Fusion 360マシンシミュレーション：プレビューから本番運用へ——デジタルツインで工具パスを検証

Fusion 360のマシンシミュレーション機能が正式にプレビューを卒業！ この記事では、マシンシミュレーションツールをどう活用するかを解説します。

CAM（コンピュータ支援製造）ソフトでパーツをプログラミングする際、画面上のツールパスと、実際の工作機械で走らせたときの挙動にはギャップがありがちです。このギャップにより、機械のストローク限界、コントローラオプション、特殊機能などが、CAMでのツールパス作成時に考慮されにくくなります。結果、プログラマーやオペレーターが現場でプログラムをその場で修正せざるを得ず、貴重な時間とコストを浪費します。

マシンシミュレーションは、プログラムされたパーツが実機でどう振る舞うかを、より正確に把握できるようにすることで、このギャップを埋めることを目的としています。最新リリースでこれら機能がプレビューから正式リリースされました。本記事では、Fusion 360でのマシンシミュレーション基礎を紹介します。

マシンシミュレーションとは？

マシンシミュレーションとは、あなたの工作機械の「デジタルツイン」上でツールパスをシミュレートする機能です。Fusion 360でのこの機能は、ツールパスが正確かつ安全に機械で実行可能かを、シンプルかつ正確にチェックする手段です。プロセス最適化による品質・柔軟性向上、加工パラメータ評価、製造判断の支援に役立ちます。実機実行前にツールパスを精度よくシミュレートする上で、しばしば不可欠なツールとなります。

Fusion 360でのマシンシミュレーション

新規セットアップ作成、または既存セットアップの編集から開始します。セットアップを右クリックして「編集」を選ぶとセットアップダイアログが開きます。その中の「マシン」セクションで「選択」ボタンを押すと「マシンライブラリ」ダイアログが開きます。ここには、各種ドキュメント・場所で使用されたマシンの一覧と、オンラインFusion 360ライブラリのプリセットマシン一覧が表示されます。ドロップダウンリンクをクリックすると、シミュレーション対応ファイルの一覧が展開されます。

マシンの選択

「マシンシミュレーションフィルター」をクリックすると、利用可能なシミュレーション対応マシンすべてが表示されます。トップレベルの「Fusion 360 Library」を選ぶと全リストが見られます。シミュレーション対応マシンは、完全に定義されたソリッドモデルキネマティクスと、リンクされたマシンシミュレーション対応ポストプロセッサを備えています。

Fusion 360マシンライブラリのプリセットマシンは、あなたの保有機械の正確なキネマティクスと一致しない可能性があります。より精密なシミュレーションが必要なら、既存マシンを改変するか、新しいMachine Builder機能で独自マシンを作成してください。ポストプロセッサは定義したキネマティクスを使用しますが、実機で走らせる前にNC出力コードが正しいか必ず確認してください。

マシンファイルをクリックして「選択」ボタンを押すとダウンロードが始まり、任意の場所にマシンファイルを保存できます。

シミュレーション実行

ダウンロード完了後、マシンが自動選択され、「パーツ位置」タブが利用可能になります。「パーツ位置」タブをクリックすると、パーツ取り付け位置と、それがテーブルのどこに接続されるかを定義できます。さらにオフセットを適用して位置を微調整可能です。

マシンのインポートとパーツ位置決めが済んだら、シミュレーション実行です。セットアップレベルでも個別ツールパスレベルでもシミュレーションできます。セットアップを右クリックすると、マシン上でのシミュレーション動作が表示されます。衝突が予測される場合、タイムラインに赤いマークで表示されます。「工具変更」機能を使えば、ツールパスを再計算せずに工具を素早く更新して衝突を回避できます。

最後に、ツールパスをシミュレートして納得いくまで確認しましょう。