【アルミの3Dデータ加工を立型マシニングセンタで実現】

複雑な三次元形状を持つアルミ部品では、二次元図面だけで加工形状を正確に伝えることが難しい場合があります。曲面や連続したR形状、複雑なポケットを持つ製品では、3Dデータを活用した加工プログラムの作成と、製品形状に合わせた保持方法の検討が重要です。

有限会社エスアイティーでは、お客様からお預かりした3Dデータをもとに、アルミ製品を立型マシニングセンタで製作しました。加工設備には森精機製NV4000 DCGを使用し、製品だけでなく、上面部の加工に必要な専用治具も製作しています。

今回の製品は、平らな面がポケット内壁のみという特徴的な形状です。底面部にも隅部全周Rの三次元ポケットがあり、一般的な平面での固定が難しいため、ポケット形状に合わせた三次元治具を作製しました。3Dデータを活用することで、複雑形状の加工から治具製作まで一連の工程に対応した事例です。

【立型マシニングセンタによる3Dデータ加工の概要】

〈NV4000 DCGを使用したアルミ部品加工〉

今回使用した設備は、森精機製の立型マシニングセンタNV4000 DCGです。お客様から提供された3Dデータをもとに加工形状を確認し、CAMで加工プログラムを作成して製作しました。

製品の外形寸法は約30mm×30mm×420mmです。類似形状として、長さ400mm～500mmの数種類を製作しています。細長い形状でありながら、複雑な三次元ポケットやR形状を備えているため、加工時の保持方法も重要な検討事項となりました。

〈3Dデータを活用した加工プログラムの作成〉

三次元形状の加工では、図面に記載された寸法だけでなく、曲面のつながりやポケットの形状を正確に把握する必要があります。3DデータをCAMに取り込むことで、モデル形状をもとに工具経路を作成できます。

有限会社エスアイティーでは、CAD/CAMにMastercamを使用しています。お預かりした3Dデータから加工工程を検討し、製品形状に合わせたプログラムを作成します。二次元図面では表現しにくい形状についても、三次元モデルを活用した加工方法の検討が可能です。

【3Dデータ加工で重要となる専用治具の製作】

〈平らな面がポケット内壁のみの製品〉

今回の製品は、一般的な角物部品のように、広い平面を利用して簡単に固定できる形状ではありません。平らな面がポケット内壁のみであり、底面部にも隅部全周Rの三次元ポケットが設けられています。

このような製品では、加工する面だけでなく、どの部分を基準に保持するかが重要です。製品の形状に合わない治具では、安定した固定が難しくなったり、加工箇所への工具アクセスが制限されたりする可能性があります。

〈底面ポケットに嵌る三次元治具を作製〉

上面部を加工する際には、底面側の三次元ポケットにピッタリ嵌るよう、専用治具も三次元形状で作製しました。製品のポケット形状に合わせた治具を使用することで、上面部の加工に必要な保持方法を確保しています。

治具は単に製品を固定するための部品ではありません。加工する製品の形状、工具の進入方向、加工順序などを考慮して設計することが重要です。今回のように複雑な底面形状を持つ製品では、3Dデータを活用して治具を製作することが、加工工程を成立させるための重要な要素となります。

【立型マシニングセンタとCAMを活用した一連の加工対応】

〈3Dデータから治具設計、加工まで対応〉

有限会社エスアイティーでは、3Dデータをご提供いただくことで、治具設計、CAMデータ作成、マシニング加工まで一連の工程に対応しています。

複雑形状の部品では、製品加工だけを検討しても、保持方法が決まらなければ加工を進められない場合があります。製品形状と治具形状を合わせて検討することで、加工工程全体を見据えた製作が可能になります。

今回の事例でも、底面部の三次元ポケットに対応する治具を製作し、その治具を使用して上面部を加工しました。製品と治具を別々に考えるのではなく、3Dデータをもとに一連の加工工程として検討した点が特徴です。

〈Mastercamによる複雑形状への対応〉

Mastercamを使用したCAMデータ作成により、三次元モデルをもとに工具経路を検討できます。曲面や複雑なポケットなど、二次元図面だけでは加工内容を表現しにくい形状にも対応しやすくなります。

また、有限会社エスアイティーでは同時5軸制御にも対応しています。立型マシニングセンタによる加工だけでなく、工具姿勢の変更が必要な複雑形状についても、形状や加工条件に応じた加工方法を検討できます。

【アルミ3Dデータ加工の対応サイズ・材質】

〈長尺形状を含むアルミ部品の製作〉

今回の製品は約30mm×30mm×420mmで、類似形状として400mm～500mmの数種類を製作しました。細長い部品や三次元形状を持つ部品では、加工時の保持方法や工程の組み立てが重要になります。

対応可能な角物の最大サイズは500mm×1,000mm×380mmです。実際の加工可否は、製品形状や材質、保持方法などによって異なるため、3Dデータをもとに検討します。

〈アルミから鉄・ステンレスまで対応〉

対応可能な材質は、A5052、A2024、A7075などのアルミ合金をはじめ、S45C、S50C、NAK55、SUS303、SUS304などです。

アルミは軽量性や加工性を活かした各種機械部品に使用されますが、材質や形状によって適切な加工条件は異なります。製品の用途や要求仕様に応じて、材質と加工方法を検討することが大切です。

【3Dデータ加工で受け入れ可能なCADフォーマット】

有限会社エスアイティーでは、以下のCADフォーマットに対応しています。

・Parasolid（x_t、x_b）
・STEP（STP）
・ACIS（SAT）
・DWG
・DXF
・IGES（IGS）

3Dデータをご提供いただくことで、製品形状の確認から治具設計、CAMデータ作成、マシニング加工まで具体的な検討を進められます。二次元図面では表現しにくい曲面や複雑なポケットを持つ製品についても、ご相談ください。

【アルミの3Dデータ加工はエスアイティーへ】

今回の事例では、森精機製NV4000 DCGを使用し、お客様からお預かりした3Dデータをもとにアルミ製品を製作しました。底面部の隅部全周Rを持つ三次元ポケットに合わせて専用治具を作製し、上面部の加工まで対応しています。

3Dデータを活用した加工では、製品形状を正確に把握するだけでなく、治具設計や加工プログラムの作成を含めた工程全体の検討が重要です。有限会社エスアイティーでは、Mastercamを使用したCAMデータ作成とマシニング加工を組み合わせ、複雑形状の製作に対応しています。

図面では表現しにくいアルミ部品、三次元ポケットを持つ製品、専用治具が必要な加工などでお困りの際は、3Dデータとともにお気軽にご相談ください。

【お問い合わせ先】

有限会社エスアイティー
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