CNCマシンを使った自動車用金型および部品の製作ガイド

CNCマシンはキットカーの組み立てにどのようなものを作ることができるのか？

CNCマシンは、キットカー製作の4つの作業を担います。CNCプラズマ切断機は、鋼材からシャーシブラケット、タブ、補強プレートを切削します。CNCフォームルーターは、実物大のボディ型とモールドプラグを削り出します。CNCルーターは、ダッシュパネル、フロアパン、内装部品を切削します。そして、CNCフライス盤は、ビレット製のサスペンション部品とエンジン部品を加工します。製作者は通常、プラズマ切断機から作業を始めます。

キットカー製作は、スチール製シャーシ製作、複合材製ボディ製作、パネル取り付け、精密機械部品製作という、4つの製作分野が一体となったものです。それぞれの分野はCNC工作機械の種類にきれいに対応しており、いずれも産業用設備を必要としません。以下のものはすべて2台分のガレージに収まります。

コミュニティの成果は至る所に見られる。LocostUSAフォーラムのメンバーは、車のプロジェクトのために特別に製作または購入したCNCプラズマ切断機でシャーシプレートやブラケットを切断しており、あるビルダーは、この機械でブラケットやタブを切断する方がアングルグラインダーやジグソーよりもはるかに簡単で速いと述べている。また、CNCで成形した型を使ってガラス繊維強化ガラス製のボディ構造を製作する人もいる。これらの機械は、もはや趣味の近道ではなく、趣味の一部となっているのだ。

シャーシ：ブラケット、タブ、プレートはCNCプラズマ加工

機械１：CNCプラズマ切断テーブル

自作シャーシの主力部品。ロコストスタイルのスペースフレームには、数十個のスチール製ブラケット、サスペンションタブ、エンジンマウントプレート、補強ガセットが必要で、それらはすべて、プラズマ切断機で3～6mmの軟鋼から数秒で切断される平面2Dプロファイルです。ロールケージの取り付け脚だけでも、その精密さがよくわかります。モータースポーツの規則では、一般的に、少なくとも3mmの厚さと最小面積を持つ補強プレートを、特定のボルトパターンでシェルに溶接することが求められます。それらをCNCテーブルで図面通りに切断する方が、手作業で研磨するよりも常に優れています。

ワークフローは看板製作所や金属工芸のパイプラインを模倣しています。CADでブラケットを描き（またはLocostコミュニティがブックシャーシプレート用に無料で共有しているDXFファイルをダウンロード）、部品をシート上に配置して切断します。 1 レーザーとCNCを利用できるLocostUSAメンバーは、まさにこのサービスをコミュニティに提供しました。図面を送ると、完成したシャーシプレートが届き、最低注文数はありません。自分のテーブルがあれば、このサービスはあなたのガレージで実現できます。

A 4x4 ホビー用CNCプラズマテーブル フルシャーシビルドのブラケットとタブの作業をカバーし、 大型CNCプラズマ切断テーブル 床板、ファイアウォールブランク、トランスミッショントンネルパネルを一枚板から切り出すための容量を追加します。車を完成させたビルダーは、副業としてテーブル収入を得ることが多く、プラズマ金属アートビジネスガイドでその方法が詳しく説明されています。

もし貴社の事業が自動車用金属部品のより高い切削精度を必要とするならば、 ファイバーレーザー切断機 より良い選択肢です。

本体：CNC加工された発泡スチロール製の型とモールドプラグ

マシン 2: CNC フォームルーター (三軸から五軸)

キットカー製作における最大のCNCアップグレード。従来のグラスファイバー製ボディワークは、手作業で成形した型から始まります。成形、研磨、左右対称の目測に数週間かかります。CNCフォームルーターは、EPSまたはポリウレタンフォームブロックから直接同じ型を削り出します。 3D 数時間で、完全に左右対称のモデルが完成します。型の上にグラスファイバーを置き、シェルを引っ張ると、ボディはCADと一致します。LocostUSAのビルダーは、標準的な方法を正確に説明しています。フォームは、グラスファイバーで覆うための一時的な型としてのみ機能し、その後グラスファイバーが取り外され、フォームの役割は完了します。

デジタルスレッドの真価が最も発揮されるのはまさにこの点です。ノーズコーン、フェンダー、カウル、そしてボディシェル全体を一度モデリングし、左右対称になるようにミラーリングした後、実物大の型に接着できるセクションにカットします。設計変更に伴うコストは再カットのみで済み、最初からやり直す必要はありません。一点もののボディワークの場合は、型に直接グラスファイバーを貼り付けます。繰り返し使用する部品の場合は、型が適切なグラスファイバー製の型として機能します。

その STYLECNC 発泡体加工アプリケーションギャラリー このクラスの作品は、 四軸CNCフォームカッター ホイールアーチ部分や複合曲線の回転彫刻に対応します。最上位レベルでは、同じプロセスがフル生産規模に拡大されます。 STYLECNC 五軸ルーター彫刻 自動車プロトタイプ製作用の完全な車体型 3D 自動車用金型製作のための発泡スチロール切断ビデオ 実物大の金型が機械加工されている様子が映し出されている。これは、ガレージビルダーがキットスケールで行う作業と全く同じものを、工業規模で行ったものだ。

パネルとビレット：ルーターとフライス盤

機械3：CNCルーター（アルミニウム加工対応）

パネル工場。アルミ製のフロアパン、トランスミッショントンネルカバー、計器用の切り抜きがあるダッシュパネル、シート取り付けプレート、内装トリムはすべて、アルミ板と複合パネルを切断するガントリールーターから作られます。ロコストの伝統では、アルミ製の外板をフレームに約1インチごとにリベットで固定し、ルーターがすべての外板、すべての軽量化穴、すべてのリベットラインの基準マークを図面に合わせて切断します。ダッシュパネルだけでも、多くの製造業者にとってこの機械を使う価値があります。計器用の穴、スイッチの切り抜き、刻印ラベルが1つのセットアップでできます。

機械4：CNCフライス盤（ホビー用からフルサイズまで）

精密部品部門。サスペンションアップライト、ブレーキキャリパーブラケット、ステアリングラックスペーサー、ペダルアセンブリ、エンジンマウントインターフェース、シフターコンポーネントなどは、ビレットアルミニウムの領域です。これらは荷重がかかり、厳密な公差が求められ、機械加工された表面にボルトで固定される部品です。趣味用の金属加工機で大部分を6061-T6で加工し、7075-T6は真に高応力のかかる部品に使用されます。Locostフォーラムのビルダーは、部品を1つも切削する前にCADでサスペンションシステム全体をモデリングするため、すべてのブラケットはすでに機械加工可能なファイルとして存在しています。

ビレット加工の場合、 金属加工用ホビー用CNCフライス盤 ブラケットとスペーサーの部品クラスをカバーし、材料の基本（ビレット対鋳造、6061対7075、送り速度と回転速度）はビレットアルミニウム加工ガイドでカバーされています。パネル加工については、 アルミニウム用CNCルーターのセットアップガイド スピンドル、工具、および固定具の要件を詳述する。

どのマシンを最初に使うべきか？構築段階別表

4台すべての機械を購入する建設業者はごく少数です。最適な最初の機械は、建設のどの段階で最も時間を費やしているか、そして既に外部委託している作業内容によって異なります。以下の表は、機械と建設段階、一般的な部品点数、および初期費用を対応付けています。

ほとんどの自作派にとって、プラズマ切断機は最初の購入品として最適です。シャーシの部品点数が最も多く、部品はシンプルな2D形状で、コミュニティでの経験も豊富だからです。一方、市販のフレームキットから始める製作者は、ボディワークか機械的なカスタマイズかによって、フォームルーターやフライス盤へと移行します。

ビルドコミュニティからの3つの実践的なアドバイス：

✓ デジタルファースト設計：Locostの製作者は、切断作業を行う前に、シャーシとサスペンション全体をCADでモデリングすることが増えています。モデリングしたブラケットはすべて、既に所有している切断ファイルであり、共有されているコミュニティモデルを利用することで、作業開始をスムーズに進めることができます。

✓ 鋼材をネストする：シャーシに必要なブラケットは、数枚の鋼板にネストして配置できます。一度にまとめて切断することで、部品を何ヶ月もかけて1つずつ作るよりも効率的です。ネストする習慣は、プラズマ切断やACP（自動切断加工）のワークフローからそのまま引き継がれています。

✓ ルールを遵守しましょう：もしその車が将来競技に出場する予定があるなら、安全構造プレートは最初から統括団体の仕様に合わせて製作してください。補強プレートの厚さ、面積、ボルト数はモータースポーツのマニュアルに記載されており、CNC加工された部品は手作りの部品よりもはるかに正確に規格への適合性を示すことができます。

よくある質問

キットカーのシャーシをCNC加工で本当に作れるの？

ブラケット、タブ、プレート、ガセットなどはそうですが、チューブフレーム自体は今でも手作業で切断、切り欠き、溶接されています。LocostUSAのメンバーはシャーシプレート加工専用のCNCプラズマ切断機を所有しており、CNCを利用できるコミュニティメンバーは最低注文数なしで図面に基づいたシャーシプレートの切断サービスを提供しています。フレームチューブは溶接作業ですが、それこそがこの作業の醍醐味と言えるでしょう。

キットカーのボディ型は、CNC加工機を使ってどのように作られるのでしょうか？

標準的な方法では、CNCルーターでEPSまたはポリウレタンフォームから型を彫り出し、 3D ボディモデル。グラスファイバーを型に被せて硬化させ、引っ張ります。LocostUSAの製作者たちが言うように、発泡材はグラスファイバーを被せるための仮の形状としてのみ機能します。繰り返し使用する部品の場合、最初の引っ張りが生産用金型の原型となります。CNC切削加工により、手作業では決して実現できない、完全に左右対称の型が作られます。

キットカーのDXFファイルや設計図はどこから入手するのですか？

Locostの世界は共有された設計図に基づいて構築されています。オリジナルのロン・チャンピオンの本のシャーシ、コミュニティによって改良された 3D LocostUSAのようなフォーラムに掲載されているモデルや、ビルダーが共有するブラケットのDXFライブラリなどが活用されています。多くのビルダーは、CAD（Inventor、Fusion 360、AutoCADはいずれも製作記録でよく使われています）で独自のサスペンションをモデリングし、それらのモデルからカットファイルを生成します。2Dブラケット図面は、わずか数分でプラズマ切断やルーター切断用のファイルに変換できます。

キットカー製作者が最初に購入すべきCNCマシンはどれでしょうか？

スクラッチビルドの場合、プラズマ切断機が最適です。シャーシには最も多くのCNC加工部品（60～120個のブラケットとプレート）が必要で、エントリーレベルの切断機は3,000米ドル前後から入手可能です。また、この機械は製作後も、他の​​ビルダーのためにアート作品、看板、部品などを切断することで収益を上げ続けます。一方、ボディワークがプロジェクトとなるフレームキットビルドの場合は、発泡材加工が可能なルーターが第一の選択肢となります。

趣味用のCNCフライス盤でサスペンション部品を作ることはできますか？

荷重支持ブラケット、スペーサー、キャリパーアダプター、ペダル部品は、6061-T6ビレット製で、機械の剛性限界内かつ適切なエンジニアリングマージンを確保しています。安全性が重要なジオメトリは、誰が加工するかにかかわらず、適切な分析が必要です。Locostコミュニティの標準は、サスペンション全体をCADでモデリングすることです。これにより、すべての部品がフライス加工からCAMステップで分離されます。7075-T6は、真に高応力のかかる部品にのみ使用してください。

ボトムライン

キットカーの組み立ては4つの製作工程から成り立っており、CNC社は現在、それぞれの工程に対応する機械を保有している。シャーシの鋼材にはプラズマ切断機、ボディの型には発泡スチロールの彫刻機、パネルにはアルミルーター、そして削り出し部品にはフライス盤が用いられる。これらの技術によって職人技が失われるわけではない。研磨作業や左右非対称のボディワーク、そして塗装前に多くのプロジェクトを停滞させる、ブラケットを一つずつ製作していく数ヶ月にも及ぶ作業が不要になるのだ。

STYLECNC このガイドでは、ガレージ規模の機械を製作します。 ホビー用プラズマテーブル 　 発泡材切断ルーター (NAIST) と 金属加工可能な圧延機、 以下 車体全体を削り出す五軸システム 自動車プロトタイプ製作については、お問い合わせください。 STYLECNC 構築計画と、外部委託を中止したい部品リストをチームに提出してください。