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ドキュメント 1.1.0 ユーザーマニュアル
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ツインでのプログラム実行
_草案(第14ラウンド):本文は執筆中で、節が増える可能性があります。_
ツインとは
ウィンドウ内の機械は、MC-1 のデジタルツインです。その中では Twinwright 独自カーネルが動作しており、機械上と同じコードです。モーター、ドライバ、主軸、スイッチ、切削は、物理モデルが担います。プログラムはツイン内で機械上と同じように実行され、ツインは自身のワークを切削します。ツインが物理世界について出す数値は、すべて推定値です。
実行の前に
ツインは、与えられた段取りに対してプログラムを検査します。そのため、実機と同じになるように段取りしてください。
- 機械(ファイル > 機械を切り替え…)
- 素材とその固定方法(準備 ワークスペース)
- 工具(ドックの 工具テーブル)
- ワーク原点(機械 > ワーク原点)
ファイル > サンプル部品… は、これらすべてを設定し、プログラムも一度に読み込みます。
注意
検査の価値は、段取りの正しさで決まります。実機の素材、治具、工具、ワーク原点が違えば、それはツインが検査したものではありません。
プログラムを実行する
- プログラムを開きます:ファイル > プログラムを開く…
- 最初に検査します:プログラム > プログラムを検査 は、プログラムをコントローラのチェックモードに通します。コントローラはすべてのブロックを読み取り、機械は動きません。
- 実行します:サイクルスタート(F5)。フィードホールド(F6)で一時停止し、サイクルスタート で続行し、停止(F7)で停止します。シングルブロック は 1ブロックずつ実行し、次のブロック は次のブロックを実行します。
ツインは、特に指定しなければ実時間で動作します。シミュレーション > 速度 で実時間の半分から 50倍まで変更でき、シミュレーション > シミュレーションを一時停止 でツインの時間が止まります(止まっている間、機械の状態は変化しません)。
ツインが検査するもの
プログラムと段取りの形状から導かれるもの:
- コントローラ自身のアラームとエラー(機械のコントローラが出すものと同じ):ソフトリミット、リミットスイッチ、何にも接触しないプローブ移動
- ツールホルダー、コレットナット、主軸と、素材、治具、テーブルとの衝突、およびニアミス
- 早送り(
G0)での切削、主軸が止まっている状態での切削 - 素材の底面を突き抜けて、治具やテーブルに達する切削
- 工具が噛み込むか折損する状況:工具に対して高すぎる 1刃当たりの送り、刃溝の根元の曲げ応力が工具の許容を超える場合
- Z クリアランス:各工具とタッチプローブが、Z を上端にした状態で段取りを越えられるか(MC-1 ハードウェアを参照)
- 段取りに部品の設計形状がある場合:部品に残った材料と、深すぎる切削(表示 > 色分け > ワーク:部品との偏差)
検出事項は、発生するたびに、ドックの メッセージ タブに表示されます。
ツインが推定するもの
物理モデルが計算するもの:
- 切削抵抗、トルク、パワー、主軸負荷:主軸は実物と同様に負荷がかかると回転が落ち、負荷が大きすぎると主軸のインバータがトリップします
- 切削中に工具と機械がたわむ様子が、切削された形状に現れます
- びびり:経路に沿った指標(表示 > 色分け > 軌跡:びびり指標)と、切削が安定する主軸回転数(分析 ワークスペース:安定限界線図を計算)
- 工具の振れ:スロットと穴は、その分だけ広く仕上がります
- 機械時間:コントローラ自身のプランニングとドライバの動きから求めます
- ボールエンドミルがパスの間に残すカスプ(その形状であり、表面粗さではありません)
軌跡は、送り速度、切削抵抗、切りくず厚さで色分けすることもでき(表示 > 色分け)、ドックの グラフ タブには、実行の経過が時間に対してプロットされます。
補足
推定値は、お使いの機械が測定されるまでは、一般的なパラメータ(公開されている切削データ、鋭利な超硬工具、機械の設計値)に基づいています。プログラムどうしの比較や、切削前の問題の発見に使ってください。部品の測定値として使うものではありません。
ツインがモデル化しないもの
- 表面のテクスチャと粗さ
- 構成刃先、切りくず、およびその排出
- 切削中に薄い壁がたわむこと
- 部品自体の発熱
- 工具摩耗:切削は常に鋭い工具として計算します。ツインは工具ごとに摩耗の見積もり(刃先が材料の中にあった時間、切削した長さ、見積もった寿命のうち使った割合。Taylor の式により、ほとんどの材料の値は推定値です)を記録して報告します(MCP の machine_status の tool_wear)が、切削は変えません。同じ仕様の新しい工具にすると最初から記録し直します(setup_tool に new)。アルミニウムを切削する工具は、アルミニウムが刃先に付着し、部品にバリが出たり仕上がりが悪くなったりするため、ほとんどの場合、先に交換されます
- 工具が折れた後に起こること
- プログラム検査のグリッドより細かい部分:実行の前に、プログラム検査はワークを約 0.1 mm のセルで調べます。直径 2 mm 未満の工具がプログラムにあるときはもっと細かく、その直径の 20 分の 1、最小 0.05 mm です(100 × 100 mm を超える素材ではもっと粗く、最大 100 万セル、そのような工具があるときは 400 万セル)。そのため、それより薄い壁を通る早送りや、壁をそれより小さくかすめる工具は、検査で気付かれないことがあります。確認するには、プログラムをツインで実行してください。ツイン自身の切削は 0.02 mm のセルで計算します。
樹脂とマイクロ工具
0.1~0.5 mm の工具で PMMA(アクリル)を切削する場合(たとえばマイクロ流路)、ツインはさらに次のものを扱いません。
- 切削温度:PMMA はガラス転移点(約 105~115 °C)に近づくと軟化し、約 70 °C を超えると切りくずが工具や流路に溶着して付着します。1 刃あたりの送りと回転数は、工具メーカーが示す範囲に収めてください
- エアブローやクーラントと、それらが熱や切りくずに及ぼす影響
- 流路やポケットの縁に沿ったバリ
- 薄い壁:PMMA では、厚さ約 0.15 mm 未満の壁は切削でたわむか折れます。ツインが削るのは工具の経路とそのたわみが残す形で、壁自体のたわみは計算しません
- 切削自体の減衰:これほど小さな工具は数十 kHz でたわみ、ゆっくり切削します。工具の逃げ面が切削面をこすることで振動が減衰しますが、ツインはこれを扱わないため、こうした工具のびびり指標は安全側になります
モデルとその前提:ツインのモデル。
結果とレポート
- 3Dビューのワークは、ツインが切削したものです。色分けは切削の深さを示し、部品の設計形状がある場合は、それとの偏差を示します。
- ドックの メッセージ タブには検査の検出事項が、グラフ タブには切削抵抗、負荷、速度の時間変化が表示されます。ファイル > グラフをエクスポート (CSV)… で保存できます。
- AIクライアントは、Studio の MCP ツールを通じて、同じ結果を読み取れます:MCP ツール のリファレンスを参照してください。