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15日金曜日

CNCマシン:制作中3(Z軸)

アルミ板が届いたので、卓上マルノコで切断してZ軸をつくることにしました。オーソドックスな構成。何かを参考にしたわけではないけれども、普通に考えるとこうなってしまう。
基本的には150x350mm厚さ5mmのアルミ板にレール2本、上下のベアリングユニット、そしてモーターマウントが取り付けてあります。5mmの板で弱すぎるかなと思ったけど、レール自体がゴツいので強度的には大丈夫でしょう。

以下は、部品が届いた時に並べて見た時の画像。このまま5mm厚のアルミ板に固定しただけです。

移動プレートの穴はまだ全部おわってません。上部角の2カ所だけ極低頭六角穴付きボルトをいれてあります。段付きドリルビットでざぐりを入れて、頭がプレート表面から飛び出ないようにしてあります。残りの下穴の部分もそうする予定です。
モーター側から見た画像。Lアングルでつくったモーターマウントは裏側から普通のキャップスクリューでタップを切ったベースのプレートに固定してあります。このあと移動プレートの上には、ルーターホルダーが取り付けられますが、まだその部品は届いていません。
部品が重なりあってくるのですが、できるだけどのネジにもアクセスしやすいように配置しているつもりです。持ってみると、またもやかなり重い。計ってみたらこれだけで5.5kgありました。ルーターなどもつくと、7kg近くなりそう。
それぞれのネジ穴はM6なら径6.5mm、M5なら径5.5mmであけているので、ゆるめれば多少調整がききます。レール2本とボールスクリューが平行になっていないといけないので、最終的に細かな調整が必要となります。

つぎの段階として、このZ軸と前回つくったX軸をつなぐ部分をつくる予定です。CAD図面を見ながら図面上の寸法と現物の寸法を見比べていますが、いまのところ大きくずれてはいません。ただ、ネジの配置はそのつど決めているので多少の変更がでてきています。ミスミにまたネジを追加発注しました。今回つかったアルミ板はモノタロウに発注しましたが、幅150mmが実際は151mmで(ノコ切断面)でした。もしかすると、フライス加工で150mmに落とすために1mm多いのかもしれませんが、151mmでそのまま使っています。左右対称の構成なので、中心線を引いて、そこからの距離でマーキングしてあります。穴の位置さえ合っていればいいので、多少材料の大きさが違っていても大丈夫です。
いまのところ順調にすすんでますが、重さだけが気になる。予想よりはるかに重い。

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