マシニングセンタを活用した金型製作の効率化と成功事例 | マシニングセンタ大解剖
マシニングセンタの基本
マシニングセンタを活用した金型製作の効率化と成功事例
公開:2024.10.16 更新:2024.10.16金型は製品の大量生産に欠かせる道具で、高精度が求められます。マシニングセンタは複雑な加工を自動化し、設計から仕上げまでを一貫して行うことが可能です。特にC&GシステムズのCAD/CAMソフトウェアは、金型設計に特化しており、国内シェア20%を誇ります。
目次
マシニングセンタにより効率化が進んだ金型製作
金型は製品を量産するための型枠であり、自動車や家電などの大量生産に不可欠です。マシニングセンタは、金型製作において効率的で精度の高い加工を実現します。これにより、時間短縮やコスト削減が可能になり、金型の精度も向上します。
◇金型とは
金型とは、製品を大量に生産するために、素材を特定の形状に成形する「型枠」のことです。金型は、自動車部品や家電製品、電子機器など、さまざまな製品の生産に欠かせない存在となっています。
金型には、金属板を加工するためのプレス金型や、溶かした樹脂を流し込んで成形する射出成形金型があります。これらはそれぞれの用途に応じて設計され、加工技術も異なります。
高品質な金型は、製品の精度や耐久性に大きく影響を与えるため、非常に重要な役割を果たします。金型の精度が良ければ、最終的な製品の品質も向上します。このため、金型の設計と製作は極めて重要なプロセスです。
◇マシニングセンタと金型
マシニングセンタは、複雑な加工を自動化し、効率よく行うための数値制御工作機械(NC機械)の一種です。1950年代に数値制御技術が開発され、その後、3次元加工が可能なマシニングセンタが誕生しました。
金型製作の現場では、従来は手作業や複数の機械で分けて行っていた工程を、1台のマシニングセンタで完結できるようになりました。この結果、大幅な時間短縮とコスト削減が実現しています。
特に、複雑な曲面や高精度な加工が求められる金型製作においては、マシニングセンタの自動化能力が大きなメリットとなります。これにより、工程が簡略化され、製品の品質も安定します。
マシニングセンタは、プログラムによる正確な加工が可能です。そのため、金型の精度が向上し、手作業によるミスや品質のばらつきを抑えることができます。多軸加工機能により、複雑な形状の金型でも一度の取り付けで多面的に加工でき、工程数を削減できます。
マシニングセンタによる金型製作の流れ
金型製作は設計・加工データ作成から始まり、荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工の段階を経て完成します。各段階では、精度やスピードが求められ、最終的には高精度で耐久性のある金型が完成します。
◇設計・加工データ作成
金型製作の最初の段階は、設計および加工データの作成です。3D CADソフトを使用して、製品の形状に基づいた金型の詳細な設計が行われます。その後、設計データをもとにCAMソフトで加工データが生成され、マシニングセンタでの実際の加工に必要なプログラムが作成されます。
この段階では、加工の順序や切削条件、使用する工具の選定などが慎重に検討されることが重要です。これにより、後の加工工程がスムーズに進むように準備が整えられます。
◇荒加工
設計・データ作成が完了した後のステップは荒加工です。このプロセスでは、素材の大まかな形を削り出すために大型の切削工具が用いられます。荒加工の目的は、材料を効率よく除去することであり、精度よりもスピードが重視されます。
この段階では、大きな切削量を短時間で処理し、基本的な形状を作り上げることが求められます。荒加工は、後続の加工工程において時間を短縮するための重要なステップです。
◇中仕上げ加工
次に行われるのが中仕上げ加工です。荒加工で削り出した形状をさらに細かく仕上げ、精度を高めていきます。この段階では、使用する工具のサイズが小さくなり、加工速度はやや低下しますが、表面の精度が向上します。
中仕上げ加工では、金型の最終形状に近づけるための加工が行われ、仕上げ工程での負荷を軽減することが目的です。この工程がしっかりと行われることで、仕上げ加工の効率が向上します。
◇仕上げ加工
最後のプロセスは仕上げ加工です。ここでは、金型の最終的な形状と表面の仕上げが行われます。図面の寸法通りに超精密な加工が求められ、マシニングセンタによる高精度な切削技術が活かされます。
この段階では、金型の表面が鏡面仕上げになることも多く、後工程の磨き作業を最小限に抑えるための調整も重要です。仕上げ加工により、金型は製品の量産に耐えうる精度と耐久性を備えた状態に完成します。
金型用CAM/CADシステムで大きなシェアを誇るC&Gシステムズ
C&Gシステムズは、日本のCAD/CAMソフトウェア開発企業で、金型や部品製造に特化したソリューションを提供しています。特に金型製作における高精度な設計や複雑な工程への対応が強みで、製造現場のニーズに応じた柔軟なソフトウェアを開発しています。国内シェアは20%を誇り、幅広いラインナップを持ち、顧客のニーズに合わせたカスタマイズにも対応しています。
◇C&Gシステムズとは
株式会社C&Gシステムズは、日本でCAD/CAMソフトウェアを開発・販売している企業です。主に、CADに関連する技術を提供し、金型や部品製造に特化したソリューションを展開しています。
特に金型製作においては、複雑な工程や高精度な設計に対応するための専用機能が充実しています。このように、製造現場のニーズに応じた柔軟なソフトウェアを継続的に開発しています。
◇C&Gシステムズの強み
C&Gシステムズは、金型用CAM/CADシステム業界で国内シェア20%を誇っています。この強みの一つは、金型製作に特化した設計が施されている点です。精密な3次元形状の設計や加工データの自動生成が可能です。
また、金型に求められる高精度な加工指示や、複雑な形状への対応ができる柔軟な設計機能も備えています。さらに、2次元および3次元設計の両方に対応した豊富なラインナップを揃えていることも特徴です。
例えば、2D設計が適している比較的単純な金型には、簡易操作で効率的に設計できる2Dシステムを提供し、3D設計が必要な高度な形状には高精度な3D設計システムを利用しています。
C&Gシステムズは、日本国内の金型製造業に広く導入されており、顧客のニーズに即したカスタマイズや機能改善が可能です。日本企業特有の製造現場の要望を反映し、最新の技術や市場の変化にも柔軟に対応しています。
金型モデル編集工数を大幅に削減した事例
三光ライト工業株式会社は、金型モデルの編集作業の複雑さが課題でした。C&Gシステムズの「CAM-TOOL」を導入することで、手動作業を大幅に削減し、製造工程の効率化とリードタイム短縮を実現しました。
◇導入前の課題
三光ライト工業株式会社は、携帯電話やPHS電話機の筐体、車載部品、樹脂製の食器を製造する企業です。この会社では、金型の設計から成形、塗装、組み立てまでの全プロセスを自社内で一貫して行っています。
同社が直面していた大きな課題は、金型モデル製造における編集作業の複雑さです。手動での作業が多く、特に複雑な形状のモデルでは修正に多くの時間を要していました。また、編集後には再度CAM処理が必要であり、このことが全体の製造工程を非効率にし、納期にも悪影響を及ぼしていました。
◇モデル編集作業を大幅削減
これらの課題を解決するために、三光ライト工業株式会社が導入したのがC&Gシステムズの「CAM-TOOL」です。CAM-TOOLは金属加工業界に特化したCAD/CAMソフトウェアであり、さまざまなNC工作機械に対応しています。
CAM-TOOLの自動化機能や高度な加工シミュレーションを利用することで、手動での編集作業が大幅に削減されました。これにより、問題を事前に特定し、修正することが可能となりました。その結果、作業工数は従来より約40%削減され、金型製造の全工程においても約15%のリードタイム短縮が実現しました。
マシニングセンタの導入により、金型製作の効率が飛躍的に向上しました。金型は自動車部品や家電製品など、様々な製品を大量生産するために不可欠な工具であり、その精密さや耐久性が求められます。従来の金型製作は、多くの時間と労力を要する手作業や複数の機械による工程が必要でしたが、マシニングセンタの登場によって製作プロセスが一元化され、時間短縮とコスト削減が実現しました。
マシニングセンタは数値制御工作機械で、複雑な加工を自動化することができるため、高精度な金型製作に最適です。設計から仕上げまでの各工程を効率的に行うことができ、特に複雑な形状や高精度な加工が求められる金型製作において、その高い自動化能力が大きなメリットとなります。また、プログラムによる正確な加工が可能なため、手作業によるミスや品質のばらつきを抑えられます。
C&GシステムズのCAD/CAMソフトウェアは、金型製作に特化した機能を持ち、業界内で広く支持されています。特に高精度な設計や加工データの自動生成が可能で、2Dおよび3D設計の両方に対応しています。国内シェアは20%を誇り、顧客のニーズに合わせたカスタマイズや機能改善が行われています。これにより、日本企業特有の製造現場の要求に柔軟に対応しています。
三光ライト工業株式会社の導入事例では、金型モデル製造における編集作業の複雑さが課題でした。手動での作業が多く、特に複雑な形状の修正に時間がかかり、製造工程全体に影響を及ぼしていました。しかし、C&Gシステムズの「CAM-TOOL」を導入することで、自動化機能を活用し、手動作業を大幅に減少させることができました。その結果、作業工数は約40%削減され、金型製造の全工程でリードタイムが約15%短縮されました。これにより、金型製作の効率がさらに向上しました。
メディア推奨 メーカー6選