切削基礎：ワーク座標系（WCS）をマスターする

「Machining Fundamentals（切削基礎）」シリーズは、機械加工現場で働く方も、これから始める方も、CAM知識をブラッシュアップできるよう制作しました。バーミンガムテクノロジーセンターの社内マシニストが各回を担当し、ツール/プロセスを詳細に解説します。前回はツールパスを扱いました。今回はワーク座標系（WCS）——何であるか、なぜ必要か、Fusion 360での設定方法を紹介します。

ワーク座標系（WCS）とは？

ワーク座標系は、CAMワークスペースと実機械の両方で設定される基準点です。すべての機械座標はWCSから導出されます。フライス盤、旋盤、レーザーカッターなど幅広い工作機械で必要とされます。

動画のクイック例を見てみましょう。すべてのCNCマシンはNCコードで動き、座標を含みます。WCS（X、Y、Z）はコンポーネント中央にあります。これら座標がツールパスを駆動し、WCSを参照します。

100×100×20mmのアルミブロックで、工具がこの面を下るとき、座標点は50mm＋工具半径になります。垂直な側面を下るときは反対軸上にあります。工具径16mmなので、座標は50mm＋8mm＝58mmと予想されます。

WCSを実機械に翻訳する

実機械ではどうなるか？ 動画ではWCSを立形フライス盤に設定しています。G54、ワークオフセット、ダ텀など様々な呼び方があります。

Fusion 360上のWCS位置と、実機械で設定したオフセットが一致していることが重要です。前のツールパス座標を参照してください。パーツ側面を加工する際、X/Y軸で58mm、ブロックはX/Yで100mm強。パーツ中央に座標系を設定すれば、工具で全面加工できます。

右手の法則

右手の法則を使えば、機械正面から見て各軸の方向を特定できます。記事冒頭の動画で、右手の法則を用いて各軸方向をピンポイントで把握する方法を紹介しています。

WCSの正しい位置と向きを確保する

各軸方向を知ることは、WCSが正しく位置決め・方向決めされていることを保証するために重要です。既知のパーツフィーチャーがX軸またはY軸と整合するか確認すればチェックできます。

上記動画ではバイスを例に挙げています。ジョーは最適精度のために完全に平行に加工されています。バイスジョーがX軸（この場合）と平行に走ることを確認しなければなりません。これにより、実機セットアップがFusion 360上の状態を再現することが保証されます。

WCSの向きが確定したら、位置を見ていきます。WCS設定には多数の方法と、配置理由があります。

プローブを使って、パーツ上面中央にWCSを設定します。プローブはミクロン精度で維持する最速・最便利な方法です。パーツ上面中央に置く理由は、全面がすでに加工済みだからです。可能な限り実機ジオメトリを参照すべきです。それがWCSを狙い通りの位置に置く最高のチャンスを与えます。

さらなる切削基礎が続きます

お楽しみに：フライス工具の回に続き、Machining Fundamentalsを週次公開予定。今後のトピック：NCコード、ワーク座標系、など。これまでのMachining Fundamentals動画：

Machining Fundamentals: フライス盤入門
Machining Fundamentals: フライス工具入門
Machining Fundamentals: 旋盤入門
Machining Fundamentals: ポストプロセッサ入門
Machining Fundamentals: ツールパス入門

その間に、Fusion 360をダウンロードして、今日からよりスマートな加工を始めましょう。機械をFusion 360で最大限活用する方法はこちら。