2. 加工制約と設計時の注意点
EMARFでの加工の際には、加工上の制約から、設計時にいくつか注意が必要な点があります。この章ではその中でも特に注意が必要な4点について、それぞれ解説をしています。大きく①加工方法②加工範囲③加工精度④フィレットの4つとなります。
EMARFで扱う機械であるShopBotには本来多彩な加工方法がありますが、EMARFのシステム上で利用できる加工方法は以下となります。
- 輪郭（切り抜き）加工
- ポケット（掘り込み）加工
- 溝彫り加工
- 穴あけ加工（直径の制限あり）
一方、下記のような加工は現在システム上では対応しておりません（場合によっては個別に対応させて頂くことも可能です）。
- 3D加工
- 両面加工
- 斜め加工
輪郭加工は部材を閉じた線によって外側を切り出す加工のことです。閉じた線というのはソフトの操作上間違えやすいので、モデリングの際は特に気を付けてください。
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閉じた線を使って、ある範囲に削る深さを指定し削り取ります（掘り込み加工ともいう）
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線の上をなぞるように使う刃物の太さで掘りこみ加工します。
Rhinoceros、Illustratorではプラグインの機能を用いることで1本の線で表現することが可能です。なお、刃物の幅は板厚24mm以下で6.35mm、板厚30mm以上で12.7mmと自動で決まります。
DXFアップロードの場合は単線ではなく、掘り込みの線幅を自分で作る必要があります（線の幅は自由に変更可能）。
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使う刃物（＝板厚）によって最小の穴のサイズが決まります。
- 刃物の直径が6.35mm（＝板厚24mm以下）の場合：直径8mm以上の穴あけが可能
- 刃物の直径が12.7mm（＝板厚30mm以上）の場合：直径15mm以上の穴あけが可能
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曲面などの3D形状を再現して加工します。
※システム上対応していませんが、加工可能な場合もありますので、一度問合せよりご連絡ください
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表面・裏面の両面から加工を行います。
※システム上対応していませんが、加工可能な場合もありますので、一度問合せよりご連絡ください
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EMARFでは板に対して傾斜をつけた加工は現在システム上対応していません。
円筒形の刃物を高速で回転させながら移動することで部材を加工します。
現在、EMARFで対応している刃物の直径は以下になります。 板の厚みによって自動で決まるため、指定することはできません。
刃物の直径 | 対応厚さ |
6.35mm （1/4インチ） | 24mm以下 |
12.7mm（1/2インチ） | 30mm以上 |
設計のポイント：
穴を開けたい場合は、刃物の直径より少し大きな穴であれば加工することができます。 また刃物の直径に合わせてフィレットの大きさが変わります。（フィレットについて） 切り抜きの際には、刃物の直径分の通り道ができます。
EMARFで取り扱う板の大きさは、36板（サブロクバン）と48板（シハチバン）の2種類があります。
36板は910 mm ×1820 mm の大きさで、48板は1230mm × 2430mmです 。発注する際に、このサイズを意識してうまく部材を収められると効率が良いです。
設計のポイント：
板サイズは上記の通りになりますが、最大で 1820mm x 910mm のモデルを切削できるわけではありません。板材をShopbotにビスで固定するための余白を考慮すると、実際に切削できるモデルの最大サイズは 1820mm x 910mm よりも小さくなります。詳しくは下記を参考ください。
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EMARFでは板材四辺の縁の余白を5mmに、部材の周囲に15mmの余白を設定しています。
したがって、板厚が24mm以下のとき切削可能な一つのモデルの平面サイズは最大約1780mm × 870mmとなります。 板厚が30mm以上の場合は一つのモデルが約1760 × 850mmに収まるように設計する必要があります。
36板に部材を配置したときの余白のイメージ
設計時の注意点：
例：Illustratorの場合
斜めに配置していると一見材料に収まっているように見えますが、長手方向に沿うように回転させると、以下の場合は長さが1763 mmに収まっていないため送信できませ ん。
極端に歩留まりの良い加工はできません。材料を機械に固定する関係で、固定シロが必要なため、端材が全くない加工はできません。 部材間に十分な距離をとる必要があります。とりつける様子はこちらでも紹介していますリンク
例えば、３６板を指定したとしたら、最大で材料のサイズとほぼ変わらない大きさで切り出すのは不可能で、板厚が24mm以下のとき切削可能な一つのモデルの平面サイズは最大約1757 × 847mmとなります。 板厚が30mm以上の場合は一つのモデルが約1744 × 834mmより小さいものしか切削できません。
例えば絵画を飾るために額縁をEMARFで切り出すとしましょう。
絵画をはめ込むためにこのような四角形のデータを作ったとします。
するとデータは角が直角でも、実際に切り出すと通常はこのように角が丸くなってしまいます。
絵画の角がもとから丸くなっているものならばうまくはまるはずですが、これでは角がぶつかってはまりません。加工の種類でいくつかご紹介しましたが切り出す線は内側の角が基本的にはまるくなり （Rがつくといい）ます。
機械では刃物の軌道を上から見ると回転しているため、どうしてもそうなってしまうという特徴だということは念頭においてください。
とはいえ、例えば木組みなどで部材を直角に組み合わせたい場合があるとします。同様にRのついた部分が互いにぶつかってしまうので、一番奥まではまりきらな いような事態がおこってしまいます。
その時にあると便利なのがフィレットです。
フィレットを使い刃物を奥までわざと少し切り込むことで、直角がぴったりかみ合うようにつくることができます。切り出すときの材料の厚みによって刃物の直径は違うので注意してください。フィレットの代表的な形状は「T ボーンフィレット」や「ドックボーンフィレット」です。
フィレットを見えないよう隠して使いたい場合、板の差し込む方向に沿うようにフィレットをかけると、くみ上げた際にフィレットの穴を隠すことができます。
フィレットはマニュアルで作図することもできますが、EMARFのプラグインが対応しているCADであれば、プラグインの機能を使うことで選択した角に一斉に任意の形状のフィレットをつけることもできます。詳細については、各プラグインのチュートリアル動画をご参考ください。
フィレットの種類と入力数値
また、フィレットはWebサイト上でも作成することができます（プラグインアップロード・DXFファイルアップロード共通）。
Webサイト上でのフィレット生成画面
EMARFでは、下記のように加工の精度の基準を定めています。誤差の要因は様々なものがあるため、精度がシビアな設計をされる際には、あらかじめクリアランスを余分にとる、もしくは組立の際に手元でやすりなどを使って微調整することなどをご検討ください。
・設計データから±1mm程度の加工誤差が生じることがあります。
・材料によっては、±0.5mm程度厚さに誤差がある場合があります。
・合板のポケット加工の場合、積層の位置によって設計より1-2mm深くなる場合があります。
・湿気による木材の膨れ、反りが生じる可能性があります。
・乾燥による収縮、反りが起きることがあります。
・木材には個体差があり、データのレイアウトや形状によって節、われ、ヒビが表面に出る可能性があります。
・同じ材種でも、加工拠点によって色味・節などの個体差がある場合があります。
・配送中の扱い方によっては、表面に軽微な傷がつく可能性があります。