KELCH V9xx-S 一体型ツールプリセッターおよび焼き嵌め機ソリューション

航空宇宙部品の製造において、工具の精度は加工対象物に直接影響します。タービンディスクのダブテールスロット、ケーシングの取り付け穴、リブの輪郭など、どのような形状であっても、工具の振れや長さのずれは歩留まりに直接影響します。KELCH V9xx-Sは、工具測定、熱収縮クランプ、長さプリセット、工具ホルダ冷却を単一のワークステーションに統合し、航空宇宙精密機械加工工場向けに「一度のセットアップで、完全に制御されたプロセス」を実現する工具前処理機能を提供します。

1. 業界背景と測定上の課題

航空宇宙部品の機械加工は、高付加価値かつ極めて高い精度が求められる製造プロセスです。チタン合金や超合金といった難削材は、工具の状態に非常に敏感です。たった1つの不良部品でも、数十時間の機械稼働時間の損失と数万ユーロのコスト増につながる可能性があります。工具の前処理段階における精度と管理レベルが、CNC加工の最終的な歩留まりを直接左右するのです。

現在、航空宇宙関連の作業場では、工具の前処理において以下の主要な課題に直面している。

プロセスの断片化は累積的なエラーにつながる
工具プリセッターで測定後、工具は焼き嵌め機に移送されてクランプされ、その後プリセッターに戻されて再検査されます。これら3つの機械間での移送のたびに、新たな誤差が生じます。治具のクリアランス、機械の基準点の不一致、および取り扱いによる影響は、ミクロンレベルの公差下では増幅されます。

複雑な工具測定における一貫性の低さ
リーマ、アングルヘッド、成形フライスなどの切削刃は、不規則な形状をしています。従来の工具セッティングは、作業者の経験に大きく依存しています。シフトや作業者の違いによって、同じ工具でも数ミクロンのばらつきが生じる可能性があり、これはチタンの深溝加工において、びびり振動や工具破損の原因となる可能性があります。

2. 解決策：KELCH V9xx-S

V9xx-Sは、一体型の花崗岩製ベース、全自動サーボ多軸制御、一体型誘導式焼き嵌めユニット、およびEASY測定ソフトウェアを備えた統合システムにより、複数機械によるワークフローで蓄積されるエラーを排除します。

ミクロンレベルの安定性を確保する一体型花崗岩構造

従来のツールプリセッタは複数の部品を組み立てて構成されており、ガイドウェイ、ベース、床面との接合部が変形の原因となる可能性があります。V9xx-Sは、計測および精密製造分野で広く実績のある一体成型の花崗岩構造を採用しています。高い熱慣性により、作業場の温度変化や内部発熱の影響を受けにくくなっています。優れた振動減衰性能と相まって、長期にわたる動作においてもサブミクロンレベルのベースライン安定性を維持します。

複雑な工具の標準化された測定のためのCNCサーボシステムとインテリジェントソフトウェア

本システムは、5軸駆動と4軸CNCサーボ制御に加え、テレセントリックレンズ搭載のCCD産業用カメラを備え、 ±2μmの繰り返し精度を実現しています。EASYソフトウェアは、グラフィカルな画像ガイダンス機能により、工具の輪郭を選択するだけで自動測定プログラムを作成できます。リーマやアングルヘッド専用の測定ルーチンにより、航空宇宙分野の非標準工具における測定精度の問題を解決します。ティーチイン機能を使えば、複雑な作業を標準化されたプログラムに変換できます。

3．実施結果

精度の向上
±2μmの再現性により、焼き嵌めおよびプリセット後の振れと軸方向寸法が許容範囲内に収まるため、試し切りなしで直接加工が可能になります。タービンディスクのアリ溝フライス加工やケーシングのボーリング加工といった重要な工程における初回加工歩留まりが大幅に向上します。

効率性の向上
1つのワークステーションで1人の作業員が、工具の装填から冷却後の工具取り外しまでの全工程を完了します。これは、従来の2台の機械と3つのステーション（工具プリセッター＋焼き嵌め機）によるワークフローに取って代わるものです。冷却と測定は並行して実行されるため、バッチ工具のターンアラウンドタイムと機械のアイドル待ち時間を大幅に短縮できます。