世の中に木製のサンダル数あれど、持ち主の足のフル3Dスキャンデータで表面を切削し、サイズや足幅も完全にフィットしたサンダルはあまり見ません。3DスキャナーやCNC切削機、レーザーカッターなどを駆使することで、そんな一人ひとりに最適化されたプロダクトも簡単につくることができます。データ作成0Sense2(https://www.3dsystems.com/shop/sense)という3Dスキャナーで足をスキャンした。出来上がったデータは不完全なので、Meshmixerで修正をする必要がある。OrderFusion360:モデル作成0今回はFusionのCAM(切削機のツールパスを作成するプログラム)を使いたいため、モデルをFusionで制作する。Meshmixerで整形したデータをstlで書き出す。stlをFusion360に読み込む。(モデル>挿入>メッシュを挿入)Comments切削する木材のモデルをつくる0切削する木材と同じ大きさの直方体をつくる。(スケッチ>四角形:XY平面上:寸法指定)足の真下に移動させる。(修正>移動)Commentsヒストリー機能を無効化(スカルプトの前準備)0ここからはメッシュを扱うのでFusion360のスカルプト機能を使う。Historyを選ぶ。警告が表示されるが、OKをクリック。:型取り用のプレーン(面)を作成0左上のプルダウンメニューよりスカルプトモードへ切り替え。一度先ほど作成した直方体を非表示にする。足をちょうどおおうくらいのプレーンサーフェイスを作成する。(作成>プレーン:XY平面選択:足の中心をクリック、足の端をクリック)プレーンの分割は適当に設定する。(本例ではX方向に20、Y方向に15としている)足の真下に来るようにプレーンを移動させる。Commentsプレーンを足に吸着させ、型取りをする0プレーンが選択された状態で、プル機能を使う。(修正>プル)すると先ほどのプレーンが近くのオブジェクトに吸着する。足のメッシュを非表示にするとこのような形。Comments材料の板を切りとる(このままだと失敗)0このサーフェイスを使って、材料の板を切り抜く。パッチモードへ切り替え、「ボディを分割」コマンドを選択する。図のように、サーフェイスのエッジが低すぎるために切り抜ききれずエラーになる。エッジやポイントを選択し、メッシュの形を補正する。面の端が低くなっている箇所を持ち上げ、完全に木の板を分割できる形に整える。Comments調整2:彫りの深さを浅く、彫りの範囲を広く0土踏まずのところも切削に反映させたかったため、全体をZ軸方向に1割縮小(修正>寸法)Comments再度切り取り0今度はうまく切り取ることができた。Commentsサンダルの輪郭を描く0スプラインでざっくりとサンダルの輪郭を描く。この際足の表示非表示を切り替えるとわかりやすい。(作成>スプライン)Commentsラインの微調整0不要なポイントを消去する、ズレてる点を移動させるなどして微調整する。これでサンダルの輪郭が決まるため、デザイン上重要な工程。Comments右足のモデルから左足をつくる0以上で右足が完成したので、ミラーを使って左足を作成する。(モデルモード:作成>ミラー)ミラーの基準面は既存ボディの左サイドの面を選択して作成する。スケッチ(サンダルの輪郭線)も同様にミラーする。(スケッチ>ミラー)ミラーの基準線は、先ほどと同様既存ボディの左側のエッジを選択。これで、両足が線対称に複製された。OrderNCデータ(実際の切削経路)の用意0そのままFusion360のCAMモードからNCデータを作成できる。上記のチュートリアルの設定を参考にした。Adaptiveで荒削りする。これは一度深く掘って、そこから横方向へ穴を広げていく切削方法。ツールは太いフラットエンドミルを使う。次に、Contour(等高線)で急勾配の箇所を細かく削り滑らかにする。Scallopで勾配の少ないところを仕上げる。ポスト処理Commentsセットアップ0主に材料の指定を行う。TypeがMilling(ミーリング)になっていることを確認。(モデルを木材の大きさと合わせているので、モデル基準でオフセットは全てゼロにする。)Comments新規エンドミルの追加0ツールパスを作成する際、使用するエンドミルがプリセットにない場合、新しくエンドミルを作成する必要がある。ツールを選ぶ画面の右上にあるアイコンをクリックして、下記のツールをそれぞれ追加する。Fabbleドキュメント」ツールパスを元にNCコードを生成する。ツールパスを選択した状態でポスト処理をかける。seriesが選択されていることを確認。任意のフォルダにNCファイルが出力されるので、それをCNCUSBで読み込む。Order切削0作成したNCデータを、KitmillのCNCソフト(CNCUSB)に読み込み、切削を行う。SR420Comments材料の固定0両面テープNitto5000を使用。Comments原点合わせ0材料の中心で原点を合わせる。鉛筆で材料に対角線を描き、中心をマーク。USBCNC上で操作できる範囲で、ビットをマークしたポイントに動かし、最後はビットを緩めて落とす。USBCNC上で原点を設定する(上記リンク参照)最後に、ビットを少しあげておく。・ソールラバーのレーザーカットComments穴あけ→穴同士をつなぎスリットに03.5mm径のドリルを使ってスリットの両端に当たる箇所にそれぞれ穴を開ける。コッピングソーで穴をつなぎ、スリットにする。その後ヤスリで整える。Commentsストラップ部分をつくる0ラボにあったラクダの皮を適当な大きさに切り、レーザーカット。加工後は切断面にススが付いているため、汚れないようにテープでマスキングしている。Comments輪郭線のレーザーカット(失敗)0パラメーター(Power:95、Speed:0.05)で2度切りしたが切れず、表面が焦げ付いてしまった。レーザーによるカットは諦めた。Comments輪郭線のソーイング0仕方なくコッピングソーで切る。めんどくさいが、仕上がりは結果的にレーザーよりも美しくなった(焦げがない)Commentsサンディング0ベルトサンダーを使用。Comments裏面のストラップ格納溝の加工0ストラップをサンダルの裏に巻き込むようにして固定するため、ストラップの厚み分だけ窪みが必要だった。レーザーカッターの彫刻で適当な四角形を作り、目算で位置合わせして彫り込む。Speed:8)上の溝は2度彫刻。/付け根部分の処理0ストラップの付け根の部分が広がると足を入れにくいだけでなく、指に負担がかかるため、まとめて一本にする。百均ダイソーの綿バイアステープ(黒)を使用。Titebondで接着。Commentsラバーソールのレーザーカット0Fusionのスケッチから書き出したベクターデータを1.5mm外側へオフセット(レーザー消失分とヤスリしろ)し、レーザーでカットする。Speed:0.3)下の凸凹がどうしてもうまく切れないので、最後はカッターで切断。Orderアセンブル0ストラップを全て通し裏面で接着。ゴムソールを裏面に接着してクランプで固定する。・木屑がたまるので、こまめに掃除機/集塵機などで吸い取る・実際の加工に入る前に、Z軸原点をわざと高く設定して宙を切らせることで、ツールパスに問題ないかを確認する。・不測の事態に備え、切削中はそばを離れないのが賢明。・緊急停止ボタンの位置を常に把握しておく。