基礎知識

ターニングセンタ(複合加工機)とは

旋削加工のイメージ(丸物部品の切削)
※画像はイメージです

ターニングセンタとは、旋盤をベースに、ドリルやエンドミルなどの回転工具によるミーリング加工や穴あけ加工も1台で行える複合加工機です。
ワークを回転させて削る旋削(ワークを回して削る)加工と、工具を回転させて削るミーリング(フライス)加工・穴あけ加工を、1回の段取りで連続して行える点が大きな特徴です。

「旋盤+マシニングセンタ」を1台に

従来、丸い部品は旋盤で、平面や横穴はマシニングセンタで加工するというように、別々の機械を使い分けるケースが多くありました。
その場合、旋盤で加工したワークをいったん取り外し、マシニングセンタに付け替えて、再び位置決めし直す必要があります。この機械間の移動と段取りのやり直しが、生産性や加工精度の面で課題になっていました。

ターニングセンタは、旋削加工とミーリング(フライス)加工を1台に集約することで、こうした課題を減らします。
旋削用の主軸に加えて、回転工具を駆動するミーリング機能を備えており、外周を削った流れのまま横穴をあけたり、平面や溝を加工したりできます。

工程集約がもたらすメリット

ターニングセンタの大きな導入効果は、工程集約にあります。
1回の取り付けで複数の加工を完結させるワンチャッキング加工により、次のようなメリットが期待できます。

精度が安定しやすくなります。
ワークを付け替えるたびに生じる位置決め誤差を抑えられるため、各加工面の位置関係、たとえば同軸度や直角度を保ちやすくなります。

段取りの手間が減ります。
機械間を移動して再度段取りを行う必要が減るため、段取り回数を削減できます。その結果、リードタイムの短縮につながります。

仕掛品・運搬が減ります。
工程間で滞留するワークが減り、工場内の運搬や置き場の負担も軽くなります。

CNC自動旋盤との関係

ここで、「CNC自動旋盤との違いは?」という疑問が出てきます。
実は、現代のCNC自動旋盤の高機能機の多くは、ターニングセンタと同じく、複合加工機としての性格を備えています。
回転工具を搭載し、主軸・背面主軸での同時加工やミーリング加工に対応することで、棒材から複雑な小物部品を削り出し、完成品として排出するまでを一気通貫で行えます。

ざっくり区別するなら、チャックでつかんだ比較的大きめのワークを複合加工するのがターニングセンタバーフィーダで棒材を供給しながら、小物部品を複合加工しつつ量産するのがCNC自動旋盤、と捉えると整理しやすいでしょう。
どちらも、工程集約によって精度や生産性を高めやすくするという考え方は共通しています。

導入を検討するときの判断ポイント

ターニングセンタは生産性の高い機械ですが、導入には相応の投資が必要です。
検討する際は、次のような観点で「自社に効果が出るか」を見極めることが重要です。

まず、複数の機械で順番に加工している部品があるか
旋盤とマシニングセンタの間でワークを移動させている部品があるなら、ターニングセンタで1台に集約することで、段取りや位置決めの手間を減らせる可能性があります。
次に、位置精度、たとえば同軸度や直角度が品質を左右する部品か
ワークの付け替えによる誤差を抑えられるため、こうした部品ではターニングセンタの効果が出やすくなります。
さらに、段取り替えの頻度と仕掛品の多さも重要です。
工程集約によって段取り回数や工程間在庫を減らせるかどうかが、投資回収を考えるうえでのポイントになります。

一方で、単純な丸物だけ、あるいは単純な角物だけを大量に作る場合は、専用機のほうが有利なこともあります。
複数の加工を1台で完結させたい部品があるかが、導入判断の分かれ目です。

よくある質問(FAQ)

Q. ターニングセンタとマシニングセンタの違いは何ですか?
A. ベースとなる機械が異なります。ターニングセンタは、旋盤、つまりワークを回して削る機械をベースに、ミーリング機能を加えたものです。一方、マシニングセンタは、フライス加工、つまり刃物を回して削る加工を中心とした工作機械です。丸物中心ならターニングセンタ、角物や複雑形状の部品が中心ならマシニングセンタが出発点になります。

Q. ワンチャッキング加工とは何ですか?
A. ワークを1回つかんだ、つまりチャッキングした状態のまま、付け替えずに複数の加工を完結させることです。ワークの付け替えによる誤差を抑えられるため、加工面どうしの位置精度を保ちやすくなります。

Q. CNC自動旋盤とターニングセンタはどう使い分けますか?
A. 棒材から小物部品を複合加工しながら量産するのがCNC自動旋盤、チャックでつかんだ比較的大きめのワークを複合加工するのがターニングセンタ、と捉えると整理しやすいでしょう。

まとめ

ターニングセンタは、旋削とミーリングを1台に統合し、ワンチャッキングで複雑な部品を仕上げる複合加工機です。
工程集約により、精度・リードタイム・運搬負荷のいずれにもメリットがあります。
複合加工の考え方は、小物量産に最適化したCNC自動旋盤にも受け継がれています。
機械全体の位置づけは工作機械の主な種類を、加工原理そのものは工作機械の主な加工方法をご覧ください。

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