日本精工、びびり振動抑制で重切削加工の効率を高めるMC向け新型スピンドルを開発

　日本精工（NSK）は、マシニングセンタ（MC）向け新型スピンドルを開発した。開発品は、「高速ビルトインモータスピンドルシリーズ　高剛性・高出力タイプ」をもとに開発、切削時に発生する異常な振動「びびり振動」を抑制することで、重切削加工における加工効率の向上に貢献する。 

　マシニングセンタは工具を自動で交換しながら金属などの材料を削る工作機械で、自動車部品や航空機部品、産業機械部品等を製造する際に広く使用されている。近年、製造業では人手不足や生産コスト上昇を背景に、生産性向上への要求が高まっているほか、航空機や自動車などの分野では、燃費向上や環境負荷低減を目的としてチタン合金など加工が難しい高機能材料の使用が増えている。そのため、マシニングセンタに対して、これらの材料を高効率に加工する性能の向上が求められている。
　高効率に加工するためには、一度に多くの材料を削る重切削加工が有効だが、加工中の異常な振動「びびり振動」が発生しやすくなる。びびり振動の発生は、加工面品質の劣化や工具寿命の低下を招くため、高効率加工を実現させる上で大きな課題となっている。
　スピンドルはマシニングセンタの工具を高速回転させる主軸で、その性能は加工効率や品質に大きく影響する。こうした背景から、スピンドルに対して、びびり振動を抑制し、安定した高効率加工を実現することが求められている。

こうした要求に対する開発品の特長は、以下のとおり。
1．びびり振動の抑制：同社従来品（高速ビルトインモータスピンドルシリーズ　高剛性・高出力タイプ）と同等の出力、最高回転数、静剛性を維持しつつ、減衰性能に優れた軸受を搭載することで、スピンドルの動剛性向上に寄与し、加工時に発生するびびり振動を抑制。これにより、安定した重切削加工に貢献

２．重切削加工への貢献：開発品は、びびり振動を抑制することで、重切削加工における①加工時間の短縮による生産性向上、②加工面品質の向上、③工具寿命の延長によるコスト低減、④加工の信頼性向上に貢献
 
３．びびり振動の抑制に貢献する軸受の採用：スピンドルは軸受を使用したユニット製品で、軸受は構成部品の中で最も大きな負荷を受ける、スピンドル性能を左右する重要部品のため、開発品では、同社従来軸受「ロバストベーシックシリーズ Hタイプ」に対し減衰性能が約30％向上し荷重負荷能力が15％向上した同社の工作機械主軸用軸受「ロバストダイナ™シリーズ Jタイプ」を採用。同軸受の優れた減衰性能により開発品の動剛性向上に寄与し、びびり振動を抑制