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金型業界で脚光浴びる 5軸加工 |
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リードタイム短縮，高精度加工の切り札に |
ワークもしくは工具を傾けることで，自由な方向からワークを加工できる5軸加工。1回の段取りでほとんどの形状を加工できる，短い工具が使えることで高精度の加工面を期待できるなど，5軸加工のメリットは金型加工においても有効。5軸加工機の価格は下がり，カッタパスを作成するCAMの使い勝手も向上するなど，5軸加工が普及する土台も築き上がっている。金型加工において5軸加工が切り札として使われる時代が来た。
左右，前後，上下の3軸に加えて傾く2軸も制御して，ワークを加工する5軸加工。従来5軸加工は，自由曲面形状とアンダーカットを伴うインペラに代表されるような，3軸制御では加工できない複雑形状の部品の加工に使用されてきた（図）。
ところが最近，金型加工にも5軸加工が注目されている。牧野フライス製作所では，加工技術センターでユーザーからテストカットの依頼を受ける中で「ここ1～2年，5軸加工を試そうとする依頼が急増している」（同社加工技術本部長の鹿志村一男氏）。
金型は，二つの型を上下，もしくは左右に開いて製品を取り出す。このため，基本的に型にはアンダーカット部がないため，製品形状部の加工は3軸加工で対応できる。
それでも5軸加工が注目されているのは，「加工リードタイムの短縮」「自動化」「高精度化」という金型加工における要求を満たすため。5軸加工では，傾きの軸を利用することで，取り付け面を除いた5面を加工できる。金型の製品形状部以外の面の穴開けなども，段取り換えなしで可能だ。
さらに重要なのは，製品形状部の加工面の高精度化を実現すること。製品形状部に深堀り加工を必要とする場合，3軸加工ではホルダとの干渉などを考慮して，工具の突き出し量を長く取らざるを得ない。突き出し量を長くするほど工具の剛性は低くなるため，精度は維持しにくくなる。また，限界まで突き出したとしても，形状によっては工具が届かず切削できないこともあり，放電加工に頼らざるを得ない。
5軸加工では，工具もしくはワークを傾ければ，ホルダとワークの干渉を回避できる余地が大きい。短い突き出し量で加工できるので放電加工の出番が減り，高精度の加工が可能となる。
図●金型業界に徐々に広まる5軸加工
同時5軸加工は古くからインペラなどの加工に利用されていた。5軸加工のメリットは，金型業界のニーズを満たすことから近年関心を呼ぶようになり，工作機械メーカーやCAMメーカー，NC装置メーカーがそれらのニーズに応える製品を供給することで，一気に広まる可能性が出てきた。
