【筐体開発】切削・板金の勉強メモ

この記事の目的

板金加工とは、金属の板を曲げたり穴をあけたりして、筐体や金具などを作る加工方法の事です。
切削とは、金属や樹脂の塊をドリルで削っていく事で物を作る方法の事です。

私は組込とはいえソフトウェアの技術者のため、この類についてはあまり詳しくありません。ですが工作物を筐体（ケース）に入れてかっこよくしたいという願望はあるので、切削や板金加工の勉強のためリンクやメモを残そうという私的メモです。

何か調べるごとに随時更新すると思います。

設計ツール

【不採用】2D CAD「Draft Sight」

2D CADドラフティングおよび3D設計 | DraftSight – ダッソー・システムズ

2Dおよび3D DWGファイルを簡単に、素早く、効率的に作成、編集、閲覧、マークアップできるプロフェッショナルグレードのCADソフトウェア、DraftSight®をご紹介します。

2020年になるまでは無償版があったのですが、有料になりました。
料金はサブスクリプションタイプとなっており、2020年４月現在でstandardエディションが年間11,990円です。

有名な「AutoCAD」との互換性が高く、AutoCADを使っていた人には簡単に移行できるようです。

私は趣味なので、３次元CADだけで事足りるかなと思い、調べたものの使いません。

３D CAD「FUSION 360」

個人用 Fusion 360 | 限定無償版 | Autodesk

個人用 Fusion 360 は、個人での非商用目的でのみご利用いただける、クラウドベースの 3D CAD/ CAM/CAE/PCB が統合されたソフトウェアで、個人での使用に限り、1年ごとに更新できる無料ライセンスです。早速、無償ダウンロードしてご利用下さい。

なんか今世間で推されているらしい3D CAD。
高機能でそこそこのお値段ですが、2020年4月現在では、学生・非商用の個人利用・スタートアップ企業では無償で使えます。
ダウンロード時に1年間の縛りがあるように書かれている箇所も見られますが、個人利用の場合は再度ダウンロードして再インストールして更新するように書いていました。

作ったデータも色々な形式での出力ができるため、後述のMISUMIのmeviyというサービスで使えるので、私はこれに決めました。

【不採用】3D CAD「Creo Elements/Direct」

Creo Elements/Direct (3D CAD) | PTC

Creo Elements/Direct は、「ダイレクトモデリング」手法による 3D（3 次元）設計を中心とした製造業機械エンジニアと設計者のための総合的な製品開発ソリューションです。

検討したものの、無償版ではデータの出力形式が少なく、上記のサービスが使えなかったので見送りました。

勉強リンク

FUSION 360

Help

公式の製品ドキュメント。ちゃんと日本語でチュートリアルが丁寧に書かれているので、これだけでもかなりわかる。

Fusion360　チュートリアル | デジタルものづくりの情報サイト「メイカーズラブ」

色々なモデルを作る過程を載せてくれています。
習得に必要なポイントも記事にしてくれていて助かります。

作ってわかる！Fusion360スケッチの６つのポイント | デジタルものづくりの情報サイト「メイカーズラブ」

Fusion360に限らず、3DCADでのモデリングは以下のような流れとなります。「スケッチを描く」→「3D形状にする」→「変形させる」つまり、モデリング事始めは「スケッチ」を理解することです。しかし、何となく使っていると、色々抜けてしまうポイントがあります。

【Fusion360】７つのジョイントを練習するトレーニング課題 | デジタルものづくりの情報サイト「メイカーズラブ」

Fusion360で部品を組み合わせる「アセンブリ」を行うには、「ジョイント」を使う必要があります。しかし、Fusion360の中でも「ジョイント」は分かりづらい機能として知られています。そこで、剛性から平面まで７つのジョイントを練習出来るトレーニング課題を作ってみました。「ジョイント」を使いこなせば、こんな動き...

【Fusion360】１２の拘束を練習して、スケッチを自在に操ろう | デジタルものづくりの情報サイト「メイカーズラブ」

「Fusion360」を授業で教えていると、結構な人が躓くのがスケッチの「拘束」です。「拘束」とは、スケッチにくっついている記号のようなマークで、スケッチ同士を揃えたり、位置のコントロールに威力を発揮します。しかし、2DCADにも出てこない3DCAD独自の概念なためか、苦手な人が多いようです。

【Fusion360】シートメタル機能で板金加工のデータを作る方法 | デジタルものづくりの情報サイト「メイカーズラブ」

Fusion360の最近追加された、「シートメタル機能」は板金加工用のデータを作ることができます。工業デザインの仕事では、板金にはあまり関わることがないですが最近、金具を作る必要があり、シートメタル機能を色々調べながら作ってみました。使ってみると「シートメタル機能」は、わりとシンプルな機能なのでカンタンでしたよ

http://cadsupport.jp/wp-content/uploads/2017/04/Lesson8N.pdf

google検索で引っかかったpdf。3D CAD使いの人の考え方が書かれていて参考になります。
ファイルはあるものの、元サイトは無くなった？

板金

タップ加工とバーリング加工

薄い板金の場合、ねじを切るために必要な板厚が稼げません。
この場合に安く済ませるのであれば、バーリング加工をすると良いとのこと。板をぎゅっと押して穴をあける事でフランジができる加工の事。ここにねじを切ればボスを溶接する必要が無い。

淵からの穴位置の限界

http://guide.amauchi-industry.com/%E7%B2%BE%E5%BA%A6%E3%83%BB%E5%93%81%E8%B3%AA%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6/%E5%88%87%E6%96%AD%E5%8A%A0%E5%B7%A5%E3%81%AE%E7%B2%BE%E5%BA%A6%E3%83%BB%E5%93%81%E8%B3%AA/

板金に穴をあける場合、淵からある程度距離を取らないとだめです。
その距離は穴をあける方法と、加工業者さんの工作機械の性能によってまちまちらしいのですが、参考値が載っていました。
またバーリング加工をする場合、ぎゅっと押す事によるゆがみが他の穴や淵に影響を及ぼすため、普通の穴より厳しいようです。

misumiのmeviyでの限界が、公式の設計ガイドラインに載っていました。