マシニング加工とは?about machining

1.マシニング加工

マシニング用工具

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。

マシニング 荒加工 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。
マシニング 中仕上げ加工 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。
マシニング 仕上げ加工 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。
マシニング 側面加工 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。
マシニング 斜め穴・掘り込み加工 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。
3D形状加工 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。

マシニングセンター(DMG森精機 MV-653)
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。

図

4.加工素材

加工素材の実績一覧
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
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。