サブスピンドル機能付き複合旋盤加工によるシャフト加工のメリット

シャフト加工においては、「高精度の確保」「加工時間の短縮」「たわみの抑制」といった複数の課題を同時に解決する必要があります。特にL/D比が高い細長いシャフトの加工では、寸法のバラつきやびびりによる品質低下が問題となりやすく、従来の旋盤加工だけでは限界がありました。

こうした中で注目されているのが、サブスピンドル機能を備えた複合旋盤による一貫加工です。

本記事では、複合旋盤がもたらす工程集約による効率化や、加工精度の安定、細長シャフトのたわみ抑制といったメリットについて、事例を交えながら詳しく解説します。

工程集約による加工時間の短縮と品質の安定

サブスピンドル機能を備えた複合旋盤は、シャフト加工における生産性と品質を向上させます。従来、複数の加工機と工程を要していたシャフト加工は、複合旋盤1台で完結可能となり、工程の集約によって段取り替えの手間や加工時間を大幅に削減できます。これにより、作業効率が向上するだけでなく、作業者の負担軽減やコストダウンにも直結します。

特に多品種少量生産においては、段取り作業の簡略化が工程ごとの立ち上げ時間を短縮し、柔軟かつスピーディな生産対応が可能になります。1個からの試作や短納期対応を求められる現場において、サブスピンドル付き複合旋盤は大きな力を発揮します。

サブスピンドルによるワークの掴み替えと主軸との協調動作により、シャフトの前後両端の加工を一度のセッティングで完了できます。これにより、芯ズレや段差ズレのリスクを最小限に抑えることができ、同軸度・真円度・直角度といった幾何公差の安定確保が可能です。

また、ミーリング加工やタップ加工、キー溝加工、端面穴加工、ネジ切りなど、従来は旋盤やマシニングセンタ、ワイヤ放電加工機などで分業していた工程も、複合旋盤1台で一貫して加工できるため、工程間のワーク搬送や再セットアップが不要となり、リードタイムを大幅に短縮できます。

さらに、当社の複合旋盤には機内測定機能を搭載しており、加工完了後すぐに寸法を測定し、必要に応じて自動的に補正を行います。これにより、加工中の寸法変動にリアルタイムで対応でき、品質の安定性が飛躍的に向上します。また、取り付け回数の最小化により、段取りミスやクランプ位置ズレといった寸法誤差の発生要因を排除しやすくなります。

細長いシャフトの加工におけるたわみ抑制

L/D比（長さ／径の比）が高い、いわゆる「細長いシャフト」の加工では、たわみや振動による寸法誤差・表面粗さの悪化が大きな課題となります。こうした難加工に対して高い効果を発揮するのが、サブスピンドル機能を備えた複合旋盤です。

複合旋盤では、加工中にワークを主軸とサブスピンドルの両端でしっかりと保持できるため、従来の振れ止めや芯押し台では対応しにくかった形状のシャフトであっても、たわみやびびり振動を効果的に抑制可能です。その結果、切削中の寸法バラつきや面粗度の不安定さが低減され、高精度で安定した仕上がりを実現できます。

また、片側のみで保持する従来の旋盤加工では、たわみリスクを考慮して切り込み量や回転数を制限する必要があり、加工時間の長期化が避けられませんでした。一方、複合旋盤による両端支持では加工条件の自由度が高まり、切削効率の向上や工具寿命の延長にもつながるため、トータルの生産性が大幅に向上します。

こうした理由から、L/D比の高いシャフトの加工には、サブスピンドル付き複合旋盤による一貫加工が最適です。

複合旋盤によるシャフトの加工事例：食品機械用シャフト

まとめ

サブスピンドル付き複合加工機は、工程集約によって段取り時間を削減し、一貫保持によって寸法精度を安定化させるとともに、細長シャフトのたわみを効果的に抑制することで、高精度かつ高効率なシャフト加工を実現します。後加工なしでの完成品納入も可能になり、生産性と品質の両立が図れます。

特に多品種少量生産や高精度部品の加工においては、その真価を発揮します。また、バーフィーダーとの組み合わせにより長時間の無人運転や量産対応も可能となります。

高精度のシャフト加工でお困りごとがございましたら、是非当社にご相談ください。

最後までお読みいただきありがとうございました！