なぜ5軸の工作機械を使用するのですか?答え→3軸工作機には限界があるからです。
     
3軸の限界とは

多軸加工にすると、こんなメリットが!

   
多面加工の場合、段取り替えが必要
テーブル(ヘッド)を回転させ、ワンチャッキングでの多面加工が可能
アンダーカット部分の加工があれば
加工プログラムで対応できない
アンダーカット部分の加工ができる
水平な面をボールエンドミルで加工する場合常に工具先端での加工になってしまう
水平な面の加工でも、ボールエンドミル
先端での加工を避けることが出来る
深物を加工する場合、工具の突き出しが長くなる
加工したい方向から加工が出来るので、工具の突き出し量を短くすることが可能
 
ワークの大きさ・形状など用途によって機械構成を選定することが重要です。
また5軸の加工機には主に3つのタイプがあります
 
@テーブルに付加2軸がある5軸加工機
(テーブル&テーブル型)
 
国内の多軸加工機を設備している会社の約63%を占めるこのタイプは最も多軸加工機では一般的な形になります。このタイプの加工機は他の2タイプとは違い、機械構造のベースが縦型/横型と2種類あり、更に軸構成が大きく分けて2種類に分かれます。
このタイプの加工機は全体を通して、機械剛性による加工精度が他の2タイプと違い良いようです。また大型から小型までのバリエーションも多く、比較的コストパフォーマンスもよく導入し易い部分があるようです。
また最近ではテーブル駆動モータをダイレクトドライブモータに変え、回転速度を上げての旋削加工まで対応できるタイプの機械も出てきています。
問題点はやはり小型であっても3軸マシニングの程の精度を出すのが難しい、加工範囲、機械構造物との干渉などが出てきます。また付加2軸の旋回中心位置から離れた場所での加工精度の問題なども挙げられます。

 
 
テーブル回転型 工作物取付側に旋回2軸・・・・おもに小物の加工に向いていて、小型の工作機械が多い
 
A主軸に付加2軸がある5軸加工機
(ヘッド&ヘッド型)
 
このタイプの多軸加工機は、国内で多軸加工機をお持ちの約16%になります。非常に加工範囲が広く、大きなワークに対しての5軸加工が可能になります。また機械構造物での干渉物が少なく、自由度が利き易い。
その反面、加工精度の問題や機械の大型化に伴い、導入施設の問題等があるようです。
また主軸側に回転軸を持つことにより、360°回転させながらのロータリー加工が機械構造上難しくなります。
一般的には重切削や難削材の加工には向かず、柔削材で使用される事が多く、航空機部品/車のクレイモデル(粘土模型)加工/木工加工(ルータ機)など幅広い業種で使用されています。
最近では機械構造を対象構造にする事により機械剛性もかなり向上してきている。
また従来の門型5面加工機の良さを継承しながら本格的な5軸加工機としても使用できる使い勝手の良さがあります。
 
ヘッド回転型 主軸側に旋回2軸・・・・大型の工作機械です。
 
B主軸に付加1軸、テーブルに付加1軸がある5軸加工機
(ヘッド&テーブル型)
 
一般的には大きなワークでの加工として使用されるが、同時に付加2軸を動かしての同時5軸加工よりも、角度を固定した割出し加工に用いられる
事が多いようです。複合旋盤機は、ほぼこのタイプの機械構造ですので旋盤加工〜フライス加工などの一連の流れを組み易い構造となっています。
大型の部品加工、穴あけ加工等の使用頻度が多く、やはり航空部品加工にも用いられています。
また複合旋盤機になるとメインの主軸側と対向主軸を活用する事により背面加工が可能になり、完成部品までを全自動で加工する事ができます。
主軸側に旋回2軸のタイプの加工機に比べ機械剛性による加工精度は向上するようですが、機械構造上
加工範囲が狭くなり、機械構造物との干渉が増える部分も出てきます。
 
 
混合型  工作物側と主軸側それぞれに1軸・・・・・・横型の工作機械
 
●割り出し5軸加工   ●加工方向を決めるだけで、割出加工が可能
加工する方向を指定して2軸・3軸のパス
  素早く多面加工の定義が可能
 
容易な割り出し5軸加工
●加工する平面ごとにワーク座標系の設定が可能
  ●加工平面を使用して変形移動が可能

同じ物をワーク座標系を変え、
多数個取りなども可能
  回転軸の割り出し複写を容易に設定
 
同時軸加工とは、
XYZ軸に加え
付加2軸を
同時制御

 
5軸加工における多彩な工具軸制御の紹介
 
1.自由自在に工具の方向をかえることが可能です。また面法線の工具軸を維持します。
 

2.リード角・サイドチルト角を詳細に設定できます。工具先端での加工になるのを制御できます。
 



4.工具軸が任意の曲線上を常に通るようにコントロールできます。工具の突き出しを短くして深物を加工できます。