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 芝浦機械は金型を効率的に加工する門型マシニングセンター(MC)「MPC-3120H」を開発し、「第31回 日本国際工作機械見本市(JIMTOF2022)」(2022年11月8~13日)に出展した(図1)。荒加工から仕上げまでを1台でこなすため、金型加工を効率化できる。

図1 金型を効率的に切削できる門型MC
図1 金型を効率的に切削できる門型MC
(写真:日経クロステック)
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 主軸がX軸(工作機械の正面方向)とY軸(横方向)、Z軸(垂直方向)の3軸に移動し、かつ主軸がB軸(Y軸周りの旋回軸)およびC軸(Z軸周りの旋回軸)で旋回する構造。すなわち、3軸MCをベースに、2つの旋回軸を持つ主軸を組み合わせた5軸制御タイプの門型MCである。

 本体の剛性を高め、かつ主軸の回転数を従来の1万rpmから2万rpmに上げた。潤滑にはグリスを使う。加えて、NC装置を内製の「TOSNUC」からファナック製に切り替えた。「TOSNUCで培った工作機械の制御や加工などのノウハウをファナック製NC装置に移植した」(芝浦機械)という。

 図2は、新しい門型MCで切削条件を変えて削ったワーク表面のサンプル。一番上(1番目)は主軸の回転数が6000rpmで、主軸の旋回軸を使わずに3軸制御で削ったもの。少しざらついた表面になっている。2番目は主軸の回転数を2万rpmに引き上げ、3軸制御で加工したもの。1番目に比べて表面粗さが改良されていることが分かる。

図2 ワーク表面のサンプル
図2 ワーク表面のサンプル
切削条件を変えて新しい門型MCで削った。(写真:日経クロステック)
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 3番目は主軸の回転数を1万2000rpmに設定し、5軸制御で切削したもの。制御軸が増えた分、ワークに対する工具の姿勢を変えられる。これにより、ワークに対して工具を斜めに当てて削ることで、主軸の回転数を2万rpmよりも下げているにもかかわらず平滑な表面を得られている。4番目は回転数を2万rpmに上げ、かつ送り速度も上げたものだ。