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難加工材とは

難加工材(難削材)とは、加工や切削が容易ではない素材や取り扱いが難しい素材を指します。その名の通り加工が困難な性質を持つため、素材に合わせた特殊な(あるいは専用の)技術や機械・工具などが必要とされます。  難加工材の特徴 難加工材は一般的に下記のような特性を有しています。その中には複数の特性を兼ね備えた非常に加工の難しい素材も存在します。・硬い 硬い素材は製品の耐久性に貢献しますが、加工においては容易に削りにくいため、大きな課題となります。・柔らかい 柔らかい素材もまた難加工材になります。加工時に変形しやすいため、精密な加工が困難となります。・粘り強い 切削時の熱や化学反応によって素材が工具に付着しやすく、精度の低下や工具の摩耗を早めてしまいます。・脆い 加工時に割れやすいまたは欠けやすい素材は加工速度などの条件面だけではなく、クランプする力にも注意が必要です。・熱伝導率が低い 加工時に発生する熱が逃げないため、工具の摩耗や材料の硬化の原因となります。・工具との親和性が高い 切削時の切り粉が工具に溶着しやすいため、工具寿命を縮める他、加工精度が出ない原因となります。・発火・引火の危険性がある 中には着火すると激しく燃焼する素材もあるため、加工の難しさに加えて素材の取り扱いにも注意が必要です。 代表的な難加工材の種類 ステンレス 意外かもしれませんが、様々な分野で広く使用されているステンレスも難加工材になります。ステンレスは熱伝導率が低く加工硬化性が高いため、加工時に発生する熱により加工が困難になります。また、工具との親和性も高いため、切り粉が刃物に溶着しやすいため加工精度が出しにくいことも特徴です。 チタン 難加工材と聞いて真っ先に思い浮かべる人も多いチタンは熱伝導率が低く、高温による化学反応が起きると工具と合金化して工具が摩耗しやすくなる、切削の精度が低下する他に切り粉が発火する恐れもあります。 インコネル インコネルは耐熱性が高く、高温でも強度が低下しないうえに熱伝導率が低いため、加工が非常に困難な素材として知られています。 マグネシウム 非常に軽く、強度も高い金属です。加工自体は容易ですが、着火すると激しく燃える性質があるため、取り扱いに注意が必要です。燃焼中のマグネシウムに水が触れると爆発を起こすため、火災発生時に水で消化を行うことは大変危険です。 セラミック 非常に硬く、非常に脆いのが特徴です。削りにくく欠けやすいので加工が困難です。 石英ガラス 硬い素材ですがガラスのイメージ通り割れやすく、ダイヤモンド砥粒を電着した工具を使用して浅い切込みで研削するように切削を行うため、加工時間が長くなることが特徴です。 難加工材とMastercam(マスターキャム) このように難加工材は加工の難しさやリスクの高さがある反面、加工することができれば加工賃は高い傾向にあり、また加工する技術で他社と差をつけることが可能となります。そしてMastercamには難加工材を切削することのできる強力なツールパスと実績がございます。例として多くの難加工材で問題となる熱については、Dynamic Motionを使用した2Dのダイナミックツールパスと3Dのダイナミックオプティラフが挙げられます。Dynamic Motionを使用したツールパスは常に切削負荷を一定に制御し、工具の刃部(側面)全体で切削を行います。これにより従来は刃先に熱が集中してしまうところを工具全体に分散できるため、切り粉が工具へ溶着することを防止します。トロコイド動作のような加工を行うことで、切削と非切削が高速で繰り返されるため、素材の熱を逃がし硬化や化学反応などを抑えることも可能です。また、非切削の動作中に刃先をわずかに浮かせるマイクロリフトを行うため、刃先と素材底面の温度上昇も防止しています。その他にも切削負荷の変わらない安定した動作は硬い素材に対しても最適な条件を維持し続けるため、加工に適したツールパスと言えます。Dynamic Motionの他にもMastercamは多種多様な用途に合わせた豊富なツールパスが存在します。幅広い分野に対応している強力な機能の数々で、前述の難加工材に対する加工実績も多数ございます。

CAD(キャド)とは

CAD(キャド)とは、Computer Aided Designの略で、日本語では、コンピュータ支援設計と訳され、製品の設計図を描くための製図ツールのことを指します。これまで手書きだった作業をコンピュータで行い、効率を高めるという目的からきた言葉でもあります。車や航空機から、スマホ、家電製品、などあらゆるモノづくりには欠かせないCADソフトですが、用途によって分類分けされています。 汎用CAD あらゆる設計に対応したCADのことで、機械・電気・建築・設備・土木など様々な分野で使われているCADソフトの事です。 専用CAD 建築物や、精密な機械図面設計など分野に特化したCADソフトの事です。 機械用CAD(メカCAD) 精密な機械図面を設計することだけに特化したCADソフトの事です。 2DCAD(2次元CAD) 2次元CADソフトは、1960年代にアメリカの計算機科学者アイヴァン・エドワード・サザランド氏が開発したソフトから始まり、この時にオブジェクトといったCADの基本概念も形作られたと言われています。1970年年代には、現在のCADソフトの70%以上の源流だと言われる革新的なソフトがアメリカの情報工学者パトリック・J・ハランティー氏によって生み出されます。 2次元CADとは、手書きで製図していたものが電子化されたものなので、情報は平面図(断面図)が描かれたものを投影図から立体を想像、イメージする必要がありますので、図面を読み解くスキルもある程度必要となります。 3DCAD(3次元CAD) 3次元CADの研究は、1970年代初頭から行われており、最初の3次元CADは1977年に生み出されます。当時は、専用のハードウェアでしか動作しないもので、一部の大手企業以外が手軽に導入は出来ませんでした。コンピュータのダウンサイジング(小型化)やメモリ容量アップなどにより、コンピュータ自体の普及が進むとともに、CADも普及していくことになりました。 3次元CADとは、立体の製図を行う表現方法なので、幅と奥行き、高さの3つの要素からなる物体をそのままコンピュータ上に表現できます。今では、5軸加工機といった構成が複雑な加工機も使用され、技術力を高める反面、より高度なスキルが必要とされています。5軸加工機であれば、XYZの3軸に傾斜・回転の2軸も加わります。複数の軸を狂いなく制御するためには3DCAD/CAMシステムが必要不可欠です。 また3次元の立体物を3Dモデルと呼び、3つの表現方法があります。 ワイヤーフレームモデル 枠組み(線) サーフェイスモデル 表面(曲面) ソリッドモデル 体積(個体) 実物同様の3Dモデルであれば、誰が見ても分かりやすく、コンピュータ上であらゆる角度などから確認もできます。 3次元CADの需要は高まっていますが、2次元CADの需要も根強く残っており、一概に3次元CADが優れているというわけではなく。用途によって使い分けされているのが一般的です。

CAD/CAM(キャドキャム)・CAEとは

CAD・CAM・CAEの役割 CAD(キャド)とCAM(キャム)の両方の機能を持ったシステム、およびソフトウェアの事です。馴染みがないようにも思いますが、現代の私たちの生活に不可欠な車やスマホ、家電製品、航空機、医療機器、精密機器部品の金型など、あらゆる製品はCAD/CAMを使用して作られています。混同されることもありますが、CADとCAMは違います。それぞれについて簡単に説明すると、CADは図面を書くためのソフト、CAMはCADで書いた図面から加工用のデータを作るためのソフトです CAD(製品の設計・製図)と、CAM(製品を製造・成形・加工)という、異なるソフトウェアでのデータのやり取り、互換性による問題が一つのソフトウェアにする事で、全工程の効率化、品質の向上がもたらされ、出力するNCデータのバラつきもなくします。 熟練度があまり高くない新入社員でも機械を扱うことが出来れば、複雑な加工、高い品質の製品を作り出す事が可能になりました。 前述のとおりCADは設計、CAMは製造と役割が異なるように、CAEもモノづくりにおいて異なる役割を担っています。詳細は「CAEとは」の記事に記載しておりますので割愛しますが、CAEはCADで設計したデータに対してシミュレーションや解析を行うシステムになります。 CAD/CAMを大きく分類すると CAD/CAMを大きく分類すると2つになります。同じメーカーのCADとCAMが一体になったものとCADに対して異なるメーカーのCAM機能を追加(アドオン)させるものがあります。弊社のソフトで例を挙げると、一体型は「Mastercam」や「You-CAM」、アドオン型はSOLIDWORKSにMastercamのCAM機能をアドオンする「Mastercam for SOLIDWORKS」がそれに該当します。 アドオン型の場合、既存のCADにCAMを追加するのであれば、新たにCADの習得をする必要がなく、早期立ち上げが可能です。CADとCAMの互換性を保つため、それぞれのバージョンが離れていると使用できない場合があります。一体型の場合は、CADとCAMの機能を一連の流れで習得することが可能です。また、サポートや問い合わせ先が1つのメーカー(ソフト)に集約されます。 CAMとCAEの違い ほとんどのCAMはシミュレーション機能を有していますが、CAMのシミュレーションはCAEのそれと用途が全く異なります。CAMのシミュレーションは作成したツールパスのおおよその加工時間や工具とワークに干渉がないか確認するための機能です。そこに工作機械の情報を付加して構造物との干渉までシミュレーションを行う場合も含め、主な役割は「確認」になります。それに対し、CAEは用途こそ多岐に渡りますが主な役割は「解析」になります。CAMの目的は工作機械を動かすNCプログラムの生成になるので、シミュレーションはその過程になりますが、CAEは設計にフィードバックするための解析を行うので、シミュレーションそのものが目的になります。 CAD・CAM・CAEの関連性 CAMを使用した加工プログラムの作成もCAEを使用したシミュレーションや解析もCADで作成した形状が必要不可欠となります。CAMとCAEに直接の関連性はありませんが、CADで作成した形状をCAEで解析して問題ないことを確認し、そこからCAMを使用して製品を加工するという流れでCAD・CAM・CAEを使いこなすと、より効率的な製造を行うことが可能です。

ポストプロセッサとは

ポストプロセッサの”ポスト”は”後”(ポスト〇〇(人物名)で後任となる人物を指す言葉と同義です)、”プロセッサ”は”処理を行うもの”の事で、”ポストプロセッサ”は”後の処理を行うもの”となります。主にCAMで使用されるものですが、CAEや画像処理などでも使われています。 CAMにおけるポストプロセッサ CAMにおけるポストプロセッサは、作成したツールパスの工具経路を工作機械に合わせたNCデータへと変換し生成することです。対象となる工作機械の仕様によって、GコードやMコード、送り速度や回転数などの切削条件、4軸や5軸の工作機械であればヘッドやテーブルの角度も付加してNCデータが出力されます。CAMはツールパスの作成がメインとなり、ポストプロセッサはその後の処理となります。 ポストプロセッサの重要性 CAMのポストプロセッサは非常に重要な役割を担っています。NCデータは工作機械メーカー毎に仕様が異なりますが、同じ工作機械メーカーでも機種や制御機の種類、場合によってはオプションの1つで全く違ったものになることがあります。そのためCAMでどれほど優れたツールパスを作成しても、工作機械にとって適切なNCデータを生成できなければその性能を引き出すことができず、最悪の場合工作機械が動かない場合もあります。折角の優れたオプション機能も、ポストプロセッサが対応していなければCAMで活かすことができない…などと言ったことがないようにポストプロセッサをCAMで運用する機械へ最適にカスタマイズする必要があります。例えるなら、ポストプロセッサは翻訳機の役割で、CAMの言語を各工作機械に通じる言語に翻訳を行います。そのまま(直訳)でもある程度通じますが、よりスムーズに通じるような意訳や、相手(機械のオプションやマクロ)に合わせた方言の訳を行うことで話し手(CAM)の意図を確実に伝えてくれるようになります。翻訳機がどれだけ高性能かがポストプロセッサの良さとなります。 例えば非常に高温となる条件下での耐火・耐熱の検証や真空状態、無重力空間での検証など、実際に行うことが困難・不可能な内容でもCAEであればシミュレーションを行うことができます。 Mastercamのポストプロセッサ Mastercamのポストプロセッサは非常に柔軟なカスタマイズを行うことが可能です。国内はもとより海外の工作機械や制御機にも幅広く対応し、独自のオプションやマクロなどに合わせて最適なNCデータを生成します。Mastercamの強力なツールパスで工作機械の性能を最大限まで引き出し、最高の加工を実現することができます。

CAEとは

CAE(シーエーイー)とはComputer Aided Engineeringの略でコンピュータ支援工学やコンピュータ支援技術と訳され、製品の設計・開発段階で構造の解析や強度・機能などに問題がないかシミュレーションを行うシステムのことを指します。コンピュータが発達する以前は試作品を作成し、製品の構造や性能を検証するためコストや時間が必要でしたが、CAEによってあらかじめ問題点を明らかにすることが可能になりました。 CAEのメリット コストや時間の削減 試作品に問題があれば設計に差し戻して新たな試作品を作成し、問題が解決するまで何度も繰り返すこともありますが、CAEを使用することによりコンピュータ上でシミュレーションを行うことができるので、試作品を作成するコストや時間を大幅に削減することができます。 環境への配慮 試作品を作成するためには資材が必要となります。また作成や廃棄、検証の内容によっては環境汚染につながる場合もあります。CAEはすべてコンピュータ上での作業となるため、廃棄物や環境汚染の心配がなく、近年耳にするSDGsへの取り組みにもつながります。 検証困難・不可能なシミュレーション 例えば非常に高温となる条件下での耐火・耐熱の検証や真空状態、無重力空間での検証など、実際に行うことが困難・不可能な内容でもCAEであればシミュレーションを行うことができます。 CAEの流れ CADで作成した形状をベースに必要な条件を入力し、計算を行います。その結果を分析し表示するのが大まかな流れになります。その結果をフィードバックし必要に応じて解析を繰り返すことで目標性能を達成し、製品の製造に着手することとなります。 CAEの種類 CAEが適用される分野は多岐にわたり機械工学、電気・電子工学、建築・土木工学などがあります。そのため解析の種類も構造解析、流動解析、熱伝導解析、音響解析、振動解析など多種多様です。

ツールパスとは

ツールパスの基礎知識 ツールパスとは、ソフトウェアによって生成される加工ツールが物体表面を移動する経路のことで、主に工作機械で製品を加工する際に工具(Mastercamの場合ワイヤーも含まれます)の経路をコード化したものになります。マシニングセンターや旋盤、ワイヤー放電など使用する工作機械や加工の方法によって経路が異なります。 なぜツールパスを生成する必要があるのか CAMソフトを使ってNCデータを生成するにあたり、工具がどのように動くのか、削り残りや干渉などの問題が発生しないかなど、加工の流れや結果をあらかじめ確認することができます。最終的に工作機械を動かすNCデータは、このツールパスをCAMソフトのポストプロセッサーによって工作機械に適切なものへと変換されます。またデータとして残すことができるため、容易に修正を行うことや別なデータへの流用も可能です。ツールパスの種類や名称は、各CAMソフトによって異なるため、以下では基本的なツールパスをご紹介します。 ツールパスの種類 2D編 2Dツールパスは、主に2軸が同時に動作し平面的な加工や穴あけなどを行うものです。大きく分けると形状をなぞる輪郭ツールパス、指定した領域の内側を切削するポケットツールパス、そして穴あけを行うドリルツールパスになります。輪郭ツールパスは、面取りや指定した形状をオフセットした場所から徐々に追い込む方法や、ポケットツールパスであれば段差や島残しなど、用途に合わせた設定があります。前述の3つのツールパスの他にも特定の機能に特化したツールパスが多数あり、それらの種類や機能がCAMソフトの個性となっています。例外として、形状をなぞりながらZ軸も動くランプ加工やヘリカル動作の加工など、XYZの3軸が同時に動きますが2Dツールパスに分類されているものも存在します。 ツールパスの種類 2.5D編 2.5D(2.5次元や2軸半と呼ぶ場合もあります)ツールパスは、2Dツールパスと同じ輪郭ツールパスやポケットツールパスを使用することが多く、2Dとの違いはテーパー角度の設定行うことで、Z軸が切り込むたびに指定した形状に一定の角度で勾配を付加するものとなります。 2.5Dテーパー加工の一例 ツールパスの種類 3D編 3Dツールパスは、大きく分けると粗取りツールパスと仕上げツールパスの2つに分かれます。大きく分けると2つになりますが、あらゆる3D加工に対応するためツールパスの種類は多く、またCAMソフトによって最も違いが出てくる部分となります。3Dツールパスには、それぞれ得意な形状や効果を発揮しにくい形状があり、1つのツールパスでワーク全体を仕上げずに、複数のツールパスを使用して加工を行っていくこともあります。例えばウォーターライン(等高線)ツールパスとラスター(走査線)ツールパスはそれぞれ得意な形状が対照的であり、ウォーターラインツールパスは立壁や急斜面に強く、緩斜面やフラット面を得意としていませんが、ラスターツールパスはそれとは逆に緩斜面やフラット面に強く、ピッチ方向に対する急斜面や立壁を得意としておりません。そのため、各ツールパスの得手不得手を理解し、適切なツールパスの選択や苦手部分を補うような設定が必要となります。 例1 ウォーターラインツールパスの場合 フロント方向から確認するとZ方向に一定のピッチで加工しています。この方向では問題ないように見えますが… 緩斜面部分ではピッチ間の距離が広くなりフラット面はツールパスが生成されません 例2 ラスターツールパスの場合 トップ方向から確認すると一定のピッチで一直線に加工しています。こちらもこの方向では問題ないように見えますが… ピッチ方向に対する急斜面ではピッチ間の距離が広がってしまい、ストレートの立壁ではツールパスが生成されません。 ツールパスの種類 多軸編 同時5軸や同時4軸などの多軸ツールパスも加工する形状に合わせて様々な種類が存在します。3軸までのツールパスの工具は、決まった方向を向いてXYZ軸が動作するのに対し、多軸のツールパスは工具の方向を自由に動かすことができるので、3軸では届かないアンダーカット部や、刃長が足りずに届かない場所への加工が可能です。ですが実際にNCデータを生成した際に、工作機械の傾斜軸や回転軸のリミット超過や干渉を避けるために、より高度な設定が必要となります。

Mastercamとは

Mastercam(マスターキャム)の特徴は? 名称はMastercam(マスターキャム)ですが、CAD(キャド)の機能も持った世界で最も納入本数の多い3D CAD/CAM(キャド/キャム)システムです。業種を選ばない優れた汎用性であらゆるNC加工に対応し、多くの企業様や教育機関様に採用されています。その秘訣は多くの強力な機能の中からユーザーの加工内容に合わせて最適な構成を選択できることにあります。例えば、ひと口にマシニング加工と言っても2軸加工や3軸加工、そして5軸加工に至るまで多岐にわたります。その中で過剰設備や機能不足にならない、各ユーザーに最もフィットした構成で導入できるのがMastercamの特徴です。マシニングの他に旋盤加工、旋盤にミーリングを付加した複合加工、ワイヤー放電加工、さらに木工加工専用のモジュールも有しています。 どのような業種・業界で使われている? Mastercamを使用されている業種では部品加工業が最も多く、他に金型や試作、自動車や航空機関連の企業など、幅広い業種で使われています。加工する材質は金属が最も多く、樹脂加工や木型加工、変わったものでは発泡スチロールを切削している企業様にも採用されています。ワークの大きさも肉眼では確認するのが難しいような微細加工から中に人が入れるような大物まで数多くの実績があります。 Mastercamでどんなことができる? CAD編 MastercamのCAD機能はワイヤーフレーム(線)、サーフェイス(曲面)、ソリッド(個体)の作成に対応しており、それらを1つのデータに混在させることも可能です。特に3次元の立体を表現するサーフェイスとソリッドの機能は他社の製品では「サーフェイスモデラー」や「ソリッドモデラー」と呼ばれるどちらかに特化したCADが多い中、Mastercamは両方に強力な機能を有した「ハイブリッドモデラー」になっています。作図機能だけではなく、他のCADとの互換性にも優れており、IGESやSTEPなど多くのCADが入出力できる中間ファイル(中間データ)と呼ばれる形式だけではなく、AUTOCADやSOLIDWORKSのような世界で多く使用されているCADのデータを直接取り込むことも可能です。これにより、取引先や設計部署などで作成したMastercam以外のCADデータを柔軟に取り込み、活用することが可能になります。また通常であれば外部から取り込んだソリッドのモデルは編集が困難ですが、Mastercamはダイレクト編集機能によって直感的に編集を行う事が可能です。このようにMastercamのCAD機能は自身で1から作図を完結させる機能が充実しており、さらに取り込める外部データの幅広さ、取り込み後の編集にも長けていますので様々な状況に合わせて使うことが可能です。 Mastercamでどんなことができる? CAM編 MastercamのCAM機能は前述のとおりユーザー様の用途に合わせた構成を選択することが可能です。特定の分野に長けた専用CAMではなく、どの分野にも通用する汎用性が製造業だけではなく多くの教育機関様にも採用される理由となっています。それぞれのモジュールに豊富な機能があり、特にDynamic Motionは加工時間の大幅な短縮と工具寿命の延長を実現しました。これによって加工の効率化や低コスト化、加工が難しいと言われている硬質材料や難削材の加工も可能になりました。このDynamic Motionは他社ソフトで言うトロコイド加工や負荷制御加工と動きが似ていますが、他社の追随を許さないMastercam独自のテクノロジーで工具の負荷と摩耗を均一にし、さらに工具の発熱も軽減した最適な動作を生成します。また、このような機能はミーリング専用と思われがちですが、Dynamic Motionは旋盤加工にも採用されております。丸型のチップを使用し難削材や通常のチップでは加工が困難な形状を効率よく加工します。旋盤加工ではその他に、サンドビック・コロマントと提携したPrime TurningもMastercamの強みです。従来では端面側から押していくような旋削加工を行いますが、Prime Turningはあらゆる方向の旋削加工が可能で、端面側に向かって引いていくような動作で高い加工効率と生産性を実現します。 工作機械への対応 CAMでどれだけ素晴らしいデータを作成しても、工作機械をデータ通りに動かせなければ机上の空論になってしまいます。Mastercamは、工作機械の構造や仕様に合わせて最適なNCプログラムを生成するポストプロセッサの実績が多数あります。同じメーカーの同じ機種だからNCプログラムも同じではなく、機械ごとに異なるオプションなどにも柔軟に対応し、工作機械それぞれの持っている力を最大限に引き出します。また、長いNCプログラムが読み込めない工作機械に対しては、細かい点と点を結ぶような動作の、加工精度を落とさずに円弧や直線に変換することで、NCプログラムを短くし読み込めるデータ量に落とし込むことも可能です。 Mastercamの使い方 Mastercamをはじめとする多くのCAD/CAMは、CADと異なり用途が(使用する業界が)限られるため操作を習得する手段も限られています。書籍も書店やインターネット通販ではCAD/CAMの基礎知識に関するものがほとんどで、Mastercamの操作方法を解説しているものは弊社のホームページ内にあるオンラインショップから申し込むなど、限られた方法でのみ入手することができます。 Mastercamの操作を習得するには Mastercamのトレーニングは弊社の場合、導入ユーザー様に対する有償の現地講習や、技術サポート契約を締結したユーザー様に対する無償の集合講習、Webトレーニングも開催しています。上記の講習はMastercamの基本的な機能・使い方を習得することができますが、独学でMastercamの操作を習得したい場合や詳細な機能を知りたい方向けに”CLUB.JBM”にて様々なトレーニング動画を配信しております。CLUB.JBMは集合講習会では触れないような詳細な機能の説明や便利な機能の紹介、セミナー動画の配信も行っております。また、Mastercamのバージョンが変わるたびに新機能の紹介動画も順次追加しており、常に最新の情報を発信し続けています。

5軸加工とは

5軸加工機の特長 加工機には2軸加工、3軸加工、5軸加工があります。2軸加工はX・Y軸での2方向から加工を行い、3軸加工はX・Y・Zの3方向から加工を行います。5軸加工とは、3軸加工のX・Y・Zに「傾斜」と「回転」の2軸を追加したものです。 この傾斜と回転の2軸の使い方は、大きく分けて2パターンがあります。 割り出し5軸加工 傾斜と回転の2軸を固定した状態で加工を行います。3軸の延長のように使えるため、5軸に不慣れな技術者も設定が容易です。 同時5軸加工 3軸と傾斜・回転の5つの軸を同期させて動かします。滑らかな3次元曲線を段取りがえなしで加工することが可能です。 5軸加工のメリット 5軸加工は特殊形状の加工を行うのに使われると思われがちですが、汎用性のある形状の加工ででも、3軸に比べメリットがあります。 1、加工時間の短縮 3軸での傾斜加工は、治具や特殊工具への段取り替えが必要ですが、5軸加工であれば初めの段取りで完結することが可能です。また「同時5軸加工」による3次元の曲面加工も行えたり多くの加工を実現することができます。 2、周速ゼロ点の回避 工具が回転する際、工具の外側と先端の中心部では、1回の回転での移動量が異なります。先端での加工になるほど効率は下がります。一番の先端部分は回転していない状態とほぼ同じとなりこれを「周速ゼロ点」と言います。 「ボールエンドミル」などを3軸加工で使用するとどうしても周速ゼロ点での加工が避けられません。しかし、5軸加工であれば傾斜を容易につけることができるため、周速ゼロ点での加工を回避することができ、効率の良い外側を使用することが可能です。 3、コストの削減 例えば、3軸加工で高さのある加工を行う際、工具の一部が金属に干渉してしまう場合があります。この場合は、工具を長さのあるものに取り付け直さなければいけません。しかし5軸加工であれば、工具に傾斜をつけることで短い工具のままでも、高さのある加工を行うことが可能です。 さらに3軸加工で傾斜部分の加工するためには、希望の傾斜をつけるために使う、専用の治具を用意する必要があります。 複数の工具や専用の治具を用意しなければいけない3軸加工に対して、5軸加工は少ない工具で幅広い加工が実現できます。 4、精度の向上 加工面に合わせて段取り替えが必要な3軸加工は、必然的に安定した品質を保つには人的な技術が多く求められ、技術者によってその仕上がりが変わる可能性も高いです。 しかし、5軸加工は1回の段取りで多くの加工ができるため、より滑らかで精度の高い加工が、安定して再現することができます。 5軸加工機の種類 5軸加工はXYZの3軸に、傾斜・回転の2軸を加えた加工機です。この傾斜・回転の2軸を「工具(ドリル)側」に加えるのか、「加工対象(金属や木材)側」に加えるのか、軸の動かし方は大きく3つに分類されます。 1、回転傾斜テーブル型 加工対象側をセットしているテーブルに、傾斜・回転の2軸を追加した5軸加工機です。 2、傾斜ヘッド回転テーブル型 傾斜は工具側で行い、回転は加工対象側に追加しています。 3、回転傾斜ヘッド型 傾斜・回転の2軸とも工具側に追加しています。 5軸加工機は難しい?サポートが必要な理由 様々な機器がハイテク化される現代では、5軸加工機の幅広い加工力は導入企業の技術力を底上げし、社業を大きく伸ばすことができるはずです。 しかし5軸加工機にもデメリットはあります。初期導入費が高いこともありますが、一番は「加工機の運用が難しいこと」です。 傾斜と回転を最初に固定し、加工時はXYZの3軸のみを動かす【割り出し5軸加工】であればNCプログラムもそこまで複雑化せずにすみますが、5軸加工機特有の3次元曲面の加工を行う【同時5軸加工】では、NCプログラムが複雑になり作業者のスキルも必要となってきます。 一般的なNCプログラムであればポストプロセッサを使い作成も可能ですが、機械性能を最大限に活用しようと思うとポストプロセッサのカスタマイズを行う必要があります。 ですので、5軸加工を新規導入される際は、機械の性能や高剛性を単に気にするのではなく 運用をきちんとサポートしてもれるサポート力 機械をスムーズに動かすCAD/CAMの選定 この2つに注目して検討すると、導入後も安心して運用していくことができるでしょう。

5軸最新加工例

Mastercamの5軸が選ばれる理由 Mastercamは世界で最も使われており、生産性と機械加工の効率を高めながら5軸CAMとしても高い評価を得ています。CAD機能はワイヤーフレーム・サーフェイス・ソリッド混在のハイブリッドモデラです。幅広いモジュール構成、豊富なパスの種類とさまざまな加工機に柔軟に対応したポストのカスタマイズが可能。さらにマシンシミュレーションまで対応しています。 割り出し5軸と同時5軸の組み合わせ ブレードエキスパート ポートエキスパート ロータリーアドバンス 複合軸粗取 マシンシミュレーション 作成したツールパスを基に画面上で工作機械の動作の確認や、ストック、ワーク、工具・ホルダー・機械構造物の干渉を検証し、問題のある個所を効率よく見つけることができます。 マシンシミュレーション1 マシンシミュレーション2 ポストプロセッサによるNCデータ出力 3軸加工の高精度輪郭制御/AIナノ制御などをはじめ、5軸加工の工具先端点制御/フィーチャー座標系設定などの最新オプション制御にも対応しています。 また加工機メーカ様によって異なる座標変換マクロ、G10のコードを使用した座標変換などにも対応可能です。 加工内容に応じた柔軟なカスタマイズ機能により、多軸加工を含めいろいろな特化した加工に対応。 工具先端点制御仕様(TCP制御) フィーチャー座標系設定(G68.2) 海外制御機 TYPE-Ⅰ(G43.4)TYPE-Ⅱ(G43.5) 工具軸制御(G53.1)G10を使用した座標変換各種機械メーカー様の3次元座標変換マクロその他多数の制御方法 HEIDENHAINSIEMENS

ポストプロセッサ

工作機械の構造やNC装置の仕様などを考慮して、適切なNCデータを出力いたします。 当社対応の複合機ポストプロセッサの実績 これらの実績以外に2軸、2.5軸、3軸、4軸の実績が多数ございます。また弊社特約店、販売店様の実績も多種多様。ポストプロセッサのご用命はぜひ、当社へお任せください。 ※2022/12/20現在   順不同 (全メーカー敬称略) DMG MORI 機械名 制御機名 軸構成備考 NMV-5000DCG FANUC 31iM 同時5軸 NV5000+付加2軸 FANUC 割出5軸 SL154Y FANUC 18T MILL付き旋盤 NL2000 FANUC 18T 旋盤 MTシリーズ FANUC 複合旋盤(B軸コンタリング付き) NT4300 MSX-711Ⅲ 複合旋盤(同時5軸) NT4200 MSX-711 複合旋盤(同時5軸) NMV8000 割出5軸+旋盤 NT1000 複合旋盤(同時5軸) NT1500Y DMU50 ECO SIEMENS810D 割出5軸 Dura Vertical5060 MSX-504Ⅲ 3軸 NH8000 MSX-501 割出5軸 NH5000   同時4軸 NL2000Y FANUC 18T MILL付き旋盤同時4軸 NL2500 MILL付き旋盤割出 NL3000 旋盤 NLX1500MC/500 M730BM 複合旋盤3軸 NVX5080、5100 MELDAS 同時5軸 MILLTAP700 SIEMENS 同時5軸 DMU50 Heidenhain iTNC530 同時5軸 DMU50 3rd Generation SIEMENS 840D 同時5軸 DMU60 Heidenhain iTNC530 同時5軸 DMU80P duoBLOCK MILLPLUS 同時5軸 DMU80P duoBLOCK Heidenhain iTNC530 同時5軸 ULTRASONI50 SIEMENS 同時5軸 SuperMiller(旧日立精機) SIEMENSΣ18 割出5軸 SuperMiller 400(旧日立精機) SIEMENS 割出5軸 スーパーハイセル(旧日立精機) SEICOSΣ18T 旋盤(2スピンドル仕様) Mazak 機械名 制御機名 軸構成備考 Variaxis630 Mazak Fusion640M-Pro 同時5軸 Integrex e410 Mazak Fusion640M-Pro 複合旋盤(同時5軸) Integrex e800V Mazak Fusion640M-Pro 複合旋盤(同時5軸) Integrex 200II-SY Mazak Fusion640MT 複合旋盤(同時5軸) Integrex 200Ⅲ-S Mazak Fusion641MT 複合旋盤 NTE 200Ⅳ Mazak Fusion MATRIX 複合旋盤(同時5軸) HCN 4000-II MAZATROL 同時4軸 Integrex e1060V Mazak Fusion640M-Pro 複合旋盤(割出5軸) Integrex  e1850 Mazak Fusion MATRIX 同時5軸 Integrex i150 Mazak Fusion MATRIX 複合旋盤(割出5軸) Integrex J200 MAZATROL Fusion NEXUS 複合旋盤(割出5軸) Integrex J300 MAZATROL Fusion NEXUS 複合旋盤(割出5軸) integrex i200s MAZATROL Fusion NEXUS 複合旋盤(割出5軸) integrex i300 MAZATROL Fusion NEXUS 複合旋盤(割出5軸) VERSATECH MAZATROL Fusion NEXUS 割出5軸 FJV60/80Ⅱ MAZATROL 割出5軸 OKUMA 機械名 制御機名 軸構成備考 COSMO CENTER PM-600 OSP U100M 割出5軸 MILL-AC800VH(オークマ豊和) FANUC 15M 割出5軸 MILL-AC1800VH(オークマ豊和) FANUC 割出5軸 MCR-BⅡ OSP-E100M 割出5軸 LB300 OSP 旋盤 MC-50VA OSP-7000M 同時5軸(3軸+付加2軸) MCM OSP-3000M 3軸(門型)+アタッチメント MCR-A5C OSP-E100M 3軸(門型)+アタッチメント VTM-80Y OH-FANUC-L 複合旋盤(縦型) MACTURN30 OSP-U100L 複合旋盤 VMP-8 FANUC 15i 同時5軸 MULTUS B400 OSP-P200L 複合旋盤(割出5軸) MULTUS B400 OSP-P200L 複合旋盤(同時5軸) MU-400VA OSP-P200M 割出5軸 MU-500VA OSP-P200M 割出5軸 MU-400VA OSP-P200M 同時5軸 MU-500VA OSP-P200M 同時5軸 MB-46VAE OSP-E100M-H 割出5軸(3軸+付加2軸) GENOS L 複合旋盤 LB3000、LB4000 OSP MILL付き旋盤 MC800H OSP-U100M 割出4軸 MCR-BⅡ OSP 同時5軸 VTR350A OSP P200L 複合旋盤同時4軸(縦型) YASDA 機械名 制御機名 軸構成備考 YBM-900 FANUC 160MB 割出5軸 YBM-6T FANUC 160iMB 割出5軸 N700 FANUC 16M 同時5軸 H30 FANUC 16MB 割出5軸同時5軸 H40i FANUC 31i-A5 同時5軸 YBM-Vi40 FANUC 31i-B5 同時5軸 YBM-950V FANUC 同時5軸 Precision F-11M 横型4軸 MAKINO 機械名 制御機名 軸構成備考 V55-5XA FANUC 16iM 同時5軸 V56BC FANUC 同時5軸 A66e-5XD FANUC 310i 同時5軸 A51 FANUC 31i 割出4軸 a61 FANUC 同時5軸 a81 FANUC 同時5軸 MS-5A FANUC 16M 割出5軸 MS-5B FANUC 同時5軸 D800 FANUC 同時5軸 三井精機工業 機械名 制御機名 軸構成備考 HU63A-5X FANUC 160iMB 割出5軸 HU63A-5X FANUC 31i 同時5軸 Vertex550 FANUC 31i 同時5軸 HU80A 同時5軸 芝浦機械(旧 東芝機械) 機械名 制御機名 軸構成備考 BTU14 TOSNUC 888 割出5軸 MPE-5V TOSNUC 888 割出5軸 MPC TOSNUC 888 割出5軸(門型) BTD110 TOSNUC 888 同時5軸 VMC55E TOSNUC 777 同時4軸 BTD200QH TOSNUC 999 割出4軸 BTD11ER13 TOSNUC 777 横型4軸 松浦機械製作所 機械名 制御機名 軸構成備考 MAM72-35V G-TECH 16I 同時5軸 MAM FANUC 同時5軸 Cubelex-63 G-tech 840DI 同時5軸 TERNARY72-is FANUC 同時5軸 LX-160 TECH 30i 同時5軸 MX520 同時5軸 日本電産マシンツール 機械名 制御機名 軸構成備考 MPA-60B FANUC 6M-MB 横型4軸(B軸ロータリー) MPA-V65 OSP3000M 3軸(門型)+アタッチメント MVR-40 FANUC 割出5軸 MVS M-VS17/13 FANUC 18M 割出5軸 ツガミ 機械名 制御機名 軸構成備考 TMA8 FANUC 18T 複合旋盤(B軸コンタリング無し) TMA8-II FANUC 18T 複合旋盤(2スピンドル仕様) SS207 FANUC 31i B軸付自動旋盤 VA31H FANUC 同時5軸 SS20M-5AX FANUC 同時5軸 池貝 機械名 制御機名 軸構成備考 TM30Y FANUC 18iTA 複合旋盤 TUR25YS FANUC 18iTA 複合旋盤 FANUC 機械名 制御機名 軸構成備考 ロボドリル+付加2軸 FANUC 同時5軸 ニデックオーケーケー 機械名 制御機名 軸構成備考 VP400 FANUC 割出5軸 VC-X500 MELDAS 同時5軸 キタムラ 機械 機械名 制御機名 軸構成備考 MyCenter + 付加2軸 FANUC 同時5軸 H400 FANUC 同時5軸 Mycenter Supercell400 FANUC 同時5軸 MyCenter + 付加2軸 FANUC 同時5軸 H400 FANUC 同時5軸 Mycenter Supercell400 FANUC 同時5軸 碌々 産業 機械名 制御機名 軸構成備考 SUPER PLUS KX FANUC 16M 同時5軸(3軸+付加2軸) RMX FANUC 31i 同時5軸 CEGAⅢ-542 FANUC 同時5軸 ブラザー工業 機械名 制御機名 軸構成備考 TC22+付加2軸 CNC-A00 割出5軸 TC-S2C FANUC 同時4軸 HS300 HSC300 ワイヤーカット TAKISAWA 機械名 制御機名 軸構成備考 TMM module3 FANUC 16i TMX-4000ST FANUC 31i 複合旋盤(XYZBC) TMX-2000 FANUC 31i 複合旋盤(XYZBC) TM-4000 FANUC 31i 複合旋盤(XYZC) TNR200 FANUC 16i、FANUC 31i 複合旋盤(XYZC) TC-350M 複合旋盤(XZC) 中村留精密工業 機械名 制御機名 軸構成備考 SC250 FANUC 18T 紀和マシナリー 機械名 制御機名 軸構成備考 Triple V41-5X FANUC 21i 割出5軸 FH45 FANUC Fanuc18i 横型固定4軸 FH45 FANUC Fanuc32i 横型固定4軸 Sodick 機械名 制御機名 軸構成備考 HS650 同時5軸 AQ537L ワイヤーカット AD325L ワイヤーカット AG360L A500W MarkⅢ ワイヤー放電加工機 大鳥機工 機械名 制御機名 軸構成備考 FTV-500   JTEKT 機械名 制御機名 軸構成備考 FH100S 割出4軸 FH1250 FANUC 同時5軸 UX570 FANUC 同時5軸 スギノマシン 機械名 制御機名 軸構成備考 Xion-II YS840DI 同時5軸 Xion-III YS840DI 同時5軸 H15B FANUC 31i 同時5軸 NSV FANUC 同時5軸 Self-centerH6 YASNAC 割出5軸 SCV-915 FANUC 0i-MD 同時4軸 高松機械 機械名 制御機名 軸構成備考 XY120 FANUC 18iTB 複合旋盤(XYZC) HERMLE 機械名 制御機名 軸構成備考 C30 Heidenhain iTNC530 同時5軸 新日本工機 機械名 制御機名 軸構成備考 RB-300F FANUC 同時5軸 EXL-80 FANUC 同時5軸 HEIAN 機械名 制御機名 軸構成備考 NC2102PMC-2616W 同時5軸 FP-151PMC FANUC 同時5軸

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