複合加工機について解説

複合加工機とは

NC旋盤の機能とマシニングセンタの機能の両方を持ち合わせた加工機械のことです。
複合加工機は大きく2つに大別されます。

NC旋盤にマシニングセンタの機能を付与したもの

NC旋盤の機能に加えて、スピンドル（回転軸）を任意の角度で停止できる（インデックス化）ようにし、ワーク用スピンドルの他にフライス加工工具用のミーリングスピンドルを持ち、フライス加工を可能にしたものです。また、マシニングセンタのように加工工具をATC（工具自動交換機能）にて交換可能なものやNC旋盤のターレット（旋回式の刃物台）に回転工具を取り付けたものなどがあります。

マシニングセンタにNC旋盤の機能を付与したもの

マシニングセンタのテーブルを高速回転できるようにし、スピンドルに保持された工具の刃を当てることで旋盤のように切削できるようにしたものです。

また、JIS　B0105（工作機械‐名称に関する用語）には以下の様に規定されています。

・回転工具主軸、連続割出し可能な工作主軸、及び工具マガジンを備え、工具を自動的に交換する機能を持ち、工作物の段取り替えなしに、旋削、フライス削り、中ぐり、穴あけ、ねじ切り、ボブ加工などの複数の加工が行える数値制御工作機械。

複合旋盤とは

先に述べた「NC旋盤にマシニングセンタの機能を付与したもの」のものが、複合旋盤と呼ばれるものです。ターニングセンタとも呼ばれます。

複合加工機のメリット

省力化・省人化

複数の加工機械で加工する場合、ワークや工具の脱着・移動などの作業が必要になり、手間と時間がかかりますが、複合加工機で加工する場合、一台の機械で複数の加工ができ、工具自動交換機能もあるため、作業の省力化・省人化を図り、ランニングコストや人件費などのコスト削減につながります。

工程の簡素化

複数の工程を複数の加工機械で行う場合、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ありますが、複合加工機では一台で連続して加工を行えるため、工程の簡素化につながります。

加工精度の向上

複数の加工機械で加工する場合、ワークの脱着による位置ずれが発生しますが、複合加工機で加工する場合、一度の取付けで複数の工程を行うのでワークの脱着による位置ずれを防止でき、作業速度と加工精度の向上・安定を両立できます。

省スペース・省エネルギー

複合加工機を導入して加工機械の数を減らせば、複数の加工機械が専有していたスペースを確保できます。また、機械にかける電力も一台で済むため省エネルギーにつながります。

安全性

一台で複数の加工を自動で行い、工具も自動交換されるため、作業者が部品や刃物の交換を行うことなく作業できます。そのため刃物などによる事故を防ぐことができます。

複合加工機のデメリット

導入コスト

一台で複数の工程が行うことができる反面、加工機本体だけでなくソフトウェアやNC制御装置などの周辺機器なども必要になるため、従来の加工機械と比較しても導入コストが高くなります。

プログラムの知識が必要

複合加工機を使用する際はプログラムを開発する必要があり、機械加工の知識に加えてプログラム作成の知識も必要となります。

干渉の恐れ

複合加工機には多くの工具やセンサー、アームなどがあり、プログラムの間違い等からこれらが干渉し、衝突・故障する可能性があります。

故障時のコスト

作業を自動で行うための要となる制御装置が故障すると、一般の故障に対する州全額と比較して高額になります。

稼働開始までの労力

稼働開始までにプログラムの作成・確認・調整作業、動作テストや製品のチェックなどの手間がかかるので、導入後に稼働するのには少し時間がかかります。