ターニングセンタ(複合加工機)とは？

こちらの記事では、複合加工機とも呼ばれているターニングセンタについてまとめています。どのような加工機なのか、導入によるメリットやデメリットなどについて紹介します。

ターニングセンタ(複合加工機)とは？

「ターニングセンタ」は、NC旋盤をベースとしながらマシニングセンタの機能も備えた、NC工作機械のひとつです。「複合加工機」と呼ばれることもあり、マシニングセンタをベースとしたものもあります。

ターニングセンタはNC旋盤の機能をより高めている部分に加えて、多くの工具を備えている点が特徴です。さらに、工具を搭載する回転パレット上に、モーターで回転できるホルダを取り付けられる点もポイント。この点から、複数の回転工具を使い分けられるようになるため、旋盤加工に加え、穴あけ加工やフライス削りなども行えます。

さらに、コンピュータ制御で被加工物と切削工具を3次元で移動・回転させることによって、自動で複雑な形状も加工できるようになります。

ターニングセンタ(複合加工機)で行える加工

ターニングセンタは旋盤が複合化していることから、1台で多彩な加工を行える点が特徴のひとつです。例えば被加工物を回転させながら行う旋削加工や工具を回転させながら被加工物の切削するフライス加工のほか、穴あけやリーマ、タップ加工も行えます。そのほかには、中ぐり加工を行うこともできます。

ターニングセンタ(複合加工機)の種類について

マシニングセンタベース

マシニングセンタをベースとして、NC旋盤の機能を追加したターニングセンタを指します。こちらで加工を行う場合には、被加工物をテーブルに固定し、切削工具を3次元に動かしていくことによって加工を行います。さらに、テーブルに回転機能を設ければ、旋削加工も可能です。

こちらのタイプは、テーブルが大きいこと、また加工範囲が広いために、大きな被加工物の加工にも適している点も特徴です。

小型タイプ

ターニングセンタの中には、コンパクトなサイズのものもあります。このタイプのものは、設置するスペースが限られている場合に向いているといえるでしょう。こちらも通常のターニングセンタと同様に工具の自動交換機能が搭載されていることから、被加工物の段取り替えなしで切削・旋削を行えます。

広さが限られた場所にも設置できる点はメリットですが、対応可能な被加工物の大きさも小さくなります。

ターニングセンタのメリット

生産性向上が期待できる

従来、複数の工作機械を使って作業を行う場合には、機械を変えるごとに被加工物の移動や取り付け・取り外し、工具装着などの作業が必要となります。一方、ターニングセンタは旋盤を複合化したNC工作機械であることから、1台でさまざまな加工を行えます。さらに、工具の交換も自動で行われることから、省力化・省人化を行えるため、生産性の向上やコスト削減が期待できる点がメリットといえます。

さらに、作業用ロボットやバーフィーダーなどを組み合わせることにより、材料供給や取り外しも自動で行えるようになります。

工程を簡素化できる

これまでのように、複数の工作機械で加工を行う際には、それぞれの工程に沿った機械を使用します。そのため工程と工程の間の作業待ち時間が発生すること、段取り時間を確保することなどにより、生産性が低下するケースもよくあります。しかし、ターニングセンタを利用した場合にはこれらの作業を1台で行えるようになりますので、工程を簡素化できるようになります。

管理コストを削減できる

作業に応じて複数の工作機械を使用している場合には、保守管理に必要なコストをはじめ、修理のための部品や資産形状を行うための事務処理など、台数に応じた維持コストがかかってきます。しかし、ターニングセンタの導入によって工作機械を集約できることから、管理に必要なコストも削減できます。

機械を置くスペースが小さく済む

ターニングセンタを導入すると、工作機械の数を減らせます。これまで機械を置いていたスペースを開けられるため、そのスペースを他の目的で使用する、より安全な通路や作業の間隔を確保できるなどのメリットがあります。

加工の精度を向上させられる

ターニングセンタで加工を行う場合には、被加工物を一度固定すれば複合的な加工を行えます。そのため、被加工物を再度固定し直したときに起こり得る位置ずれも防止できますので、加工の精度が向上して品質の安定にもつながります。

ターニングセンタのデメリット

導入コストが高くなる傾向がある

ターニングセンタを導入する場合には、周辺設備の整備も必要です。例えば、NC制御装置やソフトウェアなどの導入も行うため、従来の工作機械の導入と比較するとコストが高くなる傾向があります。

複数の加工を同時に行うことはできない

ターニングセンタは1台でさまざまな加工が行えますが、複数の加工を並行して行うことはできません。この点から、1台で全ての役割を担った場合には、生産性が落ちる可能性もあります。生産性を落とさないためには、他の工作機械と併用する方法が考えられます。また、ターニングセンタは小ロットの生産時や試作品の制作に使用するなど、運用に工夫が求められます。

プログラム作成ができる作業者が必要

ターニングセンタの使用にあたっては、プログラム開発作業が必要です。そのため、プログラム作成について知識を持つ作業者が必要です。加工そのものの工数を減らすことは可能ですが、加工を始めるまでには時間を要します。

機械が干渉する可能性がある

ターニングセンタの場合、さまざまな工具やセンサーなどを追加して、作業工程の効率化や省人化が実現可能です。ただし、プログラム作成の際に誤りが発生したりすると、工具などが衝突してしまい機械が故障してしまう可能性も考えられます。

まとめ

旋盤を複合化したNC工作機械であるターニングセンタは、作業の効率化や加工精度の向上、完全自動化の実現などさまざまなメリットが考えられます。その反面、注意しておきたいデメリットもありますので、さまざまな面から比較をした上で導入を検討することがおすすめといえるでしょう。