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22 | 2 0 1 9 年 0 5月

エンジニアリング日本 ENGINEERING JAPAN

PORTESCAP 新型35ECS ULTRA ECブラシレスモータ

4 ARCインフォマティックが、オープンかつセキュアなモバイル・プラットフォームPCVUE 12をリリース！

6 VISION 規格準拠の「SMART GENICAM APP」を利用して IDS NXT デバイスを使う

SECO TOOLS ロングリーチ式機械加工の課題を克服

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ENGINEERING JAPAN

ARC INFORMATIQUE

PORTESCAP

BALLUFF

IDS IMAGING DEVELOPMENT SYSTEMS

NELSON AUTOMOTIVE

AEROTECH

SECO TOOLS

KENNAMETAL

記事掲載のお申し込み： editor@pdf-engineering-japan.com 本誌無料デジタル版をご覧いただけます。登録はこちらから： www.pdf-engineering-japan.com ENGINEERING JAPANは、INDUPORTALS MEDIA PUBLISHINGがお届けするエンジニア向けの専門誌です。産業市場の最新製品および企業ニュースを紹介しています。本誌では、記事の編集に最大限の注意を払っていますが、掲載情報の正確性を保証するものではありません弊社は記事の内容や利用方法について、一切の責任を負わないものとします。

INDUPORTALS

MEDIA PUBLISHING

CUBIConcept 軸駆動・回転駆動の最適化されたソリューション―― 機械駆動のマーケットリーダーであるREDEXは、剛性・高精度・モジュラー設計、そして工作機械にとって最先端でダイナミックな軸を保証するために必須となる特徴を十分に備えた製品を開発した。 REDEXの製品は先進技術を修練させ、イノベーションとリスクフリーな新たな設計となっている。その結果、Industry 4.0に沿った機械設計へ適合した。あらゆる方向からマウントもセッティングも容易くできるキュービックデザインによって、設計も組立も非常に容易となった。

Hall 3 Stand E3017

世界規模のセールスネットワークを駆使して、REDEXは製品の選定・組立調整・試運転な最初から最後までフルサポートで対応する。

w w w. m a c h i n e - d r i v e s . c o m T. 34 944 404 295 E. info@redex-group.com

新製品

新型35ECS ULTRA ECブラシレスモータ

超高速でコンパクトなパッケージ。

ポ

ルテスキャップは、スロットレスブラシレスDCモータのUltra EC™シリーズに、新型 35ECSモータを新たに追加できることを誇りに思います。この2極モータは、超高速かつ超高出力（連続出力最大 3 3 0 W）の性能を発揮します。しかも、ポルテスキャップのスロットレスブラシレスモータはスムーズな動作と長寿命性にも妥協がありません。

詳細

新型 3 5 E C S モータには、長さの異なる 3 5 E C S 6 0 と 3 5 E C S 8 0 の2 種類をご用意しています。3 5 E C S 6 0と 35E C S 8 0 には、摩擦やブラシの摩耗を防止し、幅広い動作速度において鉄心損失を抑えながらも圧倒的なトルクと出力密度を実現する、当社特許取得済みの U l t r a E C コイルテクノロジを採用しています。これらのモータには、当社特許取得済みの高速ローター設計も採用しており、最大で 4 0 , 0 0 0 r p m の回転数を維持できるのが特徴です。3 5 E C S 8 0 は、高速域で優れたトルク性能を発揮することで、スリムおよびロングタイプのパッケージの新しい境地を開拓するユニークなモータです。また、3 5 E C S 6 0 は、低い電圧でも高速性能を発揮できるモータとなっています。堅牢な設計により、35E C Sは 2 秒間に最大で 1.1N m（35E C S 6 0）または 2 . 0 N m （35E C S 8 0）のピークトルクを維持できます。 3 5 E C S は産業用アプリケーションを含むほとんどの用途に適用できます。パワーと装置の処理能力を妥協することなく、装置の長寿命化および高信頼性を実

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新製品

現し、消費電力を抑えることができます。新型 35EC S シリーズは、バッテリ駆動ハンドツール（工業用締め付け装置や電動ドリル）、工場オートメーション機器（大型ファンや真空ポンプ）などの用途に最適です。また、寸法（直径）に制限がある用途においても最適な選択肢です。新型 35E C Sモータには、フロントフランジがレーザーで溶接されており、高トルクの反作用にも耐えることができるようハウジングが強化されています。コイルヘッドにある温度プローブにより、高負荷用途におけるモータのパフォーマンスを最適に制御できます。これらのモータは、ホールセンサと計 6 種類のコイルを取り揃えており、お客様の求める速度や電圧の要件に合わせることが可能です。ご要望に応じて、ポルテスキャップでは、ギアボックス、エンコーダ、他種コイル、機械インターフェース変更など、製品のカスタマイズにも対応しています。

モータ性能 Po r te s c a p 35EC S 6 0：フレームサイズ直径 35 m m 、フレームサイズ長さ60 mm、トルク120 mNm、R /K 2* 0 . 9 0 0 103 / N m s 、最大速度 4 0 , 0 0 0 r p m Po r te s c a p 35EC S 8 0：フレームサイズ直径 35 m m 、フレームサイズ長さ80 mm、トルク193 mNm、R /K 2* 0 . 370 103 / N m s 、最大速度 4 0 , 0 0 0 r p m *このモータ定数は、所定のトルク値 Tに対するジュール損失率Pjを与えます。小さい方が優れていることを示します。P j = ( R / K 2) * T 2 w w w. p o r t e s c a p . c o . j p

ポルテスキャップは全世界においてI S O 9 0 01: 2 015 の認定を受けているほか、インドの生産拠点は I S O 13 4 85、ISO 14 0 01: 2015および O HSA S 18 0 01: 2015 の認定も受けています。

詳細

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新製品

ARCインフォマティックが、オープンかつセキュアなモバイル・プラットフォームPCVUE 12をリリース！

ARCインフォマティックから、PcVueバージョン12のリリースをご案内します。PcVue 12 は、オープンかつ拡張可能なプラットフォームとして未来指向のソフトウェア・ソリューションとなっています。

安

全で簡単な導入・運用ができるようにA R C が独自に開発したEasyMobileTechnology をもとに、最新技術を盛り込んだ革新的な WebおよびモバイルHTML5プラットフォームが特長です。新バージョンには、IoTに対応したLoRaWANドライバも含まれており接続の要素からワイヤレスにデータ収集できるほか、制約のない相互運用性に向けた新しいUniversal Data Connectorも組み込まれています。

すべてのモバイル・ユーザーにバージョン 1 2 の H M T L 5 による最新クライアント We bV u e は、インストールや設定を行うことなく、ユーザーは事実上どんなタッチデバイスでもミミック（グラフィック）の操作が可能です。ブラウザ間の互換性や H T T P S によるセキュア通信、ネットワーク分離を考慮した運用を保証することで快適なユーザーエクスペリエンスを実現します。また、迅速な対応を可能にするモバイル・アプリケーション To u c h V u e が、この総合的な W e b・モバイル製品の機能を強化します。ユーザーは、新たに複数の場所から同時にデータにアクセスでき、受け取ったアラームごとにそのコンテキストに基づいたミミックを表示可能になりました。さらにインターフェイス設計を見直して、ユーザーエクスペリエンスと操作性も高めました。

詳細

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W e bソリューションの導入が、わずか数クリック！ E a s y M o b i l eTe c h n o l o g y によって、ユーザーは安全なプラットフォームを素早く導入できます。そのため、W e b サービスや W e bアプリの実現に最適です。M i c r o s o f t I n t e r n e t I n f o r m a t i o n S e r v e r が組み込まれていますので、データ保護およびセキュリティ面で信頼できる関係をユーザーやアプリ、Webサービスの間で構築するのも容易です。なんでも（すべて）接続 P c V u e 12では、U n i v e r s a l C o n n e c t o r による新たな方法でデータ交換や自由な相互運用が可能になりました。この U n i v e r s a l C o n n e c t o r は S Q Lブリッジとして、E R P の様々なデータソースをA z u r e データベースや S N Sにさえ接続できます。 Pc Vu e 12は接続性も拡大し、I oT 向け接続対象の統合に新しい可能性が広がります。たとえば Pc Vu e 12 の新しいLoRaWANドライバが、ワイヤレスな電源内蔵型センサなどの I oT 要素を従来のオートメーション制御装置と組み合わせて使うといった、ハイブリッドなシステムアーキテクチャをサポートします。垂直的市場に向けた新機能 P c V u e 12 には、エネルギー産業や工業分野、運輸産業などの市場に合わせて開発した機能が盛り込まれています。エネルギー産業向けには、変電所の自動化を促進するため、I E C 618 5 0 および I E C 10 4 に対する改良を行いました。

- M o x a i o L o g i k コントローラ用 S m a r t G e n e r a t o r は、Moxa社製コントローラの設定を自動化します。運輸産業向けには、鉄道システム・ライブラリとして、都市交通や幹線鉄道、駅などのグラフィックをご用意しました。ユーザーインターフェイスと設定ツール Pc Vu e 12では、ユーザー指向の機能を継続的に改善して、開発者とエンドユーザーの両者が生産性を向上できるようにしています。瞬時に新プロジェクトを生成可能なように、Quickstart アプリケーションには産業・Web・ダッシュボードの3 タイプの新しいスタイルをご用意しました。それぞれに、ライト/ダーク・スキンのほか多数のカラーテーマを設定できます。 Pc Vu e 12の核心は汎用性です。We b やモバイル・アーキテクチャの実現に関する無数の機能があります。柔軟なプラットフォームとして、あらゆるユーザー（システムインテグレータや I T/ O T 技術者、エンドユーザー）に向けて設計されており、多数の市場分野に応じたモジュールもご提供します。 Q R コードをスキャンして P c V u e 12 のダウンロードし、P c V u eコミュニティにご参加ください！ w w w. p c v u e s o l u t i o n s . c o m

工業分野では、以下の新しいS m a r t G e n e r a t o r によって設定を合理化できます：

詳細

- S i e m e n s用S m a r t G e n e r a t o r は、T I Aポータル・プロジェクトの要素をインポート可能です。 - O P C 用 S m a r t G e n e r a t o r は、データソースが O P C サーバである場合の設定を自動化します。 22 | エンジニアリング日本 | 2019年 05月

新製品

小規模プロセスにも堅牢なセンサを

液体・気体に直接接触させて温度を測定。バルーフは、油圧ユニットなどに向けたBFT 媒体接触式温度センサのラインナップ拡大を図っています。

新

しい製品は、表示器やトランスデューサを内蔵するほか、PT1000測温抵抗体センサにも対応しています。表示器なしのモデルは特にコンパクトで耐振動性を備えており、一方、表示器付きモデルは見やすい回転式ディスプレイによって運用性と取付けの柔軟性を高めています。 B F Tセンサは、製品仕様に応じて、P N P スイッチ出力、0 -10V / 4 -20 mAのアナログ出力を備え、P T10 0 0 センサとしても使用できます。取付けも簡単で、標準の管用平行ねじ（G）あるいは管用テーパねじ（NPT）を介してプロセス機器にねじ込むだけです。また、4 ピン M12コネクタ1つをセンサに接続すれば配線が完了します。

詳細

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機械や設備で使用する液体・気体を連続モニタリングできれば、プロセスの信頼性が大きく向上します。維持すべき物理量は、圧力・充填レベル・温度など様々ですが、例えば油圧システムでは作動油の温度モニタリングが必要です。B F T 媒体接触式温度センサを使用すると、この温度測定が容易に行えます。油圧回路の温度をモニタリングして作動油の粘性を最適に保てば、機械の性能を保証できます。また、制限温度など、プロセスにとって決定的に重要な条件を内蔵のスイッチ出力で直接制御することも可能です。アナログ出力からは測定値を連続的に取得できます。この B F T 温度センサは、冷却液や潤滑油、圧縮空気の温度モニタリングにも優れており、多彩なアプリケーションで活躍します。 w w w. b a l l u f f. c o m

新製品

高性能な単軸PWMドライブ XC4E：ブラシ付き及びブラシレスDCモーター、ボイスコイル、ステッピング・モーターに対応 • H yperWire®光ファイバ・インターフェイス • 最大30Aのピーク出力電流 • A C電源内蔵 • セーフ・トルク・オフ（STO）安全回路 • 2 軸あるいは 3 軸対応の位置同期出力（PSO）もオプションとして利用可能

WMデジタル・ドライブXC4eは、高性能な単軸用モーター・ドライブとしてブラシ付き及びブラシレスDCモーターやボイスコイル、ステッピング・モーターを制御します。最大動作電圧はDC 340 V、ピーク電流容量は30Aです。全バージョンが、HyperWire® モーション・バスを採用した運動制御プラットフォーム Automation 3200（A3200）との互換性を備えています。デジタルな電流閉ループとサーボ閉ループによって、最高レベルの位置決め精度と速度安定性を実現しました。そのため、制御サイクルを最高20 k H zまで高めることが可能になり、デジタルおよびアナログ I / O 処理、データ収集、プロセス制御、エンコーダーの逓倍処理もリアルタイムに行えます。標準機能には、セーフ・トルク・オフ（ S a f e To r q u e O f f：S T O）、3 2ビット1, 6 0 0 万要素のデータ配列、デジタルおよびアナログ I / O 、単軸の位置同期信号（P o s i t i o n S y n c h r o n i z e d O u t p u t：P S O）、個別の原点設定やオーバー・トラベル設定、高性能な電流検出器などがあります。またエンコーダーについては、矩形波や正弦波、アブソリュート型エンコーダーに対応しています。

標準仕様のX C 4 e は、矩形波エンコーダーから最大 4, 0 0 0万カウント/ 秒でフィードバックを取得します。一方正弦波エンコーダーは、オプションの逓倍機能を用いれば最高65, 53 6ビットの分解能を実現可能です。さらにデュアル逓倍エンコーダーによるフィードバックもサポートしています。それぞれの単軸 P WMデジタル・ドライブ XC4 e は、高性能な単相エンコーダ逓倍器 M X 2やデュアルエンコーダ逓倍器 M X 3と合わせてご注文いただくと、いっそう高レベルな位置・速度制御が可能になります。さらに、標準 P S O 機能に対する様々な拡張オプションもご用意しています。たとえば、3 軸対応 P S Oでは最大 3 軸のエンコーダーとリアルタイムに通信できるほか、A e r o t e c h の P a r t - S p e e d P S O を使用すれば、P S O 機能をキネマティック配置に拡張できます。各ドライブには、オプションのI/O拡張ボードを追加して、入出力点数を大幅に増やすことも可能です。この I /O 拡張ボードは、専用のP S O出力とP S O 同期入力を備えており、外部のモードロック周波数入力によるプロセス制御の同期によく利用されています。

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新製品

NELSON AUTOMOTIVEが AVISTUDへとブランドを刷新

自動車産業向けスタッド溶接で世界をリードするNelson Automotiveから、お客様や出資者、産業界の皆様に事業ブランドの刷新についてお知らせいたします。

新

ブランド A V I S T U D への変更は、以前の事業母体 N e l s o n S t u d W e l d i n gというブランドからN e l s o n A u t o m o t i v e の事業が完全に独立したことを表すものです。2 0 1 8 年 4 月に D o n c a s t e r s 社が N e l s o n S t u d W e l d i n gをS t a n l e y B l a c k & D e c k e r 社へと売却したのを受け、独立した自動車関連企業として設立されたのが N e l s o n Automotiveでした。

AV I S T U Dというブランド名には、自動車産業で多目的に使える革新的なスタッド溶接（ A u t o m o t i v e , Ve r s at i l e a n d In n ov at i ve S T UD we l d i n g）で業界をリードしてきた自負が込められており、これからも自動車メーカーやサプライヤーに向けて高度な製品の提供に邁進していきます。特に、新しい主要な成果として、2 018 年12 月にはメルセデス・ベンツの C- C l a s s および S - C l a s s の生産に向けてクライスラー社へ革新的な技術設備を提供したことを発表できました。 AV IS T U D の最高経営責任者H e n n i n g St a m sは次のように説明しています。「これまで以上に自動車産業は生産プロセスでの速度と柔軟性を求めています。そこで、当社も常に事業を見直しながら、軽量化や高強度材料の採用、電気自動車への対応などに加え、生産プロセスの速度を高めたいという自動車産業のニーズに応えてきました」。

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新製品

また、A V I S T U D の技術部門を統括する E d u a r d K i r c h n e r は次のように約束しています。「当社は、経験豊かな技術者からなる確かな開発チームによって、スタッド溶接分野の技術革新をリードしています。今後も新ブランドAV I S T U D のもと、世界的な自動車産業市場で活躍できるよう全力で取り組んでいきます。すでに自動車産業のお客様からは当社の革新的で汎用な技術を信頼いただいていますが、将来の自動車生産についてもご支援いたします」。

現するために、全社を挙げて研究開発から納入までしっかりお引き受けします。将来への投資や現在進行中の開発について、引き続きご報告できるのを楽しみしています」と、C E O の S t a m s は期待を明らかにしています。 w w w. a v i s t u d . c o m

AV I S T U D は、スタッド溶接分野における技術革新の最前線を担っています。たとえば S P E E D P O R T フィーディング・システムは、1台のユニットで1日4 0 , 0 0 0 本以上のスタッド溶接を可能にします。そのほかにも手動および自動システムを広範に揃えており、量産現場に向けてはロボット溶接ヘッドも提供しています。アジアや欧州、米州の多数の国に支社を構える一方、製品についてはドイツでの開発と製造を続けていきます。ドイツには10 0 名以上の専門チームがおり、次世代のスタッド溶接システムを創り出しながら、速度・性能・耐久性の限界に挑んでいます。

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「新しい生産設備に向けたシステムでも、既存工場の改修であっても、お客様に最適な新プロセスを実 22 | エンジニアリング日本 | 2019年 05月

新製品

VISION 規格準拠の「SMART GENICAM APP」を利用して IDS NXT デバイスを使う

「Smart GenICam」ビジョンアプリにより、自分でプログラムしたカメラ機能も規格に準拠できます

カメラの機能を自分でプログラムしかもVision 規格に対応。

ユ

ーザーが自分で作成した機能を最新のインテリジェントなカメラで実行するには、2 つの課題があります。1 つは、専用インターフェースを使用しないとカメラにアクセスできないことが多く、これがサードパーティアプリケーションでのデータ処理をも難しくしています。もう 1 つは、G i g E V i s i o n などの高速データインターフェースを装備したモデルが限られていることです。

しかしながら、産業用途ではその両方を克服することがしばしば求められます。そのため、IDS I m a g i n g D e v e l o p m e n t Sy s t e m s G m b H は、標準の産業用カメラにビジョンアプリベースの I D S N X T コンセプトを導入しました。「S m a r t G e n I C a m A p p」により、お客様独自のプログラミングによって生成されたデータを、あたかもメーカーに依存しない産業用カメラの標準機能の一部であるかのように、全く同様に使用できます。 G e n I C a m はカメラインターフェースとして、標準化されたカメラ機能と、カメラメーカーによる特殊機能の統合を可能にするいわゆる機能ノードマップ（カメラ A PI）を提供します。その G e n I C a m をもとに、IDS は現在「S m a r t G e n I C a m」ビジョンアプリの開発を進めています。これを使用すれば、お客様は V i s i o n 準拠の方法で独自に作成したカメラ機能を統合して使用することもできます。

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この機能は 2 019 年第 2 四半期からご利用いただ 22 | エンジニアリング日本 | 2019年 05月

新製品

IDS NXT モデルは幅広い用途にご利用いただけます

けます。新しいカメラ機能をビジョンアプリとして I D S N X T カメラにただアップロードするだけで、カメラファームウェアがそのアプリケーションコードを機能群に統合します。ビジョンアプリの設定や制御、出力は、H A LCO N などの G e n I C a m 準拠のサードパーティアプリケーションであれば、 X L M 形式の C a m e r a D e s c r i p t i o n F i l e によって簡単に処理でき、同時に G i g E の帯域幅を完全に利用できます。 V isi o n 準拠のアプリケーションを IDS NX T プラットフォームで使用すると、アプリケーションのプロセスをカメラとホストP C の間で振り分けることができるため、さらなるメリットが生まれます。たとえば、IDS N X T r i o と r o m e などのモデルには、強力な組み込みシステムとして、処理プロセスの一部またはすべてをホスト P C からカメラ (「エッジ側」) に移行するオプションがあります。ネットワーク負荷やエネルギー消費量、システムコストを低減できるほか、処理にハードウェアアクセラレーションを利用できるといった利点もあります。

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h t t p s : // j p . i d s - i m a g i n g . c o m / v i s i o n -2 018 - i d s nx t.html 22 | エンジニアリング日本 | 2019年 05月

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ロングリーチ式機械加工の課題を克服

製造業における数多くの最新動向により、長い工具を使用した正確な穴開けや旋削作業がますます困難になっています。さらに、厳しい公差とミスのない再現性に対する要求も高まっています。新たに登場した高性能被削材は加工がより難しく、機械加工システム内のストレスが上昇します。時間とコストを節約するため、メーカーは複数のパーツを重ね合わせて一枚型の被削材にしていますが、これには深い穴の加工とマルチタスク型加工工具の複雑な部品の旋削が必要になります。

メ

ーカーがこうした課題を克服するには、それぞれの機械加工システムのすべての要素を調べて、確かな成功を約束する技術とツールを利用しなければなりません。主な要素として、加工安定性、工具保持、ワーククランプ、切削工具形状などがあります。一般には、頑丈な固定具、硬い工具、用途に最適な工具を慎重に選ぶことが、正確で生産性の高いボーリング工程とロングリーチ式旋削工程の基盤となります。

石油 /ガス生産会社、発電、航空宇宙部品メーカーが最新の工具と技術を採用する最有力の候補である理由は、これらの企業が普段扱っているのは大型で複雑な部品で、長い工具を使用する必要があるからです。部品の多くが強靭な合金でできているため機械加工が難しく、振動を伴う強い切削力が生じます。一般に、ほぼすべてのメーカーがロングリーチ式ボーリング作業によって生産性が向上し、コストを削減できます。たわみと振動深層ボーリングが他の切削加工と区別されるのは、刃先を穴の中の機械の接続部から離れた箇所で運転するためです。ロングリーチ式内部旋削作業でも同様の条件を伴い、これらのボーリング作業と旋削作業で対象となる穴は、ポンプハウジングやコンプレ

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新製品ッサハウジングのような被削材と同様に、切削が断続的です。そのため工具の突き出し部の長さは穴の深さによって決まり、結果としてボーリングバーがたわんだり切削工具の長さが伸びたりします。たわみにより切削過程で切削力が変動して、振動やビビリが発生し、仕上げ面の品質低下、加工工具の早期摩耗や破損、スピンドルなどの加工工具部品の損傷などの原因となります。これにより、費用のかかる修理や長時間のダウンタイムが発生することになります。切削力のばらつきは、加工工具部品の不均衡、不十分なシステム剛性、機械加工システム要素の共振などによるものです。切り屑の生成や粉砕に伴い、工具に周期的に負荷がかかり、切削圧も変動します。加工振動により、仕上げ面の品質低下、ボア寸法の精度低下、工具の早期摩耗、材料率の低下、生産コストの増加、ツールホルダと加工工具の損傷などの悪影響が生じます。工作機械の剛性と被削材の固定機械加工での基本的な防振アプローチとして、機械加工システムの要素の剛性を最大限まで高めることがあります。不要な動きを制限するには、剛性に優れ、重量のある構成要素で工作機械を製造し、コンクリートなどの振動吸収材で補強する必要があります。さらに、機械のベアリングとブッシングをしっかりと固定する必要があります。被削材を加工工具の正しい位置にしっかり取り付けなければなりません。材料固定具は、主にシンプルさと高い剛性を念頭に設計するものとします。また、クランプは切削加工位置のできるだけ近くに配置します。被削材の視点から見ると、薄肉部品、溶接部品、支持部のない部品は、機械加工時に振動が発生しやすい傾向があります。部品の設計を変更して剛性を向上することもできますが、設計変更により重量が増え、加工後の製品の性能が低下するおそれがあります。工具保持剛性を最大限まで高めるには、ボーリングバーや旋削バーの長さをできるだけ短くしながら、穴や部品の全長を加工できるだけの長さにしなければなりません。ボーリングバーの径は、できるだけ穴にフィットし、同時に切り屑を効率的に排出できるよう大きさにする必要があります。切り屑の形成や粉砕に伴い、切削力が上昇します。切削力のばらつきは新たな振動源となり、ツールホルダや工作機械の自然振動と相互に作用して共振を起こし、自律的な振動が起こったり、振動が大きくなることがあります。こうした振動の他の原因には、工具の摩耗、深さが不十分な加工などがあります。これらが原因で工程が不安定になったり、共鳴が工作機械のスピンドルや工具の自然周波数と同調して、不要な振動が生じます。

で、機械加工システムに振動が生じることがあります。基本的な防振アプローチとして、工具長が短く、剛性の高い工具を使用するなどがあります。バーの長さと径の比率が大きいほど、振動が発生する確率が高くなります。バーの材料により、振動の挙動が異なります。鋼製バーは通常、バーの長さ対径 ( L / D ) 比 4 :1 までに耐振します。タングステン合金を使った重量のある金属製バーは鋼よりも密度が高いため、6 :1 の範囲のバー L / D 比に対応できます。超硬ソリッドバーは剛性が高いため、L / D 比 8 :1 まで許容されます。ただし、特に大径のバーが必要な場合にはコストが高くなるという欠点もあります。別の防振法として旋回バーがあります。このバーには質量ダンパーが内蔵されており、位相をずらした共振により不要な振動を消去し、エネルギーを吸収して、振動動作を最小限に抑えます。たとえば、セコ・ツールズの S t e a d y l i n e ® システム(「補足」参照 )には、ツールホルダ内部に吊り下げられた高密度材製のダンパーマスと径方向の吸収要素で構成される、同調済みの振動ダンパーが装備されています。切削工具からバー本体に振動が伝わると、このダンパーマスにより直ちに振動が吸収されます。より複雑でコストがかかる能動的な工具防振法として、電子的に起動した装置が振動を感知し、電子アクチュエータを使用してツールホルダに二次的な動きを作り出し、不要な動きを相殺する方法があります。被削材種被削材種の切削特性が振動の原因となることがあります。材料の硬度、刃先集積やワーク硬化の傾向、または硬度の高い物質を含有する場合、切削力が変化したり中断して、振動が発生することがあります。切削パラメータを調整すると、特定の被削材の加工時に、振動を最小限に抑えられることもあります。切削工具形状切削工具では、接線方向および半径方向にたわみが発生することがあります。半径方向にたわみがあると、ボア径の精度が低下します。接線方向にたわみがあると、チップが押し下げられ、部品の中心線からそれてしまいます。特に小径の穴をボーリングする際、カーブした穴の内径により、チップとボア間のクリアランス角度が小さくなります。接線方向にたわみがあると、工具を押し下げ、加工する部品の中心線からそれて、クリアランス角度が小さくなります。半径方向にたわみがあると切り込み深さが浅くなり、加工精度が落ちて、切り屑の厚さが変わります。切り込み深さが変わるため、切削力が変わり、振動が発生する可能性があります。

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すくい角、リード角、ノーズ R などのチップ形状では、振動が増大、または減衰することがあります。たとえ

長いボーリングバーや旋削バーの突き出し部が原因 22 | エンジニアリング日本 | 2019年 05月

新製品ば、ポジティブすくい角のチップでは、接線方向の切削力が抑えられます。しかし、ポジティブすくい角の構成ではクリアランスが少なくなり、摩耗や振動につながる可能性があります。すくい角が大きく、切れ刃角が小さい場合、切れ刃が鋭利になり、切削力が抑えられます。ただし、鋭利な切れ刃は衝撃による損傷や偏摩耗が生じ、ボアの仕上げ面品質が低下するおそれがあります。切れ刃のリード角が小さいと、軸方向の切削抵抗が大きくなる一方、リード角が大きいと、半径方向に切削抵抗が生じます。軸方向の切削抵抗はボーリング加工に影響が少ないため、小さなリード角が望ましいことがあります。しかし、リード角が小さいと、長いリード角よりも切れ刃のごく一部に切削力が集中し、工具寿命を縮めるおそれがあります。また、工具のリード角は、切り屑の厚さと切り屑の流れ方向に影響します。切れ刃のノーズ R を切り込み深さよりも小さくして、径方向の切削力を最小限にする必要があります。

St e a d y l i n e ® システムでは、振動吸収マスがバー前面(たわみが最大になる箇所)に配置されています。切れ刃からバー本体に振動が伝わると、この振動吸収マスによりすぐに減衰されます。S t e a d y l i n e ® システムには短く、コンパクトな S e c o G L 切削工具ヘッドが減衰マス近くの切れ刃に配置されており、振動吸収効果を最大限にまで高めています。このシステムは幅広い用途に適用でき、粗加工用ボーリング、仕上げ用ボーリングのほか、コンタリング、ポケット加工、溝加工などの用途に最適です。

加工作業で優れた仕上げ面を達成するには、切り込み深さを抑える必要があります。薄い切り屑が発生すると、チップ処理の問題が大きくなります。送り量を上げると切り屑が破砕される可能性がありますが、切削抵抗が上がってビビリが発生し、表面仕上げに悪影響を与えるおそれがあります。低炭素鋼の加工では、高い送り量では刃先に切り屑が集積するおそれがあるため、より可鍛性の高い合金鋼の穴加工では、高い送り量に最適な内部クーラント供給を組み合わせると、切り屑処理の問題が解決します。

セコ・ツールズは、同社のロングリーチ式旋削およびボーリングソリューションに、新たに S t e a d y l i n e ® 防振旋削 / ボーリングバーと切削ヘッドシリーズを加えました。最新の製品には、直径 1. 0 0 インチ ( 2 5 m m)および 4 . 0 0 インチ (10 0 m m) の S t e a d y l i n e ® バー、G L 2 5 旋削ヘッド、および径 115 m m までの粗加工および仕上げ加工用の B A ボーリングヘッドなどがあります。

著者: セコ・ツールズツーリングシステム製品マーケティングおよび研究開発チーム w w w. s e c o t o o l s . c o m

22 | エンジニアリング日本 | 2019年 05月

S t e a d y l i n e ® 動的 / 受動的防振システムは、振動力の相互作用に基づいて機能します。加工作業時、切削力によりホルダに動き ( 振動 ) が誘発されます。振動に対処するため、S t e a d y l i n e ® システムではバーの外部エンベロープと同じ自然周波数に設計された 2 番目の内蔵マスの特性を採用しています。このマスは、位相をずらした共振により不要な振動を消去し、エネルギーを吸収して、振動を最小限に抑えるように設計されています。

切屑処理ボーリング加工では、ボアからの切り屑除去が重要な課題です。チップ形状、切削速度、被削材種の切削特性はすべて、切り屑処理に影響します。短い切り屑がボーリング加工で望まれる理由は、ボアから排出しやすく、切り刃にかかる力を最小限に抑えられるからです。しかし、切り屑を粉砕するよう設計された曲線の大きいチップ形状は、消費電力が多く、振動を起こすおそれがあります。

結論長さが伸びた工具を使った深穴加工や旋削加工は、広く実施される重要な金属切削加工作業です。このような加工を効率よく実施するには、機械加工システム全体を評価して、振動抑制と製品品質確保に関わる複数の要因を連携させて最大限の生産性と収益性が実現するようにすることが必要です。

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受動的防振工具による生産性向上セコ・ツールズの St e a d y l i n e ® 工具を使うと、一般的な突き出し部の長い加工作業を、防振非対応の工具に比べて 2 倍の速さで完了できます。また、部品の仕上げ面品質が向上し、工具寿命が延び、加工工具にかかるストレスが減ります。このシステムの受動的 / 動的防振技術により、6 :1 を超える L / D 比の工具を使うなどの一部の用途で、最低の加工パラメータでも実現できなかったレベルを達成できます。深さ 10 X D までの小径および大径穴の旋削およびボーリング加工を高い信頼性と生産性で実施できます。

G L 接続の採用により、ボーリング工具や旋削工具のヘッドをすばやく交換できます。そのため、5 ミクロン以内のセンタリング精度と再現性を実現し、ヘッドの向きを 18 0° に設定できます。径 1. 0 0 インチ( 2 5 m m) のバーにはワーク側に G L 2 5 接続を備えており、超硬バーを S e c o - C a p t o™、H SK-T/A 、ストレートシャンク機械側接合部と併用すると、最も深いツール突き出し部 (最大 2 5 0 m m)の課題に対処できます。径 4 . 0 0 インチ(10 0 mm)の大径バーは既存の GL 50 旋削ヘッドに対応し、B A - G L 5 0 アダプタを使うと、J e t s t r e a m To o l i n g ® 高圧クーラント技術と統合できます。従来の工具オプションがお使いいただけない作業でも、Steadyline® は突き出し部の長い加工作業で精度と信頼性を高め、スピンドルのストレスを減らし、金属除去率を高め、スムーズな仕上げ面をつくり工具寿命を延ばします。

新製品

セコ・ツールズ、GL ねじ切りヘッド新製品の追加により深穴ソリューションを拡張

セコ・ツールズの Steadyline® 旋削バーおよびボーリングバーに 2 つの GL25 ねじ切りヘッド新製品が追加され、深穴加工中に大型で高価な被削材の廃棄につながる不合格品を削減できます。

新

しいねじ切りヘッドは G L ヘッドと S t e a d y l i n e ® バーを拡張し、生産精度の向上、高品質な表面仕上げ、チップ交換やヘッド交換時のダウンタイム短縮を実現します。Steadyline® 旋削バーには、業界で最も効果的な防振システムが採用されており、小径および大径の穴で最大 1 0 x D の深さまで簡単に旋削およびボーリング加工ができます。

径 3 0 m m の深孔内径加工では、コンパクトな新設計の G L 2 5 ヘッドにより、10 x D まで安定性が高まります。セコ・ツールズの G L 2 5 を径 2 5 m m (1 インチ) の S t e a d y l i n e ® バーと接続すると、高い繰り返し精度が実現し、工場ではシステムの長い突出し部機能と非常に効果的な防振技術のメリットが得られます。壁の厚さを最適化した G L 接続により、5 µ m 以内のセンタリング精度とプロービングの繰り返し精度を実現し、操作の汎用性を高め、ツール交換を迅速かつ容易にします。新製品の G L 2 5 ねじ切りヘッドは、S e c o J e t s t r e a m To o l i n g ® 高圧クーラント機能と統合可能な設計になっています。 w w w. s e c o t o o l s . c o m

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新製品

ANTHONY MACHINE(アンソニーマシン)社とケナメタルの連携でセットアップ時間の短縮を実現

Anthony Machine社は数年にわたり、工場全体でKMを使用していますので、DMG森精機製の新しいY軸旋盤にクイックチェンジツーリングを搭載する際、同社の選択の決断は明らかでした。

テキサス州の個別注文製作会社がクイックチェンジツールホルダーによる恩恵を実感する。

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0年以上にわたり、ケナメタルのKM™ブランドのクイックチェンジツーリングは機械加工業者の効率化に貢献しています。数千にものお客様が断言している通り、K Mブランドはセットアップ時間を短縮し、適応性を向上させ、マシン稼働率を改善し、業界からの一層厳しい要求に、真正面から応える能力を示しています。

ケナメタルのシニアセールスエンジニアであるM a r k Dav is(マークデイビス)が、過去10 年と同様に現場工場をサポートしました。彼は、Anth o ny社に対し、セットアップ時間を短縮し、新しい機械の能力を最大限活用する最善の方法は、タレット対応クランピングユニット（TACU）とK Mクイックチェンジツールホルダーを搭載することだと説明しました。

そのようなお客様の1社が A n t h o n y M a c h i n e 社です。19 4 6 年以来、テキサス州サンアントニオ市のこの個別注文製作会社は、石油、ガス、採鉱、輸送、電力発電など、さまざまな産業に製作製品を提供してきました。精密加工における経験から、同社が取り扱えないものはほとんどありません。しかし、同社初のY 軸ライブツール旋盤として、CN C 工作機械メーカーである D M G 森精機の N L X 3 0 0 0 12 5 0 汎用旋削マシニングセンター2 台を同社が購入した後、A n t h o n y 社の製造チームはその新たな「投資」を最大限活用するという課題に直面しました。

Davisは、「TA C Uシステムは、K M 32 からK M 6 3まですべてに対応します」と言います。「当社は、固定工具と駆動工具の両方に対応するブロックを提供しています。また、オークマ、ハース、マザック、ドゥサン( 斗山) 、もちろん、D M G 森精機といった主要工作機械メーカーのほとんどの旋盤に搭載できます。対応可能となったメーカーはオンラインで常に追加されます。よって、お客様は、迅速性や柔軟性に優れた、精密なクイックチェンジツールホルダーシステムを8 0以上の機種のCNC旋盤マシニングセンターに簡単に、またコスト効率よく搭載できるようになります」。

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新しい N L X 機に K M を搭載する利点を確認した後、A n t h o n y M a c h i n e 社はクイックチェンジツーリングの採用を工場の他の部分にも拡げる計画を立てています。

KMクイックチェンジツーリングのスピードと再現性は、Anthony Machine社の加工工程の多くに「際立った違い」をもたらしています。

Mohsen Saleh(モーセンサラー)とCNC機オペレーターのM a r k G a r l a n d (マークガーランド) が、A n t h o n y M a c h i n e 社所有のD M G 森精機製 NLX 3000 1250汎用旋削マシニングセンターで加工されたワークをチェックしています。

A n t h o n y M a c h i n e 社の製造技術者であるD a n i e l G o l l e r (ダニエルゴラー)は、新しいマシニングセンターに TAC UとK Mを採用すると決定するのは容易だったと語り、「数年にわたり、当社は深穴加工やその他の加工のために、CNC 旋盤やマシニングセンターに K M 搭載カスタムツールホルダーを数多く取り付けてましたし、可能な工具ポジションで限界を克服できるよう、工場の手動タレット旋盤数台にケナメタル製工具を使ってきました。」と言います。「当社は何度も新規注文を受注してきました。競合他社が従来の工具では実現できなかった公差と表面仕上げを K M が可能にしてくれたからです」。

S a l e h は、A n t h o n y 社の今後の見通しを少しつけ加えつつ、同社の最近の成功について総括しています。「当社は19 8 6 年に初めてC N C 機を購入しました。その時、当社は有名な競合他社のブランドを使用していましたが、後にケナメタルが当社を訪れました。まず、感銘を受けたのは、ケナメタルによるサービス指向の姿勢です。ケナメタルはいつも喜んで当社を訪問し、アプリケーションについて協力してくれます。ケナメタル製品の品質の高さと共にこのような姿勢が理由となり、ケナメタルは、以来ずっと当社の望ましい工具サプライヤーとなりました。当社は常により小規模で低コストの競合他社と競っています。このような環境下で新規受注を獲得し続けるため、最新の高度ツーリングシステムと工作機械テクノロジーを採用する必要があります。このことが当社に競争力を与えており、、ケナメタルはこの分野において大きな役割を果たしてくれています」。

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A n t h o n y 社のオペレーションマネージャーである M o h s e n S a l e h (モーセンサレー)も同意します。彼は「違いは明らかだ」と言います。「ほとんどのマシニングセンターに標準装備される従来のウェッジタイプやスクリュータイプのブロックと比較すると、K M 搭載のTA C Uユニットは加工時間がより速く、より精密です。当社は通常、公差を 0 . 0 0 0 5 インチ（ 0 . 0 13 m m ）に維持しており、我々は、部品サイズはクランプごとに異なってはならないと指示されています。タレットが混み合わず、すべて狙った通りとなり、典型的なストレートシャンク工具やスクリューがセットされたタイプのボーリングバーホルダーを使用するときによく経験するビビリやたわみもありません」。

「 A n t h o n y 社が TA C U 使用で得たパフォーマンスは、当社が K M に期待した通りでした」とケナメタルの D a v i s は言います。「プラットフォームの幅、精密さ、そして特に適応性を考えれば、K Mはたちまち、クイックチェンジツーリングにおける事実上のツーリング産業界のスタンダードとなるでしょう」。

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