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:
*CNCマシンの制作記録は2016/04/10〜の投稿に書いてあります。

利用例や付加機能など:
CNCルーター関係:

2016年4月2日土曜日

CNCマシン:分解能について

今回の部品を分解能的に見ると。

・ステッピングモーターNEMA23:1回転200ステップ、1ステップ1.8度
・モータードライバDRV8825:マイクロステップ駆動1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32選択可
・ボールネジ:1回転5mm

マックスの分解能は、DRV8825のマイクロステップ設定を1/32に設定した場合、
ステッピングモーター1回転:200×32=6400ステップ
つまり6400ステップでボールネジ上を5mm移動することになる。
そうすると1ステップで、5/6400=0.00078125mm進むことになり、これが一番細かい解像度となる。理論上1/1000ミリ以下。
1280step/mm

ただ、単純に分解能をマックスまであげればいいというわけでもないみたい。その分トルクが下がるらしい。Shapeokoではマイクロステップは1/8がいいと言っている。

仮に1/8なら、
ステッピングモーター1回転:200×8=1600ステップ
1600ステップで5mm進む
5/1600=0.003125mm
なので、これでも1/100ミリ以下の精度。
320step/mm。

これらの数値はパソコン上でつかうGcode Senderソフトに初期設定として入力する必要がある。
Gcode Sender自体が、1/16までしか対応してないものもあったはず。実際に1/16と1/8を比較して、1/8でも充分きれいに削れるなら1/8でいいと思う。1/8だとしても、解像度的には8128dpiもある計算になる。Shapeokoだと40step/mmくらいらしい。1016dpi。たしかにこのくらいでも大丈夫そう。そうすると、マイクロステップを1/2にしてもいいのかも。ただ、その分振動が大きくなるし、音もうるさくなるかも。ステッピングモーター独特のパルス音がどのくらいうるさいかも気になる。
いずれにしても、ステッピングモータードライバDRV8825上にジャンパーピンを差し込むことで、マイクロステップ数1〜1/32までを簡単に変えられる。あとはGcode Senderの初期設定値をそれに変えるだけ。
もうひとつパラメータがあるとすれば、5000〜6000円のスピードコントローラーを買い足して、それを介してトリマーのスピード調節するという感じ。切削する材料にちょうどいいスピードを試し切りしてみて、それから本格的な作業をすればいいと思う。

2 件のコメント:

  1. はじめまして!沢山の記事があり流石だと思い見させていただきました。
    ちょっと気になったもので横から失礼します。

    >仮に1/8なら、
    >ステッピングモーター1回転:200×4=800ステップ
    >800ステップで5mm進む

    こちらは 200x8 = 1600 ステップで 5/1600 = 0.003125 mm ではないでしょうか?

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  2. 1/8のところを1/4に書き間違えて計算してますねw
    ありがとうございました(訂正しておきました)。

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