金属切削の小ロットの概要から加工先の選定基準について

金属切削の小ロット加工は、試作品の開発や多品種少量生産において多くのメリットがある加工工程です。本記事では、小ロット切削のニーズからメリット・デメリット、加工先選定のポイントまで詳しく解説します。

金属切削の小ロット加工のニーズ

金属切削の小ロット加工は、製品開発の初期段階や試作品製作において重要な役割を果たしております。具体的に下記のようなご相談をいただくことが多いです。

・年間ロット数が不明であり、在庫数を持ちたいので、都度量産加工を依頼したい・・・

・同じ用途の部品だが、仕様やサイズなどがひとつひとつ異なる・・・

・ダイカストや鋳造で加工している部品も金属切削で高精度に加工を行ってほしい・・・

金属切削の小ロットのメリット

初期投資を抑えられる

金属切削の小ロット加工では、金型の製作が不要なため初期費用を大幅に削減できます。試作品や限定ロットでは金型費用がコストの大部分を占めるため、金型レスで製作できる点は金属の小ロット加工の大きなメリットです。また、設計変更にも柔軟に対応でき、再試作を行う際のコスト負担も少なく済みます。

短納期での対応が可能

小ロット対応の加工では、段取り替えや工程調整がスムーズに行えるため、当然ながら量産に比べて短納期対応が可能です。開発スピードが求められる段階で、短い納期で制作ができる点は大きなメリットとなります。

設計変更・仕様変更に柔軟に対応可能

開発段階では、試作評価の結果に応じて設計変更が頻繁に発生するため、小ロット加工では、設計変更等に柔軟に対応できるため、設計・評価・改良のサイクルを短期間で回すことが可能なことにより開発効率の向上や製品精度の改善につながります。

金属切削の小ロットのデメリット

イニシャルコストは抑制できるが、加工単価が高くなる傾向がある

金属切削の小ロット加工では、初期準備のコストを分散できないため、1個あたりの単価が高くなります。治具の設計やプログラム作成など、量産と同等の工程を踏む必要があるため、部品単価としては割高になる傾向があります。

（※弊社では、生産数量や形状・用途をお伺いし、将来的なコストメリットを考慮し、金属切削を含め、ダイカスト鋳造・プレス加工など幅広い選択肢から最適な工法をご提案します。）

小ロットにおける切削加工とその他工法との比較

加工方法	適正ロット	納期	形状の自由度	精度・表面粗さ
切削加工	小〜中ロット(1〜100個程度)	早い(材料があれば即着手可)	高い(複雑な3次元形状が可能)	非常に高い(ミクロン単位の制御可)
3Dプリンター	極小ロット(1〜10個程度)	非常に早い(データから直接造形)	最高(中空や複雑な内部構造)	低い(積層痕が残り、後加工が必要)
板金加工	小〜大ロット(1〜数千個)	早い	低い(薄板の切断と曲げが主)	中(曲げ精度に限界がある)
放電加工	極小ロット(1〜数個)	遅い<br(加工速度が非常に低速)	特殊(微細な溝や硬質材に強い)	高い(非接触のため歪みが少ない)

金属切削の小ロット加工のコストを抑えるポイント

加工しやすい形状設計にする

小ロット加工では、加工時間がそのままコストに直結します。そのため、加工時間を短縮できる設計にすることが重要です。

例えば、必要以上に深い穴加工や細すぎる溝加工は加工難易度が高く、工具交換や加工時間の増加につながります。また、不要な高精度の公差指定や過度な面粗度指定もコスト増加の要因となります。機能上必要な精度のみを指定し、加工しやすい形状設計を行うことでコスト削減が可能になります。

材料のサイズや材質を最適化する

材料の選定や素材サイズもコストに大きく影響します。例えば、必要以上に大きい材料から削り出すと、加工時間が長くなるだけでなく材料費や切削量も増加します。

また、チタンやインコネルなどの難削材は加工時間や工具摩耗が増えるため、必要な強度や性能を満たす範囲で加工しやすい材質を選定することもコスト削減につながります。

加工工程を減らす設計を検討する

複数工程が必要な部品は、その分段取り替えや設備移動が発生しコストが上昇します。例えば、旋盤加工とマシニング加工を分けて行う必要がある形状の場合、複合加工機などで一工程にまとめられる設計にすることで工程削減が可能になります。

加工工程をシンプルにすることは、加工時間だけでなく段取り時間の削減にもつながります。

金属の小ロット加工先の選定基準

上記でご紹介した金属切削の小ロット加工において、加工先を選ぶ基準についてご紹介します。

加工設備の充実度

小ロット切削を依頼する際は、まず設備の種類と精度を確認することが重要です。マシニングセンタやNC旋盤、5軸加工機など、多様な設備を保有する企業は、量産加工に対応できる体制を整えているため、複雑形状や大型品の加工にも対応することが可能です。

品質検査体制

金属切削の加工先を選定するうえで、5S管理の徹底やISO9001の取得などといった品質管理体制の確認も非常に重要となります。特に、三次元測定機や画像寸法測定器などの検査設備を保有している企業は、厳密な検査を行うことができます。

難削材対応の有無

金属切削の加工先の選定基準として、対応できる材質も重要になります。チタン合金やインコネル、タングステンなどの難削材は、加工ノウハウや工具管理の精度が求められるため、これらの難削材に対応できる企業は様々な種類の加工品に対応できる可能性が高いです。

当社の金属切削の小ロット加工事例のご紹介

インペラ

こちらは、自動車業界向けに製作したインペラの加工事例です。

比較的大型でありながら、高い寸法精度が求められる形状であったため、当社が保有する1,000社以上の協力企業ネットワークを活かし、5軸加工機による高精度加工を実施しました。その結果、短納期でお客様の要求仕様を満たす品質に仕上げることができました。

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医療機器部品

こちらは、医療機器部品の加工事例です。

異形形状のシール面を含む表面処理が必要であり、さらに短納期で対応できる加工業者が限られていたことから、当社へご依頼をいただきました。

当社では、1,000社を超える部品加工ネットワークを活用し、短納期かつ高品質な仕上がりで対応することができ、お客様にも大変ご満足いただきました。

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金属切削の小ロット加工は当社にお任せください

今回は、金属切削の小ロットの概要から加工先の選定基準についてご紹介しました。ワンストップ部品加工センターを運営するSST設計開発センター株式会社では、金属切削の小ロット加工を得意としており、難削材や複雑形状の切削加工の豊富な実績がございます。お困りの方はお気軽に当社にご連絡ください。

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