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ブログ リングジュエリーの加工

ほとんどの場合、個々のリングジュエリーデザインは、まずリングデザインを表す1:1スケールのマスターワックスモデルを作成することによって量産されます。
このマスターワックスモデルの複数のコピーを用意し、実際のリングジュエリーを量産します。
マスターワックスモデルは、キャビティ型、または必要な量に応じてワックス材料を直接機械加工することによって作成できます。
以下は両方のプロセスのツールパス作成手順です。動画版はこちら(英語版のみ)


マスターワックスリングモデル用のキャビティの加工

以下は、キャビティ型の片面を加工するために使用される2軸&3軸ツールパスのテクニックです。リングデザインは左右対称であるため、モールドの反対側のキャビティ側は、アライメントピンとランナを除いて同一です。この例では、モールドの両面は同じCADファイルにありますが、異なるレイヤーとなっています。セットアップは1つだけですが、各キャビティ側にはツールパス操作の独自のMOpセットがあり、それぞれに原点が設定されています。

以下からは、加工ジョブで最初のMOpセットを加工するために使用されるツールパスとテクニックです。左側には金型キャビティと各ツールパスが表示され、コントロールジオメトリが強調表示されています。右側にはシミュレーションが表示されています。


操作手順

1.最初のツールパスである2軸の荒取り加工は、ピンを加工して材料のパーティング面をクリアにする仕上げ作業として使用されます。このツールパスでは、残し代を0に、キャビティ/ポケット領域加工設定をオフセットに、Z方向設定タブで平面仕上げ(F)にチェックを入れ、最小Z高さ(B)の値を分割平面Zの深さにある-2.5に設定しています。
2.テーパーミルを使用します。走査線仕上げ加工、等高線仕上げ加工、ペンシル加工を組み合わせて、輪郭を完全に仕上げます。
 
輪郭付き3軸リングキャビティブロック、サイドA、加工材:50 x 50 x 12.5
 
2軸荒取り、工具:3.175フラットミル、残し代:0、加工設定:オフセット、XYピッチ:25%、Zレベル:50%、平面仕上:ON、最小Z高さ:-2.5(キャビティ分割線)
 
3軸等高線荒加工、工具:3.175フラットミル、残し代:0.1、加工設定:オフセット、XYピッチ:25%、Zレベル:20%、最大Z高さ:-2.5(キャビティ分割線)
 
3軸等高線再荒加工、工具:1.587平型ミル、残し代:0.1、加工設定:オフセット、XYピッチ:25%、Zレベル:40%
 
3軸等高線仕上げ加工、工具:0.5×2Degテーパーミル、残し代:0、Zピッチ:0.1
 
3軸走査線仕上げ加工、工具:0.5×2Degテーパーミル、残し代:0、XYピッチ:15%
 
3軸ペンシル加工、工具:0.5×2Degテーパーミル、残し代:0


マスターワックスリングモデルへの直接加工

このセクションでは、ワックス加工材から直接マスターワックスリングモデルを機械加工する手順について説明します。
直接加工における課題は、すべてのフィーチャーを機械加工できるように、加工されている部品を固定することです。 特別な冶具または固定具を使用して、部品を固定する必要があります。これらの特別な備品は、ジュエリー機械加工専用のCNC機械のメーカーから入手することができます。


インデックス付き4軸(フリップ)加工方法

以下はリングデザインのマスターワックスモデルの2つの面を加工するために使用される2軸&3軸ツールパスのテクニックと、回転処理です。 回転用の冶具を使用して、機械加工中に加工材を回転させます。このプロセスには、フライスモジュールのProfessionalライセンスが必要です。マシンは、ワーク座標内に収まるように必要な寸法の加工材を使用して、4軸に設定されています。 セットアップ2、3、4は必要に応じてテーブルを180度回転させ、両面加工を行います。

以下からは、加工ジョブで最初のMOpセットを加工するために使用されるツールパスとテクニックです。左側には金型キャビティと各ツールパスが表示され、操作のためのコントロールジオメトリが強調表示されており、右側にはシミュレーションが表示されています。


操作手順

1.まず、各設定で定義された回転軸の位置を理解することが重要です。セットアップ1では、回転軸は0°(デフォルト)に設定されています。セットアップ2では、回転軸が180度回転します。セットアップ3では、回転軸が0度に回転します。
2.必要な領域のみに切削を行うため、平面カーブの使用に注意してください。大きい方の矩形には、3軸等高線荒加工ツールパスが含まれています。小さい円とオフセットカーブには、3つの軸カーブ間加工ツールパスが含まれています(2つのカーブ領域の間だけを切削します)。
3.3つの穴を含む中央治具ブロックは、ワーク座標の右端から伸びている4軸バーに加工材を取り付けるのに役立ちます。これにより、4軸走査線仕上げ加工パス用にインプロセス部品を取り付けることができます。
4.機械加工中に残りの部分に部品を固定するのに役立つ4つのタブがモデル化されています。これらは中心平面上にあり、中央の治具ブロックからその部分を通って延び、外側の矩形を超えています。これらは、加工中に部品が接続されて安定した状態に保たれる接続ブリッジを形成します。機械加工後には手動で取り除かれます。

3軸リング治具  加工材:58 x 65 x 16

3軸等高線荒加工、工具:1.587フラットミル、残し代:0.1、加工設定:オフセット、XYピッチ:25%、Zピッチ:20%、平面仕上げ:オフ、最小Z高さ:-0.1(対称中心線)

2軸穴輪郭加工(3箇所)、工具:1.587フラットミル、残し代:0、センター穴:深さ6,3 外側穴:深さ3

回転テーブル設定:180度

冶具/ワーク座標&加工材は180度回転

3軸等高線荒加工、工具:1.587フラットミル、残し代:0.1、加工設定:オフセット、XYピッチ:25%、Zピッチ:20%、平面仕上げ:オフ、最小Z高さ:-0.1(対称中心線)

3軸放射線加工、工具:0.5×2Degテーパーミル、残し代:0、中心点:0,0,0、XYピッチ:10%

回転テーブル設定:0度

3軸放射線加工、工具:0.5×2Degテーパーミル、残し代:0、中心点:0,0,0、XYピッチ:10%


連続4軸加工方法

インデックス付き4軸と回転テーブルの設定を使用することで、2つの側面からマスターワックスモデルを加工した後でも、4軸のツールパスを連続で実行することにより、リングの中心対称面に沿って残りの材料をクリーンアップが可能です。このプロセスでは、4軸等高線仕上げ加工が理想的です。
リングの中心に円形の治具ブロック(穴付き)が残っていることに気付かれるかもしれません。 このブロックは、ワーク座標の右側にある回転軸エクステンションバーにリングを取り付けるのに使用します。機械は、必要な寸法のシリンダストックを使用して4軸に設定されています。セットアップ1は、4軸等高線仕上げ加工の設定となります。

以下からは、連続4軸でマスタリングモデルを加工するために使用されるツールパスとテクニックです。左には、インデックス4軸加工の方法とテクニックに基づいたワックスリングモデルがあります。 右側はシリンダーストックです。


操作手順

1.下記に示されているポジティブワックスリングモデルは、上記のインデックス4軸加工の際に残った加工材です。 正のワックスリングモデルの中央にある円形冶具ブロックは、ワーク座標の右側にある回転軸エクステンションバーに取り付けられています。
2.下記のシリンダ素材は参考用です。4軸等高線仕上げ加工ツールパスは、インデックス4軸加工後に残ったリングモデルから余分なワックスを除去します。
3.4軸走査線仕上げ加工ツールパスの半径は8mmに制限されています。 これにより、工具がリングの貫通穴の直径より下に移動することを防止することが可能です。

4軸リング治具 シリンダーストック:12.22 x 29 x 29

4軸走査線仕上げ加工、工具:0.5×2Degテーパーミル、加工材:0、Zピッチ:50%、加工方法:回転軸に平行、加工範囲: Lの位置:-7、Hの位置:7、XYピッチ:15%、終了位置(B ):8.0