これまでのあらすじ:
2016年3月、フェルト生地を手で裁断している際にレーザーカッターがあれば複雑なカットが容易にできるなあと思って、安価になってきたレーザーカッターを購入しようと思ったのがきっかけ。調べていくうちに、合板も切れたほうがいいと思うようになって、CNCルーター(CNCミリング)についても考えるようになった。
Arduinoは以前から使っており、CNCシールドがあると気付いて自作も可能と思うようになった。当初はShapeOkoやX-CARVEを参考にMakerSlide、OpenRail、V-Wheel、2GTタイミングベルトなどで5万円くらいで自作しようと思っていた。AliExpressでも部品が安く買えることが分かって、しばらくは部品探し。探せば探すほど安くて本格的な部品も見つかってくるので、そんなにケチらなくてもいいのではないかと徐々にスペックアップ。最終的には剛性や精度のことも考えてボールスクリューやリニアスライドを使うことになり、予想以上に重厚な3軸CNCマシンをつくることに(約7万円)。
構想から約5週間(制作約3週間)でルーターとレーザーともに使えるようになり、現在はgrbl1.1+Arduino CNCシールドV3.5+bCNCを使用中(Macで)。余っていたBluetoothモジュールをつけてワイヤレス化。bCNCのPendant機能でスマホやタブレット上のブラウザからもワイヤレス操作可能。


CNCマシン全般について:
国内レーザー加工機と中国製レーザー加工機の比較
中国製レーザーダイオードについて
CNCミリングマシンとCNCルーターマシンいろいろ
その他:
利用例や付加機能など:
CNCルーター関係:

*CNCマシンの制作記録は2016/04/10〜の投稿に書いてあります。

2016年4月6日水曜日

CNCマシン:設計内容を3Dモデル化してみた

図面もだいたいできて、各部の寸法も割り出せたので、3Dモデルをつくってみました。ほぼ前回の図面通りなので、変更点はほとんどないです。ただ、モデリングしたおかげで、さらに細かいディテールを再確認できてよかったかも。
こんな感じか。全体的にゴツくなったけど、まあ頑丈そうでいいか。
実際の作業台1220x2440(4'x8'版)の上に900x1800x12の合板がのっているという設定です。
2本あるY軸の下に30mm角パイプを敷いて、ちょっと浮かせている感じです。900mm幅の合板をまたぐように置くことができます。実際は作業台の上に捨て板を敷いて、その上に材料をのせることになると思います。そのままビス止めあるいはクランプがはさめるようならクランプで。Y軸も宙に浮いてるけれども、スライド機構は上面と側面だけなので、底面は作業台に接していても問題ありません。そのままこのマシン自体クランプでとめてもいいかもしれません。
レールが手前まで来ていませんが、ルーターホルダーの出っ張りのために、そこまで動かないということと、1100mmのレールとボールスクリューをできるだけ有効に使うため、スライダーがのらない部分は後ろにずらしたということです。レール端部にある黒いボックスがステッピングモーターです。奥のもうひとつのY軸にもステッピングモーターはついています。2個のステッピングモーターで駆動するので、おそらくガタはでにくいでしょう。

これはFormZ freeというソフトでつくりました。いろいろフリー3Dソフトがでていますが、個人的にはこれが使いやすかった。中点などもスナップしてくれるので、この手の機械っぽいものはつくりやすいです。XYZ軸ともだいたい仕組みは同じなので、一度つくったパーツをコピーすればいいので、いっきにできあがりました。
背面はこんな感じ。この陰線処理画像もかたちが見やすい。

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