CNC加工における2Dおよび3Dツールパスの詳細解析

011.ツールパスの重要性

数値制御加工工具経路計画は、切削工具がたどる軌跡であるため、加工プロセスにおいて非常に重要であり、この経路生成はCADとCAMソフトウェアシミュレーションは、加工中の工具の軌跡をプレビューし、治具とワークピース間の潜在的な干渉を検出し、切削速度を評価し、ワークピースの真円でない切削につながる偶発的なプログラミングの場合に調整を行うことができます。

022.2D ツールパス解析

> 2Dパスの定義と応用

CNCフライス加工では、ツールパスのタイプは軸の数とその動きによって決定される。2DパスはX-Y平面に限定された加工であり、これらの平面での切削を特徴とする。 図4は2Dツールパスの例を示しており、このようなパスの特性とその適用シーンをより直感的に理解することができる。

2Dツールパスは、特定の状況において特に重要であり、切削動作がX-Y平面内でのみ発生するため、つまり、ワークが工具に垂直な方向に切削されるため、切削動作に焦点を当てる場合には理にかなっていますが、2Dツールパスをより良く特徴付けるために2.5Dと呼ぶ人もいます。この違いは、パーツの凹部を加工する際に特に顕著になります。

> 2Dパス特有の操作

2D加工には、平面フライス加工、輪郭フライス加工、キャビティ加工、スロット加工、面取り、フィレット加工などがあります。平面フライス加工は後続の加工の基礎を作り、2D輪郭加工は部品の外壁の粗加工と仕上げ加工に重点を置き、キャビティフライス加工は目的のキャビティを作るための材料除去に重点を置き、スロットフライス加工は特定の位置に特定の形状の溝を作ります。さらに、面取りフライス加工と丸め（フィレット）フライス加工も一般的な加工です。

033.3Dツールパス解析

> 3Dパスの重要性

Z軸モーションが導入されると、2Dパスは3Dパスに変換される。これらのパスは、金型、ダイツール、トポロジー、複雑な円を持つ形状などの複雑な形状を加工する際に重要です。3Dスキャナーと同様に、CAMソフトウェアは処理する形状を表す三角形のメッシュを作成します。このメッシュは、3Dツールパスの計算に使用されます。

> 3D操作の具体的な用途

よく見られる3D加工には、荒加工、仕上げ加工、その他の複雑な加工がある。荒加工は主に、ワークの上面からほとんどの材料を除去することを目的とした荒フライス加工と関連している。これらのうち、適応荒加工は、工作物を異なるZ軸の高さに分割することによって、大きな面積の材料を下から1つずつ除去するもので、キャビティ荒加工もZ軸の高さを分割するためにCAMソフトウェアを使用する。仕上げ加工は、ワークピースの表面品質をさらに向上させることを目的としており、仕上げ加工だけでなく、寸法精度や公差管理も含まれる。

コンター、スロープ、パラレル、プレーン、スパイラル、ラジアルは、特に複雑なサーフェスを持つワークピースの場合、特定の加工要件とCAMソフトウェアのパラメータに従って定義され、実行される一般的な3Dオペレーションです。