F600X1 スペック詳細

解説文

それではまず、製品コンセプトのご紹介を致します。

現在、市場環境は大きく変化をしております。
世界的な潮流として、カーボンニュートラルへの取り組みが進んでおります。
日本においては、2030年目標として13年度比46%のCo2排出量の低減、そして2050年にカーボンニュートラルの達成を目標としており、そして世界各国でも同様に目標が掲げられております。
この取り組みは国レベルだけでなく、企業レベルにおいても進んでおり、自動車メーカを始めとしたモノづくり企業が、サプライヤーに対して、CO2排出量の削減を要望しており、今後益々の対応が求められます。
さらに目の前の環境といたしまして、電気料金の上昇が挙げられます。
地政学的リスクに端を発した燃料価格の変動により、ある製造業では電気代が2倍以上となったという話もございます。
製造業において、もっとも電気を使用している項目は生産設備となり、電気代を押さえるためにも,そしてCO2排出量削減のためにも、省エネルギーな生産設備への置換が益々求められています。

それではマシニングセンタの現状の選択肢、という観点を見てみます。
一般的に、鋼を削る、ステンレスを削る、といった際にはBT40番主軸を選択することが多いのではないでしょうか。
主軸が大きいから安心感がある、従来からBT40番を使っている、等様々な理由があるかと思います。
もちろん、サイズの大きなフライス工具などでバリバリ削る、といった際にはBT40番が有効であります。
しかし、お客様の中では、例えば100mm角サイズの様な小さいワークを削るのにも、鋼加工であるという理由から大きなBT40番の機械を使われているケースが見られます。
鋼加工＝BT40番という考え方をシフトし、高剛性コンパクトマシニングセンタF600X1でその仕事を置き換えれば、加工時間の短縮、消費電力・消費エアを削減、更に工場のスペースを有効活用することができます。
今後、新たに設備を購入する際、今までの選択肢においてムダがなかったか、改めてご検討いただく機会になれば、と考えております。

F600X1はBT30番史上最高クラスの切削能力と環境性能をもった機械です。
まずSPEEDIOシリーズは、生産性に特化をしており、業界トップクラスの高い生産性を有しております。
そしてそれにプラスして、F600X1は、剛性に特化した、難削材加工も加工できる独自の機械構造設計をしています。
また、環境性能においても高効率な主軸モータや電源回生システム、そしてNCソフトまでブラザーにて設計をしておりますので、徹底的にムダを排除し、高い省エネ性能を発揮致します。

こちらがF600X1のスペックです。
X軸ストローク600mm、Y軸400mm、Z軸350mmです。
テーブル作業面の大きさは幅800mm、奥行400mmでテーブル最大積載質量は500kgとなります。
主軸は高トルクモータ仕様で、BT/BBTからご選択いただきます。
マガジン本数は14/22本からお選びいただきます。

F600X1のターゲットワークは各種業界に広がります。
自動車、建設機械、金型など、ワーク材質も鋼、鋳鉄だけでなく、高合金鋼やステンレスなど様々なワークに対応し、多くのお客様に貢献ができる機械です。

解説文

それではF600X1の特長をご紹介します。

F600X1は高剛性を実現する機械構造として、軸移動の機械構造をX軸をコラム側に、Y軸をテーブル側に分割して、高剛性な機械構造としました。
そして図に示しているストレスパス、こちらは加工している点から主軸までの距離になりますが、ストレスパスが短いほどに加工時の機械の変形が少なくなります。
そのストレスパスを一般的なBT30番マシニングセンタより短くすることで、高剛性を達成しております。

他にもF600X1は剛性を高めるために様々な構造が盛り込まれています。
工作機械はボールねじなどの接続部が剛性低下に大きく影響をするため、F600X1では、ガイド・ボールねじのサイズを従来機より大きくしました。
また主軸のベアリング内径のサイズアップやテーブル厚みの向上、機械の鋳物ベースもF600X1用に再設計を行い、従来機から1ton近く重たい、高剛性な機械構造となっております。

高剛性モデルF600X1は難削材において安定した加工をすることが出来ます。
高剛性な構造を採用する事により、グラフに示す通り、他機種と比較して、広い切削条件の範囲で振動を抑制することができるため、従来より難しい切削条件で加工する事が可能となります。
このあと、難削材のデモ加工を実際にご覧いただきます。
Φ80フェイスミル工具の加工で、ステンレス鋼、プリハードン鋼において切削幅56mm、軸方向切り込み2.5mmでも安定した切削、加工音をご覧いただけます。

加工映像

次に、チタン合金、インコネルなど、従来BT30番主軸では加工することがあまり想像されないような被削材においても、Φ50高送りカッター工具にて安定した加工を実現しています。

加工映像

Φ10エンドミル工具は各難削材に対して、軸方向20mm、径方向の切り込み3mmまたは1.5mmと、L/D=2Dとビビりが発生しそうな加工においても、安定した加工を実現しています。

加工映像

F600X1はBT40番から置き換える事で、消費電力、エアー消費量、加工時間を大幅に短縮し、お客様の工場におけるCO2排出量削減、電気料金削減に貢献を致します。
こちらに示しているグラフは実際に測定をした値になります。
BT40番主軸の機械と、SPEEDIOとで同じ加工プログラムを走らせた際、サイクルタイム、消費電力・消費エアで大きな差が生じてきます。

省エネルギーを実現する技術をご説明致します。
一般的なマシニングセンタは主軸に誘導モータを使用していますが、SPEEDIOは主軸にIPMモータを採用しており、こちらは高効率で消費電力が誘導モータと比べて少ないと言った特徴があります。
そしてモーターが止まるときのエネルギーを回収し、再利用する電源回生システムも組み込まれているため、消費電力を少なく、そして高い電源回生率を実現しています。
エアーにおいても、例えば主軸のエアパージにおける解析を重ねて、エアー消費量を大幅に削減する構造を実現したり、エアブローを最適なタイミングで十分なエアを吐出するといったようなきめ細やかな対応をし、消費エアを少なくする対応をしています。

次に生産性についてご紹介を致します。
SPEEDIOは、機械そしてNCもブラザー自社開発をし、徹底的なムダの削減をしております。
ATC動作時にマガジン割出動作と位置決め動作を同時に行う、ATC動作時の無駄な動きの排除、位置決めの最適化など機電一体開発だからこそ実現できる技術により、高い生産性を発揮します。
高生産性、つまり短い時間でワークを完成させることで、機械稼働時間を減らし、消費電力を減らすことに繋がります。

F600X1の加工エリアをご紹介致します。
移動量はX軸600mm、Y軸400mmで、作業面の大きさは幅800mm、奥行400mm、最大積載質量500kgとなり、BT40番同等の加工エリア、積載質量を確保しています。
但し元々のメリットである機械のコンパクトさは踏襲しており、機械幅は1800mmですが、間口は845mm確保しています。

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次にF600X1を実際に導入したお客様の声をご紹介致します。

まずはじめに少量多品種、ジョブショップのお客様での採用事例をご紹介致します。
配管用金型部品を加工しているお客様の事例になります。
こちらのお客様は従来BT40番機で加工をされており、機械の老朽化に伴い、BT40番機の更新を考えていらっしゃいました。
実際に弊社のF600X1で、お客様がお使いのBT40番機と同じ切削条件でテストカットを行ったところ、加工面、品質面に問題が無いこと、更にサイクルタイムが短縮できることをご確認いただきました。
機械の導入価格のこともあり、F600X1をご採用いただきました。
現在も問題無くご使用いただいており、設置スペースも従来から小さくなったことについても喜びの声をいただいております。

もう一つのお客様の事例におきましても、従来からBT40番機にて金型材を削っていましたが、加工機械増設に伴い機械設置スペースに課題がありました。
機械設置スペースが従来の機械より小さい機械であっても加工能力は欲しい、といった中でF600X1に白羽の矢が立ちました。
今まではBT40番機をご使用であったため、はじめはF600X1に対して疑心暗鬼でありましたが、ご購入前にテストカットをしていただき、加工能力に問題無い事を十分にご確認いただき、購入に至りました。
そして機械の能力、サイズ感を非常に気に入っていただき、更に追加でF600X1をご購入いただきました。

続いては量産のお客様の事例になります。
鋳鉄の部品を加工されているお客様で、鋳鉄でフライスや総型工具による穴あけもあるため、当初お客様はBT40番機での加工工程を検討されていました。
しかし、量産部品であるため、要求サイクルタイムがタイトとなり、BT40番機ではどうにも目標が達成できる見通しが立たず、F600X1をご検討いただきました。
工具メーカとタッグを組み、最適なタイムレイアウトを提案することで目標サイクルタイムを達成し、無事にF600X1にて量産加工がされております。
そして、このお客様でもリピートで機械を継続購入して頂いています。

もう一つの事例においても、以前はBT40番機で鋼のシャフト部品を加工されていました。
当初はBT40番機の増設を予定されていましたが、F600X1にて実際にテストカットをし、問題無く加工ができることを確認し、そして導入いただきました。
こちらのお客様もリピートでF600X1を継続してご購入いただいていおります。

それでは実例に基づいて、BT40番機からF600X1に置き換えた場合の効果を示したいと思います。
こちらのグラフは同じＮＣプログラムをBT40番機、F600X1両方で走らせた場合のサイクルタイムと消費電力の測定結果になります。
消費電力はBT40番比で70%以上減らす事が出来ました。
サイクルタイムについては50秒以上減らす事が出来、これを1日8時間稼働、ワーク脱着時間を20秒として試算をすると、F600X1では加工できるワークの数が1日60個以上多く加工が出来る、という結果となりました。

次に、この結果を具体的な金額で示します。
例えばF600X1/BT40番機それぞれ1日200個のワークを加工することとします。
先ほどの結果が示すように、F600X1の方がワーク1個当たりをサイクルタイムが短くなりますので、200個のワークを削るトータルの時間が短くできます。
結果として機械が稼働している時間が短くなりますので、消費電力、人件費の点でコスト削減効果が期待できます。
電力量は70%以上削減されますので、年間で8万円以上削減されます。現在の電気料金高騰の状況では更なる効果が期待できるかもしれません。
人件費においても稼働時間を減らす事で例えばマンチャージが時間あたり6000円の場合、400万円以上減らす事が出来ます。
他にも稼働時間を削減した分、新規ワークを獲得し、新たな仕事を生み出すことで利益を得る、ということも考えられます。
他にも消費エアーが減る事で、コンプレッサーの消費電力を減らすことによる効果など、F600X1に置き換えることで様々な効果が期待できます。

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それでは鋼のデモ加工についてご紹介を致します。

BT30史上最高クラスの切削能力を示すため、S50Cの被削材のデモ加工をご覧いただきます。
フライス加工、プランジ加工、ドリル加工、タップ加工など各種内容を盛り込んでおりますが、特にハイライトとなりますのは、こちらのページにお示ししている内容となります。
各種フライス加工では大きな切削幅、ないしは軸方向の切り込みでの安定した加工をご覧ください。
また従来BT30番機ではあまり見られなかったショルダーミルやサイドカッター加工、そして加工トルクが非常に高い1/2インチのテーパータップといった重切削デモ加工をご覧ください。

加工映像

ご清聴ありがとうございました。