ガイド / 加工プロセス
3+2軸加工と同時5軸加工:その違いが部品にとって意味すること
2026年9月20日
どちらの方法も同じ5軸加工機で行います。違いは単純です。3+2軸加工では回転軸が部品を傾けた後は静止し、その状態で工具が切削します。同時5軸加工では、工具が材料に入っている間も5軸すべてが動きます。このたった1つの違いが、プログラミング時間、サイクルタイム、そして支払う価格を変えます。
3+2軸加工の仕組み
機械はテーブルを回転させるか主軸ヘッドを傾けて一定の角度にし、固定してから通常の3軸フライス盤のように切削します。その面を終えると次の角度に回転し、同じことを繰り返します。「3+2」という名前は、切削する直線3軸と、位置決めだけに使う回転2軸を意味します。
4つの側面に穴があるハウジングなら、通常は3+2軸加工が適切な答えです。部品は1回クランプするだけで、すべての面に適切な角度から届き、その間に一度も外さないため形状同士の位置がそろいます。プログラミングは3軸加工に近いため、CAMの作業時間は少なく済みます。
代表的な3+2軸加工部品:
- 複数の面にポートがあるポンプやバルブのハウジング
- 複合角度の穴があるブラケットやマニホールド
- 5つの面に形状がある筐体
- 傾斜した位置決め穴がある治具や工具プレート
同時5軸加工の仕組み
同時加工では、切削中も回転軸が動き続けます。工具は曲面に沿って、面に対して常に同じ角度を保ちながら進めます。これは、面そのものが製品の価値を決める場合に重要になります。
同時5軸加工は、インペラの羽根、タービン翼、断面が変化する流路、医療用の有機的な形状に必要です。また障害物を避けて工具を傾けられるため、短い工具で深い部分に届き、びびりが減って面粗さが良くなります。
コストはプログラミングと検証にあります。ツールパスが複雑になり、干渉チェックに時間がかかり、初品の確認にも機械の時間を多く使うことがよくあります。5個程度の数量では、この段取り費が見積の大半を占めます。
比較表
| 3+2軸(割出し)加工 | 同時5軸加工 | |
|---|---|---|
| 切削中の回転軸 | 固定 | 動作 |
| 適した部品 | 角物部品、傾斜した穴と面 | 自由曲面、ブレード、つなぎ面 |
| CAMプログラミング | 3軸加工に近い | 長く、干渉チェックが必要 |
| 平面のサイクルタイム | 短い | 利点なし |
| 曲面の面粗さ | 段差が残り、パスが多く必要 | 滑らかで、パスが少ない |
| 少量での価格 | 低い | 段取り費の比率が高い |
部品にはどちらが必要か?
重要な面を見てください。平面、まっすぐな穴、ポケットであれば、たとえ角度が特殊でも3+2軸加工で作れます。ブレード、滑らかにつながる流路、解剖学的な形状など、2方向に湾曲した機能面があれば、少なくともその形状には同時加工が必要です。
実際の部品の多くは両方の組み合わせです。加工会社がハウジングの荒加工と穴あけを3+2軸で行い、1つのつなぎ流路だけを同時5軸のツールパスで仕上げることもあります。これはごく普通のことで、見積依頼で加工方法を指定しすぎないほうがよい理由の1つです。
見積依頼に書くこと
加工方法ではなく、部品と重要な面を説明してください。次の情報があれば、加工会社は最初から正確に見積もれます。
- STEPファイルと公差入りのPDF図面
- 面粗さの要求がある面とRaの値
- 互いの位置を保つ必要がある形状
- 今回の数量と見込まれるリピート数量
面粗さの要求に工具の連続接触が本当に必要な場合は、注記でそう伝えてください。それ以外は加工会社に選ばせてください。優れた5軸加工会社は図面を満たす最も安い方法を選びますし、各社が自由に選んだ見積のほうが比較もしやすくなります。
まとめ
5軸加工会社に送られる部品の大半は3+2軸加工でまかなえ、費用も安く済みます。同時5軸加工は、機能上の曲面でこそ価格に見合う価値を発揮します。形状を送り、重要な箇所を示し、どう削るかは加工会社に決めさせてください。
よくある質問
3+2軸加工は5軸加工と同じですか?
5軸加工機で行いますが、2つの回転軸は切削の合間に部品の位置決めをするだけです。切削中、機械は3軸で動きます。同時5軸加工では、切削中に5軸すべてが動きます。
同時5軸加工のほうが常に高精度ですか?
いいえ。面同士の精度は主に1回の段取りで加工することから生まれ、これはどちらの方法でも同じです。同時動作が役立つのは曲面の面粗さと工具の届きやすさであり、一般的な公差ではありません。
見積依頼で3+2軸か同時5軸かを指定すべきですか?
通常は不要です。形状と重要な面を説明し、方法は加工会社に選ばせてください。同時5軸を指定するのは、面粗さやつなぎ面の要求が本当にそれに依存する場合だけにしてください。