横型マシニングセンタと立型マシニングセンタの違いとは？特徴・メリット・デメリットを徹底比較

この記事では次の内容をまとめています。

横型マシニングセンタと立型マシニングセンタのどちらを使用しようか迷っている方が知っておくべきことを全てまとめました。

横型マシニングセンタとは

この章では横型マシニングセンタの特徴、メリット、デメリットをご紹介します。

特徴

そもそもマシニングセンタとは切削加工を行うNC工作機械で、自動で工具を交換する装置がついているのが特徴です。

様々な種類があり、このうち横型マシニングセンタは地面に対して水平方向に工具主軸が設置されており、工作物を側面から加工します。

メリット

高さのあるワークが向いている

横型マシニングセンタはワークを載せるテーブルの上の空間が広くなっていることが多く、高さのあるものの加工に向いています。

切り屑が溜まりにくい

地面に対して水平に切削していくため、切り屑は基本的に下に落ちていきます。

そのため、ワークの表面に切り屑が溜まりにくく、

・切削不良が発生しにくい

・表面が傷つきにくい

このようなメリットがあります。

４面加工ができる

横型マシニングセンタではX軸、Y軸、Z軸、さらにテーブルが回転することでB軸の加工も行えます。

４軸あることにより、手作業で度々ワークの向きを変える必要がなくなり、生産性アップに繋がります。

ワークの付け替えがあまり必要ない

工具の自動交換が可能なため、自動化して生産性を上げられます。

ロボットが交換作業を行うことで、工具の位置ズレが発生しにくく、製品の品質向上にも繋がります。

大量生産に向いている

無人自動化も可能なため、人が現場にいない時間や夜間でも稼働し続けます。

そのため、大量生産に向いています。

デメリット

機械が大きい

立型マシニングセンタと比べると機械が大きく、設置するのに広い面積が必要です。

そのため導入時には、作業効率の高い動線を作るためにも、既存の工場の作業スペースを十分に考慮しながら検討する必要があります。

メンテナンスがしにくい

横型マシニングセンタは立型マシニングセンタに比べると構造が複雑です。

例えば

・B軸テーブル

・パレットチェンジャー

・自動工具交換装置（ATC）

など、多くの部品や機能が搭載されています。

部品点数が多い分、定期点検や部品交換の箇所も増えるため、メンテナンスの手間やコストが大きくなる傾向があります。

重い製品は適さない

ワークを支える力の関係上、重いワークとの相性はあまり良くありません。

切削油が届きにくい

立型マシニングセンタに比べると、切削油が十分に届きにくいという特徴があります。

行き渡らせるためには発射する向きや圧力を調整する必要があります。

価格が高い

複雑な構造をしており、搭載されている機能も多いことから、一般的に横型マシニングセンタの方が価格は高いです。

立型マシニングセンタとは

この章では立型マシニングセンタの特徴、メリット、デメリットをご紹介します。

特徴

工具主軸が地面に対して垂直になっており、ワークの上面から切削します。

X軸、Y軸、Z軸の３つを用いて加工を行います。

メリット

ワークのセッティングがしやすい

立型マシニングセンタはテーブルが水平に配置されているため、ワークを上から載せて固定できます。

そのため、セッティング作業が比較的容易です。

加工の様子を確認しやすい

立型マシニングセンタは加工箇所を目視しやすいという特徴があります。

工具の動きや切削状態を確認しやすく、異常の早期発見にも繋がります。

価格が安い

立型マシニングセンタは構造が比較的シンプルで、B軸テーブルやパレットチェンジャーを備えていない機種が多いため、導入コストを抑えやすい傾向があります。

初めてマシニングセンタを導入する企業や設備投資を抑えたい企業に合っています。

図面と工具の向きが同じ

上面から加工を行うため、図面上で見ているワークの向きと実際の加工方向が一致しています。

そのため、加工内容をイメージしやすく、プログラム作成や段取り作業もスムーズに行えます。

初心者でも扱いやすい点がメリットです。

省スペース

横型マシニングセンタと比較してコンパクトな機種が多いです。

そのため、限られたスペースでも導入しやすく、レイアウト変更の負担も小さいため、中小規模の工場でも導入しやすい設備です。

デメリット

切り屑が溜まりやすい

立型マシニングセンタはワークの上部から切削するため、加工時に発生した切り屑が加工面に残りやすい傾向があります。

切り屑が十分に排出されないと加工面の品質低下や工具摩耗の原因となることがあります。

複雑な加工はできない

横型マシニングセンタとは異なり、B軸を持たないため、複雑な形状の加工では加工効率が低下する場合があります。

複数面を一度に加工したい場合は、横型マシニングセンタの方が適しているかもしれません。

横型マシニングセンタと立型マシニングセンタの違い

この記事では横型マシニングセンタと立型マシニングセンタの違いをご紹介します。

工具主軸

大きな違いといえば工具主軸の向きです。

横型マシニングセンタは地面に対して水平に設置されています。

一方で、立型マシニングの場合は垂直です。

構成パーツ

横型マシニングセンタはB軸テーブルやパレットチェンジャーなど、搭載する機種が多く、構造が複雑です。

一方、立型マシニングセンタは比較的シンプルな構造になっています。

加工の方向

横型マシニングセンタはワークの側面を中心に加工する構造です。

一方で、立型マシニングセンタはワークの上面から加工を行います。

加工できる面の数

横型マシニングセンタはB軸テーブルを活用することで、ワークを回転させながら複数の面を連続して加工できます。

一方、立型マシニングセンタは基本的に上面加工が中心であり、複数面を加工する場合はワークを置き直さなくてはいけません。

設置に必要な面積

横型マシニングセンタは本体が大型のことが多いため、広い設置スペースを確保しなければなりません。

立型マシニングセンタは横型に比べるとコンパクトな機種が多く、限られた工場スペースでも導入しやすい設備です。

切り屑の溜まりやすさ

横型マシニングセンタは主軸が横向きのため、切り屑が重力によって自然に落下しやすく、加工面に溜まりにくいです。

一方、立型マシニングセンタは加工面の上に切り屑が残りやすく、不良が発生するリスクがあります。

切削油の届きやすさ

立型マシニングセンタの方が横型よりも切削油が届きやすいです。

マシンの値段

横型マシニングセンタは高度な機能を搭載しているため、一般的に立型よりも価格は高いです。

ただし、高い生産効率や省人化を実現できるため、量産加工を行う現場では、トータルコストの削減を実現できる可能性があります。

一方、立型マシニングセンタは構造が比較的シンプルであることから導入コストを抑えやすいです。

まとめ

横型マシニングセンタと立型マシニングセンタでは、工具主軸が地面に対して水平についているか、垂直についているかという大きな違いがあります。

また、横型は回転するB軸を持つため、手作業によりワークの向きを変える必要がなく、切削加工を自動化することができます。

それぞれメリット・デメリットがあるため、製造品や工場のスペースなど、条件に合うものを選びましょう。

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