自動車部品の量産加工では、品質、コスト、納期を高い水準で両立する必要があります。CNC自動旋盤による精密加工では、1個当たり数秒の差でも、月間生産数や製造原価に大きな影響を与えます。

特に小径エンドミルや微細ドリルを使用する工程では、機械側の回転数不足がサイクルタイム短縮の妨げになりがちです。工具径に適した切削速度を確保できなければ、送り速度を落とさざるを得ず、加工時間の増加、工具摩耗、折損、バリ、面粗度の悪化につながります。

株式会社スズキプレシオンが開発する「アイビー・スピンドル」は、既存のCNC自動旋盤に取り付け、工具回転数を高める増速回転工具です。高額な設備更新に頼ることなく、小径工具加工や微細穴加工の高速化を図り、自動車部品の量産時間短縮、生産能力向上、工具寿命改善を支援します。

【自動車部品の量産に4倍速スピンドルが有効な理由】

自動車部品には、シャフト、ピン、バルブ関連部品、センサー周辺部品、締結部品など、小径かつ高精度な加工を必要とする製品が数多くあります。

こうした部品の横穴加工、溝加工、微細穴加工では、工具が細くなるほど高い回転数が必要です。回転数が不足すると、適正な切削速度を確保できず、加工条件を抑える必要が生じます。

アイビー・スピンドルは、CNC自動旋盤の回転を内部機構で増速し、工具回転数を最大4倍に高めます。ここでいう4倍速とは、加工時間が必ず4分の1になるという意味ではありません。機械から入力された回転数に対して、工具側の回転数を最大4倍に増速する仕組みです。

実際のサイクルタイム短縮効果は、工具径、加工形状、材質、切込み量、送り速度などによって異なります。対象工程に適した条件を設定することで、工具本来の性能を引き出しやすくなります。

【CNC自動旋盤のサイクルタイムを短縮】

量産加工では、1個当たりの加工時間短縮が大きな利益改善につながります。

例えば、対象工程を1個当たり10秒短縮できる場合、月間10万個の生産では約278時間分の加工時間を削減できる計算です。短縮できた時間を追加生産へ振り向ければ、設備を増やさずに生産能力を高められます。

サイクルタイム短縮によって期待できる効果は次の通りです。

・同じ設備で生産数を増やせる
・短納期案件へ対応しやすくなる
・設備の増設や更新を抑えられる
・残業時間や外注費を削減しやすい
・加工時間短縮による省エネ化を図れる

単に送り速度を上げるだけでは、工具折損や加工品質の悪化を招く場合があります。回転数と送り速度を適正な関係に整えることが、安定した量産加工には重要です。

【鉄・ステンレス・チタンの精密加工に対応】

自動車部品では、鉄系材料を中心に、ステンレスやチタンなどの難削材が使用されることもあります。

鉄系材料では、連続加工による工具摩耗と寸法変化の管理が重要です。ステンレスは加工硬化が起こりやすく、工具が十分に切れない状態になると切削抵抗が増加します。チタンは熱伝導率が低く、加工熱が工具先端に集中しやすい材料です。

小径工具に適した回転数を確保することで、切削状態を安定させやすくなります。

・切削抵抗の低減
・工具摩耗やチッピングの抑制
・バリの低減
・面粗度の安定
・工具交換回数の削減
・突発的な工具折損の防止

公差1／100mmから1／1000mmレベルの精密加工では、加工条件のわずかな違いが寸法精度や歩留まりに影響します。高回転化は、単なる高速加工ではなく、品質を維持しながら生産性を高めるための手段です。

【既存設備を活用して生産能力を向上】

新しいCNC自動旋盤を導入する場合、機械本体の購入費だけでなく、搬入、設置、条件出し、作業者教育、工程変更などの負担が発生します。設備停止や量産立ち上げに伴うリスクも考慮しなければなりません。

アイビー・スピンドルは、既存設備に後付けして高回転加工へ対応する製品です。現在使用しているCNC自動旋盤を活かせるため、大規模な設備更新よりも導入を検討しやすい点が特長です。

・高回転仕様の設備更新を抑えられる
・既存ラインの工程を維持しやすい
・限られた工場スペースを有効活用できる
・設備1台当たりの生産能力を高められる
・加工現場の省エネとCO₂排出量削減に貢献できる

加工時間の長さが設備能力ではなく、工具回転数の不足によって発生している場合、増速回転工具の導入は有効な改善策になります。

【自動車部品加工で検討したい活用工程】

アイビー・スピンドルは、次のような加工で効果を検討できます。

・センサー周辺部品の微細穴加工
・小径シャフトやピンの横穴加工
・バルブ関連部品の溝加工
・締結部品の小径エンドミル加工
・ステンレス部品の微細加工
・チタン部品の小径工具加工
・バリや面粗度に課題がある仕上げ加工

すべての加工で同じ効果が得られるわけではありません。大径工具を使用する重切削や、回転数以外の工程がサイクルタイムを占めている加工では、効果が限定的になる場合があります。

導入前に、どの工程が時間を要しているのかを分析し、回転数不足が原因となっている工程を特定することが重要です。

【4倍速スピンドル導入前の確認項目】

導入効果を正確に判断するには、現在の加工条件を整理する必要があります。

・使用しているCNC自動旋盤のメーカーと機種
・回転工具の仕様と現在の回転数
・加工する部品の材質と形状
・使用工具の種類と工具径
・現在の送り速度と切込み量
・対象工程のサイクルタイム
・月間の生産数量
・工具摩耗や折損の発生状況
・改善したい寸法精度や面粗度
・設備や刃物台への取付条件

これらの情報をもとに適合性を確認することで、導入後のミスマッチを防ぎやすくなります。現在の加工条件と改善目標を明確にしたうえで、対象工程によるテスト加工を行うことも有効です。

【アイビー・スピンドルで量産競争力を強化】

自動車部品加工では、価格競争、短納期対応、品質保証、省人化、省エネ化への対応が求められています。設備を増やすだけでなく、既存設備の能力をどこまで引き出せるかが、今後の競争力を左右します。

アイビー・スピンドルは、CNC自動旋盤の工具回転数を最大4倍に増速し、小径工具加工や微細加工の生産性向上を支援します。

・加工時間が長い
・小径工具を十分な回転数で使用できない
・工具折損による設備停止が発生している
・バリや面粗度が安定しない
・新規設備への投資を抑えたい
・同じ設備で月間生産数を増やしたい

このような課題がある場合は、対象工程の高回転化を検討する価値があります。

【お問い合わせ先】

株式会社スズキプレシオン

アイビー・スピンドルの適合確認や導入効果の検討には、使用中のCNC自動旋盤、工具径、加工材質、現在の回転数、対象工程のサイクルタイムをご用意ください。

製品情報
https://www.precion.co.jp/ib-spindle/

公式サイト
https://www.precion.co.jp/