NCシミュレータの進化

NCテープチェッカー

1970年代、日本のNC工作機械が急速に発展していったとき「NCテープチェッカー」が登場しました。
その当時NCデータは紙テープに記録していたのでテープチェッカーと呼ばれていたのです。
まだグラフィックディスプレイもプロッタも普及していない時代だったので工具軌跡を表示することができず、フォーマット、稼動範囲、主軸ON/OFF、冷却材ON/OFF、などの文法的なチェックに限られていました。それでも実機でのアラーム停止を予防する効果はありました。

 

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NC工具軌跡チェッカー

XYプロッタが使えるようになって工具軌跡を紙に描けるようになりました。誤った工具の動きを目で確認できるようになったわけです。(目視検証)
 工具軌跡が見えるようになったのでとんでもない工具動作は一目瞭然に検出できるようになったのは大きな進歩でしたが、XY平面図、YZ平面図、アイソメ図など複数枚を描画し見比べる作業が必要でした。
頭の中で立体的な動きに組み立てる作業を伴うので、注意深く見ないと見落としも有り根気も必要な作業でした。

 

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EWS版 切削シミュレータ

エンジニアリングワークステーション(EWS)+UNIXの登場でグラフィックスが使えるようになりました。
仮想的に切削形状をソリッド表示できるようになります。画面を見ているだけでNCデータの異状が分かる切削ソリッド画面は画期的でした。
それまでの検証作業では、工具軌跡を見て、工具が削っていく形状を頭の中で想像して、異状が有るか無いかを検証していたわけですから、これは本当に革命的な進歩です。

しかしEWS版切削シミュレータの時代は長くありません、パソコンのOSにWindows3.1が発売され、1995年に本格的なWindows95が登場したあとはPC版の切削シミュレータへと急激に切り替わっていきました。   

 

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NCVIEWの切削シミュレーション

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NCVIEWの旋削シミュレーション

 

 

切削シミュレータ

1995年、Windows95の出現でシミュレータのプラットホームはパソコンへと一気にシフトします。
パソコンがプラットホームになったことで切削シミュレータのシステム価格が大幅に下がり、切削シミュレータの普及も一気に進みました。

いったんNCデータミスで干渉事故が発生すれば、再加工、修理、納期遅れ、機械の長期停止など大きな経営ロスとなります。切削シミュレータの導入が工場運営面でも有効だと理解が得られ始めたのだと思います。

”シミュレーション”という言葉は”模擬”を意味するので、切削シミュレータは切削それだけをコンピュータ上で模擬的に表現するのが本来の定義かも知れません。
しかし金属加工の現場からは、切削シミュレータにいろいろな機能を要請してきました。「干渉検出」、「工具突き出し長さ計算」、「モデル比較」、「穴加工チェック」、「加工条件の最適化」などなど、これらCAE的な機能も次々と追加実装され続けてきています。良い意味での機能の肥大化です。
これからも拡張が続いていくと思われます。

 

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NCVIEWの切削シミュレーション

マシンシミュレータ

パソコンに高性能なグラフィックボードが搭載されるようになって、CG画像を生成する性能も飛躍的に向上しました。
その結果マシンシミュレーションが実現できるようになりました。機械構造物を動作させ、ワーク、冶具、テーブル、付加軸などを動かし、相互の干渉を監視させるためです。

アタッチメントを使用する門型大型MCでは構造物の干渉が問題になります。大型のワークの内側を加工するときに付加軸やアタッチメントがワークに衝突してしまったり、5軸ヘッドが干渉したり、マシンシミュレータがこれらを検出します。
仮想機械シミュレータとかバーチャルマシンシミュレータと呼ばれることもあります。

 ※マシンシミュレーション画像にはNCVIEWのVMオプションが使用されています。

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NCVIEWの複合旋盤マシンシミュレーション

vm_tbl5-aNCVIEWのテーブル旋回5軸MCマシンシミュレーション

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NCVIEWの門形MCマシンシミュレーション