スイス型CNC自動旋盤とCNC旋盤。同じ旋盤機ですが、全くの別物ってご存知でしたか?
今回は、スイス型CNC自動旋盤とCNC旋盤の機械構造より、使用される切削工具の「4つ」の違いをご紹介します。

「スイス型CNC自動旋盤」と「CNC旋盤」は何が違うのでしょうか?

スイス型CNC自動旋盤

    特長

  • バー材から1つの部品を大量に加工するのが得意です。
    材料が尽きるまで、金太郎飴のように連続して自動加工します。
  • 刃物がX軸, ワークがZ軸に移動することで加工を行います。
  • ガイドブッシュがワークをサポートし、ガイドブッシュの近くで加工する為、ワークが「ビビル」「たわむ」ことなく加工できます。そのため細くて長いワークの加工が得意です。
    モータ部品など厳しい精度が必要な部品加工に最適です。
  • 「φ1.0mm」の材料径も加工できるんですよ。

CNC旋盤

    特長

  • 素材を1つ1つチャックで掴んで加工します。
    ワークの取付・取り外しは人もしくはロボットが行います。
  • 刃物がX軸、Z軸に移動することで加工を行います。
  • ワークの形に合わせてチャックする為、加工できる部品の幅が広いです。
  • 鍛造、鋳込み後など、ある程度形になった素材の加工が可能です。
「スイス型CNC自動旋盤」と「CNC旋盤」は機械構造、加工するワーク、大きさが異なるため、切削工具もそれに合わせた選定が必要です。
それでは、CNC自動旋盤で使用される切削工具の特長を見ていきましょう。

違い1. ホルダ

ホルダは保持具とも呼ばれ、チップ性能を発揮する上で、重要な構成部品です。
スイス型CNC自動旋盤とCNC旋盤において使用されるホルダの違いをご説明致します。
スイス型CNC自動旋盤用ホルダ

スイス型CNC自動旋盤用ホルダスイス型CNC自動旋盤用ホルダ

  • シャンクサイズは、「□8, □10, □12, □16」が多く、CNC旋盤機用ホルダよりも小型になります。
  • スクリュークランプ式は構造がシンプルなため、小型チップを搭載する小型ホルダに適しています。また、チップクランプ力が強く、刃先位置決め精度に優れており、精密部品の高精度加工に最適です。
  • オフセットは「0」のものが多く、「ホルダ基準面=刃先位置」となります。
CNC旋盤用ホルダ

CNC旋盤用ホルダCNC旋盤用ホルダ

  • シャンクサイズは、「□20, □25, □32」が多いです。
  • チップクランプ方式は多数有ります。
  • ネガチップの使用時には、ホルダに横すくい角と前すくい角が付きます。

違い2. チップ形状・・・ポジチップとネガチップ

「CNMG・・」「DNMG・・・」CNC旋盤を使い慣れている方は、なじみのあるチップ形状ではないでしょうか。
スイス型CNC自動旋盤も同じ旋盤だからいつも使ってるチップで加工しようと考えている方!! 注意してください。
CNC旋盤で使用される「CNMG・・・」「DNMG・・・」などのチップは、使用コーナ数が多く、刃先にホーニングが施してあり刃先強度に優れます。そのため、ワークをバリバリ削るのには最適です。

一方、スイス型CNC自動旋盤で「CNMG」のような「ネガチップ」を使用すると、切削抵抗が高くなりやすく「ビビリ」「ワークたわみ」が発生してしまいます。
スイス型CNC自動旋盤では「ポジチップ」の使用をおすすめします。その理由をご説明致します。

スイス型CNC自動旋盤では、CNC旋盤に比べ、小径でかつ精度が必要なワークを加工します。
切削抵抗が高いと「ビビリ」「寸法不良」の原因となるため、逃げ角が付いた「ポジチップ」を使用することで切削抵抗を減らし、安定した加工を実現します。
ポジチップとネガチップ
上図のように逃げ角が大きいほど、工具と加工ワークが接する面積を小さくできます。それにより切削抵抗が低減がされます。

違い3. チップ精度・・・G級とM級

ISO形状チップには、精度等級が定められています。スイス型CNC自動旋盤とCNC旋盤に使用されるチップ精度の違いをご説明致します。

チップ精度等級

上の表は、CNC旋盤で一般的に使用される「M級」とスイス型CNC自動旋盤でよく使用される「G級」「E級」を比較したものです。チップ品番の「G」や「M」はチップ精度を意味しています。「CNMG・・・」や「DNMG・・・」などのチップがM級精度となります。一方「DCGT・・・」や「CCGT・・・」などのチップはG級精度となります。

表のように「G」級と「M」級ではチップ精度が大きく異なります。「コーナー高さ」「内接円許容差」は、刃先位置精度、つまりワーク寸法の精度に影響します。「厚さ許容差」は刃先の心高さに影響します。スイス型CNC自動旋盤は、小径ワークを高精度に加工する必要があるため、M級よりもチップ精度が高い「G級」、もしくはさらに精度が高い「E級」が使われます。また、G級やE級のチップは上下面に加え外周面を高精度に研磨しており、切れ味にも優れます。

スイス型CNC自動旋盤では、「G級」や「E級」精度のチップの使用を強くお勧めします。

チップ製造工程

違い4. コーティング・・・PVDとCVD

工具の性能、加工ワークの品質を決める上で重要な要素、それがコーティングです。
コーティングには大きく2種類( CVD と PVD )があります。
スイス型CNC自動旋盤に適してるのはどちらのコーティングでしょうか?

PVDとCVDの製造方法、特性

CNC旋盤で使用される「CNMG」や「DNMG」などのチップは一般的にCVDコートが施されています。CVDコートは、PVDコートに比べ「厚膜」にすることができ、耐摩耗性に優れます。一方で厚膜コートの為、「自己破壊」をおこしやすく、コートの表面が粗いといったデメリットがあります。
高い精度が必要なスイス型CNC自動旋盤加工では、「切れ味」が重要なため薄膜でシャープエッジが可能なPVDコートが適しています。また加工するワーク径が小さく、CNC旋盤ほど切削速度が上がりません。そのため、耐溶着性に優れコート表面が「きめ細かい」PVDコートが適しています。

上図のようにPVDコートは「切れ味」「寸法安定性」「耐溶着性」に優れているため、スイス型CNC自動旋盤に最適なコーティングと言えます。


 

スイス型CNC自動旋盤とCNC旋盤で使用される切削工具の違い「4つ」お分かり頂けましたでしょうか。
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