DPテクノロジーEsprit 2008：B軸輪郭加工サイクルでターンミル機の仕上げ旋削を革新

ターンミルプラットフォームの明確な魅力は、ワークを1セットアップで完全加工できる可能性です。CAMソフトウェアの進歩により、B軸ミリングヘッド搭載ターンミル機で、単一切削工具を使用した内外径プロファイルの仕上げ旋削が可能になりました。この新しい旋削仕上げサイクルは、内外プロファイルを1工程で連続切削でき、異なる形状の複数旋削工具を使用する必要がなくなります。

B軸輪郭加工サイクルの開発と特長

B軸輪郭加工サイクルはDPテクノロジー（カリフォルニア州カマリロ）が開発し、Esprit 2008 CAMパッケージで利用可能。切削工具が輪郭に追従しながらB軸を連続回転させる効率的なアプローチで、工具形状により通常アクセス不能な領域にも到達可能。この新サイクルにより、必要切削工具数、工具交換回数、プログラミング時間を削減し、滑らかなステップレス表面仕上げを実現。最終的には機械ショップの時間とコスト節約につながります。

輪郭追従の仕組み

2007年6月、森精機ロサンゼルス技術センターでNT3150ターンミル機を使用したB軸輪郭加工テストカットが成功。NCコードの座標は、機械のファナックコントロールのRTCP（回転工具中心点）機能を用いて工具ノーズ中心で出力。RTCP機能は輪郭加工サイクルに必須で、工具をB軸支点ではなく制御点中心で回転させます。

B軸輪郭加工サイクルはEspritのSolidTurn輪郭加工サイクルベース。主な違いは、B軸技術がB軸回転戦略と許容B軸角度限界の完全な制御を提供することです。

2つの工具姿勢制御戦略

1. 一定リード角維持戦略：工具とワーク表面の間のリード角を一定に保つ。プロファイルの傾斜変化に合わせてB軸ヘッドが工具を傾け、最適切削条件を維持。ユーザー定義リード角範囲と自動衝突検出で総傾きを制限。最良の切削条件だが、ほぼ連続的なB軸動作でオーバートラベル発生の可能性。
2. 工具回転最小化戦略：必要な時のみ工具を傾ける。初期工具姿勢を維持し、現在の姿勢では切削不能な面に到達した時点でのみ、ユーザー定義B軸角度限界内で必要最小限傾ける。テストカットで採用された戦略で、従来工具角度では切削不能な領域のみB軸回転を制限。

両戦略は容易に検証可能で、画面上に工具軸ベクトルを表示して最適戦略を判断できます。ユーザーは切削全体でB軸回転範囲を完全制御可能。ユーザー定義最小/最大B軸角度で総許容回転角を制限、または最小/最大リード角で局所リード角許容範囲を定義して更厳密な制御も可能。

衝突防止機能

組み込み衝突検出で、工具パス計算時にワークと工具の衝突を防止。定義済み工具形状のみならず、ユーザー変更可能な工具シルエットを使用。シルエット形状は実際の工具形状と工具前後クリアランス値に依存。工具周囲に追加クリアランスを設定し、工具前後角度に近いプロファイル切削時の食い込みを防止。

プログラマーは従来方式で複数プログラムを作成する必要がなくなり、単一B軸輪郭加工操作で工具交換なしにプロファイル全体を仕上げ可能。工具交換削減でサイクルタイム短縮、工具切り替え箇所のウィットネスマークも排除。

著者について： アン・マザカスはDPテクノロジーのテクニカルコミュニケーションマネージャー。