航空宇宙・防衛関連メーカーが、Third Wave Systemsと協力し、チタンおよび類似の超合金の高効率加工に特化した先進的なカッター設計を開発しました。この目標を達成するため、同社は実験計画法を用いて6枚刃および9枚刃カッターを研究し、AdvantEdgeを使用して重要な形状および加工変数の影響を把握しました。その後、Production Moduleを活用してツールパスを最適化し、工具寿命の向上を図りました。
米国航空宇宙・防衛関連メーカー
高効率チタン加工のための工具選定とツールパス最適化
課題
生産で使用されていたチップブレーカー付き6枚刃工具は、工具寿命が不安定でした。9枚刃工具を高効率加工（HEM）条件で評価しましたが、摩耗が速く、ポケットの半分を加工しただけで破損しました。課題は、HEM戦略を活用するために、適切な切削工具と加工条件の組み合わせを特定することでした。この課題に対応するには、ユーザーは壊滅的な破損を引き起こした根本原因を理解し、これらの問題を解決するための適切な工具と最適な条件を特定する必要がありました。
取り組み
最初のステップは、9枚刃カッターの破損の根本原因を理解することでした。刃先への切りくずの詰まりが原因と疑われましたが、AdvantEdgeの分析により、高温と応力が工具破損の原因であることが判明しました。
次のステップとして、より高い材料除去率を達成することを目標に、ヘリックス角とプログラム送りの変化が及ぼす影響を理解するために、実験計画法（DOE）が設定されました。この分析により、切削工具の形状が最終決定されました。
最後に、Production Moduleを使用してツールパスを改善し、選択したツールの寿命を延ばしました。
成果
- 工具寿命が2倍以上向上（12分から28分へ）。
- 9枚刃工具の場合、ピーク力が75%低減され、切削時に刃が進入および退出する際の刃への衝撃が軽減された。
- AdvantEdgeの解析により、実験で工具の破損点として反映された工具上の高応力領域が特定された。
- これは、分析の有効性をチーム全体に納得させ、結果に対する信頼を高めるのに役立った。
