デジタルイノベーションの受容：CAD/CAMからツールアセンブリまで、明日のメタルワーキングへ

新しい時代は、切削工具メーカーに新たな要求を突きつけています。単に工具を供給し、加工計画などの適用を支援するだけでは不十分です。現代の金属加工業界には、明日製品ラインの必須機能となるバーチャルで非物質的なソリューションが求められています。

製造業のデジタル化は、今日の現実における明確なトレンドであり、「第4次産業革命」、すなわちインダストリー4.0規格の実装によって刺激された明確な技術的ブレークスルーの一つです。変革の風は、比較的保守的な産業分野である金属加工さえも変えつつあります。切削が金属加工技術の不可欠な手法であり続ける中、この手法に工具を提供する切削工具製造業は、新たな要件を満たす必要に迫られています。その結果、工具を特定する情報も同様に統一・デジタル化されるべきです。情報の相互運用性は、今日と明日のスマート製造プロセスのさまざまなコンポーネント間で適切なデータ交換を確保する鍵です。ISO 13399規格は、切削工具とツールホルダーのデータ表現を、普遍的なプラットフォーム独立性を保証する形で規定しています。主な目的は、コンピュータ支援設計・製造（CAD/CAM）システムを含む、金属加工技術のさまざまな要素（実物であれバーチャルであれ）にとって統一的で理解可能な、工具とホルダーのコンピュータ表現を作成することです。

プロセス計画に取り組む技術者、工具アセンブリを設計したり複雑な重要プロジェクトのツーリング部分を準備したりするエンジニア、CAD/CAM環境で工具パスをチェックするCNCプログラマー、加工オペレーションを最適化するアプリケーションスペシャリスト、より効果的な工具選定を支援する営業マネージャーまで、すべてが工具メーカーの工具データを顧客のソフトウェアに適合させるために何時間も費やす可能性があります。すべてのCAD/CAMユーザーは、デジタル化された工具データへ即座に簡単にアクセスする必要があり、この要件は工具メーカーが提供するサービスにおいて戦略的重要性を帯びています。

データ転送

必須のデータ転送は、.p21拡張子を持つSTEPファイル経由で行われます。これは製品のパラメトリック値に関連するテキストコードを格納します。さらに、.p21ファイルは特定製品の3Dファイル名を提供します。ISO 13399は、CADおよびCAMユーザー間で転送可能な.p21ファイルを規定しています。

E-CATの機能

ショップフロアでの事前加工のために、アクセスしやすく正確な工具データを提供する価値を認識し、イスカルは同社の包括的な電子カタログ「E-CAT」にツールアセンブリ機能を組み込みました。この機能により、ユーザーはE-CATに掲載されたさまざまなイスカル製品からツールアセンブリを構築し、そのデータを自社のCAD/CAMシステムに容易に統合できます。これにより、シミュレーションソフトウェア機能を用いて、特定のオペレーションへのアセンブリ適用の解析を継続できます。

E-CATは、今日のメーカーが直面するいくつかのタスクを解決する効果的なツールです。このプログラムは、加工パラメータに基づいてオペレーションに最適な工具を選択できる高度なフィルタリングシステムを統合しています。ツールアセンブリには、工具、交換可能なインサートやカッティングヘッド、ツールホルダー、必要に応じてリデューサーやエクステンションが含まれ、これらすべてがアセンブリ仕様を最適に満たします。例えば、システムは選択されたツールホルダーがクランプされたカッターの正確な位置を保証するか、ユーザーが位置を変更する必要があるかを認識します。

ツールアセンブリのデジタルツイン表現は、ISO 13399規格に基づいて生成され、これはデジタル化されたスマートファクトリーにおける現在および将来のソフトウェアサポートとの成功的な通信を保証します。アセンブリは、オペレーションの高速かつ信頼性の高いシミュレーション、干渉（インターフェアランス）チェック、工具パス最適化、ワーク保持治具の設計を確保します。選択された加工方法によってワークに作用する力の値が決まり、ツール構成がワーク保持要素の形状に影響するため、ツールアセンブリモデルを用いたオペレーションのシミュレーションは、ワークホルダー設計の効果的な手段と見なせます。解析はバーチャル製造環境で実施され、ショップフロアではありません。これにより、実切削時の潜在的エラーを最小限に抑え、甚至は防止できます。作成されたアセンブリは、3Dおよび2D形式でダウンロード可能で、図面、スケッチ、その他のエンジニアリング文書の準備を容易にします。

E-CATはシンプルでユーザーフレンドリーであり、標準製品ラインアイテムを反映したライブラリ要素からツールアセンブリを作成するCAD機能も統合しています。ツールアセンブリモデルはプラットフォーム非依存で、ユーザー自身のCAMソフトウェアに統合されることを意図しており、加工時のショップフロアでのエラーを防止します。

製造の初期段階で単一および複数のツールアセンブリを計画・検証できる機能は、時間とコストの大幅な節約につながる極めて貴重なものです。イスカルは、こうした可能性を確保することが、あらゆる切削工具メーカーの製品ミックスに不可欠な機能であるべきだと考えています。ツールアセンブリ機能は、現代の金属加工のニーズに対する適切かつ効果的な回答であり、インダストリー4.0の進化する世界で金属加工メーカーを支援するさらなるE-CATツールアセンブリ応用が目前に迫っています。

以前、イスカルの最新記事に掲載されました。