マシニング加工とは?about machining
1.マシニング加工
マシニング加工とは、マシニングセンターと呼ばれる工作機械で切削加工をすることを言い、図面データから作成した加工データ(NCデータ)に沿って、数値制御(X・Y・Z)しながら、ATC(自動工具交換)で自動化が可能な機械加工のことを言います。
加工内容は、掘り込みや形状といった複雑なものから、穴やネジ切りなど単純な加工まで幅広く対応することができます。
そのマシニング加工を使用し、小椋工業は金型部品・プレートや設備部品の基準をつくってきたのが特徴です。
2.マシニング加工の工程
小椋工業ではマシニング加工を6種類の用途に分け、それぞれに特徴を持った加工をしています。
- ①荒加工
- 荒加工とは、無垢の材料から、10mm以上の大きな掘り込みや穴を加工し、材料の中にある残留応力や、加工した際にできる加工応力をプレートから出す作業のことです。この作業で応力を出しておくことで、仕上げ加工の際に応力による歪みが発生しにくくなり、μ単位での仕上げ寸法を実現することができます。小椋工業では、荒加工専用のマシニングセンターを設備して、対応しております。
- ②中仕上げ加工
- 中仕上げ加工とは、通常、荒加工から仕上げ加工する際の途中の加工のことを言います。荒加工で残した取り代が1mmの場合、中仕上げで0.1~0.02mmほどまで仕上げます。この加工を入れることで、最終仕上げの0~0.01mmを実現することができます。小椋工業では、図面公差と加工方向によって、中仕上げ加工レベルであれば、中仕上げ加工専用機械で対応しており、加工納期の短縮を実現するために行っています。
- ③仕上げ加工
- 仕上げ加工とは、図面の指示公差の最終寸法を決める加工のことを言います。小椋工業では、0~0.01mmの公差範囲を加工する場合、仕上げ加工用専用機械で加工を行っております。仕上げ専用機を設備する理由としましては、繰り返し加工や重切削することによる主軸やボールガイドへの負荷を避け、仕上げ精度が長期的に維持できるようにするためです。小椋工業では、仕上げ加工用の機械を複数台設備しており、高精度・短納期対応ができる体制を整えています。
- ④側面加工
- 側面にある掘り込みや仕上げ穴を加工する作業です。一般的に側面加工は、ラジアルボール盤などの汎用機を使って、ドリル穴やタップ穴加工をしますが、近年、金型用プレートでは、掘り込みや仕上げ穴など、マシニング加工を必要とする仕様が多くなっており、プレート寸法の長手方向など、300mm以上の大きさは、縦型マシニングセンターでは工具干渉や材料固定が難しくなるため、横型マシニングセンターでの加工が必要になります。小椋工業では、横型マシニングセンター(2パレット)を専用機として、対応しております。
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⑤斜め穴
掘り込み加工 - 通常のマシニング加工は、3軸(X/Y/Z)を使い数値制御して加工しておりますが、斜めの穴や掘り込みの形状がある場合、3軸にプラス斜め軸が必要になります。斜め軸を実現するためには、角度バイスと呼ばれる治具を使用するか、横型マシニングセンター等のロータリーテーブルで軸を作るか、5軸加工機が必要になります。小椋工業では、斜め加工に対応するめ、横型マシニングセンターと5軸加工機の両方設備しております。
- ⑥3D形状加工
- 3Dモデルから形状を読み取り、3DCAMで加工データ化したものをマシニングセンターで加工することを言います。3D加工は、滑らかな凹凸形状を作ることができ、金型部品をつくる上でとても重要な加工です。小椋工業では、金型用ベースプレートに3D形状を部分的に要求されることがあり、対応できるよう3DCAD・CAMを設備しております。
3.加工精度
マシニングセンターの仕上げ加工の中で、代表する加工内容は、エンドミルを使用したポケット形状の掘り込み加工と、ボーリングを使用したガイド穴加工です。その2つの加工精度は以下の通りです。
加工 | 精度箇所 | 公差範囲(mm) | 測定方法 |
---|---|---|---|
ポケット(エンドミル) | 幅(100mm) | 0~0.01 | ブロックゲージ |
底面(50mm) | 0~0.005 | マイクロデプス | |
穴(ボーリング) | 穴径(φ20) | 0~0.005 | 三点マイクロメーター |
位置(150mmピッチ) | ±0.01 | ピックテスター(機上) |
- ※公差範囲は、弊社の温度環境と測定器によるもので、お客様の使用状況や測定器の状態によってはμ単位で差異が出ます。
- ※穴位置は、加工時の測定であり、経年変化等の影響によっては、μ単位で差異が出ます。
4.加工素材
分類 | JIS相当 | 日立金属 | 大同特殊鋼 | ボーラー・ ウッデホルム |
愛知製鋼 | |
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一般構造用圧延鋼材 | SS材 | SS400 | ||||
炭素鋼 | SC系 | S45C | ||||
S50C | ||||||
S55C | ||||||
プリハードン鋼 | SCM系(改) | HPM7 | PX5 | |||
P20(改) | PLAMAX | |||||
SKD61(改) | FDAC | DH2F | ||||
析出硬化系(P21) | HPM1 | NAK55 | ||||
CENA1 | NAK80 | |||||
焼入焼き戻し鋼 | SKS3 | SKS3 | ||||
SKD11系 | SKD11 | SLD | DC11 | |||
HPM31 | SXACE | |||||
SKD11(改) | DC53 | |||||
SKD61系 | SKD61 | |||||
ステンレス鋼 | SUS系(快削) | HPM77 | G-STAR | RoyAlloy | ||
SUS420J2系 | HPM38 | S-STAR | STAVAX | |||
アルミニウム | 7000系 | 7075 | ||||
アルミーゴ | ||||||
伸銅品 | C3604 | 黄銅 |
- ※上記の表にないメーカーの材質でも、切削・研作が可能な材質であれば、ご相談下さい。