5軸マシニングセンタとは、X、Y、Zの3つの直線軸に加えて、2つの回転軸（通常はA軸とB軸またはC軸）をもち、同時に制御できる工作機械です。これにより、複雑な形状や多面を一度のセットアップで加工することができ、高精度かつ短時間での加工が実現できます。このページでは5軸マシニングセンタのメリット・デメリットや、価格などの基礎知識を解説します。
5軸マシニングセンタは、X、Y、Zの3つの直線軸に加えて、2つの回転軸をもつ工作機械ですが、回転2軸をどの部分で構成するのかにより3つの種類に分類されます。それぞれにメリット・デメリットがあるため、操作性やワークの大きさ等を踏まえた上で適切な機械を選ぶ必要があります。
5軸立型マシニングセンタに多い、テーブル側の2軸回転軸を持つタイプです。5軸加工機の中でもポピュラーなタイプです。
3軸機と同じ感覚で操作、扱うことが可能な一方で、加工対象物の重量により対応できない、または重心位置が変わる為、精度維持が困難となる場合があります。
5軸横型マシニングセンタに多い、テーブル1軸、主軸1軸の混合型タイプです。
テーブル側を1軸とする事で、ワーク重量による影響が少ない一方で、主軸側に1軸回転軸を設けることで、主軸の剛性維持が難しくなることや、テーブル2軸タイプと比較すると操作しにくいというデメリットもあります。
主軸側に回転2軸を付加したタイプです。
ワークの重量やワークの大きさに影響を受けない一方で、機械サイズが大きくなりスペースの確保が重要な点や主軸剛性維持がテーブル1軸＋主軸1軸のタイプよりもさらに難しいこと、操作性が悪いことなどがデメリットとして挙げられます。
5軸マシニングセンタは、従来の3軸や4軸マシニングセンタに比べて、高精度かつ短時間で加工ができるなど多くのメリットがあります。ただし、事前にデメリットも把握しておかないと宝の持ち腐れとなることも。
5軸マシニングセンタのメリットとしては「加工の精度を高めながら工数・時間を削減できる」という点にあります。多軸制御によってワークピースを一度のセットアップで複数面から加工することが可能なため、ワークピースを取り外して再度セットアップする必要がないことから、加工効率の向上を実現することが可能です。また、複雑な３D形状や局面の加工であっても高精度を保つことができるため部品の品質向上にもつながります。これらの効果により、加工にかかるコスト削減という大きなメリットが得られることも期待できます。
5軸マシニングセンタを導入するデメリットとしてはコストがかかる点が挙げられます。導入に際して初期費用が必要になりますが、機械そのものに高度な制御システムと高性能部品を備えていることから、価格が高くなる傾向にあります。しかしながら中長期的なコスト削減効果も加味すると費用対効果は高いものと考えられます。また、多軸制御による複雑な動作を実現するために、加工プログラムの作成・制御が複雑になることがあるため、従来のマシニングセンタよりも高い技術力が求められます。従って使用するオペレーターの訓練やスキルアップが必要になるため、導入においては高いハードルとなるでしょう。
そのほか詳しくは下記ページで詳しく解説しています。
5軸マシニングセンタは3軸マシニングセンタよりも高額になるとはよく聞くものの、具体的にどのくらいになるのか気になるものですよね。以下のページでは、5軸マシニングセンタ導入の目安となるような費用相場や具体的製品の価格を解説しています。
5軸マシニングセンタは、省人化・工程集約を実現できる高性能な加工設備ですが、その導入には高額な初期費用が必要です。
そこで注目されているのが、国の「中小企業省力化投資補助金」。補助金を活用することで、費用負担を抑えながら設備を導入できます。
本記事では、補助金の種類や申請方法、対象となる5軸マシニングセンタ製品をわかりやすく解説しています。
5軸マシニングセンタは、複雑な形状や高精度な加工を可能にする機械ですが、操作が難しいことで使いこなせないこともあります。「導入したけれど操作できない…」といったことがないように、操作のサポートもしてくれる会社も紹介します。
万能ともいえる加工力を持つ５軸マシニングセンタですが、粗加工や重切削に向いていない点には注意が必要です。３軸加工機よりも機械の構造が複雑になっていることから剛性が低くなっており、抵抗の大きなステンレスなどを加工しようとすると化工機そのものが大きく振動しワークに悪影響を与える恐れがあります。また、加工精度を向上させやすいという特徴は説明した通りですが、５軸加工機そのものの加工精度が高いかというとそうとは言えない場合もあります。５軸加工機はテーブルが回転しますので、最初の段取りの際に誤差が増幅されてしまう可能性があります。５軸マシニングセンタはこういった注意点をしっかりとケアしながら使うことにより、高い効果が得られるでしょう。
5軸マシニングセンタは、複雑な形状や高精度が求められる製品の加工に活用されています。航空宇宙産業や自動車部品、半導体部品など、使われている分野はさまざまです。具体的には、インペラの一体加工や複雑な多面体加工、ジェットエンジン用遠心タービン、自動車部品の加工、半導体向けの部品加工などで加工事例があります。
中古マシニングセンタは、同じ形式でも年式や仕様、稼働状況によって価格が大きく異なります。特に同時5軸は、RTCPやポスト適合など導入後の運用を左右する要素も多いため、相場レンジの把握とあわせて慎重な検討が必要です。本記事では、相場の目安や購入時の注意点、耐用年数や入れ替えの判断基準について解説しました。
