【書き起こし】形彫り放電加工の高速化の5要素
(00:11) 今日は秋のフライス製作所はた咲志帆です 今回は方振り方連加工の高速化の御養蚕をその1として高速高精度を実現する hs リブについてご説明いたします 以前は形状の加工といえば放電加工でしたが 近年では切削の機械制御刃物も進化により形状加工のほとんどが切削加工に置き換わっ ています 放電加工が行うのは切削れば加工が難しい リブや嘉田氏の加工が多くを占めています そのため電極のサイズもが小さくなり 電極の数は増加する傾向です 放電で行う加工内容が変わってきていますので加工条件やジャンプ設定も最適な設定に 変えていく必要があります 近年加工の割合が増加している井深金についてお話をします 一般に型彫り放電で加工速度をあげるには
(01:17) 加工条件を強くすることが一番簡単な方法です しかしリブ加工では加工条件を強くしても加工速度が速くなりません 原因は荒加工ではリブ連局の先端で集中的に加工を行っているため 無理に加工条件を強くすると加工不良 つまり以上開く放電が発生してしまいます またリブは幅が狭くて深い加工なので加工クズの排出が悪くなり 加工が不安定になりやすいのが特徴です このような特徴のリブ加工において加工速度を向上させるにはどのようにすればよいの でしょうか 答えはジャンプの設定にあります ジャンプ速度や加速度を上げると加工9時の排出が良くなり 加工速度が上がることが以前よりわかっています そこでは昨日はジャンプ速度を上げてきました 1990年には毎分5m の再興をジャンプ速度でしたが2000年に毎分10 メートル
(02:21) 2015年に毎分20メートルとジャンブ速度の高速化を行ってきました ジャンプ加速度においても1990年には0.05 j の加速度でしたが今日では 1.5人の加速度を実現しています 牧野では毎分20メートルの高速ジャンプを行いながら安定した深さ制度を得るために hs リブを開発しました では実際に hs リブでのジャンプ動作をビデオでご覧いただきます [笑い] 従来のジャンプと比べていただくとジャンプ速度の向上具合が良くわかると思います 高速ジャンプにより加工クズの排出効率を上げるだけでなくジャンプ動作による無加工 時間を削減し加工速度向上が可能になります hs リムは高速ジャンプを行えるだけではなく高精度な加工も実現します
(03:30) では詠智会3部がどのようにして高速ジャンプと高精度を両立しているのか説明いたし ます 通常ジャンプ動作を高速にすると ジェット軸のモーターボールに耳が熱を持ちます これにより z軸にねつえーが発生してしまい z軸の制度に悪影響を与えます hs リブでは切削主軸の宿清冷却技術を流用し z軸の熱の発生を抑えることが実現しました ジャンプの速度を変えると加工速度がどう変わるかの実験結果です 今井の功罪を合わせ中心にグラファイト電極を使用して加工を行いました 同じ加工条件でジャンプ速度だけを変えて2時間加工した例です ジャンプ息を変えるだけで加工速度が1.7倍になります 多くのお客様は早く加工を終わらせようと加工条件を強くする傾向がありますが小さな 面積に強い加工条件を使用するとより加工が不安定になります
(04:40) そして加工が不安定になれば適用制御が働き 加工がますます遅くなってしまいます 加工速度を上げるのは加工条件だけではなく加工機自体の能力も重要なファクターと なります 次に 高精度を見ていただく事例としてピンゲートの多数アナの加工事例を紹介します 市販の電極を使用しイター26mm の鋼材に 32カ所の加工を行いました 表面あれさは rz 2マイクロメートル ra 0.26マイクロメートルへ合計加工時間は68時間となっています 32山忠20サウナはな計制度がプラスマイナス1マイクロメートルの範囲内に収まっ ており 全ての穴においてもプラスマイナス2.5マイクロメートルの範囲に収まっています これはゲートの船団角度から計算すると z軸誤差はプラスマイナス3マイクロメートルとなります hs リブは高速ジャンプでの加工時間短縮のみならず熱による事故の変異を抑える
(05:49) ことで 長時間の加工においても高精度の確保を実現します 加工の高速化の子要素のうち2番目として高速安定加工を実現する最新加工電源につい てご説明いたします 牧野ではより効率的な放電加工を行うために良い s 200 a れんげーを開発し ました 特徴は省エネルギーで効率の良い加工が行える電源装置と法令制御のデジタル化を進化 させることでより細かい加工制御を行うことが可能になり 加工安定性が向上することです まず電源仕様を比べてみますと従来の電源仕様は平均連流30アンペア ピーク40アンペアは標準でした 新電源では従来と同じ所要電力で平均電流を80アンペア ピーク100アンペアまで高めました
(06:57) 80アンペアのパワーがあるとよほど題名石加工でない限り 表中電源で事足りてしまいます こちらは消費電力の比較になります 平均電流30アンペアの加工条件で加工を行った時の消費電力を測定した結果です 機械全体での消費電力は31パーセント削減 加工電源部のみで比較すると42% 消費電力が削減できます このように新年件 es 200 a では省電力とか高効率のアップが実現してい ます また新たな放電検出技術を開発しました ショートや以上ワークパルスを未然に防ぐことが可能になり 加工状態を改善することができます 放電加工では目標の加工面を得るために 電菱を流したり止めたりを1000分の1秒単位で繰り返しています 牧野の場合電流値加工パワーを ip
(08:03) 電流を流している時間をオンタイム 電離を止めている時間をオフタイムと表現しています オンタイムが多いほどほうれん加工が効率よく行えていることを意味しています 従来制御都心制御による放電状態をイメージ図で紹介します グラフの縦軸がエネルギーを 横軸が時間を示しています まず従来制御による放電状態のイメージです 従来制御ではある程度の頻度で悪い放電が混じってしまい正常な放電が行われないこと により加工時間とエネルギーのロスを招いてみました それに対し新しい声優では 新しい放電形質回路を搭載することによって良い放電を以前よりも多く発生させられる ようになり 加工の効率が向上しました また放電形質の性能は向上したことで放電パルスの御大も従来より長くしても異常の 発生を抑えられますのでさらなる加工速度の向上と電極消耗の削減が行います
(09:18) この新方連携し使えるを適用し加工条件を最適化した加工条件を巻きのではハイパー カットと名付けました ハイパーカットの加工条件を使用することで最大で加工時間30%短縮 グラファイト電極の長も10分の1という加工性能向上を達成しました では実際に加工事例を見ていきます クロスリブ形状のグラファイト電極で鋼材に30mm の加工を行いました 目標の表面粗さは rz 8マイクロメートルです この格好では電源性ももさを見るためジャンプ速度を一定にして新旧電源の比較を行い ました こちらが加工結果です 加工時間は4時間22分から3時間32分となり 20%削減しました 電極先端部の消耗は0.32mm から0.10mm の狩り 70%もの削減となりました
(10:27) 新技術ハイパーカットにより加工時間を短縮しつつ 大幅な電極消耗の削減が期待できます 型彫り放電加工の高速化の子要素のうち そのさんとして高速化高に有効な加工機能をご紹介いたします こちらは従来からある機能なのですが加工時間の短縮に有効です まず p パルスとは加工の進行と共に変化する放電明晰に対して加工条件のパワーを 最適に自動制御する機能です 加工状態を監視しその時の状況に応じて加工条件を自動的に変更する 適用制御になります 電極形状が複雑な場合や機械加工後の放電学校のように加工の進行と共に変化する放電 面積に対して加工連流を自動的に調整したり 加工状態によって d 遊具を自動的に調整したりします
(11:35) これにより荒加工時間の短縮が可能となります また電極の以上消耗や以上悪法デーを防ぎます a ジャンプとは加工の進行加工状態に応じてジャンプ量の制御および ジャンプ周期の制御を自動的に行う機能です まずジャンプ量の制御はか公開し工程において加工深さに応じたジャンプ量を自動的に 設定します 加工クズの排出を効率的に行いながら加工が進みます ジャンプ周期の制御を書こう開始工程において加工の進み具合に応じたジャンプ周期を 自動的に設定します 調整料はプログラム中で設定したジャンプ周期を基準として 2倍4倍となります a ジャンプをジャンプ動作のロスタイムを削減し加工時間短縮にもつながります 次に揺動運動に関連する気の v カットの紹介です
(12:43) ウェイクアップとは複雑な加工形状においても 揺動運動を最適に制御する機能です 加工部を監視して取り残しがある部分を集中的に加工し効率的な揺動運動を自動で行い ます これにより仕上げ加工時間の短縮と高精度の加工が可能になります スーパースパークとは様々な加工形状に対し 加工時間を短縮する機能です マルチリブ形状や斜め方向の加工などにも使用できます スーパースパークは次の2つの機能で構成されます 一つは r プロセス制御もう一つはスパークジャンプという機能です これらの機能により加工時間の短縮が可能になります r プロセス制御とは加工深さが浅く 加工が安定している際には加工条件のパワーを上げて加工を行い 加工深さに応じてパワーをとしていく機能です
(13:49) これは加工深さに応じた側面の広がり量を予測し途中の段階までの加工条件を自動的に 変更します これにより開始工程での加工時間が短縮できます スパークジャンプとはジャンプ動作中にチップの排出を行いながら 加工も行うという機能です 通常放電加工では加工クズの排出を行うためにジャンプ動作を行いますがジャンプを 行っている途中は加工をしていないため無駄な時間になっていました スパークジャンプではジャンプ中も放電することで加工クズの排出を流し ジャンプ動作中の胸時間を削減することにより加工時間を短縮する機能です では実際に加工事例を見ていきます マルチリブ形状のグラファイト電極で鋼材に30mm の加工を行いました この加工ではスーパースパークの有効性を見るため 機能の有無以外は同じ加工設定で比較を行いました
(14:56) こちらが加工結果です スーパースパークを使用しない標準加工の場合 荒加工時間は9時間4分でした スーパースパークを使用すると荒加工時間はいう時間38分となり 荒加工時間を50%短縮することができました スーパースパークは高速ジャンプを使用することができない 大型の電極においても使用することができますので時間短縮には非常に有効な機能と なります 方守り方 加工の高速化の子要素のその4として アークレスについてご説明いたします 切削による地下堀の高速化が進んでおり 切削による加工でほとんどの形状加工を済ませた状態で金型が放電加工機へと移されて きます そのため放電加工によるあらが交流をは少なくなってきています マイ加工が行われているワーク際に放電角を行う場合
(16:04) 放電し始めの面積が非常に小さく 以上開く放電が発生しやすくなります 特にグラファイト電極での加工では放電命式が小さく 加工パワーが大きいときに以上開く放電を発生しやすくなっています このような状態では放電が安定するまで心配なので オペレータが機械のそばで加工状態を見ていなくてはなりません 日中のオペレーターがいる時でしたら加工見守ることも可能でしたが 生産性を高めるために夜間も 人がいない時も加工をしたい 加工がした後したら機会を離れ別の仕事をしたいというのが方針だと思います 自動運転による無人加工でより安全な 以上開く防止の要求が高まってきていることから af 制御機能を開発することとなりました 実際に機能の有効性を確認する動画をご覧になっていただきます
(17:11) 左側が af 制御 off 右側が af 制御音となっています この加工では高い電流蜜を再現するためにリブ加工では使用しないような強い加工条件 をあえて使用しています af 制御を使用しない場合電極の角の部分で集中放電を発生し 以上は放電を起こしてしまいます f 生業使用すると電流密度を制御することで加工を安定させ 電極全面で放電が発生していることが分かります 新技術を使用しての加工事例です 従来の p パールスは放電明晰によって加工電流を制御します しかし非常に高い電流密度の場合には p パルスでコントロールすることは不可能です 新制御は高い電流密度をコントロールできます これは四角い電極を45度回転させ 斜面のワークに加工を行った事例です 加工開始時には店で法令するため高い電流密度で加工を行います
(18:20) 従来制御レスト電流を制御しきれずに加工は不安全になってしまいました 花酵母の電極を観察すると角の部分が以上消耗してしまっています 新生柄と電流密度を制御し安定した加工実現できます これにより加工時間も短縮することができます 電極の角の以上消耗も発生しませんでした 型彫り放電加工の高速化の子要素 最後の5つ目として最適なプログラムを大和る作成する機能についてご説明いたします 牧野の放電加工機には自社開発のハイパー位というコントローラーが付属されています 最後の文字の愛には in qa ティ部 直感的 インテリジェント知能を高い そして interactive 対話式という意味があります
(19:26) では現場への加工プログラム作成の問題についてお話しいたします ここ30年で切削加工機の性能向上により放電加工機での加工内容は大きく変わってき ましたが ではお客様は使用している加工プログラムも変わったのでしょうか 実際にお客様とお話をすると受け継がれてきたプログラムの加工深さ 嘉興市のみ変更して確保しているという話を多く聞きます 私たち機械メーカーは新しい機能や加工条件などをご紹介することはありますが実際に 機械の前に立ってプログラムを変更しようとすると同プログラムを変更していいのか わからないということがあると思います また巻のでは加工プログラム作成に関わる情報が書かれている データブックという資料も準備していますが 自分が選択した設定が最適かどうか不安になるということもあると思います ハイパーいいコントローラでは難しい設定なしに最適な加工プログラムが作成できる
(20:34) よう プロジェクトというプログラム作成機能開発しました 基本的には 加工タイプを選択 面積リブの長さ厚さ深さを選択することで nc が自動で最適な加工条件適用制御 ジャンプ設定を選択し加工プログラムを生成します 実際にリブ加工でのプログラム作成の流れを見ていきます まず電極とワークの材質を選択します 今回は電極をグラファイトとしてみます 次に加工形状からリブを選択します そしてリブの長さ 厚み 加工部の深さ 求める表面粗さを選択します 片側がオープンになっている肩掛け書こうかポケット形状かを選択します
(21:48) 次に尿道の方法を選択します 今回は各用土を選択します あとは過去1と加工深さの位置を入力することで加工に関する入力は終了となります 次に電極に関するデータを設定します あら電極1本仕上げ電極1本使用する場合 あらと仕上げのボタンを一回ずつ押します atc を使用する場合には atc のポット番号を入力します 複数の嘉興市で加工する場合加工純情この画面に選択します 保存ボタン押しこの加工に関する名前を入力すれば atc を含む最適な加工プログラムが生成されます
(23:01) プログラム修正も容易に行うことができます 先ほど作成したプログラムを呼び出しテクノロジーの編集から変更したい場所を選択し なおし 臍を押すだけで その設定に合ったプログラムを作り直すことができます 嘉興市加工深さの変更もこちらの画面に入力し直し 保存ボタンを押すだけで修正完了となります もちろん古い機械で使用してきた実績のある加工プログラムを使いたいケースもあると 思います ハイパーいコントローラはフレイ加工プログラムを登録し使用することができます 従来も通りのモデルプランでの使用方法も可能ですので オペレーターの好みによってプログラム作成方法を選択することができます
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