工作機械の基本マシニングセンタは、多数の工具を自動で交換でき、NC装置に加工の段取りをインプットすることで、複数の工程を集約できる切削工作機械です。製造メーカーは国内だけで30社を超え、マシニングセンタは省人化、省エネルギー時代のニーズに沿って発展し、その性能は日進月歩です。今回はそのマシニングセンタの仕様について解説していきたいと思います。機種を選定される際にも参考にしていただければと思います。作業面の大きさXYZの3軸加工用マシニングセンタの場合、プレーンテーブルという長方形のテーブルで横幅x奥行をmmの単位で表します。XYZの3軸に加え、テーブル回転(割り出し)のC軸と傾斜角のB軸がついたインデックステーブルを使用する5軸加工用マシニングセンタの場合は、テーブルが円形や角を削った四角形になっているため、直径を表す”φ”(フィー)の単位を使って表記されます。最大積載重量テーブルの作業面上に設置することができる耐荷重をkgの単位で表記されます。ワークと保持具(マシンバイスとか)を合わせた重量をこの最大積載重量内に収める必要があります。回転速度をRPM、またはmin-1という単位を使って表記します。1分間あたりの回転数ということでRPMと同じ意味です。国際的にはmin-1を標準にする動きがあります。マシニングではフライス盤と同様に加工素材に対する回転速度があっていないとうまく切削できません。速すぎると工具の摩耗が多くなり、逆に遅すぎると加工時間が長くなります。テーパ主軸に取り付けることができるテーパーの規格を表します。機種により規格は異なりますが、マシニングの場合はBTという規格が多く使われています。汎用フライス盤で使われるNTと同じ7/24の角度がついたテーパーで、ATCのアームがひっかける溝を持ち、プルスタッドというボルトを内面に備えて主軸への着脱を行います。BTは1面拘束ですが、2面・3面拘束のBBT、HSKといった規格もあります。ツール拘束力が強いとツールが安定するので加工精度も上がり、ツールの寿命も長くなります。最大トルクトルクとはねじる力の強さのことで、負荷がかかったときのツールの推進力になります。トルクが大きいと大きい面積を一度に削ることができ、重切削も可能になります。大きい径の穴をドリルで開ける場合も大きいトルクが必要になります。小さい径の場合は逆にトルクよりも回転速度が重要となってきます。移動量の仕様X・Y・Z軸の移動量3軸制御の立型マシニングセンターでは、X・Y・Z軸の方向を制御ことができ、移動量をmmの単位で表記されます。X軸・・・機械を正面から見て左右の動作でテーブルが移動します。Y軸・・・前後の動作のことで、こちらもテーブルが移動するのが一般的です。Z軸・・・上下の動作のことで、主軸が上下に移動します。B・C軸の移動量5軸制御のマシニングセンターでは、直線方向のX・Y・Z軸に加え、回転方向のB軸とC軸も制御することができます。B・C軸は、角度を表す単位の「°」「度」「deg」で表記されます。B軸・・・機械を正面から見て、テーブルが前後に回転する方向のことです。テーブルがゆりかごのように動き、素材に傾斜角をつけることができます。C軸・・・テーブルが水平方向に回転する方向のことです。テーブルの回転を任意の角度に割り出すことができます。送り速度の仕様マシニングセンタの送り速度は早送り速度で表記されます。X・Y・Z軸については、1分間の移動距離を表すmm/minの単位で表記されます。仕様ツールシャンク形状ツールマガジンに収納できる工具のテーパー規格を表します。機種により規格は異なりますが、一般的なマシニングの場合はBTという規格が多く使われ、上位機種では2面拘束型のHSKが使われています。シャンク形状は主軸に書かれている場合もあります。工具最大径ツールマガジンが保持できる工具の最大直径をmmの単位で表記されますが、一般的に最大直径を超えて保持することができます。ツールマガジンにぎっしり工具を詰め込みたい時はこの最大径に収まるようにします。工具収納本数ツールマガジンに搭載できる工具の本数が表記されます。ツール・ツー・ツールと、チップ・ツー・チップという考え方があります。仕様に両方とも表記されている場合はチップ・ツー・チップを参考にするといいです。現実的に加工時間を検討することができます。ツール・ツー・ツール・・・工具を主軸から取り外し、新しい工具を取り付けるまでのATC内での交換時間のことです。チップ・ツー・チップ・・・切削加工を一時停止し、工具を主軸から取り外し、新しい工具を取り付け、切削加工を再開するまでの加工停止~加工再開までの交換時間のことです。マシニングセンターのツールマガジンに装着されたフライスやドリル、リーマなどの工具を自動で交換してくれる装置をATCといいます。マシニングセンターのモーターを動かす電源の仕様です。200V(50Hz)または220V(60Hz)の電圧が必要です。最近では50Hz/60Hzのどちらの電圧にも対応できる機種がほとんどですが、中古の場合、機種によってはどちらか一方にしか対応していないという場合もありますので注意が必要です。モーターの消費電力は、kW(キロワット)で表示されます。モーターは主軸用、ATCアーム用、マガジン用、切削油用などがあり、それぞれ個別に電源仕様が書かれている場合があります。その場合は合計kW数で容量を試算しましょう。空気圧源マシニングセンターはコンプレッサーの圧縮空気も動力源として使用し、空気圧力と空気量の仕様があります。常用圧力をMPa(またはkgf/cm2)の単位で表し、1分あたりの吐出し空気量をL/minの単位で表します。工具の脱着、切り屑のエアーブロー、ツールチェンジなどに使われ、重要な動力源となっています。まとめ今回はマシニングセンターの仕様についてご紹介しました。マシニングセンターは、5軸制御など制御できる軸数が多ければ多いほど複雑な加工ができるようになります。機械の構造も複雑になるため、その分コストも高くなり、高度なNCプログラミング技術も要求されます。対して3軸制御の少ない軸数のマシニングセンターは、主に平面の基本的な加工になりますが、構造がシンプルなため、ボディ剛性が強く、高精度な加工ができ、コストも5軸に比べると安くすみます。どちらも長所・短所がありますので、実際に機種を選定する際には、同一製品の大量生産か、または多品種少量生産か、ワークの大きさや材質、NC装置メーカーの種類など、必要とする機能や使いやすさをよく検討することが重要です。素材にボール盤などで開けた穴を大きくする(中ぐり加工)ことに特化した機械を中ぐり盤といいます。回転する台に加工物をとりつけ、工具(刃物)を押し当てて工作物を旋削する機械を旋盤といいます。前回の記事でNC旋盤でできること、NC旋盤の構成について説明しました。今回は、NC旋盤の種類について説明していきます。ドラム形状のバレル容器に工作物、研磨石、コンパウンド、水を入れ、回転運動や振動を与えて研磨する加工法をバレル研磨といいます...記事を読むドリルの種類|誰でもわかる!工作機械を徹底解説ボール盤で使用するドリルは、ツイストドリルというねじれ形状のドリルが一般的に普及していますが、用途によって様々なドリルの種類があります。工作機械のテーブル上に取り付けて、加工中に素材が動かないように固定する道具をマシンバイスといいます。回転する主軸にフライスという刃物を取り付け、バイスなどに固定された素材を削って加工物を作り出す機械をフライス盤といいます。フライス盤や研削盤などの工作機械で精密に加工された素材の表面を、さらに平坦に仕上げる最終表面処理機械です。