ミル加工 ターニング加工 OMATIVEからの提案－CNC制御の最適化 ドリル加工 研削加工 経営理念 OMATIVE Systemsは製造、生産分野 での先進的な技術を開発する世界の リーディングカンパニーです。その 革新的な技術に基づく適応制御およ びモニタリング製品(特許取得済 み)で世界的な評価を得ています。 OMATIVEの適応制御および生産管理 システムは生産性と効率性、そして 機械・工具の寿命を飛躍的に向上さ せます。この技術によりOMATIVEは 世界の大手CNC、工作機械メーカー のパートナーとなり、その適応制御 およびモニタリングシステムをCNC、 工作機械の内蔵用オプションとして 提供しています。 OMATIVEの使命 OMATIVEの使命は金属加工業におい てコストと品質の両方で先頭を走り 続けるための技術的な解決策を提供 することです。お客様、フィールド エンジニアからの声は製品を完璧に 近づけようとするOMATIVEにとって 重要な要素です。 OMATIVEには優れた設計開発、エン ジニアリングそしてサポートチーム があります。みなCNC加工、製造、 電気、工程管理、リアルタイムソフ トウェアの専門家です。 信頼できるパートナーとの世界的な 展開 OMATIVEはお客様に素早いサポート と信頼できるサービス、そして幅広 いトレーニングを提供するために世 界中に営業所、技術センターや代理 店を設けています。 OMATIVEの製品は世界中の多くの産 業で使われています。ユーザーは著 名なトップ企業を含み、その範囲は 航空宇宙産業、自動車、発電、造船、 工具から金型製造にまで及びます。 現在のCNC加工の問題 現在のCNC工作機械は加工内容 ごとにあらかじめプログラム された一定の速度に従って送 りを行うようになっています。 このため絶え間なく変化する 切削状況にリアルタイムに適 応する柔軟性がありません。 切削状況は以下の理由によっ て予測もつかない変化をしま す。 + 切削の深さと幅の変化。特 に荒加工において顕著。 + 摩耗による工具の切れ味低 下 + ワーク素材の硬度のばらつ き + ワークの表面が平滑とは限 らない。これらは鋳物、鍛 造品、棒材にあてはまりま す。 + ワークの寸法精度がロット 間または個体差でばらつき がある。 + 加工時の冷却状態が変動す る。 + クランプが安定しないこと がある。 この幅広い傾向は特に荒加工において 顕著です。これらの原因による加工中 のトラブルを避けるため多くの場合慎 重な切削条件を設定し、結果として加 工が非効率的になります。 反対に加工のサイクルタイムを短縮し ようとして無理のある切削条件を設定 してしまうこともあります。これは ワーク、工具および工作機械に致命的 なダメージをもたらす可能性がありま す。 加工の最適化による洗練された解決方 法 OMATIVEの適応制御およびモニタリング 技術（ACM）は洗練された方法でこれら の機械加工の制約を取り払います。 ACMは各切削工程における実際の切削状 況をリアルタイムに監視してそれをも とに自動的に送り速度を最適な値に調 節します。もし過負荷状態や工具破損 などの異常が発生すれば機械をただち に止めることも可能です。 このリアルタイム処理は実際の切削状 況、工具の摩耗具合、ワークの材質の 特性などの情報をもとに計算されてい ます。この方法によりACMは加工のサイ クルタイムを大幅に短縮し、工具、 ワークおよび工作機械が破損するのを 防ぎ、ダウンタイムを最小限にします。 ACMは継続的に切削工具の状態を表示し、 摩耗した工具を交換するタイミングを お知らせします。これにより高価な切 削工具やワークの破損を回避し、ある いはまだ使用できる工具を交換するム ダを省くことができます。 ACMによる技術的解決 OMATIVE ACMの独創的な解析システムは 適応制御モード 切削加工中の主軸にかかっている負荷を 継続的にモニタリングします。この主軸 負荷をもとに使用中の切削工具とワーク の材質に対する最適な送り速度を計算し、 食いつき リアルタイムに制御します。主軸負荷が 送り 時の保護 エア 低くなったときは送り速度を上げ、逆に エアカット カット 負荷が高くなった時は送り速度を下げま 時の最大送 最適化された切削 り速度 す。これは負荷の変動が激しい荒加工お 100% プログラム上の送り速度 よび中仕上げ加工において特に有効です。 メリット + サイクルタイムの短縮 + 工具、治具、ワークの破損回避 + 工具摩耗の監視による適切な時期の 工具交換 + 工具寿命の延長 + 工具の過負荷からの保護 + 工作機械と工具の性能データのモニ タリング + 機械の生産能力の向上 + 工作機械および工具の有効活用 + 機械のダウンタイムの短縮 + 工具のたわみが一定することによる 寸法精度の向上 + 人為的ミスの防止 OMATIVEのACMは切削負荷が許容限界値を 超えないことを保証します。ACMに内蔵 された解析システムは切迫した破損を事 前に警告し、もし必要であれば機械を止 めます。 メリット + 工具、治具、ワークの破損回避 + 工具の破損検出 + 負荷の低下による工具の欠損の検出 + 機械のダウンタイムの短縮 + 工具摩耗の監視による適切な時期の 工具交換 + 工作機械と工具の性能データのモニ タリング OMATIVEの多様な製品ラインナップによ りACMは全てのCNCに対応することが可能 です。ACMはCNCの種類に応じてソフト ウェアやハードウェアの形で提供されま す。 ワーク モニタリングモード 負荷領域モニタリング エア カット アラーム領域 停止領域 負荷のパターン 停止領域 アラーム領域 ワーク OMATIVE-Pro生産管理システム OMATIVE-Proは製造工程の監視 を補助する強力な管理ツールで す。工作機械の生産性を効率的 に監視し、コントロールします。 OMATIVE-PROはCNC上のACMと接続す ることにより切削加工中のCNCから リアルタイムにイベントデータを 受け取ります。OMATIVE-PROは要求 に応じてこれらのイベントデータ を処理して統計レポートにします。 これらのレポートには以下の工 作機械、ワーク、工具の稼働状 況の詳細なデータが含まれます。 + 生産した部品の数 + 工作機械および工具の性能 + 工作機械のダウンタイムと使 用状況 + 工具の使用状 況 + 主軸の回転、 過負荷、切削 /エアカット かの認識 + 加工サイクル 及び加工時間 全ての情報は工場内のネットワー クや、ウェブを通じてどんな場所 からもアクセス可能でローカルお よびリモートでの常時監視が可能 です。 OMATIVE-Proは加工中の 各工作機械の負荷および 送りといった動的な切削加工デー タはもちろん、生産に必要な情報、 例えば機械の稼働/停止、工具の 使用時間、工具の過負荷、機械の 警告、実際の切削時間などをリア ルタイムに視覚的に表示すること が可能です。 これらのリアルタイムの情報と統計 レポートに基づきOMATIVE-PROは以 下のお手伝いをします。 + + + + 製造工程の最適化 作業現場の生産性の向上 設備投資決定における理論づけ 製造工程におけるボトルネックの 発見と解析 + 特定の生産および管理上の要求に 基づくカスタムレポートの作成。 + 実際の生産情報に基づく現状の計 画、購買、品質管 理及びERPシステ ムの提供 実際の使用例 航空宇宙分野 6000 単位/秒 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 2 エンドミル Æ 38 mm ドリル Æ 35 mm 3 4 正面フライス Æ 75 mm エンドミル Æ 32 mm 機種：Cincinnati Milacron Profiler CNC : Sinumerik 840D ACMには以下の使用例があり ます。 · エンジンブレード、ディス ク、ケーシング · ランディングギア · 圧延アルミニウム製の構造 部品 · チタン製の構造部品 · エンジンの回転部品（GE認 証取得済み） 5 エンドミル Æ 32 mm 短縮した時間：27.0% このため作業員はチップ、 ツールホルダー、主軸、部品 などの破損を避けるために非 常に慎重な送り速度を設定す ることを余儀なくされます。 ACMのリアルタイム送り制御 は食いつき時および過負荷か らの工具保護と最小サイクル タイムの実現を両立させます。 現在複雑形状の部品の加工 （例：ランディングギア）で は作業員は加工難易度の高い 部分の送り速度を手動で遅く しています。特に多軸の工作 機械を使った加工にあてはま まることですが、工具がワー クを深く切り込んでいるとき、 どこを加工しているかを視覚 的に把握しにくく、また切削 状況も予測しにくいです。 自動車産業 1800 最大 負荷 1200 900 600 負荷 300 0 1 2 3 4 5 正面フライス Æ 32 mm エンドミル Æ 12 mm ドリル Æ 15 mm ドリル Æ 5 mm ボーリング工具 Æ 15.8 mm 機種：Ex-Cell-o XS 321 CNC : Fanuc 短縮した時間：8.0% sec. 工具摩耗の監視によるタップの破損検出 OMATIVE ACMは自動車産業に おいて以下のメリットがあり ます。 · 深穴加工、ガンドリル加工 の際切りくずの堆積によっ てドリルが破損することの 防止。 · 工具寿命の延長化、安定化 · クロス穴におけるドリルの 保護 · 加工中にドリルの破損を検 出することによる、工具交 換の時間の短縮。 · 独創的な、負荷に基づくス テップフィードによるサイ クルタイムの短縮 負荷 最大負荷 自動車産業におけるACMの多 くの使用例は機械の破損とダ ウンタイムの回避、および工 具の欠損・破損検出です。 シリンダーブロック、クラン クシャフト、カムシャフト、 トランスミッション、ケーシ ングなどの加工においては、 素材となる鋳物や鍛造物の硬 さが全体で均一でないことや、 形状精度が一定していないこ とが原因で破損が起こること があります。ACMのモニタリ ング機能は、継続的かつ安全 な常時稼働を実現するための 要となります。これらの使用 例ではさらに加工時間の短縮 も期待できます。 従来のステップ加工 最大負荷 負荷 単位/秒 1500 sec. With ACM's load-dependent strategy, pecking begins only when maximum permissible load is reached. This ensures shorter cycle time, fewer pecking passes, and drill protection. 独創的な、均一な負荷に基 づく歯切り加工によるサイ クルタイムの短縮と摩耗の 減少 · タッピング加工時の工具摩 耗と破損の検出 · 発電業界 1200 単位/秒 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 正面フライス Æ 32 mm エンドミル Æ 16 mm 正面フライス Æ 12 mm 4 ボールエンドミル Æ 20 mm 機種：StarragHeckert CNC : Sinumerik 840D ACMはタービンブレード、ディス ク、ケーシングの加工で広範囲 に使われています。現在5軸加工 機を使ってブロックからタービ ンブレードを荒加工する際には ワークを回転させるごとに切削 工具の食いつきと抜けが生じま す。これが切削工具とワーク両 方の破損のリスクとなるため送 5 正面フライス Æ 10 mm 短縮した時間：18.0% り速度を慎重にプログラムしが ちです。 鍛造物や鋳物から加工するブ レードやケーシングではワーク の寸法精度にばらつきがあり、 これに対応するためにやはり NCプログラマーは慎重な送り速 度を余儀なくされます。 ACMのリアルタイム自動送り制御 により実現できること。 · ワーク加工の入り口と抜け口 におけるワークと工具の保護 · 切削加工中のワークと工具の 保護 · 加工中に送り速度を制御する ことによるサイクルタイムの 最小化 切削工具業界 120 100 単位/秒 80 60 40 20 0 1 M 18 x 45 mm 2 M 20 x 63 mm 3 M 22 x 58 mm 機種：Junker 520 CNC 4 M 14 短縮した時間：10.0% 超硬のドリル、エンドミル、 タップ製作時の溝研削加工にお いてACMは送りを最適な速度に 自動的に調節し大きな時間短縮 を実現します。また研削時の負 荷を一定に保つACMの機能が高 い表面仕上げ精度を実現します。 加えてACMは研削抵抗の高い箇 所で送り速度を自動的に落とし 研削焼けを防ぎます。 これにより表面のムシレやエグ レがなくなり、製品の品質を高 めます。また砥石が摩耗したと きにのみドレスすることにより、 必要以上のドレスをすることが なくなります。 金型業界 1800 単位/秒 1500 1200 900 600 300 0 1 2 3 正面フライス Æ 52 mm エンドミル Æ 35 mm 正面フライス Æ 20 mm 機種：Dörries Scharmann CNC : Fidia ACMは下記の一品モノ加工で効 果を発揮します。 · · · · プレス金型 ダイス 鍛造型 鋳型 4 ボールエンドミル Æ 16 mm 5 正面フライス Æ 32 mm 短縮した時間：21.0% 加工時間が長く、無人運転の多 いこの工程でACMは工具摩耗を 監視し、これを検出した時は工 具交換を促します。Z軸のツー ルパスが連続する金型の荒加工 では素材の厳密な寸法がわから ないため、安全かつ効率的な最 適の送り速度を手動で決めるこ とは著しく困難です。ACMであ れば予測のつきにくい切削状況 に対してもワーク、工具の破損 を防止しながらサイクルタイム の最小化が可能です。 www.omative.com OMATIVE Systems 本社 - ヨーロッパ OMATIVE Systems Europe GmbH Rudolf-Diesel-Str. 12 D-78048 Villingen-Schwenningen Germany 電話: +49 (0) 7721 - 88 789-3 ファクシミリ: +49 (0) 7721 - 88 789-50 電⼦メール: info@omative-europe.de OMATIVE 日本 羽根田商会株式会社 460-0011 愛知県名古屋市中区大須3丁目 40-12 電話: +81 52-251-6351 ファクシミリ: +81 52-251-6459 (2247) 電⼦メール: kimura-k@haneda-shokai.co.jp ロシア TOR Engineering 3rd Floor, Gurukrupa Building Aerodromnaya str. 31 N. Novogrod 603028 Russia 電話: +7 831 296 08 35 ファクシミリ: +7 831 296 08 37 電⼦メール: info@tor-group.ru インド OMATIVE Systems 本社 - イスラエル 5 Nahum Hafzadi St. Jerusalem, 91341, Israel 電話: +972 2 651 0310 ファクシミリ: +972 2 651 1786 電⼦メール: omative@omative.com OMATIVE アメリカ Optimized Productivity Solutions, LLC 201 E. Fifth Street Suite 1900 Cincinnati, Ohio 45202, USA 電話: +1-513-766-9495 ファクシミリ: +1-513-766-9301 電⼦メール: info@omative-na.com メキシコ CNC Soluciones Paseo de las Estellas No.1481-4 Col. 5o Sector, 64619 Monterrey, NL Mexico 電話: +52 (81) 1095-0186 ファクシミリ: +52 (81) 8300-5058 電⼦メール: jcgonzalez@cncsoluciones.com Sri Ganesh Automation 3rd Floor, Gurukrupa Building Sheshadripuram College Road Sheshadripuram Bangalore 560 020 India 電話: +91-80-6536 4695 ファクシミリ: +91-80-2337 6319 携帯電話: +91-94-483 76319 電⼦メール: ceo.sriganesh@gmail.com シンガポール トルコ Nucos Oy Keisarinviitta 16 Pirkkala 33960 Tampere Finland 電話: +358 3 342 7100 ファクシミリ: +358 3 342 7130 携帯電話: +358 50 525 8405 電⼦メール: oiva.viitanen@nucos.fi Accura Technic Baris Mah. Ankara Cad 1803/2 Gebze TR-41400 Kocaeli/ Turkey 電話: +90 262 641 32 08 ファクシミリ: +90 262 641 15 74 携帯電話: +90 532 734 55 54 電⼦メール: info@accuratechnic.com MDD Enterprises Block 3025, Ubi Road 3, #04-129 Singapore - 408653 電話: +65 9068 1451 電⼦メール: mdd@mdd.com.sg フィンランド OMATIVE 中国 Advanced Technological Solutions Talent International Building, Room 1301 No. 80, Guangqumen Nei Street Chongwen District Beijing, 100062 China 電話: +86 10 5169 6956 / 57 / 58 ファクシミリ: +86 10 5169 6959 電⼦メール: ats_omative@gmail.com OMATIVE 韓国 Je Hyun Trading Company #505dong 1105ho, Samgae-lee, Naesea-yeb, Masan, Changwon-city Kyoungnam, Korea 電話: +82-55-261-0045 +82-17-545-0045 ファクシミリ: +82-55-283-9934 電⼦メール: jehyunt@naver.com タイ HANEDA (Thailand) Co., Ltd. No 65/40, Chamnan Phenjati Bus. Center, 3rd floor Rama 9 Road, HuayKwang HuayKwang District BangKok 10310 Thailand 電話: +66 2-643-8843 / 44 ファクシミリ: +66 2-643-8845 電⼦メール: contact@haneda-shokai.co.jp イタリア Advanced Production Technologies Via G. 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