ディジタルクラフトのページ 〔3〕


彫刻機を使ったパーツ作りのノウハウ集(続編)

 ノウハウ集の続編をぼちぼちスタートします。
 はじめのディジタルクラフトのページを基礎編、それに続くノウハウ集を初級編とすれば、このノウハウ集(続編)は中級編という位置付けになるでしょうか? これまで通り、2次元あるいは2.5次元の範疇を出ることはありませんが、両面加工と傾斜加工をメインに据えてお届けして参ります。
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  • ノウハウ21 「うっかりミスを避けるため、なるべく上下左右を対称に。」
  • ノウハウ20 「先に加工する側に基準穴を設ける。」
  • ノウハウ19 「加工面積の少ない側から先に加工する。」
  • ノウハウ18 「基準ピン穴は2ヶ所、なるべく離れた位置に設ける。」
  • ノウハウ17 「初めの加工は適当な位置で、後の加工は所定の位置でおこなう。」
  • ノウハウ16 「表と裏の位置合わせには、基準ピンと基準穴を使用する。」

裏返しの仕方は?
 ここに1枚の紙があって、それを裏返す時、あなたはどのようにしますか?
 やり方には2通りあって、一つは紙の手前を向こうに、向こうを手前に持ってくる方法。もう一つは紙の右側を左に、左側を右に持ってくる方法。結果として、前者と後者は回転角度180°の違いが出る、即ち天地逆様になってしまいます。
 両面加工をするには、表・裏それぞれの加工データを作る時に、自分はどちらの流儀で裏返すのか、しっかり決めておく必要があります。そして、加工時にその通りに材料を裏返さないと、とんでもないもの・・・即ち、オシャカを作ってしまう可能性があるのです。
2通りの裏返し方 なるべく上下左右を対称に・・・
 不慮のオシャカを避けるためには、なるべく加工データに対称性を持たせる方法が有効。万が一、天地が逆になっても平気です。上の右図をご参照下さい。1個で非対称な部品でも、2個取りにして適切に配置すれば、対称形状にすることができます。
ノウハウ21 「うっかりミスを避けるため、なるべく上下左右を対称に。」
(2006.8.24.記)

表と裏、どちらから加工するか?
 「そんなこと、どちらでも構わないじゃないか!」とおっしゃるかもしれません。確かにどちらでも構わない場合もありますが、そうじゃない場合もあるんです。
(1) 基準穴のある方から先に加工する。
 これは表と裏の位置合わせという基準ピンの目的を考えれば、言うまでもなく当たり前の話です。 逆に、先に加工した側に基準穴を設け、その穴を基準にして裏側の加工をする、と言った方が解り易いかもしれませんね。
(2) 加工面積の少ない方から先に加工する。
 材料を両面テープで固定する関係で、テープを貼れる面積が、加工によって少なくなり過ぎると困ってしまいます。それを避けるためには、加工面積の少ない側から先に加工します。(1)と合わせて考えますと、加工面積の少ない側に基準穴を設けなければならないということにもなります。
 もし、加工面積の少ない側に基準穴が設けられなければ、位置合わせのためにブランクを設ける必要が出てきます。その場合、多少、材料歩留まりが悪くなりますが、致し方ありません。
ノウハウ19 「加工面積の少ない側から先に加工する。」
ノウハウ20 「先に加工する側に基準穴を設ける。」
(2006.8.18.記)

基準ピン穴は いくつ要る?
 原則、基準ピンは2本必要です。
 基準穴の加工誤差や熱膨張の影響を避けるため、基本的には、片方に丸ピン、もう片方にダイヤピンを使うのが良いのですが、彫刻機でプラスチックを加工する程度の条件なら、両方とも丸ピンで差し支えありません。
どこに基準ピン穴を設けるか?
・製品に基準ピン穴を残せる場合  ・・・製品内に、製品形状として作り込みます。
  例えば→Mジョイナーの場合は、基準ピン穴が部品取付け穴と兼用になっています。
・製品に基準ピン穴を残せない場合 ・・・ブランク(余白)、即ち、後で切り離して捨て去られる部分に設けます。
  例えば→13mm改軌用枕梁の場合は、部品が小さくて基準ピン穴を設けるスペースが無いので、
        両端のブランク部に基準ピンを設けています。
 いずれにしても、2本の基準ピンをなるべく遠く離れた位置に設けるのがミソ。その方が角度誤差が少なくて済みますからネ。
例1.Mジョイナー 例2.13mm改軌用枕梁
ノウハウ18 「基準ピン穴は2ヶ所、なるべく離れた位置に設ける。」
(2006.8.13.記)

基準ピンを使った両面加工の流れ
 作業の大まかな流れを図に示します。ここでは、先に加工する側を第1面、後に加工する側を第2面と言っています。
 第1面は片面加工と同様、テーブル上のどこで加工しても良いのですが、同時に基準穴を加工しておくのを忘れてはいけない、というのが唯一異なる点です。第2面では、その基準穴をテーブル上の基準穴に合わせて、所定の位置で加工するのがポイントになります。
ノウハウ17 「初めの加工は適当な位置で、後の加工は所定の位置でおこなう。」
(2006.8.9.記)

両面加工
 これまではなるべく片面加工で完結するように、部品形状や加工工程をくふうしてきました。片面加工なら一回の段取りだけで簡単に加工できるからです。片面加工部品同士を背中合わせに貼り付けて、両面加工部品のようにすることも可能ですが、使える素材の板厚やトータル加工時間の関係で、どうしても裏表両面から加工しないと成立しない場合もあり得ます。
表と裏の位置合わせ
 両面加工では、表側の形状と裏側の形状がぴったり合ってないといけません。そのために位置決めピンを使います。位置決めピンを決まった位置に立てるための穴を設けた専用の板も必要です。
 モデラ製造元のローランドDG社では、捨て板を使用し、加工の都度、面出しとピン穴加工することを推奨していますが、環境意識の高い(単にビンボー症なだけ?)当工作室では、なるべく使い捨ては止めにして再利用を心掛けよう・・・という訳で、φ3穴を20mmピッチであけた両面加工用プレートと位置決めピンを使用しています。もちろん、位置決めピンと穴がガバガバでは位置合わせの用を成しませんので、しっくりはめ込める寸法公差に仕上げる必要があります。ピンの中心にはM2のネジを切り、加工終了後、容易に抜き取れるようにしております。もちろん、この基準ピンも再利用するのが前提。φ3真鍮丸棒から作るのが手っ取り早いけれど、何かの間違いで素材もろとも、ピンを切削してしまわないとも限りませんので、敢えて樹脂製にしています。で、その樹脂材料は何であるか・・・実は、ホビーモデルのプラキットから発生したランナーより旋削したものでして、これはもう、「モッタイナイ精神」の極みですねぇ。
ノウハウ16 「表と裏の位置合わせには、基準ピンと基準穴を使用する。」
 (2006.8.6.記)

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