衝突検知と自動停止

ACMはスピンドル負荷をモニタリングし、工具の異常な負荷変動を検知します。工具が異常な負荷状態にあると判断すると、自動的に機械を停止させます。この自動停止機能により、工具や機械の損傷を防止し、作業環境の安全性を確保します。

短いサンプリング時間

ACMは非常に短いサンプリング時間（2ms）でスピンドル負荷を監視します。これにより、工具が異常な負荷状態に陥る前に早期に検出し、衝突の危険が高まる状況を事前に識別します。この最適化された衝突予防機能は、安全性を向上させ、生産プロセスの中断を最小限に抑えるのに役立ちます。

ACMの衝突防止機能は、工具と機械の保護を優先し、生産性を犠牲にすることなく、効果的な衝突検知および予防を実現します。これにより、切削加工プロセスの安全性と効率性が両立されます。

動作イメージ

非常に硬い材料を切削加工する際に、切削加工において、強度に耐える工具を見つけること重要といわれており、切削時の力が大きくなるので、切削の設定が合っていない場合、工具の摩耗が進んでしまい、想定より工具の寿命が短く、工具の費用が増加してしまう可能性があります。

切削工具の負荷を“コントロール”

工具寿命の可視化事例：インコネル718という、ニッケルを主体とし、炭素や鉄などを加えた合金でジェットエンジンの部品、原子力発電所の原子炉などに使われている、強度として非常に強い合金があります。工具への負荷を監視しながら、送り速度を調整することができるACMが、インコネル718切削した場合、どのような利点をもたらすかについてポーランド・ジェシュフの工科大学にて試験をしました。

事前準備

実際の試験加工を開始する前に、ACMのラーニングモードを実行しました。工具を新品の状態から始め、摩耗が進行するまで加工テストを繰り返しました。このラーニングモードにより、Load Curve（負荷曲線）が生成されました（Fig. 1の４）。このLoad Curveを基にして、下記の2つの方法を用いて工具監視をしました。

1. Monitoring of maximum load : 100ms毎に、ラーニングモードのときの最高負荷と比較というモニタリング
2. Monitoring in learning curve band : ラーニングモードのLoad Curveの上限と下限をリアルタイムに比較というモニタリング。　

試験結果

新しい工具と交換後、加工を開始しました。加工中において

・約10回程度【Warning Level】という上限・下限を超える警告が発生しました。
・その後2回【Alarm Level】という上限・下限を超え、ソフトウェアが機械を停止させました。
・2回目の【Alarm Level】までの加工時間は42分であることが確認されました。

実験の結果を説明すると、工具が摩耗していくと、新品の状態よりも負荷が増加する傾向があります。
ACMの負荷監視・自動調整機能により、工具メーカーの推薦タイミング通りに工具寿命を達成しました。