5軸の割高さが報われる場面。
複数の軸角度
回転と傾斜を同時に要する複合角度の形状は、3軸には存在しません。5軸なら一度の段取りで削り出します。
段取り1回か、5〜6回か
五面以上から刃物を入れねばならない部品では、5軸が段取りの数を劇的に減らします。一度で削り切るぶん公差も良くなります。
曲面
タービン翼やインペラ。その形状は工具の向きを絶えず変えることを求めます。まさに5軸の領分です。
患者ごとに
患者ごとのインプラントや複雑な立体形状の手術器具。5軸があってこそ、その形がつくれるものになります。
複数の基準
複数の基準面に形状が散らばる複雑な治具でも、5軸ならその全体で精度を保てます。
トポロジー最適化済み
剛性と重量で最適化された、有機的な形のジェネレーティブデザイン部品。5軸なら削れます。
費用と効果。
時間単価では、5軸は3軸の1.3〜1.8倍です。段取りの削減、公差の向上、そしてそもそも実現できる部品でその差を正当化します。
分かれ目はこうです。3軸なら段取りが4回以上になるなら、たいてい5軸が時間で勝ちます。3回に満たなければ3軸のほうが安い。
公差面の利点はこうです。一度の段取りで済ませれば、段取り間の公差の積み上がりが消えます。複数の形状を厳密にそろえたい部品では、5軸が到達できる公差を大きく引き上げます。
複雑な形状、つまり複合角度と自由曲面。3軸では端的に届きません。5軸しかありません。
工具がぶつからない設計。
隣り合う形状
隣り合う形状は、工具が傾いても隣にぶつからない余地を残さねばなりません。間隔を広く取れば干渉の危険は減ります。
必要な形状に届かせる
深い形状には長い工具が要り、そこでは剛性と届く距離がせめぎ合います。工具がどこまでたわむかを踏まえて指定してください。
主軸まわりの逃げ
多軸で動いている間、主軸とホルダには逃げが要ります。加工領域の端に立つ背の高い形状は厄介です。
経路上にクランプを置かない
つかみ具が工具経路の邪魔をしてはいけません。全方向から刃を入れるには、たいてい専用治具が要ります。
CAMに欠かせないもの。
5軸CAMの機能
よくある用途
よくあるご質問
時間単価は3〜8割高です。それでも減った段取り、良くなった公差、そして3軸では存在しえない部品が、たいていその差を埋めます。お見積りにはお客様の部品ごとの費用分析を添えます。
たいていは標準のエンドミルで足ります。曲面の倣いにはボールエンドミル。アンダーカットへはロリポップカッターのような特殊工具です。特注工具はまれで、いまの5軸経路は標準工具を十分に使いこなします。
3軸と同等かそれ以上です。連続した工具経路なので段取りの継ぎ目が残りません。面粗さは通常Ra 0.4〜0.8 µm、適した工具ならさらに細かく。
航空宇宙向け5軸にはNADCAP認定の設備を使い、書類も業界規格に沿えます。認証の要る航空宇宙の仕事では、NADCAP工場と組んで進めます。
必ず行います。CAMは工具経路の全体を、干渉も食い付きも切りくずの除去も含めて模擬します。おかげで実機で衝突しません。
5軸の採算は中量、50〜500個あたりで合ってきます。省ける段取り時間が効いてくるからです。1000個を超えると、治具を複数そろえた専用の3軸機が張り合うこともあります。
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