工程数をどう減らすか

アダプター加工は、①クランプするための溝加工、②全輪郭と基準面を加工する表側、③穴開けや軽量化のための裏側の肉抜き――の3工程だ。「どのように加工するかなど全体の戦略を組み立てることが大変で、人によってセンスやノウハウが違う」と藤井さん。「加工の成功率を高めるのは、どれだけ準備をするかで決まる」と強調する。

例えば今回は20本ほどの工具を使用するが、それぞれの工具をどのタイミングで、どのように使用するかを加工前に決める必要がある。別のアプローチでも部品製造はできるが、ワークの剛性が下がりひずみが発生したり、工程数が増えることで段取り替えに時間がかかることもある。

そうした加工を支えるのが安田工業の5軸MCだ。アダプター加工は全体で25時間ほどかかり、2工程目が全体の7割近くを占める。長時間の加工でも精度を維持できる機械が求められる。また、全体の95％ほどを3軸加工が占めるが「5軸を使う価値はある」と藤井さん。「芯出しや平行出しの信頼性が高く、表裏での位置合わせが正確にできる。ワークの段取りが早くできる」と利点を説明する。

インコネルへの細穴加工

インジェクター（＝写真②）とは液体燃料ロケットの燃料と酸化剤を噴射して混ぜる噴射器のことを指す。細い物では直径0.4mm、太い物では直径2mm、大小合わせて56個の穴が開いている。使用する素材は難削材のインコネルで、細くて長い穴加工が今回のポイントになる。由紀精密では、機械や工具、加工工程、条件などの要素技術を追求することで、インコネルに直径0.4～2mmの精密な穴加工を実現した。

「今回の加工は、これまでの難削材精密加工のノウハウを生かして実現した」と由紀精密の八木大三さんは話す。同社が培った技術やノウハウと、高精度な機械や加工に合った工具を組み合わせることで、これまで多くの難加工をクリアしてきた。

今回は、正確な斜め移動ができるDMG森精機の複合加工機を導入し、3軸加工で苦労したインジェクターの斜め穴を精度良く加工できるようになった。さらに背面加工を利用し、一台の機械で全工程を自動運転で賄えるため、生産コストも抑えられるという。

「精密な複雑形状を工程集約して加工できるようになり、宇宙関連に限らず、顧客の設計の自由度が広がった」と八木さんは強調する。複合加工機導入にともなう加工方法の開発で、対応できる幅を広げられ「これまで難しかった依頼も解決できるかもしれない」とビジネスの広がりを期待する。