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機械加工における問題を解決!加工時間88%削減事例もご紹介

機械加工でこんな問題に悩まされていませんか?

  • CADからCAMのデータ変換により、面品質問題や設変対応が面倒
  • 加工時間を短縮したい
  • 工具寿命を延ばして工具費用を抑えたい
  • 工具が折れて、多くの手戻りや予定外の修正作業が多発する
  • 加工面品質が出ず再加工、追加工など予定外工数が発生し計画通りにいかない
  • 切削条件を上げられず加工時間が短縮出来ない(機械加工工程の改善が出来ない)
  • コストが合わず、外製のものを内製化出来ない
  • 環境変化(EV化など)により内製金型の種類が変化したが、対応が難しい

そんなお困りごとに以下をご提案します!

  1. 加工パス作成作業の効率化
    • 曲面修正時間の短縮
    • 構造部(穴・ポケット)加工の自動化
    • 補助モデリング削減
    • 加工パラメータ設定時間の短縮(標準化とテンプレート化)
    • 更なるカスタマイズ(APIを使った個別開発)
  2. 機械加工時間の短縮と効率化
    • 切削負荷を一定にし、加工条件を改善、工具寿命延長
    • 安定した加工による手戻り削減
    • 加工面品質向上による再加工、追加工削減
  3. 加工後工程の効率化
    • 修正作業、再加工の撲滅
    • 磨きレスによる磨き作業の削減

ご提案全体像

先程の3つの切り口を踏まえつつ、加工業務フローと適用ツールをマッピングした全体像がこちらとなります。
NXCAMをベースに、荒加工ではiMachining for NXの特許技術を駆使し、加工時間短縮と工具寿命延長の両立を実現します。

また、CAM-TOOLエンジン搭載のCAM-TOOL for NXの組み合わせにより、中・仕上げ加工におけるパス作成効率化と加工品質の向上、磨きレス実現のための仕上げ加工効率化と省人化を実現します。

速く安く簡単に

iMachining for NXの特許技術を駆使し、速く安く簡単に、荒加工における加工時間短縮と工具寿命延長を両立することが可能です。

まず、速くですが、特許技術による独自のスパイラルパスにて材料除去率を高め、加工時間を短縮します。

工具とワークの接触角度を制御し、切削時の工具負荷が一定となるツールパスを生成することにより、工具寿命延長による工具コストダウンを実現します。また、iMachining for NXのライセンス価格も99万円と安価であり、投資を安く抑え早期に効果を刈り取ることが可能です。

また、特許技術テクノロジーウィザード機能により、「工具特性」「材料特性」「マシン特性」「加工形状」を入力すれば、すべての加工条件(Z切込み、XYオフセット量、回転数、送り速度)が全自動で出力されます。熟練者でなくとも簡単に最適加工条件を設定することが可能です。

以下、実際のオペレーションのデモ動画にて、イメージをさらに掴んでいただきたいと思います。

パス作成効率化

狙い通りの加工パスを生成させるため、加工対象3Dモデル上に補助モデルを追加作成しなければならない場合があります。
例えば、凹角部にパスが入り込まないようにフィレットRをつける、2点接触を回避させるためのモデリングを行う、等です。CAM-TOOL for NXでは、このような補助モデリングを実施することなく、加工パス作成を行ってくれます。
また、未加工領域に対して均等に追い込みパスを作成するため、1つ1つ手動で指示しなければならないケースがあり、かなり煩雑な作業となります。

CAM-TOOL for NXでは、そのような未加工領域を自動認識してパス生成を行ってくれる機能もあります。
また、未加工領域の追い込みパスを作成する際、その領域を1つ1つ手動で指定する必要があり、かなり煩雑な作業となります。CAM-TOOL for NXでは、そのような未加工領域を自動認識してパス生成を行ってくれる機能もあります。
また、様々な加工モードが用意されており、各形状に適した加工パスを生成し、再加工・追加工の削減に寄与します。

加工品質向上による効率化と省人化

CAM-TOOL for NXは加工品質の高さで定評があるCAM-TOOLの計算エンジンを搭載しており、切削点をなめらかに配置させる等の様々な機能により、優れた加工面で再加工・追加工を削減し、磨きレスへのチャレンジを可能とします。

工具負荷の安定したパス

iMachining及び CAM-TOOL for NXで、工具のたわみや負荷変動を抑え、加工精度を向上させると共に工具寿命の延長も実現することが可能です。

標準化とテンプレート化

NXCAMテンプレートとは、形状毎に事前登録した「荒~仕上げまでの加工オペレーション」のセットを一括で形状に割り当てパス生成する機能です。テンプレート活用により、誰でも同じ品質の加工パスを素早く作成することが可能です。
既にNXCAMによりテンプレート構築されているユーザ様も、「iMachining for NX」及び「CAM-TOOL for NX」のオペレーションを追加登録することで理想的なテンプレートを構築することができます。

こちらもデモンストレーションをご覧ください。

ご提案全体像(再掲)

以上のように、冒頭ご紹介しました本スライドの通り、NXCAMをベースシステムとして、適材適所にiMachining for NX及び CAM-TOOL for NXを組み合わせ、

  • 加工パス作成作業の効率化
  • 機械加工時間の短縮と効率化
  • 加工後工程の効率化

を実現するイメージを持っていただけたかと思います。

以下からは事例をご紹介します。

【適用事例①】 A社様 電極加工

こちらのお客様は、補助面作成やパス作成時の試行錯誤の工数軽減、工具ビビり抑制による加工面品質向上、といった課題があり、従来よりご利用のNXCAMに加え、CAM-TOOL for NXの活用をスタートされました。

■結果

  加工データ作成 加工品質
(加工時間の短縮)
CAMオペレーション時間 演算時間 実加工時間
NXCAMのみ 50h 1.5h×トライ&エラー回数 26h
CAM-TOOL for NX適用 10h 3h 10h
削減率 ▲80% ▲50% ▲60%

◆狙い通り、CAM~加工終了までの工数・時間の大幅削減&短縮と、高品質な仕上げ面確保を実現できました。

こちらがベンチマーク結果ですが、NXCAMに加えCAM-TOOL for NXにて、各種設定等のCAMオペレーション時間80%削減、演算時間50%削減、実加工時間60%削減、といった大きな効果を実現されました。

【適用事例②】 B社様 3Dモデル削り出し粗切削行程加工

2つ目は、荒取りに特化してiMachining for NXを活用した事例となります。
荒取り加工時間が長い、工具の持ちが悪い、といった問題を抱えており、iMachining for NXの活用を開始されました。

■結果

  切削距離
(エンゲージ/リトラクト含む)
実加工時間
iMachining for NX適用無し 30,503mm 22分14秒
iMachining for NX適用後 531mm 2分31秒
削減率 ▲98% ▲88%

◆iMachiningによりパス/条件の調整が行われるため、基本条件出しを行うことによって、ほぼ全てのパス/工具で理想的な切削条件での加工が実現できています。

◆実際の量産では、モデルや材料の違いなどもあり、実績として加工時間は概ね▲85%、工具寿命は約2倍という結果が得られています。

iMachining for NX活用後の効果実例です。
切削距離が実に98%削減され、それにより実加工時間も88%削減、さらには工具寿命も2倍に延長、と大きな効果を上げられました。

■iMachining活用に当たってのポイントとしている項目

  • iMachiningで条件/パスが調整される(できる)ことを前提とした条件設定
    • どの項目が自動調整される/されないを確認し、調整されない項目を重点パラメータとして条件出し
      ※基本的には設定条件に対して減速方向に調整が入るため、理想状態での最高値に近い値を設定できる
  • iMachining側の設定は使用装置ごとにパラメータを変えられるので、各装置の詳細能力/特性を把握する
    • 特に装置剛性による影響は大きいと推定されるので、その違いの把握
      ※使用装置ごとにiMachiningの設定を分けることで装置能力を最大活用する
  • 限定的に仕上げ加工でも使用できるため、パス出力のされ方を把握することでの仕上げでの活用

本提案内容スタートのために

最後に、本ご提案内容を実現するために必要なトレーニングと環境につきご紹介します。

内容 利用ツール トレーニングメニュー
①標準化とテンプレート化 NXCAM NX加工基礎(2日)
③速く安く簡単に(荒加工パス作成)   iMachining for NXトレーニング(半日)
②パス生成用補助モデリング削減   CAM-TOOL for NXトレーニング(1日)
④切削領域自動抽出と様々な加工モード
⑤磨きレス
⑥工具負荷の安定したパス

ベースとなるNXCAM自体のトレーニングは、ISIDの定期トレーニングとして、NX加工トレーニングをご用意しています。NXCAM自体を十分ご活用いただいているお客様は、iMachining for NXであれば半日、CAM-TOOL for NXであれば1日のトレーニングをご受講いただければ、本ご提案内容へのトライを開始していただくことが可能です。

また、iMachining for NX、CAM-TOOL for NXはいずれもNXCAMを前提とするツールとなります。
本スライドに記載のNXCAMの前提モジュールとバージョンにつきご確認下さい。

まとめ

以上ご紹介の通り、NXCAMをベースシステムとして、適材適所にiMachining for NX及び CAM-TOOL for NXを組み合わせ、

  • 加工パス作成作業の効率化
  • 機械加工時間の短縮と効率化
  • 加工後工程の効率化

のための活動を加速していただければ幸いです。

本ご提案内容に関するお問合せやご相談がございましたら、是非お気軽に以下『製造DXサイトお問合せフォーム』よりご連絡ください!


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