「5軸-固定vs割り出し、どう違う? 3軸、5軸：建材産業におけるマシニングセンタの選択とは」
どうもこんにちは。
まぶちでございますよ。
今日は5軸加工のお話。
5軸加工
実は5軸加工というのは金属業界では一般的なのですが、それでもどういうものか。
というのは案外知られておりません。
トマト工業では、工場見学を随時行っております。より詳しく知りたい方はぜひ工場に遊びにきてね❢❢
最新の建材加工用マシニングセンタや、ツールセッティングの方法、3DCADの活用法や3Dプリンタの活用法などを実際に見ていただくことが可能です。
(海外、英語対応可です。)
今日はそのあたりのお話をしたいと想います。
5軸加工の2種類
5軸加工というのは、通常の3軸加工とことなり、軸自体を”ひねる”ことができます。
3軸は正月の習字に該当し、筆(軸)を垂直に立てて動かします。縦横上下。
一方で5軸は軸を回転させることができるのでより複雑な加工ができます。
というのが一般的な回答ですが、今回はより深く解説していきます。
割出5軸
こちら、割り出し5軸は、軸を傾斜させた状態で固定し、その上で3軸加工を行うものです。
我々は便宜上、簡易5軸とよんでいます。
とはいえ、ほとんどの加工はこの範疇におさまります。
同時5軸
同時5軸は自在に軸を振りながら加工します。
簡易5軸では、振った面を固定して動かしますが、同時はこのように振りながら加工できます。
他に2つの特徴があります。
①精密さ
ブロックに対し、横穴加工が必要なとき、5軸でないと、ブロックをセッティングしなおさなければなりません。
しかしその外してつけ直すときに、位置精度がどうしても狂うので、精度がおちます。
しかし、一度で加工できるため、高精度の保証が可能です。
②刃物剛性
あまり良く知られていない概念として、刃物剛性があります。
剛性というのはたわみづらさです。
刃物がグワングワンでは、精度がでないことはわかりますよね。
刃物というのは、短ければ短いほど、剛性を確保できます。
剛性というのは曲げづらさになります。
たとえば割り箸をもって、先端を曲げるのは簡単ですが、元のほうになればなるほど
曲がりづらくなります。
そのため、刃物というのは、剛性観点からみると、短い方が良いわけです。
奥の方を加工するために、長い刃物でなくてもできる同時5軸は、刃物剛性を確保しやすい特徴があります。
ソフトウエアによる制御
さて、ここからは制御のお話。
5軸ともなると、XYZの座標位置が複雑になりすぎるので、人間の計算ではなく、コンピュータを使います。
これがコンピューターエイデドデザイン、CADになります。
で、機械の方がフォーカスされるのですが、その軌道設計が結構重要なのです。
家でも、大工さんの精度も大事ですが、
最初の設計図が大事ということはわかりますよね。
この同じ加工をするにしても、その切削軌道をいかにして描くのか。ということも大事なわけです。
HSM ハイスピードマシニングは、機械の動きのラインになります。
通常の計算でいくと、角ばった形状のラインを描きます。
しかしここでは、急停止を繰り返す直線的な動きとなり、機械への負担が生じます。
また、刃物は、スピードが0になった地点でも、回り続けるため、刃物への負担が生じます。
回転部において高温になります。
金属加工では、700-1200度になります。ダイヤチップは理論上800度で炭化が始まりますので、
熱との関係性も重要になります。
これをなめらかな軌道に描き直すのがハイスピードマシニングという手法です。
急停止をくりかえすシャトルラン走法より、一定リズムのマラソン走法のほうが、
結果的に早くなることがイメージできると想います。
また、Windowsに準拠したCADのため、製図が楽に早く行えます。
たとえば、みんなが使うiPhoneの仕様ににたタブレットであれば、
教育が必要なく覚えることができますよね!!そんなイメージです。
あたりまえじゃん❢❢言われると思いますが、実は、産業界ではそうではなく、
結構いろんな仕様がいまだに混在していたりします。
整理しないまま、なし崩し的にアップデートを繰り返した
ハウルの動く城型ソフト、
みず◯銀行型ソフトウェア。
サグラダファミリア型ソフトウェア。
みたいなものも実は結構あるんですよね。
Iot (Internet of things)
Iotは、それぞれのCADをインターネット上でつなぐことにより、統一で動かすことを可能としています。
社内の設計製図から３Ｄプリンタまで統合したシステムとなります。
IOTシステムでは、オフィスから工場の様子をモニタリングできるほか、
モーターの過電流や、振動などをセンサーでひろい異常値を感知、また生産数の自動カウントなどの用途に使用されます。
プログラミングは、Pythonで行い、信頼性のあるAsusのTinker board2を基盤に環境を構築しています。
工場見学
トマト工業では、工場見学を行っておりますので、実際に見てみたい方はぜひ来てね❢❢
また採用応募も行っております。
たくさんの先進技術を学べる環境でございます。
