フィレット vs. 面取り:違いと機能を理解する
フィレットと面取りの違いは何ですか?
CNC マシンまたは 3D プリンターを使用して製造される製品設計を作成しようとしている場合、この質問は頭をよぎったに違いありません。 Google や Bing などのお気に入りの検索エンジンを検索すると、フィレットを丸みを帯びた角、面取りをパーツの傾斜した角として説明する多くの回答が見つかる可能性があります。
しかし、この質問に対する答えは、機械加工された部品の形状だけではありません。製品設計者は、まずこれらの機能の機能上の違いと、これらの機能が理想的な設計シナリオを理解する必要があります。
この記事では、これらすべてをカバーしています。
フィレットと面取りの違いは何ですか?
フィレットは、応力を軽減し、パーツのコーナーでの急速な変形を防ぐのに役立つ設計 (またはパーツ) の丸みを帯びたコーナーを表します。対照的に、面取りは、設計または部品の傾斜または角度のあるエッジ (通常は 45° または 60°) です。
図 1. フィレットと面取り
フィレットと同様に、面取りも鋭いエッジを緩和し、応力集中を減らし、機械加工部品の耐荷重能力を向上させるのに役立ちます。ただし、面取りはフィレットのように広い表面に応力を分散できないため、応力集中が高くなります (または応力耐性が低下します)。
図 2. 面取りされたエッジは、フィレット エッジよりも耐応力性が劣ります
フィレットと面取りの両方により、パーツの美観が向上します。ただし、面取りされたエッジは、製品設計に関してはより寛容です。製造コストの増加や部品の機能を心配することなく、ほとんどすべての部品に簡単に組み込むことができます。
フィレットを作成する際の 2 つの注意事項
#1 CNC 加工のボトムエッジ
内部 (または凹面) フィレットと外部 (または凸面) フィレットを持つキャビティを持つ直方体パーツがある下の図を検討してください。
図 3. 内側と外側のフィレットを示す機械加工パーツ
このような底のあるエッジ (凹面フィレット) は、ボール エンド ミルなどの特殊工具が必要なため、CNC マシンを使用して製造するのは特に困難です。これにより製造コストが増加するだけでなく、ボール エンド ミルは壊れやすく、切削速度が遅いため、リード タイムが長くなる可能性があります。したがって、四角い底の機能を実装した方がよい場合があります。
ただし、デザインの機能のために下端にフィレットが必要な場合は、付加的な 3D プリント プロセスを使用してパーツを作成することを検討してください。
関連記事: CNC 加工 vs. 3D プリント:状況に最適なものを選択する方法
#2 フィレットを持つ垂直壁間の内部エッジの設計
図 4 に示すように、CNC フライス加工の減法的な性質により、キャビティの垂直壁の間に常に丸みを帯びたコーナー (またはフィレット) が作成されます。
図 4. 垂直壁の内部エッジにフィレットを示す CNC 機械加工パーツ
これらのフィレットのサイズは、フライス加工に使用するエンド ミル工具のサイズによって異なります。たとえば、サイズ (または直径) が 0.8 mm のエンド ミル工具は、半径が 0.4 mm の小さなフィレットを作成できます。したがって、このエンド ミル ツールを使用してキャビティを作成しようとしている場合、たとえば 0.2 mm の半径サイズのフィレットを作成することはできません。
同様に、図 5 に示すように、垂直の壁が湾曲した (または角度の付いた) 壁に接する領域でフィレットを設計する場合は、エンド ミル ツールのサイズも考慮する必要があります。
図 5. 垂直壁と傾斜面のフィレット
エンド ミル工具の長さは、直径の標準的な倍数であることに注意してください。 CNC 工作機械を最大限に活用するには、直径の 3 倍から 5 倍の長さのエンド ミル工具を使用することを常にお勧めします。
さまざまなタイプの CNC 切削工具の詳細をご覧ください。
フィレットと面取りの作成:Gensun Precision Machining がお手伝いします
フィレットと面取りの機能上の違いを理解したので、製品設計にどちらを含めて高応力集中を減らし、美観を向上させるかを簡単に決定できます。ただし、部品製造の成功は依然として主に機械加工パートナーに依存しています。
Gensun Precision Machining は、アジア全域で CNC 機械加工サービスを提供する大手プロバイダーです。当社には、お客様の部品を最初から正しく仕上げることができる優秀なエンジニアと機械工のチームがあります。
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