ブラザー工業株式会社は、国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学との共同研究により開発した、切削加工を支援する「びびり振動診断技術」を実用化しました。工作機械「SPEEDIO」シリーズの一部機種へ「びびり診断サポート」機能として搭載され、びびり振動が起こりにくい加工条件の提示を通じて品質維持と効率的な条件設定を支援します。
切削加工におけるびびり振動の課題と開発背景
工作機械による切削加工では、工具や加工する材料が激しく振動する「びびり振動」が発生することがあります。この振動が大きくなると、加工した部品の表面に模様や凹凸が生じるほか、工具や工作機械本体に負荷がかかる原因にもつながります。
従来、びびり振動を回避するためには加工時の切り込み量を小さくする手法などが一般的でしたが、加工に時間を要して生産性が低下する場合がありました。このため、加工品質を保ちながら振動を抑え、効率的に切削を行える加工条件の特定が製造現場における課題となっていました。
Mr.ガジェット切り込み量を減らすと振動を抑えやすくなる反面、加工時間が延びてしまうというトレードオフの関係が背景に挙げられています。
Ms.ガジェット品質を保ちながら生産性も落とさない条件を見つけるのは、現場にとって重要な課題になりそうですね。
複数の情報解析により加工条件を提示する診断技術
今回実用化された技術では、金属などを削る切削加工中に工作機械から得られる複数の情報を解析します。工具や材料の振動特性を診断したうえで、びびり振動が起こりにくい主軸回転速度などの加工条件候補が提示されます。作業者は提示された候補を参考にすることで、安定した加工条件を設定できるようになります。
Mr.ガジェット加工中の情報から特性を解析し、主軸回転速度などの具体的な候補が提示される仕組みになっています。
Ms.ガジェット加工面の比較画像を見ると違いがはっきり示されていて、条件変更による影響が視覚的にも気になります。
「SPEEDIO S300Xd2 / S500 Xd2 / S700 Xd2」への機能搭載と今後の展開
本技術は、ブラザーの工作機械「SPEEDIOシリーズ」の一部機種である「SPEEDIO S300Xd2」「SPEEDIO S500 Xd2」「SPEEDIO S700 Xd2」に「びびり診断サポート」機能として搭載されています。同社は今後も対応機種を順次拡大し、現場での条件設定の効率化や加工品質、生産性の向上を支援する方針を示しています。
「ブラザー工業株式会社 エンカレッジメント奨学金」など名古屋大学との連携
ブラザーは工作機械とデジタル技術を組み合わせたソリューションの提供を進めています。名古屋大学との共同研究のほか、同大学の学生を対象とした「ブラザー工業株式会社 エンカレッジメント奨学金」を通じた学生支援にも取り組んでおり、今後も研究と教育の両面で地域の大学との連携を深めるとしています。
Ms.ガジェット技術の共同研究だけでなく、奨学金を通じた学生支援など教育面でも大学との関わりが続いているのですね。
- 本記事で使用している画像は、メディアユーザーとしてPR TIMESより提供されたプレスリリース素材を利用しています。
まずはSPEEDIOの3機種から搭載が始まり、今後順次対応機種が広がっていく展開にも注目したいところです。