2017年12月02日

球型ボールエンドミルによる裏面取りの汎用的な方法

 以前に裏面取り用の工具をまとめた事がありますが、まだまだ裏面取り加工のプログラムは一般的でないのか、CAM によって対応状況に差があるように感じます。

 Mastercam なんかは比較的ツールパスが豊富なので、ライセンスさえあればワークに合わせて色んな方法でパスが作れるので何とかなる事は多いですが、それでも裏面取りの為の専用ツールパスがあるわけではありません。また HSMWorks の様な非力な CAM では裏面取りの様なアンダーカットの加工が苦手な感じ。

 特に曲面形状の裏面取りは CAM がきちんと対応していないと結構面倒です。

 そこでそういう裏面取りに対応していない3次元CAMでも出来そうな、球型のボールエンドミルを使った汎用的な方法を1つ紹介したいと思います。

手順

 まずは簡単なパイプの横穴の様なケース。

 とりあえず加工したいモデルの面取りを適当に作図します。

BackChamfer-01.png
図1 円筒横穴の裏面取り

 次に面取りフェースからオフセットサーフェスを作ります。オフセット量は加工に使う球型ボールの半径分になります。このサーフェスが球型ボールエンドミルの中心が通る所になります。

BackChamfer-02.png
図2 オフセットサーフェス

 オフセットサーフェス上にツールパスラインを作図するにはアイソパラメトリック曲線(UVカーブ)が利用出来ます。因みにSolidworksではスケッチツールの『面カーブ』コマンドを使います。

BackChamfer-03.png
図3 オフセットサーフェスのアイソパラメトリック曲線を抽出

糸面取りであればツールパスラインは中央に1本あれば良いですが、必要に応じて複数描いてもOKです。

 あとはこのカーブ上を工具が通る様に『3D輪郭』とか『トレース』とかのツールパスを作成しますと、こんな感じになります。

BackChamfer-anime.gif
図4 面取り加工の動き

 球型ボールエンドを使う利点としては、工具の向きが自由になる所が挙げられます。何らかの事情があって横穴の方から工具を突っ込む事が出来ない場合には別の方向から加工する事になりますが、工具の向きが変わっても球型ボールの中心が辿る経路は変わらないので作図は共通で行けます。

BackChamfer-front-anime.gif
図5 別の方向から
BackChamfer-L1.png
図6 形状が変わっても
BackChamfer-L2.png
図7 同じくオフセットして
BackChamfer-L4.png
図8 UV曲線抽出して必要に応じてアプローチを追加し
BackChamfer-Lanime.gif
図9 加工の動き

 如何でしょうか。工具は基本的に球型ボールエンドミル(場合によっては普通のボールエンドミルも)しか使えませんが、加工形状の制限は少なく、作図も比較的簡単な方だと思いますので、投影加工ではなく深さも3D曲線に沿って加工するツールパスがあれば大体どんなCAMでも作れそうな方法だと思います。因みに上のアニメーションGIFのツールパスは HSMXpress( HSMWorks の無料版で2.5Dまでの加工に対応)で作成しました。面沿いなどの3Dのツールパスが無くても可能という事です。

 今回は特に裏面取りの事例を取り上げましたが、この方法は別に裏面取りに限らず面沿い加工全般に適用可能です。例えば Fusion 360 の CAM は HSMWorks とほぼ同じものですが、HSMWorks にはある『面沿い』がありません。まぁもともと HSMWorks の面沿いはあまり出来が良くないので、そこらの問題があって移植されなかったのだと思いますが、面沿いが無いと何かと不便です。そういう時にもこの方法が利用出来ると思いますので、DIY界隈の方や CAM の吐き出すパスの品質に満足出来ない方は試して見て下さい。

タグ:バリ CAM

posted by antec at 15:07 | Comment(2) | CAD/CAM | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする