現代製造業におけるライブツーリング：主なメリットと導入のポイント
ライブツーリングは、メーカーの切削オプションを広げ、機械技術者が旋削以外のオペレーションを実行できるようにします。投資を最大化するために知っておくべきことを解説します。
従来の2軸CNC旋盤は、ホワイトウォールタイヤのように徐々に姿を消し、ますます高性能な複合加工機（ミルターン、マルチタスキング）に置き換わっています。
このトレンドにより、ライブツールアタッチメント（駆動工具アタッチメントと同義）は、旋削部門でますます重要な役割を果たしています。スロット切削、クロスホール穴あけ、これまでマシニングセンタでの二次加工が必要だった部品形状のフライス加工を担います。
しかし、ほとんどのライブツールは工作機械メーカーではなく、サードパーティサプライヤーから供給されます。どのメーカーのものを買うべきか？ どのメーカーが最高のギア、ベアリング、シールを使っているか？ どのブランドが最も精度と剛性が高く、年々真回転を維持できるか？ そして、新しい駆動ツールホルダーが届いたら、さらなるコストを避けるためにどんなメンテナンス手順を守るべきか？ これらは決して安くないツーリング投資です。
最適なライブツーリング選択肢を見つける
これらはすべて優れた質問であり、スコット・レイチ氏が回答を助けてくれます。
EXSYS Tool Inc.のセールス&マーケティングマネージャー、レイチ氏は、高品質なライブツール選択肢は豊富にあるものの、ショップは自社の特定旋盤とそのタレット（複数の場合あり）に適合するものに限定されることを説明します。マシニングセンタではCATとBTスピンドルが一般的（これらもHSKやその他のデュアルコンタクト設計へ進化中）ですが、工作機械メーカーはタレット設計で独自路線を進んできました。
特定の名前を出さず好みも示さずに、レイチ氏はライブツール旋盤の大半がVDIまたはBMTタレットを装備していると述べます。前者の頭文字はVerein Deutscher Ingenieure、Google翻訳では「ドイツ技術者協会」。予想通り、VDIはヨーロッパ発祥です。ツールホルダー本体にギザギザのシャフトがあり、タレット面または周面の穴にスライドさせ、内部の歯付きカムロックドローバー機構と嵌合します。切削工具回転は、シャフト端部のスプラインギアがタレット内部のサーボモーターと噛み合うことで実現されます。
聞く相手によりますが、BMTは「ベースマウントタレット」または「ボルトマウントツーリング」の略。イライラするほど非標準的な4つのボルト穴とキーウェイのパターンで、駆動ツールをタレット外側面に位置決め・固定します。VDIツーリングと同様、タレット内部のサーボモーターで駆動しますが、カップリング自体は、ザウター社製ディスクタレットで一般的なスプラインインターフェースと、より一般的なタングスタイルドライブの間で異なります。
VDI支持派は、駆動ツールホルダーがタレットのどちらの面にも取り付けられるため、より柔軟でコスト効率が良いと主張します。また、タレットの芯出し不良がある旋盤では、ダイヤルインジケーターと真鍮ハンマーでの軽いタッピングでツールホルダーを容易に芯出しできるため、VDIの方が少し精度が高いかもしれません。
イージーに行こう
しかし、この調整機能こそがVDIのアキレス腱でもあります。そのためか、VDIは剛性が劣り、セットアップ時間が長くなると指摘する声もあります。対照的に、BMTの4つのキーウェイは調整不要——セットしてボルト締めすれば即加工開始です。
「私の経験では、タングスタイルBMTが駆動ツールホルダーの第一選択としてVDIに取って代わっています。ただし、CNC機械技術者がいくつかのベストプラクティスを守れば、両スタイルとも優れた仕事ができます」とレイチ氏。
その中でも最重要なのが、ライブツールCNC旋盤での長期的・トラブルフリー・生産的なフライスオペレーションの秘訣です：マシニングセンタのように扱わないこと。これらのツールホルダーの小型スピンドルには、専用フライス盤より浅い切込みが必要です。送りは適度に保ち、複数のフルートを同時に係合させてハーモニクスとチャッターを低減させましょう。
同様に、工具突き出しは最小限に抑えるべきです。そうでなければ、工具径の3〜4倍突き出すと、ツールホルダー内部の比較的小さなスピンドルベアリングに過負荷がかかります。さらに悪いことに、ラジアル方向に長く突き出した切削工具は、タレットインデックス時にカバーと衝突する可能性があり、かなり深刻な事態を招きます。
カムリで畑を耕す
Lyndex-Nikken Inc.の副社長、トム・ダン氏も、ライブツールアプリケーションにおける健全な機械加工プラクティスの必要性に同意します。EXSYS Toolのスコット・レイチ氏と同様、日常的な予防メンテナンス手順を守ることで、ショップはライブツール旋盤投資を最大化する上で大きく前進できると提案します。
「より少ないリソースでより多くを求められるため、ライブツール旋盤は伝統的な機械加工アプローチを『チート』しているようなものです」とダン氏。「トヨタ・カムリのフロントにアタッチメントをボルトオンして畑を耕すようなものです。できることはできますが、エンジンとトランスミッションを大切にしなければ、望まないほど早期に予期せぬダウンタイムを経験することになります。」
つまり、ツールホルダーを清潔に保ち、適切に潤滑すること。分解整備の間も摩耗を点検。ウェット・ドライ両対応のライブツールを選べば、プログラマーが内部クーラントをオンにし忘れてシールとベアリングを焼くリスクを排除できます。また、各ライブツールの使用時間を記録しましょう。これにより、限界を超えて使い続けるというよくある問題を防ぎ、ルーチンメンテナンスが完全なリビルド、あるいはそれ以上の事態になるのを防げます。
メンテナンス以外でも、各サプライヤーには独自のセールスポイントがあります。ダン氏は、市場のほとんどのライブツールがERコレットシステムに依存している一方、Lyndex-NikkenのSKコレットは急峻な8度テーパーにより、より高剛性で把握力が強いと指摘します。レイチ氏は、あらゆる規模のショップで工具交換ダウンタイムがますますクリティカルになっているため、EXSYS ToolのPreci-Flexモジュラーアダプターを推奨します。標準ERコレットまたはコーン・フェイスコンタクトのPreci-Flexアダプターを使用可能。クイックチェンジシステムはオフライン工具プリセッティングをサポートし、未経験オペレーターでも工具交換を簡素化、従来のコレット式ホルダーよりはるかに高速です。
ライブツーリング：投資を最大化する方法
ライブツーリングは、メーカーの切削オプションを増やし、旋削以外のオペレーションを可能にします。
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