3軸・4軸・5軸CNC加工の違い：あなたのプロジェクトに最適なのは？
CNCフライス加工は、現代の高精度製造を支える中核的なプロセスです。シンプルなブラケットから複雑な航空宇宙部品まで、CNCフライス盤の能力は、部品の複雑さ、リードタイム、表面粗さ、そしてコストに大きく影響します。カスタムCNC加工部品を調達するバイヤーにとって理解しておくべき重要なポイントのひとつが、「3軸・4軸・5軸フライス加工の違い」です。
本ガイドでは、それぞれの構成が何を意味するのか、そのメリット、そして用途に応じてどの構成を選ぶべきかをわかりやすく解説します。
What Is CNC Milling?
CNC（コンピュータ数値制御）フライス加工では、回転する切削工具を用いて、ベッド上に固定されたワークから材料を除去していきます。複数軸方向への移動により、最終製品の形状を高精度に制御することができます。
Newayでは、CNCフライス加工サービスとして、3軸・4軸に加え、高度な多軸（マルチアクシス）加工まで、さまざまな複雑形状部品に対応しています。
Key Differences Between 3-Axis, 4-Axis, and 5-Axis CNC Milling
Configuration | Controlled Axes | Movement Description | Ideal For |
|---|---|---|---|
3-Axis | X, Y, Z | 基本的な立形フライス加工。工具が3方向に移動 | 平面、溝、穴加工 |
4-Axis | X, Y, Z + A (rotary) | X軸周りの回転軸を追加し、多面加工が可能 | 円筒部品、側面の穴・溝加工 |
5-Axis | X, Y, Z + A and B (dual rotary) | 2つの回転軸を追加し、再クランプなしであらゆる面へアプローチ可能 | 複雑な3D形状、アンダーカット、航空宇宙部品、インペラーなど |
ここからは、それぞれの構成について詳しく見ていきます。
3-Axis CNC Milling: Cost-Effective for Simpler Parts
3軸CNCフライス加工は、最も一般的でコスト効率の高い構成です。切削工具がX・Y・Zの3方向に移動し、ワークはテーブル上に固定された状態で加工されます。この構成は、比較的シンプルな形状や2.5次元形状の部品に最適です。
代表的な能力：
穴あけ、タッピング、輪郭加工（輪郭切削）、ポケット加工
表面粗さ：Ra 3.2～1.6 μm
公差レンジ：±0.1 mm（仕上げパスによりさらに向上可能）
適しているケース：
単一面にのみ特徴を持つフラットな部品
プレート、カバー、ブラケット
低コストの試作
制約事項：
多面加工には複数の段取り替えが必要
アンダーカットや複雑な3D形状の加工には不向き
Newayでは、高速立形マシニングセンタ（VMC）を用いて、効率的で経済的な3軸フライス加工サービスを提供しています。
4-Axis CNC Milling: Enhanced Flexibility with Rotary Motion
4軸CNCフライス加工では、回転軸（一般的にA軸）が追加され、ワークをX軸周りに回転させることができます。これにより、ワークを再クランプすることなく側面の加工が可能になります。
代表的な能力：
円筒面への穴あけ・フライス加工
1回の段取りで複数面を加工
部品の一貫性向上とサイクルタイム短縮
性能指標：
公差レンジ：±0.05 mm
回転軸の位置決め精度：±15アークセカンド程度
適しているケース：
シャフト、ギア、スピンドル、カムなどの回転部品
複数の側面に穴や溝を持つ部品
短納期が求められる中程度の複雑さの部品
メリット：
段取り時間と段取りミスを低減
小～中ロット生産で高い繰り返し精度を確保
Newayの4軸フライス加工サービスは、中程度の複雑さを持つ部品に対し、高精度と生産効率を両立します。
5-Axis CNC Milling: Ultimate Precision for Complex 3D Parts
5軸CNCフライス加工は、最も高い柔軟性と精度を提供します。X・Y・Z軸に加え、工具またはワークが2つの追加軸（A軸とB軸、またはC軸）で回転します。これにより、多角度から同時に切削でき、ほぼあらゆる面へ再クランプなしでアプローチすることが可能です。
代表的な能力：
複雑な3D曲面および自由曲面の加工
ワンチャック・ワンセットアップでの一貫加工（“done-in-one”）
表面粗さ：Ra 0.8～1.6 μm
高精度公差：±0.01 mm以下も対応可能
適しているケース：
航空宇宙・防衛向けの高精度部品
インペラー、タービンブレード、骨用インプラントなど
高付加価値かつ幾何学的に非常に複雑な部品
メリット：
セットアップ数を減らすことでリードタイムを大幅に短縮
位置決め誤差を最小化し、精度を向上
難しい角度や奥まった箇所への加工が可能
Newayの5軸フライス加工サービスは、医療機器、エネルギー、航空宇宙などの産業に対して、超高精度な加工ソリューションを提供しています。
Comparison Table: Which Axis Configuration Is Right for You?
Factor | 3-Axis | 4-Axis | 5-Axis |
|---|---|---|---|
Setup Time | Medium（中程度） | Low（低い） | Very Low（1セットアップ） |
Tolerance Range | ±0.1 mm | ±0.05 mm | ±0.01 mm以下 |
Surface Finish (Ra) | 3.2–1.6 μm | 1.6–1.0 μm | 1.6–0.8 μm |
Machining Time | Medium | Faster（より速い） | Fastest（最速・最適化ツールパス） |
Complexity Level | Simple/Moderate（シンプル～中程度） | Moderate（中程度） | High/Very High（高～非常に高い） |
Cost per Unit | Lowest（最も低コスト） | Moderate（中程度） | Higher（高めだがセットアップ削減で相殺可能） |
Industry-Specific Use Cases
Industry | Recommended Axis | Application Example |
|---|---|---|
Aerospace | 5-Axis | タービンブレード、構造ブラケット |
Medical | 5-Axis | 整形外科インプラント、外科用ツール |
Automotive | 4-Axis | シリンダーヘッド、ギアハウジング |
Consumer Goods | 3-Axis | 筐体、マウント、コネクタ |
Robotics | 4/5-Axis | 多面リンク機構、筐体、ツールアーム |
どの軸構成が最適かわからない場合は、NewayのCNCフライス加工チームが、お客様の部品形状を評価し、最もコスト効率が高く精度に優れた加工戦略をご提案します。
How to Choose the Right Configuration
プロジェクトに適したCNCフライス構成を選定するには、以下の点を考慮してください。
形状（ジオメトリ）：多面加工や複合角度の特徴が必要な場合は、4軸または5軸が推奨されます。
公差要求：±0.01 mmクラスの高精度が必要な場合は、5軸システムが最適です。
ロットサイズと再現性：複数面に特徴を持つ部品を繰り返し生産する場合、4軸加工は柔軟性とコストのバランスに優れています。
予算：3軸は最も安価で、シンプルな部品には十分です。一方で、段取り回数削減とサイクルタイム短縮により、複雑部品では5軸加工の方が長期的には経済的となるケースもあります。
Newayでは、お客様のCADデータや図面を解析し、最適な軸構成を推奨することで、高品質と競争力のある価格の両立を実現します。
Conclusion: Matching Milling Complexity to Part Requirements
3軸・4軸・5軸CNCフライス加工のどれを選ぶかは、部品精度、表面仕上げ、納期、コストに直結する戦略的な判断です。シンプルな設計であれば3軸で十分なケースが多い一方、航空宇宙・防衛・医療といったハイエンド分野では、5軸加工の高度な能力が大きなメリットをもたらします。
多軸CNCフライス加工サービスをフルラインナップで備えるNewayは、あらゆる複雑度・材料・ロットサイズの案件に対応し、試作から量産まで一貫した加工ソリューションを提供します。
