GcraudNanoハード担当してる人ですどうも。
前回、CADを使用した設計プロセスの紹介を行いました。
予告で加工レポートをすると言っていましたので 、今回はそちらをやっていきます。


さて、Nanoのハード製作ですが
基本的にCADで設計した部品をCNCと呼ばれる自動切削加工機を使って加工していきます。私は部活で用意されているものを使用していますが、最近ですとORIGINALMINDさんなどからホビー用途の小型CNCも販売されています。

CADで設計した部品は、CAMと呼ばれるソフトウェアを使用して、設計図面を工作機械の加工データに 変換します。私はCut2Dというものを使用しています。

最後に、変換した加工データをCNC駆動ソフトに読み込ませ、リアルタイムでCNCに加工データを転送して加工を行います。私はMach3というものを使用しています。

それでは、加工手順を順に紹介していきます。

(1)材料の取り付け
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 今回加工する素材は、A7075超々ジュラルミンです。
アルミ合金の中では最高の強度を誇り、ジェット機の外装などに使われています。

加工する材料を、下板に貼り付けます。
接着にはカーペットテープを使用します、表裏によって粘着力に差があるタイプです。 
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 下板にはt4[mm]のMDFボードを使用しています、材料側に弱い面、下板側に強力な面を貼り付けています。
材料を貼付けた下板は、CNCのテーブルにクランプ固定します、出来るだけ固定箇所を増やす事が望ましいです。
 以上で材料の固定は終了。


(2)加工条件算出
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CNC での加工では、使用するエンドミル(刃物)やそのマシンの持つスペックや加工する材料によって加工条件を細かく設定する必要があります。誤った加工条件を 設定してしまうと、刃物やマシン本体を破損させてしまう原因になるので、その都度適正な加工条件を使用して加工を行います。

http://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/fs/tech/1.html
MiSUMiの技術情報から、スクエア形状の超硬エンドミルの加工条件を拾ってくる事が出来ました。
しかし、使用するマシンにこの加工条件をそのまま適用する事は出来ません。それぞれのマシンに合った適正な加工条件を算出して使う必要があります。

画像は、その算出を行った際のメモです。
小文字のfは1枚刃あたりの送り量です、回転数や刃の枚数が違う加工条件を、仕様の違う他のマシンで適用したいときには、この数値をもとにして計算し直せば適切な加工条件を算出できます。
詳しくはネットの記事などを参考にしてください。


(3)原点指定・加工
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手動で原点を合わせます。
マシンによっては、機械的な絶対原点が用意されているタイプもあります。
加工前には5-56などの油を材料の表面に吹いておくと、突入時の刃物へのダメージを最小限にすることができるので効果的です。
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加工中の様子です。
画像では、3mmの板を3.2mmの深さで切り抜いている所です、カーペットテープが刃に付いてしまいますが、ほとんどが主軸の回転で吹き飛んでいってしまうので、加工に支障はありません。

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次の日に撮影した様子です。
切粉が山積みになっています。2枚刃エンドミルだとほとんど影響は無いですが、刃の細かいエンドミルですと加工に影響する恐れがありますので注意が必要です。 
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完成したオムニホイールのフレームです。
両面加工がしてありますが、そのやり方については今回は書きません。もし需要があったら書きたいと思います。ロボカップレスキューでもCNC導入の話は持ち上がっているようなので、その時何かの参考になれば良いと思います。 

以上GcraudNanoハード担当でした、次回はオムニホイール製作②かも知れません。