동시 5축 스포츠 분석이란?
동시 5축 스포츠 분석의 개요와 장점에 대해 설명

동시 5축 스포츠 분석이란?

동시 5축 스포츠 분석은 주축이나 터릿이 움직이는 X·Y·Z의 3축에 더해 회전·경사축의 2축을 동시에 제어하여 스포츠 분석하는 기술입니다. 5개의 축을 동시에 가동시키는 것으로, 종래의 3축 스포츠 분석에서는 실현할 수 없었던 복잡한 스포츠 분석을 할 수 있게 됩니다.

위는 5축 스포츠 분석기의 가동축을 나타내는 사진입니다. 이를 보면 공구 주축이 3축 이동할 뿐만 아니라 공작물을 설치하는 테이블도 회전과 경사져 있는 것을 알 수 있습니다. 각각의 축을 동시에 움직이면서, 워크의 절삭을 실시해 가는 것이 동시 5축 스포츠 분석이라고 하는 것입니다. 덧붙여 회전·경사축은 반드시 테이블이 움직이는 것은 아니고, 공구 주축이 선회·회전하는 5축 스포츠 분석기도 존재합니다(5축 스포츠 분석기는 후술).

3축 스포츠 분석 및 인덱싱 5축 스포츠 분석과의 차이

3축 가공에서는 말 그대로 세로, 가로, 높이의 3축을 기준으로 가공을 합니다. 테이블이 움직이는지, 공구가 움직이는지는 공작 기계에 따라 다르지만, 기본적으로 3축 가공으로 대부분의 워크 가공에 대응할 수 있습니다. 그러나 복잡한 제품의 경우, 경사를 맞추는 지그나 특수한 공구를 사용하지 않으면 안 되는 케이스가 적지 않습니다. 그 점, 5축 가공이면 경사면에 대해서도 적절한 각도로 공구를 맞출 수 있어 언더컷도 단 교체 없이 실시할 수 있습니다.

또한 동시 5축 스포츠 분석과 다른 "인덱스 5축 스포츠 분석"이라는 스포츠 분석 방법도 있습니다. 이것은 스포츠 분석을 시작하기 전에 특정 축을 고정한 후 절삭을 하는 스포츠 분석 방법입니다. 회전과 경사 양쪽, 혹은 한쪽을 사전에 고정해, 4축·3축을 동시에 움직여 스포츠 분석을 실시합니다. 동시 5축 스포츠 분석보다 스포츠 분석 데이터의 작성이나 절삭 조건의 조정이 용이하기 때문에, 실제의 현장에 있어서 인덱싱 5축 스포츠 분석은 빈번하게 이용됩니다.

동시 5축 스포츠 분석의 이점

동시 5축 스포츠 분석은 정밀성과 유연성을 결합한 기술로 기업의 많은 이점을 제공합니다. 여기에서는 동시 5축 스포츠 분석의 특징과 이점을 소개합니다.

스포츠 분석 유연성

동시 5축 가공의 가장 큰 장점 중 하나는 가공의 유연성입니다. 1회의 계단으로 다면 가공을 할 수 있는 것 외에 프로펠러나 팬처럼 3차원으로 만곡하는 면의 가공에도 적합합니다. 다양한 형상과 사이즈의 제품을 만들 수 있기 때문에, 작은 로트의 다품종 생산에 대응할 수 있는 것도 동시 5축 가공을 할 수 있는 공작 기계의 장점이라고 할 수 있습니다.

생산성 향상

동시 5축 가공이라면 생산성 향상도 기대할 수 있습니다. 일단 가공 프로그램을 작성해 버리면, 나머지는 자동으로 가공을 해 줍니다. 여러 공정을 한 번의 가공으로 완료할 수 있기 때문에 공작물을 하나씩 바꿀 필요도 없습니다. 그만큼 가공 미스도 크게 줄어 고품질 효율적인 생산을 실현할 수 있습니다.
또한, 경사를 붙여 절삭을 함으로써 최적의 주속역에서 스포츠 분석이 가능하므로, 절삭 조건을 올리는 것에 의한 사이클 타임 단축도 가능합니다.

공구 소모를 억제할 수 있음

5축 스포츠 분석을 사용하면 공구와 공작물이 접하는 각도를 컴퓨터에서 적절하게 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 3축 스포츠 분석에서는 수직으로 공구를 맞출 수 밖에 없는 경우라도, 5축 스포츠 분석이면 공작물에 대해 공구를 비스듬히 맞출 수 있습니다. 이로써 주속 제로점이 없어져 공구의 마모를 그만큼 억제할 수 있습니다. 또한 동시 5축 제어에 의해 공구의 돌출량을 짧게 할 수 있기 때문에 면품위의 향상도 도모할 수 있습니다.

동시 5축 스포츠 분석의 단점

동시 5축 스포츠 분석은 많은 장점이 있지만 단점도 존재합니다. 5축 스포츠 분석기의 도입을 검토하고 있는 분은, 좋은 면·나쁜 면의 양쪽을 이해해 두는 것이 중요합니다.

도입 비용이 많이 드는

동시 5축 스포츠 분석기를 도입하는 데 있어서 가장 목이 되는 것이 도입 비용입니다. 3축 스포츠 분석기와 비교하면 동시 5축 스포츠 분석기는 비싸고, 아무래도 초기 투자가 커져 버립니다. 5축 스포츠 분석기를 사용한 적이 없다고 하는 기업의 경우, 비용 대비 효과를 구별할 수 없고 도입에 밟을 수 없다는 경우도 있을 것입니다.

거친 스포츠 분석이나 중절삭에 적합하지 않음

5축 스포츠 분석기는 특히 섬세한 작업과 고급 정밀 스포츠 분석을 자랑합니다. 한편, 절삭량이 많은 조 스포츠 분석이나 큰 공구를 사용한 중절삭 등의 작업에는 그다지 적합하지 않습니다. 따라서 이러한 스포츠 분석을 주로 실시하는 경우에는 3축 스포츠 분석기나 기타 적절한 기계를 검토하는 것이 필요하게 됩니다.

작업 크기 제한

5축 가공 기계의 구조는 비교적 복잡하며, 결과적으로 테이블 크기가 3축 가공 기계에 비해 작은 경향이 있습니다. 큰 부품이나 재료의 가공이 제약되기도 하기 때문에, 제조하는 제품의 사이즈나 종류에 맞추어 도입하는 공작 기계를 검토하는 것이 중요합니다.

동시 5축 스포츠 분석 사례 작업

실제로 동시 5축 스포츠 분석으로 어떤 것을 만들 수 있는지 아래의 동영상도 꼭 참고해 보세요.

동시 5축 스포츠 분석에 의한 '인공 무릎 관절' 제작 동영상

동시 5축 스포츠 분석에 의한 '임펠러' 제작 동영상

동시 5축 스포츠 분석에 의한 모서리 스포츠 분석

동시 5축 스포츠 분석에 의한 개미 홈 스포츠 분석

동시 5축 스포츠 분석기의 종류와 선정 포인트

동시 5축 스포츠 분석기를 도입하면 제조할 수 있는 제품의 폭이 훨씬 넓어집니다. 그렇다면 어떤 5축 스포츠 분석기를 도입하면 좋을까요? 여기에서는, 동시 5축 스포츠 분석기의 주된 종류와 도입시에 주의하는 포인트에 대해서 해설합니다.

우선, 동시 5축 스포츠 분석기는 크게 다음 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 각각에 특징이 있으므로, 자사에 맞는 것을 선택하는 것이 전제가 됩니다.

동시 5축 가공기의 도입을 생각할 때는, 우선, 「어떠한 제품을 만들고 싶은지」를 명확한 이미지를 가지면 좋을 것입니다. 게다가, 5축 가공기의 종류나 기능을 비교하면서 메이커나 기종의 선정을 실시합니다. 처음으로 5축 가공기를 도입하는 경우는 기계의 조작성이나 프로그램의 용이성에 더해, 메이커의 서포트 체제나 애프터 서비스가 충실하고 있는지도 확인합니다. 공작기계 메이커에 따라서는 쇼룸을 짓고 있는 곳도 있으므로, 실제로 다리를 옮겨 보면 보다 이미지가 보기 쉽지 않을까요. 또, 메이커로부터 직접, 5축 가공기에 대한 상세한 설명이나, 구체적인 선택 방법에 대해서도 어드바이스를 받을 수 있을 것입니다.

그리고, 5축 스포츠 분석기의 도입으로 아무래도 목이 되는 것이 가격면입니다. 적어도 수백만엔 단위의 투자가 되기 때문에, 자금 계획에 대해서도 충분히 검토할 필요가 있습니다. 공작기계의 새로운 설비투자에 대한 보조금 제도도 각종 준비되어 있으므로, 국가나 지자체의 서포트도 최대한 활용합시다.

정리: 제조의 가능성을 크게 넓히는 동시 5축 스포츠 분석

동시 5축 스포츠 분석의 가장 큰 매력은 복잡한 형상의 부품도 적은 설정으로 스포츠 분석할 수 있다는 점입니다. 작업의 자동화에 의한 스포츠 분석 시간의 단축, 단 교체가 줄임으로써 정밀도 향상을 기대할 수 있습니다. 또, 사람에 의한 작업이 현격히 줄어들기 때문에, 공장의 자동화·성인화에도 연결될 것입니다.

3축 스포츠 분석으로는 할 수 없었던 제품에도 대응할 수 있기 때문에, 5축 스포츠 분석기를 도입함으로써 사업의 가능성은 크게 넓어질 것입니다. 그 이점을 최대한 활용하면 고품질의 효율적인 제품 생산을 실현하고 시장에서 경쟁력을 더욱 높일 수 있습니다.