ワイヤーカットを使わない方がいい加工とは？加工会社が教える向き・不向き

「精度が必要だから、ワイヤーカットで加工してほしい」

「図面にワイヤーカット指定があるので、そのまま見積もりを依頼したい」

「ワイヤーカットの見積もりが高いけれど、ほかの加工方法では精度が出ないのでは？」

精密金属加工の現場では、このようなご相談をいただくことがあります。

ワイヤーカット放電加工は、焼入れ鋼などの高硬度材や複雑な輪郭形状を精密に加工できる、優れた加工方法です。

しかし、ワイヤーカットで加工できるからといって、必ずしもワイヤーカットを選ぶべきとは限りません。

例えば、マシニングセンタで十分に加工できる形状や、高精度が必要な部分が限られている部品では、別の加工方法を選んだ方が費用や納期の面で有利になることがあります。

私たち阪神精工株式会社は、ワイヤーカット放電加工を得意とする精密金属加工会社です。

それでも、お客様にとって別の加工方法が適していると判断した場合には、あえてワイヤーカットを勧めないことがあります。

この記事では、ワイヤーカットが向いていない加工の特徴と、実際に加工方法を変更してコストや納期を改善した事例をご紹介します。

結論｜ワイヤーカットを使わない方がいいのはどんな加工？

ワイヤーカットを使わない方がよい可能性があるのは、別の加工方法でも要求品質を満たせ、総加工費や納期を抑えられる場合です。

特に、次の条件では工法を比較する価値があります。

ただし、材質・板厚・形状・公差・数量によって結果は異なります。

ワイヤーカットが一概に高価というわけではなく、切削では複数工程が必要な形状を、ワイヤーカットで効率的に加工できる場合もあります。

大切なのは、加工方法を先に決めつけず、完成品に必要な条件から工程を考えることです。

ワイヤーカットが向いていない加工の5つの特徴

1. マシニングセンタで十分に加工できる形状

一般的な穴あけ、平面加工、ザグリ、ポケット加工、比較的単純な溝加工などは、マシニングセンタが適している場合があります。

マシニング加工は回転工具で材料を除去するため、工具が届き、切削条件が合う形状では効率的に加工できます。

例えば、一般的な丸穴をドリルで加工できるのに、あえてワイヤーカットで円形に切り抜く必要はないかもしれません。

ワイヤーカットは輪郭に沿って少しずつ材料を除去する加工です。加工距離や板厚、仕上げ回数によって時間が必要になります。

一方、マシニングセンタなら、穴あけ・溝加工・平面加工などを同じ段取りでまとめて加工できる場合があります。

もちろん、焼入れ済みの高硬度材や、切削工具では加工しにくい細かな形状は別です。

阪神精工では、マシニング加工による穴あけ・溝加工・ポケット加工にも対応しており、加工形状と要求精度を確認したうえで、ワイヤーカットとの使い分けを検討しています。

2. 高精度が必要なのは、部品の一部分だけ

図面を見ると、外周のすべてに厳しい精度が必要だと思われることがあります。

しかし、部品の実際の用途を確認すると、高精度が必要なのは位置決め部分や相手部品との接触部分だけ、というケースもあります。

例えば、

• 相手部品に接触する先端のR部分
• 軸やピンとのはめあい部分
• 組立時の位置決め基準
• 摺動・案内の機能面

などです。

これらの部分には適切な精度を確保する一方、それ以外の外周は一般的な公差で問題ない場合があります。

そのような部品を全周ワイヤーカットで仕上げると、必要以上に加工時間や費用がかかる可能性があります。

精度を下げるのではなく、精度が本当に必要な範囲を明確にする。

これが、工法を見直す際の一つの考え方です。

ただし、公差や加工方法の変更は、設計者・発注者による機能確認と承認が前提になります。

3. 数量が多く、加工単価を抑えたい部品

ワイヤーカットは、単品・試作・少量加工に強みを発揮する工法の一つです。

一方、同一形状を数百個、数千個と加工する場合は、レーザー加工やプレス加工などとの比較が必要になります。

ワイヤーカットでは、加工プログラムや段取りを共通化できても、一般的には部品の輪郭を切り進める時間が必要です。

数量が増えても、1個当たりの放電加工時間が大幅に短くなるとは限りません。

そのため、数量を増やすだけでは、他の量産向け工法ほど単価を下げにくい場合があります。

ただし、ワイヤーカットでも複数個の積層加工、段取りの共通化、自動運転などによって効率を高められるケースはあります。

ワイヤーカットには量産効果がない、というわけではありません。

量産時に確認したいのは、単に加工個数だけでなく、材料の重ね加工が可能か、部品ごとの切断距離はどれくらいか、要求精度に対して仕上げ加工が何回必要か、という点です。

4. 焼入れ前にマシニングで加工できる部品

焼入れ鋼の加工では、ワイヤーカットが有力な選択肢になります。

焼入れによって硬くなった材料でも、放電加工であれば切削工具のような刃先への負担を気にせず、輪郭加工を検討できます。

しかし、加工工程を見直すと、必ずしも焼入れ後に形状を加工する必要がない場合があります。

例えば、

変更前：焼入れ・焼戻し → ワイヤーカット

という工程を、

変更後：生材でマシニング → 焼入れ・焼戻し → 必要な仕上げ・検査

へ変更する考え方です。

焼入れ前の材料であれば、切削加工が選択肢になるため、加工時間やコストを抑えられる可能性があります。

ただし、この方法には注意が必要です。

焼入れ・焼戻しによって材料に寸法変化や反りが生じることがあるため、熱処理前に仕上げた形状が、熱処理後も要求公差を満たすとは限りません。

特に、スリットの幅、位置、平行度などに厳しい要求がある場合は、焼入れ後にワイヤーカットで最終仕上げする方が適切なことがあります。

加工順序の変更は、熱処理後の完成寸法まで確認できる条件で検討します。

5. そもそもワイヤーカットに適さない形状

ワイヤーカットは、細いワイヤー電極を材料に通して輪郭を加工する方法です。

そのため、基本的には貫通する形状を得意とします。

例えば、底面を残した四角穴やポケット、途中の深さで止める溝などは、一般的なワイヤーカットの加工原理と合いません。

そのような場合は、マシニング加工や形彫り放電加工を検討します。

また、一般的なワイヤーカットでは、材料に放電加工に必要な導電性がなければ加工できません。

非導電性材料や、ワイヤー・ガイドが物理的に通れない形状なども確認が必要です。

加工が難しい形状や材質については、関連記事の「ワイヤーカットできない材質・形状とは｜加工可否を解説」で詳しくご紹介しています。

阪神精工の加工事例①｜全周ワイヤーカットから「レーザー＋マシニング」へ変更

ここからは、阪神精工で加工方法を見直した事例をご紹介します。

最初の事例は、製造ラインで使用する搬送用爪の加工です。

当初の加工条件

当初、お客様の図面には「全周ワイヤーカット加工」の指示がありました。

しかし、その条件で見積もると加工費が高く、納期も約2週間かかるため、お客様の予算や生産計画に合わないという課題がありました。

図面を確認すると、高精度が必要なのは先端のR部分だけだった

阪神精工で部品の用途を確認したところ、精度が必要なのは、搬送時にワークが接触する先端のR部分でした。

その部分には±0.02mmの公差が求められていましたが、その他の外周については±0.1〜0.2mmで機能上の問題がないことが分かりました。

つまり、外形全体をワイヤーカットで高精度に仕上げる必要はなかったのです。

提案した加工方法

そこで、全周ワイヤーカットから次の工程への変更を提案しました。

1. ファイバーレーザーで外形を荒抜きする
2. 先端R部分には仕上げ代を残す
3. マシニングセンタで先端R部分を最終仕上げする
4. 必要な寸法・外観・加工状態を確認する

レーザー加工で効率よく外形を作り、精度が必要な部分だけを切削で仕上げる方法です。

レーザー切断後のバリや熱影響、部品の反り、切削時の固定方法なども、工程を検討する際の確認事項になります。

工法変更による改善結果

この案件では、加工費を約55%削減し、納期も14日から4日へ短縮できました。

必要な部分の精度を守りながら、不要な加工工程を減らせたことが大きな要因です。

お客様にも工法変更を受け入れていただき、その後の量産受注につながりました。

ここで大切なのは、精度を妥協して安くしたのではないということです。

部品の機能を確認し、精度が必要な場所と、そうでない場所を分けたことで、加工方法を見直すことができました。

※上記の削減率・納期は、この個別案件での結果です。材質・形状・数量・加工条件によって異なり、同等の効果を保証するものではありません。

なお、阪神精工では搬送設備を含む生産設備向けの専用部品も取り扱っています。関連する加工内容については、「生産設備用の精密部品加工｜専用部品・特殊形状」もご覧ください。

阪神精工の加工事例②｜焼入れ後ワイヤーカットから「生材マシニング＋熱処理」へ変更

もう一つは、SKD11のプレス金型用パンチブロックの事例です。

当初の加工条件

焼入れ後のSKD11は高硬度で、通常の切削加工では工具の摩耗や加工負荷が課題になります。

そのため、焼入れ後にワイヤーカットでスリット加工する方法が指定されていました。

しかし、数量が5個と少なく、お客様にとっては試作費用が高いことが課題でした。

加工順序を変えられないか検討

そこで阪神精工では、焼入れ後に加工するという前提を見直しました。

幅5mm、長さ50mmの貫通スリットであれば、材料が柔らかい状態のうちにマシニングで加工する方法も検討できます。

ただし、板厚30mmに対する幅5mmのスリットでは、工具の突き出し長さ、たわみ、切りくず排出、加工精度などに注意が必要です。

形状だけで簡単に切削できると判断せず、使用工具や加工条件を検討したうえで工程を変更しました。

変更した加工工程

変更前

焼入れ・焼戻し
↓
ワイヤーカットでスリット加工
↓
検査

変更後

生材の状態でマシニング加工
↓
焼入れ・焼戻し
↓
必要な平面研磨・仕上げ
↓
熱処理後の寸法・形状確認

熱処理工程を考慮しながら、ワイヤーカットによるスリット加工を省く方法です。

ただし、平面研磨だけで、熱処理によって変化したスリット幅や位置を修正できるわけではありません。

この工程が成立するかは、熱処理後のスリット寸法、位置、反り、硬度などが完成品の要求を満たせるかどうかで決まります。

阪神精工では、研磨加工による平面仕上げ・寸法調整にも対応しており、部品の要求条件に応じて切削・放電加工との組み合わせを検討しています。

工法変更による改善結果

この案件では、加工費を約40%削減し、納期も8日から5日へ短縮できました。

熱処理工程との調整を含めて加工方法を検討したことが、費用と納期の改善につながりました。

ただし、同じSKD11であっても、焼入れ後のスリットに厳しい寸法公差や位置精度が求められる場合は、この方法が適するとは限りません。

熱処理後に正確な輪郭を作る必要がある場合には、ワイヤーカットを残す方が合理的です。

加工方法だけでなく、加工する順序によっても結果が変わる。そのことを示す事例です。

反対に、ワイヤーカットを選んだ方がよい加工とは？

ここまでワイヤーカットを使わない方がよい場合をご紹介しましたが、もちろんワイヤーカットには他工法に代えにくい強みがあります。

焼入れ後に高精度な輪郭を加工したい場合

切削加工では工具の負担が大きくなる高硬度材でも、ワイヤーカットなら放電による加工が可能です。

特に、焼入れ後の最終形状や、熱処理後に厳しい寸法を合わせたい部品では有力な方法になります。

複雑な貫通形状や小さな内角Rが必要な場合

異形穴、歯形、スプライン、細かなスリットなどは、ワイヤーカットの得意分野です。

ただし、内角Rにはワイヤー径と放電ギャップによる制約があるため、要求形状によって加工条件を確認します。

例えば、阪神精工の加工実績「クリアランス2μmへの挑戦｜超精密歯車のワイヤー放電加工」では、微細な歯形に対して加工条件や温度管理、仕上げ加工を検討した内容をご紹介しています。

厚みのある部品に精密な輪郭を加工したい場合

板厚のある金属をマシニングで加工する際には、工具の突き出し長さや剛性、切削抵抗などが課題になる場合があります。

こうした場合に、ワイヤーカットが有利になることがあります。

ただし、厚物のワイヤーカットでも加工面の直角度やワイヤーのたわみ、加工中の振動には注意が必要です。

実際の加工事例として、「SS400・高さ220mmの半円追加工｜R30±0.02と高さ方向の形状精度を追求」では、切り抜き後の仕上げ加工やワイヤーテンションの調整をご紹介しています。

複数の加工方法を組み合わせる方がよい場合

ワイヤーカットかマシニングか、必ずしもどちらか一方だけを選ぶ必要はありません。

例えば、

• マシニングで基本形状を加工する
• 研磨で基準面や厚みを整える
• ワイヤーカットで複雑な輪郭を仕上げる
• 形彫り放電加工で底付き形状を加工する

といったように、それぞれの得意分野を組み合わせる方法もあります。

阪神精工の加工実績「ゴム押出金型『オーバーラッピングベース』の一貫加工」では、切削・研磨・ワイヤーカット・形彫り放電加工を組み合わせた金型製作をご紹介しています。

加工方法は一つにこだわるのではなく、部品全体の形状と完成品質から考えることが大切です。

加工会社はどのように最適な加工方法を判断するのか？

加工方法を決める際には、まず図面に書かれた寸法だけでなく、部品の用途や機能を確認します。

阪神精工では、加工方法を検討する際に、次のような条件を確認します。

1. 材質と熱処理状態

生材なのか、焼入れ後なのか。材料の硬度によって切削と放電加工の適性は変わります。

2. 加工形状

貫通する異形穴なのか、底付き形状なのか。加工する場所に工具が届くかどうかも判断材料です。

3. 寸法公差と必要な精度

部品全体に厳しい精度が必要なのか、機能上重要な部分だけに必要なのかを確認します。

公差が厳しいほど、加工回数や測定工程、温度管理などに時間を要する場合があります。

4. 数量とリピートの有無

試作1個なのか、継続的に数百個を製作するのかによって、合理的な工法が変わる場合があります。

初回費用だけでなく、継続発注時の加工単価も考慮します。

5. 加工前後の工程

前加工、熱処理、仕上げ、測定など、部品が完成するまでの工程全体を確認します。

例えば、ワイヤーカット単体の加工時間だけを比較しても、前後工程で時間や費用が増えれば、必ずしも最適な方法とは限りません。

加工方法を選ぶ際には、一工程の安さではなく、完成品を作るまでの総コストと要求品質を考える必要があります。

阪神精工が、あえてワイヤーカットを勧めない理由

阪神精工は1948年の創業以来、精密金属加工に携わってきました。

ワイヤーカット放電加工、形彫り放電加工、細穴放電加工、マシニング加工、研磨加工など、さまざまな加工方法を取り扱っています。

また、神戸機械金属工業会にも所属しており、長年お付き合いのある協力企業とのつながりがあります。

自社設備だけで対応しにくい工程についても、協力企業との連携を含めて加工方法を検討しています。

だからこそ、ワイヤーカットで加工できるという理由だけで、その方法を勧めるのではなく、ほかに合理的な方法がないかを考えます。

お客様に必要なのは、「ワイヤーカットで加工された部品」ではなく、必要な品質を満たし、費用や納期にも納得できる部品だからです。

もちろん、図面に指定された加工方法を、当社の判断だけで勝手に変更することはありません。

工法変更によって得られるメリットや注意点を確認し、必要に応じてお客様と相談しながら進めます。

よくある質問

Q1. ワイヤーカットはマシニングより高いのですか？

必ずしもそうではありません。

単純な穴・平面・ポケット加工ではマシニングが有利になる場合があります。一方、焼入れ材の複雑な貫通輪郭や小さな内角Rなどでは、ワイヤーカットの方が工程を簡略化できることもあります。

費用は材質・形状・板厚・精度・数量・前後工程によって変わります。

Q2. ワイヤーカットは量産に向いていないのですか？

すべての量産加工に不向きというわけではありません。

ワイヤーカットでは、切断する距離や仕上げ回数によって加工時間が必要になるため、数量増加による単価低減が限定的な場合があります。

一方、積層加工や段取りの共通化などによって効率化できる条件もあります。

Q3. 焼入れ材なら必ずワイヤーカットを使うべきですか？

いいえ。

焼入れ後に高精度な輪郭を仕上げる必要がある場合、ワイヤーカットは有力な選択肢です。

ただし、焼入れ前に切削加工を済ませても最終要求を満たせる場合は、工程変更を検討できます。

熱処理後の寸法変化や変形を確認する必要があります。

Q4. 図面に「ワイヤーカット指定」と書かれていても変更できますか？

設計者・発注者の承認があれば、変更できる場合があります。

ただし、加工方法の指定には、寸法以外に加工面の性質や後工程上の理由が含まれていることもあります。

そのため、指定理由を確認せずに加工会社の判断だけで変更することは避けるべきです。

Q5. 加工方法が決まっていなくても見積もりを依頼できますか？

はい。

阪神精工では、図面やCADデータをもとに加工方法を検討するご相談を承っています。

材質、形状、公差、数量、熱処理の有無、希望納期などをお知らせいただくと、対応方法を検討しやすくなります。

まとめ｜「加工できる」と「その加工方法が最適」は違う

ワイヤーカット放電加工は、高硬度材や複雑な貫通形状を精密に加工できる優れた技術です。

しかし、加工できるという理由だけで選んでしまうと、必要以上に費用や時間がかかる場合があります。

今回ご紹介した事例では、必要な箇所だけを高精度に仕上げる方法や、加工順序を変更する方法によって、費用と納期を改善できました。

反対に、焼入れ後の寸法精度や複雑形状の加工では、ワイヤーカットを選ぶべき場合もあります。

阪神精工が大切にしているのは、ワイヤーカットを使うことそのものではありません。

お客様が必要とする部品を、要求品質・費用・納期のバランスを考えながら製作することです。

加工方法から、図面を相談してみませんか？

「ワイヤーカット指定で見積もったが、加工費が高い」

「本当に全周を高精度に加工する必要があるのか分からない」

「焼入れ前後の加工順序を見直したい」

「複数の加工方法を組み合わせて製作したい」

このような場合は、図面段階からご相談ください。

阪神精工株式会社では、ワイヤーカット・マシニング・形彫り放電・研磨などの技術と協力企業とのネットワークを活用し、加工方法を検討しています。

加工方法が決まっていない図面でも構いません。

図面を添付して加工方法・お見積もりを相談する