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ESPRITとは

米国DP−Technology社が開発した、3次元CAD/CAMシステムです。その特徴は・・

  ESPRITのみで、あらゆる工作機械に対応したデータ作成が可能です。

  10年以上前から蓄積した複合加工機のデータ作成ノウハウを活用し、多軸多タレット制御に抜群の性能を発揮します。

   主軸移動型の自動盤に非常に特化しており、迅速なプログラミングが可能です。

   新しい次元の同時5軸加工であるコンポジットミリングを初め、様々な5軸加工機能を提供します。

   負荷一定制御や、速度一定制御など多彩な工具の制御ができます。
   加工時間を70%短縮し、工具寿命を5倍以上に延ばすProfit MillingがESPRIT2013から加わりました。

   10年以上前から100%Windows準拠し、アイコンを駆使して、直感的に操作ができるように工夫されています。

    卓越したカストマイズ性を実現するAPIが提供され、ユーザーにも公開されています。

    ESPRIT/FXテクノロジーにより、多種のCADからフィーチャーツリーの読み込みができ、自動化に貢献できます。

   工具だけでなく、機械構造全体のシミュレーションをすることができます。

   マシニングクラウドに対応しており、最新の工具データから素早く最適な工具を選定できます。

   標準機能としてExcel形式でのレポート作成機能を搭載しています。

   イケール側面への部品配置を簡単に行うことができます。

   オペレーションをシンプルにするために、ソリッドモデルを補助する機能を装備しています。

1.生産形態にあわせたデータ作成



ミル系 旋盤系 ワイヤーEDM系
単主軸単刃物台 多主軸多刃物台
2.5軸ミル加工 2軸旋盤加工 多軸旋盤加工 2軸ワイヤーEDM加工
5軸割り出し 2.5軸ミル加工 複合旋盤C軸割り出し加工 複合旋盤C軸割り出し加工 4軸ワイヤーEDM加工
同時3軸曲面ミル加工 複合旋盤C+Y軸割り出し加工 複合旋盤C+Y軸割り出し加工  
同時5軸曲面ミル加工 複合旋盤C+Y+B軸割り出し加工 複合旋盤C+Y+B軸割り出し加工  
  複合旋盤同時3軸曲面加工 複合旋盤同時3軸曲面加工  
  複合旋盤同時5軸曲面加工 複合旋盤同時5軸曲面加工  

表中の各系列で、下部ほどその系列内の上位の構成です。上位の構成は下位の構成の機能をすべて含みます。
単主軸単刃物台に関しては、複数主軸または複数刃物台をオプションで指定することができます。

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2.多軸複合加工機対応

Ⅰ. 最大22軸の同時同期制御が可能で、5スピンドル5タレットの同時同期制御ができます。


Ⅱ. 旋盤加工とミル加工の機能が完全に統合化されており、完全に統合された機械シミュレーションが可能です。
 * 切削NCデータのみではなく、材料受け渡しなどの付随動作のシミュレーションも行います。
 * 刃具の動作チェックのみではなく、機械全体の動作チェックができます。
 * 材料や刃具のみでなく、あらゆる機械構造物の干渉チェックができます。

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3. スイススタイル自動旋盤加工

Ⅰ. 完全に同期を取った同時加工が可能


シチズンマシナリーミヤノをはじめ、スター精密、ツガミなどの工作機械メーカー各社に対応しています。

Ⅱ. 生産性の向上


ワークの両側で同時に加工を行うピンチ加工により、加工時間を削減できます。
サイクルタイムを正確に算出できるので、より正確な見積が可能になります。

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4.同時5軸加工

ESPRITの同時5軸加工機能は、あらゆる複雑な製品を加工するために提供されており、複合旋盤系、フライス系のどちらのライセンスでも同じ機能を提供しています。

多彩な工具軸コントロールとリンク設定により、今までに無いような5軸加工を実現できます。
また、ツールパス計算中に工具干渉を検出し、以下の設定をすることができます。

* 干渉回避できる最小工具長の表示
* 干渉を起こしているツールパスのトリム
* 干渉を回避するために工具軸を傾ける

Ⅰ. スワーフ加工

 * 工具の側面を加工面に沿わせるように工具を移動させて加工をします。
 * 工具の向きは、加工面のパラメトリック方向または、マッチラインで決まります。
 * ルールド面で無い加工面も、複数パスにより加工が可能です。

* 加工するサーフェスをルールドサーフェスで近似し、加工とモデルのサーフェス間の最大誤差を報告します。これによって通常ルールド面ではないインペラブレードの加工が可能になりました。

Ⅱ. 5軸輪郭加工

* 工具が、曲面上に乗った輪郭線に沿って移動しながら加工します。
* 工具の向きは、加工面に対し直角方向になります。
* サーフェイスのノーマル方向がはっきりしないエッジ上でも制御可能です。

* 3D曲線のエッジに沿って面取り加工をすることができます。「アンダーカット面取り」ではモデルの内部フェース上のエッジを面取りできます。

Ⅲ. 5軸コンポジット加工

 工具動作パターンと、工具軸コントロール、リンク動作を個別に組み合わせた工具動作で加工をします。

これら、工具動作パターンと工具コントロールの組み合わせに対し、2種類のアプローチ、3種類の切削送りリンク、15種類の早送りリンクを組み合わせて工具の動作を制御します。

Ⅳ. インペラー加工

* インペラーのチャンネル部(ブレード間)の荒取り動作を自動で作成できます。
* ハブ面の仕上げ加工パスを自動で作成できます。
* インペラーブレードがルールド面でない形状にも対応できます。
* スプリッター付きのインペラーも対応します。
* 工具干渉チェックにより、現在の工具で到達できる領域まで加工したのち、そこからより小さい工具で再加工することができます。

* 回転軸をひとつロックして4軸で荒加工をすることが可能なので、加工時間を短縮できます。


Ⅴ. 5軸トロコイドチャネル加工

* インペラーやブリスク、べベルギア等のチャンネル部の荒加工を、同時5軸トロコイド動作で行います。
* トロコイド動作で工具付加一定を実現しながら、加工形状は階段状にならず残り代一定にできます。
* 上記より、中仕上げ加工を省くことができ、荒取り加工の効率化との相乗効果で、加工時間を短縮できます。
* 壁に仕上げ加工パスを追加することができます。


Ⅵ.5軸スパイラル加工

* 一方の側に凸状フェース、もう一方の側に凹状フェースを持つモデルにおいて、最適化されたパスを作ることができます。
* サーフェスに欠点がある場合に、CADモデルを修正することなくスムーズ化することができます。

Ⅶ. ポートミル加工

* ポートの内側を深く加工することができます。
* スパイン曲線に沿って工具軸の傾きを決定します。

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5.高速加工

Ⅰ. トロコイドストラテジーにより、工具負荷一定のパスパターンの作成ができます。

送り移動時に工具が上昇し、工具抵抗を低減させます。


上図左側は、ポケット全体をトロコイドパターンで加工するもの、右側は、オフセットパターンの中で、必要な場所のみ(工具負荷が高くなる場所のみ)トロコイド動作を採用するものです。

Ⅱ. モーフィングパスパターンにより、工具のリトラクト動作を避けることができます。


上図左側はモーフィングパターンを採用したもの、左側はモーフィングパターンを使用しないものです。

Ⅲ.Profit Milling加工

オフセットとトロコイドを組み合わせたツールパスを作成することにより、加工時間を短くし工具寿命を延ばします。

 <特長>
① 機械の大小に関わらず、加工時間を70%カットできる
② 工具磨耗を最小化し、工具寿命を5~10倍に延ばすことができる
③ 短時間で加工できるため、エネルギー消費量を低減できる
④ 従来複数の工程を組んでいたものをまとめ、CAM作業を短縮できる
⑤ 2~5軸のさまざまな加工で使用することができる

詳しくはこちらの資料をご覧ください。
Profit20Milling8E9197BF.pdf

* ProfitMillingは増分切削深さを大きくとることができます。これを利用して、切削パスをユーザー定義の最大切削深さで始め、上方へ加工するボトムアップ条件設定が可能になりました。

これによって荒加工後に残るストックを減らすことができるため、工具寿命が延び、加工時間が短縮されます。


Ⅳ.ProfitTurning加工

ProfitTurningは、トロコイド切削パスに従来の線形パスを組み合わせて工具負荷を一定に保つ、難削材料の加工に最適な新しい旋盤荒加工方法です。

ツールパスに含まれるシャープな移動に丸みをつけることによって、工具方向の急激な変化を排除し、一貫して高速な送り速度が可能になります。
これによって、サイクルタイムを大幅に短縮し、工具寿命を延ばすことができます。

Ⅴ.ストックオートメーション

フェースミル加工、輪郭加工、ポケット加工において、前のオペレーションで削ったストックを認識し、残った部分のみに加工パスをつける、ストックオートメーション機能が搭載されています。
これによりエアカットを減らし、効率の良い加工パスの作成ができます。



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6.容易化された操作体系

Ⅰ. スマートツールバーの採用により操作画面がすっきりし、操作をしやすくなっています。


上図左側は、従来の多くのCAMが採用している画面構成です。右側はESPRITが採用しているスマートツールバーを使用した画面構成です。
左側の画面では、非常に多くのツールバーが配置されており、機能が増えれば増えるほど、それは多く必要とされます。
右側の画面の、赤枠で囲まれているのがスマートツールバーで、これは、スマートツールバーがツールバーの表示/非表示をコントロールするものです。


よって、そのとき使用する機能のツールバーをそのとき表示させることが可能で、常時表示させておく必要はなくなりました。これにより、使用したいアイコンを画面上で探すと言う行為が必要なくなるばかりか、作業画面を大きく使用できます。

Ⅱ. 選択肢のアイコン化により、言葉を覚えなくとも、直感的に操作ができます。


工具の取り付け向きや動作パターン、逃がし位置などといった選択項目は、アイコンで表示されるため、わかりやすく、直感的に操作ができます。

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7.ユーザーノウハウの蓄積と利用

Ⅰ. 知識ベースのカストマイズにより、フィーチャーの認識から加工データの割付までをほぼ完全自動で行うことができます。




ESPRITのKnowledge Base Manager(KBM)は、ESPRITで使用される各種ノウハウをデータベース化して蓄積し、管理運用します。



KBMを活用することにより、入力されたソリッドモデルに対し、自動フィーチャー認識、自動工程割付、自動工具選択を行い、ほぼ全自動でNCプログラムの作成が可能です。

蓄積されたノウハウを共用することにより、プログラム内容の標準化や、使用工具の標準化を進めることを推進します。

Ⅱ.旋盤フィーチャ認識機能


選択したソリッドモデルの左右の両端で旋盤加工工程のフィーチャを自動的に生成します。
わずか2度のクリックで旋盤フィーチャとワーク座標系を作成できます。

Ⅲ.壁フィーチャ認識機能


ソリッドモデル上で垂直なフェースの上限と下限を認識してフィーチャを作成することができます。

Ⅳ.穴認識機能

ソリッドモデル上のあらゆる種類の穴を簡単に認識することができます。

認識したい穴のサイズを範囲指定
開口部のある穴の認識
同じ中心軸をもつ複数の穴の認識
選択した穴のそばにあるフェースの認識
異なる作業平面にある穴の認識


Ⅴ.ソリッドモデル上の自動チェーン生成


ソリッドモデルの要素をグループ化して直接自動チェーンを作成することができます。

Ⅵ. ユーザーがマクロを組み込むために、APIとしてWindows標準であるVBA(Visual Basic for Apprications)を採用しています。APIはすべてユーザーに公開されており、Excelなどのマクロを作成する感覚で独自のカストマイズができます。



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8.ESPRITダイレクトCADインターフェイス

Ⅰ. ESPRITの提供するCADシステムとのダイレクトインターフェイスを利用することにより、CADのフィーチャーツリー情報を取り込むことができます。

この機能をESPRIT/FXと呼んでいます。


Solidworks
SolidEdge

AutoCAD Inventor

CATIA(注1)
Pro-Engineer(注1)
NX(注1)

(注1):このダイレクトインターフェイスはオプションです。


ESPRIT/FXテクノロジーと、前述のKBMを組み合わせて使用することにより、よりいっそうの自動化を進めることが可能になります。
従来、CADの属性情報をCAMで受け取るためには、CADとCAMが同一システムであることが必要とされていましたが、ESPRIT/FXテクノロジーは、その常識を打ち破ることに成功しました。

Ⅱ. ESPRITで読み込み可能なファイル形式

1.ESPRIT関連のデータ(.esp .src .est .ect)
2.IGESデータ(.igs)
3.DXFデータ(.dxf)
4.AutoCADデータ(.dwg)
5.VDAデータ(.vda)
6.ACISファイル(.sat)
7.Parasolidファイル(.x_b .x_t)
8.Solidworksデータファイル(.sldprt .sldasm)
9.Solidedgeデータファイル(.par .psm .asm)
10.Inventorデータファイル(.ipt .iam)
11.STEP(AP203,AP214)*
12.CATIA*
13.Pro-Engineer*
14.Uni-Graphics*
15.STL*
               * はオプション

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9.フルマシンシミュレータ

Ⅰ.あらゆる加工オペレーションを機械構造全体でシミュレーションできます。

材料や工具はもちろん、ホルダーやテーブルなど機械構造全体でのシミュレーション機能を標準装備しています。
スイススタイルの多軸複合旋盤にもお使いいただけます。

Ⅱ.ステーションソリッドシミュレーション

使用される工具ステーションが有効なときのみ、割り当てられたソリッドモデルを表示し、他のステーションのソリッドを非表示にできます。

Ⅲ.工具ホルダーのソリッドモデル化

マシンセットアップに工具ホルダーのソリッドモデルを追加、修正、削除できます。
工具とホルダーの位置調整も簡単に行うことができます。


高性能なシミュレーションは、干渉チェックはもちろんサイクルタイムを短くしたり空運転の手間を減らしたりするのに大変有効です。

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10.マシニングクラウド

マシニングクラウドに対応しており、簡単に最適な工具を選定できます。


マシニングクラウドで最新の工具製品データにアクセスし、加工領域と加工方法に基づいて、最適な工具を素早く選定することができます。
サポートする工具:
• ミリング工具 (ソリッド、刃先交換式)
• 穴あけ工具 (リーマ, 標準ドリル, ねじ切り)
• 回転ホルダー

手作業での工具登録が不要になるため、プログラミング時間の短縮が可能です。

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11.Excel形式の加工指示書生成機能

加工現場との連携がスムーズになります。


ESPRITファイルからExcel形式に整理された加工指示書を作成できます(Microsoft Excel2010以降)。
必要な工具リストとカスタムな工程指示が一覧表示されるため、段取り時間を抑えることができます。

様々な場面でのタイムチャートを表示できるので、生産性の向上がはかれます。

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12.イケールマネージャー

イケールを使った加工オペレーションの作成や部品の配置を簡単に行うことができます。


イケールの側面の数や、各側面への部品配置数の入力を行い、ひとつの部品のプログラムを複数のワーク座標、複数の面にコピーすることができます。

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13.ソリッドモデルの単純化

複雑なソリッドモデルに対する加工オペレーションを簡単につけるための補助機能に優れています。

Ⅰ.フェース合成

正接した複数のフェース面をひとつのフェースに合成する機能です。

Ⅱ.カバー

選択したソリッドフェースの開口部の上にサーフェスを被せる機能です。
個別にカバーを除去することもできます。

Ⅲ.フェース延長

ソリッドモデルのエッジを引き伸ばす機能です。
オープンソリッドとして作成することができるので、これにさらにフェース延長を付け加えることもできます。

Ⅳ.フェース接続

選択したエッジ間にフェースを作成する機能です。
2つ以上のフェースを組み合わせて複雑な開口部を覆うのにも便利です。

Ⅴ.サーフェスのスムーズ化

スムージングアルゴリズムを使用して、元のCADシステムに戻ることなく、欠点のあるサーフェスをスムーズにし、補正することができます。

Ⅵ.フィレットの編集

フィレットのフェースの削除、半径の変更、フィレット半径の中心に沿ったスパイン曲線の作成などを行い、CADモデルに若干の変更を加えます。

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