CNCミリングマシンの場合、フライス盤がベースとなって比較的小型で剛性もあり、移動テーブルのついたもの、そして金属加工メインという感じです。それに比べCNCルーターマシンは、比較的大きめで、木工など(金属加工よりも切削抵抗を受けない素材)を加工するタイプという感じです。どちらも3軸CNCマシンとして仕組みは同じようですが、精度、剛性においては、CNCミリングマシンのほうが遥かに上といった感じでしょう。
比較的安価なフライス盤(手動):
安価なフライス盤(手動)であれば、プロクソンのこれ↑になるでしょうか。アマゾンで26,745円(送料無料)。
これを改造して3軸にステッピングモーターをつければCNCフライス盤になるかもしれません。
フライス盤は、もともと剛性が高くつくられているため、作業領域は狭いですが、精度が高い加工が可能です。小さな金属部品、あるいは電子回路基板など作成にはいいと思います。
フライス盤として、もう少ししっかりしたものが欲しいなら、
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こんな感じ↑の卓上フライス盤、105,838円(送料無料)。
同様に、これを改造してCNCフライス盤にすることもできそうです。移動可能範囲180x130mm。
これは逆に、XY軸だけの安価なクロステーブル。3,299円(送料無料)。
移動可能範囲は200x50mm。これにZ軸をつけてCNC3軸フライス盤にすることもできそうです。
しかし、改造するのが面倒であれば、オリジナルマインドのCNCミリングマシンということになるでしょうか。
作業テーブルサイズが、100x150mmのもので138,000円。
少し大きい150x200mmのもので178,000円。
作業エリアがこれ以上のものもあるけれども、そうなると20万、30万という感じでかなり高価になっていきます。
OpenBuilds:
それでは海外の製品はどうかというと、OpenBuildsの以下のようなものがあります。
作業エリア750x330mmとかなり広め。これで108,942円(送料別)。
これはどちらかというと、CNCルーターマシンに近いかもしれません。しかし送り機構はボールネジを使用しているため、精度も強度もそれなりにあると思います。X軸(左右方向)とZ軸(上下方向)にルーターが移動し、テーブルが前後方向(Y軸)に移動するタイプ。
また小型のものであれば、作業エリア350x280mmの以下のもの。
これもY軸方向にテーブルが移動するタイプで55,003円(送料別)とリーズナブル。
OpenBuildsはどちらかというとキット販売というより、CNCマシンをつくるために必要な部品を選んで自作するという感じなので、かならずしもこの形にこだわる必要もなさそうです。
AliExpress.com Product - DIY NEMA 23 c-beam Z axis kit CNC Z-AXIS ASSEMBLY kit M8 lead screw Linear Actuator Bundle set with stepper motor8923円(送料込み)。
おそらくこれは250mmのZ軸用かもしれません。詳しくはショップに問い合わせてみるといいでしょう。他のサイズも取り扱っている場合もあります。
AliExpress.com Product - free shipping via DHL or EMS Openbuilds OX CNC router machine OX CNC MECHANICAL KIT ooznest OX CNC Machine作業エリアは問い合わせないと分からないですが、画像から判断すると400x700mmくらいでしょうか。このキットで77,309円(送料込み)。
またもっと大きい作業エリアのものだと、
AliExpress.com Product - OX CNC Router Kit 1000x1500mm 4Axis Belt Driven Wood Metal Engraving Milling Machine with 175 oz*in Nema23 Stepper Motors
比較的安価なフライス盤(手動):
プロクソン (PROXXON)
売り上げランキング: 61,381
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これを改造して3軸にステッピングモーターをつければCNCフライス盤になるかもしれません。
フライス盤は、もともと剛性が高くつくられているため、作業領域は狭いですが、精度が高い加工が可能です。小さな金属部品、あるいは電子回路基板など作成にはいいと思います。
フライス盤として、もう少ししっかりしたものが欲しいなら、
東洋アソシエイツ
売り上げランキング: 69,311
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こんな感じ↑の卓上フライス盤、105,838円(送料無料)。
同様に、これを改造してCNCフライス盤にすることもできそうです。移動可能範囲180x130mm。
Yongkang Lison Industry and Trade Co. , Ltd
売り上げランキング: 9,581
売り上げランキング: 9,581
移動可能範囲は200x50mm。これにZ軸をつけてCNC3軸フライス盤にすることもできそうです。
しかし、改造するのが面倒であれば、オリジナルマインドのCNCミリングマシンということになるでしょうか。
作業テーブルサイズが、100x150mmのもので138,000円。
少し大きい150x200mmのもので178,000円。
作業エリアがこれ以上のものもあるけれども、そうなると20万、30万という感じでかなり高価になっていきます。
OpenBuilds:
それでは海外の製品はどうかというと、OpenBuildsの以下のようなものがあります。
作業エリア750x330mmとかなり広め。これで108,942円(送料別)。
これはどちらかというと、CNCルーターマシンに近いかもしれません。しかし送り機構はボールネジを使用しているため、精度も強度もそれなりにあると思います。X軸(左右方向)とZ軸(上下方向)にルーターが移動し、テーブルが前後方向(Y軸)に移動するタイプ。
また小型のものであれば、作業エリア350x280mmの以下のもの。
これもY軸方向にテーブルが移動するタイプで55,003円(送料別)とリーズナブル。
OpenBuildsはどちらかというとキット販売というより、CNCマシンをつくるために必要な部品を選んで自作するという感じなので、かならずしもこの形にこだわる必要もなさそうです。
このような↑、Cビームリニアアクチュエータという直動機構と送り機構が一体となった部品を組み合わせて、好みのサイズのCNCマシンを構成することができます。250mmのもので12,537円、500mmで14,367円、1000mmで16,855円(それぞれNEMA23モーター含む、送料別)。モーターなしにすればそれぞれ2500円くらい安くなる。
もう少し安価なタイプだとこちら↑のVスロットリニアアクチュエータ。これは送り機構として送りネジではなくタイミングベルトを用いたタイプ。より高速で動くことが可能だけれども、剛性や精度は送りネジを用いたものよりは落ちるという感じ。250mmで8990円、500mmで9530円、1000mmで10969円、1500mmで12,666円(それぞれNEMA17モーター含む、送料別)。モーターなしで1800円くらい安くなる。CNCミリングというよりCNCルーター用という感じ。
また、AliExpressでもOpenBuildsの部品やキットも販売しています。
NEMA23対応のCビームリニアアクチュエータであれば、AliExpress.com Product - DIY NEMA 23 c-beam Z axis kit CNC Z-AXIS ASSEMBLY kit M8 lead screw Linear Actuator Bundle set with stepper motor8923円(送料込み)。
おそらくこれは250mmのZ軸用かもしれません。詳しくはショップに問い合わせてみるといいでしょう。他のサイズも取り扱っている場合もあります。
AliExpress.com Product - free shipping via DHL or EMS Openbuilds OX CNC router machine OX CNC MECHANICAL KIT ooznest OX CNC Machine作業エリアは問い合わせないと分からないですが、画像から判断すると400x700mmくらいでしょうか。このキットで77,309円(送料込み)。
またもっと大きい作業エリアのものだと、
こんな感じのもの58,201円(送料込み)。
どうやら1000x1500mmのVslotレールを使っているようです。これもタイミングベルト方式。
という感じで、AliExpressで探せばいろいろでてきます。
また、お手頃なものとして人気なのが以下のようなタイプ。
AliExpress.com Product - CNC 3020 with ER11 Diy mini cnc machine,3 Axis pcb Milling machine,Wood Router, laser engraving With GRBL Control And Offline14,672円(送料込み)
3020というのは作業エリア(30cm×20cm)ということです。組み立てや調整をきちんと行えば精度は出るようです。
もう少し大きいのであれば3040というサイズになります。
タイミングベルト方式か送りネジ方式か:
送り機構をタイミングベルト方式にするか送りネジ方式にするかで値段がかわってきます。送りネジ方式にしても、送りネジが単なる三角ネジか台形ネジかボールネジかでも精度は変わってきます。当然ボールネジのほうが精度がでるわけですが、その分値段が高くなったり、重くなったり、移動スピードも精度が上がる分遅くなります。
タイミングベルトのメリットは、安価であるし、すぐに部品を取り替えられること。もしスライドレールを拡張したときにも、タイミングベルトを張り直せばいいだけです。特に2GTや3GTという規格のタイミングベルトは歯が半円形になっており理論上バックラッシュゼロなので、そんなに精度が出ないというわけでもなさそうです。普通に趣味で使う分には問題ないと思います。
X-CARVE:
このほかDIY的なCNCルーターなら、海外製ですがX-CARVEがあります。
作業エリアは800x800mmのもので約12万円(送料別)。これよりも小さいタイプもあります。これもタイミングベルト方式(Z軸だけ送りネジ方式)。
3軸CNCマシンで、ヘッドにダイオードレーザーを取り付ければレーザー加工機としても使えます。
ShapeOko3:
似たような価格帯でもうひとつShapeOko3というのもあります。
ShapeOkoもX-CARVEと同様にサイズに応じて約10万円から15万円前後。
これもタイミングベルト方式。何回かの改良を重ねて品質向上しているようです。
X-CARVEやShapeOkoで使われている部品の一部はAliExpressでも購入可能で、このような部品を組み合わせるだけで似たような仕組みのCNCマシンを自作することもできます。
どちらもタイミングベルト方式なので、
AliExpress.com Product - Torsion Springs Pulley Set Gt2 Timing Belt Replacement Kit Accessories Screws Idlers Durable>2GTタイミングベルトとプーリーのセット、391円(送料込み)。
AliExpress.com Product - Makerslide Aluminium Extrusion Buildlog 2X laser ORD bot 3 D printer CNC mill frame Aluminum Profiles MakerSlide ExtrusionMakerSlideというV型のレールのついたアルミプロファイル、1962円(50cm/1cmごとに40円/送料込み)。
AliExpress.com Product - Solid V Delrin Wheel 5mm bore - V Rail V Slot Aluminium Linear Extrusion 3D Printer RepRap CNC v-wheel Makerslide Openrail上記V型レール用のV溝ホイール、10個セット2943円(送料込み)。
AliExpress.com Product - 500mm length OpenRail Linear Rail V slot rail aluminum extrusion openrail makerslider black anodized
しかし、普通のアルミプロファイルこのレールを取り付けるという手段もあります。OpenRailというものらしいです。500mm長さ、2,001円(送料込み)。
断面はこんな感じで片方がV字の山がついています。つまり、普通のアルミプロファイルは国内で買って(たぶん、普通のアルミプロファイルは国内のほうが安いかもしれない)、あとからこのレール部品を取り付けるという手順です。またはアルミプロファイル以外の材料を使う場合(チャンネルやアングルなど)にも使えるかもしれません。ショップによっては最長で1500mmまであるようです。
こちらはMakerSlideとは違って、アルミプロファイルの溝自体がV型に斜めカットされているV slot Rail。1000mm、2,450円。写真は2040(20x40mm)ですが、サイズはいろいろあるようです。
ちなみに国内で普通に販売しているアルミプロファイルは、溝の部分がV型に斜めカットされていないため以下のV Wheelがぴったりはまらないので注意。
AliExpress.com Product - Delrin Flat type V-slot passive wheel delrin pulley wheel 5*24*10.5mm bearing printer roller wheel 3D printer 20 profile rail
一個109円(送料込み)。
V slot Rail用の角が斜めカットされているV wheel。
また別のショップでは、V Wheelがこの画像のようにMakerSlideにもV slot Railにも使えるものもあります。10個セット、460〜1,023円(送料込み)。
MakerSlideを選ぶかV slot Railを選ぶかは好みや設計次第です。アルミプロファイルの軸上(中心)に車輪を滑らせたいのなら、V slotのほうを選ぶという感じでしょうか。
という感じで、AliExpressにもCNCマシンの部品屋がたくさんあるので(ショップによって値段も多少違う)、探してみるといろいろあるはずです。このように部品選びをしていると、次第に自作したくなってくると思います。
基本構造はこれらの部品の組み合わせでつくることができますが、自作するならあとはモーターも含め電気系統という感じです。おそらく5万円程度で自作できるかと思います。
この他の自作用部品:
このブログ上で自作したCNCマシンは、当初これらの部品を組み合わせてつくろうと思ってましたが、スペック、剛性、強度などを欲張ってしまったため以下のような部品を使いました。
回転軸用パーツ:Grbl 1.1では3軸までしか制御できませんが、以下のような4軸以上のファームウェアを使用すれば、4軸目以降に回転制御機構を追加できそうです。ArduinoMega:4軸ファームウェアArduinoMega:5軸ファームウェアArduinoMega:6軸ファームウェアArduinoMega:6軸ファームウェア(Android) AliExpress.com Product - CNC Rotary A Axis chuck 50mm activity tailstock for CNC Router Engraver Milling Machine
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