家庭用レーザーカッターでの製作
Household Laser Cuts (cceckman.com)
要約
著者はレーザーカッターを使ったDIYプロジェクトについて、CuttleとOpenSCADでの設計プロセスを共有しています。ケーブルボックスやナプキンホルダーの製作を通じて、パラメトリックCADの利点とOpenSCADの学習曲線、そしてレーザーカッティングの素材選びや注意点について解説しています。
全文翻訳
家庭用レーザーカッターでの切断 ↑ ライティング ↑ cceckman.com
キーボードホルダー（第1世代）を作成した後、他のレーザーカッティングプロジェクトもいくつか行いました。その旅の一部をご紹介します。
CuttleからOpenSCADへ
第1世代ホルダーはCuttleを使って設計しました。レーザーカッティングとパラメトリックCADを始めるのに最適な方法でした。「コントロールポイントを移動する」と「ノードツリーでロジックを記述する」を切り替えられることで、部品がどのように作られるかについての直感を養うことができました。数ヶ月間Proサブスクリプションを利用しましたが、その価値には満足していました。
しかし、Cuttleを使用する際の所有権には満足していませんでした。Cuttleではデザインを（SVGや他の形式で）エクスポートできますが、パラメトリック化されたデザインをエクスポートする方法が見つかりませんでした。もしCuttleサービスがなくなれば、新しいパラメータセットを使用する方法がないまま立ち往生してしまいます。これは「デザインを配布する」場合にも当てはまります。もしパラメトリックデザインを配布したい場合、それを「受け取る」人は誰でもCuttleを経由しなければなりません。
そこで、ある日曜日にOpenSCADチュートリアルを開き、作業に取り掛かりました。なぜOpenSCADか？主に、名前を覚えていたからです。FreeCADを使ったことがないので、比較はできません。（いくつかの基本的なデザインにはTinkerCADも使用しましたが、TinkerCADはパラメトリックデザインをサポートしていないようです。）
OpenSCAD、特にその言語は、時に扱いにくいと感じることがあります。しかし、私のプロジェクトのレベルと興味にとっては十分です。そして、それは自由で無料なので、文句を言うのは難しいです！
プロジェクト：ケーブルボックス
私のパートナーが、彼女のデスク上のケーブルの絡まりを隠すための箱を求めていました。彼女は私に、おおよその幅や穴のサイズなどを記した小さなスケッチをくれました。
これはOpenSCADで比較的簡単に作成できました。穴は重なり合う円と長方形から構築され、フィンガージョイントは長方形を追加または削除することで作成されます。
箱は機能的でしたが、かなり地味でした。最も目立つ前面と背面の大きな面は、単なるプレーンな木材でした。少し派手さを加えるために、楕円と2つの三角形から猫の頭のシルエットを作成し、それを前面と背面のカットアウトとしてランダムに散りばめました。
材料とソースコード：自分で作ってみましょう！
材料
多くのカット施設は、カッターで処理できる材料について注意しています。もっともな理由があります：すべての仕上げや接着剤が、レーザー加工時に人間に優しいわけではありません。
このプロジェクトでは、Glowforge Proofgrade Medium Maple Plywoodを使用しました。1。「レーザーカッター企業製で、レーザーカッティング目的で販売されている」なら安全だろうと考えました。
Glowforgeは「ランダムな金物店で購入する合板」よりも高価です。もし安全で安価な代替品が見つかれば、それは素晴らしいことです！次のプロジェクトナプキンホルダーの材料はホリデーセール中に購入したので、それらにも注目してください。
ソース
ソースはすべてこちらにあります。また、OpenSCADファイルからSVGを生成するためのredoルール（スクリプト）もあります。
エクスポートスクリプトには、エクスポートされたSVGのストローク幅を設定できるように、OpenSCADの最近のビルドが必要です6057。私はOpenSCAD version 2025.09.22を持っており、これは動作します。
プロジェクト：ナプキンホルダー
私のパートナーはペーパーナプキンホルダーを欲しがっていましたが、店では見た目に満足できるものが見つかりませんでした。
ケーブルボックスの側面から取ったのと同じ猫の頭のモチーフを拡大し、前面と背面パネルを作成しました。奥行きを加え、立てられるようにするために、「ひげ」をハーフラップジョイントでパネルに接続しました。
［画像: 2つの部品の線画：フェイスとひげ。フェイスには各ひげのスロットがある。各ひげにも2つのスロットがあり、1つは前面用、もう1つは背面用。］
テーブルに接触するのは、フェイスの底面と、下側のひげの端です。フェイスがほとんどの重量を支えますが、ひげはオブジェクトが転がるのを防ぎます。簡単にするために、ひげは楕円の中心から放射状に出るようにモデル化しました。
これは三角法の問題を引き起こしました！フェイスの楕円の短軸（垂直）半径が与えられた場合に、ひげの先端がテーブルに接触するようにするには：
- 最も低いひげの角度
- 楕円の短軸（垂直）半径
「ひげの先端は中心からどれだけ離れているか」を解きます：
長軸（水平）、短軸（垂直）、およびひげは直角三角形を形成します。関連する角度は、ひげの垂直からの傾斜です。Lを解きます。
ひげ自体の長さは短くなります – もう一つのパラメータは「ひげが中心からどれだけ離れた位置から始まるか」ですが、全体の長さから始めて、そのオフセットを差し引くことでひげの形状を得ることができます。
このプロジェクトでは未仕上げの木材を使用しましたが、私はそれを実際に気に入りました。木材の自然な（チェリー）色を引き出す仕上げを選ぶことができました。仕上げを追加したことで、間違いも補われました：カット前にカーフ（切断幅）を測定するのを忘れてしまい、未仕上げの状態では少し緩いフィット感でした。仕上げは部品を固定する軽度の接着剤として機能します。
おそらくもう一度仕上げのコートが必要ですが、仕事はこなします。
材料とソースコード：自分で作ってみましょう！
材料
多くのカット施設は、カッターで処理できる材料について注意しています。もっともな理由があります：すべての仕上げや接着剤が、レーザー加工時に人間に優しいわけではありません。
このプロジェクトでは、Glowforge Proofgrade Raw Thin Cherry Plywoodを使用しました。1。「レーザーカッター企業製で、レーザーカッティング目的で販売されている」なら安全だろうと考えました。
Glowforgeは「ランダムな金物店で購入する合板」よりも高価です。もし安全で安価な代替品が見つかれば、それは素晴らしいことです！このプロジェクトの材料はホリデーセール中に購入したので、それらにも注目してください。
このプロジェクトで使用した「Proofgrade Raw」材料は、前のプロジェクトで使用した「proofgrade」材料よりも安価です。違いは、木材が事前に仕上げられているか、仕上げが必要かにあるようです。このプロジェクトでは、少し手作業で研磨し、ポリウレタンコートを施して、ここに示されている結果を得ました。
ソース
ソースはすべてこちらにあります。また、OpenSCADファイルからSVGを生成するためのredoルール（スクリプト）もあります。
エクスポートスクリプトには、エクスポートされたSVGのストローク幅を設定できるように、OpenSCADの最近のビルドが必要です6057。私はOpenSCAD version 2025.09.22を持っており、これは動作します。
教訓：レーザーカッティング
「メイキング」シーンのこの部分については、あまり読んだり見たり他のリサーチをしたりしていませんが、おそらくこれらのことはすでに広く知られているかもしれません。もしそうなら、これはさらなる裏付けです。もしそうでなければ、これがニュースです！
マスキングテープは付けたままにする。 第1世代キーボードホルダーのカットの周りには、かなりの焦げがありました。テープを付けたままにすると、カットのパワーは少し低下しますが、カットははるかにきれいになります。
合板はパーティクルボードより優れている。 パーティクルボードを扱ってみましたが、カットにはより多くのパワーが必要で、見た目もそれほど良くありません。合板を選びましょう。自分で仕上げたい場合は未加工のものを、そうでなければ事前に仕上げられたものを選びましょう。
カーフの扱いはまだ理解できていない。 ナプキンホルダーと一緒に別のプロジェクト2をカットした際、フィンガージョイントのカーフ補正を何度も間違え、混乱しました。「タブ」と「スロット」の部分が非対称な結果になることがありました。カーフ補正の扱い方に関するお気に入りのガイドや教訓があれば、ぜひ送ってください！
教訓：OpenSCAD
これらのプロジェクト（その他多数）をまとめた後でも、OpenSCADにはまだ少し混乱しています。一部の式には副作用があります（「オブジェクトを追加する」など）。その副作用は抑制または変換できます（例：rotate）…しかし、式は値を生成しません。例えば、squareを作成してからそのバウンディングボックスを見つけることはできません。一度正方形が作られると、それ以上触れることはできません。
OpenSCADは間違いなくCuttleよりも「パワーユーザー」向けのツールです。最初からOpenSCADを勧めるわけではありませんが、すでにプログラミングをしている（または学習する準備ができている！）私たちにとっては、非常に良いものです。
OpenSCADを使いやすくする方法として、OpenSCAD WASMポートにも興奮しました。いつかこの記事を、各デザインのパラメータを調整して調整済みのSVGを取得できる埋め込みエディタで更新するかもしれません。
それまでの間、OpenSCADをより便利にするために役立ったことがいくつかあります：
お気に入りのエディタを使用する。
編集のためにOpenSCAD IDEを使用する必要はありません。ソースがディスク上で変更されると、自動的にリロードして再レンダリングできます。私は画面の片側でNeovimを、もう片側でOpenSCADを使って編集しています。
パラメータは必ず1つの場所で編集してください。OpenSCADには便利な「他のパラメータを試す」パネルがありますが、変更は永続化されません。
2Dと3Dのエントリーポイントを作成する。
レーザーカットプロジェクトでは、カットする各部品を2D OpenSCADモジュールとして定義します。デザインを分解するために関数や追加モジュールなどを使用しますが、カットする各形状にはエントリーポイントとなるモジュールがあります。
その後、2つのトップレベルモジュールを定義します：
-
twod（2D）モジュール。これは各形状をXY平面に1回インスタンス化し、衝突を避けるように間隔を空けます。 -
threed（3D）モジュール。これはlinear_extrudeを使用して各部品の3Dバージョンを作成し、組み立て時のように3D空間に配置します。同じ形状を持つ部品が複数ある場合、一部の形状は複数回インスタンス化されることがあります。
これら両方を同じファイルに入れ、同じパラメータを受け取るようにし、コメントアウト/コメント解除またはグローバルブーリアンで切り替えます。フィット感を確認するときは3Dビューをアクティブにし、SVGエクスポートを行うときは2Dビューをアクティブにします。
これはOpenSCADがCuttleと比較して優れている点の一つです。第1世代キーボードホルダーキーボードホルダー（第1世代）での無駄になったプロトタイプの多くは3次元のずれでしたが、2Dビューでは認識できませんでした。3Dビューは完璧ではありません – カーフの修正には役立ちませんが、明らかな不一致を見つける機会を与えてくれます。
2Dビューには正しい数の部品を入れようとはしていません – 各形状は1つだけです。私は材料のシート全体からカットしているわけではないので、ピースをどのように配置する必要があるかは確信が持てません。SVGのインポートを操作しながら、カッターにいるときに各形状のコピーを作成し、カッティングサーフェスに配置します。
BOSL2を試す。
BOSL2ライブラリは非常に役立ちます。struct_setのような品質向上のためのもの、ベジェ曲線のような幾何学的なもの、そしてタブ計算のようなユーティリティなものがあります。それらが利用可能だと知らなかったために、自分で再実装したものです。次回「基本的な」ことをする前には、必ずドキュメントを詳しく調べるつもりです！
もし自分で作ることにした場合、またはレーザーカッティングに関する賢明なアドバイスがあれば、教えてください！
［画像: 緑色の目をした黒猫がカメラを見つめている。耳はピンと前に立てられている。］
モデル。