ママママママママママシシシシシシシシシシニニニニニニニニニニンンンンンンンンンンググググググググググセセセセセセセセセセンンンンンンンンンンタタタタタタタタタタ

中部大学 　 副学長 　 教授

竹内　芳美

５５軸軸ＭＭＣＣのの生生かかしし方方とと

ＣＣＡＡＭＭのの活活用用　　　　　　　　

剛性を確保　

高速加工

工具の干渉回避　　　

　５軸マシつれグごれタ︵ＭＣ︶が全盛である３軸加工に

比べて多様な加工ができる半面使いこなすにはそれなりので

ウとウが要る使用に当たてはマつアやでは対応が困難

でがれピタ利用製造︵ＣＡＭ︶シげたべを利用するこ

とになる５軸ＭＣの特徴とＣＡＭシげたべを生かした上化な

使い方を考えてみよう

　　 　　│ │ 　　 　　 　月 　 　日떵月 　曜 　日 　２０１７年 　（ 　平 　成２９年 　） 　│ 　　　땊　広 　告 　特 　集 　땋　 │ 　第３種郵便物認可 　││ │ │ │ │

５軸制御加工とは

　工具が工列物を加工

するときの位置関係を

考えると工具は工列

物の加工点に位置決め

されている必要があ

りまた工列物に対す

る姿勢を保たなければ

ならない通常の工列

機械はＸ軸Ｙ軸Ｚ

軸の直交座標系で構成

されており工具を加

工空間内のある位置に

ごトできるようにな

ている工具の姿勢

は二つの回転位置決め

機構で与えられる

　工列機械ではＸ軸周

りの回転位置をＡ軸

Ｙ軸周りの回転位置を

Ｂ軸と呼びそれらの

回転移動によて姿勢

が決まるＺ軸は主軸

と決められているた

め回転工具を使用す

るとＣ軸は回転位置決

めには使えない

　５軸制御加工とは図

１に示すようにＸ

ＹＺの直交軸で工具

の位置を定めＡＢ

軸で姿勢を決める加工

密といえる５軸制御

加工のできる工列機械

には５軸ＭＣ５軸複

合加工機工具研削盤

などがある

加工時間短縮

　５軸制御加工は図２

に示すような特色のあ

る加工が可能になる

工具工列物の姿勢を

変えることにで工具を

傾斜でき工具の突き

出しを短くし剛性を

確保しながら加工でき

るこれによてさら

に高速な加工が可能に

なり加工時間短縮に

つながる加工面の凹

凸によては効率のよ

い工具を使用できる

　オどとれグ形状

を３軸制御で加工する

場合工具や工列物の

向きを変えなければな

らないが５軸加工で

は姿勢を変えられるた

めその必要がない

一度の取り付けでまる

ごと加工できるので工

列物の取り外し・取り

付けによる精度低下を

抑制でき高精度加工

につながる

　５軸制御加工は５

軸を全て使いながら加

工をする同時５軸加工

と姿勢制御のための

回転２軸を使て工具

軸をある方向に向け

︵割り出し︶その姿

勢で従来型の直進３軸

を使た加工を行う３

＋２軸加工とに大別さ

れる同時５軸加工は

オどとれグした保

面などに効果的で３

＋２軸加工は工具と工

列物の位置関係を決め

ると３軸加工で対応で

きる加工に適してい

る

５軸ＭＣの構造

　横型を例に５軸ＭＣ

の構造を図３に示す

５軸ＭＣはＸＹ

ＺＡＢＣの６軸

の中から順序を考えて

５軸選ぶ構造なので

順列としては７２０通

りだが有効な構造は

数十である

　実用的な観点から

市販されているのはた

はやに回転制御の２

軸を与えたタイば１と

２主軸に与えたタイ

ば３と４回転制御軸

を工具とたはやに分

けたタイば５６のい

ずれかだ製造の容易

性からかタイば１が最

もよく見られるタイ

ば選択は工列物の大き

さや加工状況を考慮し

て決められる

ＣＡＭの重要性

　５軸制御加工を使い

こなすにはＣＡＭシげ

たべが欠かせない特

に同時５軸加工を行お

うとすると工具姿勢

変化に伴う工具の動き

が直感的に理解しづら

く工具が余計な加工

をしたりほかの部分

と衝突したりする恐れ

があるこれを干渉と

いうが干渉を回避し

なければ実用にならな

い干渉回避は人化で

は難しくＣＡＭシげた

べが重要になる

　ＣＡＭシげたべは一

般にメればロご

サとぶげトばロご

サから構成される

メればロごサは

部品の３次元ＣＡＤ情

報をもとに干渉回避

をした工具経路だタ

を生成するもので使

用する５軸ＭＣの構造

には関係がない

　工具経路だタは数

値制御︵ＮＣ︶だタ

ではないのでこのまま

では５軸ＭＣを稼働で

きない工具経路だ

タから５軸ＭＣの構造

に適したＮＣだタを

生成するのがぶげトば

ロごサであり複

雑な座標変換処理を行

ている回転２軸を

動かすので工具が加工

面に沿て許容誤差以

内で移動できるようリ

つアもイさシれと

いう処理も要るソの

トウエアで処理する代

わりにＮＣ装置に組

み込まれた工具先端点

制御機能も利用でき

る

　こうした機能をもつ

ＣＡＭシげたべは５軸

加工に不可欠となる

使用のポイント

　５軸ＭＣとＣＡＭシ

げたべを使うことで保

面やオどとれグ部

をもつ複雑形状の工列

物を加工できるが効

果的に使用するには荒

加工から仕上げ加工ま

でを考慮したシげたべ

が重要になる干渉を

回避した仕上げ加工用

工具経路が強調される

ことが多いが効率的

な加工には荒加工にも

配慮をしたシげたべが

望ましい

　５軸加工ではＣＡＤ

の座標系で定義された

工列物を機械座標系の

たはやに正しくご

トしないとＮＣだタ

が対応できない大量

生産の場合は専用の治

具や取り付け

具を用意でき

るが単品や

小ロトサイ

この工列物で

はマつアや

でごトする

ことになり

この列業に時

間

を

取

ら

れ

るそこで

厳密なごた

れグでなく

てもいくつか

の点の測定で

自動補正して

適切なＮＣだ

タを生成す

るシげたべが

有効になる

　ほかにもう

まい使い方の

ぶイれトはあ

り特徴や特

性を使いこな

すことが求め

られる