CNCマシン：制作中１６（スピンドルマウント）

4/1にAliExpressに注文したスピンドルマウントがやっと到着。Air Mail便で27日もかかりました。なかなか着かないので気になってはいたのですが、トラッキングしてみるとこんな感じ。

4/14に[Reach Guangzhou terminal]、Leave [Guanzhou] TAC Air Terminalとなっているので、空港に到着して出発したかのようですが、4/16にも同様に到着して出発、さらに4/23にも到着と出発。これって、出発したのに、また同じところに戻ってるみたいな感じ。4/23の出発後、4/26に川崎に到着しています。もし、4/14にちゃんと出発していれば、その3日後の4/17には川崎に着いていたはず。そしてその二日後の4/19には手元に届いていたはず。なんで、途中で３回も同じところをぐるぐると回っているのかなと疑問に思っていました。今までの経験だと、早ければ10日くらい、遅くて3週間くらいでしたが、今回はかなり遅いほう。配送がきちんとすれば、AliExpressももっと使いやすくなるんですが、ちゃんと着いたからよかったと思うしかないのかも。

思ったより大きい。がっちりホールドしてくれそうなのでいいかもしれません。アルミキャストですが、柔らかいアルミのようでそれほど重くないです。一見きれいに見えますが、アルミの上にシルバーの塗装がしてあります。手で持つと塗装がついて手が銀色になります（なので一度タワシで水洗いしました）。写真では分かりにくいですが、正直それほど精巧なつくりではないです。三つ穴なのになぜかネジは２本しかついていませんでした。径65mmのスピンドル用です。手持ちのマキタのトリマが入るかチェック。

けっこうぴったりで特に問題なし。多少バリがあるので、ヤスリで面取りなどしました。
同時に、二股のクーラントチューブも届いたので、取り付けるとしたらこんな感じ。

このクーラントチューブは集塵用に買ってみたのですが、このトリマは下に吐き出す排気になっているので、この程度ではあまり集塵効果は期待できません。以前つくった360度囲い込む集塵装置をつけたほうがいいかもしれません。このクーラントチューブは、逆に空気を送り込んで文字通り冷却用に使うかもしれません。
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ということで、またスピンドルマウントに戻りますが、スピンドルマウントとZ軸の移動テーブルに穴あけする必要があります。マウントのアルミは柔らかく、すぐに穴があきます。M5用に径5.5mm貫通穴をあけて、ボルトの頭を沈めるために（16mm長のボルトでは短すぎたので）径10mmで5mmほど（隣の立ち上がりがあるため、段付きドリルビットだと短すぎて使えない）。
以下のように取り付けてみました。特に問題なしというか、予想通りという感じ。

ちなみに、トリマ+マウント＋Z軸でちょうど8kgくらい。やっぱり重い。
トリマから伸びている電源コードは、蛇腹ホースや何かで宙に浮くようにしないといけないかもしれません。あるいはピアノ線をケーブルにつけるのでもいいかもしれません。電源コードはこの先にスピードコントローラーがついて、いちおうスピード調節できるようにします。
以下が以前Amazonで購入したスピードコントローラーです。20Aまで大丈夫なので、アルミLアングルなどを切断する際の卓上マルノコにも使っていました。けっこう便利です。



配線作業も大体終わりそうなのですが、そろそろ直動機構の平行やレベル出しをしなければいけません。

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続き：いよいよ試運転

CNCマシン：レーザーモジュール（5W?）到着

4/9にAliExpressに注文したレーザーモジュール5W（$156.53）が届きました。9日間で届いたので早いほうです。China Post AirMailで送ってきました。
開封してみると、以下のような感じ。当然マニュアルなどは一切入っていません。ACアダプターだけ厚紙の箱に入っており、レーザーモジュールとドライバはプチプチに包まれて袋に入っていただけ。全体も箱に入っておらず、紺色のビニール袋に３つゴロゴロと入っていました。

ACアダプターは、よく見ると100-240Vまで対応なのでそのまま使えそうです。ドライバは本当についてくるのか心配だったので、いちおうメッセージで聞いたら「ドライバはある」と言っていました。
追記：
この画像からも分かるように、ドライバ上方に二つ白いコネクター端子があり、コネクターには左から黒赤（FAN用）と黒赤（LD用）がつないである。ケーブルの色で判断すると、-+-+という感じで並んでいるように見える。しかし、ドライバの基板上にはLD端子のマイナス側に赤ケーブル、プラス側に黒ケーブルがつないであることになっている。つまり基板上では左から-++-という順番。怪しいので計測してみると、ドライバLD+端子には約5.5Vの電圧があり、どうやらレーザーモジュールへとつながっている赤黒の線の色が逆になっている（紛らわしい）。唯一手がかりとして、コネクターの向きがFANのコネクターと同じ向きにして差し込む（つまり赤が-端子、黒が+端子）。配線し直したりするときに注意が必要。

しかし、思ったより小さい。レーザーモジュールは32x32mm角で長さは75mm（クーリングファン含む、先端のレンズ部分除く）しかない。これで5Wも出るのかと思って、レーザーモジュールをよく見てみると、なんか違う。

（画面右が、レーザーモジュールの表面に貼られているシールの表記）
Wavelength:450nm
Outputpower:5.5W
となっている。
注文したのは5W、そしてWavelengthが520nm（Green）＋450nm（Blue）だったはず。ということは0.5W分得したってことか？たしか、5.5Wで売っているモジュールは450nmのブルーレーザーだったので、これはそのタイプと同じということになります。
注文した商品とは違うけど、これならOKということにしましょう。結局5Wの値段で$156.53でしたが（他のショップだと$200以上する）、今見ると5.5wなら最低でも$280〜300くらい。ということはかなり安い買い物ができたことになります。

これ↑は、付属のレーザードライバ基板で、左側に電源12V端子、そしてTTL端子がちゃんとついているので、PWMで出力を可変できるはず。実は、注文した後に、「画像にはドライバらしいものが写っているけど、5番目の写真と7番目の写真では物が違うけど、どっちが本当だ？」と聞いたら、「すぐに全部の写真送る」と言っていた。全然画像を送ってこないから、「時間かかるならいいよ。ちなみにACアダプターはAC100V対応か？たぶんAC220Vしか対応してないだろう？AC220Vのアダプターなら送ってこなくていい。そのかわり何かそれ相応のもの送ってくれ」と頼んだ。すると、「忙しくて画像送るの忘れてた。しかも商品はもう配送会社に手渡してしまった」とか言っているから、「わかった。もういいよ。」と言って、「ショップの画像や商品説明がわかりにくいから、内容物：5Wレーザーモジュール、レーザーモジュールドライバボード、ACアダプター220V用とでもちゃんと書いておけ」と伝えたら「わかった。ありがとう。そうするよ」って言っておきながら、いまだに何も改訂されていない。たしかにいい加減な店だとは思ったけど、他店よりずっと安いのでまあいいかという感じだった。その結果、5Wじゃなくて5.5W、しかもACアダプターも100V対応だったので、結果的にはよかった。

これ↑は、レーザーモジュールの先端部分。この部分についてもちゃんとフォーカスできるようになっているのか気になっていたけど、こんな感じ↓で回すと伸び縮みするようなので大丈夫そう。

裏側（というか側面）には、M3のネジ穴が縦一直線に４つついているので、一度アルミ板でもつけて、それをZ軸に固定できるようにすればいいかもしれない（本当はドライバをつける穴なのかもしれない、穴のピッチが同じなので）。このヒートシンクつきの黒いアルミ製ボディはけっこうつくりが雑だけれど、まあ仕方ないという感じです。
出力が強いので、まだ点灯実験していませんが（ちょっと怖い）。たしか以前300円くらいで買ったレーザーゴーグルは190nm〜540nmまで守備範囲があるので、それをつけて実験したいと思います。

FedExからの関税請求：
そういや、FedExから2000円の請求書も届いた。何かと思ったら、ボールスクリュー＋ガイドレール一式の関税＋手数料とのこと。今回のレーザーモジュールなど小物の場合は大体ギフトとして送ってくるので（領収書や納品書とかも一切入ってないので）、関税とかはかからないんだと思うけど、ボールスクリュー＋ガイドレール一式は商品として送って来たようで、関税がかかったみたい。仕方ないので払うしかないけど。

追記：
ちょっとレーザー試してみました。ちゃんとレーザーゴーグル装着して。

板から5cmほど離してレーザー照射してみました。光が当たった瞬間からめりめりと音を立てて焦げていきます。近づけたり遠ざけてみたりしましたが、焦点がちょっと分かりにくい感じです。レーザーモジュールのレンズ自体も動かすことができるので、ぴったりフォーカスを合わせるのがむずかしいです。その間ずっと見ていないといけないのも、ちょっと危険で怖いですね。ゴーグルをしているせいか残像が目の中に残るというわけではないのですが、なんとなく目が疲れた感じします。ゴーグルの隙間から青白い光が自分の体に当たっているのが見えて、溶接しているときのような感じです。ブルーレーザーなので、紫外線に近いのか、顔の皮膚もなんとなく日焼けしたときのような感触。やっぱりレーザーは怖いですね。CNCマシンが出来た後に、距離を変えながら何本か線を引いていく実験をしたほうがいいですね。とにかく光をあまり見ない方がよさげです。

いちおう、レンズを1mmほど出っ張らせた状態で、このベニア板（2.5mm厚）に55mmの距離で5秒ほど当てたときが、貫通しそうになっていました。5.5Wならこのくらいの板は切れそう。たしか4mmまでいけるとか書いてあったかも。ただ、焦げを少なくしてきれいに切るのは難しそう。

CNCマシン：部品到着

さきほどメインの部品となるXYZ軸ボールスクリュー＋レールセット（$325.51/FedEx IE送料込み）が届きました。セール中だったのとアプリ割引価格なので、少し安く買えました。

セット内容：（X軸900mm、Y軸1100mm、Z軸350mm）
XYZ軸ボールスクリュー＋ナット＋ナット用ブロック＋両端ベアリングユニット＋カップリング
XYZ軸ガイドレール＋スライダーブロック（4個ずつ、計12個）
追加部品：（Y軸1100mm）
Y軸ボールスクリュー＋ナット＋ナット用ブロック＋両端ベアリングユニット＋カップリング

Y軸は２本でモータードライブするので、もう一式Y軸用の追加部品も入っているはずです。
一番長いのがY軸1100mmなので、この荷物も大体そのくらいの大きさです。FedEx IE（エコノミー）で注文日から10日後に着いたということです。一応トラッキングでも今日届くことにはなっていたので予定通り。

こんな感じで2個に分けて送られてきました。グリーンシートで覆われて（日本でいうブルーシートのような素材）、さらにその上から透明テープでぐるぐる巻きされています。きれいとはいえないけど、けっこう念入りに梱包されています。税関で中身チェックのために開けられることもありますが、開けるのが大変そうなくらいテープで巻かれています。
手前の不定形な方がやたらと重い。きっとレールが入っているのでしょう。

どうやって開けようかと思ったのですが、端からカッターでグリーンのシートを切り裂くことにしました。そうすると、なんか変な枯れ葉っぽいものがでてきたので、なんだこれ？と思ったら、レールが縄でぐるぐる巻きになっていました。今時、縄か？（中国らしい）と思ったけど、案外いい梱包材かもしれません（バカにしてはいけない）。となりには細長い段ボール箱の中に、ベアリングユニットやスライダーブロックの小さい箱が２列になってぎっしり詰め込んでありました。とりあえず縄をカッターで切って、レールを取り出しました。長いレールは1100mmあって、重さを計ってみたら１本2.56kgありました。合計でこの箱だけでも10kg以上あったかもしれません。

こちらは↑もうひとつの箱。ボールスクリュー4本（XYZ軸3本＋追加Y軸1本）入っていました。スカスカに発泡梱包材が入っている感じ。とりあえず無事届きましたが、注文した部品が全部入っているか、寸法も大丈夫かチェックしました。ざっと見た感じ大丈夫そうです。

レールのほうは↑、スチール製の丸棒がアルミの台座に裏側からネジで留めてある仕組みになっており、台座は寸法通りでしたが、丸棒のほうが1mm前後長い感じです。おそらく別々に切って、あとで組み立てるんだと思いますが、丸棒をカットする人は少し雑な作業だったようです。

上の写真をよく見ると分かると思うのですが、ベース部分はきっちりそろえてあるにもかかわらずレール（丸棒）の部分の長さが微妙に違っています。

でも、設計上あまり問題にはならないので大丈夫だと思います。スチール製なので切りにくいですが、最悪グラインダーで削り取ることもできます。



これ↑が、ボールスクリューのモーター側の端部です。このように、径16mmのスクリュー部分から、ベアリングを通すために一旦径12mmに落とされ、さらにM12のネジ山がきってあり（ベアリングに固定するため）、最後は径10mmのところがカップリングに差し込まれます。

ボールスクリューをベアリングユニットに差し込むと上画像のような感じ。径12mmの部分がけっこうぴったりで、差し込むのに苦労しました。木片で反対から叩き込んで入れました。手ではもう抜けない。黒い四角いM12ナットで固定し、それからカップリングを入れるということです。

ボールスクリューをベアリングユニットに差しこんだときの寸法が気になっていたので、Z軸を簡単に組み立ててチェックしてみました。以下。

上の画像のように組んでみました。実際はこれらが350x150x5mmのアルミ板に固定されますが、いまは机の上に直置き。左側にステッピングモーターと接続するカップリングもセットには含まれており、赤とか青の樹脂が入っているカップリングよりは、このタイプ（全体がアルミ製で溝が切り込まれている）でよかったです。以下。

Z軸のレールとボールスクリューの全長は350mmあります。レールはいいのですが、ボールスクリューは両端にある黒いベアリングユニットに差し込まれるために、移動可能な距離は350mm以下になってしまいます。この状態で二つのベアリングユニット間は280mm。ボールスクリュー上を移動するナットが50mmあるので、最大230mm移動可能。とはいっても、Z軸はあまり移動する必要はないので、移動距離が縮まっても問題ないです。

この部分↑が、ショップにのっていた図面とちょっとだけ違っていました。これはZ軸の下端ベアリングユニットですが、ベアリングが5mmほど奥に入り込んでいます。図面では入り込んでいなかったので、この5mm分移動距離が縮まってしまうということです。ボールスクリューは径16mmで、このベアリングに差し込まれるために長さ11mmだけ径10mmに細くなっています。
以下が、ショップにのっていた図面。

これ↑を見ると、ベアリングは黒いハウジングの左についていますが、今回送ってきたものは中央についているという感じです。CADでも、これを元に描いていたので、少しだけ修正しないといけません。ボルト穴の位置などもかわってくるので。それほど大きい違いではないので、なんとかなりますが、Z軸だけでなく、X軸、Y軸でも同じことが起きるので、その分5mmずつ作業エリアが小さくなります。

あとは各部品の精度ですが、ボールスクリューはさすがにベアリングボールが入っているため、ガタはないです。レール上のスライダーのほうはどうかというと、手で動かしてみると少しガタがありました。でもよく見てみると、側面に六角ソケットネジがついており、六角レンチでしめてみたらかなりきつくなってガタはなくなりました。つまりこの締め具合で調整可能ということです。よかった。

もうひとつ、ボールスクリュー上のナットと、レール上のスライダーが同一平面上にあるかどうかです。定規を当ててみたら、だいたい大丈夫そうです。上の画像では、左に見えるボールスクリューナットのほうがやや下にあるように見えますが、スライダの締め具合も調整可能だし、なんとかなるのでは。最悪シムを挟んで、できるかぎり同一平面上にならぶようにしたいと思います。まだ、レールもなにも固定していないので、その分の誤差で写真のように見えてるかもしれません。今後の施工の仕方で精度もかわるかもしれないし、いまのところはそれほど問題にはならなさそう。

ということで、一通りチェックしましたが、特に問題ない感じです。
中国製だから信用できないといわれますが、中国もどんどん成長しているのだろうし、その分精度も上がって来ているのかもしれません。ただ心配なのは、今後値段があがっていくことだけでしょうか。数年もすれば、今の値段ではきっと買えないでしょう。どんどん日本の製品に近い値段になっていくとは思います。

それとこのセットを買うときに、このセットに含まれているY軸のボールスクリューやベアリングなど一式を追加注文したいとショップにチャットしたら（以前の投稿で書いたように）、普通より安い価格でOKしてくれた。しかし、その追加分の支払いボタンはないので、「どうやって支払えばいい？」ときいたら、「この部品（全然関係ない部品であるベアリングブッシュ）を13個買えば、その追加の部品代を支払ったことにする」と言われて、半信半疑でベアリングブッシュ13個買った。話の流れから大丈夫だろうと思ってそうしたけど、結果的にちゃんと追加の部品が届いてよかった。

AliExpressの配送について

どうやらAliExpressのSaleは終わったみたい。サイトが赤とオレンジに染まっていたけど、白に戻っていた。先日買った部品：$190.60＋送料$69.28が、$211.78＋送料$69.28に戻っていました。
以前もAliExpressの配送料について書いたけれども、いまだに配送については謎。

Sale中に電動工具の充電式バッテリー（39%off＋アプリ価格で2222円）を買っておこうと注文したときの、配送方法選択画面です。

配送料の安い順に、
PostNL
Seller's Shipping Method
EMS
FedEx IE
FedEx express
DHL
UPS

PostNL：
オランダからの郵便です。中国かと思いきや、たまにそうじゃないところから送られてくることもあります。バッテリーの重さは460g。PostNLだと2kgまでの小包だと日本まで約18ユーロ（2286円）かかるようですが、それだと送料だけになってしまう。ほとんど利益0もしくは赤字。ちなみに、純正バッテリーを国内で買うと9000円くらい。Amazonで同じ中国製を買うと3400円（39%offなし）くらいです。とにかく安い。オランダにも中国の工場でもあるんでしょうか。

Seller's Shipping Method：
だいたいはChina Post（中国郵政）になると思います。近いのに３週間はかかる。
品物によっては「China Air Mail」となっているときもあります。
ちなみに日本はGroup1（一番近い配達エリア）で、AirMailだと100gまで14元（242円）、100g超過ごとに9元（155円）。1kgだと1637円くらい。
Surface Airlifted Mail（SAL便）だと少し安くなって、1kgで925円。
Surface Mail（船便）だと、1kgで821円。
サイトには料金表はあるけど、日数までは書いてない。届けばいいだろってことか？
どれで送ってくるのかは知らない。おそらくAir Mailでは送ってこないだろう。SAL便だと、けっこう待たされることもあるみたいだし、船便になれば、もっと時間かかるし。この辺が理由で、3週間くらいかかるのかも。
中国元の単位はRMBというらしい。

EMS：
中国のExpress Mail Service。このレベルなら一応トラッキングできるはず。
日本にもEMSはある。AirMailよりは速いのではないでしょうか。一応、4〜6日で到着と書いてあります。

FedEx IE：
これはFedEx　International Economyで、通常の早いイメージのFedExよりはちょっと安くて遅いもの。保証などいちおうそれなりのサービスはついているようです。
5営業日以内。

FedEx Express：
FedExにもいろいろ種類あるようで、こちらは通常のFedExのはず。
基本的にはIF、IP、IEの順で早さと確実さのランクが別れているみたい。おそらくIP（インターナショナルプライオリティ）で送られてくるのでは。どちらにしてもIEをのぞいて、1〜3営業日以内で届くらしい。FedExに預けて、即空港へ運ばれるという感じですね。

DHL：
DHLもFedEx同様に迅速なサービスです。FedExがアメリカ本社なのに対して、DHLはドイツらしいです。つまり、アメリカならFedEx、ヨーロッパならDHLという感じでしょうか。
内容はFedExもDHLもきっと似たようなものでしょう。

UPS：
これもFedEx、DHLと同じようなサービスだと思います。一応アメリカが本拠地です。FedexとUPSどっちがいい？と聞かれても分かりません。
たまたま一番高い配送方法になってはいますが、FedExより少し格上なのでしょうか？なんとなくイメージ的にはUPSのほうがよさそうですけど。日本で言えば、ヤマトと佐川の違いみたいなものでしょうか。おそらくヤマトのほうが圧倒的に便利だとは思いますが。

そのほか、

TNT：
これもFedExなんかと似たようなサービスだと思いますが、オーストラリアが本拠地らしいです。
使ったことはないですが、確かオーストラリアも輸送料金は高めだったと思います。


ただ商品によっては、様々な配送業者を選べないときもあります。特に送料無料と書かれている場合は、ショップが勝手に決めた配送方法になったりします。

たとえばこれ↑なんかは、３つ選択肢がありますが、FedEx Expressしか選択肢はないような感じです。FedEx IEやChina Post Air Parcelは一般的に安いはずなのに、FedEx Expressにしろってことでしょうか。まさかChina Post Air Parcelを選ぶ人はいないでしょう。

AliExpressの場合、商品代が安くても（安さでリスト並べ替えても）、送料が高い場合もあります。当然、送料無料を選んでも、送料込みの値段設定になっていたりするので、結局送料別の商品と変わらないときもあります。
基本的には、商品代＋送料の合計金額で安いかどうか判断します。しかし、それで安いからといって、すぐにBUYボタンを押さずに、もう一回送料の選択画面をチェックしたほうがいいと思います。場合によっては、他のオプションも送料無料であったり、あるいはあと1ドルくらいたせば、急にFedExやDHLになったりするときもあります。China Postで３週間かかって送られてくるのなら、あとちょっと足して、FedExやDHLにすることができるときもあります。とくにFedEx IEがそんなに高くない場合もあるので、いちおうチェックするといいと思います。
とは言っても、工場やショップから配送されるまで、1週間とかかかる場合もあります。つまり1週間後にやっとFedExの手に渡って、そこから数日で届くと言う感じ。なので、FedExと言っても１週間以上あるいは10日くらいかかるときもあります。即日配送とでも書いていないかぎり、注文後数日で届くということはないと思います。
AliExpressの多くのショップがドロップシッピングをやっていると思われるので、注文してから発送されるまで時間がかかるときがあります。FedExなのに発送するまで1週間かかったりとか。

追記：FedExからの関税請求書
FedExなどで送ってもらうときに保険のための商品価値を記入する欄があって、ショップが勝手に記入する場合もあるとは思うけど、メッセージで聞かれて$300と伝えておいたら、後日FedExから2000円（関税1500円＋手数料500円）の請求書が届きました。大体の場合は、ギフトや商品サンプルという名目で送ってくるため関税はかかりにくいと思うのですが、商品として送ってくると関税がかかってしまうようです。商品の内容によっては、関税率もかわってくるかと思います。購入したものはボールスクリューなどの機械部品だったため、おそらく商品価値の5%程度が関税としてかかったようです。