CNC ターニング センターとターニング フライス複合機: どちらが必要ですか?

13 年間、ルーマニア、タイ、トルコ、米国、エジプトのバイヤーを訪問して機械の選択を決定してきた私が言えるのは、ショップが犯す最も高価な間違いは、実際にターニング フライス コンパウンドが必要なときにターニング センターを購入すること、または逆に、決して使用しないコンパウンドの機能にお金を払うことです。このガイドは、初めて適切な電話をかけられるようにするための私の誠実な試みです。

CNCターニングセンターとは何ですか?

CNC ターニング センターは、自動工具交換装置 (ATC) と、多くの場合 8 ～ 12 個の工具を保持するタレットを備えたコンピュータ数値制御旋盤で、旋削、フェーシング、ボーリング、溝入れ、ねじ切り作業を 1 回のセットアップで実行できるように設計されています。基本的な CNC 旋盤とは異なり、ターニング センターには通常 C 軸スピンドルが含まれており、中心線に沿った単純なクロスドリル用の静的 (非回転) ツーリングをサポートする場合があります。スピンドルがワークピースを回転させながら、固定ツールまたは回転ツールが X 軸と Z 軸に沿って材料を除去します。

この違いについて私は常に質問を受けます。たいていは CNC 市場に参入したばかりの購入者で、仕様書上では非常によく似ている 2 台のマシンが、なぜ価格と機能がこれほど異なるのかを理解しようとしている人たちからです。私のいつもの答えは、ターニングセンターとは、非常に有能で、非常に速い、単一分野のアスリートであると考えてください。

ターニング・フライス複合機とは何ですか?

ターニング・フライス加工複合機 (ターンミル・センターまたはマルチタスク旋盤とも呼ばれることもあります) は、完全な CNC 旋削機能とライブ (電動) ツーリング、割り出しまたは連続スピンドル位置決め用の C 軸、およびオフセンターラインのフライス加工操作用の Y 軸を組み合わせています。これは、チャックから部品を取り外さずに、機械がラジアル穴の穴あけ、平面のフライス加工、キー溝の切断、複雑な 3D 輪郭の作成ができることを意味します。

私が驚いたのは、顧客が実際に現在のサイクル タイムを計算するまで、一貫してこのマシンの価値を過小評価していることです。タイのバイヤーはかつて、複合機械は「航空宇宙専用」だと思っていたと私に語ったことがあります。SZGH-46Z を設置してから 6 か月後、以前は 2 台の機械で 3 回の個別の操作が必要だった油圧マニホールド本体を 1 つのセットアップで実行していました。時間の節約と位置決めエラーの減少により、彼の生産経済全体が変わりました。

ターニングセンターとターニングミリングコンパウンド: 並べて比較

シナリオに入る前に、私が 10 年以上にわたり工場訪問や展示会での会話中に使用してきた形式で、主要な違いを説明しましょう。この表は、「どれが必要ですか?」という質問のほとんどに一目で答えられるはずです。

ターニングセンターが正しい選択である場合

すべてのショップが複合機能を必要とするわけではありません。私はそれについて率直に言いたいと思っています。世界中で利益を上げ成長を続けている事業の多くがターニングセンターのみで運営されており、部品の組み合わせについて適切な判断を下しています。私が自信を持ってターニングセンターをお勧めする 3 つのシナリオを次に示します。

大量のシンプルなシャフトとディスク

中核となる製品が円筒シャフト、段付きシャフト、ベアリング ハウジング、プーリー、または軸外の機能を必要とせず、旋削、フェーシング、ボーリング、ねじ切りのみを必要とするディスク タイプの部品で構成されている場合、ターニング センタが最も効率的な選択肢となります。これらの機械は、高速回転と迅速な工具のインデックス作成のために最適化されています。決して使用しない軸や機能にお金を払う必要はありません。

2019年に私はルーマニアの工場を訪れました。そこでは自動車用ドライブシャフトを1シフトあたり400本以上生産していました。すべてのシャフトは純粋な旋削作業であり、十字穴、平面、フライス加工はありません。同社の SZGH-46J ターニング センターは 94% の稼働率で稼働していました。そのマシンに複合機能を追加すると、コストと複雑さが増し、生産上のメリットはゼロになります。教訓: 購入する前に、自分のパートファミリーを知っておきましょう。

固定部品ファミリーを備えた専用生産ライン

特定の部品ファミリー (たとえば、単一顧客向けのバルブステム、または OEM 向けのスピンドルコンポーネントセットなど) について安定した長期契約を結んでいる場合、その部品ファミリー用に特別に構成された専用ターニングセンターは、通常、サイクルタイムと部品あたりのコストの点で汎用複合機よりも優れたパフォーマンスを発揮します。これらのジオメトリに合わせて、ツーリング、オフセット、フィードを最適化できます。

私は専用の生産ラインについて説明するバイヤーにいつも尋ねます。「この契約は 3 年後も同じになるでしょうか?」そうであれば、専門のターニング センターの方が ROI が向上することがよくあります。よくわからない場合、または顧客構成が多様化することが分かっている場合は、話は別になります。

予算に限りのあるショップでも CNC から始める

ターニングセンターから始めることは恥ずかしいことではありません。 2年前、エジプトの小さな工場が固定予算で、単純な旋削部品と1つまたは2つの複雑なファミリを組み合わせて私のところに来たとき、私は彼らに、コンパクトなターニングセンターから始めて、収益が伸びたら2年か3年目に複合機械を計画することを勧めました。ターニング センターを使用すると、迅速に稼働し、CNC プログラミング スキルを構築し、キャッシュ フローを生み出すことができました。

複合マシンはより強力なツールですが、プログラマー、セットアップ スタッフ、ツールの予算もより多く必要となります。自分の能力と資本が実際にあるところから始めることは妥協ではなく、賢いビジネスです。いつでもスケールアップできます。

ターニング・フライス複合機が必要な場合

ここで会話が面白くなります。私の経験では、複合機を必要とするほとんどの店舗は、ターニングセンターの限界を回避するために何か月も費やしてから初めて、複合機が必要であることに気づきません。以下に、最も明確な 3 つのシグナルを示します。

十字穴、平面、または放射状フィーチャーを備えた部品

部品にスピンドル軸に対して垂直に開けられた穴、外径に沿って平らに加工されたレンチ、シャフトに沿ったキー溝のカット、または回転だけでは生成されないフィーチャが必要な瞬間、ライブ ツーリングが必要になります。また、そのフィーチャーが中心からずれている (パーツの回転軸を通っていない) 場合は、Y 軸も必要になります。

私は常に購入者に尋ねます。最も複雑な部品には何回の操作が必要ですか?答えが 3 つ以上で、そのいずれかに OD または面にない機能が含まれている場合は、ライブ ツールが必要です。店舗がターニングセンタから複合機にアップグレードする必要がある最も一般的な理由は何ですか?彼らは新しい契約を勝ち取り、計画していなかったクロスホールを掘削する必要があることに気づきました。私は、まさにこのシナリオがトルコとタイの顧客で展開されるのを見てきました。新しい契約により一夜にして部品構成が変更されたため、どちらもターニングセンターを購入してから 1 年以内に複合機械を注文することになりました。

現在 2 つのセットアップが必要な部品 (旋盤 + VMC)

現在、部品を CNC 旋盤から立形マシニング センター (VMC) にルーティングして機能を完成させている場合、機械時間、オペレーター時間、治具コスト、そして重要な位置変更エラーなど、さまざまな方法でその代償を支払っていることになります。部品を再チャックするたびに、公差の累積が発生します。精密部品の場合、これは理論上の問題ではありません。それはスクラップとやり直しの本当の源です。

ベトナムの顧客はかつて、CNC 旋盤と VMC という 2 つの別々の機械を稼働させて、単一のシャフト カップリングを製造していました。 SZGH-46Z では、同じ部分を 1 回のセットアップで実行できます。彼らはワークを機械間で移動させ、その過程で位置決め誤差を蓄積していました。オペレーターの時間、治具、許容範囲外の部品の手戻り率を含む部品ごとの実際のコストを計画したところ、複合機は 18 か月未満で元が取れました。それは売り込みではなく、単なる計算です。

複雑な形状の少量多品種生産

非常に多様で幾何学的に複雑な部品を少量バッチで生産するジョブ ショップは、複合機械の最も明らかな候補です。すべてのジョブが異なる場合でも、複数の機械での操作ごとにカスタム治具を設計することなく、1 つのセットアップで部品を完了できるため、非切削時間が大幅に短縮されます。多くの場合、セットアップ時間は、多品種少量環境では最大のコスト要因となります。

私は、医療機器コンポーネント、油圧継手、産業用コネクタを同時に入札していた米国の精密部品ショップと協力しました。彼らのパーツ構成には、複雑さ以外にはほとんど共通点がありませんでした。複合機のおかげで、床面積や従業員数を追加することなく、その範囲全体にわたって柔軟に見積もりを作成できるようになりました。柔軟性は競争上の利点であり、複合マシンはそれを実現します。

軸の理解: C、Y、およびライブ ツールの説明

Y 軸に関する質問は常に出てきます。これが私の正直な答えです。これらの概念を混同し、誤解に基づいて決定を下す顧客があまりにも多いのを見てきたので、できる限り明確にするよう努めます。

ライブ ツーリングと は、単にタレットに取り付けられた電動 (回転) ツールを指します。ライブツール旋盤は、ワークピースが静止している (インデックス付き) 状態で、回転工具を使用して穴あけ、フライス加工、タップ加工を行うことができます。これは、基本的な旋盤とフライス加工機能を備えたターニング センターを分ける基本的な機能です。

C 軸と は、スピンドル自体を位置決め軸として使用できることを意味します。スピンドルは特定の角度位置まで回転し、ライブツールが部品上で動作している間、その位置を保持できます。 C 軸により、特定の角度位置でのラジアル穴あけ、中心線を通過する平面のフライス加工、軸方向のスロットの切断、およびスピンドルの位置調整の調整が必要なその他の機能が可能になります。ほとんどのライブツール旋盤には標準で C 軸が含まれています。

Y 軸は、 X (クロススライド) 軸と Z (スピンドル) 軸の両方に垂直な直線軸です。これは、ほとんどの人が過小評価している能力です。すべての放射状フィーチャーが中心線の周りに対称的に配置されている場合、C 軸とライブ ツールがそれを処理します。中心から外れたフィーチャ (たとえば、軸から 8 mm ずれた平面) がある時点で、Y 軸が必要になります。これがないと、スピンドルの中心線を通らない線上に切削工具を正確に配置することができません。

次のように考えてください。C 軸はスピンドルに指示します 、回転を停止する位置を。 Y 軸はツールに指示します。 どこでカットするかを 、カットが中心にない場合に両方を組み合わせると、完全な複合加工機能が得られます。

SZGHTECH ターニングセンタ・複合機ラインナップ

以下は、両方のマシン ファミリをカバーする現在のラインナップの早見表です。すべてのモデルは CE 認定および ISO 9001 準拠で、12 か月の保証が付いており、構成に応じて 20 ～ 35 営業日で出荷されます。

どのモデルがお客様の部品の組み合わせに適しているかわからない場合は、図面または部品の説明のサンプルを私に送ってください。私のチームと私がバイヤーからの問い合わせを個人的に検討し、お客様の特定の状況にどの機械が適しているかについて率直にお答えします。

よくある質問

Q1: ターニングセンタとターニング・フライス複合機の違いは何ですか?

CNC ターニング センターは、オプションの静的ツーリングを備えた X 軸と Z 軸を使用して、シャフト、ディスク、シリンダーなどの回転部品用に最適化されています。ターニング・フライス加工複合機には、ライブ (回転) ツーリング、C 軸スピンドル、さらに多くの場合 Y 軸が追加され、フライス加工、クロス穴の穴あけ、スロット切断、および複雑な多機能部品を 1 回のセットアップで実行できるようになります。複合機械は、多くの部品形状に対して旋盤と VMC の両方の機能を置き換えます。部品に単純な回転では生成されないフィーチャーがある場合は、複合マシンを真剣に検討する価値があります。

Q2: 私の店には Y 軸旋盤が必要ですか、それとも C 軸で十分ですか?

おそらくこれが私が最もよく受ける質問です。私の正直なルール: パーツ上のすべての放射状フィーチャーまたは十字フィーチャーがパーツの回転中心線を通過しているか、対称である場合は、ライブ ツーリングを備えた C 軸で十分です。平面、ボア、ポケット、または中心線からオフセットされたフィーチャーが、たとえ数ミリメートルであっても、正確に加工するには Y 軸が必要になります。多くのショップは、C 軸機械では完了できないジョブを見積もった後でのみ、Y 軸が必要であることに気づきます。むしろ購入する前に知っておいてほしいです。

Q3: 旋削フライス複合機は、ほとんどのフライス加工作業で VMC を置き換えることができますか?

バーストックまたはチャックワークとして開始され、形状の一部としてフライス加工フィーチャーを持つ部品の場合、はい、もちろんです。複合マシンはこの統合を非常にうまく処理します。ただし、平板作業、大きな角柱部品、ブロック内のキャビティなど、純粋なフライス加工ジョブを行う場合には、VMC の代替品にはなりません。複合機械は、旋削が主な作業でフライス加工が二次的な場合に優れています。ビジネスが旋削部品のおよそ 70% とフライス加工 30% に分かれている場合、複合機械で両方を統合できます。スタンドアロンのフライス加工量が多い場合でも、それに加えて VMC が必要です。

Q4: 単一セットアップの旋削フライス加工から最も恩恵を受ける部品の種類は何ですか?

5 大陸にわたってこの質問に取り組んできた 13 年間の経験から、油圧継手とマニホールド、キー溝付きシャフト カップリング、医療用インプラント コンポーネント、バルブ本体、コネクタ ハウジング、ラジアル ポート付きポンプ シャフト、および旋削外径とフライス加工またはドリル加工された交差特徴を組み合わせたあらゆる部品が対象となります。基本的に、部品に回転フィーチャーとプリズムフィーチャーの両方があり、それらのフィーチャー間の公差を厳密に保持する必要がある場合、複合機械でのシングルセットアップ加工が理想的なソリューションです。

Q5: ターニング・ミーリング複合機はターニング・センタよりもプログラミングが難しいですか?

はい、それを手厚くコーティングするつもりはありません。多軸プログラミングには、標準の 2 軸旋削加工よりも、より多くのスキル、より多くの計画、およびより慎重なツールパス管理が必要です。とはいえ、最新の CAM ソフトウェア (Mastercam、Fusion 360、SolidCAM) により、過去 5 年間でターンミル プログラミングが大幅に利用しやすくなりました。ターニング センターから複合機に移行するほとんどのお客様は、プログラマーが比較的複雑な部品について 4 ～ 6 週間以内に自信を持てるようになったと言っています。すべての SZGHTECH 複合マシンに対して、マシン固有のポストプロセッサと基本的なトレーニング サポートを提供します。

Q6: CNC ターニング センターとターニング ミーリング コンパウンドのコストの違いは何ですか?

SZGHTECH レベルでは、同等の複合機械は通常、同じスイング クラスのターニング センターよりも 30 ～ 50% 多く稼働します。 SZGH-46Z コンパウンドと SZGH-46J ターニング センターが良い例です。同様のフォーム ファクターでありながら、機能と価格は大幅に異なります。ただし、実際のコストの比較は機械対機械ではなく、機械対機械 + 2 番目の機械 + 治具 + オペレータ時間 + 位置決め誤差です。複雑な部品を製造するためのシステムの総コストを計算すると、3 ～ 5 年の期間で見ると、ほとんどの場合、複合機械が勝利します。 4 つの異なる国の顧客に対してこの計算を実行しましたが、結果は一貫して同じでした。

Q7: 既存の CNC ターニング センターにライブ ツーリングを追加できますか?

ほとんどの場合、いいえ、実用的または費用対効果の高い方法ではありません。ライブツーリングには、電動タレット、専用の駆動システム、そして通常は制御に統合された C 軸機能が必要です。これらはボルトオンで追加できるものではありません。それらはマシンの設計の基本です。一部のメーカーは、特定の機械プラットフォーム用に後付けライブツールタレットを提供していますが、コストと複雑さの点から、通常は最初からライブツーリング用に設計された機械を購入する方が現実的です。今後 2 ～ 3 年以内にライブ ツールが必要になる可能性があると思われる場合は、後でアップグレードを計画するのではなく、今すぐ購入の決定に考慮してください。

Q8: SZGHTECH 旋削フライス盤のリードタイムはどれくらいですか?

すべての SZGHTECH 機械 (ターニング センタおよび複合機械) の標準リードタイムは、注文確認および入金受領から 20 ～ 35 営業日です。複雑な構成や非標準のオプションにより時間がかかる場合があります。正確なスケジュールはお見積り時に確認させていただきます。すべてのマシンは CE 認定および ISO 9001 に準拠しており、12 か月の保証が付いています。当社は完全な輸出書類を添えて世界中に発送しており、ルーマニア、タイ、トルコ、米国、エジプト、ベトナム、その他 30 か国以上に配送しています。生産を開始するためにタイミングが重要な場合は、いつご連絡いただけるかお知らせください。生産スケジュールに合わせて最善を尽くします。

見積もりを依頼する

ここまで読んだあなたは、本当の決断を下さなければなりません。私はあなたが正しい決断を下せるようお手伝いしたいと思っています。部品の図面、現在のワークフローの説明、または最も複雑な部品の機能のリストをお送りください。私のチームと私がそれを検討し、パンフレットではなく具体的​​なマシンの推奨事項と見積もりをお送りします。私は 2013 年以来、すべてのバイヤーとそうやって仕事をしてきましたし、今後もそうやって仕事をしていきます。