機械加工金属加工

マシニングセンタ(MC)って何?その種類と特徴

マシニングセンタ(machining center、MC)は、金型の製作や金属部品の製作に使われる工作機械です。今回はマシニングセンタとは何か、紹介していきます。

マシニングセンタ(MC)って何?

マシニングセンタとは

マシニングセンタとは

マシニングセンタとは、自動工具交換機能をもった工作機械で、切削や研削などの機械加工ができる機械です。一般社団法人日本工作機械工業会によると「中ぐり、フライス削り、穴あけ、ねじ立て、リーマ仕上げなど多種類の加工を連続で行えるNC工作機械」と定義されています。

汎用旋盤のような、古くからある工作機械では、加工の内容にあわせて作業者が刃物を取り換える必要があります。たとえば円筒にネジ穴を切る際には、まずはドリルで穴を開け、次に刃物をタップに交換してねじを切ります。さらに刃物を進める量や加工軸の回転数なども手動でコントロールしなければいけません。しかしマシニングセンタを利用すれば、ドリルからタップへの刃物の交換や、削り量などのコントロールも全て自動で行われます。そのため複雑な形状でも作業者の工数が少なくできたり、連続加工ができたりするなど、さまざまなメリットがあります。

マシニングセンタは、樹脂の射出成形やプレス加工、ゴム加工に使う金型を削り出したり、さまざまな形状の機械部品を削り出したりするのに使われます。

また近年では3D CADデータを直接読み込み、自動で加工ができる機種も増えています。

一般にマシニングセンタに刃物をセッティングする際は、非常に高度な熟練技術が必要になります。しかし近年では、刃物のセッティングを補助するツールも多く出ており、よりかんたんに使えるように進化が続いています。

立形マシニングセンタと横型マシニングセンタ

マシニングセンタにはさまざまな種類がありますが、大きく分けて、立形マシニングセンタと横型マシニングセンタの2種類に分けられます。

立形マシニングセンタ

立形マシニングセンタ

立形マシニングセンタとは、基準の状態で刃物や工具が垂直方向にセットされるものです。ワークを乗せたテーブルが、水平方向(X軸、Y軸)に動き、刃物が垂直(Z軸)方向に動いて加工します。マシニングセンタとしてはコンパクトなものが多く、少量多品種生産に向いています。

横形マシニングセンタ

横形マシニングセンタ

横形マシニングセンタは、基準の状態で刃物や工具が水平にセットされるものです。基本的に刃物は移動せず、ワークが動きながら加工します。横向きにワークをセットするため、大きく重たいワークの場合、ワーク自身の重みでたわみが出る可能性があります。小型で精度が高く、大量生産を行う品種に向いています。

さらに高度な加工を行う5軸マシニングセンタとは

5軸マシニングセンタ

5軸マシニングセンタ

立形マシニングセンタでは、XYZの3軸方向の制御による3次元形状の削り出しが可能です。横型マシニングセンタでは、XYZの3軸方向に加え、ワークを固定したテーブルを回転させる4軸の制御が行えるものもあります。

さらに高度な加工が行えるマシニングセンタとして、5軸加工が行えるものがあります。5軸加工ではワークや刃物を傾け、斜めからの加工ができるなど、非常に複雑な3次元形状の加工が可能です。5軸加工を可能にするテーブルや刃物の動かし方には複数のバリエーションがあり、機種により方法が異なります。5軸加工が可能なマシニングセンタでは、ジェットエンジンのタービンのように、複雑な形状を削り出すことができます。

まとめ

マシニングセンタとは、自動で刃物を交換し、切削や研削などの機械加工によりさまざまな形状を削り出す工作機械です。大きさや精度、制御可能な軸の数により、さまざまなラインナップがあります。

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