金属加工・製造業を形作る4つの切削工具トレンド

大手切削工具メーカー2社が部品製造の未来に備える。最近のイノベーションを検証し、工具がどこへ向かっているかを探る。

独自航空宇宙金属からポリマー、炭素繊維複合材、金属粉末3Dプリント部品まで、明日の材料は進化し続けています。

これらの材料を加工する切削工具とツールホルダはどこへ向かうのか？ コスト、工具寿命、予測可能性のどれが新工具開発のドライバーになるのか？

工具からのリアルタイムフィードバックはどれほど重要になるのか？ インダストリー4.0と産業用IoT（IIoT）は単なるバズワードなのか、それとも金属加工技術におけるゲームチェンジングな進化の瀬戸際にいるのか？

結論がどうあれ、切削工具サプライヤーとメーカーはこの勇敢な新世界を受け入れています。

切削工具トレンド #1：IoT（モノのインターネット）統合

これらの問いを投げかけていない人は、10年後に「もっと違うやり方をすべきだった」と後悔するかもしれません。多くの切削工具メーカーが新超硬、コーティング、形状を猛スピードで開発する一方で、デジタル化が、より技術志向の強い労働力に直面しながら生産性を高めたいショップにとっての明確な道筋になると期待されています。

その中でもサンドビック・コロマントは、インダストリー4.0とIIoTのメリットを顧客が活用できるよう、ダッシュボードと可視化ツールのエコシステム全体を開発し、精力的に取り組んできました。例えば同社のCoroPlusコネクテッドソリューションプラットフォームは、工作機械稼働率やその他効率指標に関する、かつてない洞察を提供すると謳っています。同様に、DTH Plus駆動ツールホルダは、ミルターンCNC旋盤のダウンタイム削減を目的とした予知保全機能を提供します。

サンドビック・コロマントの戦略・ビジネス開発担当VP、マグナス・エクバック氏は、IMTS 2018で基調講演を行い、デジタル化がいかに離散製造を再構築しようとしているかを説きました。

業界に影響を与える主要トレンドとして、情報需要の増大、スキルギャップの拡大、設計・計画段階でのより良い意思決定の必要性を挙げ、これらすべてがより高い接続性とデータアクセスによって対処可能だと述べました。

サンドビック・コロマントのデジタルビジョンを、IMTS 2018でのジェフ・リジー氏（デジタルエンジニアリングディレクター）へのインタビューでご覧ください。

切削工具トレンド #2：旋削における振動低減

その顕著な例が、同社のサイレントツールズプラスプログラムです。これは突き出しの長い内径旋削加工における振動を低減し、穴品質を向上させるために設計されています。実質的にすべての主要ツーリングメーカーが、このしばしば厄介な用途向けに何らかの制振ボーリングバー技術を提供しています。

サンドビック・コロマントはさらに一歩進み、Bluetooth対応センサとモバイル「アプリ」を工具に搭載し、ボーリング状態を能動的に監視できるようにしました。

エクバック氏が指摘した通り、製造設計と計画は将来の機械加工現場でますます重要な役割を果たします。サンドビック・コロマントのCoroPlus ToolGuideやToolLibraryのようなクラウドベースユーティリティは、工具パスプログラミングを効率化し、最初のチップが出る前から加工プロセスの最適化を支援します。

ケナメタルのNOVOプログラムも、「Art to Part to Profit」デジタルツールスイートで類似の機能を提供します。ユーザーは切削工具・ツールホルダのデジタルモデルを選択・ダウンロードし、適用アドバイスを受け、シミュレーションと微調整が可能です。

ケナメタルのNOVOプログラムについて、この動画で詳しく解説しています。

切削工具トレンド #3：エンドミル、ドリルとチップシニング効果

選択肢は豊富です。ケナメタルは昨年だけでも多数の高性能・用途特化型エンドミルとドリルを発表しました。KOR 5はクーラントホール付き5枚刃チップブレーカー付き超硬エンドミルで、「アルミ荒加工の王者」と謳われています。

HARVI I TEエンドミルの独自フルート設計は、鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、耐熱合金で同等の性能を約束します。KenTIP FSドリルは、コスト効率に優れたモジュラー設計でソリッド超硬並みの性能を発揮するとされます。Mill 4-12^KTやHARVI Ultra 8Xなどのインデキサブルカッタも、高性能フライス加工の基準を引き上げ続けています。

サンドビック・コロマントもデジタル分野だけで手をこまねいていたわけではありません。CoroDrill DS20は深穴・高精度穴あけ向け、CoroDrill 860は航空機フレームに見られるCFRPや金属積層（アルミニウム/チタン）の穴あけをターゲットとしています。

おそらくより注目すべきは、サンドビック・コロマントが切削工具の「ディスラプター（破壊的イノベーター）」としての役割を果たしている点です。CoroCut QD突切り工具は、ハイエンドCNC旋盤のY軸を活用し、突切り加工で工具寿命と送り速度を大幅に向上させます。同様に、CoroTurn PrimeTurning^TMは、チップシニング効果（トロコイダルフライスが成功するのと同じ現象）を利用し、ワークをスピンドルから「離れる方向」へ旋削するという、全く型破りな方向で加工します。

切削工具トレンド #4：製造業における3Dプリンティング

これらの切削工具大手各社は、ますます多くの製造業者が親しんでいる技術、すなわち3Dプリンティングを用いたもう一つの革新的ツール製造戦略を追求しています。

サンドビック・コロマントは、自律走行車メーカーLocal MotorsでのCoroMill 390（軽量・積層造形インデキサブルフライスカッタ）で大きな成功を収め、複合材シャトルシャーシのフライス加工時間を95%削減したと報告しています。クイックチェンジCaptoヘッドのおかげでセットアップ時間も短縮されました。

ケナメタルも3Dプリンティングを活用しています。ある顧客が、電気モーターハウジングの同軸ボア2本をリーマ加工する際、工具が重すぎてマシニングセンタで対応できずにいました。ケナメタルのエンジニアがカスタムインデキサブルリーマを設計・3Dプリントし、工具重量を半分に削減しただけでなく、同自動車メーカーの厳しい精度・真円度・表面粗さ要求をクリアしました。

これらの成功事例は、もう一つのトレンド、すなわち「カスタムツーリング」を代表しています。市販工具では対応できない場合や更なる生産性が求められる場合、これらの切削工具メーカーは深いエンジニアリング知識を駆使してソリューションを提供します。それはインデキサブルドリル・面取り・スポットフェイス複合工具のような基本的なものかもしれませんし、3Dプリント軽量リーマのような高度なものかもしれません。

ニーズが何であれ、積層造形は切削工具サプライヤーとそのユーザー双方に深遠な影響を与えるでしょう。冒頭で投げかけた「コスト、工具寿命、予測可能性のどれが最重要か？」という問いへの答えは明確です：すべてです——さらにデータ可視化と接続性を加えて。

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