CNC設計 は、製造業に精度と創造性をもたらす強力な方法であり、手作業では不可能な精度で部品を自動生産することを可能にします。 木工, 金属加工、さらにはプラスチックを扱う場合、CNC 設計の作成方法を知ることは貴重なスキルです。この記事では、コンセプトから実行まで CNC 設計の作成プロセスを詳しく説明し、ベスト プラクティスを活用できるようにします。
CNC デザインとは何ですか?
CNC設計 使用されるデジタル設計図を指します CNC加工、 どこ コンピュータ数値制御 アップロードされた設計に基づいて切削工具をガイドして部品を作成します。CNC設計では、専用のソフトウェアを使用して図面、モデル、そして最終的には Gコード CNCマシンを制御するもの ルーター, 工場, 旋盤、 そして プラズマカッター.
CNC設計の主な目的は、生産時の一貫性、効率性、精度を確保することです。 部品業界の専門家であっても、DIY 愛好家であっても、効果的な CNC 設計を作成する方法を理解することは、高品質の結果を保証するために不可欠です。
CNC設計に必要なツール
飛び込む前に CNC設計成功するデザインを作成するために必要なツールとソフトウェアに精通することが重要です。必要な主なツールは次のとおりです。
- CADソフトウェアを搭載したコンピュータ: CADは コンピュータ支援設計、加工する予定の部品の詳細なモデルを作成することができます。
- CAMソフトウェア: 設計が完了すると、CAM（コンピュータ支援製造）ソフトウェアがCADモデルを Gコードこのコードは、マシンにどのように、どのくらいの速さで、どのような順序で移動するかを指示します。
- エンドミルとルータービット: これらは機械が材料を切断して形作るために使用するツールです。 エンドミル 材料やプロジェクトの複雑さに応じて、さまざまな種類のカットに使用されます。
- DXF ファイル: あ DXFファイル 多くの CNC プログラムで読み取ることができるベクター グラフィックを保存する形式としてよく使用されます。
CNC設計を作成する手順
1. デザインの概念化
作成の最初のステップ CNC設計 作成しようとしている部品やオブジェクトを概念化することです。 関数, 材料、 そして 寸法 製品のコンセプトは、複雑な家具の部品であれ、精密な機械部品であれ、優れたコンセプトは、プロセスの残りの部分を決定するのに役立ちます。
2. CADモデルの作成
コンセプトを定義したら、それを実現しましょう。 CADソフトウェア のように オートキャド, フュージョン360、 または ソリッドワークスCAD 環境では、正確な寸法と機能に基づいてモデルを作成します。
- 正確さ: 正確な測定を行って、部品がアセンブリ内に正しく収まることを確認します。
- 特徴: 重要な機能を設計する 虫歯, 穴、 そして 内角CNC マシンは特定の直径のツールで動作し、切断できる最小半径に影響を与えることを覚えておくことが重要です。
3. CADファイルのエクスポート
設計段階の後、次のステップはCADファイルを次の形式でエクスポートすることです。 CAMソフトウェア一般的なファイル形式には以下が含まれます DXF, ステップ、 そして IGESほとんどのCAMソフトウェアはこれらのファイルを読み込み、 ツールパス.
4. CAMソフトウェアを使用したツールパスの生成
CAMソフトウェア 生成する ツールパスは、機械が部品を作成するために材料をどのように切断するかを定義する一連の命令です。人気のあるCAMソフトウェアツールには、次のようなものがあります。 マスターカム, フュージョン360、 そして VCarve.
- ツールの選択: 正しいものを選択してください 切削工具 プロジェクトのために、例えば エンドミル または ドリルビット。 例えば、 ボールノーズビット 3D彫刻に最適ですが、 フラットエンドミル 表面の平坦化や直線カットに最適です。
- カット戦略: 適切な戦略を選択してください。 ポケット 空洞部分の場合、 プロファイリング 図形の輪郭を描くため、 掘削 穴を開けるため。
「ツールパスを生成するときは、 送り速度 そして スピンドル速度 最適な結果を得るために、材料の種類に応じて調整してください。」
5. 後処理とGコード生成
CAMソフトウェアによって生成されたツールパスは、 後処理済み それを変換する Gコードこのコードは、切削パス、送り速度、およびツールの動きを機械に指示するため、CNC 加工にとって非常に重要です。材料やプロジェクトを台無しにする可能性のあるエラーを防ぐために、生成された G コードを再確認することが重要です。
CNC設計における重要な考慮事項
1. ツールのアクセスと内部コーナー
CNC設計の重要な部分は理解することです ツールアクセスつまり、あなたのデザインは ツールフレンドリー切削工具があらゆる特徴に到達できるようにします。
- 内角: 切削工具の半径は固定されており、内部の角は完全に鋭くすることはできないことを常に覚えておいてください。 ドッグボーンフィレ アセンブリの適合性を高めるためによく使用されます。
- 空洞の深さ: 100cmを超える深い虫歯は避けてください 公称直径の3倍 切削工具の損傷は工具の破損や表面仕上げ不良につながる可能性があるためです。
2. 表面仕上げの要件
の 表面仕上げ CNC 部品の切削精度は、切削工具、材料、送り速度によって異なります。 CNC加工のための設計 多くの場合、必要な仕上げの種類を考慮する必要があります。
- 滑らかな仕上げ: 送り速度を低くし、ツールパスを細かくすると、仕上がりが滑らかになり、見た目の美しい部品に最適です。
- 機能表面: 機能部品の場合、生産時間と工具コストを削減できるのであれば、粗い仕上げでも許容されることがあります。
3. 材料の選択
材料によって異なる切削工具が必要となり、 送り速度CNC 加工で使用される最も一般的な材料は次のとおりです。
- 木材: 最適な用途 CNCルーター 高い送り速度で。
- アルミニウム： 必要 コーティングエンドミル 摩擦を減らすためです。
- プラスチック: 溶解を防ぎ、きれいな切断面を確保するには、鋭利な切断工具が必要です。
高度なCNC設計技術
1. 複雑な部品に3D CADを使用する
複雑な形状の部品の場合、 3D CADモデリング は必須です。 ソリッドワークス または フュージョン360 シームレスに G コードに変換できる複雑なデザインを作成するための高度なモデリング ツールを提供します。
- 多軸ツールパス: 使用を検討してください 多軸加工 設計に、標準の 3 軸マシンではアクセスできないアンダーカットやその他の機能がある場合。
2. ツール寿命の最適化
設計する場合 CNC加工常にツールの摩耗を考慮してください。ツールの寿命を延ばすとコストが削減され、生産性が向上します。
- 鋭角を避ける: 鋭い内部コーナーの代わりにフィレットを使用して、切削工具にかかるストレスを軽減します。
- ステップダウン戦略: 材料を一度にすべて取り除くのではなく、 ステップダウンアプローチ 切削工具にかかる負荷を軽減します。
よくある CNC 設計ミスとその回避方法
1. 設計において工具径を無視する
最もよくある間違いの一つは CNC設計 無視している ツール直径ツールには 公称直径カットの半径に影響します。
- フィレット半径をチェック: 内部フィレットがツール半径よりも大きいことを確認します。
2. 空洞深さの計算が不十分
もう一つのよくある問題は無視することです 空洞深さの制限工具の直径に対してキャビティが深すぎると、工具が破損したり、切削品質が低下したりする可能性があります。
初心者向けの実践的な CNC プロジェクト
1. シンプルな木箱の設計
最も簡単なプロジェクトの一つは、 木箱。 使用 CADソフトウェア 正確な寸法を考慮したデザインを作成する ツールアクセス そして 切り込み深さ.
2. 看板の彫刻
CNC彫刻 CNCの基本原理を学ぶには最適な方法です。木片やプラスチックに名前やロゴを彫って、 スピンドル速度 そして 送り速度.
CNC設計に関するよくある質問
1. CNC 設計に最適なソフトウェアは何ですか?
CNC設計用の一般的なソフトウェアには、 オートキャド 2D図面の場合、 フュージョン360 3Dモデリング用、 VCarve CAM操作用。
2. CNC 設計にはどんな材料でも使用できますか?
すべての材料がCNC加工に適しているわけではありません。一般的な選択肢は次のとおりです。 木材, アルミニウム、 そして プラスチックただし、それぞれにツールと機械加工に関する特定の要件があります。
3. CNC 設計における DXF ファイルとは何ですか?
あ DXFファイル さまざまな CNC 互換ソフトウェア ツール間でベクター デザインを共有するために使用される形式であり、図面を CAM ソフトウェアに簡単に転送できます。
4. CNC プロジェクトに適したツールを選択するにはどうすればよいですか?
の 道具 選択は材料と操作の種類によって異なります。 エンドミル 一般的なカットでは一般的ですが、 ボールノーズビット 滑らかな表面に使用されます。
5. CNC における G コードの重要性は何ですか?
Gコード CNC マシンに指示を与え、その動き、速度、動作をガイドします。これは、設計を成功させるために非常に重要です。
結論
作成する CNC設計 創造性、正確性、技術的知識の融合が必要です。デザインの概念化からCADモデルの作成、そして GコードCNC 加工は、さまざまなプロジェクトに活用できます。木材、金属、プラスチックのいずれを扱う場合でも、原則は同じです。ツールへのアクセス、材料の制限、正しい送り速度に注意してください。
CNC加工用のより詳細なツールに興味のある方は、 スピンドルモーターショップ当社のセレクションには、CNCプロジェクトを次のレベルに引き上げるスピンドルモーターが含まれています。 2.2KW ER20 空冷スピンドル 
初心者でも、経験豊富な機械工でも、お客様のニーズに合った適切な製品をご用意しています。