NC工作機械とは、作業者が刃物を取り換えることによって、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工作機械のことです。刃物の交換以外にも、刃物を進める量や加工軸の回転数などの数値調整で精緻な加工を行います。
マシニングセンタとは、NC工作機械に「ATC（Automatic Tool Changer、自動工具交換装置）」が取り付けられ、作業工程に必要な数値のコントロールを自動化することを実現した工作機械です。ATCを搭載することによって、作業員が工具を取り換える必要がなくなります。樹脂などの成型やプレス加工、金型や機械部品の削り出しなど、多くの場面で活躍しています。また、近年では、3D CADデータを直接読み込み、自動で加工できるマシニングセンタも増えています。
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マシニングセンタには、「横型マシニングセンタ」、「立体マシニングセンタ」、「門型マシニングセンタ」、「5軸制御マシニングセンタ」の４つの種類があります。中でも「横型マシニングセンタ」、「立体マシニングセンタ」が２つのマシニングセンタが多く導入されています。
横型マシニングセンタは加工精度に優れ、大量生産に向いているマシニングセンタで、工具を地面に対して水平方向に取り付けるのが特徴です。Ｘ軸、Ｘ軸、Ｚ軸方向に稼働ができ、３次元での加工が可能です。また、テーブルが水平方向に回転する軸を持つものもあり、同時に４軸での制御が可能で、加工する材料の向きを手動で変える必要がないため加工の精度が高くなります。さらには、部品を自動で搬送するパレットチェンジャーを装着することで部品の供給を自動化し、これまで作業員が行っていた供給作業も省略できるため、長時間稼働が可能になります。
立型マシニングセンタは、工具を垂直方向に取り付けるのが特徴です。固定した材料を縦方向に削っていくので、上から切削している状況を確認することができ、機械の動きを理解しやすいというメリットがあります。そのメリットを活かし、１面を加工する必要がある金型などの部品を多品種で少量生産する際に適しています。また、立型マシニングセンタは縦に積み上げる構造なので、コンパクトで床面積が小さくても導入しやすいです。
門型マシニングセンタは、正面から見ると、機械が門の形をしています。材料を置くテーブルが広くて長く、主に大型の製品を加工する際に用いられます。
5軸制御マシニングセンタは、X軸、Y軸、Z軸の直線軸に２方向の回転軸が加わったマシニングセンタです。
従来の３軸しか持っていない機械での作業では、３方向を加工するために材料をそれぞれの方向に手動で回転させ、固定しなおさなければなりませんでした。これに対し、５軸制御マシニングセンタで加工する場合は、材料のセッティング作業が1度で済みます。作業員による手動での材料の置きなおしでは、ずれが生じ、製品の精度にばらつきがありましたが、そこを自動化することで精度が高くなり、作業工程が減ったことで作業時間の短縮も実現してくれました。
マシニングセンタを導入すれば、必ずしも生産性が向上するとは限りません。製品の加工内容や材料の特性、現場のスペースなどを把握して導入機械を選定する必要があるからです。また、マシニングセンタを導入するといっても、現状の把握、機械の設置、VC工作機械・ACTをコントロールするためのプログラミング（ティーチング）作業員への教育など多くの工程があります。マシニングセンタは決して安価な機械ではありません、中長期的な経営戦略のもと導入を進めて行くことをおすすめします。
また、マシニングセンタの導入を検討する際には、ロボットSIer会社へ相談してみてください。
産業用ロボットの基礎知識・用語
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