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第7話「おーい丈兵衛さん」

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おーい丈兵衛さん

マシニングセンタ(以下、MC)が置いてあるこの製造現場では何を作るんですか?

ここでは金型部品の中で最も精度が必要とされる、入子やスライドコア(中子)などのダイカスト鋳造製品の形状に直結する部品を加工しているんだよ。

どうやって加工するんですか?

基本的には、刃物を取り付けた工作機械に加工前の金型部品をセット(固定)して、切削、つまり削っていくんだよ。目的に合わせて加工の種類は変わり、その種類としては、フライス削りや中ぐり、穴あけ、ねじ立てなどかな。

どんな刃物で削っていくんですか?

例えば、穴あけやねじ立てはドリルやリーマなどの工具を取り付けて回転させて加工するよ。またフライス削りではその主な加工となる一種で、エンドミルというドリルによく似た形をした刃物を使うんだけど、ドリルは軸方向下に送って穴をあける工具なのに対して、エンドミルは軸に直交する方向に送りながら側面や先端の刃で材料を削り取るんだ。

削って加工するにもいろいろ種類があるんですね。
なんだかとても時間がかかりそうですし・・・

昔はそうだったかもしれないけど、今はNC工作機械と言って非常に便利なものがあるからね。NCとはNumerical Cotrolの略語で数値制御を意味するんだ。この技術が発達して、いまは確実で、再現性があり、しかも無人化でばらつきのない品質を素早く加工することができるんだよ。

この多彩な機能を持ったフライス削りを中心とするNC工作機械のことをマシニングセンタ(MC)って呼んでいるんだ。いまや一般的にどの金型メーカーにも設置されているよ。

今回のまとめ

ダイカスト金型の製造において、大部分を占めるのがMCを中心としたNC工作機械による加工です。
JISでは、マシニングセンタのことを「主として回転工具を使用し、工具の自動交換機能を備え、工作物の取り付け替えなしに、多種類の加工を行う数値制御工作機械」と定義しています。
つまり、プログラムに従って自動で工具を交換する自動工具交換装置(ATC : Automatic Tools Changer)を装備しなければマシニングセンタとは呼べないのです。

マシニングセンタには主に以下の種類があります。
1.立形マシニングセンタ
主軸が垂直になっているMCで、直交3軸を制御でき、ATCなどを備えている。最も金型加工に適していると言われている。
2.横型マシニングセンタ
主軸が水平になっているMCです。装備している機構としては、4面割出しの可能なテーブルがあったり、自動パレット交換装置などがあったりします。一般的には、制御軸数は、直交3軸(X軸、Y軸、Z軸)とパレットの回転1軸(B軸)の合計4軸を持ちます。
3.5軸制御マシニングセンタ
5軸制御MCとはX軸、Y軸、Z軸の3軸加工機構に、回転軸が2軸加わったMCです。これら5軸を同時に制御することも可能です。左右、前後、上下の3軸に加えて傾く二次雲制御して加工するので、自由曲面形状とアンダーカットを伴うインペラに代表されるような3軸制御では加工できない複雑形状の部品の加工ができます。主軸が水平のもの、垂直のもの、門形のものなど様々な形態がある。

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