【切削CAE活用セミナー】 切削加工を可視化！“工程改善につなげるDEFORM活用事例”

切削現場の課題解決に、DEFORMをどう活かすか？

本セミナーは、“切削加工”に関わるさまざまな現場課題に対して、CAEソフト「DEFORM」をどのように活用できるのかを、具体的な解析事例を通してご紹介するオンラインセミナーです。
切りくずの排出不良、加工後の反りや歪み、前工程で生じた残留応力の影響、さらに鍛造・切削・熱処理といった複数工程をまたぐ品質問題まで、切削現場で起こりうる課題を幅広く取り上げます。

単に解析結果をご紹介するだけではなく、

「なぜその現象が起きるのか？」
「DEFORMでどこまで原因を追えるのか？」
「解析結果を、どのように工程改善や品質安定へつなげられるのか？」

といった視点から、実際の事例をもとに解説します。
切削加工における課題解決の選択肢として、DEFORMをどのように活用できるのか。その可能性を具体的にイメージいただける内容です。

DEFORMと製造現場を知るプロフェッショナルが解説

講師を務めるのは、㈱ヤマナカゴーキン フィールドセールス チーフエキスパートの江藤洋介です。

入社以来20年にわたりDEFORMに携わり、社内解析では年間約100件の案件を経験。その後も、お客様への課題ヒアリング、解析・報告、CAEトレーニング、技術提案まで幅広く担当してきました。さらに、米国の開発会社SFTCでの研修やタイ赴任を通じ、解析だけでなく、実際の量産現場でのものづくりも経験しています。

 

解析、顧客支援、製造現場。それぞれの視点を持つ江藤が、DEFORMの機能紹介にとどまらず、現場課題に対して、どのようにCAEを活かしていくのかを、実務に即した視点でお伝えします。

【解説①】 加工不良を防ぐ、“切削シミュレーション”という選択

切削加工では、切りくずの排出方向や工具への絡みつきが、加工面の傷や品質不良につながります。今回のセミナーでは、DEFORMを活用して切削中の現象を可視化し、工具形状や加工条件の改善につなげる方法をご紹介します。

切りくず予測の事例では、フェイスミルのすくい角を変えながら切りくずの挙動を比較。工具の進行方向に留まっていた切りくずが、条件変更によって上方へ排出される様子をシミュレーションし、より良好な排出条件を検討した事例を解説します。

 

さらに、実際のエンドミルを3Dスキャンし、その形状データをDEFORMへ取り込んだ解析事例もご紹介。設計上の理想形状だけでなく、実工具に近いモデルを用い、より現実に即した切削シミュレーションを可能とします。

加工後に問題を確認するだけでなく、切削中に起こる現象を事前に捉え、より安定した加工条件の検討に活かす。 DEFORMの切削解析を、具体的な事例を通してご覧いただきます。

【解説②】 工程をまたいで応力を追い、“反り・歪み”を予測

同じ形状を、同じ条件で削っているのに、仕上がり寸法や反り方が安定しない。そんな切削後の変形は、切削工程だけに原因があるとは限りません。

熱処理や鍛造など、前工程でワーク内部に蓄積された残留応力が、切削によって解放されることで、反りや歪みとして現れるケースがあります。今回のセミナーでは、こうした切削後の変形を、前工程まで含めて工程横断で捉えるDEFORMの解析事例をご紹介します。

 

熱処理の事例では、異なる熱処理条件によって生じた残留応力の差が、切削後の変形量にどう影響するかを検証。残留応力が大きいワークほど反りや変形も大きくなる傾向を可視化し、実機結果とも近い挙動を確認しています。

鍛造の事例では、最終的なブランク形状が同じでも、鍛造時の「圧縮率」が異なれば内部応力の状態が変わり、その差が切削後の応力分布や寸法変化に表れることを比較します。
見た目では分からない前工程の違いを、切削結果までつなげて評価できる事例です。

 

さらに、切削加工そのものによって生じる加工応力にも着目します。
板状ワークでは、加工中は問題がなくても、クランプを外した瞬間に「反り」が現れることがあります。DEFORMでは、切削中に発生する応力を算出し、アンクランプ後の変形まで一貫して解析。実機で確認された反り方向の違いも再現しています。

切削後に起きた変形だけを見るのではなく、その原因を前工程や加工中の応力までさかのぼって捉える。 DEFORMを活用することで、反りや寸法変化の要因を事前に把握し、手戻りや再加工を抑えながら、より安定した工程設計へつなげることができます。

【解説③】 複数工程をつなぎ、製造履歴から品質要因を追う

製品の反りや歪み、不具合の原因は、必ずしも問題が表れた工程だけにあるとは限りません。積層造形、鍛造、切削、熱処理など、それぞれの工程で生じた残留応力や変形、加工履歴が次工程へ引き継がれ、複数の影響が重なった結果として現れることがあります。
今回のセミナーでは、切削を軸に前後工程までつなげて捉えるDEFORMの「製造工程連成シミュレーション」を、3つの事例からご紹介します。各工程で生じた応力や変形、加工履歴を次工程へ引き継ぎながら解析することで、切削加工を含む一連の製造プロセスをどのように評価できるのかを解説します。

 

プレートの事例では、アルミ材の「積層造形」から空冷、ベースプレートからの除去、クランプ、切削、アンクランプまでを一連で解析。積層時の残留応力やひずみを引き継いだ状態で、底厚10mm・2mmまで加工した際の応力や変形を比較します。

 

横穴付きシャフトの事例では、鍛造、内径・横穴加工、熱処理までを連続して解析します。焼入れ後に発生した「曲がり」の原因を工程ごとに追った結果、切削工程で設けた横穴が、その後の熱処理でマルテンサイト変態を引き起こし、最終的な変形につながっていることを明らかにした事例です。

さらに日本刀の事例では、繰り返し鍛造する工程から、刀身を整える工程、形状を削り出す工程、焼入れまでを再現。芯金と皮金の変形や、刃部を硬くしながら反対側にしなりを残す熱処理まで、複数工程をつないで評価します。

 

一つの工程だけを見るのではなく、切削を取り巻く前後工程まで含めて、品質課題の原因を捉える。
本セミナーでは、DEFORMを20年にわたり扱ってきた専門家が、「切削」という分野にフォーカスし、実際の解析事例をもとに、現場課題へのCAE活用を深く解説します。

DEFORMだからこそできる切削CAEの活用を、具体的に知りたい方におすすめのセミナーです。ぜひご参加ください。