NCルータ 彫刻までの道のり

1.意のままに動かそう


やりたいことはいろいろあると思いますが、そのうち―
  1. ケース等パネル加工
  2. 文字彫刻
  3. フォント彫刻
  4. PCBプロトタイピング
  5. ワーク加工
が思い浮かびます。いや、こういうのもやりたいとこあると思いますけど、思いついたのはこういうのです。

そのうち、1~3についてやり方をまとめました。
4はまだ難しそうですし、精度も考えなくてはいけないので後日考えます。
5は何を作りたいのかで難度が大きく変わってくると思いますので、省略します。

2と3の違いですが、文字を一筆でなぞって彫刻する昔ながらの彫刻を文字彫刻、PCのいろいろな書体を維持して彫刻するのを、フォント彫刻と勝手に名付けました。

2.方法

アプリケーションとデータの受け渡しの流れです


どんな手段を使ってでも、NCVCへ適切なDXFファイルをインポートさせることができれば、なんとでもなりそうです。この流れをつかめれば、あとはこれの応用でなんとかなりそうです(楽観)。


1.パネル加工については、シンプルな2次元加工です。描いた線の上をそのままエンドミルが走っていきますから、エンドミルの刃径を考慮して切削線を描いていけばなんとかなると思います。


2.文字彫刻はストロークフォントの入手が難点でした。AutoCADとかあれば確かストロークフォント入ってたと思うんで、それでいけると思いますが。
フリーソフトでなんとかするには、たるきちさんが開発したストロークフォント出力ソフト「moji dxf」が大変お便利です。
出力したdxfファイルをjw_cadでインポートし、彫刻したいサイズに調整します。
一筆書きの彫刻ですので、文字を彫刻するのが一番簡単、そして早い方法です。刃径を替えてあらゆるウェイトの文字彫刻ができるはずです。


3.inkscapeを使ったフォント彫刻ができれば、フォントのみならず様々な図形やイラストの彫刻が可能になります。
必要なことは文字のアウトライン化と、ベジェ曲線の平坦化です。
ベジェ曲線の平坦化は、jw_cadとNCVCもスプライン曲線には対応していないためです。この機能を使って曲線を直線で近似します。平坦度で効果の具合を調整できるので、やりすぎない程度にいい感じの具合で平坦化します。

このままではアウトラインの部分しか彫刻されないので、jw_cadのハッチ機能を使って、輪郭内部の彫刻線を描いていきます。
NCVCで自動輪郭処理ができるみたいですが、うまく処理できなかったりしてよくわからなかったので、人力ですが単純明快です。
ハッチの間隔ですが、木板だったら刃径のサイズまで間隔を広げても問題ありませんでした。また違う材質だと状況は変わってくるのでしょうが、間隔細かくすると時間がかかりますから、これは状況次第ですね。


ハッチを逆にすれば島加工になります。刃径に合わせて文字に沿ったアウトセットの輪郭線を作るとなおいい感じです。

3.まとめ

インターネットたくさん見ると、もっといい方法とか、いやこうじゃないとかいろいろ出てくるんでしょうね。僕としてはNCルータを操作する方法を明確に決めることができたので、まずは一段落です。
この機会に習作をいくつか作ってみようと思ったんですが、時間とお金があまりないのでやめて、遅れていた開発の方に集中しようかなと。

最後に、図に出てきた文字で実際に切削した写真とか、ちょっとした習作を紹介して終わります。

上のおっぱいが文字彫刻
中のおっぱいが明朝体のフォント彫刻
下のおっぱいがポップ体のフォント彫刻
いずれも深さ1mmで掘ってます。

木材なんで仕方ないですが、ポップ体の「お」の島部分が持ってかれたりしてます
が、おおむねいい感じです。おっぱいだけに。


おっぱいの島加工 深さ1mmです。
最初は深掘りで最終的に3mmの深さにするつもりだったんですが、あまりの長時間の騒音にチキったので、1mmでやめました。島加工はとても時間がかかります。やらなくていいなら、やらないほうがいいです。

大きい木板を固定したことでビビリ音が発生していたので、小さいワークをしっかり固定していれば、そこまで爆音にはなりません。Vカットゆえの粗さがありますが、ピンカドのエンドミルを使えばいい感じになるとおもいます。

習作 スイッチ銘版
スイッチ穴、アクリル板切抜きのレイヤーと、文字彫刻のレイヤを分けて切り込み量に違いをもたせることで、出力一発でアクリルの切り出しと彫刻ができます。
裏から刻印することで、表面が削れても文字が消えない、信頼と実績の銘版デザインです。

文字はもっと細くて良かったですね。
これは製図や彫刻よりも、塗装が一番時間かかります。

参考サイト
眞柄 賢一 NCVCのページ
たるきち たるきちのあれこれーストロークフォント

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