機械加工の基礎：工具長オフセット

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、フィードと速度について説明しました。ここでは、ツールの長さのオフセットを紹介します。ツールの長さのオフセットとは何か、なぜ重要なのか、マシン上のどこにあるのか、どのように設定するのかを説明します。また、間違った値を入力した場合に何が起こる可能性があるかについても説明します。

コンピューター数値制御（CNC）マシンは、Autodesk Fusion 360ソフトウェアによって計算された位置で切削する工具をどこに配置するかを機械工に指示する、特定の工具情報を格納します。この保存された情報の一部には、ツールの直径、コーナー半径（ある場合）、およびツールの長さ（ツール長オフセットと呼ばれる）が含まれる場合があります。

工具長オフセットとは何ですか、なぜそれが重要なのですか？

機械の唯一の既知の点は、スピンドルノーズの基準点です。工具長オフセットは、主軸ノーズと工具先端の長さの差です。

機械工が工具長オフセット値を入力しないと、スピンドルノーズがAutodesk Fusion 360のツールパスで定義されたポイントに誤って移動します。これにより、スピンドルが破損し、機械の精度や位置合わせが損なわれ、機械工が機械部品をスクラップします。

HSK63とBT40の2つの別々のホルダータイプを見てみましょう。どちらもさまざまな機械に適合し、さまざまな方法でツールをクランプしますが、長さは異なります。ツールはさまざまな量でホルダーから突き出る可能性があるため、使用する前にオフセットを正確に設定することが重要です。

ツールの長さを使用して、スピンドルのノーズをツールの長さだけオフセットします。これにより、工具の先端がスピンドルノーズではなくこの新しいポイントに確実に移動します。

機械工に各部品のz軸データムを設定させることにより、工具長オフセットにより、CNCマシンはさまざまな長さの多くの工具を補正できます。これにより、最終的に、機械工はツールを使用するたびにz軸データムをリセットしなくても複数のツールを使用できるようになります。

オフセットの検索

さまざまなコントローラがさまざまな場所にツール値を保存します。ハイデンハインコントローラーのツール長オフセットテーブル（上のビデオに表示）にアクセスするには、[ツールライブラリ]ボタンをクリックします。そこで、マシンに保存されているすべてのツールのリストを表示できます。 Haas NGCコントローラーのオフセットテーブルにアクセスするには、オフセットボタンを押します。

工具長オフセットの設定

オフセットを設定する方法はたくさんあります。このビデオでは、レーザーツールセッター、メカニカルツールセッター、および既知のキャリブレーションツールを備えたスリップゲージの3つのツール設定オプションを備えたマシンを紹介しています。光学工具セッターなどの専用工具を使用して、工具を機械から外すこともできます。

ビデオは、手動セットアップを必要としないレーザーツールセッターを使用するマシンを示しています。ただし、ハースマシンは機械式ツールセッターを使用しているため、手動でセットアップする必要があります。各タイプのツールセッターには利点があり、どちらも通常、正確で一貫性のある結果を提供します。

光学式ツールセッターは、独自のツールセット機器を持たないルーターやマシンで役立ちます。これらのツールセッターは多くの場合非常に正確ですが、コントローラーに手動で入力する必要があります。最も精度が低いのはスリップゲージで、これはすべてのCNCマシンで使用でき、コントローラーに手動で入力する必要があります。新しいマシンにこのアプローチが組み込まれることはめったにありません。

工具長オフセット値が正しくありません

Autodesk Fusion 360でツールパスをシミュレートするとき、対応するオフセット値がFusion360ツールライブラリ内に設定されていることを確認することが重要です。これにより、シミュレーションとNC出力が正確になります。

ビデオは、さまざまな角度で機械加工されたさまざまな表面を持つモデルを示しています。すべてのサーフェスは、サーフェス間のブレンドの問題なしに滑らかに見えます。ツールのオフセットを-0.5mm調整するとどうなるか見てみましょう。ツールが実際よりも短いと考えた場合、コントローラーはツールをパーツに0.5mm押し込みます。

明らかに、適切なオフセットは、機械部品に必要な正しい仕上げを得るのに重要です。真に統合されたCAD/CAMエクスペリエンスのためにAutodeskFusion360を使い始めましょう。