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製造業に関する問題の解決を行えるソリューションを提案しています。

PRO-CNC

概要

創造デザインは、最高にリアルな機械シミュレーションソフト(Machine Simulation Software)「PRO-CNC」をご提案致します。

NC工作機械操作及び検証用シミュレーションソフト「PRO-CNC」はCNC旋盤とマシニングセンタの操作方法や加工技術についてリアルに学ぶことを可能にした機械シミュレーションソフト(Machine Simulation Software)です。

機械シミュレーションソフト(Machine Simulation Software)といいますと一般的にはCAD/CAMについているような単純なものをイメージすると思いますが、このPRO-CNCはバーチャル世界で実際の機械と同じような機械の操作,セッティング,運転までを学ぶことができ、実際の動きでシミュレーションできます。

機械シミュレーションソフト『PRO-CNC』の特徴

* PC上で3Dシミュレーションすることで、より容易にかつ安全にCNC工旋盤とマシニングセンターの操作方法や加工技術について学ぶことができる。
* 実際の機械と同じようにリアルにシミュレートするのでPRO-CNCをマスターすればすぐに機械を操作できるようになる。
* 単純な加工シミュレーションだけではなくCNCコントローラの操作や機械の動作を通して総合的なCNC教育が可能になる。
* Gコードに対する実機械での衝突・干渉チェックが可能。被削材の加工状態を検証することでより効果的なNCプログラム教育と高度な加工技術の習得が可能。又、既存のCAD/CAM教育との効果的な連携教育が可能である。
* 低コストの設備投資で高い教育効果を得ることができる。
* Virtual Realityによる完璧な表現。完全なVirtual CNC Machineを実現。主軸の回転や切削時に発生する切り粉・切削音をリアルに表現。ツール交換とクーラントもリアルに表現。
* ユーザー本位のGUI(Graphic User Interface)設定。Viewの多様性(ワイヤーフレーム,拡大/縮小,マウスでの自由な視点移動)。

機械シミュレーションソフト『PRO-CNC』とは?

PRO-CNCとは、Professional – Computerized Numerical Control virtual machine の略で、VR(バーチャルリアリティ)手法を使い、本格的な機械加工のプロをめざす人のためのNC工作機械操作教育用シミュレーションソフトウェアです。
使用可能な機械の機種は下の画のように旋盤2機種(横形,立形),マシニングセンター2機種〔立形(Open式,半open式,Box式),横形〕があります。
横形cnc旋盤 立形cnc旋盤 横形m/c
open式m/c 半open式m/c box式m/c

マシニングセンタ

マシニングセンタでのシミュレーション方法を作業フロー方式でご紹介します。
1.機械設定:立形(OPEN式/半OPEN式/BOX式),横形を選択
2.加工プロクラムの作成/編集:ヘルプ機能でGコード一覧を確認しながら手動でGコード入力。
3.工作物設定:ワーク材質,ワーク位置,ワーク固定台のバイスサイズを設定。
4.タレット(magazine)への工具設定:必要な工具を工具ライブラリから選択して設定を行う。
5.加工シミューレション:STARTボタンを押して加工を行う。
6.加工経路等の検証:加工後検証を行う。

CNC旋盤

CNC旋盤でのシミュレーション方法を作業フロー方式でご紹介します。
1.機械設定:立形,横形を選択
2.加工プロクラムの作成/編集:ヘルプ機能でGコード一覧を確認しながら手動でGコード入力。
3.工作物設定:ワーク材質,ワーク位置,チャック/ジョーのサイズを設定。
4.タレット(magazine)への工具設定:必要な工具を工具ライブラリから選択して設定を行う。
5.加工シミューレション:STARTボタンを押して加工を行う。
6.加工経路等の検証:加工後検証を行う。

各種機械動作・設定・測定機能

機械動作と設定

☆ high presetterによる設定機能があります。

☆ high presetterの使い方(テーブル上,ワーク上)が正しく学べます。
☆ マシニングセンターとcnc旋盤の設定が学べます。

☆ 実際の機械と同じ3次元シミュレーションします。

☆ ncコードを解析しながら実時間加工をします。

☆ 簡単なワーク設定と加工原点設定が自由に設定できます。

☆ ワーク設定時、テーブルの機械加工領域の中にあわせる方法と習慣を身につけます。

☆ 実際の機械と同じ多様な工具ライブラリによって工具 選択が出来ます。

☆ 工具の設定が実機の設定手順と同じように行うことが出来るようになります。

☆ 自動工具交換シミュレーションが見れます。

☆ 初心者用の完全自動設定機能があります。

☆ 熟練者用の完全手動設定機能があります。

☆ 現場の状況をリアルに表現することで様々な状況に対応する能力を身につけます。

☆工具交換の仕組みが手に取るように分かります。

各種測定機能

☆工具経路と該当するプログラムを同時表示します。 ☆リアルタイムで工具経路を表示します。
☆被削材の座標値と該当プログラムのブロックを表示します。 ☆加工後、形状寸法を表示します。
☆臨場感のある切削音と切削チップを発生します。 ☆一つの工程の工具にかかる負荷をグラフ表示します。

特殊機能

衝突強調表示

学ぶ側として仮想(バーチャル)映像はその面白さに興味を抱き学習効果が高まりますが、もし 自分が操作の誤りをした場合、実機においては大変危険であること もしっかり教えなければなり ません。
ミスに対する認識が甘い場合、人身事故に繋がるとても危険なことであることを自覚させる必要 があります。
そこでPRO-CNCでは、実機で起きる状況と同じような音と状況説明のエラーメッセージを表示 させ、機械の損傷を直ちに知らせます。
教える側も誤りが何かを確認することができ、誤りに対して的確に指導することができます。
ハンドルMPGを使用することで、実機の感覚で操作できますので教育の効果は更に高まります。
G00による衝突を表示 衝突から回避する為の方法表示
衝突による工具破損を表示 工具とテーブルの衝突を表示
ホルダーとジグの衝突を表示 機械の破損を表示
機械の再設定を表示 再設定完了の表示
ホルダーとワークの衝突を表示 主軸無回転時の干渉を表示
過負荷を表示 リミットスイッチがオンになった表示

三角関数計算プログラム

三角関数の計算を理解できていない方でも三角関数計算プログラムを使って、手軽に計算し座標 を導き出すことができるようになります。
計算後にその計算値がどのような公式によって導き出されたかを表示することで、単なる計算機 機能だけでなく三角関数もきちんと理解できるようになっております。
また、計算する前に『公式』というボタンを押すと先に必要な公式を表示して、自分で計算して みるということも可能にすることで三角関数の理解度に合わせて使い分けができます。

直線と直線の交点座標値計算


円弧と円弧の交点座標値計算(1)


円弧と円弧の交点座標値計算(2)


円弧と円弧の交点座標値計算(3)

その他特殊機能

☆ハンドルmpg(オプション)

実機と同じpc用の主導パルス発生器(mpg)によりコントローラ画面の一部の操作も可能です。(非常停止,モード選択,パルス選択,軸選択,feedoverride,手動パルス発生器ハンドルmpgにより、実機の感覚で操作できますので教育効果は更に高まります。
☆自動採点機能

作成したプログラムを予め設定した5項目の採点基準により短時間で自動採点して結果を 表示します。
 ①アラームチェック
 ②使用工具チェック
 ③形状の交点チェック
 ④形状比較
 ⑤加工経路チェック
☆教育用のネットワーク機能(オプション)

ネットワーク内のpcをpro-cnc専用のモニタリング設定をすることで、先生のpcで生徒のpcの 学習状態をモニタリングしながら遠隔操作が可能です。

eラーニング

モノづくりは現場で実習する事が望ましいと言われますが、最近はITによる仮想世界で現場と同じ環境を実現して間接的に学び、短い時間でその教育効果を高めることができるようになりました。
ここでは機械操作における学びにくい部分(実機で操作しないと分かりにくい部分)をeラーニングの形で皆様方に御紹介していきます。

PRO-CNCを使った効率的なGコード学習をご紹介致します。

Gコードの学習例

  1. 円弧補間(CNC旋盤)
  2. 刃先R(CNC旋盤)
  3. 工具径補正(マシニングセンター)
  4. 工具長補正(マシニングセンター)_2

動作環境

os xp/vista/7/8/10
cpu pentium ⅳ 以上 メモリ 1gb以上
グラフィック 解像度:1024×768以上 容量:32mb以上 hdd 2gb以上空き容量

詳細仕様

設定機能

機械の設定

加工領域,最大送り速度,ストローク,減速スイッチの位置,リミットスイッチの位置,タレットとマガジンの収納工具数,チャック及び爪(ジョー),スピンドルの最大回転数,機械座標系,工具交換時間等の設定データのON/OFFとデフォルト値の設定

工具の設定

旋盤
チップの形状,逃げ角,スクイ角,刃先R(ノーズ半径),補正値,工具の長さ,幅,ホルダの形状,勝手,シャンク,クランピング等を定義した工具のライブラリー
マシニングセンタ
面取りエンドミル,フェイスカッター,センタードリル,ドリル,リーマー,ボールエンドミル,ドブテイルカッター,セルエンドミル,Tカッター,タップ,荒削りエンドミル,ボーリングバイト,2枚刃エンドミル,4枚刃エンドミル,サイドカッター,バックボーリングバイト等の工具ライブラリー

ワーク(工作物)の設定

チャッキングの方法と深さ,心押台,ワークの寸法,カラー,材質,座標系の設定,加工原点(自動/手動)

CNCコントローラの機能

  • CNCコントローラの操作画面と同一の画面と機能を実現
  • NCコードを解読して機械へ移送命令を発生(FANUC系のGコード)
  • Gコード,Mコード入力機能(MDI,編集モード)
  • オプショナルスイッチ機能(シングルブロック,ドライラン,マシンロック,M01ストップ,オプショナルブロックスキップ)
  • 多様なモード(ハンドル,手動,自動,MDI,早送り,原点復帰,編集,DNC)
  • 機械座標,絶対座標,相対座標,残移動量の表示
  • 補正機能(工具径,工具長,オフセット補正)
  • フィードオーバーライド,ハンドル送り速度(mm/パルス),ハンドル軸選択,モード選択
  • ワーク座標系の設定機能
  • 自動原点復帰,手動原点復帰機能
  • ツールパス/補正機能付きツールパスの同時表示
  • オーバートラベルアラーム機能
  • 実加工時間の計算
  • PLCシーケンスのモニタリング機能

機械シミュレーション機能

  • 原点復帰シミュレーション(実際の機械と同じように早送り、減速、停止の3段階で原点復帰)
  • Tコードによるタレット,ATCの動作シミュレーション
  • Sコード,Mコードによるスピンドルの動作シミュレーション
  • チャックのオン/オフ機能,ドアのオンオフ機能,CNC操作盤の位置と方向移動
  • 実際の機械と同じように自動/MDI/DNCモードだけでなくハンドル/手動モードでも移送軸の移動及び工作物の切削が可能
  • 実際の機械と同じようにダイナミックにフィードオーバライド,オプショナルスイッチ機能が可能(加工前/加工中/加工後)
  • ストロークリミットを離脱した時にアラームが発生し、それを解除する方法も実際の機械と同じようにオーバードラベルスイッチとハンドル等を使って行なうことができる。
  • 実際の機械と同じようにNC操作盤にあるすべてのキー(ファンクションキー,アルファベット,数字サイクルスタート,フィードホールド,キャンセルキー)
  • 工具の衝突チェック機能
  • DNCシミュレーション(RS232Cケーブルを通して他のPCと通信しながらプログラムを実行し模擬加工が可能)
  • 実際の機械と同じようにPLCシーケンスプログラムによって動作する機能

工具セッティングの実習機能

  • 実機と同じようにハンドルモードで軸を移動させて加工物の断面を切削してGコード入力する方法で工作物の原点のセッティングの実習が可能
  • 実機と同じようにハンドル運転とパラメータの入力によって第2原点のセッティングの実習が可能
  • 実機と同じようにハンドル運転と自動測定機能によって各工具の補正値のセッティング実習が可能
  • ハイトプリセッターの取り付けが可能
  • 自動セッティング機能

プログラムの作成機能

  • CNCの編集モードでプログラムの作成及び編集
  • 各Gコードに関するヘルプ機能
  • 以下のようなGコードの入力及び実行が可能
      (L:旋盤,M:ミーリング)
    機能 Gコード
    位置決め G00
    直線補間 G01
    円弧補間 G02,G03
    ドウェル G04
    仮想軸補間 G07
    円筒補間 G07.1(M)
    イグザクトストップ G09,G61
    データ設定 G10,G11
    極座標指令 G15,G16(M)
    平面指定 G17,G18,G19
    インチ/メトリック入力 G20,G21
    ストアードストロークリミット G22,G23
    原点復帰チェック及び自動原点復帰 G27,G28,G30
    原点からの復帰 G29 (M)
    ねじ切りサイクル G32,G34 (L)
    ねじ切り G33 (M)
    刃先R補正 G40~G42 (L)
    座標系設定/主軸最高回転数の設定 G50 (L)
    工具径,工具長,工具位置の補正 G40~G49 (M)
    スケーリング G50,G51 (M)
    ローカル座標径の設定 G52
    機械座標系の選択 G53
    ワーク座標系の選択 G54~G59
    一方向位置決め G60 (M)
    タッピングモード G63 (M)
    連続切削 G64 (M)
    カスタムマクロ G65,G67
    対向刃物台のオンオフ G68,G69 (L)
    座標回転 G68,G69 (M)
    複合固定サイクル G70,G76 (L)
    穴あけ固定サイクル G80,G81,G82,G83,G83.1,G84,G84.1,
    G85,G86,G86.1,G87,G88, G89
    穴あけ固定サイクル(M) G73,G74,G76,G80,G81,G82,G83,G84,
    G85,G86,G88,G89
    外径切削サイクル G90 (L)
    単一型ねじ切りサイクル G92 (L)
    断面切削サイクル G94 (L)
    絶対指令/増分指令,座標系の設定 G90,G91,G92 (M)
    送り速度の指令変換 G94,G95 (M)
    周速一定制御のオンオフ G96,G97
    送り速度の指令変換 G98,G99 (L)
  • 90度及び任意角度での自動面取り,コーナーR機能
  • 一般的なMコードの入力及び実行可能 ・プログラムの停止,終了,再開:M00,M01,M02,M30 ・主軸の回転:M03,M04,M05 ・補助プログラム:M98,M99
  • カスタムプログラムの作成,実行が可能
  • パラメータ設定によるコードA/B/Cに対応
  • ティーチングイン機能によるプログラムの自動生成機能
  • プログラムの比較機能(2個のプログラムを同時に表示しながら編集する機能)

加工シミュレーション機能

  • 工具軌跡の表示(補正値を含む軌跡/補正値を含まない軌跡)
  • 加工中にフィードオーバーライドの調節,オプショナルスイッチの使用が可能)
  • 加工途中で加工物の3次元の形状確認(任意の角度での断面の確認が可能)
  • 最終加工形状と加工前,加工途中の形状を同時に表示可能
  • 加工物と工具だけの加工シミュレーション
  • 高速加工シミュレーション(ドライランの数倍の速度で加工)
  • スピンドルのロードメータ,回転数メータの表示
  • 異常加工のチェック機能(過負荷,工具の衝突,主軸の回転数,G00での切削等のチェック)
  • アラーム発生時の解除方法を教えてくれるヘルプ機能
  • 切削音の発生

測定機能

  • 3次元表示
  • 加工前,加工中,加工後のすべての場合で測定可能
  • 加工物の各部の点の座標値を表示
  • 加工物の各部の寸法の自動測定(始点,終点,長さ,角度など)
  • 測定部に当たる加工プログラムのGコードブロックを自動識別して表示)
  • 不完全なねじ山もミクロン単位で測定可能
  • 任意の断面での測定が可能
  • 拡大/縮小/視点の移動によって測定を容易にする機能
  • 自動測定機能(重要な部位の寸法を自動的に測定して一括表示)
  • 加工形状の比較機能(2個の加工形状の差異を自動計算して表示)
  • 自動採点機能(作成した加工プログラムをすでに設定してある採点基準によって自動的に採点)

ディスプレイ関連機能

  • マウスやキーによる手動の拡大/縮小機能,拡大領域の指定機能,上下左右の移動機能等が加工前/加工中/加工後のすべての場合で可能
  • 多様な表示の設定機能(近距離/遠距離/XY/XZ/YZ/ISO/視点/ユーザ定義)
  • デフォルト値の設定
  • 自動拡大/縮小機能(工具と加工物との相対位置で自動的に拡大/縮小)
  • 3次元のシェーディング,ワイヤーフレーム表示(全体/断面)
  • 加工物の表面のスムージング表示
  • スモール3Dの画面表示(小さな3D画面の追加でメインの3D画面とは別な視野での表示可能)

ネットワーク機能

  • DNC機能によってCNC工作機械との加工プログラムの送受信が可能)
  • 教育用ネットワーク機能(オプション)
     : モニタリング機能,ファイル操作機能,学習状態の確認機能,遠隔操作機能

その他

  • グラフィカルな加工プログラム表示機能(最終加工形状の一覧機能で容易にプログラムを選択可能)
  • 初級者クラス用/上級者クラス用の選択で使用者に合わせた実習が可能
  • プリント出力機能
  • 衝突した際、衝突音を文字と音で表現し、何が起こったか、どの部分が故障したかを強調して表示することと処理の仕方を実機と同じような方法で行える
  • ハンドルMPG(オプション)をつなげることによって、実際のハンドルの感触で各軸の動き、フライスや汎用旋盤の加工、ワーク座標系の設定と工具補正の仕方を学ぶことができるのでより一層実機と同じような実習が可能

紹介動画・関連資料

PRO-CNC 紹介動画

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