ロータリートランスファー機で全長外径旋削、高精度・大量生産を実現

WinemaのRV10 Flexmasterは、インデックステーブルのダイナミックダイレクトドライブにより短いサイクルタイムを実現。テーブルのインデックスタイムは0.3秒未満。写真提供：Winema

大量生産の工作機械現場は、精密部品を高速で製造できる能力からロータリートランスファー機に魅力を感じることが多々あります。しかし、トランスファー機に旋削作業を追加し、それが他のステーションに影響を与える駆動・加工要因から切り離された独立したセルとして動作することを想像してみてください。この追加の独立した旋削セルは、ワークを裏返して裏面旋削を行ったり、別のクランプ位置に移動して完了させたりするのではなく、ワーク全長にわたって旋削できるため、高精度な同心度を提供するとされています。

WinemaのRV10 Flexmasterロータリートランスファー機は、ワークの外周全体を位置決めエラーなしでミクロンレベルの精度で加工できます。精密旋削セル（PTC）により、Tobias Rapp氏（Winemaセールス部長）によると、ワークをセンター間またはコレットでクランプしながら、機械上でOD旋削とボーリングを完了できます。

Rapp氏は、このコンパクトで剛性が高く安定した機械が、φ2〜12mmの小型部品を、バー、コイル、ブランクなどさまざまな金属材料で、高速サイクルタイムとチェンジオーバータイムで加工可能だと述べています。自動車、航空宇宙、電気業界の大量生産アプリケーションに特に有用ですが、高速チェンジオーバーと高い柔軟性により、部品ファミリや小ロットにも適しています。ヨーロッパでは政府がEV生産を推進しているため、EV部品生産がRV10の一般的な用途になっていると付け加えます。

小型部品、小さなフットプリント

ドイツのGrosselfingenにあるWinemaは、2013年にRV10 Flexmasterの開発を開始しました。当時、精密旋削部品市場には、米国で単一部品のみを加工するユーザー向けに設計され、チェンジオーバーに容易に対応できないトランニオンタイプの機械式ロータリートランスファー機が存在していました。しかし、市場は変化していました。完全CNCトランスファー機の需要があることが明らかになりました。機械ショップには、より多くの小型部品ロットの大量生産と、機械式機械では提供できない高速チェンジオーバーを備えた機械が必要だと感じられました。したがって、Winemaは精度、柔軟性、高速チェンジオーバータイム（通常30〜60分、部品要件により15〜120分の範囲）を実現するために作られた、小型、コンパクト、剛性の高いフルCNCトランスファー機でその空白を埋めました。

RV10 Flexmasterは、最大4つのラジアルステーションでフライスと穴あけ操作（ねじ切りフライスと輪郭フライス）を実行可能。フランジアングルヘッド操作（フライス幅など）により、多角形フライス、スロッティング、部分正面フライス、円形輪郭フライスなどが可能。

この10クランプステーションのトランニオンタイプトランスファー機は、直径12mm、長さ80mm以下の部品加工用に特別に設計されています。最小のFlexmasterであるRV10は、フットプリント2.4m×1.2m、高さ2.1mと小さく、重量は20,000ポンドで、Rapp氏によると、小型複雑部品の加工に必要な剛性を確保しています。

トランスファー機より旋盤に近い

従来のロータリートランスファー機では、ワークを保持するチャックがワーク外周の一部を遮るため、通常は完全なOD旋削プロセスを実行できません。しかし、RV10の精密旋削セルは、独立した座標系でワークをPTCに移送し、そこで独立して旋削プロセスを実行できます。センター間旋削では、正確な同心度がワーク全長にわたって一貫して維持され、Rapp氏によると、この機械では20ミクロンです。この高い同心度は通常、旋盤や多軸機で見られますが、ロータリートランスファー機では見られません。

RV10の精密旋削セル（PTC）は、独立した座標系でワークをPTCに移送し、そこで独立して旋削プロセスを実行できます。

多軸機でもこのような高い同心度を出せますが、Rapp氏はRV10の方が優れた選択肢になり得ると説明します。「多軸機は片側からしか加工できず、ワークをアンクランプして反転させ、クランプジョーでスピンドルに戻す必要があります。これによりサイクルタイムがロスし、さらなる操作の時間が累積します。」

機械のPTCには、Captoインターフェースを備えた2つの旋削工具が搭載されています。オプションで各機械に3つのPTCを統合可能です。

その他のメリット

高圧クーラント供給を使用するRV10 Flexmasterには、すでに言及した大量生産での旋削に対するメリットに加え、多くのメリットがあります。もう一つのメリットは、この技術で加工できる金属の幅広さです。Rapp氏によると、さまざまな金属（鋼、銅、真鍮、チタンを含む）でテストされ、それぞれで長寿命工具を実現しており、これはロータリートランスファー機にとって極めて重要です。

従来のロータリートランスファー機は1つの部品しか加工できませんが、RV10はダブルフィーディング機能により2つの部品を同時に加工できます。2つのコイル、バー、ブランクを同時に供給できます。その場合、加工ステーション/スピンドルの半分を1つ目の部品に、残り半分を2つ目の部品に割り当てます。サイクルタイム短縮のため、ほとんどのユーザーは1つの部品だけを一度に加工しています。

1部品加工時は分あたり4〜50個の出力が可能ですが、2部品同時加工時は分あたり10〜80個の出力が可能です。

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