品質を犠牲にせずCNC加工コストを削減する7つの方法
CNC加工は、航空宇宙産業からコンシューマーエレクトロニクスまで、幅広い業界で比類のない高精度と柔軟性を提供します。しかし、設計の複雑さが増し、公差が厳しくなるほど、加工コストも上昇しがちです。とはいえ、コスト要因を正しく理解していれば、部品品質を損なうことなくCNC加工費を大幅に削減することが可能です。
本ガイドでは、より賢い設計、材料選定、プロセス最適化、そしてサプライヤーとの連携を通じて、CNC加工コストを最小限に抑える7つの実践的な方法を紹介します。
1. Optimize Part Design for Machinability
加工性（マシナビリティ）を意識した設計は、CNC加工コストを削減するうえで最も効果的なアプローチです。複雑な形状、深いキャビティ、薄肉部、タイトな内コーナーは、加工時間の増加、工具摩耗の増大、段取り回数の増加につながります。
推奨ガイドライン：
内部コーナーRは標準エンドミルに対応できるよう、最低でもR2 mmを確保する
キャビティの深さは工具径の4倍以下に抑え、ビビりや工具たわみを防止する
必要不可欠な場合を除き、アンダーカットや急激な断面変化は避ける
穴径はØ4 mm、Ø6 mm、Ø8 mmなど標準ドリル径に合わせて統一する
機能上不可欠でない限り、5軸加工が必要な形状を排除する
Newayでは、すべてのお見積もりにDFM（製造性設計）のフィードバックを含めており、バイヤーが設計を簡素化し、不要な複雑さを削減できるようサポートしています。
2. Choose Materials That Are Easier to Machine
材料の種類は、サイクルタイム、工具寿命、部品コストに直接影響します。硬度が高い材料や耐熱性が高い材料は、送り速度を落とし、専用工具を使用する必要があり、結果としてコストアップにつながります。
被削性評価に基づく推奨材料：
アルミ6061-T6：被削性約90%、引張強さ310 MPa
真鍮C360：被削性100%、コネクタや装飾部品に最適
軟鋼1018：被削性約78%、引張強さ約440 MPa
POM（デュラコン）：低摩擦が求められる機能試作部品に最適
インコネル718や焼入れ鋼などの難削材は、用途上どうしても必要な場合を除き避けるのが賢明です。材料比較の詳細は、アルミニウム加工やステンレス鋼CNC加工のページも参照してください。
3. Relax Tolerances Where Possible
厳しい公差は、高精度工具の使用、検査時間の増加、切削条件の制約を招き、コストアップにつながります。多くのCNC部品において、厳しい公差が必要なのは本当に重要な寸法のみです。
公差がコストに与える影響の目安：
±0.10 mm：標準公差で低コスト。多くの用途に適合
±0.05 mm：高精度加工が必要となり、加工コストが15～30%増加
±0.01 mm以下：特殊プロセスが必要となる場合が多く、コストが2倍になる可能性も
一般公差にはISO 2768-mまたはISO 2768-fを使用するのがおすすめです。Newayでは、ASME Y14.5に準拠したGD&T（幾何公差）に対応しており、厳しい要求に向けた精密加工サービスも提供しています。
4. Limit the Number of Setups and Tool Changes
段取り（セットアップ）が増えるたびに、芯出しリスク、停止時間、作業工数が増加します。多軸CNCマシンは再段取りを減らせる一方で、運転コストは高くなります。
ベストプラクティス：
1～2方向の加工で完結するように部品を設計する
同じ工具で加工できる形状をまとめて配置する
性能面の裏付けがない限り、5軸加工を必要とする複雑な形状は避ける
例えば、側面に複雑な形状を持つブラケットは、3軸加工で複数回の再段取りを必要とする場合がありますが、設計を見直して上面から標準工具で加工できるようにすれば、サイクルタイムを20～30%削減できるケースがあります。
5. Consolidate Parts Where Feasible
組立部品点数を減らすことで、治具の数、締結部品の数、そして総加工時間を削減できる場合があります。
部品統合のメリット：
嵌合部品間の公差累積（トレランススタックアップ）を低減
在庫管理と組立プロセスの簡素化
段取り時間および部品ハンドリング時間の削減
この戦略は、ハウジング、筐体、構造ブラケットなどに特に有効です。試作段階では、どのサブアセンブリを一体加工に統合できるかについて、Newayからフィードバックを受けることができます。
6. Use Standard Surface Finishes
「加工のまま」以上の表面仕上げは、研磨、ショット／ビーズブラスト、化学処理などの追加工程が必要となり、コスト増の要因になります。用途によっては滑らかな表面が必要な場合もありますが、多くのケースでは、極端に良好な表面粗さが機械性能に直結するわけではありません。
代表的なCNC表面仕上げ：
加工のまま：Ra 3.2～6.3 µm、標準かつ最も経済的
ビーズブラスト：均一なマット仕上げ、1個あたり約1～3ドルの追加
研磨仕上げ：Ra ≤ 0.8 µm、工数がかかりコストは15～25%増加
アルマイトや粉体塗装：耐食性を向上、色やロットサイズにより1個あたり約2～5ドル
目安として、Ra 3.2 µmは多くの産業用途の機能要件を満たします。Newayでは、外観や耐食性向上が求められる用途に向けて、アルマイト処理、粉体塗装、電解研磨などの表面処理オプションを提供しています。
7. Order in Low-Volume Batches Strategically
単品試作は、NRE（非反復エンジニアリング）コストの影響で単価が高くなりがちです。一方、いきなり大ロットを発注すると、設計が固まる前に量産へ踏み切ってしまうリスクがあります。戦略的な少量バッチ発注により、単価と柔軟性のバランスを取ることができます。
賢い発注のポイント：
10～100個程度のバッチで発注し、段取り費用を分散させる
複数部品を1回の見積・受注にまとめ、機械稼働時間を共有する
6061アルミ板厚など、標準素材サイズに合わせて数量・寸法を計画する
Newayは、短納期かつ競争力のある価格で少量CNC生産を提供しており、ブリッジ生産やエンジニアリング検証用ロットに最適です。
Conclusion
CNC加工は、必ずしも高コストでなければならないわけではありません。製造性を考慮した設計、適切な材料選定、不要な公差の緩和、そして加工工程の簡素化によって、性能や品質を維持しながらコストを大幅に削減することが可能です。
Newayは、試作から量産まで各ステージでエンジニアリングサポートを提供する、高精度かつコスト効率の高いCNCソリューションを得意としています。当社の能力には、多軸加工、EDM、タイトな公差部品の加工、そしてプロジェクトの技術要件・商業目標に合わせた多様な表面仕上げサービスが含まれます。
