フライス加工の基本的な仕組み

フライス加工は、円筒形の切削工具を高速で回転させながら、固定した材料に当てて削っていく加工方法です。この加工方法の最大の特徴は、工具が回転し、材料(ワーク)は固定されているという点にあります。

例えば、金属の板から溝を削り出したい場合を考えてみましょう。フライス盤では、回転する工具を材料に押し当てながら移動させることで、正確な溝を作り出します。平面削りや溝加工、段差加工など、主に角物(四角い形状)の加工に適しています。

旋盤加工との違いを理解する

ここで少し旋盤加工との違いにも触れておきましょう。旋盤加工では、材料自体が回転し、工具は固定されています。つまり、フライス加工とは真逆の動きをするわけです。旋盤は円筒形の部品を作るのに適していますが、フライス加工は平面や角物の加工に向いています。

私たちの工場では、この二つの加工方法を組み合わせることで、複雑な形状の部品も一社で完結して製作できる体制を整えています。

手動フライスからNC化への進化

フライス盤には、作業者が手動でハンドルを回して操作する汎用フライス盤と、コンピュータ制御で自動的に加工を行うNC(数値制御)フライス盤があります。手動フライス盤は技術者の腕が試される機械で、熟練した職人なら非常に精密な加工が可能です。

しかし、複雑な形状や繰り返し同じ製品を作る場合には、NCフライス盤の方が効率的です。プログラムを一度作成すれば、同じ品質の製品を安定して生産できるからです。

マシニング加工とは：製造業に革命をもたらした技術

マシニングセンタの画期的な機能

マシニング加工とは、マシニングセンタ(MC)という機械を使った加工方法のことを指します。この機械は、従来のNCフライス盤の機能を大幅に進化させたものです。

最も革新的なのは、ATC(自動工具交換装置)の搭載です。この装置により、機械は数十種類もの工具を自動で交換できます。従来であれば、穴あけをしたら作業者が手動で工具を交換し、次にネジ切りをして、また工具を交換して…という手間がかかっていました。マシニングセンタでは、これらすべての作業をプログラムに従って自動で行えるのです。

多軸制御がもたらす可能性

マシニングセンタのもう一つの大きな特徴が、多軸制御機能です。基本的なX、Y、Z軸の動きに加えて、回転軸を組み合わせることで、より複雑な三次元形状の加工が可能になりました。

特に5軸加工機では、工具を傾けながら加工できるため、一度のセッティングで部品の複数の面を加工できます。これにより、段取り替え(ワークの付け替え)の回数が減り、加工精度が向上し、作業時間も大幅に短縮されます。

フライス加工との本質的な違い

ここまでの説明で気づかれた方もいらっしゃるかもしれません。マシニング加工は、フライス加工の原理を基礎としながら、自動化、多機能化、高精度化を極限まで追求した進化形なのです。

フライス加工が単機能な道具だとすれば、マシニング加工は多機能な複合ツールと言えるでしょう。私たちの工場では、この違いを理解した上で、お客様のご要望に応じて最適な加工方法を選択しています。

マシニングセンタの画期的な機能

マシニング加工とは、マシニングセンタ(MC)という機械を使った加工方法のことを指します。この機械は、従来のNCフライス盤の機能を大幅に進化させたものです。

最も革新的なのは、ATC(自動工具交換装置)の搭載です。この装置により、機械は数十種類もの工具を自動で交換できます。従来であれば、穴あけをしたら作業者が手動で工具を交換し、次にネジ切りをして、また工具を交換して…という手間がかかっていました。マシニングセンタでは、これらすべての作業をプログラムに従って自動で行えるのです。

多軸制御がもたらす可能性

マシニングセンタのもう一つの大きな特徴が、多軸制御機能です。基本的なX、Y、Z軸の動きに加えて、回転軸を組み合わせることで、より複雑な三次元形状の加工が可能になりました。

特に5軸加工機では、工具を傾けながら加工できるため、一度のセッティングで部品の複数の面を加工できます。これにより、段取り替え(ワークの付け替え)の回数が減り、加工精度が向上し、作業時間も大幅に短縮されます。

フライス加工との本質的な違い

ここまでの説明で気づかれた方もいらっしゃるかもしれません。マシニング加工は、フライス加工の原理を基礎としながら、自動化、多機能化、高精度化を極限まで追求した進化形なのです。

フライス加工が単機能な道具だとすれば、マシニング加工は多機能な複合ツールと言えるでしょう。私たちの工場では、この違いを理解した上で、お客様のご要望に応じて最適な加工方法を選択しています。

頭を高速回転させて考える加工プラン

私たちの工場には、様々な加工機械が揃っています。お客様から小物部品の製作依頼をいただいたとき、私たちエンジニアはまず「どの機械をどの順番で使うのがベストか」を瞬時に判断します。

例えば、ある日こんな依頼がありました。ステンレス製の小型部品で、円筒形の本体に複数の穴と溝が必要というものです。理想を言えば、5軸加工機や複合加工機で一気に仕上げたいところです。しかし、その日はあいにく両方の機械が別の案件で稼働中でした。

こういう時こそ、多能工としての腕の見せ所です。まず旋盤で円筒形の本体と基準面を仕上げ、その後マシニングセンタで穴あけと溝加工を行うというプランを立てました。このように複数の機械を組み合わせる際には、両機械間で座標系を正確に一致させる必要があり、長年の経験が活きてきます。

材質に応じた加工方法の選択

私たちは「金属も樹脂も、様々な材質に対応できます」という方針を掲げています。これが実現できるのも、マシニングセンタの柔軟性があるからです。

特に苦労するのは、焼入れ鋼のような硬い材料の追加工です。通常の切削工具では歯が立たないこともあります。そんな時は、ワイヤーカット放電加工機を使ったり、特殊な高硬度工具を使用したマシニング加工を検討したりします。

アルミニウム合金は比較的加工しやすい材料ですが、切削速度を間違えると溶けて工具に付着してしまいます。逆にステンレスは粘りがあるため、適切な切削条件を設定しないと工具の摩耗が早まります。こうした材質ごとの特性を理解し、最適な加工条件を設定することが重要なのです。

5軸加工技術の実践例

5軸加工技術は、マシニング加工の中でも最も高度な技術の一つです。私たちの工場では、この技術を使って自社オリジナル製品も開発しています。

高級ゴルフパター「SAKAKI PUTTER」は、その代表例です。パターヘッドの美しい曲面は、ステンレスや真鍮の塊から削り出しで製作しています。この複雑な三次元曲面を実現するには、工具を様々な角度に傾けながら、ワークを回転させて加工する必要があります。

この自社製品開発で蓄積した技術とノウハウは、お客様の複雑な部品製作にもフィードバックされています。試作段階で「こんな形状、本当に作れるの?」と言われるような部品でも、5軸加工技術を駆使して実現できることが多いのです。

実際に起きたマシニング加工のトラブル

高精度なマシニング加工でも、時にはトラブルが発生します。私たちはそうした経験を隠すのではなく、学びの機会として捉えています。

あるとき、アルミ合金の薄肉部品を加工していた際、最終工程で寸法が狂ってしまったことがありました。原因を調べてみると、加工中の切削熱でワークが熱膨張し、冷却後に変形してしまったのです。

この経験から、薄肉部品の加工では切削条件をより慎重に設定し、加工順序も工夫するようになりました。また、固定治具の設計も見直し、ワークにかかる応力を分散させる構造に改良しました。

固定治具の重要性

マシニング加工において、固定治具(ワークを固定する道具)の設計は極めて重要です。どんなに高性能な機械を使っても、ワークがしっかり固定されていなければ、精度の高い加工はできません。

特に複雑な形状の部品や、旋盤とマシニングを組み合わせる場合には、両方の機械で使える治具の設計が必要になります。治具の設計一つで、加工精度や作業効率が大きく変わるのです。

私たちは長年の経験から、様々な形状や材質に対応できる治具設計のノウハウを蓄積しています。これも、一社で完結した加工サービスを提供できる理由の一つです。

複数工程を一つの窓口で解決

お客様からよく「加工に困った、納期に困った時は、榊原工機に相談すれば解決することが多い」というお言葉をいただきます。これは、私たちが旋盤、マシニング、ワイヤーカットという主要な加工方法をすべて社内で対応できる体制を整えているからです。

例えば、ある部品の製作で、最初の形状出しは旋盤で行い、細かい穴加工はマシニングで、最後の精密な仕上げはワイヤーカットで、というように複数の工程が必要になることがあります。これを別々の業者に依頼すると、業者間の調整や品質管理に手間がかかります。

私たちなら、すべての工程を一社で完結できます。これにより、お客様は窓口を一つに絞れるだけでなく、各工程間の精度管理も一貫して行えるため、最終的な製品品質が向上します。

特急案件にも柔軟に対応

製造業では、どうしても急ぎで部品が必要になる場面があります。試作品のテストで問題が見つかり、すぐに改良版を作らなければならない。展示会が迫っているのに、サンプルがまだできていない。そんな緊急事態に、私たちは柔軟に対応しています。

マシニング加工はプログラム制御なので、一度プログラムを作成すれば安定した品質で生産できます。しかし、特急案件では、いかに早くプログラムを組み、段取りを済ませるかが勝負です。

私たちの強みは、多能工のエンジニアが複数の機械を扱えることです。5軸加工機が空いていなければ、マシニングと旋盤を組み合わせて対応する。そういった臨機応変な対応ができるのです。

社長は話し好きなので、急ぎのご相談があれば、まずは電話でお問い合わせください。お客様の状況を直接お聞きして、最速の対応プランをご提案いたします。

相談しやすい環境づくり

高度な技術を持つ工場というと、近寄りがたいイメージを持たれる方もいらっしゃるかもしれません。しかし、私たちは「あたたかい町工場」であることを大切にしています。

工場の外観は、一般的な工場のイメージとは少し違います。1階で金属加工を行い、2階は木の温もりを感じる事務所になっています。緑も多く配置し、お客様がリラックスして技術的なご相談をしていただける空間作りを心がけています。

「こんな部品、作れますか?」「この材質で加工できますか?」といった気軽なご相談から、「この形状を実現するには、どの加工方法が最適ですか?」という専門的なご相談まで、お気軽にお声がけください。

技術の進化と基本原理

フライス加工は、回転する工具で材料を削るという基本的な加工方法です。一方、マシニング加工は、その基本原理を受け継ぎながら、自動工具交換機能と多軸制御を加えることで、飛躍的に進化した加工システムです。

この二つは「似て非なるもの」です。基本的な切削の原理は共通していますが、できることの範囲、効率、精度が大きく異なります。フライス加工が単機能なナイフだとすれば、マシニング加工は多機能ツールナイフのようなものと言えるでしょう。

榊原工機の総合力

私たち榊原工機は、この進化したマシニング加工技術(5軸加工機や複合加工機を含む)を、長年の経験と多能工の技術力で最大限に活用しています。小物部品の少量生産や試作品製作という、複雑で難易度の高い分野において、旋盤、マシニング、ワイヤー加工を自在に組み合わせ、お客様に最適な解決策を提供しています。

「機械部品加工の駆け込み寺」として、これからも技術力と対応力を磨き続けます。

最後に：ご相談はお気軽に

マシニング加工について詳しく知りたい方、複雑な小物部品の製作でお困りの方、試作品を少量だけ作りたい方。どんなご相談でも構いません。私たち精密切削加工のプロフェッショナルが、お客様の課題解決をサポートいたします。

愛知県春日井市の榊原工機まで、ぜひお気軽にお問い合わせください。お客様の「作りたい」を、私たちの技術で実現いたします。