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初心者のための放電加工活用ガイド

第 2 部：ユーザーによる活用事例と若手技術者育成の取組み＜事例 3 ＞

金型・部品加工における形彫り放電加工の活用と若手の育成
共栄エンジニアリング㈱ 佐藤

モノづくり企業での人手不足は近年よく聞く話であ大＊切削加工がコア技術り、CAD/CAM や工作機械オペレーターの人離れは深刻な問題である。若い人材のライフスタイルや価値

当社は試作部品製作からスタートした加工メーカー観とのギャップのせいか、製造業は年々敬遠される傾である。切削加工をコア技術として品目を増やし、高向が強く、高齢化に拍車がかかっている。また当社の精度部品の小ロット量産から試作・量産金型の設計・ような中小企業では、キャリアをもつ中堅どころの大製造に加え、量産成形まで対応。自動車、航空宇宙、手への転職や引き抜きなども少なくなく、より困窮しエネルギー、医療など幅広い分野で多くの実績をもつ。

た状況である。

超精密微細加工では、レンズやミラーなどを得意とし、国内ではこれまでも産業の空洞化が叫ばれ続けてき高精度多軸・複合加工では、難削材や鋳造品追加工をたが、新型コロナや円安、ウクライナ問題などの影響強みに、自動車の内燃部品から航空宇宙分野まで幅広により、サプライチェーンの見直しを余儀なくされ、いニーズに対応している。

半導体をはじめとして国内回帰の機運が高まっている。

放電加工の種類と設備

そこには製品の高度化によるアジア諸国との差別化が求められ、その実現には最先端のテクノロジーはもち

当社では形彫り放電加工機、ワイヤ放電加工機、細ろんのこと、まだまだ人による長年の経験やノウハウ穴放電加工機の 3 種類を導入。形彫りとワイヤは主にが必要とされている。しかし、高齢化や若手の製造業

金型製造用、細穴はタービン部品の冷却穴加工用とし離れは、技術やノウハウの継承に影を落としており、て導入した。近年は形彫り放電加工を金型以外の部品人材育成は喫緊の課題となっている。

へ適用するケースが増加し、キャパシティが不足。設

今回のテーマである放電加工は、当社の場合、切削備は増設したものの、人の育成が課題となっている。

加工の 2 次加工が多く、ボリュームが小さい。そのたそのような背景もあり、ここでは形彫り放電に焦点をめ、人員割り当ては少数となり、属人化が色濃く、問絞って話を進めたい。

題となっていた。また人員不足で教育は進まず、悪循

ちなみに現在当社が保有する形彫り放電加工機は、環であったため、近年は教育を工夫し始めている。本

ソディック製の AQ55L が 2 台、AQ35L と AG60L、稿では、当社での人材育成における過去の事例を交え、AL60G が各 1 台の合計 5 台であり、形彫り放電現在の考え方を紹介する。

CAM は同じくソディック製の DiproSOLID を使用している。

Hajime Sato：技術統括 常務取締役〒959-1961 新潟県阿賀野市山倉 1912-2
TEL（0250）
61-2400＊044

形彫り放電による金型加工と部品加工
当社では主に、①切削加工後の肉残り除去、②切削特集

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第 2 部：ユーザーによる活用事例と若手技術者育成の取組み

工具が入らない細く深い溝や穴、③切削加工ではびびず作業を進められる。人手不足を補ううえでも効果をりなどが生じる形状、④高硬度材への穴あけやねじ切発揮している。

り、⑤アンダーカット形状、などに形彫り放電加工を第二の強みは、高硬度材や難削材への豊富な加工実適用している。近年は切削工具の性能向上や 5 軸加工

績とノウハウである。金型材も用途に応じ、耐熱・耐により、切削で完結するケースが増えている。この方腐食性など年々種類が増加しているものの、メーカーが工数も少なく、時間も読みやすい。コストを意識し、の推奨条件はすべての材質を網羅しているわけではな

放電レスを考える金型加工者は多いのではないだろう

い。そのため、当社は試作金型などを通じ、独自にか。

データを蓄積し、技術を確立してきた。また、そのノ一方で、当社では金型以外の精密部品工程で形彫り放電加工を用いるケースが増加している。流体関連部

ウハウをインコネルなどの耐熱鋼の部品加工にも応用してきた。

品で特に多い、複雑に内部へ配置されたダクト形状

さらに素材の形態（無垢材、鋳造品、金属積層など）（形状が深く、深さ方向に曲がり、アンダーカット部によっても微妙な特性の違いがあることから、ワークをもつ形状）は、切削加工では困難なためである。ター把持方法なども重要なノウハウとなっており、当社のビンホイールのディフューザ形状（図 1）などがそれ強みとなっている。
第三は難加工形状の加工である。そのほとんどはアに該当する。

形彫り放電における当社の強み

ンダーカット形状であり、通常の加工では困難であるが、当社では対応可能である。ノウハウに当たるため第一の強みは、ロボットによる無人稼働システムで詳細は明かせないが、さまざまな工夫と独自のソフトある。当社の形彫り放電加工機には、5 台すべてにウェアなどを用いることで対応可能となっている。

GF マ シ ニ ン グ ソ リ ュ ー シ ョ ン ズ が 提 供 す る

形彫り放電における若手育成

SYSTEM 3R 製マクロチャックと自動クランプ
GPS240 を装備。うち、3 台は同じ SYSTEM 3R 製

当社では以前、加工業務のパート化に注力したことの自動化ロボット WorkMaster（図 2）と連動させ、がある。短期育成を目的とし、CAM から加工機によ無人稼働させている。導入当初は予期しないさまざまる作業まで、パターン化やマクロによる自動化を推しなトラブルが多かったが、都度、対策を講じることで、進め、未経験者でも作業が可能な仕組みを構築した。

ノウハウを構築。品質と生産性を向上させてきた。

形彫り放電加工では、電極加工や外段取りといったまた、このシステムは外段取りが可能な強みももつ。

業務を対象とした。もちろんパターン化が可能な限定

3 次元測定機上でワークと電極をあらかじめ測定し、された範囲に絞ってではあるが、短期育成の効果は得データベースに登録が可能なため、機械状況を気にせられ、後に社員向けにも一部流用した。しかし、この

図1

ディフューザ形状加工サンプル

図2

自動化ロボットWorkMaster と放電加工セル型技術

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方法は「自ら考え、判断する」ことを阻害してしまう問題もあり、長期的に見ると弊害も少なくなかった。
そのため、技術者の育成には育成方法の使い分けを十分に考慮する必要がある。

外部講習の活用
当社はこれまで形彫り放電加工を担う人材の育成をすべて社内で対応していた。企業ごとにやり方も異な形彫り放電加工のオペレーター育成では、放電加工るため、社内育成が最も効果的と考え、マニュアルも業務への直接的な教育（放電加工の原理、CAM・機自社で作成していた。しかし、近年はメーカー開催の械操作、電極測定、磨き、加工後の確認・測定、補正講習に参加させている。理由は第一に、教える側の人などの一連のプロセス）と、金型全般への間接的な教手不足の問題。第二に、実務優先のために基礎から順育（金型の基礎知識、構成部品・機能、つくり込み時を追ったカリキュラムが組めないことである。年々新の押さえどころなど）が求められる。金型で特に重要機種や新機能が追加され、社内マニュアルの更新が追なのは、ただ寸法どおりにつくるだけではなく、「どいついていないことも要因の一つとなっている。

うつくり込んだら良い金型がつくれるか」を考えさせメーカーでは順を追った流れで講習を行い、テキスることである。これは放電加工に限ったことではない。

トも配布されるので、後の振り返りや後輩などの教育

これらの基本的な教育では、近年広く活用されていに役立つ。また、新機能や加工のトレンドなどの情報る動画を取り込んだマニュアルも効果的である。視覚が得られる利点もある。現在はその後のフォローを含的にわかりやすく、反復学習も可能である。問題とな

め、オンサイト（加工現場）での講習も依頼。ベテラるのはその次のステップである。

ンを含めて参加し、課題の相談やメンテナンス状況の金型部品は量産品とは異なり、各部品で形状や材質、要求仕様が異なる、いわゆる 1 点物であることが多い。
そのためつくり込みでは、用途や形状、サイズ、材質、使用する加工機や環境、狙う精度や面粗さなど多くの確認ができるといった効果も得ている。

経験やノウハウをどう積ませるか
1．
「標準」をつくる要素を考慮する必要があり、単純な条件表などの構築最も重要となる経験やノウハウについてであるが、が難しく、育成に時間がかかる大きな要因となっていまずは大前提としてその企業の「標準」が重要となる。

る。

判断や調整は、そのときの状況や作業者の経験によるとはいえ、手順や条件、品質などの標準が根本的な基準となるからである。
今や CAM などのソフトウェアには、条件などのデータベース管理（図 3）が標準機能として搭載され、利便性は向上している。メーカーの推奨条件に加え、ユーザーデータの登録も簡単である。
この機能を活用してもよい
し、まずは条件表やフローをまとめるだけでもよい。こういった標準となるものがあるだけで、経験の浅いオペレーターは安心して作業に取り組めるし、その蓄積
図3046

DiproSOLID の条件検索画面が後々企業の財産となる。

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第 2 部：ユーザーによる活用事例と若手技術者育成の取組み

2．論理的に判断できる人材を育てる
次は実加工に合わせ、標準をどう調整するかである。
電気条件を例に挙げると、放電 CAM では、製品モデル（仕上がりモデル）、肉付きモデル（放電加工前モデル）、除去量、仕上がり面肌などの条件をもとに、CAM 側がデータベースより最適条件を選択してくれる。これは標準に当たるものと考えてよい。
しかし、この条件は時にユーザーがイメージした結果と異なる場合がある。例えば、肉付きモデルに実際より少しだけ余肉があった場合、大きめの条件が選択されてしまうケースがある。この場合は体積や加工深さなどを変更し、適正な条件へ調整していくが、その判断にはある程度の経験が必要となる。

図 4 アンダーカット形状と曲がり穴のある加工サン
プル

判断方法や調整方法は、経験者が段階的に教育していくしかないが、重要なのは「なぜ、そう判断し、そスラッジが引き起こす 2 次放電による入り込みであの対処をするのか」をしっかり理解させ、そのときのる。難加工形状では特にスラッジがたまりやすく、こ状況や現象から論理的に判断を導き出せるように育てれまでも対策は講じてきたが、解決できていない。2

ることである。単純に「こういうときはこうする」だ

つ目は加工時間の予測問題である。放電 CAM 上にけでは、応用が利かない人材に育ってしまう。多少時も加工時間算出機能はあるが、3 次元データの問題な間を要してでも、経験に伴う部分の考え方や判断方法どで正確な時間を算出できないことが多く、計画を立をしっかりと教えていくことが、最も効果的な育成方てるうえで大きな問題となっている。

法であると考えている。

この 2 つについては、ぜひ機械およびソフトウェア

3．考える機会を与えるメーカーにも検討いただき、改善策の提案をお願いしまた、育成対象者の疑問に対しては、実験で実際にたい。

どうなるかをできる限り経験させ、その結果に対し、今後の取組みなぜそうなったのかを考えさせてほしい。これはとても大きい経験になるだろう。特に判断ミスなどに対し難加工形状（図 4）の加工用プログラム作成では、ては、なぜそうなったのかを実際に検証させることで、現在、放電 CAM とマシニングセンタ用 CAD/CAM、原因究明や再発防止に役立ち、何よりも本人の経験と独自のソフトウェアの組合せで対応しているが、煩雑いう大きな財産となり、仕事へのプライドややりがいさや工数などの問題がある。今後は専用のソフトウェにつながっていくのではないだろうか。

アの開発を進め、効率化だけではなく、加工の幅を広当社における最近の不具合原因を見ていると、恥ずげることで、さまざまなニーズへ対応していきたい。

かしながら、確認漏れなどのポカミスが多い。これら☆

は経験ではなく、単に「ルールを守らない＝しつけの問題」であるが、原因は「コミュニケーション不足＝放電加工はまだまだ可能性を秘めている。ちょっと声かけの不足」が大きく、少なからず新型コロナも影した考え方の転換により、幅が広がるのではないだろ

響している。まずは教える側からコミュニケーションうか。おもしろがってチャレンジするような人材の育をしっかりとることが、若手の育成には不可欠である

成を通して、若い人がモノづくりに魅力を感じてくれことを忘れてはいけない。

るように製造業全体でけん引していくことが、今の日放電加工における現状の課題
当社では以下の 2 つが課題となっている。1 つ目は本に求められていることではないだろうか。
本稿が製造業での人材育成に少しでも参考になれば幸いである。
型技術

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