ターニング＆フライス複合センターとは何ですか?ショップオーナーのための簡単なガイド

ターニング＆フライス複合センターとは実際何ですか?

旋削およびフライス複合センターは、旋盤の回転切削能力とフライス盤の多軸精度を組み合わせた単一の機械です。部品を仕上げるために 2 台または 3 台の別々の機械の間で部品を移動させるのではなく、ワークピースは最初から最後まで 1 つのスピンドルにクランプされたままになります。機械は、回転、ドリル、フライス、タップ、そして場合によっては研削をすべて 1 つの連続サイクルで行います。複雑で多機能の部品を製造するショップにとって、これにより、ジョブの計画と実行方法がすべて変わります。

名前自体が物語を物語っています。「旋削」は切削工具に対する部品の旋盤スタイルの回転を指しますが、「フライス加工」は回転工具が固定部品または割り出し部品に切削することを指します。複合センターは、ライブ ツーリング、サブスピンドル、および複数の動作軸 (通常は X、Y、Z に加えて C 軸回転、場合によっては傾斜用の B 軸) を使用して、両方の機能を同時に実行します。

店舗が別々の旋盤とフライス盤を廃止しつつある理由

従来、複雑な部品は 3 台または 4 台の機械を介して移動します。外径用の旋盤、平面と穴用のフライス、裏面用の別のセットアップ、そして場合によっては間に手動バリ取りステーションがあります。マシン間で転送を行うたびに、時間のロスと精度のロスという 2 つの問題が発生します。旋削およびフライス加工の複合センターは、プロセス全体を通じて部品を 1 つの治具に保持することで両方を解決します。

ここでは、中程度の複雑さの部分で 2 つのアプローチが通常どのように比較されるかを並べて見ていきます。

これらのマシンを動作させるコアコンポーネント

A 旋削およびフライス複合センター 外見上は複雑に見えますが、その機能は、連携するいくつかの主要コンポーネントによって決まります。これらを理解すると、さまざまなビルダーのマシンを比較するときに役立ちます。

メインスピンドルとサブスピンドル

主軸はワークを保持して回転させ、旋削加工を行います。多くの複合センターにはサブスピンドルも含まれており、最初の面が完成した後に部品を掴んで回転させることができるため、オペレーターが部品に触れることなく裏面を加工できます。これにより、真の「1 つで完了」のパート完了が可能になります。

ライブツーリングとミーリングヘッド

ライブツーリングとは、フライスカッターやドリルを部品とは独立して回転させるタレット内の回転ツールホルダーを指します。 C 軸 (メイン スピンドルの回転制御) と組み合わせることで、機械は部品の周囲の正確な角度位置で平面、スロット、クロス穴、ポケットを切削できるようになります。

B 軸および Y 軸の移動量

ハイエンドの複合センターでは、ミリングヘッドを傾ける B 軸と、工具を中心線から外す Y 軸移動が追加されます。これらを組み合わせることで、部品の位置を変更することなく、角度の付いた穴、複雑な 3D 輪郭、中心を外れたフィーチャーを切削することができます。これは、基本的な旋盤では不可能なことです。

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理論としては聞こえはいいですが、旋盤とフライス加工の複合センターが生産を開始すると、製造現場では実際に何が変わるのでしょうか?いくつかの利点は、業界全体で一貫して現れています。

• 再固定エラーがないため、旋削加工とフライス加工の公差が厳しくなります
• 部品がマシン間のキューで待機しないため、バッチあたりの合計リードタイムが短縮されます。
• 手作業が減り、必要なオペレータの数も減るため、部品あたりの人件費が削減されます。
• 現場に放置されている仕掛品在庫の減少
• 搬送時の取り扱いによる破損や位置ずれによる廃棄部品の削減
• セットアップ時間が大幅に短縮されるため、より小さいバッチサイズを効率的に実行できる

どの部品と産業が最も恩恵を受けるか

すべての部品が複合機のコストに見合ったものになるわけではありませんが、適切な形状であれば、短期間で回収できます。 1 つの軸に旋削フィーチャを備え、同じパーツの他の部分にフライス加工フィーチャを備えたパーツが、典型的な候補です。

• クロスドリル穴と角度のある平面を備えた航空宇宙用継手
• 厳密な同心性と優れた表面仕上げが必要な医療用インプラントおよび外科器具
• 複数の角度で加工されたポートを備えた油圧および空圧継手
• キー溝またはスプラインを必要とする自動車のシャフト、カップリング、ギアブランク
• 複雑なネジ山プロファイルと横穴を備えた石油およびガスコネクタ

コンポジットセンターを購入する前に確認すべきこと

これらのマシンは多額の投資を意味するため、単にスペックシートを比較するのではなく、購入を承認する前にいくつかの実用的なポイントを評価することが有益です。

マシンを実際の部品の組み合わせに合わせる

B 軸とフルライブツーリングを備えた機械は印象的ですが、部品が単純なシャフトの場合は、決して使用しない機能にお金を払っている可能性があります。まず部品図面を確認し、実際に旋削とフライス加工を同時に行う必要があるフィーチャーを特定します。

制御システムとプログラミングのサポートを見る

ツールパスでは旋削とフライス加工の両方の操作を順番に考慮する必要があるため、複合センターのプログラミングはスタンドアロンの旋盤やフライス盤のプログラミングよりも複雑になります。コントロールが、プログラマがすでに知っている、またはすぐに習得できるシミュレーション、衝突チェック、および CAM ソフトウェア サポートを提供しているかどうかを確認してください。

工具とメンテナンスのコストを考慮する

ライブ ツーリング、サブスピンドル チャック、回転ツール ホルダーはすべて、機械の価格を超えて継続的なコストを追加します。建設業者に初年度の工具支出の現実的な見積もりを依頼し、お住まいの地域でサービスやスペアパーツがどの程度入手可能であるかを確認してください。

ショップがこれらの機械で犯しやすい間違い

適切に選択された旋削およびフライス複合センターであっても、間違った方法で使用すると、パフォーマンスが低下する可能性があります。製造現場では、いくつかの間違いが何度も起こります。

• 実際の部品の複雑さに合わせたモデルではなく、入手可能な最も高度なモデルを購入する
• プログラミングの学習曲線を過小評価し、トレーニング時間の予算を立てていない
• 機械を単純な旋盤のように実行し、フライス加工や多軸機能を無視します。
• 適切なワーク保持設計を省略すると、1 回のセットアップで完成できる部品の量が制限されます。
• クーラントと切りくずの管理を無視します。旋削とフライス加工が近接して行われる場合、これがより重要になります。

あなたのショップにとって旋削およびフライス加工複合センターは価値がありますか?

正直な答えは、パーツの複雑さとボリュームによって異なります。あなたの工場が旋削フィーチャーとフライス加工フィーチャーの両方を必要とする部品を定期的に生産しており、それらのフィーチャー間の精度が重要である場合、通常はセットアップの削減、不良品の減少、納期の短縮を通じて投資が回収されます。作業のほとんどが二次フライス加工を行わない単純な旋削部品である場合は、スタンドアロン旋盤の方が経済的な選択肢となる可能性があります。最善のアプローチは、電話をかける前に、過去 12 か月のジョブ データを取得し、複数のマシンが必要な部品の数を特定し、転送と再固定で失われた実際の時間を計算することです。