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立形マシニングセンタ
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工作機械.comトップページ>>マシニングセンタ>>森精機 NV4000 DCG

森精機製マシニングセンタ「NV4000 DCG」高精度立形マシニングセンタ

森精機
NV4000 DCG


マシニングセンタが生まれて半世紀。その性能が成熟期を迎えつつある中で、森精機では工作機械の構造を一から見直すことを始めました。その答えが移動物の振動を最小化する「重心駆動」です。


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主な仕様
移動量 X軸方向移動量(テーブル左右) 600mm
Y軸方向移動量(サドル前後) 400mm
Z軸方向移動量(主軸頭上下) 400mm
テーブル テーブル作業面の大きさ(X軸×Y軸) 700mm×450mm
テーブル上の工作物許容質量 350[500]kg
テーブル上の作業面の形状
(T溝呼び寸法×間隔×本数)
18mm×100mm×4本
主軸 主軸最高回転速度※1 12,000[20,000]min-1
主軸テーパ穴 No.40
主軸軸受内径 φ70mm
送り速度 早送り速度 X,Y,Z:42,000mm/min
切削送り速度 1〜6,000[1〜42,000]mm/min
ジョグ送り速度 0〜1,260mm/min(15段)
ATC装置 ツールシャンク形式 BT40
プルスタッド形式 90°[45°] [60°]
工具収納本数※3 20[40]本
工具最大径(隣接工具なし) φ80(φ125)mm
[φ70(φ125)mm]
工具最大長さ 250mm
工具最大質量 8kg
工具選択方式 番地固定近回り
工具交換時間(ツール・ツーツール) 1.0秒
工具交換時間(チップ・ツー・チップ) 2.8秒
電動機 主軸用電動機
(10分、30分、連続)※4
18.5/15/11kW
送り軸用電動機 X:1.6kW、Y:1.6kW×2
Z:3kW×2
所要動力源 電源(連続定格)※5 27.4kVA
空気圧源 0.5MPa、200L/min<ANR※6>
タンク容量 クーラントタンク容量 340L
機械の大きさ 機械の高さ 2,770mm
所要床面の大きさ 2,166mm×2,685mm
機械質量 6,740kg
[ ]オプション
※1 使用する治具や工具等により最高回転速度が制限される場合があります。
※2 先行制御の場合(理論値)。
※3 主軸保護ツール1本含む。
※4 高速巻線側
※5 標準仕様の場合です。オプションを付加する場合は、別途確認が必要です。
※6 温度20℃、絶対圧101.3kPa、相対湿度65%である空気の標準状態を表します。
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装備一覧
主軸 主軸回転最高速度 12,000min-1(18.5/15/11kW)※1 標準装備
20,000min-1(18.5/15/11kW)※1 オプション
オイルクーラ(インバータ制御) 標準装備
2面拘束仕様 BT、HSK A63 オプション
工具マガジン 工具収納本数 20本仕様※2 標準装備
40本仕様※2 オプション
ATC ツールシャンク形状 BT40 標準装備
DIN40 オプション
CAT40 オプション
プルスタッド形状 森精機専用90° 標準装備
45° オプション
60° オプション
テーブル
/パレット
テーブル T溝 標準装備
サブテーブル タップ穴なし オプション
T溝 オプション
APC パレット タップ(ミリ、インチ) オプション
T溝 オプション
2面APC装置 旋回式 オプション
クーラント クーラント装置 標準装備
スルースピンドル
クーラント装置※3
サイドスルー オプション
センタースルー※4 オプション
インターフェース オプション
オイルホールドリルクーラント装置※5 オプション
オイルスキマー オプション
オイルショット装置 オプション
オイルミスト装置 オプション
シャワークーラント装置 オプション
クーラント冷却装置 オプション
クーラント冷却装置(スルースピンドルクーラント装置) オプション
セミドライ装置 オプション
切りくず処理 チップコンベヤ
(機外+機内)
ヒンジ式(右出し) オプション
スクレーパ式
<ドラムフィルタ付>(右出し)
オプション
インターフェース オプション
クーラントガン オプション
刃先エアブロー装置 標準装備
エアブローボタン オプション
ミストコレクタ 打合せ必要
測定/計測 タッチセンサ(主軸) オプチカル方式 自動心出し機能 オプション
自動計測機能 オプション
インダクティブ式 自動心出し機能 オプション
自動計測機能 オプション
タッチセンタ(テーブル) 工具長測定機能 オプション
工具折損検出機能 オプション
操作支援 自動電源しゃ断装置 標準装備
ウィークリタイマ オプション
ワークカウント オプション
トータルカウント オプション
自動ドア オプション
手動パルス発生器(別置き) オプション
高精度制御 ダイレクトスケールフィードバック X軸 オプション
Y軸 オプション
Z軸 オプション
熱変位制御機能 オプション
安全装置 フルカバー 標準装備
ドアインタロック装置
(ドアロック装置含む)
正面ドア 標準装備
段取りステーションドア(APC仕様時) 標準装備
ドアインタロック装置 制御盤ドア 標準装備
マガジンドア 標準装備
エア圧力低下検出スイッチ 標準装備
危険感知機器用インターフェース※6 打合せ必要
漏電しゃ断装置 オプション
その他 機内照明装置 標準装備
テーブル溝用Tナット 標準装備
レべリングブロック 標準装備
作業工具一式 標準装備
シグナルタワー 3段 標準装備
割出し盤インターフェース 打合せ必要
治具インターフェース オプション
付加軸インターフェース 打合せ必要
カーボン仕様 オプション
ハイコラム仕様 200mm オプション
※1 10分/30分/連続
※2 主軸保護ツール1本含む。
※3 高圧クーラント装置7MPaを装備。
※4 専用のプルスタッドボルトが必要。
※5 オイルホール用ドリルホルダはオプション。
※6 油性クーラント使用時、無人運転時などに推奨します。
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外形図・フロアプラン
機械本体主要寸法図

フロアスペース図
接近性 ●正面扉から主軸中心まで
●テーブル前面までの距離
:640mm
:215mm
作業性 ●ドア開口寸法 :885mm
●APC仕様でも40本仕様でも据付面積は同じ
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重心駆動

重心駆動、それは加工時間を短縮し、コンタリング精度を改善し、加工面品位を向上させる技術です。物を押して動かす際、真中を押さないと回転してしまい不安定であることは誰でも知っています。「だから真中を押そう」・・・重心駆動とは、この簡単な原理です。(図1)
工作機械では、工具やワークを動かすためにボールねじやリニアモータなどが使われてます。それが真中、つまり重心を押せば、問題はありません。しかし、これが通常出来ないのです。
なぜか。例えば、立型マシニングセンタで主軸を上下させる軸を考えてみましょう。主軸の重心は主軸そのものの真中にあります。そこにはボールねじを置けません。
また、横型マシニングセンタのテーブルを前後させる軸では、重いワークを載せた場合の重心はテーブルの表面の少し上にあります。つまりワークの内部です。当然、ボールねじはそこを貫いて置くわけにはいきません。
ではどうすればよいか。森精機は、重心を二つの駆動点ではさめばよいと考えました。二つのボールねじの中心を結ぶ線の真中が、動かすものの重心と一致すればよいのです。(図2)


軸移動に伴う振動

では重心駆動をすると具体的に何がよいのでしょう。
それは一口に言って、振動が少なくなるのです。グラフ(図3)は、重心駆動とそうでない機械の振動を比べたものです。
がNV4000 DCGを重心駆動しなかった場合の移動に伴う振動の大きさを示します。はそれを重心駆動した場合です。劇的な効果がわかります。


なぜ振動はいけないか

振動の様子を時間に沿って見たのがグラフ(図4)です。重心駆動の機会が速やかに振動をなくしているのに対し、そうでない機械は長い間、機械が振動を続けます。
振動する機械の先端には、工具やワークが付いて加工を行います。加工面の品位が劣化することは明らかです。
また、工具がワークに振動しながら切り込んでいけば、刃先は簡単に磨耗してしまいます。振動は工具寿命にとっても大敵です。
更に深刻な問題があります。振動が発生すれば、NC装置はそれを指令から外れた動きとして検知し、それを修正しようと送りモータを動かすのです。これは多くの場合、振動を更に大きくします。
エンジニアはこの現象をよく知っており、それが起きる場合は、NC装置を動きに対して鈍く調整するのです。つまり多少誤差が生じても細かくはそれを調整しないようにするわけです。この結果、動作の精度は失われ、精度を維持しようとすれば速度を遅くするしかありません。つまり、機械の振動は精度と加工時間にとっても宿敵なのです。


リニアモータは必要か

振動の様子を時間に沿って見たのがグラフ(図4)です。重心駆動の機会が速やかに振動をなくしているのに対し、そうでない機械は長い間、機械が振動を続けます。
振動する機械の先端には、工具やワークが付いて加工を行います。加工面の品位が劣化することは明らかです。
また、工具がワークに振動しながら切り込んでいけば、刃先は簡単に磨耗してしまいます。振動は工具寿命にとっても大敵です。
更に深刻な問題があります。振動が発生すれば、NC装置はそれを指令から外れた動きとして検知し、それを修正しようと送りモータを動かすのです。これは多くの場合、振動を更に大きくします。
エンジニアはこの現象をよく知っており、それが起きる場合は、NC装置を動きに対して鈍く調整するのです。つまり多少誤差が生じても細かくはそれを調整しないようにするわけです。この結果、動作の精度は失われ、精度を維持しようとすれば速度を遅くするしかありません。つまり、機械の振動は精度と加工時間にとっても宿敵なのです。


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森精機製マシニングセンタ「NV4000 DCG」高精度立形マシニングセンタ

森精機
NV4000 DCG


マシニングセンタが生まれて半世紀。その性能が成熟期を迎えつつある中で、森精機では工作機械の構造を一から見直すことを始めました。その答えが移動物の振動を最小化する「重心駆動」です。


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