5軸のCNC加工 複合部品の生産を進める

完璧な曲線、複雑な構造、そして完璧なディテールを持つコンポーネントを想像してみてください。もはやデザイナーの頭の中の概念や、紙上の抽象的な図面ではなく、あなたの手の中にある具体的なオブジェクトです。さらに注目すべきは、この部品が、面倒な複数回のセットアップや複雑な手作業ではなく、単一工程の連続成形によって製造されたということです。これはSFではありません。5軸CNC機械加工技術によって実現した現実なのです。

現代の製造業において、CNC（コンピュータ数値制御）機械加工は重要な役割を果たしています。この減法製造法は、あらかじめプログラムされたコンピュータ命令を使用して、原材料から材料を除去し、設計された仕様を達成する工作機械を正確に制御します。CNC機械の中でも、横型フライス盤、縦型フライス盤、旋盤は、工業生産における効率性と精度を評価され、中核的な設備を形成しています。

5軸CNC機械加工は、従来の3軸技術に2つの回転軸を追加して構築されています。つまり、切削工具はX、Y、Zの線形軸だけでなく、A軸（傾斜）とB軸（回転）でも回転できるということです。この追加の自由度により、従来の技術では困難な複雑な形状の機械加工が可能になり、比類のない柔軟性が得られます。

5軸CNC機械加工の主な利点は、切削工具とワークピースの両方を複数の軸で同時に動かすことであり、次のような大きな利点があります。

• セットアップ要件の削減： 従来の3軸機械加工では、多面的な部品に対して複数の手動調整と再配置が必要となります。各セットアップは時間を消費し、潜在的なエラーを発生させます。5軸技術は、すべての面を1回のセットアップで完了します。
• フィクスチャの簡素化： 機械の回転能力がワークピースを正しく配置するため、複雑なカスタムフィクスチャが不要になり、生産準備コストが削減されます。
• 材料除去の強化： プロセス全体で最適な切削角度を維持することで、材料除去率が向上し、サイクルタイムが短縮され、コストが削減されます。
• 優れた表面仕上げ： 3軸機械では複雑な輪郭に対して複数の軽切削が必要ですが、5軸システムでは単一の操作でより良い表面品質を実現できます。

5軸CNC機械加工は、極度の精度と複雑な部品形状が要求される分野で優れています。

• 航空宇宙： タービンブレードや機体構造など、完璧な寸法精度が要求される重要なコンポーネントを製造します。
• 医療機器： 厳格な規制基準を満たす精密インプラントや手術器具を製造します。
• 防衛： 高性能エンジン部品、潜水艦部品、高度な兵器システムを製造します。
• エネルギー： 処理が難しい材料から石油/ガス機器用の耐久性のあるコンポーネントを機械加工します。

5軸機械は、標準的なCNC機器に加えて2つの追加軸を組み込んでいます。

• A軸： X軸を中心にワークピースを傾けます
• B軸： Z軸を中心にワークピースを回転させます

Gコードプログラミングによってガイドされる5つの軸（X、Y、Z、A、B）すべての協調的な動きを通じて、これらの機械は単一の操作で完全なワークピース機械加工を実現します。

5軸技術は、複数の表面機械加工を必要とする複雑な形状の部品に最適です。3軸機械は、より単純な平面作業に適していますが、部品設計がより洗練されるにつれて、5軸システムがますます好ましいソリューションとなっています。

5軸CNC機械は、深い特徴や困難な材料の機械加工であっても、優れた寸法精度と幾何学的精度を実現します。その広範な動作範囲と柔軟性により、特に複雑な輪郭面に対して、他の製造方法よりも厳しい公差要件を満たすことができます。