ターニングセンタとは? マシニングセンタとの違いや導入メリットを解説

ターニングセンタとは? マシニングセンタとの違いや導入メリットを解説

旋盤やフライス盤をはじめ、工作機械には用途に応じて多くの種類がありますが、その中で近年普及が進んでいるのが「ターニングセンタ」です。ターニングセンタとは、どのような加工を行える工作機械なのでしょうか。 この記事ではターニングセンタの特徴や行える加工、ターニングセンタの導入によるメリットなどについてご紹介します。

ターニングセンタとは?

ターニングセンタは、NC旋盤をベースとしてマシニングの機能も備えているNC工作機械です。旋盤による複雑で高度な加工を追求した結果、複合的な加工も行えるようになった旋盤の進化形といえるもので、「CNC旋盤」や「旋盤形複合加工機」とも呼ばれます。 複合加工機には他にも、マシニングセンタをベースにしたものも存在します。

NC旋盤とターニングセンタの違いとしてあげられる点は、工具を搭載する回転パレット上にドリブンツールと呼ばれるモーターで回転可能なホルダを取り付けられることです。この機構によりドリルやフライス、エンドミルといった複数の回転工具を使い分けられるため、旋盤加工だけでなく、穴あけ加工やフライス加工も可能です。 また、コンピュータ制御によって切削工具と被加工物をそれぞれ3次元で移動・回転させることで、複雑な形状も自動で加工できます。

ターニングセンタで行える加工

旋盤が複合化した工作機械であるターニングセンタを使えば、1台でさまざまな加工を行うことができます。 被加工物を回転させながらバイトによって切削する旋削加工をはじめ、工具を回転させながら固定された被加工物を切削するフライス加工や、工具軸を回転させながら上下させることで穴あけ、リーマ、タップ加工も可能です。 また、小径の穴を繰り広げて大きな径の穴に加工する中ぐり加工も行えるなど、まさに複合加工機と呼ぶにふさわしい機能を備えています。

マシニングセンタとの違い

ターニングセンタはNC旋盤が発展し複合化したものですが、マシニングセンタはフライス盤が発展し複合化したもので、それぞれメインとなる加工の種類が異なります。 マシニングセンタはフライス盤と同様に、被加工物に対して回転する工具を3次元的に移動させて加工することに主眼を置いているのが特徴です。近年は工具軸も旋回させることで、5軸制御を可能としたマシニングセンタが普及しています。 一方のターニングセンタは、旋盤からの発展で被加工物を回転させることから進化がスタートした工作機械です。被加工物を回転させるという点において、マシニングセンタにはない動きが実現できるため、あらゆる面の加工を可能としています。

ターニングセンタを導入するメリット

高機能化が進むターニングセンタには、多くのすぐれた特徴があります。ここでは、ターニングセンタを導入することで得られるメリットについてご紹介します。

・省力化・省人化

複数の工作機械を使って加工する場合、被加工物の移動や取り付け、取り外し、工具の装着といった作業が必要になり、手間と時間がかかってしまいます。 その点ターニングセンタなら、1台で複合的な加工が可能です。工具の交換も自動で行われるため、作業の省力化・省人化につながり、生産性向上やコスト削減が期待できます。

バーフィーダーやローダー、作業用ロボットなどを組み合わせて活用すれば、材料の供給や取り外しを自動化し、工場の完全自動化も実現できるでしょう。

・工程の簡素化

製品の製造工程において、複数の工作機械で加工を行う場合は、工程に沿ってそれぞれの機械を順次使用していきます。このとき、後工程の作業待ちや段取り時間の確保などにより、生産性が低下することも少なくありません。 ターニングセンタは、これまで複数の機械で行っていた加工を1台で連続して行えるため、工程の簡素化につながり工程間にあった待ち時間などのムダも省けます。

・管理コストの削減

作業内容に応じた工作機械を複数台使用していると、保守管理をはじめ、修理部品の購入や決済、減価償却や資産計上の事務処理など、台数に応じて工作機械の維持コストが膨らんでいきます。 複合加工機を導入することで工作機械を1台に集約できるため、管理にかけていた手間とコストを削減できる点もメリットです。

・機械の専有面積削減

複合加工機を導入して工作機械の数を減らせば、それまで複数の機械を設置するために使用していた場所を空けることができます。 機械の専有面積を削減して工場内を広くすれば、空いたスペースを別の目的で使用したり、安全な通路や作業の間隔を確保できたりするなど、経営資源の有効活用につながるでしょう。

・加工精度の向上

ターニングセンタは、一度の固定によって複合的な加工を自動で行えるため、被加工物のつかみ直しによる位置ずれを防止できます。 人の手によって固定し直す際に発生する微妙なずれがなくなるため、加工精度が向上し、製作物の品質も安定させられます。

ターニングセンタのデメリット

メリットの大きいターニングセンタですが、導入に際してデメリットがないわけではありません。デメリットも確認したうえで、ターニングセンタを導入した方が良いかどうかを検討することが重要です。

・導入コストがかかる

1台で多くの工程を行える反面で、ソフトウェアやNC制御装置など、周辺設備などの整備も必要になるため、従来の工作機械に比べると導入コストが高くなりがちです。

・プログラムの知識が必要

ターニングセンタを使用する際はプログラムの開発作業が必要になるため、プログラム作成を行える作業者が欠かせません。また、プログラムが正確に動作しているかを確認しなければいけないので、加工そのものの工数は減らせますが、実際に加工を始めるまでには時間がかかります。

・機械が干渉する恐れがある

ターニングセンタは、多くの工具やセンサー、ロボットアームなどを追加することで、作業工程の省人化を実現しています。しかし、プログラム作成を間違えたなどの理由からこれらが衝突し、機械が衝突・故障してしまう可能性は捨てきれません。

複数の加工をこなせるのがターニングセンタの魅力

ターニングセンタの魅力は、複数の加工を1台でこなせる点です。加工物の取り付けや取り外しといった作業の手間や時間を削減できるうえ、加工精度の向上やスペースの有効活用にもつながるなど、導入によりさまざまな効果を得られます。 ターニングセンタは従来になかった数多くのメリットを持つ、新時代の工作機械といえるでしょう。 ただし、コストがかかる、プログラムの知識が必要などのデメリットがないわけではありません。導入に際しては、ターニングセンタの導入に見合うだけの生産が見込めるかなどを検討することが大切です。

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