＜第１７回目：’０４年３月２３日＞
ｇｎｕｐｌｏｔの３Ｄデータで切削をする
前回まで、２Ｄの図形をいくつか切削しましたが、制御プログラムはＺ軸も任意に移動できるようになっています。そこで、いつも２Ｄではつまらないのと、Ｚ軸のバックラッシュを調べるためにも３Ｄ図形を切削してみました。
ｇｎｕｐｌｏｔで出力した幾何学的な３次元を変換プログラムで専用データに変換して切削します。使用した図形の基本は”ｘ＊ｘ−ｙ＊ｙ”で、これは下のように鞍のような形になります。０．００５＊ｘ＊ｘのように適当に係数をかけて、Ｚ軸の幅を適当に決めます。以下のような感じで設定しました。
set term table
set isosamples 20,20
set output 'data11.dat'
splot [-20:20] [-20:20] []0.005*x*x - 0.005*y*y + 10
ｇｎｕｐｌｏｔで出力した幾何学的な３次元を変換プログラムで専用データに変換して切削します。使用した図形の基本は”ｘ＊ｘ−ｙ＊ｙ”で、これは下のように鞍のような形になります。０．００５＊ｘ＊ｘのように適当に係数をかけて、Ｚ軸の幅を適当に決めます。以下のような感じで設定しました。
set term table
set isosamples 20,20
set output 'data11.dat'
splot [-20:20] [-20:20] []0.005*x*x - 0.005*y*y + 10
Ｚ方向は約８ｍｍになります。切削幅を３ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍと３回に分けて切削します。データは約９０００本の直線になりました。２Ｄ切削ではボールペンを持たせて紙に書けば変換結果が確認できましたが、３Ｄではそうはいきません。ｇｓｐｌｏｔを使って図形を回転させて正常に変換できているか確認します。また、下の図のように、戻る時に一度Ｚ軸を上に移動させます。一度戻さないと、せっかく切削した面を削ってしまいます。
”ｔａｂｌｅ”形式で出力すると以下のようなＸＹＺの座標のテキストファイルになります。初めの方を抜粋しました。
#Surface 0 of 1 surfaces
#IsoCurve 0, 100 points
#x y z type
-20 -20 5 i
-19.596 -20 4.84002 i
-19.1919 -20 4.6833 i
-18.7879 -20 4.52984 i
-18.3838 -20 4.37966 i
-17.9798 -20 4.23273 i
-17.5758 -20 4.08907 i
実際にボールエンドミル（Ｒ３＝６ｍｍ）を使ってアルミ材を切削してみます。下の写真は１回目の３ｍｍの切り込み幅で切削を行っているところです。
４０ｍｍｘ４０ｍｍの範囲を１回スキャンするのに約４０分かかります。８ｍｍ全体で２時間かかりました（笑）。これは単純に片方向にＸ軸をスキャンするように移動させているためで、非常に無駄が多い動きをしているためです。下の写真は全て切削が終ったところです。画像をクリックすると動画を再生します。（約１４ＭＢあります）
ボールエンドミルを使用しているために切削面が波板状になります。丁度真中あたりにＺ軸のバックラッシュが触ると分かるくらいの深さで出ていますが、それなりに切削できました。
次回は上記の図形を等高線で切削してみたいと思います。
