2.5軸加工

2.5軸加工とは

2.5軸加工の対応材質

2.5軸加工とは、平面加工に段差や穴などの立体的な形状を加えた加工方法のこと。対応可能な材質は以下の通りです。

• 炭素鋼
• 合金鋼
• ステンレス鋼
• アルミニウム
• 銅
• 真鍮
• セラミック
• 樹脂

鉄鋼金属や非鉄金属、セラミックや樹脂など非常に幅広い材質に対応していますが、特に注目はアルミやステンレスです。

熱伝導性や強度のバランスに優れ、2.5軸加工との相性が良いため、汎用的な部品加工に多く用いられています。

セラミックや難削材も、適切な工具選定と加工条件の最適化によって安定した加工が可能です。

2.5軸加工で使う
主な工具

• エンドミル
• ドリル
• リーマ
• タップ
• 段付きドリル
• センタードリル
• フラットドリル

2.5軸加工では、加工内容に応じてさまざまな工具が使用されます。エンドミルはポケット加工や輪郭加工に適し、平面仕上げや溝加工にも適しています。

ドリルは穴あけ、リーマは内径精度の向上、タップはネジ切りに活用。段付きドリルやセンタードリルなどの特殊工具も加工要件に応じて選ばれています。

素材や形状に合わせた工具選定は、加工精度・工具寿命・コストに直結するため、非常に重要です。

2.5軸加工における
CAD/CAMの導入メリット

加工精度と段取りの効率化

2.5軸加工にCAD/CAMを導入することで、準備作業にかかる時間を大幅に短縮し、誰が操作しても安定した加工精度を保てるようになります。

たとえば、段差や穴が複数ある金型部品の加工を行う場合、手作業では加工手順や使用する工具の選定に時間がかかりますが、CAMなら設計図面から加工に必要な形状を自動的に抽出し、適した手順を提示してくれます。

これにより、工具の取り換えや作業者の判断に依存せず、現場での迷いを少なく抑えることが可能。急ぎの案件でも安定した品質とスピードを両立することができます。

加工ミスの防止と設計変更
への柔軟な対応

加工ミスの多くは、工具が部品にぶつかると「干渉」や、設計図の変更に現場が追いつかないことで発生します。CAMのシミュレーション機能を使えば、加工前に画面上で工具の動きを確認して問題が起こる前に修正が可能です。

また、深さが異なる穴を複数あける部品では、先に短いドリルを使ってしまうと穴が貫通しないトラブルが起こりがちですが、CAMでの確認によりこうしたリスクを未然に防げます。

図面が変更された場合でも、CAD側の修正を読み込みすぐに加工内容を反映することが可能。再調整に時間をかけることなく作業を続けられるでしょう。

2.5軸加工における
CAD/CAMソフトの使用例

金属部品の2.5軸加工
の適用事例

ドイツの精密部品メーカーでは、金属部品の穴あけや溝加工といった2.5軸加工にCAD/CAMソフトを導入。過去の加工手順をソフトに登録・再利用して、プログラム作成にかかる時間を約80％削減しました。

その結果、部品の注文から納品までの期間が大幅に短縮され、複雑な加工でも注文確定から最短3日以内に納品を実現できるようになりました。

2.5軸加工で使う
CAD/CAMソフトの選定ポイント

段差やポケット形状に強い自動認識機能

2.5軸加工では、段差やくぼみのある形状をいかに効率よく加工できるかが生産性に直結します。そこで重要になるのが、図面データからポケットや穴の位置・深さなどを自動で読み取り、加工内容を自動で提案してくれる機能です。

たとえば、ポケットやザグリ、段付き穴などが複数ある部品を加工する際、人の手で一つひとつ加工内容を設定するのではなく、自動で候補を出してくれるフィーチャー認識があれば、作業時間を大きく短縮できます。

加工工程の一括管理と最適化

2.5軸加工では、同一ワーク内に異なる深さや形状の工程が混在することがよくあります。こうした場合に、複数の加工内容を一元的に管理し、適した加工順や工具選定を自動で行えるかどうかが、品質や納期に直結します。

工程ごとに手動調整が必要なソフトではなく、全体を俯瞰して調整できるシステムを選びましょう。

部品の繰り返し加工・多品種
対応への柔軟性

2.5軸加工は、金型やベースプレート、構造部品など、繰り返し使用される部品に多く見られます。そのため、テンプレート機能や加工条件の保存機能があると、類似形状への対応がスムーズになります。

また、多品種少量生産に対応するには、加工条件の切り替えや再設定の手間を軽減できる柔軟な操作性も重要です。

2.5軸加工に対応している
CAD/CAMソフト

hyperMILL

2.5軸から5軸加工まで幅広く対応したCAMソフトです。

アイコンや隠しコマンドがない分かりやすい画面構成と優れた操作性が特徴。工具の衝突を自動で防ぐ機能も備えています。特に複雑な形状の高精度加工が得意です。

Mastercam

多様なNC工作機に対応できるCAMソフトです。

簡単にツールパスを作成できる自動化機能や、各種加工に対応したモジュールを搭載。複雑な多軸加工の軸制御を柔軟に行えるため、加工精度の高い部品を作成できます。

CAMWorks

SolidWorksに完全統合され、設計データをもとに加工プログラムを自動作成します。

3軸モデルから公差情報を読み取って適した加工方法をAIが自動判断するため、初心者でも短時間で効率的に加工を開始できます。

NX CAM

高度な工具経路計算と統合シミュレーションにより、加工前に問題を確認・修正可能。

加工機械に合わせたプログラムを自動で作成するため、複雑な部品でも少ない手間で高速・高精度な5軸加工が行えます。

Fusion 360

設計から製造まで一貫して利用できるCAD/CAMソフトで、操作が簡単なプッシュ・プル方式を採用しています。

低価格で、位置決め5軸加工やシミュレーションを標準搭載。小規模な企業でも効率よく利用できます。

SolidCAM

SOLIDWORKSとInventorにシームレスに組み込まれ、モデルから直接ツールパス作成が可能。

工具や治具の干渉を防ぎつつ高速・高精度な加工が行えるため、特に加工時間の短縮や効率化に効果を発揮します。

ESPRIT

マシニング、旋盤、ワイヤEDMまで統一した操作画面で加工設定ができ、工程集約による効率的な生産を支援します。

多軸加工の設定も画面上で簡単に行え、設計変更にも即座に対応可能な柔軟性があります。

GibbsCAM

加工の知識が少なくても簡単に操作できるシンプルな画面設計で、5軸加工時の工具やホルダの衝突を自動回避できます。

初心者でも工具の制御や加工パス調整が容易に行えるため、高品質な加工が可能です。

EDGECAM

CADからの形状認識で加工部位を自動抽出し、加工プログラムを素早く生成。

加工条件や工具情報をあらかじめ登録することで、作業者の負担を減らします。特に複雑な4軸・5軸加工でも効率的な加工を実現します。

PowerMill

複雑な3軸・5軸加工の工具経路計算を高速で処理できるCAMソフトです。

加工プログラムのシミュレーションを詳細に行えるため、工具の衝突や加工エラーを事前に回避し、高品質な表面仕上げ加工が可能です。