Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

あなたのプロジェクトをこれらのCNCワークホールディング技術で安全に保ってください

昔々、マスターの機械工の動きが測定され、記録され、そしてカードと紙テープに保存されました。記憶された番号は、機械工が持っていたのとまったく同じ方法でミル、旋盤、その他の機械を動かすモーターを制御するために使われました。これは数値制御(NC)と呼ばれていました。第二次世界大戦後、コンピュータは製造への道を見出し、機械の制御に使用されていました。これはコンピュータ数値制御(CNC)と呼ばれています。概して、ツールを動かすモーターを制御するコンピューターには、最新の3Dプリンター、レーザー彫刻機、ステンシルカッター、およびこのスキルビルダーのターゲットが含まれます。ルーターを使用するCNCデバイス(図A)またはモータースピンドル。

図A. Tim Deaganによる写真

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一般的に、サブトラクティブ製造技術を指すためにCNCという用語を使用します。減法製造では、切削ビット、エンドミル、またはその他の工具で材料を除去します。反対のアプローチは、3D印刷のような付加的な手法です。 3Dプリンタは、生産中に印刷物が動かないようにするためにプラスチック接着剤に依存しています。しかし、研削、切断、穴あけを行うCNC機械は、はるかに積極的です。これらの作業中に部品がしっかりと固定されていないと、部品が破損し、高価な部品が破損します。

CNCワークホールディングは本を埋め尽くすことができるトピックですが、部品を固定する方法の基本についても説明します。どちらの方法を選択するかは、部品が取り付けられているテーブルまたは作業面、および保持されている材料によってある程度異なりますが、最終的にはいくつかの手法で重要なアイデアがカバーされます。

アンカーエッセンシャル

CNC機械では、作業面は壊れていないか、Tスロットなどのアイテムを保持するための組み込み方法があります。 TスロットはT字型の切り欠きです(図B)。ここで、Tのクロスバーはテーブルの下側またはテーブル自体の内側にあります。ナットがスロットにはまり込んで、ワークホールディング用のボルトまたはクランプを挿入するための可動位置を提供します。

図B

使用できるクランプにはさまざまな種類があります。異なるデザインには、さまざまな長所と短所があります。小さな締め付け領域でどれだけの保持力が得られるかは驚くべきことです。しかし、クランプの位置がずれていると(図C)、固定に失敗したときにトラブルを引き起こす可能性があります。平らな面を持つクランプは、ワークピースに対して水平に配置する必要があります。特にワークのエッジに対して角度を持って固定されていると、保持力が意図したよりも小さくなり、圧力がかかっているときにピースが動くことさえあります。クランプ背面のボルトまたはその他の支えは、クランプが負荷を受けても水平になるように調整されます。

図C

T溝がない作業面の多くには、通常の場所にねじ込みインサートが取り付けられています(図D)。ボルトをインサートにねじ込んで様々なデザインのクランプを固定することができます。

図D

部品を切断するときは、作品を切り抜くのか、表面を切断するのかだけでなく、ワークホールディング戦略を考慮する必要があります。完全にカットする場合は、ワークピースの下に「スポイルボード」を使用して、ビットがテーブルに食い込まないようにするのが一般的です。サポートがなくなり、切り取られている部分が動く可能性があるかどうかを検討することも重要です。多くのCADプログラムは、デザインにタブを追加する機能を提供します(図E)。タブは、パーツの基部に残っている、切り取られていない小さな領域です。残りの操作中は、タブを所定の位置に保つのに十分な大きさです。

図E

いくつかのクランプは平らではなく端で固定するように設計されています(図F)。これらは斜めに使用可能で、作業台によって背中に支えられています。

図F

多くの作業では、テーブルに固定された万力がワークを固定します(図G)。これは工作物の素早い交換を可能にしますが、一方向にのみピースを登録します。

図G

クランプがうまくいかないとき

絶対配置が必要な場合は、ジグを作成することで概念を別のレベルに進めます。治具は、すべての寸法でワークピースを正しく位置決めする構造です。このピースをスライドさせるか、治具に落とし込み、1つまたは2つのクイッククランプで固定します。物を水平方向の力で所定の位置に固定するために回転するカムクランプ(図H)は、物を垂直に定位置に固定するトグルクランプ(図I)と同じようにジグで一般的です。

図H

図I

クランプは切断中に邪魔になるというデメリットがあります。金属製のクランプに30ドルのビットを実行するのは厄介な(しかし珍しくない)経験です。私のクランプの多くは、私が特別な注意を払うように動機付ける恥の印(図J)を持っています。

図J

多くの作業では、クランプが固着することなくワークピースを完全に露出させる必要があります。このような場合、3つの基本的な方法があります。 1つ目は、部品をテーブルに直接ネジ止めまたは釘打ちすることです。これには慎重に計画を立てる必要がありますので、カッティングビットがねじに突き当たることはありません。作品全体を抑えるのにも役立ちません。タブのない部分がネジから切り離されると、部品は動く可能性があります。

2番目のアプローチは、キャ​​ビネットや木工所で使用される多くの大型CNCルーターに共通です。作業台の表面には小さな穴があり、その下にはエアホッケーテーブルの裏側のように真空が引かれるチャンネルがあります。これにより、切断中にワークピースが所定の位置に固定され、その後すぐに解放されます。小型の真空クランプが利用可能であり、バイスのように使用することができます(図K)。

図K

3番目の方法は、両面テープでワークピースを所定の位置に取り付けることです。これは小さいものでは簡単ですが、大きいものでは困難です。テープを配置するときは、サポートがない部分が残らないように注意してください。支持された領域と支持されていない領域との間の高さの1/100インチの差でさえも、多くの材料に関して問題となり得る。残念なことに、両面テープの数量は高価であり、使用するのが面倒です。さらに悪いことに、多くの品種は非常に弱い保持力を持っています。

粘り強く、テーラーメイドのテープ

Crimson Guitars(crimsonguitars.com)のマスター弦楽器奏者であるBen Croweが、両面テープのアプローチに関する一般的なバリエーションを思いつきました。彼はテーブルとワークピースの両方に通常のマスキングテープ(一般的に非常に幅広い種類のもの)を使い、それからテープの一方の側に薄いシアンのアクリレート(スーパーグルー)を、もう一方の側にシアノアクリレートアクセラレータを貼り付けます。一緒に配置すると、これは驚くほど強力な自家製の両面テープを作成します。作業が完了すると、ワークピースはテープから剥がれ、テープはテーブルから剥がれます。

私はもっ​​と大きな作品のためにこの方法に私自身のバリエーションを使っています。マスキングテープを使用するのではなく、12インチまたは24インチ幅の接着剤棚ライニング紙(コンタクト紙とも呼ばれる)と接着剤スプレーを使用しています(図L)。

図L

これにより、何枚ものテープを慎重に貼り付けることなく、大きな革片を作業台に非常にしっかりと非常に安価に貼り付けることができました。これは、テープストリップを整列させ、それらを重ね合わせたり、バンプを作成したり、隙間を空けたり、テーブルやワークに接着剤を付けたりしないことを望みます。私は、接着剤をスプレーしたくない部分(新聞のCNCのモーターやレールなど)を新聞で調べています。スプレーすると接着剤が均一に塗布され、棚の紙は問題なく表面から簡単に剥がれますが、所定の位置にあるとしっかりと保持されます(図M)。

図M

この記事では、把握しているトピックのほんの一部を説明しています。そのため、作業を成功させるためのより多くのアイデアを試して調査してください。

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