ESPRITのFreeForm同時5軸加工サイクルは、5軸、4+1軸、3+2軸といった加工環境に対し、常に最適なツールパスを提供します。作成されるツールパスは、航空宇宙、自動車、エネルギー、医療など、さまざまな産業向けの製品を生み出しています。ESPRITのAdaptive Machining™サイクルを利用することにより、ミリング機、複合加工機、スイス式自動旋盤など、同時5軸加工が可能なCNC上で最適なツールパスを生成します。完全統合型CAMとして、ESPRITは同時5軸サイクルと他の加工サイクルの組み合わせ、またあらゆる加工サイクルと機上計測の組み合わせなど、現在のニーズをサポートする完全一体の加工プログラムを作成します。
- 工作機械に最適化された5軸、4+1軸、3+2軸のツールパスにより、複雑なフリーフォーム形状を加工
- 航空宇宙、自動車、エネルギー、医療など、さまざまな業界向けの工具とディスクリート部品を生産
- ミリング機、複合加工機、スイス式自動旋盤など、同時5軸加工が可能なCNC上でサイクルを実行
- フリーフォームサイクルを他のミル加工や旋盤加工、検査サイクルと組み合わせて完全一体の加工プログラムを作成
同時5軸加工
FreeForm同時5軸加工を利用する場合において、ESPRITでは様々な製品加工へ対応するため、荒加工及び仕上げ加工用に9種類の加工サイクルを設けています。これらの加工サイクルを用いる中で、スクリュー加工やブレード加工では1軸を固定させた同時4軸加工を利用し、重切削では最大の剛性を得るために2軸を固定するといった設定を行うことができます。これら各種サイクルには高速マシニング加工を可能にする設定が組み込まれており、荒加工においては、ESPRITによる米国特許取得済みである加工手法ProfitMillingを利用できます。これにより、工具寿命の改善とサイクルタイムの削減を両立したツールパスを提供します。ESPRITによる米国特許取得済み加工サイクルである同時5軸コンポジット加工では、6種類の加工パターンと6種類の工具方向設定を1回の設定に組み込み、合計36種類ものツールパスタイプを生成できます。この加工サイクルでは、シンプルなワークフローを採用し、工作機械固有の様々な要件を広範囲にサポートしたツールパスを作成します。
- 広範な工具制御と高速加工が組み込まれ複雑な形状へ対応可能な同時5軸自由曲面加工
ストックの変化に対応するツールパス
ESPRITのFreeFormミリングサイクルは、ストック、切削工具、工具ホルダー、ワークセットアップ、工作機械の現在作業中の状態に基づきダイナミックに最適化されます。その際、作成されるツールパスは動作を最小限に抑え、エアカットの少ないより安全で干渉のないサイクルタイムの短い加工を実現します。
- 現在作業中の削り残しストックに適応した荒加工と削り残し加工
- 加工結果を即時可視化
- マルチスレッド、GPU、バックグラウンド演算によりパフォーマンスを最大に発揮
工作機械に最適化されたGコード出力
工作機械に最適化された編集不要のGコードにより、セットアップ時間とサイクルタイムを短縮化します。5軸でこれを実現するために、ESPRITは線形および角度の点分布とコードのブロック数を最適化して、CNC制御上での先読み処理を高速化します。この最適化された点分布は、加工面の品質を向上し、シャープな曲線の周りの軌跡を滑らかにします。さらに、切削と迅速な位置決めのために工具先端点制御（RTCP）をサポートし、機械の動きが改善され、絶対値を使用して出力する場合の送り速度が速くなり、加工面の品質が向上します。RTCPにより、ベクトル指令の場合も特定マシンのキネマティックから独立して出力することができます。ESPRITは3次元工具補正をサポートし、オペレータは同時5軸加工のマシンオフセットにより工具摩耗を柔軟に調整できます。
- CNC制御上での先読み処理の高速化と加工面品質の向上を求めた最適な点分布
プログラムの最適化
ESPRITではCNC工作機械のデジタルツイン化を実現し、加工環境を認識した上でプログラミングを簡素化し、最適化したGコードを提供します。機械認識により、リンク動作の自動化、回転軸ソリューション、送り速度オプティマイザーなど、ESPRITの最も高度で有益な機能が実現します。リンク動作の自動化により、複雑な部品の形状とワーク保持具の周りへの配置に必要なクリアランスと、難しいインカット再配置に必要なクリアランスを把握し、プログラミングを高速化し、サイクルタイムを短縮する自動リンクを作成します。
ESPRITの5軸加工では、機械の移動範囲内で最適な回転ソリューションを選択するという困難なタスクを達成し、サイクル時間をさらに短縮し、小さなエンベロープCNCで大きな部品を加工できるようにします。これにより、製造現場の収益に大きな違いが生じます。ESPRITは、工具先端と回転軸とのキネマティック的知識を使用して、軸の位置、加速度を監視し、送り速度のプログラミングを達成すると同時に、加工プロセス中にワークに沿って滑らかな動きを生成します。この機械認識による送り速度の最適化により、加工面の品質が大幅に向上し、工具寿命が延び、部品、工具、および機械に損傷を与える可能性のある軸加速度の突然の変化がなくなります。
- 最適化された動作による完全に自動化されたリンク動作と、3+2軸および5軸の位置決めを迅速に行う回転軸ソリューション
- 5軸送り速度の最適化により、加工面品質と工具寿命が大幅に改善
フルマシンシミュレーション
5軸加工プログラムの場合、プログラムをドライランし、干渉なしで実行できることを検証できるオフラインシミュレータは、現場でのセットアップ時間を大幅に短縮する貴重なツールです。ESPRITに搭載されるマシンシミュレータは、CNC工作機械のデジタルツイン化を実現してこれを正確に行い、実機での加工前に機械上で何が起こるかを正確に再現します。シミュレーション中、ESPRITはマシンコンポーネントのすべての動きをリアルタイムで表示し、加工プロセス全体を正確に検証します。また、干渉回避システムにより、干渉や軸のオーバートラベル、パート破損など、潜在的な懸念領域を特定し、オンマシンエラーの可能性を排除します。
- 分析機能によるツールパスの詳細な動作確認が可能
- 比較機能により、加工削り残し範囲をカラーマップ表示
- シミュレーションでは、加工工程全体のアニメーション表示を実現
- アナリティクス機能による、潜在的な干渉や軸のオーバートラベルなどの事前確認が可能
With ESPRIT, I was immediately able to access all seven machine axes and produce G-code that worked the first time.
FreeForm5軸加工サイクル
- チャネル荒加工および仕上げ加工：2つの壁に挟まれた溝形状部分を効率よく加工する同時5軸加工オペレーション。薄壁の部品に特に役立つこのツールパスは、切削工具とチャネル壁の最適な接触を組み合わせて、壁への圧力を最小限に抑えながら材料を効率的に除去
- コンポジットミリング：6つの加工パターンと6つの工具軸方向設定に基づいた36タイプの非常に汎用性の高い加工手法の組み合わせにより、さまざまな4軸および5軸の荒加工および仕上げ加工パスを作成
- 輪郭加工：加工面に対して工具を垂直に保ちながら、1本以上の3次元曲線に沿って曲面上を加工する同時4軸または同時5軸加工オペレーションを生成。ワークピースの面取りエッジにも使用
- インペラー加工：スプリッタブレードの有無にかかわらず、インペラーの羽根間の溝形状部への荒加工、削り残り加工、仕上げ加工を行う同時5軸加工オペレーション
- ポート荒加工及び仕上げ加工：スプラインカーブを使用して工具軸をガイドし、ヘリカル/スパイラル加工動作を利用し、限られた開口部から進入可能な領域への荒加工、仕上げ加工を行う同時5軸加工オペレーション
- 5軸スパイラル加工：スパイラル荒加工は、設定したサーフェスに沿って、また基準軸の周りを連続的にスパイラル動作する同時4軸ミル加工オペレーションを作成。硬質素材に適しており、高い切削除去率が可能な高生産性サイクル。スパイラル仕上げは、設定したサーフェスに沿って開始プロファイルと終了プロファイルの間で連続的にスパイラル動作する5軸ミル加工オペレーションで、1枚ブレードの仕上げに最適
- スワーフ加工：切削工具の側面を利用し傾斜した壁面を同時4軸もしくは同時5軸によって加工する同時5軸加工オペレーション
- 等高線荒加工：3～5軸を使用してワークピースに荒加工を実施、同時に、工具負荷を一定にしたスムーズで高速なツールパスを作成
- 等高線仕上げ加工：3～5軸の仕上げ加工を実施、垂直または垂直に近い壁を同じ等高線幅で切削し、複雑な自由曲面形状と平面を共に加工