2013年9月2日月曜日

CNCミルの研究 - CNCミルって何?

CNCミルを自作しようと決めたものの、何をすれば良いのかさっぱり分かりません。そこで、まず最初はCNCミルについて研究?します。

Large 3209636742

photo credit: betta design via photopin cc

今回はCNCミルとは何かについて簡単な確認です。



実は、CNCミルは3Dプリンターと似た構造を持っています。XYZの3軸の位置をモーターで制御する構造は同一ですし、3次元データ等からG-Codeを生成して加工するところも同じです。

違いは、3Dプリンターが素材を積層していく加算式(アディティブ)の工作機なのに対して、CNCミルは素材を削り取っていく減算式(サブトラクティブ)の工作機械だと言う事です。凄く乱暴に言うと、CNCミルはエクストルーダーの代わりに主軸/スピンドルと呼ばれる刃物の回転部が付いた3Dプリンターです(実際に加工ヘッドを交換することでCNCミルにも3Dプリンターにもなるハイブリッド機もあります)。

ただし、減算式と加算式と言う加工方法の違いのために、いくつか重要点で特徴が異なります。

 

3Dプリンター(FDM/FFF)

CNCミル(3軸機)

加工方式

加算式

 樹脂を加熱して溶かし、積層する

減算式

 刃物で素材を切削する

造形できる形状

特に制約なし。

オーバーハングなど苦手な形状はある

アンダーカット加工不可

 (段取り替え必要)

表面仕上げ

積層痕が目立つ

積層ピッチによるが安定して出力できる

のは現状0.1mm程度。0.02mmまで出力

例有り

滑らかな加工面が可能

環境

樹脂の種類によっては臭気有り

切削屑が飛散する。

スピンドルの回転音など騒音が大きい。

素材

樹脂

 ABS・PLAが主

 木材風やナイロンなどもあり

金属

 鋼・アルミ・真鍮など

樹脂

 アクリル・POMなど

木材

その他

 発泡スチロールやゴムなど

CNCミルは滑らかな表面仕上げが可能で、扱える素材の種類も多いのが利点です。一方、切削くずや騒音などの問題があり、加工形状の制約も3Dプリンターに比べると大きいです。アンダーカットと言って、上から刃物が届かない場所は加工できないのです。そのため加工中の素材をひっくり返すなど加工手順を計画してやる必要があります。

Undercut

3Dプリンターは逆に加工形状の制約は殆どなく、臭い以外は扱いにくい問題もありません。その代わり、素材や表面仕上げの制約が大きいと言えます。

ちなみに日本語ですとCNCミルはよくCNCフライス盤と呼ばれます。なぜフライス?と思ったら、どうも独or仏語がなまった日本語らしいです。

(Ref. ハイブリッド機)

FABtotum
CNCミルと3Dプリンター、3Dスキャナーのハイブリッド機。夢のような機械ですが発売前のため実力は未知数。

(Ref. 国内でCNCミルを買えるところ)

オリジナルマインド
KitMIllシリーズの販売のほか、機械部品なども売ってくれる会社。 

ローランドDG
代表的な卓上CNCミルのメーカー。 iModelaが名前にもかかわらずMac非対応なのが悲しい。

0 件のコメント:

コメントを投稿