スイス型旋盤：微小部品向け高精度CNC旋削

スイス型旋盤とは

スイス型旋盤（スイスCNC旋盤とも呼ばれる）は、特に微小部品の製造に向け、高速運転で高性能な金属加工用途に設計されています。

このスイス型工作機械はもともと、スイス製時計の極めて小さく複雑な部品製造のために発明されました。今日、スイス型旋盤はCNCシステムを採用し、産業全体で幅広いスイス加工操作を提供し、市場でますます人気を集めています。この装置により、高性能旋削プロセスにおける公差は、千分の1インチの10分の1レベルまで達成可能です。

高速運転下で、CNCシステムを備えたスイス型旋盤は、極めて複雑で小さな製品の大量生産に特に適した、一般的かつ好まれるマシニングセンターです。旋盤は、フィーダーが材料を工作機械へ供給した後、ガイドブッシングとコレットで小さな部品を安定して保持・位置決めします。その後、バー材がグリップされ、工具エリアを通過します。

このスイス型旋盤では、金属部品の必要な部分のみが加工エリアへガイドされ、原材料がしっかりと固定されます。これらの高度な旋盤と必須コンポーネントの詳細は次のセクションで紹介します。

スイス型旋盤の仕組み

スイス型旋盤の必須コンポーネントには、コレット、工具ホルダーブッシング、CNCシステムがあります。一般的に、コレットチャックはブッシングの後方に取り付けられ、固定切削工具はブッシングの前方（Z軸上）に取り付けられます。

コレットチャック： コレットは、ワークピースを囲むカラーを形成して保持するチャックの一種で、締め付け時に強力なクランプ力をワークピースに加えます。スイス型旋盤のコレットチャックは、スイス加工用の原材料やブランクをクランプできます。

このコンポーネントにより、ユーザーは同心度を確認・調整し、微小部品の最小ランアウトと理想的な同心度を確保できます。旋盤のコレットチャックは、材料の把持だけでなく、メインまたはサブスピンドル、一般旋盤およびスイス型機械のヘッドにおける半完成品やカッターの把持にも使用されます。

コレットに加え、ルーターベースに固定されたシンプルなフランジ付き金属であるガイドブッシングも、ワーク保持に不可欠です。CNCシステムにより、剛性の高いブッシングが、たわみや振動を防止してしっかりと保持された細長いワークピースへの優れた切削性能を実現します。

工具ホルダーブッシング： スイス型旋盤専用の特殊工具ホルダーが多数存在します。工具ホルダーに取り付けられた多様な切削工具が、部品自体がZ軸や他方向へ前後しながらワークピースに接近します。これらの動きにより、硬いガイドブッシング近くの領域で究極のスイス加工操作が行われます。

通常の工具ホルダーに加え、特殊要件に対応するユニークまたはカスタマイズされた工具ホルダーと工具も多数あります。スイス型旋盤用工具ホルダーは、マイクロ旋削操作とより速い送り速度を可能にしつつ、理想的な仕上げ面を確保するよう製造されています。また、難削合金用の独自形状やチップブレーカーを備え、作業失敗を排除する工具ホルダーもあります。これらの高度な工具ホルダーにより、切れ刃の繰り返し精度は0.0004インチ以内を達成し、カットオフ、ねじ切り、旋削、溝切りなどの用途でスイス加工を実現します。

旋盤軸： さまざまな旋盤やターニングセンターのX、Y、Z軸は直線作業方向を指し、A、B、C軸はそれら直線軸を中心とした180度回転の回転軸です（4軸または5軸旋盤の場合）。Z軸は通常、スイス型旋盤のメイン軸と一致する作業方向です。追加軸により、装置はより柔軟かつ究極の精密切削操作を実行できます。

CNCシステム： CNCは「コンピュータ数値制御システム」と呼ばれるコンピュータ制御システムです。CADファイルの形で完全にプログラムされた指令を配信し、スイス型旋盤の可動部の動きを駆動します。サーボ制御とシンプルなセットアップにより、複雑なマイクロ旋削操作を作業者の手動調整・監視なしで完了できます。旋盤のスイス旋削操作は、より信頼性が高く高速です。

スイス型旋盤のライブツール

複数スピンドルとライブツーリングシステムは、高性能マイクロ旋削操作のためのスイス型旋盤で一般的な構成です。ライブツーリングとは、スピンドル内の独立したモーターで駆動される工具を指し、精度をさらに向上させます。CNC加工プロセスがスイス型旋盤で完了した後、別の機械で二次加工や仕上げを行う代わりに、ライブツーリングシステムを使用する方がコスト効率に優れています。

例えば、メイン軸に垂直に自動穴あけで製品に機能を追加する必要がある場合、この二次加工は、同じ単一旋盤内でCADソフトウェアの制御下、ライブツーリングシステムでより便利かつ迅速に完了でき、メイン軸と他の機械が同時に他の複雑な操作を実行できます。