CNC スイス機械加工の完全ガイド

2021 年の世界のコンピューター数値制御 (CNC) マシンの市場規模は 564 億ドルでした。この製造技術がいかに速く、正確で、自動化されているかを考えると、世界の機械市場が今後数年間で成長すると予想されることは驚くに値しません。 CNC 機械加工の需要が高まるにつれて、CNC 機械加工全体の傘下にある製造プロセスであるスイス機械加工の需要も高まるでしょう。

従来の CNC 機械加工と同様に、スイス機械加工は金属とプラスチックで使用され、生産時間が短く、公差の厳しい複雑な部品を生産できます。従来の CNC 機械加工とはいくつかの点で異なりますが、これは非常に効率的で、正確で、繰り返し可能な製造プロセスです。

CNC スイス機械加工のこのガイドでは、スイス機械加工がプロジェクトに最適かどうかを判断するために知っておくべきことについて説明します。

スイスマシニングとは

もともと 19 世紀後半にスイスの時計製造業界向けに複雑な時計部品を製造するために開発されたスイス製スクリュー マシンは、ハンドルを回してレバーを押して目的の部品を成形できる熟練したオペレーターを必要としていました。しかし、今日の CNC 技術のおかげで、スイスの機械加工は高度に自動化されており、非常に短いサイクル タイムで厳しい公差で複雑な形状を繰り返し製造できます。

旋盤としても知られる旋盤のサブセットとして、スイスの機械には固定工具と、Z 軸に沿って回転および移動できるワークピースがあり、円形および円筒形の部品を作成できます。ただし、そのスライド式主軸台とガイド ブッシングは、スイスの機械を他の旋盤とは一線を画しています。スライドする主軸台は、切断点の近くで棒材を支えて安定させるガイド ブッシングを通して棒材を送り込みます。これにより、ワークピースの歪みを防ぎ、複数のセットアップや追加の機器を必要とせずに、マシンがさまざまな直径、複雑な穴、六角エッジ、スロット、およびねじ山を正確に作成できるようになります。

部品の製造に関して言えば、スイス機械加工は、複雑な旋削を必要とする小型部品を大量に製造するための理想的な製造方法です。また、スイスの機械はたわみが生じにくいため、従来の CNC 旋盤よりも長い部品の加工に適しています。

従来の CNC 旋削とスイス機械加工の主な違い

従来の CNC 旋盤とスイス機械加工の主な違いは、従来の旋盤を使用する場合、ワークピースは静止したままであるのに対し、スイスの機械にはワークピースが回転して Z 軸に沿って移動できるようにする可動ヘッド ストックがあることです。

さらに、従来の CNC 旋盤は一般に 2、3、または 4 つの軸を備えていますが、スイスの機械は多くの場合、5、7、またはそれ以上の軸を備えているため、オペレータは最も複雑な部品でも迅速に加工できます。複数の操作を実行したり、多数のマシンで複数のセットアップを使用したりする代わりに、製造業者は多くの場合、1 台のスイス製マシンと少数のセットアップでジョブを実行できます。また、多くのスイス製機械は複数のツーリング操作を同時に実行できることも注目に値しますが、従来の旋盤は通常 1 つの操作を完了してから次の操作に進むため、生産をさらに加速することができます。

スイスの機械を使用することで、企業は部品の品質を犠牲にすることなく、二次操作と工具交換の削減、人件費の削減、納期の短縮を享受できます。棒材がしっかりと支えられているため、公差が厳しく、薄肉や繊細な機能を持つ複雑な部品を繰り返し製造できます。

スイス機械加工の産業用途

スイスの機械加工は当初、時計に使用される小さくて複雑な部品を作成するために使用されていましたが、今でもさまざまな業界で長く、小さく、または細い旋削部品を作成するために使用されています。その速度、精度、および比較的低コストにより、スイスの機械加工は人気を維持しています。

たとえば、スイスの機械加工は高レベルの精度を備えているため、防衛部門にとって理想的な製造技術となっています。防衛部門では、軍用ハードウェアに厳しい公差を持つ小さくて複雑な形状が必要になることがよくあります。

スイスの機械加工は医療業界にも多くの用途があり、製造業者はスイスの機械を使用して電極からアンカー、手術器具まであらゆるものを製造できます。

航空宇宙産業では、スイスの機械加工により、業界の厳しい要求に必要な極限の精度を満たすコンポーネントを製造できます。この技術は、宇宙船モーターの機械部品からコックピット コントロールの電気部品まで、あらゆるものを作成するために使用できます。

同様に、高品質で精密な部品を製造するスイスの機械加工は、自動車業界で人気のある製造プロセスとなっています。ここでは、企業がスイスの機械を使用して、ブッシング、ピン、ブレーキ システム、サスペンション コンポーネントなどを製造しています。

基本的に、スイス機械加工は、複雑な形状と高品質の仕上げを備えた小型で正確な部品を比較的低コストで大量に迅速に生産する必要があるメーカーにとって優れた生産方法です。

CNC スイス機械加工の設計のヒント

CNC スイス機械加工は従来の CNC 機械加工とは異なりますが、加工時間とコストを可能な限り削減するために部品を設計する際には、多くのベスト プラクティスを念頭に置いておく必要があります。たとえば、次のことを忘れないでください:

• 図面が正確かつ明確であることを確認してください: オペレータが部品を迅速かつ正確に理解して加工できるようにするには、読みやすく正確な図面が必要です。寸法、公差、材料と仕上げの情報を含めます。
• 標準サイズの穴を使用: 非常に小さいまたは深い穴は、機械加工がより困難になり、費用がかかる可能性があるため、可能な限り標準サイズの穴を使用することをお勧めします。
• 鋭い角を避ける: 従来の CNC 旋盤またはスイスの機械を使用しているかどうかに関係なく、ドリル ビットは丸いため、鋭い内側のコーナーを作成することは非常に困難です。放電加工などの方法を使用して鋭い内側のコーナーを実現できますが、これには費用と時間がかかる可能性があります。したがって、ドリル ビットは自動的に内側の角の半径を残すため、常に角を丸くして部品を設計することをお勧めします。びびりや工具の早期摩耗を避けるため、角の半径が工具の直径の一般的な取引サイズ (3 mm または 1/8 インチなど) よりもわずかに大きいことを確認してください。
• 必要な許容範囲のみを含める: 不必要に厳しい公差を含めると、加工時間と部品全体のコストが押し上げられる可能性があるため、厳密な公差は本当に重要な領域にのみ割り当てることをお勧めします。
• 壁の厚さに注意してください: スイスの機械でより薄い壁を機械加工することは可能ですが、薄い壁で部品を設計することは避けるのが最善です。これはびびりの原因となり、表面品質が低下した精度の低い部品になる可能性があるためです。プラスチック部品に関して言えば、薄い壁も反りや軟化の原因となる可能性があります。

Fast Radius による CNC スイス加工

スイス機械加工は、複雑な CNC 旋削を必要とする小さな部品を大量に作成するのに理想的な、高速で正確、かつ費用対効果の高い製造方法です。ただし、他の CNC プロセスと同様に、パーツを設計する際は、上記のヒントを念頭に置いて、加工時間とコストをできるだけ低くすることをお勧めします。

スイス機械加工がお客様の部品の理想的な製造プロセスであるか、従来の CNC 旋盤がお客様のニーズに適しているかにかかわらず、Fast Radius のような経験豊富な製造パートナーと協力することで、より高品質の部品をより迅速に入手するための正しい決定を下すことができます。必要な精密機械加工部品の作成を今すぐ始めましょう。お問い合わせいただくか、部品ファイルをアップロードして、設計の即時 DFM 分析を取得し、材料オプションを調べ、オンラインで見積もりを取得してください。