スイス機械加工は複雑そうに聞こえるかもしれませんが、一般的な製造上の課題を解決する重要な技術です。スイス機械加工は、厳しい公差、複雑な部品、少量生産に対応するソリューションを提供します。この方法は、特に細部の精巧な精密部品を作るのに有効です。
スイス機械加工と他の加工方法との比較についてもっと知りたいですか？ここでは、スイス機械加工の仕組みと、なぜスイス機械加工があなたの次のプロジェクトに適しているのかを見ていきましょう。
スイス機械加工とは？
スイス加工は、小型で高精度の部品を製造するCNCの一種です。主軸台とガイドブッシュをスライドさせてワークを支えるため、振動が少なく、公差をより厳しくすることができる。
スイスマシニングの名前の由来は、スイスの時計製造にある。この工程は、極小で精密な時計部品を作るために生まれた。
従来の旋盤では、材料は一方の端でしか保持されないため、切削力が加わると曲がってしまうことがありました。スイスの機械は、材料を切削点で支えることでこの問題を解決している。
スイス製マシンの仕組み
スイス製機械は、主軸台がスライドする原理で作動する。刃物は静止したまま、棒材はガイドブッシュをスライドする。
従来の旋盤との大きな違いは、切削がガイドブッシュのすぐ前で行われることです。これにより、必要な箇所を正確にサポートし、たわみを防ぎます。
スイスの機械は、工具を被削材に押し込むのではなく、ブッシングを通して被削材を引っ張る。この "引き "の動きが、より安定した切削条件を生み出します。
Z軸の動きは、ヘッドストックが前後にスライドすることで得られる。この設計により、深さと位置を正確にコントロールできる。
ほとんどのスイス製機械は、主軸と副軸の両方を備えている。主軸は、初期作業の間、材料を保持し、副軸は、後工程を完了するために、再位置決めすることなく部品をつかむことができます。
スイス製機械のツールポストには、通常、複数の切削工具が収納されている。機械は、これらの工具を素早く切り替えることができ、サイクルタイムを短縮できる。
スイス機械加工のメリット
スイス機械加工は、比類のない精度を提供しますが、あなたのプロジェクトに適していますか？スイス製マシニングセンタの際立った利点と主な制限事項を検討し、最適な製造方法を決定しましょう。
より高い精度
スイスの機械は、非常に厳しい公差を達成することができます。ガイドブッシュシステムは、切断中に材料を安定させ、エラーの可能性を減らします。
より速い生産
スイス製機械では、複数の工具を同時に使用することができます。これは、サイクルタイムの短縮と生産量の増加を意味する。
複雑な部品を1つのセットアップで
スイスの機械は、機械間で部品を移動させることなく、複数の作業を行うことができる。ひとつのセットアップで 旋回, フライス加工, 掘削そして スレッディング.
潜在的な課題と限界
スイスの機械加工は、強力ではあるが、すべてのプロジェクトに適しているわけではない。以下は、考慮すべき主な制限事項である：
サイズ制限
スイスの機械は通常、直径1.25″（32mm）までの材料を扱う。それ以上の部品には、従来のCNC加工が必要となる。
長さ対直径比にも実用上の限界がある。長さ対直径比が極端な部品は、特別な配慮や代替工程が必要になる場合があります。
材料の制限
スイス機械加工は、まっすぐで一貫性のある棒状の素材に最適です。不規則な形状の素材は適さない。
この工程では、直径公差の厳しい棒材が必要となる。このため、材料の選択肢が制限されたり、材料費がかさむことがあります。
学習曲線
スイス製機械のプログラミングには、専門的な知識が必要である。学習曲線は、従来のCNCプログラミングよりも急である。
スイス製機械の熟練したオペレーターやプログラマーを見つけるのは難しい。トレーニングには時間がかかり、経験豊富なスタッフは高い賃金を要求される。
セットアップ時間
スイス加工に要求される精度は、段取り時間が長くなることを意味します。ガイドブッシュはスピンドルと完璧にアライメントされていなければなりません。
工具の位置決めやプログラムの検証に従来のCNCよりも時間がかかるため、短納期の一品生産部品は現実的ではない。
スイス機械加工で使用される材料
スイスの機械は様々な素材を扱うことができる：
- ステンレス
- 炭素鋼
- チタン
- 真鍮
- アルミニウム
- プラスチック
- ナイロン
この製法は、棒材に成形して機械に通すことができる材料に最適である。
スイス機械加工と従来の機械加工の比較
スイスの機械加工には多くの利点がありますが、必ずしも最良の選択とは限りません。簡単に比較してみよう：
| 特集 | スイス機械加工 | 伝統的な機械加工 |
|---|---|---|
| 部品サイズ | スモール（1.25インチ以下） | 小型から大型まで |
| 物質的サポート | 切断時 | 片側のみ |
| 工具容量 | 複数のツールを同時に使用 | 一度に操作するツールの数が少ない |
| 許容範囲 | 極めてタイト（±0.0001インチ） | 良好（±0.001インチ） |
| 生産速度 | 複雑な部品でも非常に速い | 適度 |
| 設定時間 | より長く、より複雑 | より短く、よりシンプルに |
| 小ロットの場合のコスト | 初期設定費用が高い | スタートアップ・コストの削減 |
| 大量生産のためのコスト | 部品単価の低減 | 部品単価が高い |
| 複雑性能力 | 複雑な形状に最適 | シンプルなデザインに適している |
| 無人運転 | 延長可能 | 限定生産 |
| 学習曲線 | より高度なプログラミングが必要 | よりストレートに |
| 理想的なアプリケーション | 高精度小型部品 | より大きく、より複雑でない部品 |
従来の機械加工よりもCNCスイス機械加工を選ぶべき時とは？
スイス機械加工は、常に最良の選択とは限りません。ここでは、この特殊加工を使用するタイミングを決定するための重要な要素をご紹介します。
複雑なデザイン
部品に複数の形状があり、従来の機械では複数のセットアップが必要な場合、スイス機械加工をお選びください。ガイドブッシュシステムにより、1回の段取りで様々な角度からパーツにアクセスすることができます。
スイスの機械は、両端に厳しい公差を持つ部品を得意としています。サブスピンドルがパーツを掴み、再配置することなく後工程を完了させることができます。
スイス加工は、ネジ山、溝、交差穴などの複雑な形状の部品にメリットがあります。これらの形状は、機械間を移動することなく、1回の作業で完成させることができます。
セットアップ時間
セットアップ時間を計る際には、総生産量を考慮してください。スイス製マシンは、セットアップに時間がかかるため、中規模から大規模の生産に最も適しています。
伝統的なCNCは、次のような場合に費用対効果が高いかもしれない。 プロトタイプ または非常に少量生産に適しています。セットアップにかかる時間が短いため、数個のパーツを生産する場合は、生産速度の遅さを相殺することができます。
継続的な生産ニーズに対して、スイスの機械加工はより経済的になった。高いセットアップ費用は、より多くの部品に分散され、より速いサイクルタイムが部品当たりのコストを削減します。
製造のための設計（DFM）
スイスの加工能力を念頭に置いて部品を設計してください。L/D比が3:1までの小径部品は、この加工に最適です。
不必要な公差を最小限に抑えるスイスの機械は正確な寸法を出すことができるが、公差が厳しいとコストと複雑さが増す。
可能な限り標準的な材料を使用する。スイスの機械は、直径が一定でまっすぐな棒材に成形できる材料に最適です。
スイスCNC加工のベストプラクティス
スイスの機械加工を最大限に活用するには、賢い設計の選択から始まります。以下の基本的なルールに従って、部品の品質を最適化し、コストを最小限に抑え、製造上の頭痛の種を回避してください。
標準サイズの穴
可能な限り標準の穴サイズを使用する。標準のドリルビットとリーマは、カスタムサイズよりも低コストでより良い結果を生み出します。
最も一般的な穴サイズ（1/16"、1/8"、1/4 "など）は、高品質の工具で容易に入手できます。これは、穴の品質が向上し、工具の寿命が長くなることを意味する。
小さい穴には実用的な限界があることを忘れないでください。一般的に、0.5mmより小さな穴は、生産環境において確実に製造することが難しくなります。
鋭角を避ける
鋭利な内コーナーではなく、小さな半径で部品を設計する。鋭利なコーナーは、部品と切削工具の両方にストレスポイントを生じさせます。
ほとんどの用途では、最小0.005″または0.1mmの内側コーナー半径を推奨します。この小さな半径は、部品の機能に影響を与えることなく、工具寿命を大幅に延ばします。
工具の形状上、完璧な90°内コーナー加工は不可能です。最初から小さな半径で計画することで、より予測可能な結果が得られます。
許容範囲
部品が正しく機能するために、最も緩い公差を指定してください。公差が厳しいと部品にコストがかかります。
一般的な公差±0.002″（0.05mm）は、スイス機械加工で簡単に達成できます。0.0005″（0.01mm）の厳しい公差も可能ですが、コストがかかります。
0.0002″（0.005mm）以下の超精密公差は、特別な取り扱いと検査が必要です。必要な場合のみご指定ください。
壁の厚さ
加工する材料に対して適切な肉厚を保つ。肉厚が薄いと加工中にたわみ、寸法の問題を引き起こすことがあります。
ほとんどの金属では、肉厚を0.02″（0.5mm）以上にしてください。肉厚を薄くすることは可能ですが、切断速度を遅くし、取り扱いに注意する必要があります。
長さと肉厚の比率を考慮する。長くて肉厚の薄い部分は、加工中にたわみや振動が発生しやすくなります。
スイス機械加工の応用
スイスの機械加工は、精度が最も重要な分野で輝きを放ちます。これらの産業は、日々スイスの機械加工に頼っている：
医療機器製造
スイスの機械加工は、医療機器に必要な極小で精密な部品を作り出す。骨ネジ、歯科用インプラント、手術器具はすべて、この技術の恩恵を受けている。
医療機器に使用されるチタンやステンレスなどの生体適合性素材は、スイスの機械加工と相性が良い。このプロセスでは、必要な精度を達成しながら、材料の特性を維持することができます。
航空宇宙・防衛部品
航空宇宙産業は、重要な小型部品の加工をスイスの機械加工に頼っている。燃料システム部品、センサーハウジング 高精度ファスナー は典型的なアプリケーションである。
航空宇宙分野では、軽量化が極めて重要です。スイスの機械加工は、重量を最小限に抑えながら強度を維持する薄肉部品を作ることができる。
自動車用および電子機器用コネクター
今日の自動車には、スイスの機械加工で作られた精密部品が数多く使われている。この工程は、燃料噴射装置、ブレーキシステム部品、センサー部品などに役立っている。
電子コネクターは、信頼性の高い接続を確保するために完璧な寸法が必要です。スイスの機械加工は、必要な厳しい公差でピンとソケットを作成します。
時計製造と高級精密部品
スイスの機械加工は、時計産業に端を発する。機械式時計の小さな歯車、ピン、シャフトを製造する方法として、現在も好まれている。
高級時計ブランドは、スイスの機械加工が提供する完璧な仕上げに依存している。この工程は、機械から取り出してすぐに、優れた表面品質を持つ部品を作り出す。
結論
スイス機械加工は、小さくて複雑な部品に比類のない精度を提供します。ガイドブッシュサポートを備えたスライド主軸台設計は、他の方法では困難または不可能な厳しい公差を持つ部品を作成します。
スイス機械加工が有効なプロジェクトをお持ちですか？当社の専門家チームが、この精密加工がお客様の部品に適しているかどうかを判断するお手伝いをいたします。 無料相談と見積もりをご希望の方は、図面をお送りください。.
よくあるご質問
スイス製機械加工部品の一般的な公差レベルとは？
スイスの機械は、生産環境において±0.0005″（0.013mm）の公差を日常的に達成しています。セットアップと測定に特別な注意を払えば、±0.0001″（0.0025mm）という厳しい公差も可能です。
スイスの機械加工は、5軸CNCフライス加工と比べてどうですか？
スイス加工は、小径旋削パーツの加工を高速化します。ガイドブッシュシステムと複数の工具により、小径部品での迅速な材料除去と形状作成が可能です。
5軸加工は、幾何学的な自由度が高い。スイスの機械では不可能な複雑な輪郭のサーフェスやフィーチャーを作成することができます。
スイスの機械は大径ワークピースに対応できますか？
ほとんどのスイス製機械は、材料の直径が1.25″（32mm）以下に制限されている。一部の大型のスイス製機械は、直径1.5″（38mm）までの材料を扱うことができる。
手続きにはどのくらい時間がかかりますか？
スイス加工の段取り時間は、パーツの複雑さにもよりますが、通常2～8時間です。これには、プログラミング、工具のセットアップ、初品検査が含まれます。
部品の実際のサイクル時間は、複雑さによって大きく異なる。単純な部品は1個あたり数秒しかかからないが、複雑な部品は数分かかる。
ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
