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5日火曜日

CNCマシン:設計ほぼ終了(最終案)

またいろいろ試行錯誤して、できるだけシンプルに、そしてつくりやすく設計し直してみました。結局ユニット型のアルミフレームは使わないことになり、メインの構造はC型アルミチャンネル。X軸(図面下の水平軸)に関しては最初の案に戻って、C型チャンネルの上下にガイドレールをつけ、C型の内部にボールスクリューを通すことになりました。



















Z軸はあまりかわっていないのですが、5mm厚のアルミ板150x350mmに部品をのせて、上部にはLアングルを使ってステッピングモーターを固定することにしました。レールの30mm幅のネジ穴がアルミフレーム30シリーズと同じピッチなので、固定しやすいと思っていましたが、レールを留めるネジもそれほど本数はないので、そのままチャンネル素材に穴をあけて固定してしまうことに。ベアリングユニットやスライドユニットはどうせ30mmピッチではないので、変につじつま合わせで苦労するよりも、普通に固定したいところに穴をあけて配置したほうがシンプルにまとまるのではないかと。






























こちらは↑、真上から見た図面。基本的にX軸と同じようにY軸2本(縦方向)もC型の内部にボールスクリューが通っています。X軸、Y軸端部にはステッピングモーターが取り付けられます(左端と下端の正方形がNEMA23)。スピンドルホルダーのでっぱりの分、ガイドレールは後方に(図面上では上に)ずらしてあります。
作業エリアはX軸750mm、Y軸950mm。できるだけマックスになるようにしました。もともとのボールスクリューが900、1100mmなので、150mmずつ減った感じです。150mmというのはX軸、Y軸上のスライダーのサイズです。その分減ったということです。目標の作業エリア600x900mmはカバーできたので、まずまずという感じです。
外形が1000x1230mmで、主に75x50x5mmのCチャンネルを使います。Y軸2本をつなぐX軸前後の2本は30x30x1000mmの角パイプか、75x50x5mmLアングルになります。
あとは今後届く部品を見ながら、ディテールを検討していこうと思います。

ShapeokoやX-CARVEを参考にしていましたが、結局アルミフレームもV-Wheelもつかわず、ぜんぜん違う設計内容になってしまいました。DIYらしい手軽さがまったくなくなってしまったという感じです。仕組みも従来のCNCマシンに近い感じになってしまいました。いろいろ欲張ってしまった結果です。

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