Fusion 360でステアリングホイール金型を加工するステップバイステップガイド

「How to machine（加工方法）」シリーズの一環として、この投稿ではAutodesk Fusion 360の統合CAD/CAM機能を使用してステアリングホイール金型を加工する方法を説明します。このシリーズの前回の投稿を読んでいない方は、以下のリンクからアクセスできます：

• ホイールハブの加工方法
• スパイダープレートの加工方法

セットアップ

この部品の出発点は、下の画像に見える原材料ブロックです。この場合、アルミニウム6082を選択しました。バーミンガムテクノロジーセンターのDMG Mori DMU 60eVo linearでこのコンポーネントを加工することにしました。

次のステップは、どちらの面を最初に加工するかを決めることでした。最も合理的な選択は、下の画像左側に見える上面から始めることでした。

実際、工具摩耗を考慮して、最初のセットアップで大部分の材料を除去するのが合理的です。また、最も作業が必要な領域で比較的高い送りと速度でも振動を最小限に抑えるため、この面を最初に選択しました。

ワークホールディング

私が加工するほとんどの部品と同様に、ラングバイスでブロックを保持しました。この工具は信頼性が高く振動のない保持を保証し、わずか3mmの材料でクランプできます。ラングバイスはまた、コンポーネントの再配置を5ミクロン公差以内で可能にします。これはより古典的な保持機構と比較して、プロセスを高度に繰り返し可能にします。

セットアップ1では、部分的に加工されたコンポーネントの側面に跡が残ることを承知でクランプ機構を使用しました。セットアップ2では、仕上げ部品に跡を残したくないため、平行ジョーをセットアップしました。

部品の形状とラングバイスの汎用性を考慮すると、治具を考える必要はありませんでした。治具なしで部品を完全に加工できたからです。

荒加工

最初のセットアップでは、ステアリングホイール金型の大部分を占める凹面を荒取りするのが主な領域でした。通常は荒加工にフラットまたはブルノーズエンドミルを使用しますが、今回は2D Adaptive Clearingと8mmボール工具の組み合わせを選択しました。これにより、セミフィニッシュツールパスを実行する必要がありませんでした。凹領域をフラット工具で加工すると、クリアリングパス後にもっと多くの材料が残るため、セミフィニッシュが必要だったでしょう。

外形には16mmエンドミルを使用しました。注文したストックの高さがわずか26mmだったため、単一パスで部品を一周できました。スピンドル回転数と送り速度を両方ともかなり低く維持することで、仕上げパスなしで外側に優れた表面仕上げが得られました。優れた結果を得るには、工具を可能な限り短く保って剛性を向上させましょう！

仕上げ加工

ほとんどの凹領域には、4mmボール工具で仕上げツールパスを使用しました。前述の通り、メインの金型領域では荒加工後にそれほど材料が残っていませんでした。このツールパスのステップオーバーは0.2mmで、研磨なしで優れた表面仕上げを得るためです。

しかし、Autodeskの「A」を仕上げるにはまだかなりのプログラミングが必要でした。内側には2mmエンドミルで2Dポケットツールパスを使用。Aのフリーフォーム形状には、2mmボール工具とScallopツールパスの組み合わせを使用しました。この戦略で非常に細かいステップオーバー、わずか0.05mmを使用し、優れた仕上げを得ました。

セットアップ2の彫刻テキストには、同じ2mmボール工具を使用し、今度はTraceツールパスで部品の平らな背面にテキストを投影しました。Traceは使いやすさと全体的な出力品質の点で優れたツールパスだと感じます。まだ使っていないなら、ぜひ積極的に使用すべきです！

最後に、穴の面取りと部品周りの面取りには、面取り工具で2D Contourツールパスを使用しました。鋭いエッジの面取りは製造における標準的な慣習で、部品に触れた時の怪我のリスクを最小限に抑えるためです。

結論

このコンポーネントの総切削時間は約1時間半でした。予想通り、大部分の時間をセットアップ1に費やし、セットアップ2は総切削時間の15分しか占めませんでした。

Fusion 360統合CAD/CAMツールにより、必要に応じてワークスペースを簡単に切り替えられるため、設計から製造までのワークフロー全体が迅速かつシームレスになりました。試してみたいけどまだソフトウェアを試していない方は、こちらのリンクから無料トライアルをダウンロードできます。

この投稿がステアリングホイール金型の加工方法について学ぶのに役立ったことを願います。更なる「How to machine」投稿をお楽しみに！