自動盤によるシャフト加工

自動盤は材料供給から加工、排出までを自動で行うことができる工作機械で、加工精度や時間、工数削減などシャフト加工において様々なメリットがあります。

本記事では、自動盤の概要から特徴、当社のシャフト加工事例などについてご紹介します。

自動盤とは

自動盤とは、棒材を連続的に送り出し、自動で切削や穴あけなどの加工を行う工作機械の一種です。特にシャフトのような回転対称の部品加工においては、自動盤によって加工効率や安定性を向上することが可能です。

また、自動盤の中でもCNC自動旋盤などは、複数の工具を使い分けながら、素材の回転・工具の送り・角度調整などをコンピュータ制御によって行うことができます。

そのため、一般的な旋盤と比較して、同時に複数の工程を短時間で処理することができ、素材の供給から加工・排出までを自動化できるため、人手に頼る工程を削減することが可能です。

自動盤のメリット

高速かつ連続加工が可能

自動盤の最大の強みは、素材供給から排出までの工程が自動化されている点です。シャフト加工時に、複数の工程を連続で行えるため、1サイクルあたりの時間を大幅に短縮することができます。

安定した加工精度

自動盤では、工具とワークの位置関係が一定に保たれるため、シャフトの同軸度や直径精度のばらつきが少なくなります。そのため、連続生産でも高品質を維持することが可能です。

多工程の集約による工数削減

自動盤は1台で旋削、穴あけ、ねじ切りなど複数工程を同時に行えるため、工程間の段取りや搬送の手間を大幅に削減できます。省スペースで複数の工程を完結することで、コストダウンにもつながります。

自動盤によるシャフト加工の特徴

高い生産性で量産加工に対応可能

自動盤は長尺の棒材から連続的に部品を切り出すことができ、材料の供給から加工、排出までの工程を自動で繰り返すことができます。そのため、ワークの脱着作業が不要となり、シャフト加工の生産性が大幅に向上し、量産加工を行うことが可能です。

多品種の量産にも対応可能

先述の通り、自動盤はワークの脱着作業が不要となるため、段取り替えの作業時間が通常のNC旋盤と比較して抑えることができます。そのため多品種の量産も短納期で対応することができます。

多工程を一台で完結

自動盤は、面取り、溝入れ、ねじ切り、穴あけといった複数の加工工程を1台で完了できるため、工数の削減と精度の向上を同時に実現することができます。

真円度・同軸度の高精度維持

シャフト部品は、ベアリングやギアなどと組み合わされて回転運動を伝える役割があるため、真円度や同軸度が非常に重要です。自動盤では、高速回転しながら芯ブレの少ない切削が可能なため、高い真円度と同軸度が得られます。また、同一素材・同一セッティングでの連続加工ができることで、寸法ばらつきを最小限に抑えられるため、製品の組付け精度や品質の向上につながります。

長尺シャフトへの対応

従来の旋盤では加工しにくい長尺シャフトも、自動盤では特殊なスピンドル通し穴や支持装置を使用することで対応可能です。材料を自動供給しながら安定した切削を行えるため、振れの少ない加工が実現できます。

当社のシャフト加工事例

以下に当社のシャフト加工事例をご紹介します。

段付きシャフト

こちらは、自動車部品として使用される段付きシャフトの加工事例です。従来、複合旋盤で一括加工を行うと約8分の加工時間を要していましたが、各工程を分割し専用ライン化することで、最短15秒での加工が可能となっております。

①中央部のDカット（2か所）
一般的なエンドミルによる加工では約80秒を要しますが、専用のブローチ加工機を用いて1ストロークで仕上げることにより、わずか15秒で加工が完了いたします。

②両端部のHカットおよびIカット
こちらも通常であればエンドミル加工にて約100秒を必要としますが、ブローチ加工を適用することで、同様に15秒で高精度に仕上げることが可能です。

③4か所のタップ加工
インデックス方式を採用した専用機により、4か所同時にタップ加工を行っております。これにより加工時間の大幅な短縮が実現できています。

④仕上げの研削工程
インフィードタイプの研削盤を用い、2個同時加工を行うことで、従来のサイクルタイムを半分に短縮しております。

さらに、各工程間に自動インライン検査機を設けることで、位相精度やねじ精度のリアルタイム保証を実現しています。

＞＞加工事例の詳細はこちら

スプラインシャフト

こちらは、スプラインシャフトの加工に関する事例です。

当初の設計では、ブローチ加工やスプライン加工の際にバリが発生しやすい形状となっていたため、当社よりバリが出にくい形状へのVE提案を行いました。これにより、バリ取りの工数を削減するとともに、工具寿命の延長にもつながり、全体としてコストダウンを実現しています。

また、焼き入れやメッキ処理にともなう寸法変化については、処理を担当するメーカーと密に連携しながら、最適な条件を導き出すことで、安定した高品質の製品供給を可能にしています。

さらに、当社ではホブ盤も保有しており、ご要望の数量に応じて、高精度かつコストパフォーマンスに優れた加工提案を行うことが可能です。