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金属加工のお話 [俺流雑記]

今日は先日無事修了した職業訓練にて学んだ金属加工について語らせていただきます。

私はCAD/CAMの技術を学ぶ学科を専攻しました。
その中でマシニングセンタを使った自由課題の制作というものがあり・・・
140731-1.jpg
私はこの某ヨーヨーメーカーのロゴをあしらったヨーヨースタンドを製作しました。(´∀`)

その製作過程を復習も兼ねて振り返ります。

自由課題で与えられた条件がざっとこんな感じ。

素材:A5052(アルミ) 50×50×30
・使用工具:ボールエンドミル
       T1 TSC-BEM2S 4(R4)  荒加工・中仕上げ
       T2 TSC-BEM2S 3(R3)  中仕上げ・仕上げ
       T3 TSC-BEM2S 2(R2)  仕上げ
       T4 XAL-CR-EM4S10-R1 仕上げ
・最大切削深さ:10mmまで
・加工時間:40分まで


ボールエンドミルしか使えないこと、加工時間が40分ってのがかなりネックでしたね。(・ω・;)

まずはモデリングです。
使用ソフトはCATIA V5、トヨタ自動車が使っているCADソフトですね。
ちなみにライセンス料は裕に高級車が買えるほど[exclamation][がく~(落胆した顔)]
個人で所有するにはとても敷居が高いソフトなんです。
140731-2.jpg
非常に使い勝手のよいソフトで、これくらいのモデリングならちょちょいのちょいです[るんるん](^∀^)
切り込み量がわずか10mmしかないので、そこまで凝ったものはできませんでした。

次はCAMの画面に切り替えて加工用データの作成です。
マシニングセンタというのは、専用のプログラムを入力することで自動的に加工を行う機械のこと。
簡単なプログラムなら手打ちでも可能ですが、今回のような曲面のある製品では形状が複雑なので
手打ちはほぼ不可能。

そんな複雑な形状の加工プログラムを作成してくれるのがCAMです。
実際に作るとこんな感じ。
140731-3.jpg
見にくいですが、工具からパスが出ているのがわかるでしょうか?
ちなみに金属を削るときは一般的に、荒加工→中仕上げ→仕上げと段階を踏みます。
荒加工でざっくりと削り、中仕上げで寸法を出すための仕上げ代(しろ)を残し、
仕上げできっちりと寸法どおりに削るわけです。

CAMは確かに便利ですが、ただ設定しただけではとんでもない加工時間を出してしまいます。
今回は加工時間が40分しか与えられておらず、その範囲におさめるのにかなり苦労しました。
CAMの設定が出来たらNCプログラムを書き出します。

いよいよ実際の加工です。
今回加工に使った機械はFANACのロボドリル。
http://www.fanuc.co.jp/ja/product/robodrill/

金属で金属を削るわけですから、当然すごい摩擦熱が発生します。
それを冷ますため、切削中はクーラントと呼ばれる切削油がドバドバとかかります。
(使用する刃物によって油でなくエアーでクーラントする場合もあります)
おかげ切削中の様子はほぼ見えません。(´・ω・`)
プログラムを信じてじっと待つだけです。
ちなみに今回のプログラムは行にして約8万行。
コンピュータ上のシミュレーションでは30分ほどの加工時間でしたが、実際には50分ほどかかりました。
140731-1.jpg
削ったばかりではバリやカッターラインと呼ばれる刃物の削った後が残っているので、
ヤスリやピカールでキレイに仕上げます[ぴかぴか(新しい)]

そんなこんなでオリジナル(?)ヨーヨースタンド完成[exclamation×2]
140731-4.jpg
今回の実習で金属加工の大変さを身に染みて実感できました。
今回、寸法は目分量で適当でしたが、実際の現場じゃ物によってはミクロン(1/1000mm)単位の
公差で作るわけですから、職人さんは本当すごいよなぁ。

それにしてもものづくりは楽しいわー[るんるん](^∀^)
貴重な体験をさせてくれた訓練施設に感謝、感謝です。


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