5軸CNC加工とは？製造業のためのガイド

常に変化する製造業では、精度、スピード、複雑性への対応力が最も重要です。5軸CNC加工とは？基本的には、極めて高い精度が要求される複雑な部品を製作するための最良の方法です。 

このガイドブックは、読者、エンジニア、調達マネージャー、および興味を持つすべての人が、5軸CNCマシニングをよりよく理解し、なぜそれが多くの産業に革命をもたらすのに役立っているのかを理解するのに役立つ。

CNC加工とそのさまざまな軸の概要

数値情報をコンピューター制御するのがCNCである。従来のCNCマシンの主軸はX軸、Y軸、Z軸である。このニーズをカバーするのが5軸CNC加工である。

3軸に対する5軸CNC加工の利点

5軸CNC加工では、切削工具や部品が同時に5つの方向に動きます。その主な内容は以下の通りです：

• X（左右）
• Y（前後進）
• Z（アップダウン）
• Xを中心とした）軸。回転は移動の方向を意味する。
• Y軸を中心にソリッドを回転させることができます。
• 一つのモデルで非常に詳細で大きな形状を形成することができる。

フライス盤はなぜ5軸加工機と呼ばれるのか？

これにより、機械の切削ツールやパーツを5つの方向に簡単に移動または回転させることができ、アンダーカットや通常手の届きにくい場所にも、手で移動させることなく到達することができる。

5軸CNCによる製造効率の向上

5軸と3軸のCNC加工：主な違い

この表は、3軸セットアップに対する5軸CNC加工の利点を明確に示しています。1回の加工で複雑な切削を行うことができるため、5軸加工は多くのメーカーにとって優れた選択肢となっています。

より効率的な製造のために5軸CNCを選ぶ理由

効率的であることは最大の利点の一つです。5軸CNCマシニングを使用することで、以下のことが可能になります：

• セットアップの回数を減らす。
• フィクスチャーの更新回数を減らす。
• 生産にかかる時間を短縮する。
• より正確な許容範囲を満たす。

からの情報に従う。 マーケットウォッチ 2023年には、標準的なCNCの代わりに5軸加工機を使用した場合、生産時間が15短縮され、25%となった。

5軸加工に最適な産業

すべてのビジネスでこのような精度が要求されるわけではないが、要求されるビジネスでは5軸加工から多くのものを得ることができる。5軸加工に最適な企業は、以下の分野です：

• 航空宇宙 空力ブレードおよび各種機械構造用
• メディカルだ： カスタムインプラントと手術器具の製作
• 自動車： 精密自動車エンジン
• 石油・ガス 高強度バルブの使用は非常に一般的だ。
• ディフェンス 外側のケースは軍用素材で作られている。

非常に正確な作業と作りにくい形状が要求されるため、5軸の使用は自然に適合します。

5軸CNC加工サービスのコスト

多くの人が経済的な出費を最も心配している。5軸のコスト CNC加工サービス によって大きく異なる：

• パート・コンプレックス
• 使用材料
• マシンタイム
• インストールとプログラミングが必要。
• この国の医療費は、その中間に位置する：
• 部品代は一般的に$100～$300。
• 航空宇宙用高品質部品：$1000から。

それはさておき、5軸加工は誤差を少なくし、仕上げに必要な時間を短縮する。

5軸加工で使用される一般的な材料

主な利点は、プラスチックが対応できる材料の種類が多いことです。5軸加工で使用される一般的な材料には、以下のようなものがある：

• 最もよく使われているのはアルミニウムだ（最も人気がある）。
• 航空宇宙と医療への応用（チタン）
• ステンレス鋼
• インコネル
• PEEKやデルリンなどの一部のプラスチック

このような多様性があるため、メーカーは強度、重量、温度に対するさまざまな要求に合う部品を作ることができる。

5軸CNCマシンのプログラミングのヒント

このような機械をプログラミングするには、かなりのスキルが必要です。ここでは、5軸CNCマシンのプログラミングのヒントをいくつか紹介する：

• MastercamやSiemens NXなど、コンピュータ支援製造の最前線をリードする製品を使用。
• 加工を開始する前に、シミュレーターを使用してクラッシュをチェックする。
• 短い工具を使用することで、工具のたわみを減らす。
• 滑らかな仕上がりにするために、表面に触れる程度に工具を回す。

このヒントは、パーツを可能な限りうまく作るのに役立つ。

カスタム5軸加工：いつ必要？

カスタム5軸加工は、次のような場合に最適です：

• ワンオフのプロトタイプが必要だ。
• 少量の複雑な部品を作る。
• 複数の面で厳しい公差を保たなければならない。

これは、ソフトウェア、医療機器、航空宇宙分野の企業など、開発中のアイデアや計画を秘密にしておく必要がある場合に最適なサービスだ。

5軸CNCマシンと従来のCNCの比較

電気自動車を選ぶ主な理由を見てみよう。

• セットアップに時間がかからない→生産が早く終わる。
• データを使用する際の精度が高い → エラーが少ない
• 見栄えの良い表面は、さらなる工程を減らすことを意味する
• 複雑なジオメトリーを持つことで、デザイナーはより柔軟に対応できる。

もし、ビジネスがより良いものを作ることに重点を置くのであれば、5軸加工機への投資を考えるべきだ。

結論

ここまでで、5軸CNC加工とは何かについてよくお分かりいただけたと思う。製品の外観を向上させながら、時間の経過とともに経費を削減する方法は、さまざまな産業において大きな利点となります。詳細で精密なコンポーネントの需要は増加傾向にあり、5軸CNCを使用することで、貴社は優位に立てる可能性があります。

よくある質問