OSG（工具メーカー）とWORKNC（CAM）がコラボレーションした「WORKNC Lab.3」発表内容！
WORKNC Lab.は、OSGとWORKNCがタッグを組んで行ったコラボレーションセミナーです。
3回目となるWORKNC Lab.3では、3軸加工と同時5軸加工を徹底比較、それぞれのメリット・デメリットを発表しています。
メインテーマとして掲げているのは「同時5軸加工を活用し、金型加工の去らない効率化を目指しましょう」！
同時5軸加工で苦労した点も公開しておりますので、データをダウンロードして詳細をご確認ください。
このカタログについて
| ドキュメント名 | WORKNC 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 事例紹介 |
| ファイルサイズ | 5.8Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | Hexagon Manufacturing Intelligence (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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WorkNC Lab.3
実加工に基づく3軸加工・
5軸加工の優位性
オーエスジー株式会社 株式会社セスクワ
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WorkNC Lab. とは
2008年から開始した、工具メーカー：オーエスジー(株)と
CAMメーカー：(株)セスクワが実施しているコラボレーションセミナーです。
「WorkNC Lab.1」 2008年開催 「WorkNC Lab.2」 2009年開催
• テーマ：焼入れ後の直彫り検証 • テーマ：3軸・割りだし5軸・同時5軸の比較
• 被削材：DH31S（HRC47±1） • 被削材：DAC55（HRC48±1）
• WorkNC設定違いによる比較 • MAKINO D500による加工
• ユーザー発表 • 同時5軸加工実演
WorkNC Lab.3 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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Lab.3 発表内容概要
メインテーマ
『同時5軸加工を活用し、金型加工のさらなる効率化を目指しましょう』
⚫ 同時5軸加工は、「インペラー」や「ブレード」などの部品加工に有効なのではないか
⚫ 5軸M/Cを所有しているが、割りだし5軸加工で使用している
⚫ 加工角度変化による加工段差は発生しないか
⚫ M/Cとの干渉チェックを行うなど、データ作成が大変そう
⚫ 同時5軸加工の具体的なメリットは
3軸加工と同時5軸加工を実際に行い、
「加工時間」「実加工時間」「切削面」「コスト（工具費）」「CAM工数」
を比較
WorkNC Lab.3 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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加工テスト概要
WorkNC Lab.3 in 大阪 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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加工テスト環境
⚫ CAM ： セスクワ WorkNC V20
⚫ 被削材 ： 日立金属 HPM-PRO（40HRC、プリハードン鋼）
⚫ マシニング ： DMG DMU40monoBLOCK（テーブルサイズ：φ450、ツールシャンク：HSK-A63)
⚫ CNC ： HEIDENHAIN iTNC530
⚫ 工具 ： オーエスジー エンドミルシリーズ PHX・WXL・WXS
⚫ ホルダ ： MSTコーポレーション CURVE（5軸）、MONOシリーズ（3軸）
WorkNC Lab.3 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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加工テスト形状
『皆さんであればどのように加工しますか？ 電極 or 直彫り？』
⚫ サイズ ： 140㎜×108.5㎜×81.2㎜
⚫ 最小R ： R1.4
⚫ 最小角度 ： 1.14°
WorkNC Lab.3 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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荒加工・中荒加工(3軸＋同時5軸)
No. NCﾌｧｲﾙ名 ﾊﾟｽ種類 工具直径 工具ｺｰﾅｰR 首下長さ No. NCﾌｧｲﾙ名 ﾊﾟｽ種類 工具直径 工具ｺｰﾅｰR 首下長さ
荒加工：WX-RESF12 (A63-SLRB12-75-M22-B) 荒加工：WX-RESF12 (A63-SLRB12-75-M22-B)
1 7201.h ｽﾊﾟｲﾗﾙｺｱ荒加工 φ12.0 r 0.0 40 1 7101.h ｽﾊﾟｲﾗﾙｺｱ荒加工 φ12.0 r 0.0 40
中荒加工1：PHX-CRT 10XR2 (A63-SLFB10-95-M42） 中荒加工1：PHX-CRT 10XR2 (A63-SLFB10-95-M42）
2 7202.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ10.0 r 2.0 45 2 7102.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ10.0 r 2.0 45
中荒加工2：PHX-DBT R3X80 (A63-SLRB6-75-M22-B） 中荒加工2（同時5軸加工）：PHX-DBT R3X80 (A63-SLSC6-90）
3 7203.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ6.0 r 3.0 50 3 7103.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ6.0 r 3.0 30
3軸加工 同時5軸加工
✓ 「荒加工」「中荒加工1」は3軸加工
✓ 「中荒加工2」の同時5軸加工
✓ 「中荒加工2」のメリット
⚫ 同時5軸では、φ6の首下長さを
L/D=5で加工を行うことが可能に
⚫ 割りだし加工のCAM工数削減
⚫ 加工時間：2H42M→43M
(実加工時間：3H7M→1H5M)
WorkNC Lab.3 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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中仕上げ加工1・2(同時5軸)
No. NCﾌｧｲﾙ名 ﾊﾟｽ種類 工具直径 工具ｺｰﾅｰR 首下長さ No. NCﾌｧｲﾙ名 ﾊﾟｽ種類 工具直径 工具ｺｰﾅｰR 首下長さ
中仕上げ加工1：PHX-DBT R3X80 (A63-SLRB6-75-M22-B） 中仕上げ加工1（同時5軸加工）：PHX-DBT R3X80 (A63-SLSC6-90）
4 7204.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ6.0 r 3.0 50 4 7104.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ6.0 r 3.0 30
5 7225.h 等高線最適化加工 φ6.0 r 3.0 50 5 7105.h 等高線最適化加工 φ6.0 r 3.0 30
5 7226.h 等高線最適化加工 φ6.0 r 3.0 50 中仕上げ加工2（同時5軸加工）：WXS-LN-EBD R1X16 (A63-SLSC4-90）
中仕上げ加工2：PHX-PC-DBT R1X1X20・30・50 (A63-SLRB6-75-M22-B） 6 7115.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ2.0 r 1.0 25
6 7219.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ2.0 r 1.0 20 同時5軸加工
7 7224.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ2.0 r 1.0 38
8 7221.h ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ荒加工/再荒加工 φ2.0 r 1.0 56
3軸加工
✓ 「中仕上げ加工」のメリット
⚫ φ6首下長さ 50㎜→30㎜
⚫ φ2首下長さ 56㎜→25㎜
⚫ 加工条件の改善
Z切り込み0.2㎜→0.4㎜
⚫ 工具本数 6本→3本に削減
⚫ 加工時間：17H11M→4H48M
(実加工時間：19H28M→5H48M)
WorkNC Lab.3 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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仕上げ加工(同時5軸)
No. NCﾌｧｲﾙ名 ﾊﾟｽ種類 工具直径 工具ｺｰﾅｰR 首下長さ No. NCﾌｧｲﾙ名 ﾊﾟｽ種類 工具直径 工具ｺｰﾅｰR 首下長さ
仕上げ加工：WXL-PC-EBD R3X1X30・50 (A63-SLRB8-75-M22-B） 仕上げ加工（同時5軸加工）：WXL-LN-EBD R3X30 (A63-SLSC6-90）
9 7209.h 等高線仕上げ加工 φ6.0 r 3.0 34 7 7107.h 等高線仕上げ加工 φ6.0 r 3.0 32
9.1 7209S1.h 等高線仕上げ加工 φ6.0 r 3.0 52 8 7116.h 等高線最適化加工 φ6.0 r 3.0 32
10 7210.h 等高線最適化加工 φ6.0 r 3.0 34 同時5軸加工
10.1 7210S1.h 等高線最適化加工 φ6.0 r 3.0 52
3軸加工
➢ 「仕上げ加工」のメリット
⚫ φ6首下長さ 52㎜→32㎜
⚫ 使用工具本数 4本→2本
⚫ 加工時間：5H6M→4H42M
(実加工時間：5H38M→5H37M)
WorkNC Lab.3 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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隅部加工(同時5軸)
No. NCﾌｧｲﾙ名 ﾊﾟｽ種類 工具直径 工具ｺｰﾅｰR 首下長さ No. NCﾌｧｲﾙ名 ﾊﾟｽ種類 工具直径 工具ｺｰﾅｰR 首下長さ
隅部加工：WXL-PC-EBD R1X1X20・50 (A63-SLFB4-95-M42-(B)） 隅部加工（同時5軸加工）：WXS-LN-EBD R1X16X4 (A63-SLSC4-90）
11 7211.h Zﾚﾍﾞﾙ隅部加工 φ2.0 r 1.0 24 9 7109.h Zﾚﾍﾞﾙ隅部加工 φ2.0 r 1.0 21
11.1 7222S1.h Zﾚﾍﾞﾙ隅部加工 φ2.0 r 1.0 33 10 7110.h Zﾚﾍﾞﾙ隅部加工 φ2.0 r 1.0 21
11.2 7223.h Zﾚﾍﾞﾙ隅部加工 φ2.0 r 1.0 56 11 7111.h Zﾚﾍﾞﾙ隅部加工 φ2.0 r 1.0 21
3軸加工 同時5軸加工
➢ 「隅部加工」のメリット
⚫ φ2首下長さ 56㎜→21㎜
⚫ 加工条件の改善
Z切り込み0.02㎜→0.05㎜
⚫ 加工時間：16H32M→6H53M
(実加工時間：18H11M→9H52M)
WorkNC Lab.3 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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検証結果
WorkNC Lab.3 in 大阪 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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切削面比較①
◆ 等高線仕上げ加工＋等高線最適化加工の切削面
⚫ 同時5軸加工時には、パスの分かれ目で切削面が大きく異なっている
⚫ 加工条件(切削速度等)は3軸・同時5軸とも同じ
往復加
工部
等高線
加工部
加工跡が
目立たない 加工跡が
目立つ
3軸加工 同時5軸加工
WorkNC Lab.3 in 大阪 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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切削面比較①
◆ 等高線仕上げ加工＋等高線最適化加工の切削面
⚫ 加工軸角度が異なる、往復→B軸0°・等高線→B軸15°
往復加工部 等高線加工部
B軸角度 B軸角度
0° 15°
3軸加工 同時5軸加工
同時5軸加工ならではの加工跡。加工段差があるか、触って確かめてください！
WorkNC Lab.3 in 大阪 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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切削面比較②
◆ 加工角度が異なっている加工の切削面
⚫ 緩斜面を加工する加工角度と隅部を加工する角度は異なる
⚫ 加工角度精度が合わない場合は加工段差が出やすい部分
緩斜面を加工 隅部を加工
B軸角度 B軸角度
0° 13°
3軸加工 同時5軸加工
WorkNC Lab.3 in 大阪 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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切削面比較②
◆ 加工角度が異なっている加工の切削面
⚫ 3軸・同時5軸ともほぼ加工段差がない状態の切削面
⚫ 今回の加工では、加工角度精度は問題なし
Φ6で加工 Φ2で加工 ほぼ加工段
した部分 した部分 差はない
3軸加工 同時5軸加工
加工角度を固定する必要はないのではないか。加工段差の有無を触って確かめてください！
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切削面比較③
◆ 等高線仕上げ加工切削面
⚫ 3軸では発生していない加工跡が同時5軸切削面では見受けられる
⚫ 加工角度の違いによる切削面の変化か
切削面に
3軸では切 加工跡が
削面が一定 付いている
3軸加工 同時5軸加工
WorkNC Lab.3 in 大阪 – 実加工に基づく3軸加工・5軸加工の優位性
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切削面比較③
◆ 等高線仕上げ加工切削面
⚫ ホルダー干渉部分が存在しないため、加工角度は初期設定の15°で
加工していた
上部加工時 下部加工時
B軸角度 B軸角度
15° 15°
3軸加工 同時5軸加工
原因不明のため調査継続中。問題となるかどうか、触って確かめてください！
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加工時間・CAM時間比較
加工時間 実加工時間
3軸加工 44H00M(100%) 49H01M(111%）
同時5軸加工 19H26M（44%） 25H25M（58%）
同時5軸加工は半分以下で加工が終了する計算となり、実加工時間においても
－42%の加工時間短縮となった。
CAMパス設定時間 CAM計算時間
3軸加工 3H45M 3H53M（注）
(注)
同時5軸加工 4H45M 7H11M CPU：Core 2 Duo （注） E6850(3GHz)
Memory：3GB
CAM計算時間は同時5軸加工の方が約1.8倍掛かっているが、3軸パスから同時5軸パス
に変換を行っているので設定時間は約1.3倍アップに止まった。
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工具コスト比較
同時5軸加工
3軸加工
本数：種類 価格（定価）
3軸加工 15本：11種類 ¥239,540-
同時5軸加工 9本：6種類 ¥113,000-
3軸加工では工具本数が多く全長も長い工具を使用したため工具費がかさんだ。同時5
軸加工では比較的全長も短く加工できたため ¥126,540- の工具費削減となった。
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実加工で苦労した点
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