modela PS4と細かい刃

MODEL CARS連載

ZACO制作室楽園デジアナ模型教室　

ネコ　パブリッシングより、年6号発売のMODEL CARSで、37号から連載している記事を紹介します。MODELA,PICZAを中心に初心者にも分かりやすくデジタル環境を利用した模型製作を解説しております。実は！最初の方はデータをとばしてしまいました。とりあえず、どんなものか画像で参考にして下さい。2000/11月から月刊になりました。

連載の過去の記事INDEXはこちらです。

PS4と細かいエンドミル使用法について

質問も多い細かい刃とそれをMODELAで効率的に使用する方法を現在進めている題材から、又合わせて！本来随分前に御紹介するべきでしたが、MODELAの切削の具体的な進め方も御紹介します。でっ大変重要な刃ですが、やっと最近我々の様な小型切削機のユーザーにも使い勝手の良い物が出て来たというのが実情であります。元々この3次元切削機は金型等の製造業需要が主で在った訳で、これらの需要というのはそれこそ需要本数もかなりな数ですから刃のメーカーさんとしても小型切削機ユーザーが1本下さいと言われても対応出来る状態では無かった訳です。それでMODELAのユーザーも代表的な刃はメーカーが用意したものを使用していた訳ですが、少し変わった物とかが欲しい場合（特に刃幅部分の首が長いタイプや1mm以下の細かい刃幅が必要な時）は色々苦労して探しているのが現状です。前回案内しましたが昨年の暮に『第2回MODELA腕自慢会』を開催したのですが、今回そこで、ユニオンツール株式会社さんがMODELA用に幾つかのエンドミルを提案して頂きました。金型用の製品ですが将来は金属より樹脂や木材等の材料を切削する機会の多いMODELAユーザー向けに金属加工用の刃のコーティングをしないタイプも考慮して頂く事になり、これは我々非常に有り難い事です。又、同時に勉強になったのは1mm以下の幅の狭い細かい刃は工具径（シャンク径）が4mmのものが一番充実しているという事でした。今まではまず元々付いているMODELAの刃の幅が3mmだったので（工具／シャンク径は6mm)3mmが基準と考え僕も細かい刃の径は3mmを薦めていた訳ですが、今後は4mmを薦めて行こうと思っています。以下実際の切削例で説明します。エンドミルのコーナーも御参照下さい。

	1.右が元々MODELAに付いている幅3mm 工具径（シャンク径）6mmのエンドミルです。左がzacodaでお薦めの刃幅3mmの首が長い（MDX15/20の切削範囲ピッタリ）刃長40mmのタイプです。刃の寸法はφ:刃先径　l:有効刃先　d:工具径　 L:工具長　 R:有効刃先径という様に表されます。
	2.工具径ごとにそれを固定するスピンドルが在ります。MODELA MDX15/20の場合は元々は6mmですからこのPS-6というものが付いています。6mmの工具径で刃先が小さいものはあまりありません。色々探して現在は左の刃先1mm刃幅／有効長約8mmというものが安定供給できる既製のものかと思います。
	3.今回1mm以下の細かい切削用に用意いたのがユニオンツールの樹脂加工用スクエアエンドミルのCPS2005(刃先径0.5mmです。）このシリーズは刃径0.3mm～2.5mmまで在り、価格も4300円～7700円（定価）と比較的リーズナブルなので目を付けた訳です。工具径（シャンク径）は4mmです。MODELAで使用するには4mm用のスピンドルユニットPS-4（定価15000円）が必要です。
	4.ここで最初の6mmシャンクのPS-6には3mm刃径を、4mmシャンクのPS-4には刃先0.5のCPS2005をセットしてどちらもスピンドルから刃先までの長さをノギス等で合わせます。（それ程厳密である必要性はありません。以下説明しますが、細かい方が少し出ている位でも良いです。）注/あくまでも一つの方法論で樹脂等柔らかい材料で可能です。ミル交換はオプション～レイアウト/面だし画面から、座標指定で移動、材料のz原点部分場所（切削と別の場所）で、大体の位置に下げ、スピンドルのイモネジを緩めて合わせる方法も在ります。
	5.さて、僕の場合は今まで刃幅が1mm以下で無ければ出来ないものはあまり無かったのですが、丁度0.5mm幅位で無いと切削出来ない形状切削をお手伝いする事になりました。少し御紹介しましたが、かの加山雄三さんの光進丸の初代、2世の1/50の模型です。その模型の一部ですが船の乗り降りをする部分の木製のパーツで形状は幅が5cm位の板に細かい穴（幅0.7mm位）が80個開いているというものです。
	6.ついでだからデータの作成も御紹介しちゃいます。本来はこの様な規則的形状は２又は3次元CADで作るべき・・というかそれが普通ですが、今回図面も頂きましたので得意のサイバーメッシュで電車の中で作りました。図面をスキャナーで読み、作るパーツの部分の凹凸をグレースケールの色の濃淡で適当に加工し、サイバーメッシュ（以前何度か御説明しましたがフォトショップのプラグインです。）で3Dデータに変換します。
	7.サイバーメッシュで出力されるのはポリゴンデータです。前記しましたが本来はこの様な単純で規則的な形状は数学的に整理されたCADデータで作るべき・・な訳ですが、このポリゴンデータ面の数は約17万個です。この位の面になりますとポリゴンでも同じな訳で、以前のPCならば処理にも時間がかかりましたが・・昨今環境ならば（でもないか、2世代前のPBOOK/400G4ですが）電車の中で簡単に出来る訳です。
	8.このデータを切削を設定するCAMソフトのMODELA PLAYERに読み込みます。MDX15にセットするのは6mmシャンクの付いたPS-6です。切削材は今回宝飾関係の方が良く使用するワックスを使用しました。（これらの設定は全てMODELA PLAYERで行ないます。）
	9.MODELA PLAYERの切削のデフェルトの設定は等高線切削になっています。これは書いて字のごとく等高線状に切削物を切削する方法ですが非常に複雑な計算をPCが行なっている為、切削のツールパス作成には時間がかかります。僕はあまり使いません。従来からの切削方法はまず『荒削り』という大体の切削をx.y方向で（柔らかい材料の場合は、片方のみの場合も在りますが）行ないます。これは刃の軌道の確保も在る訳で最初に行なう切削です。　注/添付CAMが当初のMP3だけだった時代の記述です。MP4の等高線パスは非力なPCではパス計算に時間がかかりますが、昨今のPCならばかなり早くなりました。切削時間も形状により走査線パスより早いです。
	10材料をセットして原点を指定します。MODELA PLAYERでは高さ方向（z方向は）手動で材料面にあてる必要が在ります。セットしたら出力です。
	11.荒削りが終わりました。当然荒削りですから大体の形と仕上げの刃の軌道も確保されました。当然3mm幅のツールですから今回の細かい部分幅0.7mmの穴には刃幅自体が入れませんから切削もしません。次の仕上げ切削で細部をこの面から少し下げて切削して行く訳です。
	12.次に細かい0.5mm幅の刃が付いたPS-4をセットします。（長さを合わせた事、PS-4が少し長くてもokという意味がお分かりかと思いますが）
	13.MODELA PLAYERで、刃幅は0.5に設定（3mmのままではダメ）切削は『仕上げ』に設定します。
	14.仕上げ切削を0.5mmで行ないました。MODELA PLAYERでは電源を切ると原点設定がクリアされてしまう為、この様にスピンドルユニットを2個使いそれぞれ『荒削り』～『仕上げ』で使い分けると便利です。
	15.切削完了したもの、これはシリコン型～樹脂化して模型製作台数分複製を作ります。う～ん新年早々地味なものを作ってしまった・・・でも今回非常に有益かと？