機械加工の基礎：ツールパスの概要

機械工場で働いているか、始めたばかりかを問わず、CAMの知識を磨くのに役立つ機械加工の基礎シリーズを作成しました。バーミンガムテクノロジーセンターの社内機械工が各エピソードを主催し、ツール/プロセスの詳細な概要を提供します。前回の版では、ポストプロセッサについて説明しました。ここでは、ツールパスの概要を説明します。ここでは、2Dから5軸までのさまざまなツールパスの種類と、Fusion360でそれらをプログラムする方法について詳しく説明します。

おそらく、2D、3D、および完全な5軸同時の観点からツールパスが話されているのを聞いたことがあるでしょう。しかし、これらの用語はどういう意味ですか？この記事では、Fusion 360内でこれらのツールパスをプログラムする方法とともに、そのことを正確に説明します。

2Dツールパスとは何ですか？

最も基本的なツールパスタイプは2Dです。その名前が示すように、2Dツールパスは、切断中に2次元またはマシンの2つの軸でのみ移動します。通常、これらはx軸とy軸です。上のビデオでマシンを見ると、2Dツールパスが動作していることがわかります。ツールがz軸上に下がっていることがわかりますが、実際のカッティングパスが開始されると、ツールは平らなxy平面上でのみ移動します。

2.5Dツールパスとは何ですか？

2Dツールパスからの次のステップは2.5Dツールパスです。 2.5Dツールパスは、2Dパスを取得し、それに複数の深さを追加する場合です。 3Dではなく2.5Dと呼ばれる理由は、ツールがまだ2軸でしか移動していないためです。 2Dパスがあり、ツールはzedでステップアップまたはステップダウンし、同じ2Dパスが繰り返されます。

3Dツールパスとは何ですか？

次のタイプのツールパスは3Dツールパスです。今回は、材料を切断するときに、3つの軸すべてがx、y、z軸に移動します。これで、曲面などのより複雑なジオメトリを作成できます。上のビデオでは、ランプツールがフィレットを作成しているときに3Dツールパスが動作しているのを見ることができます。ツールは、zedで連続的に下に移動しながら、x方向とy方向に移動します。

この段階では、すでに3つの直線軸すべてを使用しています。したがって、次のステップは回転軸を導入することです。現在、これはマシンの利用可能なセットアップに応じてのみ可能です。一部のマシンには3つの直線軸しかないため、3軸以上のツールパスは不可能です。一部のマシンには1つの追加の回転軸があり、上のビデオで使用されているような他のマシンには2つの追加の回転軸があります。詳細については、フライス盤の機械加工の基礎ビデオをご覧ください。

5軸ツールパスとは何ですか？

私のマシンには2つの回転軸があるので、3軸のツールパスの上に行くことができます。 1つのオプションは、4軸ツールパスを使用することです。これは、ご想像のとおり、私の3つの直線軸を使用し、1つの回転軸を導入します。このオプションを使用すると、切削工具を使用して部品の領域にアクセスしやすくなります。これにより、工具に対して部品を回転させることができるようになります。次の段階は、3つの直線軸と2つの回転軸を使用する5軸ツールパスを使用することです。このオプションを使用すると、回転軸の組み合わせを使用してさらに多くの領域にアクセスできるため、さらに多くのアクセスが可能になります。ツールがパーツと接触する角度を制御することもできます。つまり、表面仕上げの品質に影響を与えることができます。

3 + 2ツールパスとは何ですか？

聞いたことがあるかもしれないもう1つの用語は、3+2ツールパスです。なぜこれが5軸ツールパスと同じではないのか疑問に思われるかもしれません。主な違いは、パーツが切断されている間に移動できる軸の数にあります。 5軸ツールパスの場合、パーツの切断時に5軸すべてが移動できます。ただし、3 + 2ツールパスの場合、回転軸を使用して、材料から離れているときにツールに対してパーツを再配置します。回転軸がパーツを再配置すると、ツールパスは他の2Dまたは3Dツールパスと同じように実行されます。

ビデオでは、3+2ツールパスの動作例を見ることができます。標準の2Dツールパスがパーツを切断していることに気付くでしょう。ツールが離れ、回転軸がパーツの位置を変えてから、ツールがパーツに戻り、3軸で加工されます。ツールパス上での位置決めに回転軸を使用し、ツールパス自体の性質により、これは3+2ツールパスになります。

この知識をFusion360に取り入れる

さまざまな種類のツールパスを理解したので、Fusion 360の内部を見て、それらをプログラムする方法を見てみましょう。 Fusion 360は、フライス盤のツールパス戦略を2D、3D、および多軸に分割します。ここでは、x方向とy方向にのみ発生する2Dプロファイルパスが適用されていることがわかります。これを編集すると、複数の深度を追加して、2.5Dツールパスに変換できます。

3D戦略リストから、実行中に同時にx、y、z軸でツールパスを移動するランプツールパスがあります。多軸オプションに移動すると、1つの回転軸を使用する4軸ツールパスである回転ツールパスがあります。完全な5軸同時パスであるスワーフもあります。 3 + 2ツールパスについても説明したことを思い出してください。これは、回転軸を使用する場合ですが、位置決めのみを目的としています。ツールの向きを使用して、2軸または3軸バージョンの任意のツールパスを3+2ツールパスに変えることができます。カードから新しい軸の方向を設定して、[ジオメトリ]タブでこのオプションをオンにする必要があります。そうすれば、ツールパスのプログラミングに関する他のすべては同じです。

まもなく機械加工の基礎がさらに登場

引き続きご注目ください。フライス盤に関するこのエピソードに続いて、機械加工の基礎エピソードを毎週公開します。今後のトピックには、NCコード、作業座標系などが含まれます。以下の機械加工の基礎ビデオの残りの部分をチェックしてください：

機械加工の基礎：フライス盤の概要
機械加工の基礎：フライス盤の概要
機械加工の基礎：旋盤入門
機械加工の基礎：ポストプロセッサの概要

それまでの間、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開始してください。 Fusion 360を使用してマシンを最大化する方法について詳しくは、こちらをご覧ください。