ハイブリッド多軸機がカム駆動技術を採用し続ける理由

2017年に導入されたハイブリッド多軸機は、CNCとカム駆動機能を組み合わせ、高量生産における精密部品製造を実現します。

「これは、当社のハイブリッド多軸プラットフォームについてよく受ける2つの質問です」と、Davenport Machine（Brinkman International Group Inc.の一部）のチーフマニュファクチャリング&テクノロジーオフィサー、Dan Bavineau氏は語ります。

同社の伝統的な5軸多軸自動盤の次世代進化形であるハイブリッドコンセプトは、CNC技術と親しみやすいカム駆動機能の一部を組み合わせており、Bavineau氏によると、タイトなプロセス制御と精度を提供しながら高速サイクルタイムを実現します。また、直感的なプログラミングと柔軟性の向上を、高生産多軸機として手頃な価格で提供するよう設計されています。

機械コストを抑えるため、基本的な穴あけとタッピング（工具が単にワークに出し入れされるだけ）に一般的に使用される4つの端面加工スピンドルの動作制御には、カムが引き続き使用されています。

この機械の導入以来、多数の設計改良と追加が行われています。詳細はgbm.media/thehybridで確認できます。しかし、同社には依然として、機械のどの要素がカム駆動のままか、その理由は何かという質問が寄せられます。

Bavineau氏の説明によると、穴あけ、タッピング、スロッティングに一般的に使用される機械の4つの端面加工スピンドルの動作制御には、カムが引き続き使用されています。これらにCNC機能を持たせるには、ボールねじ、エンコーダ、サーボモーター、電子機器などの追加コンポーネントが必要となり、機械の総コストが大幅に増加します。また、ほとんどの端面加工操作は単純な動作（送り込みと送り出し）のみで、カムで容易かつ反復可能に処理できます。それでも、これらのスピンドルは独立駆動であり、各端面加工プロセスを最適化するために異なる回転速度で回転できます。

ドラムカムが全体のサイクル同期を維持するために使用されます。

さらに、機械サイクル全体がドラムカムによって駆動され、全体のサイクル同期を維持します。例えば、機械の回転ヘッドのインデックスや、端面加工スピンドルを動かすカムバンクの駆動に使用されます。

しかし、ハイブリッド設計には最小限のカム駆動機能しかないものの、「カム」という概念自体が一部の人には懸念材料だとBavineau氏は認めます。これが、DavenportがLayout Assist Moduleを開発した理由の一つです。このソフトウェアは、ユーザーを加工シーケンスに沿ってガイドし、全操作の速度と送りなどの値を入力することで全体の部品サイクルタイムを計算します。さらに、カム形状とタイミングを自動的に決定し、Davenportがショップ向けにカムを設計・製造できるようにします。したがって、ショップは自社でカムを作成するために、膨大な多軸経験を持つ人材を必要としなくなります。Bavineau氏は、これが多軸加工を、そうでなければ社内の多軸部族知識を必要とする「芸術」から「科学」へと変える方法だと語ります。ほとんどのカムは注文後24時間以内に出荷されます。

DavenportのLayout Assist Moduleは、ユーザーの全体部品サイクルタイムを計算しながらカム形状を自動作成します。同社がカムを製造してユーザーに出荷します。写真提供：Davenport Machine

さらに業界との関わりを深めるため、同社は2月から、伝統的なヘリテージDavenportとハイブリッドプラットフォームの両方について、ニューヨーク州ロチェスターの本社および製造キャンパスで、無料の週単位トレーニングクラスを提供し始めました。参加者は交通費と宿泊費のみを負担します。