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マシニング加工ってどんな機械加工?

2022年3月10日
マシニング加工ってどんな機械加工?

マシニングセンタという工作機械を使って機械加工を行うマシニング加工。
プログラムに沿って複雑な加工も行えるので、機械加工の現場では高い精度が求められる部品作りに欠かせない存在です。

マシニングセンタの種類には一体どんなものがあるのか、またマシニング加工はどういった手順で行うのか。
この記事では、そんなマシニング加工について解説いたします。

マシニング加工ってどんな機械加工?

マシニング加工とは、NC工作機械の一つ、マシニングセンタという機械を使った機械加工です。
NC工作機械の「NC」とは数値制御を意味し、「Numerical Control」の略になります。
また金属加工の現場では、マシニングセンタ(Machining Center)を略して「マシセン」や「MC」と呼ぶことも。

マシニングセンタは素材を固定し、刃物を回転させ加工する工作機械加工です。
ドリルを使って穴をあけたり、エンドミルなどの回転工具で素材を削ったりと多種類の加工をプログラム通りに1台の機械で切削加工の作業を行います。

機械が自動で加工を行うため、機械の使い方さえ理解していれば技術も必要なく、作業も最小限に済ませることができ、時間の短縮にもなります。

またマシニング加工は旋盤よりも自由に刃物を動かすことができ、加工形状の自由度が高く複雑な形状の加工が可能になります。旋盤に比べて加工の自由度は高いとはいえ、基本的に直線運動なので角・板形状の加工に適しているのが特徴です。

ボール形状エンドミルによって複雑形状の加工も可能となり、自動車の部品や電子部品など高い精度を求められる幅広い製品に重宝されています。

マシニングセンタの種類

マシニングセンタの種類

マシニング加工で使われるマシニングセンタですが、目的や用途によってさまざまな種類があります。
ここでは、機械加工として活躍している代表的なマシニングセンタの種類について、それぞれの特徴をまとめてみました。

立型マシニングセンタ

切削工具を取り付ける回転軸が垂直方向に付いており、加工物を上から加工するマシニングセンタ。金属加工の市場で広く普及しているマシニングセンタとなります。

特徴としては、加工の様子を上から見ながら加工ができ、ほかの機構よりも小さな筐体にできます。そのため、小物、中物の加工に広く使われています。
ただし、切粉を排出しづらいため、試作や中量産に使用されることが多くなります。

横型マシニングセンタ

切削工具を取り付ける回転軸が、地面に対して水平方向に付いているマシニングセンタ。

加工品を地面に対して水平方向にセットして横から削るため、切り屑の排出性に優れています。このように切粉を排出しやすい分、長時間の連続稼働が可能で量産の加工にも向いています。

また、ワーク(加工物)の取り換えが少なく済むのも横型マシニングセンタの良い点です。

門型マシニングセンタ

門型マシニングセンタは、字のごとく機械が門形をしているマシニングセンタのこと。
筐体のカバーをつけず、自由な大きさにできます。

筐体などの重量物や大型製品(飛行機部品、造船部品など)を加工する際に、多く使用されています。

5軸マシニングセンタ

X軸、Y軸、Z軸に加えて、2方向の旋回軸を操作出来るマシニングセンタ。
一面だけでの加工ではなく、加工品を回転させて複数面の加工が行えるので工程集約ができます。

同時5軸制御ができるものは、多数軸や複数加工面の微細な制御ができるため、5軸マシニングセンタの登場によって従来の加工ではできなかったかなり複雑な加工も可能となりました。

マシニング加工の手順について

マシニング加工の手順について

マシニングセンタを使った機械加工を行う際は、以下のような手順で行います。

マシニング加工の手順①:加工素材や加工製品の取り付け検討

加工素材や加工素材を取り付けるための治具を使用。
バイスの検討準備をし、設置します。

マシニング加工の手順②:プログラム作成

マシニング加工の手順②:プログラム作成

簡単な加工は実機上で行いますが、複雑な加工はPCを使用したCAD/CAMで作成してからマシニングセンタに転送します。

マシニング加工の手順③:工具設計と取り付け

プログラムをもとに使用工具を設定し、設定した工具をプログラム通りに取り付けていきます。

マシニング加工の手順④:加工対象品の取り付け

加工対象品がきちんと水平に取り付けられているか、グラつきがないか作業員が細かく確認を行います。

マシニング加工の手順⑤:加工を行う

プログラムや工具に間違えがないか確認を行いながら、切粉の捌けなどにも注意して加工を行っていきます。

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