工具刃先形状に基づく切削解析ソフトウェアの国内販売開始

カーボンニュートラル需要に対応、高能率マシニングプロセスの開発へ

株式会社データ・デザイン（愛知県名古屋市：代表取締役　岡村隆德）は、工具刃先形状に基づく切削解析ソフトウェア「Toolyzer」（開発元：ドイツ/Tetralytix社）の国内販売を2月5日（月）より開始します。当社は「3D技術によるものづくりプロセスの革新」を事業戦略とし、製造工程の中でも重要な切削加工にフォーカスしたソリューションを提供しています。切削加工はマシン、工具、加工データで構成される形状創成であり、素材への正確な工具形状の転写が求められます。本ソフトウェアが提供する工具の物理的解析でデジタルツインを実現し、新たなマシニングプロセスの開発によるカーボンニュートラルへの取り組みを推進します。

　「Toolyzer」は、ドイツ工科大学連合TU9のメンバーでもあるハノーファ大学の生産工学/工作機械研究所で博士課程に在籍していた研究者によってTetralytix社を2019年に設立、数多くの切削工学プロジェクトから生まれたユニークな切削解析ソフトウェアです。独自のアルゴリズム（三方向デクセルモデル）を採用し、運動学的シミュレーションと刃先応力解析を複合させることで、これまで工具解析分野で主流のFEM（有限要素法）では膨大な計算工数を要していた切削状況のデジタルツイン解析を高速に演算することが可能となりました。

　従来のFEMでは数日かかっていた解析工数はわずか数十分に短縮され、三次元形状を加工するためのNCプログラムによる切削工具の複雑な動きを高速に再現しながら、個々の刃先にかかる応力を高精度に解析が出来るようになりました。さらにFEMでは対象外となっているギアを加工するための刃切り/スカイビング工具や、切削効率/精度を高めるための総型工具と呼ばれる特殊工具の解析モジュールも実装しています。

　「Toolyzer」は、切削加工における電力消費/CO2排出量を削減しカーボンニュートラルへの取り組みを進めているグローバル企業への導入が進み、現在では欧米を中心に切削工具メーカーの設計開発部門や、自動車/航空機/重工業メーカーのマシニングプロセス開発に携わる専門技術者の切削解析ツールとして使用され始めています。特に、近年のEV化による特殊ギア加工や、エネルギー革新需要による高効率大型ガスタービン/ブレード加工の最適条件算出、工作機械稼働効率の向上などにも大きな期待が寄せられています。

ライセンス形態は、初期投資を抑制し常に最新機能を利用できるサブスクリプション方式を採用、複数のパソコンで利用可能（同時使用はライセンス数に制限）なフローティングライセンスとし、ソフトウェアの年間使用料は380万円/年（税抜、テクニカルサポート込）に設定しました。既に開発元Tetralytix社より今年の開発ロードマップも発表されており、被削材データベースの充実や旋削加工への対応、切削条件最適化モジュール、工具形状自動生成モジュールなどを年内にリリースする予定です。国内の販売予測は初年度50ライセンス、次年度以降は切削条件最適化モジュールのリリースによって200ライセンス以上を見込んでいます。

特徴１）スローアウェイ工具における干渉解析

複雑なスローアウェイ工具を設計した場合、安全に加工を行うためのスパイラルスロープ角度を求めるのが非常に困難です。多くの設計者が、実際に工具を製作してテスト加工で検証していましたが、Toolyzerによって全て仮想空間で高速検証を行うことが可能となります。

特徴２）刃先形状の最適化による力とトルクの予測

総型工具のような特殊工具や大型工具の場合、加工機電力消費の軽減につながる最小トルクを実現する刃先形状の設計がとても重要です。今までの経験値に基づいた様々な設計結果を、高速に仮想空間上で分析し、刃先形状の最適デザインを行うことが可能となります。

特徴３）スカイビング工具における最適条件の算出

EV化やロボット化で注目されている変速機ギア加工において、スカイビング工具の形状設計だけでなく最適切削条件の算出が大きな課題となっています。Toolyzerのパワースカイビング機能を使用することで、干渉の起きない工具の最大回転数を短時間で求めることが可能です。