CNCマシン：メイン構造材をC型チャンネルに

前回の図面の通り、メインの構造材はアルミC型チャンネルを現段階では使うことに。
そこでミスミなどで調べてみると、けっこう高い。

Rなし材、75x50x5mmが5040円/mもする。たとえば、それよりも太い50100のアルミフレーム（以下）ですら、3910円/m。製品のほうが一般材料より安いというのはどういうことなのか？

この手の材料は、かたちよりも重さで値段が決まっていることが多い。
1m単位で比較してみると：
C型チャンネル 2.37kg/m
50100 4.37kg/m
重さはC型チャンネルのほうが軽い。それなのに高いのはどうしてだろう？ほかのところのC型チャンネルの値段もチェックしてみた。1本だと割高になるかもしれないので、1000mmを3本で比較。
ミスミ：5060円x3+送料0円=15180円
モノタロウ：4290円x3+送料0円=12870円
横山テクノ：4720円x3+送料1640円=16000円
という感じ。モノタロウが少し安いけれども、それでもアルミフレーム50100より高い。

しかし問題は値段だけではなくて、ミスミもモノタロウも1000mm以下の長さしか取り扱っていない。必要なのは、1230mm（2本）、1000mm（1本）。横山テクノでは、1000mm以上でも大丈夫らしい。そうなると必要な3本で、約17000円。けっこう高い。送料込みで一本5000円以上。

といっても、いまさらアルミフレーム案には戻れない。
ちなみに、たまに使っていた近所のアルミ屋に電話でC型チャンネル75x50x5mmをきいてみた。長さ4000mmの1本の値段は、なんと5000円くらいだという（1250円/m）。安い。というか、他が高すぎる。もうこれに決定。ここは切り売りはしてくれず、材料4000mmそのままを買い取らなければいけない。長さは自分で切ることにする。歩いて5分くらいの近所にこのアルミ屋はあるので、以前も4000mmのアングル材などを買ってはそのまま担いで持ち帰ってきていた。アルミなので、4000mmもあるけどそんなに重くはない。結局、1230mm（2本）、1000mm（1本）で、合計3230mmはつかってしまうので、750mmくらいしか残らない。

ということで、アルミチャンネルの問題は近所のアルミ屋で解決。かなり予算をセーブできた。1万円くらいやすくなったという感じ。

いまのところの主な材料費：
ステッピングモーターNEMA23+ドライバDVR8825（４セット）　 9,235円
XYZ軸ボールスクリュー、レール一式　37,516円
アルミC型チャンネル4000mm 5000円くらい
合計51,751円

この他、追加のアルミ板、ネジ類、ケーブル類など入れて、全部で6万くらいかな。レーザーモジュールは相変わらずまだ。5Wのものにして、合計8万くらいかな。

ちなみに、今日レーザー防護用ゴーグル（269円）は届きました。航空便でちょうど1週間でついたということです。けっこうこれは早かった。
一番遅い、XYZ軸ボールスクリュー、レール一式は、いま注文履歴をチェックしてみたら、ようやく発送したらしい。FedEx　IEなので、今週中には届くかも。そうすれば部品現物みながらディテールを決めて製作開始できます。

CNCマシン：ステッピングモーター到着

先ほど、ステッピングモーター（４個）到着しました。６日で届いたということになります。
いちおうDHLで送ってきました。

梱包もちゃんとしてます。これは、57BYGH420というNEMA23クラスのステッピングモーターで、3.2V、2A、静止トルク9kgcm。自作CNCでは比較的よく使われているものだと思います。NEMA23にしてはアンペア数が2Aと低めで扱いやすく（ドライバA4988でも使える）、NEMA17に比べれば、1.5〜2倍くらいトルクの強いモーターです。アプリ割引やセール割引もあったので、4つで9120円（DHL送料込み）。ひとつ2280円ということになります。いまAliExpressを見てみたら、9549円（中国航空便送料込み）で、DHLにすると10760円となっていました。少し得した感じ。
はじめ3個セット販売している店で4個セットにして売ってもらうほうが安いかなと頼んでみたけど、結局単品で売っている店で４個買った方が安くなった。送料は４個だからといって、４倍になるわけではないので、しかも期間限定割引もあったので、セット販売の店より1000円近く安くなった。
日本でこのくらいのNEMA23を買えばひとつ4000円くらいはするので、半額近い値段だと思います。

あとで、時間があるときにCNCシールドにつないでGrbl Controllerで試運転してみたいと思います。

このほか、ボールスクリュー＋ガイドレールセット、スピンドルホルダー、DVR8825、レーザーゴーグルなどいろいろ注文してあるのですが、同じ日に注文したのにも関わらず、メインの部品となるボールスクリュー＋ガイドレールセットだけが、いまだに発送待ち。いちおうFedDex IEなんだけど、発送にまわすまでが意外と時間かかる。
この調子でどんどん届けばいいのだけれども、やっぱり遅い。ボールスクリュー＋ガイドレールセットの注文履歴を見ると、もともとは７営業日以内に発送となっているのに、今日みてもあと6日以内に発送となっている。勝手に発送締め切り日伸ばすなよ。

ちなみにアルミフレーム30150の安いとこAliExpressで見つけた。以下。

サイズ30150が6048円/m（EMS送料込）。使うならここにしよう。このショップでは、いろんな種類のアルミフレームを取り扱っている。

CNCマシン：設計行ったり来たり

CADで設計していると、ネジ穴の位置まで細かく描いて行けるので、具体的にいろんな問題も見えてきます。大きな変更はないとは思いますが、細かな改良や変更がたくさん出て来て、その都度どっちがいいか悩みます。
いまは30150を基本にやっていましたが、15150でもいけるのではないかと、さらにちょっとスリム化しようとしています。ただ、15シリーズはあまり金具とかそろってないし、先入ナットも基本M3なので、やはり貧弱な感じ。
ミスミだといろいろあるけど、肝心なものがなくて、アルミフレームならNICオートテックのほうがいいかもしれません。

そうやって悩んでいる間にも、NICでこんな変則フレームを見つけました。コの字で囲われているところにボールスクリューをいれるとちょうどよさそうだなと。上面の30mmピッチの4本の溝には、レールを2本平行に並べると言う感じ。8944円/m。

こんなコの字のは、たしかOpenBuildsにもありました。たしかに使いやすそう。剛性もとれてコンパクトにまとまる。これは4080ですね。3125円/m（送料別）。

これ↑はAliExpressにも売ってます。5742円/m（送料込み）。

今回は、注文したレールのネジ穴に合わせて30mm単位にしているので、20mm単位のシリーズは使ってません。無理矢理使えなくもないのですが。というか20mmのほうがいろいろつかいやすい。レールだけが30mmピッチなので、片側だけ20mmの溝に入れて、もう片側はドリルであけた穴にネジを差し込んでもいいかもしれない。その案も考えてみましょうか。

CNCマシン：X軸再々設計

もう一度よく見てみたら、X軸断面は30150でいけるということが分かりました。
一度はダメだと思って30180まで大きくしたけれども、図面上重なってみえる部分が、３次元的には重なっていなかったので、ひとつ戻って30150で行けることになりました。おそらくこれが最終案になるだろうと思われます。今までの中で一番すっきりした構成になったかもしれません。
唯一問題は、30150が国内では手に入らないこと。AliExpressにだけ売っているので、どうしようかと。前々回の30150を使った案で言っていたように、ミスミで手に入る30120に3030を付け足して30150にするという案で、いまのところまとまってます。もちろん30150をAliExpressから入手することもあり得ますが、それもまた部品が届いてから、現物チェックしながら最終決定ということに。


これ↑が、おそらく最終形になるだろうと思われるX軸断面の案。Z軸は変更なし。
基本的に、垂直に立った30150（30120+3030）の側面にガイドレール2本、そしてその間にボールスクリューというオーソドックスな構成に辿り着きました。問題となっていたところは、ボールスクリューのナット部分とベアリングユニット部分が、ガイドレールにぶつかってしまうというところ。しかし図面上重なってみえるけど、実際は前後に配置することでボールナットはぶつからず、ボールスクリュー両端に配置されるベアリングユニットだけが、ガイドレールのベース部分で5~6ミリほど重なってしまうという感じ。しかし、その部分だけガイドレールのベースを少し削り取れば、なんとかおさまるということになりました。この構成が、一番スリムで作業的にも楽な方法だと思います。つじつま合わせの5mmスペーサーも使わないことになりそうなので、これ以上シンプルな構成はないかと。
右側のトリマーホルダーからX軸30150アルミフレームまでの厚さが223mm。前々回の厚さまで戻りました。

かなり行ったり来たりしましたが、こうやって少しずつ完成度をあげて行こうと思います。
これでAliExpressで30150を入手すれば、部品数も少なくなるしつくりやすくなる。これで、ケーブルをおさめるキャタピラ状のケーブルドラッグチェーンも30150の上部に取り付けることができそう。

やっぱり30150を買った方がいいかな。

ちなみに、Z軸にも使えますが、全体的な厚みがでてしまうので、最終的に作業エリアにゆとりができたら、使ってみてもいいかもしれません。とりあえず保留。
あとは、X軸のモーター取り付け部分とY軸のスライダー部分を再検討すれば、だいたい全貌が見えてきます。

CNCマシン：再度、X軸設計し直し

前回の設計内容で大丈夫かと思って、やや細かくCADで描いてみたら、間違いを発見。
前回30150を使った方がいいと言っていたけれども、30150ではダメで、さらにもう一列多い30180にしなければいけなかったことに気づいた。細かく図面を書いてよかった。


これはX軸断面で、図面左を見ると、既存（ミスミ）の30120アルミフレームの上下に3030を一本ずつ追加して、30180にする方法。上下からM4x25mmを差し込み、3030を貫通させ（あらかじめドリルで穴あけしておき）、中央の30120に連結させる。連結させたあと、図面右にあるように、ガイドレール、ボールスクリュー、ベアリングユニットを取り付ける。こうすることでさらに剛性アップ。ベアリングユニットは30mmピッチでネジ穴があいていないため一度5mmアルミ板をかませて固定する。その分5mm多くなってしまうので、ガイドレール上のスライダにも5mmかませて同じレベルにする。

とりあえず、X軸はこんな感じでいくことになりそう。Z軸は変更なし。ミスしないようにCADできちんと細かいところまで描いたほうがいいかも。見落としがあるかもしれないので。

ということで、AliExpressの30150（7132円/m）でも足りないので、やはりミスミで30120（1本）と3030（2本）の組み合わせで30180にするしかないかも。そうするとX軸用アルミフレームは3920円+720円x2=5360円ということになります。

ちなみに30180の倍の厚さ60180はあるかというと、

一応ありますね。これなら一本でいけます。NICオートテックで8501円/m。ミスミにはないようです。これでもいいですが、だんだんゴツくなりすぎ。剛性はかなりとれると思うけど、どうしようかな。いちおう候補には入れておきましょう。値段もけっこうするし。これならもっとスパンの大きいものがつくれそう。
30180なら、Z軸＋X軸で228mmの厚み。60180だと258mm。もう少し設計をすすめてから決めよう。

Z軸、X軸の再検討

Z軸に関しては、ほぼ設計終了。頼んだセットの中のZ軸レールとボールネジが350mmもあったので、高くそびえるような感じになってしまった。一番上についているのがNEMA23。

これ↑がCADで書いたZ軸の側面図と正面図（真ん中）。他の部品との干渉を考えてボルト穴も確認。図面下にあるのが、Z軸の断面図。径65mmのトリマーを固定するホルダーがついている。Z軸は基本的に5mm厚の150x380mmのアルミ板に全てがのっている。径16mmの2本のガイドレールがかなりゴツいので、それ自体でかなり剛性があると思う。

図面左右にあるのは、Z軸側面とX軸の断面図。二つのパターンを考えており、最初は右側の案。
X軸がけっこう悩みどころで、最初は6060のアルミフレームを基本構造とし、その上下にガイドレールをはさみこむようにつけてみた。ボールスクリューは6060の左側についている。なぜ6060をつかっているかというと、ガイドレールには30mmの幅でM5の穴がついているため、6060の30mm間隔の溝とちょうど合う。先入ナットをつかって簡単に固定できると思ったから。しかし、そのあとにどこにボールスクリューをつけたらいいか悩んで、結果的にこうなった。しかもレール上のスライダーにアルミチャンネル4080をかぶせて、全体的に6060を囲む感じになった。まあなんとかぎりぎりおさめた感じ。

図面左は、もうひとつのX軸の案。本当はこうしたい。この場合はX軸のアルミフレームは30150（30x150mm）が必要となるけれども、国内で30150を取り扱っているところがない。150mmもあるのでたわまないとは思うけど、Z軸と同じように２本のガイドレールの間にボールスクリューもおさまってコンパクトになる。最初の案（図面右側）のZ軸とX軸断面を含めた厚みが264mm、30150をつかっている案は223mmで、41mm薄い。たった41mmかもしれないけれど、Y軸方向に900mm以上作業エリアを確保しないといけないので、この41mmでもかなり大きい。
AliExpressでは30150は売っている。7132円/m。けっこう高め。

これ↑の、端から2列の溝とレールの穴がちょうど合う。ほかで検索しても、このタイプはここにしかない。15150という15mm単位のアルミフレームはあるのだけれど、溝のピッチは合うけど、薄くて弱すぎる。断面図をよく見ると、芯が通っていないので蛇腹のように折れ曲がりそう。

ミスミでも扱っているのは30120までで、ひとつ足りない。
NICオートテックでもアルミフレームは扱っているけど、同じように30150はないみたい。
そこで考えたのが、30120に3030を付け足して、30150にしようかと。

これ↑が30120（3200円/m）。
そして以下が3030（720円/m）。エコノミータイプNEFSで充分。

X軸は約1000mmなので、3200+720=3920円。ただ、問題なのはこの手のアルミフレームは直角に接合はできるけれども、平行に連結できない。基本的に溝に埋め込んだ先入ナットに外部からボルトで留める方法でしか固定ができないためである。考えたのは、3030の溝から4mmの穴をドリルであけ、そこにM4ボルトを貫通させるようにいれて、30120に留めるという感じ。溝幅は8mmしかないため、M5だときついので、通常M5をつかっているところ、そこだけM4ボルトとM4先入ナットに変更すればいちおう可能となる。あとは、ガイドレールによっても、3030と30150が連結されるので、きっと強度的には問題ないはず。そうすれば、最初の図面にあったような構成にできる。
あとは値段の違い。AliExpressで7132円（送料込み：EMS）、ミスミで3920円。3000円ほどの差でしかないから、AliExpressでもいいのだけれど（EMSだし）。もう少し設計を進めて、厳密な長さが決まれば、その寸法で注文してもいいかもしれない。

いまのところこんな進行状況。また微妙に設計内容がかわるかもしれない。

やっと注文しました。

前回投稿の部品セットをやっと注文しました。ほとんどSaleの文字に惹かれて、決めてしまった感じです。Fedexなので、来週には届くでしょう。
ステッピングモーターNEMA23（4個）は、３個セットを4個同時に送れないかとメールしておいたので、その返事待ちです。
ドライバDRV8825も注文しましたが、それは３週間くらいかかるかも。aitendoで買ったドライバA4988があるので、とりあえずは大丈夫です。

あとはミスミでアルミフレームを900x1100mmに合わせて注文する感じです。
具体的に部品の寸法も分かって来たので、それに合わせて設計です。
AliExpressで注文した部品類は、すべてこのアルミフレームの上にのるので、ネジの位置など確認しながら、ちょうどいいアルミフレームを選んでいく予定です。

Z軸に関しては、150x350x5のアルミ板にレール2本、その間に送りネジを通し、上下にベアリングボックスが配置される感じです。あとはアルミLアングル材などでモーターマウントをつくり、スライダーの上に150x150x5のアルミ板をのせて移動テーブルを付ける感じです。

メインフレームのほうは、径16mmのスチール製のレール（ベース部分はアルミ）があるので、それだけでも剛性が高そうなので、それほど太いアルミフレームは必要ないかもしれないです。
レールベース部分には30mmの幅でM5用の穴が開いているので、その穴にフィットするような30mmが2列の6060アルミフレームがいいかもしれないです。そのままアルミフレームのスリットに先入ナットを使って固定できそうです。

上の図面右下が6060です。いわゆる60mm角のアルミフレームの断面図。各側面に30mm間隔で２列溝がついているので、同じようにレールベースに30mm間隔であいている穴と合わせます。ミスミでは「HFSP6-6060（上図面1100mmで6170円）」と「AFS-6060（下図面：1100mmで3218円）」があるようで、たぶん安いほうで充分だと思います。

これ↑が、径16mmスチールシャフト付きレールの図面。SBR16~という種類のものです。これが、アルミフレーム6060の上にのる感じです。下の表のSBR16Sの欄のCがベースの穴間隔です。30となっているので、6060の溝に合うはずです。
以下のような先入ナットを溝に入れてM5で固定していきます。表を見るとレール長手方法に150mm間隔で穴があいているようです。

この先入ナット（HNTT6）は、50個で1320円。M3からM6のネジ穴が選べるようです。
平行に並ぶY軸(1100mm）6060アルミフレーム２本については、それぞれの上にレールがのる感じです。それをまたいで移動するX軸（900mm）6060アルミフレーム（3190円）に関しては、おそらく上下にレールがつく感じになるでしょう。なので、Lアングル２個とアルミ板をつかってコの字型になるようにスライダーがつく感じです。そしてコの字型のスライダーにZ軸ユニットが取り付く感じです。あとはY軸同士をつなぐ3060を２本（1000mm:２本で2860円）をとりあえずは以下のようなジョイント部品でつければだいたいのかたちが見えてきます。

図面を見るとけっこうそれぞれの部品がゴツいので、できるだけコンパクトになるようにしたいと思います。いまスケッチしてみたけれども、レールはいいけれど、送りネジをどのへんにつけるかが難しいです。かなり全体が太くゴツくなりそうです。

アルミフレーム類：
6060（1100mm：2本）3218円×2=6436円
6060（900mm：1本）3190円
3060（1000mm：2本）2860円
超低頭六角穴付きボルト（M5x10mm：50個）1350円
先入ナット（50個）1320円（エコノミーなら1500円/100個）
L型ジョイント（8個）1672円
合計16,828円

レール、送りネジ一式 37,516円
NEMA23（4個）＋DRV8825（4個）　9235円

全体合計 63,579円

予定の５万円を超えてしまったけど、結局かなり欲張ってしまったので仕方ありません。
でも思っていた２倍以上のスペックです。
あとは部品が届いてから、現物を見ながら制作という感じです。

あとレーザーモジュールに関しては、以下の5Wのものがいいかも。
これで、18,041円です。全部で10万円以下には収まるでしょう。

MakerSlideかv-Slotか、あるいは？

現在決まっているのは、

・CNC Shield3.0（後々、3.10へ）
・ステッピングモータードライバ：A4988（後々、DRV8825）
・Grbl Interpriter：Grbl v0.9
・G-Code-Sender：Grbl Controller3.6.1（その他いくつかあるので使いやすいもの）

という感じで、コントローラーとソフトはなんとななりそう。
ステッピングモーターも前々回大体使えそうなものが見えて来た感じ。オールNEMA17にしようと思っていたけど、できるだけNEMA23を使う方向で。

あとはやっぱりハードの設計。特にレールとスライダーを剛性やガタつきないようにどう組み立てていくか？レールに関しては、MakerSlideかv-Slotかという選択にはなるだろうけど。
その前にShapeoko3やX-CARVEでは、どのくらいの断面サイズのアルミフレーム（レール）が使用されているかチェックする必要がある。

Shapeoko2に比べ、Shapeoko3ではさらにアルミフレームが太くなっている。Shapeoko2やX-CARVEでは、MakerSlide20x40のレール付きアルミフレームが使われている。

これ↑は、20x40mmのMakerSlide（Inventables：$20.93/m）。ためしに1mを3本買うと、送料込みで$116.73（約13365円）。つまり4455円/m。
AliExpressだと5380円/m（送料無料）。

それに比べ、日本のミスミで売っている通常のアルミフレーム（レールなし）は以下。

同じ20x40mmのものでHFS標準タイプなら890円/m、HFSエコノミータイプで800円/m。
AliExpressだと安いのかと思ったら普通のアルミフレームですら送料込みで約2500円/m。

アルミフレームではないけれどもレール部分だけのものもAliExpressでは売っている（以下）。

V slot rail aluminum profile extrusion openrail makerslider、986円/m。

フラットバーの片側にMakerSlideのような山型のレールがついている。

OpenBuildsPartStoreでも「Open Rail Linear Rail」で売っており、図面もあるけど小さくて見にくい（678円/m送料別）。でも便利そう。
ミスミのアルミフレームに取り付ければ、合計で約2800円/mとなる。案外いいかも。
以上が、MakerSlide。

もうひとつの候補としてv-Slot railがある。これもサイズ20x40（2040と呼ばれている）で比較してみる。
まずAliExpressでは、2495円/m（送料込み）。

特にこの店では、様々な種類のv-Slot railを売っているようだ。
20x20（1554円/m）、20x40（2495円/m）、20x60（2953円/m）、20x80（3769円/m）まである。それぞれ送料込み。
さらに40x40もある（以下）。3031円/m（送料込み）。40x40はX軸にいいかもしれない。

まとめれば、MakeSlideの場合は基本的に20x40mm、太くするならミスミのアルミフレームにレールだけの部品を取り付ける感じ。
v-Slot railの場合は20x20から20x40、そして40x40もあるので、この組み合わせでそのままつくることができるかもしれない。
特にX軸は強固でなければいけないので、40x40がいいかも。Y軸は、20x60という感じか。

ここで再度「Shapeoko」と「X-CARVE」ではどのくらいの太さのフレームをつかっているかチェックしてみる。

Shapeoko1：
X軸：20x40mm MakerSlide（V Wheel上下2個ずつ合計4個でスライド）
Y軸：20x40mm MakerSlide
Z軸：20x40mm MakerSlide

Shapeoko2：
X軸：20x40mmを2本 MakerSlide（V Wheel上下前後2個ずつ合計8個でスライド）
Y軸：20x40mm MakerSlide
Z軸：20x40mm MakerSlide

Shapeoko3：
X軸：85x55mm 新フレーム（片側レール付き/V Wheel上下2個ずつ合計4個でスライド）
Y軸：85x55mm 新フレーム
Z軸：20x20mm MakerSlide（両サイドに1本ずつ合計2本）

＊X軸がShapeoko1から2になると２本に強化されている。そしてShapeoko3ではXY軸ともに新たな大断面のフレームとなっている。ShapeokoはXL/XXLサイズ（作業エリア834mm角）をリリースすることを想定して、この新フレームをあらかじめ用いていたのかも。


X-CARVE：
X軸：20x40mm MakerSlide（V Wheel上下2個ずつ合計4個でスライド）
Y軸：20x40mm MakerSlide
Z軸：20x40mm MakerSlide

＊X-CARVEはサイズが大きくなってもXY軸ともに20x40をつかっている。Shapeokoに比べると確かに華奢かもしれない。というか、X-CARVEも何かしらのアップグレードをしたいのだろうけど、Shapeokoのほうが開発スピードが早いのかもしれない。

ということから、フレームの剛性についてはShapeokoを参照したほうがよさそう。
おそらく、ステッピングモーターのトルク、スムースな動き、V Wheelのガタつきはあまり問題にならないのかもしれない。それよりもフレームの剛性をいかに獲得するかのほうが、最終的な精度の問題に反映されるのかもしれない。

X軸に関しては、Shapeoko3のような特注フレームをつくるわけにはいかないから、最低でも20x60mmダブルで40x60mm、あるいは20x80mmダブルで40x80mmに太くするとかしたほうがいいかもしれない。
そうなると、2060ならX軸に2本、Y軸は１本ずつ合計2本、4m必要となる。
2080でも4m必要。

ミスミのフレームであれば、4060（1920円/m）も4080（2850円/m）もある。
エコノミーなら4060（1730円/m）、4080（1770円/m）。

これに↑、AliExpressで売っていた片側レール部品をつければ、1mにつき1972円プラス。
ということは、
標準4060なら3892円/m、標準4080は4822円/m。
エコノミー4060なら3702円/m、エコノミー4080は3742円/m。
v-Slot rail 2060ダブルなら5960円/m、2080ダブルは7538円。

具体的に全体で何本必要かと言えば、エコノミーの場合
X軸4080：1本、1m（上下レール部品付き）、3742円
Y軸4080：2本、2m（上下レール部品付き）、3702x2=7404円
Z軸：未定
他2080：2本、2m（レールなし）、1550x2=3100円
そうすると合計フレーム＋レール代は、14246円。

Z軸をShapeoko2のキット部品（9040円）を使い、
以前計算したステッピングモーター（NEMA23を3個で7452円＋NEMA17を１個1590円）
と合計すると、32328円となる。
そのほか、
V Wheel20個セット3492円、
タイミングプーリーとベルト、
接続金具やアルミプレート、
ネジ類など入れて５万円以内には収まりそう。
残るは、レーザーモジュール5.5W（26300円）くらいか。

フレームが4080で、NEMA23が3個、NEMA17が1個。まあまあ丈夫そうで力強くもある。最初のイメージよりはかなりスペックはあがったけれども、それほど高いわけでもなさそう。
もっと安くつくれるだろうけど、そうすると剛性がとれない上にモーターも非力で使い物にならないかもしれないから、そこそこ強固な感じでつくっておいたほうが後々いいかも。

これで大体予算とスペックのイメージができた。あとは最終的な決定をして、そろそろ発注しなければいけない。AliExpressの送料無料だと3週間くらいかかるときもあるから。中国すぐ近くなのに遅い。

CNCミリングマシンについて

CNCマシンのヘッドを交換可能にして、ミリングとレーザーカッター兼用のマシンを自作したいと考えてます。
自作CNCミリングマシンだと、国内であれば「オリジナルマインド」で部品が購入できそうですが、けっこう高め。AliExpressで中国製を買うよりは信用できますが、部品全部揃えると10万円すぐ超えそうです。なので、参考程度に眺めつつ、同時に海外のCNCマシンも探してみました。特にArduinoを使ったオープンソース的なものを。候補としては以下のもの。

・Shapeoko

Shapeoko3：
価格：999ドル
作業エリア：16"x16"x3"（406x406x76mm）
ファームウェア：GRBL
Mac対応
NEMA23ステッピングモーター使用

レールというかフレームも太めで安定してそうです。

Shapeoko XL/XXL（1399ドル）が2016年３月末にリリースされるようです。その名の通り大きめのものです。
XL作業エリア：33"x17"x3"（828x431x7.6mm）
XXL作業エリア：33"x33"x3"（828x828x7.6mm）


・X-CARVE

オプションがあり、値段が変わってきますが、最小のもので以下から。
価格：934.90ドル
作業エリア：300x300mm

作業エリアを大きめにすると、以下くらい。
価格：1213.90ドル〜
作業エリア：800x800mm

ただし、不必要なオプションなど省いていけば、1000ドル以下にもなりそう。

このサイト（INVENTABLES）では、その他パーツ類なども購入できます。
たとえば、レール付きアルミフレーム（以下）。

このタイプ↑。「MakerSlide」という片側にV型の山がついているアルミフレームがレールになります。1000mm長で20.93ドル。
そのための車輪が以下。

V型の山のついたレール上をこのV溝付きの「V-Wheel」が転がるという仕組みです。これならブレが少なくなりそうです。１個（１セット）4.85ドル。20個で75.50ドル。
Shapeoko3もX-CARVEもこのV-Wheelをつかっているようです。

ちなみにV型の山のついたアルミフレームは、日本のミスミでは売ってないはず。
V溝樹脂ベアリングは、近いものなら日本でも手に入ります。たとえばこれとか（１個100円前後）。

ただし、またAliExpressへ行ってみると、「MakerSlide」も「V-Wheel」も売ってますね。
「MakerSlide」は、なぜか高い。
送料含めて安い方から買う方がいいでしょう。
いずれにしても、このVレール付きアルミフレームは使えそうです。

ちなみに、日本製の「Smart Laser Mini」のレールとホイールは、ちょっと違う感じです。

これは↑「V-slot」アルミフレームと呼ばれています。
国内ではAmazonでも購入できるようです。


海外だと「OPENBUILDS partstore」にあります。
20x20は売り切れ中ですね。1000mmで1123円。
20x40は在庫ありのようです。1000mmで1460円。
比較的安いと思いますが、送料を入れるとかなり高くなりますね。
ホイールは、「Solid V wheel」というみたいですね。一個545円。

ちなみにAliExpressでも売ってます。こちらのほうが安くなりますね。
20x20で、684円/m＋送料863円、
20x40で、912円/m＋送料1572円というのがあります。
ホイールも２０個セットで3990円送料無料。

「MakerSlide」＋「V-Wheel」にするか、「V-slot」＋「Solid V wheel」にするかで悩みますが、どちらもガタが少なくて済みそうなので、マシンの設計次第で、どちらがいいか決めたいです。
ここまで来ると、部品調達も何とかなりそうなので、自作できそうな感じになってきました。
マシンのX軸とY軸の仕組みについては、このどちらかを使って行けそうです。あとはミリングマシンにしたときのZ軸上下方向の動きをどうするかという感じです。
ルーターやレーザーモジュールを片持ち梁で付けるようになるので、あまりハングオーバーしないように、スリムな仕組みにしたいと思っています。
場合によっては、以下のような台形ネジを使おうかなとも検討中。

これ↑もAliExpressで見つけたものです。一応バックラッシュ対策もとれるのでよさそうです。
1937円送料無料。

この辺の部品を組み合わせれば、そこそこガタのないものがつくれそうです。
ルーター、電源は手持ちのものを使い、あとはレーザーモジュールを何Wにするかという感じです。

追記：その後内容を新しく書き換えたほうはこちら。