「丸い部品＝旋盤」という思い込みを捨ててください。5軸マシニングセンタが実現する「工程集約」こそが、同軸度とコストの最適解

▼ こんな方に読んでほしい
・ フランジやバルブボディなどの丸物部品で、旋盤後のマシニング工程による「芯ズレ」や「段取り替え」の多さに悩んでいる生産技術者
・ 幾何公差（同軸度、位置度）が厳しく、旋盤とマシニングを行き来する従来の工程設計に限界を感じている品質保証責任者
・ 複雑な形状の丸物部品を、専用治具なしでワンチャッキング加工し、コストダウンを図りたい調達担当者

 

 

序論：旋盤からマシニングへ。その「移動」が精度を殺す

円筒形状やフランジ形状の部品図面を見た時、反射的に「これは旋盤仕事だ」と判断していませんか？
確かに、単純な丸棒なら旋盤が速いでしょう。
しかし、その部品に「斜めの穴」や「ポケット加工」、「偏心したボス」があったらどうでしょうか。

「まずは旋盤で丸く削って、次にマシニングセンタに移動して、芯出しをして、穴を空ける」
この工程分割こそが、精密部品における最大の落とし穴です。
旋盤から外したワークを、マシニングセンタで再び「中心（芯）」を出して固定するのは至難の業です。どんなに熟練工が注意しても、積み替えた瞬間に0.01mm〜0.02mmの「芯ズレ」は必ず生じます。

私たち株式会社関東精密の答えは、「旋盤を使わない」という選択です。

当社の5軸マシニングセンタなら、丸い形状も、四角い形状も、斜めの穴も、すべてワンチャッキング（一回の固定）で加工できます。
「丸いから旋盤」という常識を疑うことから、本当のコストダウンと品質向上は始まります。
本記事では、5軸マシニングセンタによる「丸物部品の工程集約」の威力について解説します。

 

 

「同軸度」を極める。動かないから、ズレようがない

シャフト穴と、外周のフランジ取り付け穴。あるいは、表と裏のベアリング穴。
これらに厳しい「同軸度」や「位置度」が求められる場合、5軸マシニングセンタは最強の武器になります。

旋盤とマシニングを分けると、機械ごとのクセや、治具の取り付け誤差が積み重なります。
しかし、5軸マシニングセンタなら、ワークをテーブル中心にガッチリ固定したまま、機械主軸が旋回し、あらゆる角度からアプローチします。

円筒の外周を削る（ヘリカル補間など）のも、側面の穴を空けるのも、すべて同じ「一つの座標系」の中で行われます。
ワークが動いていない以上、物理的に位置関係がズレる理由は存在しません。
機械の運動精度そのものが、部品の精度になる。これが、究極の幾何公差保証です。

 

 

複雑な「丸物」こそ、5軸の独壇場

「インペラ」や「スクリュー」のような部品は、丸いベースを持ちながら、形状は極めて複雑な3次元曲面です。
これらは、もはや旋盤の領域ではありません。

5軸マシニングセンタであれば、テーブルを回転（C軸）させながら、同時に刃物を傾斜（B軸/A軸）させて削ることで、アンダーカット（影になる部分）のある形状や、ねじれた羽根形状も、継ぎ目なく滑らかに削り出せます。

「旋盤で粗加工して、5軸で仕上げる」といった手間も不要です。
角材や丸材から、いきなり最終形状を削り出す。
この大胆な工程設計が、リードタイムを劇的に短縮し、特急品への対応力を高めます。

 

治具がいらない。「斜め穴」も標準装備

フランジの側面に、斜めに貫通する油穴がある場合。
通常のマシニングセンタ（3軸）で加工しようとすれば、ワークを斜めに固定するための「専用治具（アングルプレート）」を作る必要があります。
これには治具設計・製作のコストと時間がかかります。

5軸マシニングセンタなら、どうするでしょうか。
ただ、主軸（刃物）を傾けるだけです。
治具は不要。標準のバイスやチャックで掴むだけ。
プログラム上で角度を指定すれば、どんな角度の穴でも、即座に加工可能です。
初期費用（イニシャルコスト）をかけずに、複雑な部品を1個から安価に製作できる秘密がここにあります。

 

 

旋削加工（ターニング）もマシニングで？

「でも、マシニングで丸い形を削ると、真円度が悪いのでは？」
そう思われるかもしれません。

確かに、昔のマシニングセンタは円弧切削（円を描く動き）の精度に限界がありました。
しかし、最新の5軸マシニングセンタは、制御技術の進化により、旋盤加工に肉薄する真円度を実現しています。
さらに、工具を回転させながらワークの周囲を回る「コンタリング加工」や、特殊な「旋削ツール」を用いることで、シール面などの面粗度もクリア可能です。

「大量生産の単純なピン」なら旋盤に分がありますが、「高精度で複雑な丸物部品」なら、5軸マシニングセンタの方が、トータルでの品質とコストパフォーマンスで勝るケースが増えているのです。

 

結論：その図面、5軸なら「一発」です

株式会社関東精密の工場には、最新鋭の5軸マシニングセンタが稼働しています。
私たちは、この設備を「特殊な部品を作る機械」とは考えていません。
「工程を減らし、精度を保証するための標準機」として使いこなしています。

・ 旋盤とマシニングを行き来して、精度が出ずに困っているフランジ。
・ 斜め穴のために、高い治具費を請求されているバルブ部品。
・ 多数の工程管理に疲弊しているシャフト部品。

その図面、ぜひ一度「5軸で削れないか？」と私たちにご相談ください。
旋盤という枠にとらわれない柔軟な発想で、ワンチャッキング・高精度の解決策をご提案いたします。