二軸主軸テクノロジーが自動車製造の効率を向上

この記事は、PCI/Absolute Machine Tools Inc.のビジネス開発マネージャーMax Paulet氏によるもので、Manufacturing Engineering Magazine 9月号および当社のオクトーバーフェストプログラムに掲載されました。

140年の歴史を通じて、自動車製造技術はクルマ自体の進化と並行して発展してきました。初期の自動車メーカーは個別に「馬なし馬車」をカスタムメイドしていました。その後、標準化部品と移動式組立ラインが大量生産を実現。統合トランスファーラインの開発により、部品生産が数年間継続可能になりました。より最近では、CNCセルの採用により、製品ラインの変更に対応した迅速な段取り替えと設計変更が可能になりました。今日では、デジタル接続がグローバルな自動車製造を加速させています。

自動車製造技術の重要な部分として、工作機械メーカーは柔軟性と生産性の最大化に向けて機械を改良しています。例えば、CNC横形マシニングセンター（HMC）は多面加工を可能にし、切り屑排出を最大化し、パレットベースの自動化システムを容易にします。二軸主軸を持つ機械は、HMC開発における進化の一歩です。単一の部品の製造における2つの別々の工程を同時加工したり、2つの異なる部品を加工したりできます。二軸主軸を持つ単一機械が2台分の仕事をこなし、アウトプットを向上させながらショップフロアスペースを最大活用します。自動車向けの典型的な二軸主軸HMCの用途は、ギアボックスハウジングとクラッチハウジングで構成されるトランスミッションアセンブリの加工です。二軸主軸技術により、ギアボックスハウジングを一方の主軸で、クラッチハウジングをもう一方の主軸で加工でき、トランスミッションアセンブリ全体を1台の機械で加工可能になります。

PCIの機械に搭載された先進的な二軸主軸テクノロジーでは、各主軸が互いに独立して動作します。この独立性により、機械全体を再プログラミングすることなく、各主軸を個別に操作できます。主軸間距離は調整可能で、アプリケーションの柔軟性を提供。ワークサイズ容量は回転直径800mm、長さ1,275mm。ディスク型ツールチェンジャーとオプションのパレットチェンジャーがスループットを高速化し、ガントリー、ロボット、手動のロード/アンロードシステムが利用可能です。
独立主軸は、一方の主軸が他方に与える影響を最小限に抑えます。例えば、主軸が独立していない二軸主軸機で2つのギアボックスハウジングを加工する場合、一方の主軸で大径リーマ加工を行うと、その共振と振動が他方の主軸の結果に悪影響を及ぼす可能性があります。独立主軸を持つ機械ならその問題はありません。

インダストリー4.0への移行

また、新しい工作機械はインダストリー4.0を実現し、データ取得、蓄積、共有技術を製造プロセスに統合します。ネットワーク化されたセンサーベースのシステムが進行中のオペレーションをリアルタイムで分析し、データをクラウドで共有・蓄積。システムは継続的なデータを確立された加工モデルと比較し、加工プロセスを最適化します。
PCIのデータ統合型機械は、様々な方法で情報を取得・活用します。例えば、センサーで振動を検知して加工問題を示唆。主軸動作自体も分析可能です。主軸の健全性は極めて重要であるため、その監視により予期せぬダウンタイムを防ぐ予防保全スケジューリングが可能になります。
これらの二軸主軸HMCは、ギアボックスハウジングやシリンダーブロックなどの内燃機関部品、ハイブリッドおよび全電動車向けの電気モーターハウジングやバッテリートレイ部品など、自動車部品製造でますます重要な役割を果たしています。ステアリングアームやナックルなどの構造・サスペンション部品、ほぼすべての自動車用途向けアルミ部品の製造にも対応できます。

著者注： PCIの二軸主軸テクノロジーは、2019年10月24日にオハイオ州ロレインで開催されるAbsolute Machine Toolsのオクトーバーフェストイベントで展示されます。詳細は866-807-1243までお問い合わせください。