航空・宇宙機器

hyperMILL® CAM ソフトウェアは、厳しい競争にさらされている航空宇宙分野の関連部品メーカーにその難局を切り抜ける方法を提供します。

航空宇宙分野には複雑なワーク形状、加工が難しい素材、タイトなスケジュールがつきまとっており、技術的な側面から見れば、特に過酷な業界の一つと言えます。構造部品、エンジン部品、その他関連部品の各メーカーにとって、全ての加工工程に渡る完璧なプログラミングは、その厳しい環境下で競争力を維持するための非常に重要な要件の一つです。

困難な課題を解決するために開発された革新的なソリューション

アルミ製構造部品、エンジン部品、駆動・操縦システム用部品など、どのような製品が対象であっても、hyperMILL® CAM ソフトウェアは航空宇宙産業が抱える課題を簡単に解決できます。hyperMILL® は、この業界における典型的なタスク向けに最適化された優れた作業プロセスや理想的な加工手法を提供する総合ソリューションです。OPEN MIND は真のイノベーターとして、完璧な品質の実現とプログラミングおよび加工時間の短縮を両立させる数々の機能を開発してきました。hyperMILL® の HPC (ハイパフォーマンス加工)、HSC (ハイスピード加工)、5 軸ソリューションを適用することによって、複雑なワーク形状、自由曲面、深いキャビディなどが対象でも、必要最低限の時間で確実にプログラミングできます。チタンやインコネル、その他の耐熱合金製の加工が難しい鋳造品や鍛造品であっても、すでに多くの実績がある HSC (ハイスピード加工) と HPC (ハイパフォーマンス加工) を適用すれば、工具にも負担がかからず効率的に加工できます。

業界が抱える課題

  • 段取り時間の短縮:5 軸・複合加工による加工工程の統合
  • プログラミング時間の短縮: ”フィーチャー&マクロ”を利用してポケットや穴の NC プログラミングを自動化
  • 専用機能による加工時間の短縮: 革新的な HSC (ハイスピード加工) と HPC (ハイパフォーマンス加工) を適用して荒/仕上げ加工を高速化
  • プロセス信頼性・安全性の向上: 干渉チェックがなされたツールパスと最新のシミュレーション機能
  • 品質向上: パスのブレンド機能 (スムーズオーバーラップ) による追加仕上げ工程の最少化
  • 過酷な素材要件: HSC (ハイスピード加工) と HPC (ハイパフォーマンス加工) による工具と工作機械にやさしい加工

目的に応じた適切な加工手法

hyperMILL® は、あらゆる分野の加工に対応できるよう、多様なハイパフォーマンス加工手法を提供しています。そのパッケージの名称がすべてを物語っています。hyperMILL® MAXX Machining パフォーマンス・パッケージは、荒加工、仕上げ加工、穴あけ加工において最大限の効率をもたらす手法を提供しています。例えば、薄壁構造の部品に対して荒加工を行う場合に非常に高い素材除去率を達成できます。hyperMILL® は、インペラー、ブリスク、タービンブレードなどの航空宇宙用部品を効率的に加工するためにも、特別に開発した専用アプリケーションを提供しています。

あらゆる加工への対応が大前提

航空宇宙産業では、5 軸加工機や複合加工機を利用することが関連製品メーカーにおけるデファクトスタンダードとなっています。これらの工作機械が持つ能力をフルに引き出すためには、強力で幅広い用途をカバーできる CAM ソリューションが必要です。hyperMILL® は、共通のユーザーインターフェースで切削と旋削のためのパワフルな加工手法を自在に組み合わせて利用できるので、効率的なプログラミングと加工を行うことができます。5 軸・複合加工を用いることで、必要な段取り工数が大幅に減り、その作業時間が短縮されるだけでなく、同時に精度の向上も見込めます。

高速で信頼できる自動プログラミング

OPEN MIND の”フィーチャー&マクロ” は、NC プログラミングの自動化の基礎となっています。フィーチャー機能により、穴、溝、ポケットなどの標準的な形状要素とそれらの加工にあたって必要となる各種情報が自動的に認識されます。取得した情報は、手動または自動で NC プログラミング作業において再利用されます。なお自動プログラミングにあたっては、予め登録・保存しておいた加工工程 (マクロ) も併せて用いられます。”フィーチャー&マクロ”は、プログラミングに要する時間を大幅に短縮するだけでなく、この類の標準化は操作ミスによるトラブルが起こらないようにする効果もあります。また必要に応じて、プロジェクトのプログラミングを全自動で実行することも可能です。

業界特有の製品を加工するための CAM 手法

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining

HPC 荒加工

トロコイド状のツールパスでハイパフォーマンス荒加工を行うことで極めて高い素材除去率を実現します。この手法は、構造部材の荒加工をできるだけ短い時間で行いたい時などにとても役立ちます。

5X ヘリカル穴あけ加工

この加工手法では、円形ポケットに対して工具を傾斜させつつ同時 5 軸でヘリカル切削を行います。効率性に優れながらも工具に負荷をかけずに加工が行うことができ、高硬度材の加工にも有効です。

5X タンジェント・プレーン加工

タンジェント・プレーン加工を用いることにより、従来の手法を使用した場合と比較して、加工時間を最大 90% 短縮できます。テーパーバレル工具を使用すると、切り込みピッチをより大きくとることができ、さらには従来の手法より高品質の仕上がり面を得ることができます。

5X シェイプ・オフセット荒加工

この機能を利用すると、一定の残し代で曲面を荒加工できます。HPC (ハイパフォーマンス加工) オプションと併用すると、この荒加工ジョブを一層高速に実行できます。

高送り加工高送り加工

高速加工 (HSC)/ 高送り加工 (HFC)

hyperMILL®には、HSC (高速加工) や HFC (高送り加工) 向けの機能が多数用意されています。工具形状は自由に定義可能であり、例えば高送りカッターのように複雑なものであっても正確に認識され、ツールパスの干渉チェックや削り残り部の計算時にしっかりと考慮されます。円形または長方形を加工領域に自動的に当てはめる「標準ポケット」機能を使用すれば、加工時間を大幅に短縮できます。

専用アプリケーション専用アプリケーション

マルチブレード・パッケージ

パッケージ専用の自動化機能と、シンプルなユーザーインターフェースにより、ブリスクやインペラーを素早くプログラミングできます。

シングルブレード・パッケージ

タービンブレードやハブの加工を対象に最適化された手法によって荒~仕上げまで一連の加工が行えます。各種自動化機能が、シンプルな定義による短時間で確実なプログラミングを可能にしています。 

信頼性の高いシミュレーション機能が導くトラブルのない工程

航空宇宙産業向けの部品製造では、「安全第一」が鉄則です。hyperMILL® CAM  ソフトウェアにはパワフルな NC シミュレーション機能が用意されており、実加工時における全ての安全性を確認できます。干渉は事前に検出され、これを回避します。このメリットは明らかです。プロセス信頼性が向上し、段取り時間も早まります。
hyperMILL® VIRTUAL Machining で NC コードベースのシミュレーション機能を利用すると、現実での加工状況をバーチャル環境上で確認できます。そこには PLC や工作機械に付随する様々な要素が含まれます。様々な情報が事前にキャプチャーされ、実際の工作機械の動きをシミュレーションで確認できます。ユーザーインターフェースは、使い慣れた工作機械の制御装置をベースとしているので、簡単に操作できます。このソリューションは、シミュレーションに短時間で慣れるための機能も提供しています。hyperMILL® VIRTUAL Machining は、NC コードベースの多数のオプション機能を提供しています。その範囲はシミュレーションだけでなく、加工プロセスの解析や最適化にも及びます。CAM ソフトウェアと工作機械の融合は、Industry 4.0 のコンセプトを実現するための重要な前提条件です。

hyperMILL® と PLM とのシームレスな統合

製品やその製造プロセスに関連するあらゆるデータを PLM 環境で集約管理したいと考えている航空宇宙部品メーカーのために hyperMILL® は主要な PLM システム (Teamcenter、Windchill、SAP PLM など) に対応するインターフェースを提供しています。これにより、この CAM システムでは、すべての CAD、CAM、NC プロセスを統合するだけでなく、関係する製造分野との連携を図ることができます。

参考資料

OPEN MIND – 航空業界 の長年の CAM パートナー

多くのプロジェクトを成功に導く中で、OPEN MIND は保有する様々なノウハウの有効性を実証し、航空宇宙産業向け部品のプログラミングと加工を効率的に行う方法を具体的に示してきました。hyperMILL® は、特に複雑な部品のプログラミングを前例がないほど簡単にこなすことができる CAM システムとして、航空業界で地位を確立しています。インペラー、ブリスク、高硬度ニッケル合金製タービンブレード、エンジンハウジング、構造部材なども簡単に加工できます。

一目瞭然のメリット

  • 非常に効率的で工具と工作機械に優しく難削材の加工にも適用可能な、最適化された荒/仕上げ加工手法
  • 複雑な形状や深いキャビティに対して突き出しの短い工具での安全な加工を可能にする、最高水準の 5 軸テクノロジー
  • 厳しい寸法公差: ワンチャッキングでの複合加工 (5 軸切削・ミルターン) が最高の精度を実現
  • あらゆる加工への対応: 一つのユーザーインターフェースに統合された様々な加工手法
  • 高度な自動化機能: “フィーチャー&マクロ“から API を使用した全自動 NC プログラミング までを実現
  • 便利なユーザーインターフェース:全ての CAM ソリューションの操作に共通のユーザーインターフェースを使用直感的な操作をサポートするスマートな自動化機能
  • 高いプロセス信頼性: 機械加工の安全性を保証するシミュレーションおよび干渉回避機能
  • ハイエンドのポストプロセッサー: ユーザーの要求に合わせて柔軟にカスタマイズ
  • 整えられたドキュメント環境: シンプルでありながらよく作りこまれたドキュメント類

ギャラリー

動画

タービンブレードタービンブレード


5 軸加工:GROB 社製工作機械でタービンブレードを加工する

この動画では、タービンブレードの加工事例をご紹介します。工作機械は GROB 社製 G550 で、プログラミングに CAM ソフトウェア hyperMILL® を使用しています。
詳細: タービンブレード・パッケージ

構造部材構造部材


hyperMILL® MAXX Machining:GROB 社による航空宇宙用アルミ構造部品の加工

この動画では、GROB 社、EMUGE-FRANKEN 社、hyperMILL® が提唱する最新テクノロジーによる 5 軸加工の新たな可能性をご紹介します。昨今、スピードがこれまで以上に重要視されています。OPEN MIND が荒加工、仕上げ加工、穴あけ加工向けのハイパフォーマンス・ソリューションである hyperMILL® MAXX Machining パフォーマンス・パッケージを開発した理由は、まさにここにあります。この独自のアプローチにより、加工時間の短縮と高い品質水準を同時に実現できます。

この航空宇宙用アルミ構造部品のプログラミングには、 CAM ソフトウェア hyperMILL®が持つ革新的でパワフルな CAM 加工手法が使用されています。加工に要した時間はたった 2 時間 15 分という、驚異的な短さです。5X タンジェント・プレーン加工、5X ヘリカル穴あけ加工、リンクジョブ技術などのハイパフォーマンス加工手法が実現した加工結果です。

切削素材:アルミニウム
工作機械:GROB 社製 G550
加工時間:2 時間 15 分

航空宇宙部品向けハイパフォーマンス加工航空宇宙部品向けハイパフォーマンス加工


hyperMILL® MAXX Machining:航空宇宙用部品加工に最適なハイパフォーマンス加工

ハイパフォーマンス加工を航空宇宙用部品加工に適用した事例。(研究機関 AMRC Sheffield における HEIDENHAIN 社・EMUGE FRANKEN 社 との共催によるワークショップにて)The hyperMILL® MAXX Machining パッケージは、穴あけ加工、荒加工、仕上げ加工の加工時間を劇的に短縮できます。それだけでなく、仕上げ加工においては最高の面品質も得られます。5X ヘリカル穴あけ加工、HPC 荒加工、5X タンジェント・プレーン加工、5X タンジェント加工、および 5X 削り残り部加工やリンクジョブ技術によって、hyperMILL®は高効率加工を実現します。

切削素材:アルミニウム
工作機械:Hermle 社製 C42 (制御装置:HEIDENHAIN 社製)