ダイナミックツールモニター　ジェイコア

測定精度についてのお問い合わせを頂くことが御座います。

例えば被測定物が停止している状態であれば標準原器を用いて測定し、その絶対精度を確認することも可能ですが、工具は回転しており、振れや工具自体の製造精度も有ります。そこで絶対精度がどの程度なのかをルビーボールΦ6ｍｍの半径Rを180°測定します。

（単位はミクロンですので下3桁はナノメートルになります）

クリックでPDFで表示します。

2999.713から2999.735までの間に収束致します。この測定は、主軸に6ｍｍΦルビースタイラスをチャックさせ無回転の状態で測定したものです。外乱光の影響を受けない環境でジェイコアで測定したものですので一般的な加工現場との整合性は有りません。

では実際の加工現場ではどうなのでしょうか。
下記の画像は牧野フライス製作所様製のV33iにてジェイコアで測定を行い補正を自動で掛けさせ加工を行ったものです。

左：0.5Rボールエンドミル・28,000rpm　右：0.5Rラジアスエンドミル・2,700rpm

左右の段差は接触式変位計で0.0と表示されました。最小表示分解能が0.1μｍでしたので、それ未満に収束しているものと考えられます。

実際に加工現場で必要な加工精度は、停止しているものを測定する前者ではなく加工回転数域で測定を行う後者になります。勿論加工機械や環境によって仕上がり精度には差異が生じると考えられますが2010年に導入されたV33iで有ることを付け加えておきます。

今回の加工は底面加工でしたが、ルビースタイラスの測定結果から鑑みますと底面だけでなく、斜面や自由曲面における三次元補正も可能だと考えられます。

長期の休日（特に冬場）の後にヘッドのカバーの動作不良が発生したケースが報告されました。調査した結果、切削液に含まれる添加剤が乾燥・結晶化し、カバーの開閉を阻害していたことを同定致しました。本製品はマニュアル操作時にオペレーターや主軸がカバーに接触した時、怪我や破損を防止する目的でモーターにクラッチを内包させており、一定以上の負荷がかかった場合、動作を停止させるロジックが組まれております。

カバーの開閉に問題が発生した場合は、ヘッド自体が防水構造となっておりますのでご利用になられている切削液等で摺動部分に付着している結晶・固形物を取り除いて頂くことで解決が可能です。

お試し頂けますと幸いです。

寿命の良さからCBNや多結晶・単結晶のダイア等で製作された工具を使われることが多くなってまいりました。特に非鉄金属や樹脂では単価は高いものの、それを超えるコストメリットや精度の長期間維持を可能にすることで以前と比較しますと加速度的に増加しております。

その流れから、透明工具での測定の可否のお問い合わせが増えております。本製品は透明であっても工具の輪郭を正確に抽出する機能を持っておりますので、安心してご利用いただけます。

下の画像は5軸加工機械に取付けられた画角8.6×6.8ｍｍのタイプです。（8ｍｍφまで測定できます）

回転中のライブ画像

 

輪郭を正確に捉えた測定画面

上記の写真のように透明工具でも正確に測定することが可能となっております。また、工具長・工具径だけでなく形状やRなどの測定も同時に可能です。

 

本製品には自動運転時のバックアップとして測定画像と測定データの保存を行える機能が御座います。この機能を拡張してお客様専用のデータベースを構築する、あるいはお客様が既に構築されているデータベースに接続させることが可能です。

一般的な項目を記します。

１　工具長・工具径
２　日時
３　加工時間
４　ポッドナンバー
５　プログラム名
６　ワーク材質
７　その他

☆　4～7の項目に関してはマクロ領域に記載されていることが要件となります。詳細な打ち合わせ　　後に販売店様よりお見積りをご提出申し上げます。

この機能を使用されますと最も適している加工条件等を過去のデータから導き出すことも可能になります。

ご購入を検討されているお客様から、費用対効果のご質問を承ります。
お客様の設備や業容、オペレーターの受け持ち台数によって変わりますので都度、計算させて頂き、ご回答差し上げておりますが、自動運転を基軸に計算しますと大凡、次の設問で答えが求められます。

１　平均的な稼働時間
　　お使いになられている加工機械の平均的な稼働時間です。例えば、平均で１日10時間ですと、
　　残業に値する2時間分の労務費×稼働日数になります。稼働時間がもっと長い場合や休日出勤
　　が多い場合などは、時間がかかる加工製品を夜中や休日にセットしますと効率的です。基本的
　　に人が居なければ出来ない材料やATCへの工具セット以外は自動で行うことが前提です。

２　工具の平均単価
　　少々面倒な計算ですが、ATC後の加工段差や誤差を避けるために一番細い工具で全加工を行っ
　　ている場合は、通常のCAMで選択された複数の工具を使用することで最終的な工具コストは
　　格段に下がります。一般的な摩耗状態から計算して差額を積算します。

３　磨き工程の圧縮
　　最終工程に磨きが有る場合は、社内、社外ともに工数は段差が発生しないために1/2～1/3に
　　落ちます。各社様の経費で計算します。

その他
増産等で設備自体を増やすようなご計画が有る場合は、材料・工具のセット以外での工数は殆ど掛かりませんので、余程の設備拡充計画でない限り、人員を増やす必要は御座いませんので労務費から計算が可能です。またCAD/CAMオペレーターが昼間だけPCを操作し出来上がったパスを流して材料と工具をセットして自動運転に掛けて帰社されるパターンも良くお見受け致します。

一方で増産の場合でも、加工機械を増設せずに現在の機械の稼働時間を単純に延長させることも良くございます。あくまでも最大ですが、８時間稼働で有った場合は２４時間稼働１週間７日まで計算することが可能です。（実際はセットの関係が有りますので7～8割程度が一般的ですが）労務費は基本、増えませんので売上と減算して試算が出来ます。

Q
操作は難しいのでしょうか？

A
このご質問も良く頂きます。本製品で、工具長・工具径を測定される場合、画面に工具の先端が全て写った状態で【測定】ボタンを押すだけです。

Q
ユーザー層は精密加工がメインでしょうか。

A
一般的な加工を行っている企業様が97％です。
発売当初は研究機関や精密加工を行っている企業様への納入事例が多かったのですが、現在では納入先の97％が一般的な金属加工企業様です。

本製品をご紹介申し上げますと、「弊社（お客様）は精密加工はしていない。」というお声を良く伺います。「図面上の公差は0.05～0.1ｍｍレベルだから必要ないかな」このようなご意見が一般的だと思います。

しかし、金型や治工具でも平面平坦度指定や段差なき事等の指示が有ることも一般的です。例えば図面の指定は一般公差であっても平面平坦度指定を実現し段差を回避するとなると実際の出来上がりは、それらの指示が事実上の公差となってしまいます。

金型や治工具を製作する現場においては、大きな面積の部分はできるだけ大きい工具で切削し、細かい造作部分を小さい工具で加工するのが、最も安く早く行える工程だと思います。段差を発生させないために小さな工具で全加工を行っている企業様もございますが、それに見合う価格設定だから可能になるはずです。

大小の工具を使い分ければツールチェンジが必要になります。加工回転数は工具の径や種類によって異なります。この回転数の違いでモーターやベアリングの発熱量が変化し、工具先端の座標が変わることで平面平坦度や段差の問題が起こります。

下の写真はユーザー企業様が本製品の性能検証を目的に、0.5Rのボールエンドミルと0.5Rのラジアスエンドミルを用いて自動運転で円形加工を行ったもので、中心の重なり部分は両方の刃物で加工しています。

Q
自動測定時に予め、予備長・予備径・工具の形状など入力しておかなければいけませんか？

A
本製品は、画角内、画角外に関わらず、先端形状を自動で判断するAI機能を持っております。従いまして予備データを入力しなくても工具長・工具径を自動で測定致します。一例ですが画角外ボールエンドミルの自動測定を示します。

画角外ボールエンドミルの形状認識時の例
先端が円形状であることを認識し、自動でRを測定し、加工機械にZ/Y軸の移動量を指示することで工具径も自動で測定を行います。

右エッジ測定

左エッジ測定

Q
自動運転時、測定にはどのぐらい時間がかかりますか？

A
画面内にツール先端が全て収まっている場合（画角内測定と言います。TYPE-Mですと工具径が3ｍｍφ程度までです）測定信号を頂いてからNCとの通信を完了するまでで最長で10秒ほどです。
画角外測定（工具径が3.5ｍｍ以上）の場合は、最長で30秒です。（最下点・最右点・最左点を自動で測定します）