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Sausage Erectos X DXFエクスポートの技術——ブラウザからレーザー加工機へ

Sausage Erectos 2026年4月3日

DXFエクスポートの技術詳細――画面から金属への変換

Sausage Erectosのデザインは画面上の3Dモデルとして始まり、DXFファイルを経てレーザー加工機で金属に刻まれる。この変換プロセスの技術的な詳細を解説する。

DXFの歴史

DXF（Drawing Exchange Format）は1982年にAutodesk社がAutoCADとともに発表したファイル形式だ。当時のCADソフトウェアは各社が独自形式を採用しており、データの互換性がなかった。DXFは異なるCADシステム間でのデータ交換を目的として設計された。40年以上経った今でも、レーザー加工やCNC加工の現場で標準的に使用されている。テキストベースのフォーマットであるため、プログラムからの生成が容易な点も長寿の理由だ。

ファイル構造

DXFファイルはいくつかのセクションで構成される。HEADERセクションには図面の基本設定（単位、座標系）が記述される。TABLESセクションにはレイヤーや線種の定義が含まれる。ENTITIESセクションが実際の図形データで、LINE、ARC、CIRCLE、POLYLINEなどのエンティティが並ぶ。最後にEOFマーカーでファイルが終了する。

Paper.jsからDXFへの変換

Sausage Erectosの画面上のデザインはPaper.jsのPathオブジェクトで表現されている。これをDXFに変換するには、Paper.jsのPathをセグメントに分解し、各セグメントのアンカーポイントとハンドルからDXFのLINEやARCエンティティを生成する。ベジェ曲線は微小な直線に分割（フラット化）してPOLYLINEに変換する。分割の精度はトレランス値で制御し、0.1mmに設定することでレーザー加工に十分な滑らかさを確保している。

レイヤー構成

DXFファイルは3つのレイヤーで構成される。Layer 0は外形切断線で、レーザーが金属を貫通して切り抜く線だ。Layer 1は刻印線で、レーザーが表面のみに痕跡を残す彫刻線。名前やロゴがここに含まれる。Layer 2は折り線で、金属を折り曲げる位置を示す。加工業者はレイヤーごとにレーザーの出力設定を変えて加工する。

線種の指定

切断線にはCONTINUOUS（実線）を使用し、折り線にはDASHED（破線）を使用する。これは加工業者との共通言語であり、図面を見ただけで加工方法が判断できる。刻印線も実線だが、レイヤーで区別されるため混同の心配はない。

スケール変換

画面座標からDXF座標への変換は最も注意を要する工程だ。画面上のデザインは72dpi基準のピクセル座標で記述されているが、DXFは実寸のmm単位で記述する必要がある。変換式は、DXF座標 = ピクセル座標 × 25.4 / 72 × スケール係数、となる。スケール係数はサイズ（S/M/L）に応じて変わる。この変換にバグがあると、完成品のサイズが設計と異なる致命的な問題が発生する。

加工業者へのデータ受け渡し

完成したDXFファイルはメールで加工業者に送付する。同時に加工指示書を添付し、素材（SUS304）、板厚（1.0mm）、仕上げ（ヘアライン or 鏡面）、数量を明記する。加工業者側ではDXFをCAMソフトに読み込み、加工パスを生成する。

レーザー加工パラメータ

SUS304 t=1.0mmの切断条件は、出力100W、速度20mm/s、アシストガスは窒素を使用。窒素を使うことで切断面が酸化せず、美しい銀色の断面が得られる。刻印は出力30W、速度100mm/sで表面を浅く溶融させる。

DXFは1982年生まれの古いフォーマットだが、デジタルとフィジカルを繋ぐ翻訳者として今なお現役だ。画面の中のピクセルが金属の原子に変わる瞬間、そこにものづくりの魔法がある。

実際のレーザー加工パラメータ

加工設定値

SUS304 t=1.0mmの場合の典型的なパラメータ：

  • レーザー出力: 100W
  • 送り速度: 20mm/s
  • アシストガス: 窒素（N2）
  • ノズル径: 1.0mm

窒素アシストガスを使うと、切断面が酸化せず美しい銀色のままになる。酸素アシストだと速く切れるが、切断面が黒く酸化する。

レイヤー構成

DXFファイルは3つのレイヤーで構成：

  • Layer 0（赤）: 外形切断線。レーザーが貫通する線。
  • Layer 1（青）: 刻印線。表面に浅く彫る線。出力を落として深さ0.05mmで彫刻。
  • Layer 2（緑）: 折り線。スコアリング（半切り）で関節の折り曲げ位置を示す。

加工業者とのデータ受け渡し

DXFファイルをメールで送付し、加工指示書（素材、板厚、数量、納期）を添付する。現在は個人の加工業者と直接取引しており、1体ずつの小ロット対応が可能。

ブラウザで描いた線が、レーザーで金属を切る。デジタルとフィジカルの接続点がDXFファイルだ。

加工業者との連携

データ受け渡しの実務

現在の運用フロー:

  1. コンフィギュレーターでDXFを自動生成
  2. DXFファイルをメールで加工業者に送付
  3. 加工指示書（素材: SUS304、板厚: 1.0mm、数量、納期）を添付
  4. 加工業者がDXFをCAMソフトに読み込み
  5. レーザー加工機のパラメータを設定して切断
  6. 品質検査後、発送

将来的にはAPI連携で自動発注する仕組みを構築したい。注文→DXF生成→加工業者に自動送信→製造→発送、の全自動パイプライン。

ネスティングの最適化

1枚のステンレス板から複数のフィギュアを切り出す場合、パーツの配置（ネスティング）が重要だ。隙間を最小化して材料の無駄を減らす。現在は加工業者が手動で行っているが、自動ネスティングアルゴリズムの導入も検討中。

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