シャフトターニングおよびフライス複合センターとは何ですか?あなたのショップにはそれが必要ですか?

シャフトターニング＆ミーリング複合センターとは何ですか?

シャフト ターニングおよびミーリング複合センターは、単一のセットアップで機械加工される回転機能と非回転機能の両方を必要とするシャフト タイプの部品を処理するために特別に構築された CNC 工作機械です。シャフトは基本的に円筒形ですが、実際のシャフト コンポーネントがそこまで単純であることはほとんどありません。多くの場合、回転直径、テーパー、ねじ山の上に、キー溝、平坦部、十字穴、または傾斜したポートを切り込む必要があります。複合センターは、旋削加工用の回転スピンドルと電動フライスヘッドを組み合わせ、部品を移動させることなく両方のプロセスを同じ機械上で実行できるようにします。

従来の代替手段 (旋盤でシャフトを回転させ、その後二次フィーチャーのために別のフライス盤に移す) では、余分な取り扱い、余分なセットアップ時間が発生し、部品を再クランプするたびに位置決め誤差が蓄積するリスクが発生します。シャフト旋削およびフライス加工センターはその移動を完全に排除し、部品の形状全体を 1 回のクランプ サイクルで加工します。

旋削とフライス加工が 1 台の機械でどのように連携するか

これら 2 つのプロセスがどのように組み合わされるかを理解することは、適切な種類の生産のために複合センターが投資に値する理由を説明するのに役立ちます。

旋削：円筒体の成形

旋削ステージでは、シャフトが高速で回転し、固定された切削工具が材料を除去して円筒の直径、テーパー、溝、ねじ山を作成します。これは標準的な CNC 旋盤で使用されるものと同じ基本的なプロセスであり、シャフトのコア寸法と同心度を確立するものです。

フライス加工: 非回転フィーチャーの追加

円筒形の本体が回転すると、フライス スピンドルが作動して、シャフトの軸の周りに対称ではない形状 (キー溝、平面、クロスドリル穴、スプラインなど) を切削します。複合センターでは、このミーリングスピンドルは通常、C 軸 (ワークピースの回転割り出し) に沿って移動し、多くの場合 Y 軸にも沿って移動するため、部品の位置を変更することなく、オフセンターのミーリングや穴あけが可能になります。

ワンインワン加工

両方のプロセスが同じクランプと基準点を共有するため、フライス加工中にカットされたフィーチャは、旋削中にカットされた直径およびフィーチャと完全に位置合わせされたままになります。これは、フィーチャ間の同心度と位置精度が最終用途でのシャフトの性能に直接影響する部品にとって特に有益です。

旋削加工とフライス加工を別々に行う場合の主な利点

2 台のマシンによるワークフローから 2 台のマシンによるワークフローに切り替えるショップ シャフト旋削およびフライス複合センター 通常、生産のいくつかの領域にわたって利点が見られます。

• 作業の合間に部品を降ろし、輸送し、再固定する必要がないため、サイクル タイムが短縮されます。
• すべてのフィーチャーが同じ元のクランプを参照するため、同心性と位置精度が向上します。
• 2 ステーションのワークフローを 1 人のオペレーターが 1 台のマシンを実行するため、労働要件が軽減されます。
• 旋盤とフライス盤を個別に設置する場合と比較して、全体的に必要な床面積が少なくて済みます。
• 製造中にシャフトの位置を変更する頻度が少なくなるため、取り扱いミスによる部品の廃棄が少なくなります。

これらの利点は、同じ機械が長い切り替え遅延なしに異なるシャフト形状を頻繁に切り替える必要がある多品種生産の実行においてさらに大きくなります。

複合センターで製造される一般的なシャフト部品

シャフト旋削およびフライス加工複合センターは、精度、回転対称、および二次加工フィーチャーが交差する業界全体で頻繁に使用されています。一般的な例は次のとおりです。

これらの部品に共通するのは、旋削面と正確な関係でフライス加工を必要とするフィーチャー (キー溝、クロス穴、フラット、またはスプライン) と組み合わされた円筒形のコア形状です。

複合センターが投資に値する場合

シャフト旋削およびフライス加工複合センターが、すべての工場またはすべての部品にとって自動的に適切な選択となるわけではありません。それが理にかなっているかどうかを判断するには、いくつかの実際的な質問が必要になります。

部品に実際にどのくらいのフライス加工が必要ですか?

フライス加工作業が総加工時間のかなりの部分を占めている場合 (一般的に約 30% 以上と言われています)、複合センターはハンドリング時間とセットアップ時間の短縮によって元が取れ始めます。シャフトに単純なキー溝または 1 つの十字穴のみが必要な場合は、基本的な電動工具ホルダーを備えたターニング センターの方がコスト効率が高い場合があります。

プロダクションミックスとは何ですか?

非常に多様で複雑なシャフト形状の小さなバッチを管理するショップは、頻繁な交換で再固定時間の短縮がすぐに増加するため、複合センターの恩恵を最も受けます。シンプルなシャフトを大量生産する場合、バーフィーダーと組み合わせた専用ターニングセンターを使用すると、多くの場合、部品あたりのコストを削減できます。

ショップは追加された複雑さをサポートできますか?

複合センターでは、スタンドアロンの旋盤やフライス盤よりも、ツーリング、CAM プログラミング、衝突管理に多くのことが求められます。切り替えを検討しているショップは、高価な標準旋盤として使用するのではなく、機械を最大限の能力で稼働し続けるためのプログラミングの専門知識と工具のサプライチェーンを備えているかどうかを考慮する必要があります。

購入前に評価すべき主な仕様

さまざまなメーカーのシャフト ターニングおよびミーリング複合センターを比較する場合、ヘッドラインの軸数よりもいくつかの仕様が重要です。

• スピンドル構成 — 機械がフライス加工アタッチメントを備えたシングルターニングスピンドルを提供するか、それとも独立したフライス加工機能を備えたデュアルスピンドルを提供するか
• C 軸と Y 軸の機能 - シャフトの位置を変更せずに、偏心フライス加工、キー溝切削、角度付きドリル加工に必要
• 機械が対応できる最大シャフト長と直径 (長くて薄いシャフト用の振れ止めサポートを含む)
• 繰り返し精度と位置精度の評価。旋削フィーチャーとフライス加工フィーチャーの同心度に直接影響します。
• 複雑なシャフト形状では 1 サイクル内で頻繁にツールを切り替える必要があるため、ツール チェンジャーの容量と速度

入手可能な最も機能豊富なモデルに基づいて選択するのではなく、これらの仕様を実際のシャフト形状に一致させることが、マシンが真の投資収益率をもたらすかどうかを決定します。