モノマド辞典:マシニング加工

マシニング加工とは

1台でフライス、穴あけ、中グリ、ネジたてなど色々な種類の加工を連続で行う事が出来るNC(Numerical Controlの略)工作機械。それぞれの加工に必要な工具を自動交換セット出来る機能を備えています。

従来の機械加工では、切削加工は、フライス盤、穴あけ加工は、ボール盤、穴を広げる加工は、中グリ盤とそれぞれの加工を得意とする工作機械を使っていました。

約60年前の1958年にアメリカで誕生したマシニングセンタの出現でリードタイムの短縮とコスト削減に大きな変化をもたらせました。そんなマシニングセンタの特徴を簡単に記すと次の5つに集約されます。

・除去加工である
・数値、コンピューター制御である
・X、Y、Z軸方向に刃物が動く
・ツール自動交換機能がある
・ワークは固定

マシニング加工とは

NCフライスとマシニングの違い

NCフライス盤とマシニングセンタの大きな違いは、ATC(自動工具交換機能Automatic Tool Changer)が有るか無いかです。

例えば、ワークにネジを立てるときNCフライス盤の場合は、

・センタードリルで位置出し
・下穴ドリルで穴あけ
・タップ立て

と加工に2回工具を交換する必要がありますが、交換の都度フライス盤を停止しなければなりません。これは非常に効率が悪く量産品には不向きですが、マシニングセンタならば、停止する事なく加工が出来るのです。

また、NCフライス盤とマシニングセンタはATCの有無により主軸の構造が全く違います。工具を簡単に自動装着・脱去が出来る為、保持力がマシニングセンタは弱くなります。

負荷の大きな荒彫加工など重切削は、NCフライス盤が向いています。

マシニングセンタの種類

立型

工具を取り付けて回転する主軸が垂直のマシニングセンタ。

切りくずの排出性が良くない事から量産に不向きですが、コンパクトで金型などの加工に多く普及されています。

横型

工具を取り付けて回転する主軸が水平のマシニングセンタ。

切りくずの排出性が良く、材料供給と製品搬送用パレットチャージャーの設置が出来るので量産向きです。

門型

主軸を支える構造物が正面より見た時、門の形をしているマシニングセンタ。

テーブルの前・奥行方向に大きくとれる事から、重量物や大きなものの加工向いています。

5軸制御

マシニングセンタの構造は、X軸、Y軸、Z軸の3軸が一般的です。

つまり、正面から見て上下Z軸方向に回転主軸が動きます。また、ワークを固定したテーブルが前後Y軸方向と左右X軸に動きます。

5軸制御は、C軸でテーブルが回転し、B軸により傾斜角が付けられます。C軸、B軸の2軸が追加された事でより複雑な形状加工が可能になりました。

5軸加工時の制御イメージ

マシニング加工の手順

1.プログラムの作成

マシニングセンタを動作するには、NCデータと呼ばれる数値データが必要です。図面を基に製作しますが、形状の情報だけではなく削る方向や軌跡、動かす速度など設定します。直接、工作機械に入力する事もできますが、複雑な形状はCAD/CAソフトにてプログラムを作ります。

2.プログラム転送

マシニングセンタに1.で作ったNCデータのプログラムを転送します。それぞれのCAMが独自の言語をもっているのでポストプロセッサと呼ばれるCAMの言語を工作機械の言語(Gコードなど)に変換する必要があります。

3.素材のセット

マシニングセンタの水平度レベルを確認します。取付治具などを使って材料をマシニングセンタにセットして、原点、XYZ軸との位置合わせ、切削工具の位置合わせ、工具の形や長さの計測、低速度での試運転などが行います。

4.加工

切削油を噴霧しながら加工を行います。一般的に切削工程は大まかな形を切り取る粗削り、目的の寸法や形状に加工する本削り、表面処理や角の面取り、R付けなどを行う仕上げといった工程で進みます。

5.完成

寸法を確認して完成です。

対応企業紹介

会社名:
株式会社コマツ
事業内容:
精密部品加工
所在地:
埼玉県さいたま市南区白幡4-11-19
対応品目:
フライス加工マシニング加工放電加工旋盤加工研削加工
会社名:
株式会社ピーエヌ機電
事業内容:
銅合金をはじめ、鉄・非鉄金属のプレス加工及び機械加工
所在地:
長崎県西彼杵郡時津町西時津郷1000-135
対応品目:
フライス加工プレス・板金加工プレス加工マシニング加工旋盤加工機械加工
会社名:
有限会社小林製作所
事業内容:
切削加工、プレス金型、プレス板金
所在地:
栃木県鹿沼市富岡1016-9
会社HP:
対応品目:
プレス・板金加工プレス加工プレス金型マシニング加工放電加工旋盤加工機械加工研削加工絞り加工
会社名:
アツミ工業株式会社
事業内容:
アルミ鋳物の切削加工(輸送用機器の金属部品製造、各種機械部品試作、治工具部品加工、航空宇宙産業関連の部品加工、カスタム部品製作)
所在地:
静岡県浜松市中央区雄踏1丁目6番25号
対応品目:
マシニング加工鋳造加工
会社名:
株式会社 渡邊製作所
事業内容:
マシニング、NC旋盤、NC自動旋盤、ガンドリル、研削、ワイヤーカット・放電加工、溶接・ろう付け、はんだ付け、圧着、ネジ締め、熱処理・表面処理、組立
所在地:
新潟県加茂市千刈1-1-12
対応品目:
フライス加工マシニング加工放電加工旋盤加工樹脂切削加工機械加工溶接加工研削加工研磨加工表面処理鋳造加工
会社名:
有限会社葛飾製作所
事業内容:
クラッチ設計製作・精密部品加工
所在地:
千葉県市原市松ヶ島西1-2-1
対応品目:
フライス加工マシニング加工放電加工金型製作
会社名:
株式会社双葉電機製作所
事業内容:
精密機械加工・溶接加工
所在地:
茨城県水戸市酒門町字西割4265-3
対応品目:
フライス加工マシニング加工放電加工旋盤加工機械加工溶接加工
会社名:
東将精工株式会社
事業内容:
精密部品加工
所在地:
東京都墨田区八広1-23-3
対応品目:
フライス加工マシニング加工放電加工旋盤加工機械加工研削加工
会社名:
株式会社浜島製作所
事業内容:
鋳物切削加工
所在地:
千葉県館山市東長田41-6
会社HP:
対応品目:
フライス加工マシニング加工旋盤加工機械加工
会社名:
有限会社愛和精密製作所
事業内容:
試作切削中心に5軸マシニング、ウォータージェット加工
所在地:
栃木県 さくら市氏家3473-1
対応品目:
ウォータージェット加工フライス加工マシニング加工旋盤加工機械加工
会社名:
株式会社マサオプレス
事業内容:
板金プレス加工、金型プレス加工
所在地:
神奈川県川崎市川崎区塩浜4-4-6
対応品目:
シャーリング加工タレパン加工プレス・板金加工プレス加工プレス金型マシニング加工
会社名:
井山工作所有限会社
事業内容:
鋳物加工
所在地:
静岡県駿東郡長泉町本宿614-3
対応品目:
マシニング加工機械加工研削加工
会社名:
有限会社樹脂リードモデル
事業内容:
工業試作品成形、各種モデル型製作、
小・大量の各種成形・加工、その他付帯加工全般
所在地:
神奈川県座間市小松原1-16-31
会社HP:
対応品目:
プラスチック加工マシニング加工光造形樹脂切削加工真空成形真空注型
会社名:
株式会社栗原精機
事業内容:
旋盤、マシニング加工
所在地:
埼玉県川口市峯68-1
対応品目:
フライス加工マシニング加工旋盤加工機械加工
会社名:
新越精機株式会社
事業内容:
精密プレス金型の製造販売
治具・自動機の製造販売
精密金型部品の製作
精密部品加工・製作
所在地:
東京都葛飾区立石8-54-7
対応品目:
マシニング加工放電加工機械加工研削加工研磨加工
会社名:
株式会社小川製作所
事業内容:
医療機器・理化学装置・食品加工機械部品などの製缶・溶接・バフ研磨加工
所在地:
東京都葛飾区細田1-10-20
会社HP:
対応品目:
シャーリング加工マシニング加工溶接加工研磨加工
会社名:
事業内容:
冷間圧造・転造及び複合加工による部品の製造販売・協力会社200社とのコラボによる単品からユニット品の製造販売
所在地:
埼玉県加須市古川1-3-1
対応品目:
フライス加工マシニング加工放電加工旋盤加工研削加工絞り加工鋳造加工鍛造加工