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1 精密加工ソリューションセミナー 放電加工機動向加工事例 ㈱ソディック CE技術部 服部龍造 2010年7月1日 放電加工機動向加工事例 未来を創る 世界のものづくりを支える各グローバル拠点 Sodick Inc LA Sodick Inc Chicago 福井工場 Sodick Deutschland GmbH 開発 製造 販売 新工場/アモイ 蘇州工場 タイ工場 Sodick Engineering Service

Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

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Page 1: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

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精密加工ソリューションセミナー

放電加工機の動向と加工事例

ソディックCE技術部 服部龍造 2010年7月1日

放電加工機の動向と加工事例

未来を創る

世界のものづくりを支える各グローバル拠点

Sodick Inc LA

Sodick Inc Chicago

福井工場

Sodick Deutschland GmbH

開発

製造

販売

新工場/アモイ

蘇州工場

タイ工場

Sodick Engineering Service

Page 2: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

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2009.10 ワイヤ放電加工機 AP250L

2008.11 ナノマシニングセンタ AZ 250

2008.10 形彫り放電加工機 AG40L/60L

2008.10 ワイヤ放電加工機 AG400L/600L

2008.9 形彫り放電加工機 AP3L

2008.9 形彫り放電加工機 Cruise Series

リニアテクノロジ確立の歩み

彫り放電 機

2008.4 ワイヤ放電加工機 AD325L

2007.11 形彫り放電加工機 AG Series

2006.8 ハイブリッドワイヤ放電加工機 Hybrid Wire

2006.4 大型ワイヤ放電加工機 AQ900L

2005.11 ナノマシニングセンタ AZ 150

2005.10 ナノ放電加工機 AE 05

2005.10 ワイヤ放電加工機 AP500L

2005.10 大型形彫り放電加工機 AQ15L彫り放電 機

2005.9 ナノマシン Ultra NANO 100

2002.10 超精密ワイヤ放電加工機 EXC100L

2001.12 ナノマシン NANO 100

1999.10 ワイヤ放電加工機 AQシリーズ

1999.4 形彫放電加工機 AQシリーズ

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

1998.11 形彫放電加工機 AMシリーズ 十大新製品賞受賞

リニア駆動マシン 世界初の累計出荷台数20,000台を突破!

シン

累計

出荷

台数

20,000台!

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

リニ

ア駆

動マ

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セラミック部材 NC装置硬い・軽い・熱に強い・磨耗しにくいなどの特長をもつ自社製セラミックスを主要機械部材にふん

3次元ソリッドモデル対応CNC装置「LP電源」及び高速マシニングセンタ用CNC「LN2X」などを開発。

超高速・超精密加工を実現する5つの要素技術

リニアモ タ モ ションコントロ ラ

ミックスを主要機械部材にふんだんに採用。

タ用CNC「LN2X」などを開発。

放電電源装置

リニアモータ モーションコントローラ

高速・高加速度等リニアモータの特徴を最大限に生かす現代制御理論を採用。

高速・高精度なだけでなく、それを維持し続けることが可能な構造を実現。

1マイクロ秒の間に1000A以上の高ピーク電流をばらつき無く発生させる。

自社開発(特許)の冷却方式だから実現した世界最高の放熱性能!コアレスモータにも独自の冷却方式採用 (写真はコア付モータ)

ソディック製リニアモータの特長

当社放電加工機に使用されている専用コイル(連続定格1330N)

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《ボールねじ方式による従来制御》 《リニアモータ方式による制御》

リニアモータ駆動方式: 完全フルクローズド制御

セミクローズド制御

完全フルクローズド制御

完全フルクローズド制御による 高精度な位置決めを実現

リニアスケールを装備しても検出比較による時間遅れのため正確な位置制御は不可能

完全フルクローズド制御

テーブル位置を直接検出するため制御そのものが軸動作

⇔ リニアモータ駆動には必要不可欠な技術

0 1 2 3 4 5

リニアモータ駆動において、制御そのものが軸動作

リニアテクノロジーはわずかな遅れもゆるさない!

-4000

-3950

-3900

-3850

-3800

-3750

-3700

令位

置(0.1

μm

-3800

-3750

-3700

-3650

-3600

-3550

-3500

位置

(0.1

μm

指令位置

実位置

-4200

-4150

-4100

-4050

時間(sec)

指令

-4000

-3950

-3900

-3850 実位

加工時の指令位置=実動作位置

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《ボールねじ方式による動的特性》カップリング

ボールねじモータ

エンコーダ

《リニアモータ方式による動的特性》

マグネット板

コイル

リニアスケ ル

導入10年後の真円動的特性

リニアスケール(オプション)

導入8年後の真円動的特性

リニアスケール

※赤線は時計回り、青線は半時計回り

発売当初の納入機の静的精度を8年経過後も安定維持ボールねじ交換のメンテナンス費用削減!!

摩耗による性能劣化を回避できない 高速・高精度・高応答性を維持し続ける

リニアモータの優位性(vs ボールねじ)

項 目

高速・高加速の軸制御が可能

リニアモータ ボールねじ

高速 高加速の軸制御が可能

制御遅れが無いため、高応答性に優れている

バックラッシ(ガタ)が無く、高精度位置決めが可能

エネルギーロスが少なく、効率的推力を発生する

構造がシンプルで 組み立てが簡単 安定した性能

形状補正能力が高く安定した高精度加工を実現

×

×構造がシンプルで 組み立てが簡単、安定した性能

部品点数が少なくコストパフォーマンスに優れる

非接触式であり、経年変化が生じない

※備考) リニアモータの発熱が精度に影響を及ぼさないよう、独自の設計により、高速・高加

速の優位性を発揮しつつ最適推力となるリニアモータを搭載。最適温度バランスによ

り高精度加工を実現している。

×

×

×

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セラミック特性ゆえにリニア高加速・高応答を実現

ハイデンハイン製高分解能・高精度リニアスケール標準搭載

世界の原器と認められた

絶対標準

セラミック支柱

リニアスケ ル標準搭載

最小駆動単位:0.1μm 加速度:1.2G

最高速度:36m/min

リニアモータ駆動形彫り放電加工機主軸構造

軽量 安定性 絶縁性 高剛性

DUTY FACTOR(放電効率)の向上

リニア高加速サーボジャンプで加工効率は大幅UP!

従来式高速ジャンプ D.F.:50%

リニア高加速サーボジャンプ D.F.:90%

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リニア高加速サーボジャンプ 最大36m/minが可能とする高品位加工

リニアテクノロジーによる無噴流加工は高精度・高効率・省人化を可能にする

高加速サーボ/UP 高加速サーボ/DOWN

荒加工後の取りしろは 1/5以下ろは 1/5以下

ポンピング作用によるチップ・ガス・タールの迅速排出

2次放電発生なしによる形状の膨らみ回避

電極減寸量減少による総加工時間の短縮

安定加工による形状再現性の向上

短絡なしによる電極の変消耗回避

⇔ 無噴流加工を実現

⇔ 安定加工による小GAP化

⇔ 転写精度および均一面質への向上

リニアモータ駆動マシンの高速加工性能

電 極 :銅(荒1本/仕上げ1本)加 工 物 :ダイス鋼電極 寸法 :20mm×20mm減寸 :0.4mm/side加工深さ :30mm面 粗 さ :5μmRz

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正確で遅れのない情報(放電制御・モーション制御)を1Gbit/secの超高速通信技術で、超高速な処理を同時に行い

ソディック独自のコア技術の集大成 「パーフェクト アクティブコントロール」第5世代型最新鋭放電加工技術の効果

超高速な処理を同時に行い、絶対アークをしない予見放電制御で

超高効率な加工を実現

高速・高加速度等リニアモータの特徴を最大限に生かす

指令に対して遅れの無い実位置

タイコレス

• 第1世代型:火花放電

• 第2世代型:トランジスタ無消耗放電加工

• 第3世代型:NC放電加工

• 第4世代型:リニアモータ駆動放電加工

• 第5世代型:パーフェクト アクティブコントロール放電加工

現代制御理論を採用。

高速ジャンプ&無噴流での安定放電の優位性

タイ レス

※ 火花放電加工の発明(1940年代)

ラザレンコ博士の放電回路

第一世代型放電加工機

1940年代:ソ連(現 ロシア)のラザレンコ博士によるRC回路から構成された放電回路

(電気接点材料の損傷の原因と対策の研究)

1942年:最初の工業的応用最初の工業的応用

・ロケット砲の不良品の修理・再生

加工速度が遅く、電極消耗も著しい

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大きなLに 電極:プラス

※ 無消耗加工の発見(1963年)

第二世代型放電加工機

E

R

C

L(逆極性)

--

無消耗加工条件発見!

放電実験装置のLをコンデンサ充電用のものと間違え、更に電源を逆につけて加工してしまい、偶然、現在の電極無消耗加工方法を発見する

1963 :

高精度・精密加工への適応加工の再現性が安定

※ 放電加工機のNC化(1976年)

加工ギャップ(大) Z 軸方向に送っただけでは。。 加工ギャップ(小)

第三世代型放電加工機

電極

面粗さ(荒)

加工キ ャッフ (大)

単発放電エネルギによる

Z 軸方向に送っただけでは。。

面粗さ(細)

加工キ ャッフ (小)

側面には

放電が飛ばない

送りと寄せ

次の加工条件で面粗さを細かくする

単発放電エネルキ による

放電痕(大) 放電痕(小) 加工効率を損なうことなくZ軸の送りと側面への寄せを最適に正確に制御する

3次元形状への適応NC制御による放電加工

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※ リニアモータ駆動放電加工機(1998年)

自社開発リニアモ タユニット

第四世代型放電加工機

リニアモータユニット

セラミックス製クイルユニットによるZ軸主軸構造

ピンポイント冷却方式の開発

リニアモータ駆動形彫り放電加工機

Z軸主軸構造

最小駆動単位0.1μm 最

大加速度1.2G 最高速度36m/min

非接触ダイレクト駆動方式 高速・高精度・高応答

第五世代型“パーフェクト・アクティブ・コントロール”とは

高速処理を同時に行なう

第五世代型放電加工機

ソディック独自のコア技術の集大成

正確で遅れのない放電現象の検出制御

1[Gbit/sec]シリアル通信技術

放電制御モーション

制御

リニアモータ駆動による高加速・高応答な軸制御

アークレス

理想的な放電加工の実現

梨地から鏡面までの幅広い多彩な加工面質

アークレスがもたらす安定放電の持続と高速化

ゼロ消耗がもたらす超無消耗加工

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未来を創る

第5世代 リ ニ ア モ ー タ 駆 動高速・高性能 形彫り放電加工機 AG40L / AG60L

リニアモータ駆動の高応答性能だからできた!!

電源の特徴

未来を創る

電極1本で仕上げ加工=加工工程の短縮

(電極製作・位置出しなど)加工速度向上&安定加工

=加工時間の短縮加工再現性の向上!

安定した加工を継続する為に新開発された

サーボ制御と加工電流供給電源

電源内処理スピードの高速度化

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今まで難しいとされていた加工のポイント

マシニングなどで切削加工された加工物のイン・コーナのエッジを出す為に放電加工を用いた場合

未来を創る

克服事項

1)取り代が少ない

2)電極の曲がりが許されない。

3)電極消耗が許されない。

4)刃物では、限界の

深い・狭い・シャープエッジが必要。

放電加工部

深い 狭い シャ プ ッジが必要。

放電加工後に、段差が無い

解決

新電源は高速に電極1本で形状を出せます。新電源は高速に電極1本で形状を出せます。

グラファイト材と銅材の特性比較

グラファイト 銅

材料特性 軽い(比重は1 7)(銅の1/5) 重い(比重 8 9)

未来を創る

材料特性 軽い(比重は1.7)(銅の1/5) 重い(比重 8.9)

耐熱性に優れる(昇華3500 ) 融点1084.4

価格が安い 3~15円/cc(価格はグレードにより異なります。)

12~15円/cc

切削特性 刃物への負荷が少なく、バリがでない。(切削抵抗は銅の1/4~1/10)

バリは、最低でも1~2μmできる

手仕上げが容易 手仕上げが困難

電極製作時間が短縮

放電特性 大電流が流せる=放電加工速度が早い 大電流が流せない=急激に消耗する

熱膨張係数が小さい=歪まない=高寸法精度(係数3.1x10⁻6/ )

熱膨張する(係数16.8x10⁻6/ )

電極の材料はこれからグラファイトへ移行する

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グラファイト会社別グレード・価格比較

Class1 Class2 Class3

未来を創る

東洋炭素

I社

T社

L社

S社

P社

ISEM3 ISEM8 TTK50 ISO63 TTK4/5 TTK8/9EX50 ED3 EX70 ED4HK15 HK2 HK75 HK3

ET18 ET20 ET25 E30 E50R8500X R8500 R8510 R8650 R8710

EDM200 EDM1 EDM3 AF5P社

価格 安 高

EDM200 EDM1 EDM3 AF5

グラファイト材料により、消耗量が変わる可能性が有り得ます。ご注意願います。

グラファイト会社別グレード・価格比較表

切削加工性能UPスピーカーグリル:穴径1.7、最小肉厚0.3

加工の難しい斜面部

未来を創る

従来材ではドリルが斜めに入り

横壁を破壊/カケが発生しやすい

TTK材は斜面部の穴あけを

カケ無しで実現

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超無消耗 自由曲面高速加工

工作物材質 : SKD61

電極材質 : Gr(TTK9) 電極1本加工形状 : 140x80mm 深さ20mm

未来を創る

加工形状 : 140x80mm 深さ20mm減寸量 : 0.30mm/side加工液 : VITOL-2液処理 : 無し

加工時間 : 2時間29分 (荒25分)

端面消耗 : 0.011mm

面粗さ : 7.9μmRz

安定した最適火花の放電加工のできる新電源で高応答性能のリニア・モーターだからできたアークレス加工

電極1本深リブ形状加工

切削ではできない電極1本高精度・高速度加工

未来を創る

加 工 物加 工 深 さ

: NAK80: 30.0mm

( )

高精度・高速度加工

電 極 : Gr (TTK4)

加 工 時 間電 極 荒 消 耗面 荒 さ

: 4hour 56min: 0.009mm

: 13.0μmRz

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電極1本 タービンフィン(リブ18枚)加工

加 工 時 間電 極 荒 消 耗

: 13hour 6min: 0.020mm

9 8 R

未来を創る

面 荒 さ : 9.8μmRz (1.8 μmRa)

加 工 物加 工 深 さ電 極

: SKD61 Φ160mm: 25mm: Gr テーパ最大角5.7度

(TTK9)

電極1本で荒加工から仕上げ加工まで

荒加工:安定した高速加工

仕上げ加工:きれいな均一面

加 工 物加 工 深 さ

: SKD-61: 28mm(200x120mm)

電極1本超無消耗・ロワーバルブカバー加工

グラファイト電極

未来を創る

電 極加 工 機

: Gr (EX70): AG60L LP1

形彫り放電加工前のワーク

加 工 時 間電 極 消 耗面 粗 さ

: 27hour 57min: 0.009mm

深いカッターマーク

放電加工後

: 16.4μmRZ

従来 LP

電極本数 3本 1本

加工時間 約35時間 20%短縮

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加 工 物加 工 深 さ

: NAK80: 3mm(Φ160mm)

電極1本超無消耗・スピーカグリル加工

未来を創る

電 極 : Gr (EX70)

グラファイト電極

加 工 時 間電 極 消 耗面 粗 さ

: 26hour 9min: 0.006mm: 10.8μmRZ

放電加工後形彫り放電加工前のワーク

従来 LP

電極本数 2本 1本

加工時間 約36時間 30%短縮

加 工 物加 工 深 さ

: NAK80: 24mm(230x50mm)

電極1本超無消耗・スピーカ裏リブ加工

未来を創る

電 極 : Gr (ISO63)

グラファイト電極

形彫り放電加工前のワーク

放電加工後

加 工 時 間電 極 消 耗面 粗 さ

: 9hour15min: 0.018mm: 9.8μmRZ

従来 LP

電極本数 2本 1本

加工時間 約15時間 40%短縮

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加 工 物電 極

: NAK80: Gr (EX70)

電極1本超無消耗・ハンドルコラムカバー加工

未来を創る

グラファイト電極3種類

EL大EL小

ELリブ

放電加工後

EL大(電極1本) EL小(電極1本) ELリブ(電極1本) TOTAL

加工時間 8時間48分 7時間53分 8時間31分 25時間12分

電極消耗 (mm) 0.014 0.008 0.01

最大加工深さ(mm) 50 6.2 85

面粗さ(μmRz) 9.9 9.9 9.9

グラファイト電極3種類(ピンク色の部分が放電面)

形彫り放電加工後のイメージ

加 工 物取 り 残 し電 極

: SKD61: 1.0mm: Gr (ISO63)

電極1本超無消耗・操作スライド型加工

加工時間早い(以前、側面加工に1日かかっていた)電極が2本から1本になった加工面にムラがない電極の消耗が無いのでエッジがでている

未来を創る

電 極 : Gr (ISO63)

グラファイト電極

電極の消耗が無いので ッジがでている

側面加工用電極 天面加工用電極

加 工 時 間電 極 消 耗面 粗 さ

: 16hour02min: 0.025mm: 11.97μmRZ

加 工 時 間電 極 消 耗面 粗 さ

: 5hour15min: 0.018mm

: 11.27μmRZ

<側面加工> <天面加工>

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電極1本超無消耗・最良面粗さ加工工作物材質 : S-STAR

電極材質 : Gr(TTK9)加工形状 : 33x33mm 深さ0.3mm減寸量 : 0.2mm/side加工液 VITOL 2

未来を創る

グラファイト電極

加工液 : VITOL-2液処理 : 無し

形彫り放電加工前のワーク

加工時間 : 5時間15分

端面消耗 : 0.080mm

面粗さ : 1.3μmRzうねりのない均一な面粗さの実現

ゼロ消耗による電極1本 3段リブ形状加工

工作物材質 : SKD61

電極材質 : Gr(TTK5) 1本加工形状 : φ160mm スリット1mm 深さ32mm減寸量 : 0 25mm/side

未来を創る

グラファイト電極

減寸量 : 0.25mm/side加工液 : VITOL-2液処理 : 無し

加工時間 : 33時間53分

端面消耗 : 0.085mm

面粗さ : 4.32μmRz切削加工ではできない

深狭スリット・良面粗さの実現

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電極1本 無消耗・小ギャップ大面積スピーカグリル加工

工作物材質 : HPM38(日立金属株式会社)

電極材質 : Gr(ISO63) (東洋炭素株式会社)加工形状 : φ260mm 深さ5mm減寸量 0 15 / id

未来を創る

グラファイト電極

減寸量 : 0.15mm/side加工液 : VITOL-2液処理 : 無し

加工時間 : 48時間20分

端面消耗 : 0.014mm

面粗さ : 10.0μmRz(目視)端面消耗約10%減

加工時間約40%短縮

“ゼロ消耗”がもたらすATC活用の納期短縮事例 一体電極2個(荒、仕上)で製作した場合

放電加工時間(荒・仕上げ)電極

加工時間(荒)

電極

加工時間(仕上)

未来を創る

220.5H 162H

仕上げ

部分電極(荒)、一体電極1個(仕上)で製作した場合

放電加工時間

電極加工時間(荒)

電極

加工時間(仕上げ) 荒30H ・ 仕上げ90H

電極加工88H

放電加工42H

大幅削減

仕上げ

132.5H 120H 130H

先に部分電極にて荒加工 一体電極にて仕上げ加工

(電極消耗分取り残しとなる) (ATCによる連続加工)

納期短縮 → 従来は1個の電極が終了しても翌日2個目の放電加工をしていたが、 ATCを使うことにより 120H÷24H=5日連続加工にて完了した。

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20

“ゼロ消耗”がもたらすグラファイト電極材コスト削減事例 一体電極2個(荒、仕上)で電極を製作した場合

電極材(荒)41 600Cm³

電極材(仕上げ)

荒 41 600Cm³+ = 83,200Cm³

未来を創る

部分電極(荒)、一体電極1個(仕上)で電極を製作した場合

電極材(荒) 電極材(仕上)

41,600Cm荒

仕上げ

41,600Cm

11,100 Cm³+

41,600Cm³= 52,700Cm³

仕上げ

83,200 Cm³ -52,700 Cm³ =30,500 Cm³

30,500 Cm³ x 3.5円=

(仮金額 3.5円/ Cm³ )

大幅削減

未来を創る

AG40L第5世代 リ ニ ア モ ー タ 駆 動高速・高性能 形彫り放電加工機

絶対にアークしない!

究極の消耗抑制

電極消耗0.006%を達成!

更なる高速加工

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21

アークレス

アークレスの技術

未来を創る

・OK/NG判定・制御

① パルスの高密度採取《 技術 》

① パルスの高密度採取

② パルスのビジュアル化処理

③ 高精度パルス判断

④ アーク前駆現象からNG予測

⑤ 最適制御

《 技術 》

従来制御との比較

①加工速度から放電面積を換算

《 喰い付き制御 》

未来を創る

②放電面積に適した加工条件に変更

①加工の安定状態を検出

②リアルタイムに条件を自動制御

《 アークレス 》アークはしないが、速度不十分

電流

従来 : 放電面積から条件変更

アークレス : 加工状態から条件を自動制御

時間

安定:更に速く。不安定:安定化を図る

Page 22: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

22

アークレスグラファイト電極リブ形状加工

加工深さ :55mm電極材質 ISO63

未来を創る

加工時間 :5時間55分端面消耗 :0.0032mm

電極材質 :ISO63電極サイズ:先端1.0mmテーパ角度:1.0°/side加工深さ :30.0mm

55.0mm加工内容 :無垢

無噴流

端面消耗:0.006%達成

加工深さ :30mm加工時間 :2時間59分端面消耗 :0.0018mm

未来を創る

AG40L第5世代 リ ニ ア モ ー タ 駆 動高速・高性能 形彫り放電加工機

(エンジン放熱フィン)

ダイキャスト金型を想定

グラファイト電極先端部分

ほどんど消耗していません!

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23

アークレス 電極1本 エンジン放熱フィン疑似形状深リブ加工

加 工 時 間電 極 荒 消 耗面 粗 さ

:18hour35min:0.1mm:16.0μmRz

NO ARC(ノーアーク)

未来を創る

(2.5μmRa)

グ 後

加 工 物加 工 深 さ電 極加 工 機

: DAC-MAGIC: 110mm: Gr (TTK5): AG60L グラファイト電極:TTK5

(東洋炭素株式会社様ご提供)金型材:DAC-MAGIC(日立金属株式会社様ご提供)

マシニング加工後の面

放電加工後の面

アークレス大型グラファイト電極1本仕上げ

大面積フラット加工・エッジ部無消耗

未来を創る

電極サイズ:310x310mm加工深さ :1mm加工内容 :無噴流加工時間 :32時間39分面粗さ :20.6μmRy

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24

ISO63

未来を創る

SGFⅡの速度向上(GAP0.13)

25

アークレスによる放電効率の向上

1.0°/side 5

10

15

20

深さ(m

m)

従来 55分

41分アークレス

アークレスでグラファイト速度アップ

15.0

1.0

0

0 20 40 60 80 100 120

加工時間(分)

未来を創る

41分

アークレスの速度向上(GAP0.1)

25

アークレス

2時間34分

55分

41分

5

10

15

20

深さ

(m

m)

従来

2時間34分

3時間

銅電極にも有効!

10.010.0 0

0 50 100 150 200

加工時間(分)

加工速度アップ!

Page 25: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

25

未来を創る

加工深さ150mm

銅電極(先端φ1mm)銅電極(先端φ )によるゲート形状サンプル

加工速度を 損加 物が無垢

563

なうことなく 優れた加工性能

加工物が無垢

電極を回転せず

揺動 無し

噴流 液処理無し

をお使いのをお使いのお客様の声お客様の声事例① ユーザ名:A 株式会社 様 (ダイキャスト金型)

主な電極:ISO63 主な減寸:荒0.4~0.5mm 仕上0.15~0.2mm 主なワーク:SKD61使用機種AG55L/LP1

現場の声

導入以前の課題 アークが心配で機械から離れることができない。時 が 効率が加工時間がかかる。加工効率が悪い。

電極の材料費を削減したい。

導入後の効果

加工スタートして直ぐに機械から安心して離れることができるようになった。加工時間が速くなった。(以前に比べ、荒加工で2~3割、仕上で1.5割)

昼(160時間) 夜(100時間)

昼(130時間) 夜(170時間)

導入前

導入後

上記2点の相乗効果として効率の良い時間配分が可能となり、稼働時間も増えた。

月の稼働時間

導入後

電極の材質を銅からグラファイトへ変更したことにより、材料費の削減となった。

グラファイトと銅の電極材質の比率

導入前・ボールネジ仕様

導入前・リニアモータ仕様

導入後・リニアモータ仕様

グラファイト

グラファイト

グラファイト

今後の展望 加工効率が上がり、電極本数が減ったため、電極製作が追いつかなくなるほど・・・。型寿命を延ばすために難削材を使用することが多くなってきているので、放電加工

の仕事が今後増える。

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をお使いのをお使いのお客様の声お客様の声事例② ユーザ名:B 有限会社 様 (ダイキャスト金型)

主な電極:ISO63 主な減寸:荒0.4mm 仕上0.2mm 主なワーク:DH31(SKD61相当品)

使用機種AG75L/LP1

現場の声

導入以前の課題 加工スピードの効率化を図りたい。が タ グを考 なが 機械を タアークが心配でタイミングを考えながら機械をスタートしている。

品質の向上を図りたい。

導入後の効果

加工スピードの向上。

荒加工で加工時間が2~3倍速くなった。特に、小物の方が効果が大きい。荒 が げも荒取りがきっちり加工しているので、仕上げも早くできる。

放電前のマシニング加工を0.8~1mm残しで荒取りができる。(焼き入れ後のときは0.5mm)エンジンのシリンダヘッドなど4日ぐらいの加工時間がかかっていたが、“ゼロ消耗”の効果

により3日で加工可能となった。2型にかかっていた時間で、3型が製作可能になった。

安定した加工でアークしないので、もう心配は無くなった。まさに放電革命!マシニング加工は、安定性が無い。常に不安がつきまとう。

(刃物が折れないか? ビビりが発生しないか? 刃物が干渉しないか?など。)

をお使いのをお使いのお客様の声お客様の声事例③ ユーザ名:株式会社 C 様 (ダイキャスト金型・プラ型)

主な電極:ISO63 主な減寸:荒0.5mm 仕上0.2~0.3mm 主なワーク:SKD61使用機種AG75L/A85L

現場の声

導入後の効果

以前は、片掛け加工などでダミーワークを置いて加工の安定を図っていたが、“ゼロ消耗”の導入により、完全に不要になった。段取りが改善された。消耗が少なくなった。150mm角ぐらいの加工については、3割ほど速くなった。加工の食い付きが良くなった。

Page 27: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

27

をお使いのをお使いのお客様の声お客様の声事例④ ユーザ名:D 株式会社 様 (ダイキャスト金型)

主な電極:ISEM8,DE‐3 主な減寸:荒0.3mm 仕上0.3mm 主なワーク:SKD61使用機種A10L/LN1G

現場の声

導入後の効果

グラファイト電極のエッジの消耗が無くなった。加工物の大きさに関係なく、電極が2本から1本になった。

(100mm角程度のものは、25%~35%は速くなった。)“ゼロ消耗“では、アークは一切無い。横サーボも以前は、アークが不安だった。

今は、まったく無い。最初の加工食い付きが安定しているので、直ぐに現場を離れることができ、

作業の効率が上がった。電極の材質の割合が、グラファイト9:銅1の割合になった。

グラファイト 銅

グラファイト 銅

導入前

導入後

グラファイトと銅の電極材質の比率

をお使いのをお使いのお客様の声お客様の声事例⑤ ユーザ名:E 株式会社 様 (ダイキャスト金型)

主な電極:ISO63,TTK5,TTK9 主な減寸:荒0.2mm 仕上0.2mm 主なワーク:SKD61使用機種AG55L/LP1

現場の声

導入後の効果

荒加工での効果が非常に大きい。(今まで荒加工で電極2本使っていたが、1本でよくなった。)

小さい形状でもグラファイト材で加工できるようになった。今まで角だし加工をしていると、電極の角が丸くなっていたが、今は角が残っている。

角だしは、製品のスライド面などで、非常に重要な要素になっているので、時間も短縮され、非常に有難い。

加工中にアークすることが有ったが、今は全く無い。以前は、荒加工中に電極に突起ができていたが、今は全くできなくなった。銅とグ イ 電極材 割合が グ イ 変わ た銅とグラファイトの電極材の割合が99%グラファイトへ変わった。

グラファイト 銅

グラファイト 銅

導入前

導入後

グラファイトと銅の電極材質の比率

Page 28: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

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をお使いのをお使いのお客様の声お客様の声事例⑥ ユーザ名:F 株式会社 様 (ダイキャスト金型)

主な電極:TTK5 主な減寸:荒0.5mm 仕上0.2mm 主なワーク:SKD61使用機種AG55L/LP1

現場の声

導入後の効果

一体電極が多く、以前は加工が安定するまで加工の状態を見ていたが、今は全くその心配、必要が無い。

リブ形状などは、朝方に出社後、アークしていることがあったが、今は全く無い。また、以前はリブ電極の先端形状が残っていなかったが、今は驚くほど残っている。

加工時間は大きさに関係なく、荒加工で約1.5倍は速くなった。仕上げ加工も大きさに関係無く、速くなり安定している。グラファイト材に関係無く、電極本数も2本から1本になったので消耗も以前より極端

に少なくなり満足している。金型全 放電加 が必要 程 短縮 加 時間 短縮など 毎月 型数金型全てに放電加工が必要で、工程の短縮、加工時間の短縮などで毎月の型数

が増えた。

加工時間 70時間(荒加工で電極1本 仕上げ加工で2本)

加工時間40時間(電極は荒1本 仕上げ1本)

導入前

導入後

導入前・導入後の加工時間の実例 (約1.5倍速くなった)

をお使いのをお使いのお客様の声お客様の声事例⑦ ユーザ名:G 株式会社 様 (プラスチック金型)

主な電極:TTK5 主な減寸:荒0.5mm 仕上0.15~0.2mm 主なワーク:SKD11使用機種AG35L/LP1

現場の声

導入後の効果

加工時間が速くなった。マシニングの前加工無しで、いわゆる無垢の状態からグラファイト電極で加工して

いるが、消耗が少ないので問題ない。

銅電極 加工80時間

グラファイト15~20時間

導入前

導入後

導入前・導入後の加工時間の実例 (約4倍速くなった)

右図のようなパッケージ型を4本並べ銅電極で80時間かかっていたが、グラファイトで約15~20時間で加工できた。

15~20時間

導入前・導入後の加工時間の実例 (約4倍速くなった)

銅電極 加工5~6時間

グラファイト1時間30分

導入前

導入後

200mm角の形状で銅電極で5~6時間かかるがグラファイトで1時間30分で加工。

ワイヤー加工の下穴もグラファイト電極で1個で多数の穴加工ができる。

特に穴径が違う場合、細穴加工機ではダイスを変える必要があるが、左図の方法では1回で穴が開く。

MC430Lで加工時間20分

Page 29: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

29

リニアモータ駆動 超精密形彫り放電加工機/第5世代型

「AP3L」

未来を創る

特長・3軸に自社開発・製造のリニアモータ駆動を採用・最新の電極“ゼロ消耗”加工特性を更に向上させた

新放電安定加工回路「SGFⅡ」・高速・高品位仕上げ回路「スーパーSVC」を搭載・最新設計技術による門型・高剛性・省スペース機械構造・空気循環・加工液循環システム標準採用空気循環 加工液循環システム標準採用

主な仕様・X軸 × Y軸 × Z軸:300×250×250mm・最大加工物質量:200kg・最大懸垂質量:5kg・本体寸法:1555×1945×1990mm

1μmが当たり前の加工性能

未来を創る

Page 30: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

30

1μmRz以下での豊富な面粗さが自由自在

未来を創る

Page 31: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

31

Page 32: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

32

未来を創る

第5世代 リ ニ ア モ ー タ 駆 動高速・高性能 ワイヤ放電加工機 AG400L / AG600L

未来を創る

AG600L第5世代 リ ニ ア モ ー タ 駆 動高速・高性能 ワイヤ放電加工機

輪郭取り加工樹脂金型 キャビコア

プレート加工ヌキ形状の密集度が増すプレス金型

多数個加工段取りの集約化

金型づくりに必要不可欠な新技術

Page 33: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

33

未来を創る

AG600L第5世代 リ ニ ア モ ー タ 駆 動高速・高性能 ワイヤ放電加工機

サビレス (Rust-less Sytem)

加工物

Cu アンクスRM

サビ・腐食・着色を抑制世界初!

電気的防食技術最適パルスコントロール

化学的防食技術アンクスRM(防錆剤原料)

未来を創る

AG600L第5世代 リ ニ ア モ ー タ 駆 動高速・高性能 ワイヤ放電加工機

DSM (Dynamic Shape Master)

① 3次元モデルを

② 予見制御による

最適な放電エネルギー

① 3次元モデルを直接取り入れる機能の活用

③ 加工条件の自動制御

スジの抑制

形状精度・加工面質の向上

④ 新サーボ方式の開発

Page 34: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

34

サビレス [Rust-less System] & DSM [Dynamic Shape Master]

:S55C(生材):50mm:5μmRz

材 質板 厚面 粗 さ

未来を創る

5μ:72hour 30min:5日間(月~金曜日):AG600L:e40 φ0.20mm:WATER 55000Ω・cm

面 粗 さ加 工 時 間水 中 浸 漬加 工 機電 極加 工 液

赤い部分がワイヤ加工面

狙い値通りの加工を再現するために

1. 熱変位の軽減、高精度化

2 操作性 作業性の向上

未来を創る

2000年2009年

2. 操作性、作業性の向上

2008年

AP200L AP250LAP500L

Page 35: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

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100mm厚パンチ加工にて面粗さ向上

加 工 機加 工 材 質板 厚加 工 精 度

:AP250L:WC (G5):100mm:±1.0μm

未来を創る

面 粗 さワ イ ヤ 径加 工 時 間加 工 液

:0.1512μmRz ( 0.0179μmRa )

:φ0.20mm:11時間15分:油

KW2487C

狭部のタイコ量も 1.0μm以下!

0.200mm

Φ0.1mmワイヤにて80mm厚プレス金型部品加工

高板厚でもイン・コーナーRをより小さく・・・細線ワイヤで高品質に加工!

加 工 機加 工 材 質板 厚加 工 精 度

:AP250L:WC (G5):80mm±1 0

タイコ量 1.0μm以下

未来を創る

KW2487D

加 工 精 度面 粗 さワ イ ヤ 径加 工 時 間加 工 液

:±1.0μm:0.1648μmRz ( 0.0202μmRa )

:φ0.1mm:29時間25分:油

イン・コーナーR0.060mm

Page 36: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

36

加 工 機加 工 材 質板

:AP250L LP1W:STAVAX

AP250L(油仕様機) コネクター・ピン金型部品加工事例

一筆書きの加工軌跡でもハイアスペクト比 L/D=50を実現!

幅0.200 x 長さ10.000 !

AP250L(油仕様機) コネクター・ピン金型部品加工事例

未来を創る

板 厚加 工 精 度面 粗 さワ イ ヤ 径加 工 時 間加 工 液

:7mm:±1.0μm:0.6μmRz ( 0.1μmRa )

:φ0.05mm:12時間10分:油

KW2490B

切削では不可能な加工性能を発揮!・バリレス ・歪みレス・均一面粗さ ・高い真直性

ハイスピードミーリングセンタハイスピードミーリングセンタ

H S ・AZシ リ ー ズAZ250

HS430L

HS650L

HS150L

未来を創る

Page 37: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

37

機種 ‐Machine‐ :HS430L材質 ‐Material‐ :お米備考 ‐Notes‐ :お米の表面を曲面にならし、

寿限無 寿限無~ と100文字以上彫りました。文字高さ0.16mm、線幅0.02mm、深さ0.015mm

お米に微細文字彫り加工

文字高さ0.16mm、線幅0.02mm、深さ0.015mm

加工時間-Cutting time- :文字彫り 22min

加工条件-Cutting condition- :主軸回転数(S) : 40,000min-1

送り速度(F) : 30 mm/min送り速度(F) : 30 mm/min

使用工具-Cutting tool- :文字彫り加工 FLAT EM φ0.02

( 日進工具 マイクロエッジ NSME100 )

未来を創る

新型締方式 LD10m8LD10m8小物精密部品対応 射出成形機小物精密部品対応 射出成形機

Vラインとシンメトリック構造で

異次元の成形精度を実現!

未来を創る

厳密な計量充填による小物精密成形を提供

レンズ・LEDなど光学系部品に違いを発揮

薄肉から肉厚まで

幅広く対応!

Page 38: Material for Sodik Seminar 2010 Rev.1 (Jap)jap).pdf2008.10 形彫り放電加工機AG40L/60L 2008.10ワイヤ放電加工機AG400L/600L 2008.9 形彫り放電加工機AP3L 2008.9 形彫り放電加工機Cruise

38

未来を創るエコと安全を基調に

未来を創る、新生ソディック。