スイス型自動旋盤による微細部品加工:主軸台移動型旋盤が適しているのはどんな場合か

Micropartz編集チーム · 公開 2026年10月25日

スイス型自動旋盤は、小さく細長い旋削部品の標準的な機械です。部品が丸く、幅より長く、直径を数ミクロンで保つ必要があるなら、ほぼ間違いなくスイス型で作られます。このガイドでは、機械の仕組み、向いている部品、期待できる公差、ほかの加工のほうが適している場合を説明します。加工方法と公差の全体像については、まず微細加工の発注ガイドをご覧ください。

主軸台移動型旋盤の仕組み

通常のCNC旋盤では、棒材がチャックにつかまれ、切削工具がその上を移動します。工具がチャックから遠ざかるほど、切削力で部品がたわみます。10 mm突き出した1 mmのピンは、釣り竿のように振る舞います。

スイス型自動旋盤はこれを逆にします。主軸台が棒材をつかみ、工具の手前に固定された精密スリーブであるガイドブッシュに通して、前後に動かします。工具はブッシュの近くにとどまります。切削は常に支持部からわずか1〜2 mmの位置で行われるため、部品がどれだけ長くなってもほとんどたわみません。

この設計は19世紀後半のスイスの時計産業から生まれたもので、小さなネジやピニオンを何千個も作る必要がありました。最近のCNCスイス型には、次の機能が加わっています。

• 回転工具: 部品が棒材につながったままで、横穴あけ、平面、溝、多角形のミーリングを行います。
• 背面主軸: 突っ切りの際に部品を受け取り、裏面を加工します。
• 複数の刃物台: 旋削、穴あけ、ミーリングを同時に重ねて行えます。
• 高圧クーラント: 小さな穴から切りくずを砕いて洗い流します。

その結果、数秒から数分ごとに完成品が機械から出てきます。多くの場合、2次加工は不要です。

スイス型旋削に向いている部品

最もよい目安は、長さと直径の比です。これがおよそ3:1を超えると、通常の旋盤はたわみとの戦いになり、スイス型が自然な選択になります。

部品の種類	一般的なサイズ	スイス型が向く理由
コネクタ接触子とピン	⌀0.5〜3 mm、長さ5〜20 mm	細長く、数量が非常に多い
骨用・歯科用スクリュー	⌀1〜5 mm	機械上でのねじ旋風切削、厳しい直径
時計用ピニオンと軸	⌀0.3〜2 mm	極小径、細かな仕上げ
カニューレとニードルハブ	⌀0.8〜4 mm	長い穴、薄い壁
センサハウジング	⌀3〜12 mm	外径は旋削、形状はミーリング、1サイクルで完了
バルブスプールと小型シャフト	⌀2〜10 mm	複数の直径で振れが厳しい

サイズ範囲は一般的な目安であり、機械の限界ではありません。

スイス型に向かない部品は次のとおりです。角形のハウジング、平らな面に大きなポケットがある部品、丸棒や六角棒から始まらない部品、長さが幅より短い部品。これらは微細ミーリング機か通常の旋盤に回します。

スイス型加工での一般的な公差

切削が支持部の隣で行われるため、スイス型機は直径と同軸度を非常によく保てます。微細加工メーカーでの一般的な量産値は次のとおりです。

項目	一般的な対応範囲
直径	選定した直径で±0.005 mm、一般は±0.01 mm
軸のはめあい	h5〜h6
同一サイクル内の直径間の振れ	0.005〜0.01 mm
長さ	±0.01〜±0.02 mm
ねじ	6g / 6Hが標準、マイクロねじはM0.6から
表面粗さ	Ra 0.4〜1.6 μm

数値は一般的なもので、保証ではありません。

4 mmの軸の場合、h5は直径が4.000〜3.995 mmの範囲に収まることを意味し、ISO 286では5 μmの幅です。きちんと運用されたスイス型機では日常的に達成できます。限界は、機械そのものではなく、1シフトを通した熱的な安定性や測定方法であることも少なくありません。重要な直径をどのように、どのくらいの頻度で測定するかをメーカーに確認してください。

棒材:図面に書かれない重要事項

ガイドブッシュは、棒材がぴったり合って初めて機能します。発注者が知っておくべき点が3つあります。

研削棒材が必要になるのが一般的です。 標準的な引抜棒材は直径が100分の数ミリ変動することがあり、ブッシュの中でびびりが出ます。メーカーは、通常h6またはh7の心なし研削棒材を発注しますが、これはキログラムあたりの価格が高くなります。多くの微細部品では1個あたりの追加コストは小さいものの、材質が特殊な場合は納期に影響します。

残材のロス。 各棒材の最後の部分、多くの場合100〜300 mmは、コレットにつかまれたままで使えません。小さな部品では、この残材のほうが、その棒材から作る部品より重いこともあります。チタンや貴金属合金のような高価な材料では、価格に表れます。

ガイドブッシュなしのモード。 多くの最新機は、短い部品ならガイドブッシュなしで運転できます。これにより、安価な引抜棒材と少ない残材が使えますが、細長い部品に対する利点は一部失われます。部品が短い場合は、その方法で加工できるかメーカーに尋ねてみてください。

段取り時間とサイクルタイム

スイス型旋削のコスト構造は、ミーリングとはまったく異なります。

• 段取りとは、最大20本以上の工具の取り付けと調整、重なり合う加工のプログラミング、最初の部品の確認を指します。数時間から丸1日かかるのが普通です。
• サイクルタイムは短く、小さなピンなら20〜60秒ごとに1個できます。ミーリングを伴う複雑な部品でも数分です。

仮の例を挙げます。あるセンサピンに3時間の段取りと90秒のサイクルが必要だとします。20個では、段取りが機械時間のおよそ85パーセントを占めます。5,000個では3パーセント未満です。同じ部品が、試作では高く見え、量産では非常に安くなるのです。公平に比較したい場合は、2〜3通りの数量で見積を依頼し、年間の数量を伝えてください。

試作では、最初の10〜50個をミーリング機能付きCNC旋盤または微細ミーリング機で作り、量産でスイス型に移行するメーカーもあります。重要な形状を両方で同じ方法で測定していれば、問題ありません。

スイス型旋削部品の2次加工

スイス型で旋削した微細部品の多くは完成した状態で機械から出てきますが、切削後に作業が必要なものもあります。どれが必要かを知っておくと、納期の判断や見積の比較に役立ちます。

• バリ取り。 横穴が典型的な問題です。⌀1 mmの穴に交差する⌀0.3 mmの横穴の出口は、工具ではほとんど届きません。メーカーはこれに電解バリ取り、砥粒流動、熱バリ取りを使うか、バリが最小になるよう穴あけ順序を計画します。
• 洗浄。 スイス型機は切削油を使って運転します。部品は検査と梱包の前に、多くは超音波で洗浄されます。医療部品では、バリデーション済みの洗浄工程が必要な場合もあります。
• 熱処理。 焼入れ可能なステンレスや工具鋼は、旋削後に焼入れします。長く細い部品は熱処理中に曲がることがあるため、その後に真直度の確認や矯正が必要な場合があります。
• 表面処理。 ステンレスの不動態化、真鍮接触子へのニッケルや金のめっき、アルミニウムの陽極酸化がよく行われます。めっきの厚さは直径に加算されるため、厳しい直径にはその分を見込む必要があります。
• 研削またはラッピング。 ±0.002 mmより厳しい直径や、Ra 0.2 μm未満の仕上げには、旋削の後に心なし研削やラッピングの工程が続くことがあります。

2次工程	一般的な理由	納期への影響
電解または熱バリ取り	横穴、内側のエッジ	外注なら数日追加
超音波洗浄	油と切りくずの除去	軽微、通常は社内
熱処理	420、440C、工具鋼の硬度	数日追加、矯正が必要な場合あり
めっきまたは不動態化	導電性、耐食性	外注なら数日から1週間追加
心なし研削	旋削では届かない直径	工程が1つ増える

数値は目安となる一般的なものです。

CNC旋盤や微細ミーリングのほうが適している場合

スイス型が常に正解とは限りません。次の場合はほかの選択肢を検討してください。

• 部品が短くずんぐりしている。 長さと直径の比がおよそ2:1未満なら、背面主軸付きの精密CNC旋盤で問題なく加工でき、棒材も安く済むことが多くあります。
• 数量が非常に少なく、今後も少ない。 年間10個では、本格的なスイス型の段取りは割に合いません。
• 形状の大半がミーリング加工である。 旋削穴が1つだけある小さなハウジングは、ミーリング部品です。一般的な限界値の比較は公差と材料のリファレンスをご覧ください。
• 材料が棒材で入手できない。 一部の樹脂や特殊合金は、ガイドブッシュに合わないサイズの板材か丸棒でしか手に入りません。

スイス型向けRFQに記載する内容

スイス型メーカーから比較しやすい見積を得るには、次の内容を含めてください。

1. STEPモデルとPDF図面。重要な直径と振れを明記します。
2. 材質とグレード。研削棒材で構わないか、特定のサプライヤが必要かも記します。
3. ねじの仕様。転造、旋風切削、切削のどれが許容されるかを含めます。
4. 横穴のエッジとバリの要件。旋削部品で最もバリ取りが難しい箇所です。
5. 2〜3段階の数量と、見込みの年間数量。
6. 最も厳しい直径の検査方法と、初品検査報告書の要否。

Micropartzはマッチングサービスです。お客様のRFQを、部品サイズと材質に合ったスイス型または主軸台移動型旋盤を持つ最大3社のメーカーに、ご指定の供給地域から選んで送り、24営業時間以内にご返信します。各加工の詳細は微細加工のページにあります。図面のご準備ができましたら、RFQを送信してください。

よくあるご質問

参照した規格・資料

• Wikipedia: Screw machine (includes Swiss-style automatic lathes)
• ISO 286-2:2010, Tables of standard tolerance classes and limit deviations for holes and shafts

このガイドの数値は、目安となる一般的な値です。実際の値は、図面、材料証明書、マッチングしたメーカーによって決まります。

続けて読む

• 微細加工:極小精密部品を調達するための発注ガイド
• 微細ミーリングと旋削における最小形状サイズ、工具、公差
• 微細加工部品のコストと、検査がその半分を占める理由