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刃物折損の早期検知とは？課題と対策・製品を解説
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マシニングセンタ加工における刃物折損の早期検知とは？
マシニングセンタ加工において、切削工具（刃物）が加工中に破損することを「刃物折損」と呼びます。この刃物折損を早期に検知することは、加工不良の発生防止、機械の損傷回避、生産性の維持・向上に不可欠です。早期検知により、異常発生時に即座に加工を停止させ、被害を最小限に抑えることが可能となります。
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【工作機械向け】i4.0BS(R) 状態可視化システム
【突発停止を防ぐ】主軸や送り軸の摩耗を早期検知する振動計
工作機械の加工精度維持とダウンタイム回避は、現場の利益を左右する最優先事項です。
しかし、多くの現場では依然としてベテランの「聴感」や「指先の感覚」による診断に頼っており、
不具合の早期発見や技術継承が課題となっています。
ポータブル振動計「VW-3100」は、主軸ベアリングの摩耗や送り機構のわずかな振動をデジタル化し、
定量的かつ客観的な評価を可能にします。独自の信号処理技術により、
バックグラウンドノイズに埋もれがちな微弱な異音成分もしっかり抽出。
高速回転するスピンドルの焼き付き予兆や、ボールねじの循環不良を「壊れる前」に捉えます。
現場での簡易チェックから、データを持ち帰り事務所での高度な解析まで。
熟練工の勘を「閾値」として設定することで、
経験の浅い作業者でも瞬時に異常を判定できるスマートなメンテナンス体制を構築し、
生産ラインの安定稼働を強力に支援します。
【無料トライアル公開中】NCマクロ作成検証を劇的に効率化する方法
【 NCマクロプログラムで、こんなお悩みはありませんか？ 】
●プログラム編集画面だけでは動作が確認できず不安…
●マクロの前任者が退職してしまい、詳細な検証ができない…
●以前からあるマクロを応用したいが、どう調整すべきかわからない…
⇒これらのお悩み、工作機械NCシミュレータNCVIEWのデバッグ機能『マクロデバッガ』が解決します！
＊マクロデバッガとは？
https://www.cimple.co.jp/jp/products/macro-trial/
マクロデバッガは、GコードNCマクロプログラムをわかりやすく・正確に・効率的に検証できる、
NC工作機械加工シミュレータNCVIEWのオプション機能です。
プログラムの編集を行いながら、その動作の様子をツールパスや切削シミュレーションで確認できます。
詳細は上記URLよりご確認ください。
～ 【無料】トライアルのご案内 ～
サンプルシミュレーションをご用意しています。下部リンクからぜひ体験してみてください！
【加工時のトラブル】内径切削干渉
【加工時のトラブル】主軸損傷
工具やホルダ干渉、構造物干渉が起こってしまうと主軸までも損傷して
しまうことがあります。
主軸は加工精度を決定づける重要な機関のため、機械加工の事故の中でも
特に避けたいトラブルの一つです。修理費も高額なうえ、修理期間中は
機械が稼動できないため経済的ロスは甚大です。
主軸やテーブルなどの干渉および軸ストロ ークオーバーチェックには
『NCVIEW』の機械構造物シミュレーションが役立ちます。
【トラブルの原因】
■工具やホルダ干渉、構造物干渉
→主軸までも損傷してしまうことも
■修理費も高額なうえ、修理期間中は機械が稼動できないため
経済的ロスは甚大
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【折損を確実に検出】工具折損検出装置『FEM』
機上工具監視システム「AIS-N」
NC5軸加工の干渉・マクロ検証システ ム『NCVIEW Neo』
『NCVIEW Neo』は、多軸工作機械のNCプログラム加工を再現し、
事故防止や生産性UPに役立つシミュレーションソフトです。
標準で工具形状、工具軌跡、ワークの切削形状を確認でき、
3軸ミリングだけでなく割出および同時5軸加工・門形機での5面加工、
傾斜面加工や工具先端点制御による加工のシミュレーションが可能です。
本体（基本モジュール）にオプションを追加して機能拡張できます。
旋削オプションの追加により旋盤・複合加工対応も可能なため、様々な工作機械の切削シミュレーションをNCVIEW Neo１つで実現できます。
【導入効果】
■事故のない安全な加工の実現
■機械・工具・素材の損耗低減
■ドライラン不要で機械稼働率向上
■品質向上、作業効率向上
■安全なトレーニング
■国産ソフトならではの的確なサポート
※詳しくはPDFダウンロードまたはお問い合わせくださいませ。
工具長測定・折損探知用プローブ Z-Nano
『加工前ポカヨケシステム』
『加工前ポカヨケシステム』は、自動加工機による生産において、
ワーク取付作業上のミスや、機器動作不良から機械と被削材を守る
システムです。
ツーリングの一本として加工機内にセットする方式により、
ワークやその取付治具の変更に左右することなく使用できます。
【特長】
■検出方式は、使用環境に合わせて2タイプを用意
・スイッチ使用方式
・静電変位センサ使用
■加工プログラム内より、M- コードを使用して、ON確認又はOFF確認が可能
■エラー信号モードセットＭコードよりエラー処理が可能
■検出結果は、赤外線信号により受信ユニットに送信するコードレス方式
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。
工作機械 保守・メンテナンスサービス
NCマクロプログラムについて
類型加工（似た形状でありながらも少しづつ寸法が違う加工）が多い場合などで活躍するのがNCマクロプログラムです。
例えば下記のように、マクロ変数に寸法をセットするだけで寸法違い形状の加工を行えるようなプログラムを効率よく作成できるようになります。
都度NCプログラムを編集する方法では作業効率が低下しミスも発生しやすくなります。
マクロプログラムを利用すれば、IF・WHILE等の制御文、四則演算、三角関数、G65サブプロ呼出しなどにより、複雑な形状をした板カムなども加工することができます。
工具交換の前後 にいつも同じように指令するシーケンスがある場合、入力ミスを避けるために工具交換マクロを準備することも多くありますが、例えばM66をMコードのマクロ呼び出しに設定し、TxxM66指令で工具交換マクロプログラムを実行させる、といったこともできます。
この他にも定型的な加工面の割り出しや、位置確認のプローブ動作等にもマクロが使われています。
NCVIEWはマクロデバッガにより、こうしたマクロ動作の正確なシミュレーションと効率的なデバッグ環境を実現し、マクロによる加工の検証効率を向上できます。
【無料トライアル公開中】NCマクロ作成検証を劇的に効率化する方法
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●マクロの前任者が退職してしまい、詳細な検証ができない…
●以前からあるマクロを応用したいが、どう調整すべきかわからない…
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＊マクロデバッガとは？
https://www.cimple.co.jp/jp/products/macro-trial/
マクロデバッガは、GコードNCマクロプログラムをわかりやすく・正確に・効率的に検証できる、
NC工作機械加工シミュレータNCVIEWのオプション機能です。
プログラムの編集を行いながら、その動作の様子をツールパスや切削シミュレーションで確認できます。
詳細は上記URLよりご確認ください。
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ドリルやエンドミルなどの折損を検出！工具折損センサー
「BTS20シリーズ」はロータリーソレノイド式の工具折損センサーです。ドリル、タップ、リーマ、エンドミル等の折損を瞬時に検出し、不良品発生による大きなロスを防止します。また、チャッキングワーク・加工物の検出にも威力を発揮します。
回転部は二重防水シール構造（防水・防塵IP67）で、切削における切粉、切削油に対応しています。
【工具折損センサーの特徴】
■ドリル・タップ・リーマ・エンドミル等 の折損を瞬時に検出
■原点検出機能付き（POS出力）
■ワークチャッキング検出・加工確認
■切削における切粉、切削油に対応した二重シール構造
■ロータリーソレノイド採用でローコストを実現
※詳しくはカタログをダウンロード、もしくはお問い合わせください。
【加工時のトラブル】NCデータのミス
CAM化が進んでいる現在、なぜNCデータのミスが無くならないのでしょうか？
"手入力のNCデータ"をはじめ、"CAM・対話型"や"NCマクロ"、"CAM・NCマクロ
混合"など、NCデータを作成する方法は多様化しています。
現在ではCAMもかなり進化していますが、熟練技術者の持っている加工ノウハウを
好適な形で自動的にNCデータ化してくれるレベルには至っていません 。
金属加工の複雑さがこれを阻んでいます。
最終的なチェックは人間が行う必要があり、それを効率的に行えるシステムが
『NCVIEW』なのです。
【トラブルの原因】
■加工現場では、音を聞いたり振動を感じたりしながら適切な切削条件を
探し出していく作業が欠かせない
■その過程でNCデータにも変更を加えているからこそ、NCデータでの最終的な
検証作業が必要
→これがCAMが出したポスト処理前の中間ファイル（CLデータ）での
検証だけでは不十分な理由の一つ
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
ARTIS（アーティス）スマートモニタリングソリューション
『ARTIS（アーティス）スマートモニタリングソリューション』は、工具と工程、マシンモニタリングシステムです。
高精度、高品質ワークの生産をサイクルタイムの浪費をさせることなく継続的に実現でき、
加工サイクル中の加工状態をあらゆる角度から監視できるインプロセスモニタリングシステムです。
当資料では、概要や特長、「GENIOR MODULAR（ジェニアモジュラー）」の製品マトリックス、工具/プロセスモニタリ ングなどをご紹介。
「機械の状態監視」、ソフトウェア「C-THRU4.0」なども掲載しています。気軽にご一読ください。
【掲載内容(一部)】
■アーティス・スマートモニタリングソリューション
■GENIOR MODULARのシンプルな統合
■GENIOR MODULAR 製品マトリックス
■GENIOR MODULAR 工具/プロセスモニタリング
■GENIOR MODULAR ベースモジュール
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
NCデータシミュレーションシステム『NCVIEWシリーズ』
『NCVIEW』シリーズは、工作機械のNCプログラム加工を再現し、
事故防止や生産性UPに役立つシミュレーションソフトです。
CAM、自動プロ、マニュアル作成の2軸旋盤から
同時5軸、付加軸を入れて9軸までのNCデータを超高速にシミュレーションします。
【ラインナップ】
NCVIEW Neo …多軸加工対応シミュレータ
NCVIEW MC3 …3軸加工特化シミュレータ
NCVIEW TURNwatch …旋盤加工専用シミュレータ
NCVIEW TOOLwatch …工具軌跡表示シミュレータ
導入されている機械・目的に合わせてお選びいただけるよう、
本体（基本モジュール）にオプションを追加して機能拡張が図れます。
【導入効果】
■事故のない安全な加工の実現
■機械・工具・素材の損耗低減
■ドライラン不要で機械稼働率向上
■品質向上、作業効率向上
■安全なトレーニング
■国産ソフトならではの的確なサポート
※詳しくはPDFダウンロードまたはお問い合わせくださいませ。
【加工時のトラブル】工具折損・タップ・座ぐり漏れ
ドリル加工やタップ加工では注意深く作業を進めていても、ワークに
折れ込んでしまう加工トラブルがしばしば発生してしまいます。
工具が折れ込んでしまうと、ワークを新たに作り直すか、熟練者に除去を
頼むか、放電で溶かすか、などで対処することになり、納期とコストと
品質を考えると、いずれにしても大きなロスになってしまいます。
作業時間の短縮・品質保証のためには、自動的に穴加工をくまなく検証し
レポートしてくれる『NCVIEW』が役立ちます。
【トラブルの原因】
＜ドリル加工やタップ加工＞
■ワークに折れ込んでしまう加工トラブルがしばしば発生
■ワークを作り直す、熟練者に除去を頼む、放電で溶かすなどの対処が必要
→納期とコストと品質を考えると大きなロス
＜穴数が多い加工＞
■どれがチェック済みか分からなくなる、穴を見落としてしまう
■目視確認だけでは常に不安
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
NC工具軌跡・マクロ検証『NCVIEW TOOLwatch』
『NCVIEW TOOLwatch』は、工作機械のNCプログラム加工を再現し、
事故防止や生産性UPに役立つシミュレーションソフトです。
付加軸を含めて9軸の加工に対応でき、
標準で工具形状、工具軌跡を確認できます。
本体（基本モジュール）にオプションを追加して機能拡張が可能です。
当社のNCVIEWシリーズはこのTOOLwatchをベースとして開発されています。
本体のみで2軸旋盤や3軸・同時5軸・複合・5面加工などの工具軌跡を
軽快 にシミュレーション検証できます。
【導入効果】
■事故のない安全な加工の実現
■機械・工具・素材の損耗低減
■ドライラン不要で機械稼働率向上
■品質向上、作業効率向上
■安全なトレーニング
■国産ソフトならではの的確なサポート
※詳しくはPDFダウンロードまたはお問い合わせくださいませ。
刃具監視システム『TOOL MANAGER』
NC3軸加工の干渉・マクロ検証システム『NCVIEW MC3』
『NCVIEW MC3』は、工作機械のNCプログラム加工を再現し、
事故防止や生産性UPに役立つシミュレーションソフトです。
3軸マシニングセンタ加工に特化し、
便利な機能をパッケージしたハイコストパフォーマンスな製品です。
標準で工具形状、工具軌跡、ワークの切削形状を確認できます。
本体（基本モジュール）にオプションを追加して機能を拡張できます。
Tスロット工具によるアンダーカット切削、段取り 替え加工シミュレーションにも対応します。
工具・ホルダ干渉チェックやマクロデバッガ、モデル比較など、
便利な機能を標準搭載しているソフトです。
【導入効果】
■事故のない安全な加工の実現
■機械・工具・素材の損耗低減
■ドライラン不要で機械稼働率向上
■品質向上、作業効率向上
■安全なトレーニング
■国産ソフトならではの的確なサポート
※詳しくはPDFダウンロードまたはお問い合わせくださいませ。
【加工時のトラブル】突き出し長不足
【加工時のトラブル】穴加工不良
穴加工は、様々な要素が複雑に絡み合うため、精度を出すのが難しい
加工の一つです。
何らかの原因で穴が偏心したりしてしまうと、その後のリーマ加工や
タップ加工、座ぐりにも影響が出てしまいます。
『NCVIEW』があれば、NCデータ書式ミス、工具設定ミス、干渉事故といった
様々なトラブルを事前検証し、改善することができます。
【穴加工の概要】
■ドリルの肩高さ・刃の角度・シンニングなどの工具精度
■工具・被削材・冷却材の性質の相性
■工具のたわみやビビリ・摩耗・切り屑詰まり・摩擦熱
■穴の深さ・径・位置決め・下穴の精度
■送り速度・バックラッシュ
→様々な要素が複雑に絡み合うため、精度を出すのが難しい
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
工具およびプロセスモニタリング用電力計測モジュール『GEMTP』
【加工時のトラブル】工 具の衝突・破損
NCデータのミス、またはマニュアル操作でワークや冶具、機械構造物に
工具を衝突させてしまうことがありますが、主軸損傷に至ることもある
危険な事故で、工具干渉とも言われます。
また被削材の種類、工具の刃数・材質・形状、冷却材、切削速度、回転数、
切り屑の排出不良といった様々な要因で、工具が破損するケースもあります。
これらの予測と防止には熟練者の金属加工ノウハウが必要とされますが、
『NCVIEW』の工具・ホルダ干渉チェックがこれを実現します。
【トラブルの原因】
■NCデータのミス
■マニュアル操作でワークや冶具、機械構造物に工具を衝突させる
→主軸損傷に至ることもある危険な事故、工具干渉
■被削材の種類、工具の刃数・材質・形状、冷却材、切削速度、
回転数、切り屑の排出不良といった様々な要因
→工具が破損
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【加工時のトラブル】切り屑の排出不良
切り屑排出は穴あけ加工の重要な課題ですが、被削材、工具、冷却剤、
切削条件などによってその状況は変化してしまいます。
切り屑が詰まると、工具が径方向に振られ加工寸法や工具の寿命などに
悪影 響が出るほか、製品にもダメージを与える恐れがあります。
『NCVIEW』があれば、NCデータ書式ミス、工具設定ミス、干渉事故といった
様々なトラブルを事前検証し、改善することができます。
【トラブルの原因】
■被削材、工具、冷却剤、切削条件などによってその状況は変化
■切り屑が詰まる
→工具が径方向に振られ加工寸法や工具の寿命などに悪影響
→製品にもダメージを与える恐れがある
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
NCデータシミュレーションソフト NCVIEWについて
『NCVIEW（エヌシービュー）』は、工作機械をバーチャル空間に再現し、
NCデータを精密かつ高速にシミュレーションする、国産NCデータシミュレーションシステムです。
機械加工において最も避けたいトラブルである干渉事故を常時監視し、
異常があればアラームで状況を通知。
マクロプログラムによる加工の検証にも優れています。
【特長】
■NCデータを精密かつ高速にシミュレーション
■トラブルである 干渉事故を常時監視、異常があればアラームで状況を通知
■マクロプログラムによる加工の検証にも優れている
■豊富な機能を揃え、機械加工の生産性を向上
■カスタマイズ依頼も積極的に対応
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
折れ込みタップ除去工具『ニュー プ－ル タップ』
【事故防止・加工改善】NC2軸旋盤の加工シミュレー ション
『NCVIEW TURNwatch』は、工作機械のNCプログラム加工を再現し、
事故防止や生産性UPに役立つシミュレーションソフトです。
2軸旋盤加工用のソリッドシミュレータとして、
標準で工具形状、工具軌跡、ワークの切削形状を確認できます。
ノーズR補正に対応しているため、仮想刃先軌跡と切削形状の微小な違いも
正確に表現できます。
本体（基本モジュール）にオプションを追加して機能拡張が可能です。
旋回中はワーク治具ともに回転体となるため、
オプションの工具・ホルダ干渉チェックにより静止時・旋回時に応じた
干渉チェックが行えます。
【導入効果】
■事故のない安全な加工の実現
■機械・工具・素材の損耗低減
■ドライラン不要で機械稼働率向上
■品質向上、作業効率向上
■安全なトレーニング
■国産ソフトならではの的確なサポート
※詳しくはPDFダウンロードまたはお問い合わせくださいませ。
機械加工トラブル分析
中央労働災害防止協会（中災防）の令和2年度データによると、金属製品製造業での労働災害は3755件、このうち金属加工用機械にかかわる労働災害が884件と最も多く、全体の約24%を占めています。（出典：中央労働災害防止協会 労働災害分析データ）
また労働災害の発生状況として１番多いのは『はさまれ・巻き込まれ』の1237件（約33%）、２番目が『飛来・落下』の459件（約12%）となっており、機械加工で発生しがちなトラブル傾向と一致していることが分かります。
工作機械のNC化率は高く、NCデータミスや設定ミスといったヒューマンエラーによるものが大きな要因であろうと推定できます。
NCVIEWがあれば、NCデータ書式ミス、工具設定ミス、干渉事故といった様々なトラブルを事前検証し、改善することができます。
【加工時のトラブル】ヒューマンエラー
CADでモデリングしCAMを経由してNCデータを作成したとしても、
そのCAD/CAMへ入力したデータに誤りがあった場合、正しい
NCデータは得られません。
たとえNCデータが正確でも、NCマクロプログラムにミスがあったり、
工具補正量が正しくセットされていなかったり、ワークの位置や
向き・座標系の設定が間違っていたりすれば、稼働率低下や品質不良を
引き起こし、場合によっては干渉事故にもなり得る重大なトラブルに
繋がります。
実機で加工するときと同様の設定環境でシミュレーションを行え、
マクロデバッガを持つ『NCVIEW』を利用すれば、加工トラブルを
効率的に検証できます。
【トラブルの原因】
■CAD/CAMへ入力したデータに誤りがあれば正しいNCデータは得られない
■NCマクロプログラムのミス
■工具補正量が正しくセットされていない
■ワークの位置や向き・座標系の設定が間違っている
→稼働率低下や品質不良を引き起こし、場合によっては干渉事故にも
なり得る重大なトラブルに繋がる
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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マシニングセンタ加工における刃物折損の早期検知
マシニングセンタ加工における刃物折損の早期検知とは？
マシニングセンタ加工において、切削工具（刃物）が加工中に破損することを「刃物折損」と呼びます。この刃物折損を早期に検知することは、加工不良の発生防止、機械の損傷回避、生産性の維持・向上に不可欠です。早期検知により、異常発生時に即座に加工を停止させ、被害を最小限に抑えることが可能となります。
課題
予兆検知の難しさ
刃物折損は突発的に発生することが多く、加工中の微細な変化を捉え、折損の予兆を事前に察知することが困難です。
人為的ミスのリスク
オペレーターによる目視や聴覚での監視には限界があり、疲労や集中力の低下による見落としや判断ミスのリスクが伴います。
損害拡大の可能性
刃物折損が発生した場合、そのまま加工を続けると、加工ワークや機械本体に深刻なダメージを与え、多大な修理費用や生産停止期間が発生する可能性があります。
リアルタイム性の欠如
従来の検査方法では、加工終了後の検査が中心となり、加工中の異常をリアルタイムに把握・対応することができません。
対策
加工状態のリアルタイム監視
加工中の振動、音、電流値などのデータをリアルタイムで収集・分析し、異常なパターンを検出します。
AIによる異常検知
機械学習やAI技術を活用し、過去の正常データと異常データを学習させることで、未知の異常パターンも高精度に検知します。
自動停止機能との連携
異常検知システムとマシニングセンタの制御システムを連携させ、異常発生時に自動で加工を停止させます。
データ分析による改善
蓄積された加工データを分析し、刃物折損の原因究明や、加工条件の最適化、予防保全に繋げます。
対策に役立つ製品例
振動・音響センサーシステム
加工中の微細な振動や音の変化を捉え、刃物の摩耗や破損の兆候を検知します。異常な周波数や振幅の変化を早期に捉えることで、折損前の状態を把握できます。
加工電流監視システム
切削抵抗の変化に伴う加工電流の変動をリアルタイムで監視します。刃物の摩耗や欠けによる負荷増大を検知し、異常を早期に知らせます。
画像認識による刃物状態監視
高速度カメラで刃物の状態をリアルタイムで撮影し、画像解析によって摩耗や欠け、折損を検出します。視覚的な異常を直接的に捉えることができます。
AI搭載型異常検知ソフトウェア
様々なセンサーからのデータを統合し、AIが複雑なパターンを学習・分析することで、人間では気づきにくい微細な異常や複合的な要因による折損の予兆を検知します。
⭐今週のピックアップ
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