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ベリカット ユーザー事例 : BAEシステムズ

 

エアバスで好調
 
エアバスの好調な売れ行きにより、かつてないほど増産の必要性に迫られた BAE Systems(英国、フィルトン)は、生産能力をアップする答を探し求めて、ベリカットに行き着きました。
 
最近の高速工作機械にはたいへん精密なアルゴリズムを持ったデジタル制御システムが装備されており、毎分20mを超える送りで等高線加工しても、工作機械が細かく振れることはありません。加減速カーブとしてよく知られているこの機能は、ほとんどの場合、非常にうまく働いています。
 
ところが、BAE Systems のフィルトン事業所では、エアバスの翼構造にある重要部品の工程を最適化しようとして、この機能が阻害要因であることを見つけました。最初から簡単な話ではなかったのです。制御パラメーターのスイッチを切って事態が改善されることを期待する、というほど単純なことではありません。まったく予想のつかない状況に陥るかもしれません。そこで、BAE Systems は代わりに、解決策を求めて工具会社やソフト会社に連絡を取り始めました。その結果、CGTech とKennametal を巻き込み、プロジェクトは成功へと導かれることになったのです。
 
この2社はセル F での最適化にとりかかりました。ここでは森精機の SH-50 マシニングセンターを使い、主にエアバス A330/340 のアルミ製Aフレームの切削を行っています。これらのフレームには60のバリエーションがあり、翼の前縁部に使われます。基本的なセットアップは変える必要がありませんでした。材料は事前にブロック化され、表面加工され、治具用の穴が開けられ、ジャスト・イン・タイム方式で到着しています。そこで、送りと回転数の最適化に戻ります。オプティパス(OptiPath)モジュールで様々な制御パラメーターを上書きし、Kennametal の工具で高速な送りと回転数での
効率的な切削を行いました。
 
ベリカットのオプティパスはNCツールパスファイルを読込み、動作をいくつもの小さなセグメントに分割します。ベリカットでは、モデルから切削される材料を数学的に差し引くため、ソフトウェアでは常に、切削の深さ/幅/角度と除去される材料の体積がわかっています。各セグメントで除去される体積に基づいて、オプティパスは必要な場合にはその切削条件に合った最適な送り速度を割当てます。それから新しいツールパスを出力しますが、これはオリジナルと同等で、改善された送り速度になっています。原理は簡単で、切削が浅ければ送りが速くなる、というものです。速くした送り速度で材料をちぎり取ることなく一定の切削を保つために、スピンドル回転数をそれに応じて増やします。切削が深ければ逆になります。
 
EITチ-ムリーダーのMatt Godfrey が言います。「CGTechはNCプログラムをベストなものにするために我々を助け、フィルトン事業所の従来の考え方を変えてくれました。工具を刃長の長いものに取り替え、切削深さを大きくして、仕上げは良くなりました。部品プログラムの変更は一切、必要ありませんでした。我々に代わって、オプティパスが送り速度の面倒を見てくれるのです。我々は上限設定をプログラムの送り速度で毎分7m、薄い切削で毎分16mにしただけです。この値だと、これまでなら航空機部品としての表面仕上げは不合格になったはずです。元のプログラムでは毎分1m近辺で切削するようになっていました。今では精度が上がり、より効率的に工具を使えるようになりました。」
 
フィルトン事業所では、「体積一定」と「切屑厚さ一定」の2つの最適化方法を試しました。オペレーターは、Aフレームには「体積一定」がより適しているという判断を下しました。この方法を使うと粗加工で最大の効果が出て、加工時間は25% 短縮され、生産量は15% 増加しました。
 
マスタープログラムが変更されないことを保証するため、それぞれのプログラムの最適化バージョンを扱うためのサブディレクトリーが設定されました。これらは、他のNCプログラムと同様に、作業現場のDNCシステムにダウンロードされます。これは普通のプログラムですが、唯一の違いは最適化された送りと回転数を含んでいることです。これを手動で行ったら、膨大なプログラム時間をかけてメリットがほとんどない、という結果になったことでしょう。
 
同社ではオプティパスを使い、セルGで加工するエアバスのリブの部品プログラムも最適化しています。セルGには古いタイプのMarwin Automax II マシニングセンターがあります。この機械は一般のGコードでは動きません。代わりに、CAMシステムから直接出力されるCLデータを使います。CLデータは、工具プローブシステムで測定した工具径や工具長のデータを使い、工作機械で処理されます。「この問題を回避するため、リバースポストを作りました」とGodfrey は言います。CLファイルはExpertecソフトでGコードファイルに変換され、次にオプティパスで最適化され、最後にCLファイルに戻されます。Godfrey は最近、もっとも効率の上がる粗加工の改善に取り組んでいて、これまでにすばらしい結果を出しています。実際に、粗加工での大きな改善によって、工作機械の切屑除去機能をアップグレードしなければならなくなりました。
 
現在、フィルトン事業所では特別のプロジェクトチームが組織され、セル F とセル G で得られた成果を、事業所の5つのセルすべ
てに広げようとしています。特に利益を出しそうなのがセル W で、ここは800万ポンドを投資したForest-Line の新規設備で
す。セル W は、エアバス330/340 のリブを機械加工するために設計され、自動パレットシステム付きの3台の大型高速マシニ
ングセンターからなっています。「このセルのプログラマーへのオプティパストレーニングが終ったら、すぐに使い始めますよ」と
Godfrey は言います。
 
他にオプティパスの組み込みが予定されているのはセル E で、チタン部品の加工用に森精機のマシニングセンターだけが使わ
れています。
 
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Airbus is selling so well that the demand to increase build rate has never been higher. BAE Systems (Filton, UK) needed a simple way to improve throughput - it found the answer in VERICUT.
With VERICUT, engineers at Stellex Monitor modeled the Sidewinder and Spar Mill machines.
Tell Tool of Westfield, Mass., has integrated VERICUT CNC simulation software into its numerical control program prove-out process.
VERICUT enabled us to start ordinary production after a minimum of time. Since this product is new for Volvo Aero Norge and our company had never before had parts with similar machining complexity, it is difficult to estimate the amount of cost saving.
Before implementing VERICUT, the company experienced the usual time-consuming and expensive manufacturing problems related to NC program prove-outs such as scrap loss, broken tooling, and a danger of occasional machine crash.
Over the last two years, AH has used Machine Simulation to speed the implementation of several new 5-axis machine tools.
VERICUT showed the NC programmers leftover or heavy stock." And the software detected a couple of places where the depth of cut was too large and tools were shanking out," said Collings. They then went back and corrected the errors in the tool path before
Dassault, Seclin initially purchased VERICUT in order to reduce the number of manual prove-outs using polystyrene material, which represented a significant expense in terms of time and money.
VERICUT enabled the designers and programmers see exactly what they were building as and in-process model in different stages of the machining cycle.
We utilized VERICUT to verify the CNC programs for cutting the tooling before they were sent to the machine control,
To protect their investment, they have been using VERICUT since 1996. They have two people to verify the accuracy of their G-code files.
"When we first started using OptiPath we concentrated on the feed rate option; now we use the constant chip thickness capability. With jobs up to 200 hours long, 50% saving is significant like having another machine tool."
The entire process took less than two hours and no manpower was required, whereas, creating the same pattern manually (the old way), would have taken one of our designers several days.
The verification process stays ahead of the actual machine position in the NC code being verified. Opera-tors can see errors before they occur.
The bottom line? Using VERICUT has made Supreme's existing machine tools more productive. Enthusiasm is up, delivery times have been reduced, and pricing is more competitive.delivery times have been reduced, and pricing is more competitive.
Using VERICUT to compare the electrode burn with the mold cavity ensures that we have all the correct clearances in the electrodes and that we have 100% clean-up." says Allen.
If I was using VERICUT at the time I would've caught the problem, and had a chance to fix it before it damaged the part.
Now I rarely see the potential crashes because the students find and correct them before I review the work. Catching those costly problems is a non-event now!
VERICUT can change speeds and feeds according to cutting conditions including difference in material and tooling. It is done automatically; the programmer does not have to make even one manual insert into the code."
Flying shrapnel from shattered cutting tools and components is avoided by using VERICUT to test student programs before they are run on NC machines.
The NC programmers at Ingersoll also rely on the simulation software to prevent mistakes when programming complex, five-axis parts.
After creating the NC programs in Mastercam, they began simulating the machining process in VERICUT by simulating the G-code data. There often can be a difference between the motion as programmed and the code after it's run through the post processor
After selecting VERICUT for third-party verification, each NC programmer attended two days of basic training where they experienced first-hand the type of results they could expect to achieve.
The program simulates milling, drilling, turning, wire EDM, and mill/turn machining operations using both G-codes and CAM output.
VERICUT provides simulation capabilities for the all the 3-5 axis and wire EDM parts, with focused control over the orientation of our 5-axis machine tool including the cutters used on that machine.
The inspection probe is created as a tool in VERICUT so the complete in- cycle gauging sequence is checked for collisions.
The bottom was machined first. This effort took about 24 hours from start to finish. By using VERICUT software from CGTech, Elliot was able to test the NC program for any problems before it was ever cut on the machine.
Cosworth Racing Integrates Walter TDM Tool Management into Manufacturing Systems
With data exported from NX, Vericut simulates the cutting process on the shop floor utilizing the machine G-code to detect any issues prior to NC Program release.
マシンシミュレーション
干渉チェック
加工シミュレーション
切削シミュレーション
機械シミュレーション
NCプログラム検証
機械加工検証ソフト
加工プログラムチェック
シミュレーション
干渉
Gコード
5軸
衝突回避
複合
旋盤
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