Fusion 360でスパイダープレート加工をマスター：詳細チュートリアル

ホイールハブコンポーネントの設計と製造プロセスについて全てお伝えした後、今日は下の画像に写っているようなスパイダープレートを、Autodesk Fusion 360が提供する統合CAD/CAM機能を活用して詳細に加工する方法を説明します。実際に部品を加工している映像を見たい方は、こちらのリンクをご覧ください。

セットアップ

ホイールハブの投稿で触れた通り、どちらの面を最初に加工するかの選択は、CAMプログラマーが行う最も重要な決定の一つです。今回は幸運にも、部品がXY平面に関してほぼ対称だったため、どちらの面を最初に加工しても問題ありませんでした。部品設計には6つのクリアランス穴と2つのダウェル穴が含まれていました。これは、全てのセットアップで部品が正しく位置決めされ保持されることを確実にするのに大いに役立ちました。最終的に、画像左側に見える底面（QRコードをレーザー彫刻した面）を最初に加工することにしました。

ワークホールディング

このコンポーネントでは、元のブロックをラングバイスで保持することにしました。わずか3mmの材料でクランプでき、信頼性が高く振動のない保持を保証する優れた工具です。ラングバイスはまた、コンポーネントを取り外して戻す際、5ミクロン公差以内で再配置可能です。これは他のワークホールディング機構と比較して、プロセスを高度に繰り返し可能にします。実際のプログラムを開始する前に10個のブロックをクリーニングアップする予定だったため、ツールパスを実行する前にブロックを正しくアラインメントするのが非常に楽になりました。

どのコンポーネントを製造する際も、治具の選択は重要な側面です。今回は両端がフラットなコンポーネントだったので、8つの穴（クリアランス穴用6つ、ダウェル用2つ）を持つシンプルなプレートを設計するのが容易でした。治具の穴が部品の穴と正しくアラインされていることを確認するのは、スパイダープレートのような「シンプルな」2.5Dコンポーネントでも極めて重要です。プログラム開始前にダブルチェックしましょう！

荒加工

最初のセットアップで、コンポーネントの外部荒加工に16mmエンドミルで2D Adaptive Clearingを使用しました。このツールパスの背後にあるアルゴリズムにより、カッターのフルート全長を材料除去に使用できます。これにより、単一パスで外側を荒取りできます（工具に十分な切削長があることを確認してください！）。この戦略は、工具と材料の間のエンゲージメント角を一定に保つことで、カッターを一定負荷下に置きます。これはより伝統的な戦略と比較して、より安全で高速な荒加工につながります。

R解析

アルミニウム6082で、DMG Mori DMU 60eVo linearで部品を加工しました。機械と材料の選択が確定しても、部品の徹底的なジオメトリ解析を実行することは依然として非常に重要です。存在するRが、ツールパスに使用できる最大工具サイズを決定するからです。今回は両セットアップで、全てのオープンポケットに12mmエンドミルで2D Pocketツールパスを使用しました。最小Rが7mmだと判明し、12mm工具で側面に干渉せずに加工できるためです。内部コーナーの加工に適した工具選択について詳細は、内部コーナーの加工方法に関するこの投稿をご覧ください。

仕上げ加工

この部品のトリッキーな点の一つは、オープンポケット底部の面取りを面取り工具で加工しようとすると、側面に干渉してしまうことでした。そのため、それらの面取りを2mmボールとScallopツールパスで加工することにしました（下の画像参照）。

部品中央のAutodeskロゴにも、同じ2mmボール工具とScallopツールパスの組み合わせを使用し、ロゴ周りのフリーフォームポケットにはAdaptive Clearing戦略を組み合わせました。

最後に、穴の面取りには干渉のリスクがなかったため、面取り工具で2D Contourツールパスを使用しました。部品の他の全ての面取りにも同じ工具とツールパスの組み合わせを使用しました。2D Contourは面取りに非常に効果的だと感じます。ツールを駆動するスケッチを作成する時間を費やすことなく、迅速なプログラミングと切削が可能です。

結論

このコンポーネントの総切削時間は約45分でしたが、各セットアップでボルト位置を半分に切り替えて4つのポケット（と関連穴）を一度に加工する必要があったため、完全なプロセスはもう少し長くかかりました。

この投稿が役立ち、スパイダープレートの加工方法を学んでいただけたことを願っています。

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