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FUSION360特集
  • Fusion360
    とは?
     
  • KitMill用NCデータの出力方法
     
  • KitMillとFusion360を使用した作品例
  • 朱肉入れの加工手順
     

無料で使える本格3DCADソフト

個人スタートアップ、教育関係者であれば無料で使う事ができる、最強の3DCADソフトです!無料の3DCADながらもCADメーカーのAutoDesk社が手掛けるソフトなので、安心して使う事ができます。

「Fusion360」には、3DCAD以外にも様々な機能が盛り込まれています。

  • 寸法を指定して設計できる
  • アセンブリを使って複数のパーツを組み合わせることで、メカ設計が行える
  • モデリングもできる
  • 構造解析、レタリング...etc

大注目!本格CAM機能

「Fusion360」には、強力なCAM機能が搭載されていています。「Fusion360」で出力したNCデータは、当社デスクトップ型CNCフライス「KitMillシリーズ」でも使用することが可能です。
NCデータの出力方法はこちらをご覧下さい。

コミュニティーサイト

公式のコミュニティーサイトがあります。ここでは使い方の質問コーナーやいろんな人がFusion360を使って作った作品がいくつも投稿されています。

インストール方法

Makers Loveさんがダウンロードからインストールまで詳しくご紹介している記事がありますので、こちらをご参考下さい。
無料3DCAD「Fusion360」のインストール方法

1.ポストプロセッサのダウンロード

Fusion360のポストプロセッサであるCPSファイルを保存します。下記リンクを開き、「Download」を右クリックして「対象をファイルに保存」もしくは「名前を付けてリンク先を保存」などから保存します。

ファイルの保存先は任意ですが、ここでは例としてカスタムポストのフォルダに保存します。コンフィグフォルダの項目の[セットアップ]をクリックし[カスタムポストを使用]を選択します。ここで表示されたアドレスをコピーしフォルダを開きます。このフォルダにダウンロードした「originalmind.cps」を移動させます。

2. ツールパスの作製

Fusion360にてパーツの作製後、ツールパスを生成します。使用するエンドミルの種類や切削パラメーターを指定します。

3. 出力するツールパスの選択

出力するツールパスを選択します。ここでは、2種類のエンドミルを使用するため、荒加工と仕上げ加工に分けています。
※2つのデータとして出力すると、エンドミルの交換の際に便利です。

4. ポスト処理の設定

アクションタブからポスト処理を選択します。ここではポストプロセッサの設定、出力場所の設定ができます。

コンフィグフォルダの項目の[セットアップ]をクリックし[カスタムポストを使用]を選択すると、ポストコンフィグの項目の[...]より「originalmind.cps - KitMill serise」が選択できるようになります。
上記を選択後、右下の[ポスト]よりNCプログラムを出力することができます。
※ポストコンフィグから「originalmind.cps」が選択できない場合は、ファイルが正しい場所に保存されていない、もしくは正しくフォルダを選択できていないかもしれません。上記を確認後も選択できない場合は、製作元フォーラムにお問い合わせください。

5. プロパティの内容

ポストプロセッサのダイアログで設定できるプロパティです。
通常変更の必要はありませんが、お好みに応じて設定することもできます。

項目 説明
omitg43Length 刃長補正を強制的に無効にします。
optionalProgramStop 刃物交換の際などにオプショナルストップM1を出力するか否か。
preloadTool ツールチェンジの際に予め次のツールを知らせるか否か。
separateWordsWithSpace 命令の単位ごとスペースで区切るか否か。
sequenceNumberIncrement プログラム行数の増加数。
sequenceNumberStart プログラム行数の開始行数。
showNotes 注記の有無。
showSequenceNumbers 行の頭にN10といった行数表示を行うか否か。
smoothingTolerance G64での許容公差。0で制限しない。
useG28 G28を用いた刃物の退避を行います。原点センサセットをご使用でない場合は必ずfalseとしてください。
writeMachine 機械情報を書き出すか否か。(Fusion360で未実装の機能)
writeTools 刃物情報を書き出すか否か。

ビルトインの表記があるプロパティはFusion360により表示されている項目のため説明は省略させていただきます。

加工条件の設定方法などの詳細は、以下のサイトにて分かり易く解説されております。せひご覧下さい。
Makke!のblog

Fusion360の使用例

実際にFusion360を使って設計したモデルを、KitMillで作製した作品です。

仙頭邦章様 / 高橋義樹様の作品「ティラノサウルス

このティラノサウルスをつくるにあたって必要なデータはすべてこちらにアップされています。
KitMillによる切削のようすはこちらからご覧になれます。

株式会社鳥人間 久川真吾様の作品「Aluminium well for new PCR

KitMillによる切削のようすはこちらからご覧になれます。
スピンドルに取付可能な送風ファンなどのデータもこちらにアップされています。

fish_meat様の作品「手乗り千本桜

Fusion360による設計データはこちらにアップされています。
KitMillによる切削のようすはこちらからご覧になれます。

Makke!様の作品「千鳥格子の焼きごて

KitMillによる切削のようすはこちらからご覧になれます。

加工サンプル「朱肉入れ

加工サンプル「Fusion360サンプルデータ

Fusion360のCAM機能を使って作製した、朱肉入れの加工手順をご紹介します。

使用機材

ダウンロードデータ

Fusion360で設計したデータは以下よりダウンロードできます。

1. 素材の面出し

初めに素材の面出しを行います。
購入した状態だと乾燥により素材自体が反っている可能性があります。反っている状態で両面テープを使い固定すると動いてしまう可能性があるので、素材の裏面の面出しを行い平らに整えます。反っている素材には薄型マルチバイスを使うと便利です。

2. 両面加工用治具の作製

両面加工用の治具を作製します。使用する素材と同じくらいの大きさのものが良いです。
※加工サンプルでは 素材:170×75×14、治具:170×75×10 としています。

両面加工用治具の素材のゼロ点を設定したら以降、X軸とY軸の値とハンドルを動かしてはいけません。両面加工を行う場合はゼロ点の位置と位置決めピンの位置が重要になってきます。Z軸の高さは都度調整します。準備が完了したら両面加工用治具の面出しとピン用穴の加工をします。

ピンの穴は素材をひっくり返したときに素材の中心位置が合うように、ピンと素材の中心距離は同じ位置にしています。

▲治具穴位置

▲素材穴位置

使用CAM機能

  • 2D 面
  • 2D 円形(2D輪郭でも代替可能かも)

3. 素材の面出し&両面加工用ピン穴加工

表面の面出しと位置決めピン用の穴を素材に加工します。面出しと穴加工ができていないと裏面の加工の際にズレます。面出しのために素材の厚さをスケールorノギスで計測し、一番薄い部分の値を素材の厚さとします。厚い部分を素材の厚さに設定してしまうと、削られない部分ができてしまいます。

「1. 素材の面出し」で面出しした面に両面テープを貼り両面加工用治具に固定し、面出しと位置決めピン穴加工をします。Z軸のゼロ点は一番薄い部分に合わせてください。
※Z軸は厳密に設定する必要はないです。表面の面出しが正常に行える高さに設定してください。裏面加工前にもう一度面出しする事で厚さが均等になります。

素材の面出しはダウンカットのみで行っています。アップカットだと割れることがあるためです。割れてしまう場合は素材に合わせた切削方向をお試しください。

使用CAM機能

  • 2D 面
  • 2D 円形

4. 朱肉入れ表面の加工

アセンブリを使って朱肉入れのデータを配置します。固定、移動、アセンブリを使って底面が揃うように配置します。
※今回はFusion360のデータ形式で保存するため1つの部品データとしています。

部品の配置は素材に対して以下のようにしています。

CAMのセットアップでは素材の座標系を合わせるのと、ストックで素材のサイズを75×170×13.5とします(「3. 素材の面出し&両面加工用ピン穴加工」で面出しに0.5mm削ったため)。再度Z軸のゼロ点出しを行います。USBCNCの操作で0.5mm移動させてもよいし手動で合わせても良いです。

荒加工にφ4スクエアエンドミル、仕上げ加工にR2ボールエンドミルを使用します。どちらもシャンクφ4を使用しました。ツールチェンジを行うため、ツールごとGコードを別に出力しておきます。

▲荒加工

▲仕上げ加

内側のRと面取りをボールエンドミルを使用して加工します。円筒状の加工になるのでCAMは3D スキャロップを使用しました。間隔ピッチは0.1mmとしています。切削ピッチは細かくすればするほど滑らかになりますが、0.1mm程度でも十分滑らかに仕上がります。

加工後の状態です。ボールエンドミルで加工した内側のR部分と面取り部分がキレイに仕上がってします。

使用CAM機能

  • 2D 輪郭(荒加工、仕上げ加工)
  • 3D 負荷制御(荒加工)
  • 3D スキャロップ(仕上げ加工)

5.朱肉入れ裏面の加工

表面加工後、一旦取り外します。ここで素材の厚さを計測するのと、両面加工用治具にピンを打ち込みます。

厚さを計測したら裏面加工用のストックサイズを変更します。計測値では13.55mmだったのでストックサイズを13.55mmに変更します。また、素材を裏返した際にXYZの座標系が合うように修正します。

素材を裏返し、両面加工用治具のピンの位置に合わせ両面テープを貼ります。朱肉入れフタの方は切り抜き加工の際、エンドミルに両面テープが巻きつかないように避けて貼り付けます。素材がピンに入りにくい場合はプラハンなどを使い平行になるように叩いて固定します。

Z軸のゼロ点出しをして裏面の加工を行います。

凹凸部分の仕上げはモーフィングスパイラルを使いました。フリーフォームや滑らかな凹凸の加工に最適です。切削ピッチはスキャロップと同じく0.1mmです。

最後に切り抜き加工をします。この時に完全に母材と離れます。朱肉入れ皿の方は両面テープで固定されているので切り抜き後に動いてしまう事は少ないですが、朱肉入れフタの方は両面テープで固定されていません。そのため、母材とタブ機能を使ってプラモデルのようなランナー部分を設けます。これにより最後の切り抜き時に動いてしまう事を防ぎます。

輪郭の切り抜き加工は深溝の加工になり、切りくずが非常に詰まりやすくなります。切りくずが詰まるとスピンドルのロックなど加工ミスの要因となるため、集塵機作製キットや掃除機を使って切りくずを排除しながら加工してください。

加工後の状態です。タブはニッパー等で切り離しスポンジやすり等で仕上げてください。

使用CAM機能

  • 3D 負荷制御(荒加工)
  • 3D モーティスパイラル(仕上げ加工)
  • 2D 輪郭(輪郭切り抜き加工)

6.バリ取りやすりがけ

加工が完了したら取り外して加工終了です。加工直後はバリや角が鋭くなって危いるのでスポンジやすりを使って整えます。唐木独特の高級感と木目の美しい朱肉入れの完成です。バリ、毛羽立ちが気になる場合は番手の細かいものを使って磨いてください。

お好みで油研ぎや塗装を施します。こちらは椿油を使って油研ぎをしました。

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