目的・コンセプト 製作物 治具 加工(治具その１) 加工(治具その２) 加工(Cube) 完成 製作中の様子



  •  オープンキャンパスに来てくださるお客様に，行っている研究の説明と，この研究室を訪れた記念という意味を同時に満たすお土産を製作する．
  •  今まで加工や設計，工作機械の使い方（ＮＣプログラム含む）の経験が少なかったものに，「ものつくり」を楽しむ力を育む機会になればよい．
  •  オープンキャンパス等で配布できるように，
    もらった人の笑顔が見れるようなものを作る．
  •  立方体の檻の中にさらに立方体が入っている，しかも，外から入れたわけでもなく，まるでマトリオーシカのような，そんな不思議なものを作成しようということになりました．
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    注）外側の立方体→黄色の部分
    中の立方体→黄緑色の部分

    *写真をクリックすると拡大します．


    概要図はコチラ(PDF形式)

    1.  名称 
      Cube（キューブ）
    2.  外形・寸法
      1.  外側の立方体：30ｍｍ×30ｍｍ×30ｍｍ
      2.  中の立方体：12ｍｍ×12ｍｍ×12ｍｍ
    3.  材料
      1.  アルミニウム（5052）と真鍮を使用
        1.  アルミは比較的柔らかく，加工性がよいことなどがあげられる。独特の色（やや白っぽい銀色）をしていて，比重(2.7g/cm^3)が比較的小さいので選択した．
        2.  真鍮（黄銅）は，鉄鋼やステンレス鋼と比べて切削性がよく，独特の美しい金色をうまく利用すれば，見栄えのする（高級感のある）ものができる。


    なお，図面作成はソリッドワークス社のSolidWorks2003を用いた．



    *写真をクリックすると拡大します．


    ①概要図はコチラ(PDF形式)
    ②概要図はコチラ(PDF形式)
    ③概要図はコチラ(PDF形式)

    1.  治具の必要性
      1.  中側の立方体を切り離す際に不安定になるため，固定が必要．
      2.  製作物１個につき６面切削しなくてはならないので，決して大量生産向きではない．そのため，同時に複数個の被切削物を保持することを可能にすることで生産性をあげる必要がある．
    2.  構成
      治具は以下の３点から構成される．（名称は適当）
       ① おさえ
       ② 背骨
       ③ 土台
    3. 材料
        鋳鉄(FC200) … ① おさえ，② 背骨
        機械構造用炭素鋼(S45C) … ③ 土台
    4. 特徴
      1. 一度に６個までの被切削物を保持することが可能．
      2. 第６面加工時に，中の立方体が離れるのだが，そのまま加工すると中の立方体が暴走して危険なので，固定することが可能．
        実物写真はコチラ

    なお，図面作成はソリッドワークス社のSolidWorks2003を用いた．

        ①おさえ
    →

        ②背骨

    ↓
                   
    *写真をクリックすると寸法が表示され拡大します．

     エンドレス鋸盤や砥石切断機などを用いて，おおよその大きさに切ったあと，牧野フライス製作所製のA-55というマシニングセンタを用いて加工をした．加工内容としては，正面フライスを用いて寸法出しをし，穴加工をするプログラムを用い穴をあけた．ドリルはφ５とφ６とφ８を用いた．
     追加加工として，φ５の穴にφ６のタップでめねじをきった．そして，①おさえの方には治具での固定を強くするために中心の穴から±15ｍｍ深さ3ｍｍの溝(写真参照)をφ１２ｍｍのスクエアエンドミルでほった．
     なお，穴の位置，大きさ等は設計図を参照してください．


      ③ 土台

     この図面をもとに，カットパスデータを作成するためにCAMソフト(後述)用にIMGSファイルに変換しました．水色の溝に②背骨が入り，灰色の部分に立方体が入ります．
    ↓

     SpaceControl社のSolidStationLEからカットパスデータを作成しました．
     (注)図は溝部分の仕上げ加工のカットパスの一部です．
    ↓

    図をクリックすると拡大します．

     A-55を使い，φ１２ｍｍの超硬ソリッドエンドミルを用いて，荒加工 主軸回転数 930rpm,テーブル送り 135mm/min　仕上加工 主軸回転数 1200rpm,テーブル送り 270mm/min で行った．そして，φ６，φ８のドリルで穴をあけた．

      ◆ Cube
      


     35mm×35mmの角棒等からエンドレス鋸盤等で切断し，正面フライスを用いて，30mm×30mm×30mmのブロックを作成した．
    ↓
      1. φ５．３のドリルで穴をあける
      2. φ５のスクエアエンドミルで溝加工を行う
    (主軸回転数 2300rpm テーブル送り 200mm/min)
      3. 続いて側面加工(仕上加工)を行う．
    (主軸回転数 3700rpm テーブル送り 600mm/min)
    ↓

    図をクリックすると拡大します．

     ６個同時に作成するために，１個のCubeに対して１つのワーク座標系(G54～G59)を設定し，治具に取り付けられた左下のCubeを測定すると計算で全部のワーク座標系が決定できるようにした．

      ◆ 治具

        
        
      ◆ Cube

        
        

    ６個はめてます 締め付けチェック！ １個ずつ作ってたときも… こんなになるまでがんばりました！
    正面フライスで寸法だし最中 寸法だしした炭素鋼…キレイだ… 溝加工の恐怖 ごめんなさい！成仏してください
    油漏れ事件簿 溝にはめてみました タップを切ってまーす こんなにできました！