CNCマシン：Inkscape + Gcodetoolsについて

追記：「gcodetools」に似た「Jscut」というブラウザベースのアプリがあり、個人的には「Jscut」のほうが使いやすいと思います（Jscutについてはこちらへ）

＊尚、Inkscape + gcodetoolsでの作業の流れについはこちら

部品が届くまでは図面を見ながら、CNCマシンのディテールなんかを考えています。
それと同時に、ソフトのほうも再チェック。

まずは、描画ソフト。イラストレータでもいいのですが、ここは一応無料のInkscapeでやってみたいと思います。Shapeoko wikiに詳しく書いてあるので、それを参考に。

Inkscapeは、オープンソースのベクター描画ソフトで、アドビのイラストレータ（有料：月額2000円くらいだったかな？）みたいなものです。もしイラストレータを持っていなければ、Incscapeを使いましょう。Windows Linux Macに対応しています。
Inkscapeダウンロード先はこちら。
Macの場合は、X11とかXQuartzも必要だったかな。InscapeはXQuartz上で動いていたはず。
リンク先のダウンロードファイルからXQuartzをインストール。
それで、InkScapeが立ち上がるはずです。Shapeoko wiki（英語）にはInkscapeのことが書いてあるので、それを見るといいかもしれません。

InkscapeのEdit>Preferences...を選ぶと各種設定の画面が出て来て、日本語も選べますが、Shapeoko wikiなど英語のサイトを見ながらやってるので、日本語だとどのことを指しているのか分かりにくいため英語のままにしてあります。
再度Edit>Preferences..に行き、Toolタブを選び、Bounding Box to Useの中のGeometric bounding boxにチェックを入れろとwikiには書いてあります。

それからGcodetools(Forumページ下のほうの投稿内のextensions.tar.gz)という便利なExtensionがあるようなので、それもインストールしたほうがよさそう。さらにはShapeoko wikiにInkscape＋Gcodetoolsチュートリアルのページがあるので、そっちに行ってみるといいです。英語ですがやり方が書いてあるので、なんとかできるかと思いますが、後でやり方を書いておこうと思います。
Inkscape内でGcodetoolsで生成したデータ（拡張子.ngcファイル）を、CAMoticsというソフトで3Dシミュレーションできるので、実際の切削作業前にかたちを3Dモデリングで確認できます。このソフトもダウンロードするといいと思います。

AliExpressで発注の際のやりとり

チャットやメッセージを使う：
いろいろ発注する場合、セット販売している部品類なんかは、一部要らないものが入っていたり、一部同じ部品を追加したくなるときがある。しかたないから、そのままセット販売のものを買って、さらに単品販売しているものを追加で買うというのがAmazonなんかでは普通かもしれないが、AliExpressの場合はその場でチャットやメッセージを送れるので、いろいろとこっちの都合に合わせて注文つけると、結構受け入れてくれる。

3個セット（割引品）を4個セットにしてもらうとか：
たとえば、ステッピングモーター3個セットが単品３個買うより安くなるわけだけど、４個欲しいと言えば、３個セット＋単品１個を普通は選ぶしかない。同時に複数買えば、同じ箱に入れてまとめて送ってくれることはあるだろうけど、商品とそれに対応したボタンでしか選択できないため、それ以外の組み合わせが普通はできないし、まとめて安くもしてくれない。店頭であれば、店長の判断で、その場であと1000円まけてくれるとか、なにかおまけにつけてくれるとかはあるかもしれないけど、ネットショップではボタンを押すだけなので、そうはいかないのが普通。しかし、チャットやメッセージでやりとりすると、４個セットにしてくれたりする。そしてそのほうが当然安くなるし、3個セットだとEMS配送（4〜6日で到着）になるけど、単品だとものすごく遅い中国の国際郵便（3週間）になったりするところを、追加のモーター含め全部をEMSで送ってくれる。

特別な注文の仕方：
あと、面白かったのが、ボールネジ＋スライダーセットにボールネジ類もう一式追加できないかと言ったら（英語チャットで）、「わかった。その欲しい部品のリストを送ってくれれば、特別対処する」といってきて、とりあえずその場でリストを送った。
「送り先はどこ？」とかれたので、「Tokyo」と言ったら、しばらくすると、「そんな国は見つからない、もう一度教えて」と。「国って？Tokyo JAPANだよ」と送り返した。すると「ごめんごめん、いや知ってる」と。そうしたら、追加の代金は送料含め$73だと言われたけど、「今回は特別$10まけてあげるから$63ドル」と。「最初のセットといっしょに送ることはできないのか？」と聞いたら、「日本なら近いし、送料安いでしょ」と。まあ、$10まけてくれたから、送料が$10くらいになったので、まあいいかと思って「わかった。でもどうやってその$63払えばいい？（そんな組み合わせの商品ボタンがないので）」と聞いたら、「この部品（無関係な部品/ベアリングブッシュ）を13個買えば、それに相当する金額になるから、オーダーしてくれればいい。そのときこの部品の注文ではなく、ボールネジの注文だとメッセージも書いておいて」と言われた。
なんかやり方がすごいなと思ったけど、いちおう13個分ベアリングブッシュを買って支払い手続きしてみた。そして、メッセージも残しておいた。半信半疑だったけど、念のため、「追加注文したボールネジの両端加工も忘れないで」と送ったら「大丈夫、ちゃんと覚えているから」という感じ。Fedexなので、すぐ届くだろうから、ほんとか嘘かはもうすぐ分かるけど、まあ、そのときのやりとりの流れからすると、嘘ではなさそうだから一応信用することにした。

追記：
あとで気がつきましたが、店によってはサイズ変更や材料の追加加工など行ってもらうときに、追加料金を払うためのボタン（他の商品と同じようにならんでいる）がありました。$1とか$5単位で、必要な追加料金分だけ個数を増やして他の商品と同様に購入する感じです。もちろん購入の際にメッセージを残す欄があるので、一言何のための追加料金か書いておいたほうがいいです。

注文後、ショップ側はFedExの書類をつくっているらしく、「損害賠償の金額はいくらにする？急いでるからできるだけすぐに返事して」とメッセージきていたから、「$300くらいかな」と送っておいた。「あとはよろしく（ピースマーク）」とスマイルマークをつけて送ったら、「（薔薇を口にくわえたスマイルマーク）」だけが、「大丈夫ばっちり」と言わんばかりに送られて来た。

カジュアルなやり取り：
チャットやメッセージでスマイルマークも使えるので、カジュアルな会話ができるというのも面白い。見知らぬ人相手に、普通はついかしこまってしまうけど、カジュアルな感じでやりとりできるし、そんなやりとりから、結構こっちの都合に合わせた注文も受け入れてくれる。
あたかも店頭でお店の人とやりとりしながら買い物している感じに近い。この融通がきくシステムは、無言のAmazonで何か買うよりも断然いいと思う。
リアルタイムで会話ができ、その会話のなかで融通のきく結果が得られるのであれば、店側としてもいい印象を与えられるし、リピーターも増えると思う。あのショップならこっちの無理な注文をきいてくれるだろうと。Amazonでの評価の場合、値段の安さ、配送のスピード、梱包の丁寧さ、そして品質だろうけど、こういった融通がきくという評価基準はあまりないというか、システムが違うから、そういう評価基準も生まれてこないはず。
しかしAliExpressだからといって、すべてのSellerが融通きくわけではない。頑固なところもいるはず。それはそれでいいし、Buyerがそれも含めて、どこで何をいくら買うかを決めればいい。Amazonならアメリカ資本ということもあり、やりとりの詳細にわたってルールが決まっていて、AliExpressのようないい加減さが通用しないのだろう。中国というかAliExpressだと、ばれなきゃいいみたいないい加減さがあるのか、その分融通がきくので、ある意味便利（しかし、ある意味危険）。
ますますAliExpressが面白くなってきた。買う側のスキルも必要で、そのスキル次第では安くなったりサービスも変わるという感じ。

不思議な送料：
しかし、もうひとつ不思議なのは、送料設定。先ほどのやりとりでもそうだったけど、店によって送料がぜんぜん違うというか、送料も含めて利益にしているのだろうけど。FedExなら安くても2000円くらいはかかったと思うのだけれども、一番安い中国の国際郵便であれば、もっと安いはず。国際郵便をオプションにいれていないショップもたくさんある。一番変だと思ったのは、国際郵便のオプションもあるのだけれども、FedExの倍くらいの送料になっているショップがあった。（一番安い）国際郵便で送って欲しいという人がたくさんいるだろうから、いちおうオプションには含めていながら、一番高い配送方法になっており、しかたなくFedExを選ぶという感じ。
あるいは商品の値段は他のショップよりも遥かに安いのだけれど（リストを安い順にならべればトップにでるので）、しかし送料がものすごく高くて、結局は合計すると普通の値段になったり、あるいはそれ以上になったりする。ヤフオクでも送料固定という人がいて、そこから利益を得ている人もいるけれど、AliExpressの場合、常識を超えた商品代金と送料設定のところがかなり多い。海外からの買い物なので、最終的には商品代金と送料の合計で安いところを選ぶわけだけれども、それにしても、商売の仕方がかなり違う。よく送料を見ずに商品代金だけで判断して間違って買う客も1000人に一人くらいはいるのかもしれないけど、極端すぎる。
ちゃんとそれ相応の送料設定のところもあるけど、送料無料の場合はたいてい中国の国際郵便になる。そうすると隣の国なのに３週間くらいかかる。途中で本当に届くのかなと思うときもあるけど、いまのとこ全部届いているから、それほど危険でもないかも。
先ほど注文したレーザー防護ゴーグルも300円程度だけど、送料無料だったから、届くのは3週間くらいだろう。もし300円のゴーグルでも、EMS（4〜6日で到着）を選べば2021円、DHL（4〜6日で到着）なら2812円になる。このショップはまあ普通の送料設定になっているみたい。日本からみれば、おそらく中国へは送料込み300円ではこんなものを送ることはできないはず。でも中国だとこんなものでも送料込みで一個売れれば、中国の物価にとっては500円くらいの利益が出る感じなのだろうか？

関連：
AliExpressの配送について
トラブルの際のOpen Dispute（クレーム）について

CNCマシン：スピンドルについて

いま手持ちのスピンドルとしてマキタのトリマーがあります。
・ボディ直径：65mm
・チャック孔径：6mm
・回転数：30,000RPM
・消費電力：350W
・重量：1.5kg
という普通のトリマーです。
ガタつきや緩みなくCNCマシンのZ軸に固定できれば、充分使えるとは思うのですが、これもまた欲が出て来て、最終的にはブラシレススピンドルモーターに置き換えたいと思っています。

ちなみにShapeokoWikiを見ると、Forumで好きなスピンドルは何か？という投票を行っており、
Dewalt DWP-611が圧倒的に人気あります。

可変速度制御機能付きルーター　DEWALT DWP611PK 1.25 HP最大LED付きトルク変速コンパクトルーターコンボキット

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31,800円（送料込み）

日本で買うと、Yahooで27,266円が安いほうかな（とは言っても輸入販売で到着までかなり時間がかかる）。Amazonでは3万円以上する。それでは、AliExpressではどうかと言うと売ってませんね。Amazon.comでは119.99ドルです。現地ではそんなに高いものではないですね。日本で買うと2〜3倍の値段。日本からAmazon.comで直買いはできないようです。日本へは配送しないということです。Ebayなら新品17000円くらい（送料、税込み）なので、どうしてもという人はEbayから即決で買うのがいいかもしれません。
スペックをDewaltサイトでチェックしてみると、以下のような感じ。

Specifications

Amps	7.0Amps
Horsepower	1-1/4HP
No Load Speed	16,000-27,000rpm
Collet Diameter	1/4"
Plunge Stroke	1.5"
Base Dimension	4"
Spindle Lock	12 position
Tool Weight	4.6lbs

手持ちのマキタトリマーと比べると、回転数はやや下だけど、トルクが2倍くらいありそうです。特に人気なのは、LEDがついていたりスピード/トルク調節できるところでしょうか。材料にあわせて、ちょうどいい強さで削れるのはいいと思います。ただ、電源が120Vだったり、コレットがインチだったりと、そのまま日本で使うには少し面倒なのかも。

それなら日本の日立やマキタではどうなのか？手持ちのトリマーはちょっと古いので、最近のものをチェックしてみようと思います。1.5万円程度でDewaltよりもいいものがあれば、そっちのほうがいいですね。

ちなみに電動工具などに使える15Aのスピードコントローラーは5000円くらいで売ってますね。これとか↓。

山真 SM-20A スピードマスター　ブレーカー式スピードコントローラー

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山真製鋸

販売価格 ￥4,292

(2017年6月24日16時11分時点の価格)

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マキタや日立ではルーターではスピード調節できるものはありますが、トリマーではないですね。
だいたいが、3〜4A、30000〜35000RPMという感じです。
しかし、リョービの以下のものなら調節できるようです。

リョービ(RYOBI) 電子トリマ TRE-60V 軸径6mm 628616A

Posted at 2017.6.24

リョービ

販売価格 ￥18,835

(2017年6月24日16時11分時点の価格)

Amazonで詳細を見る

リョービ　電子トリマ　TRE-60V

取付ビット軸径：

6mm

回転数：

16,000～30,000min-1

電源：

単相100V

電流：

5.9A

消費電力：

550W

質量：

1.2kg

サイズ：

幅114×奥行90×高さ191mm

スペックは以上のような感じで、Dewaltに匹敵しますね。

固い素材ほどスピードを落とすようですね。
Dewaltよりは少し高いけど、実質2万円くらいで買えるようです。たしかに、Dewaltは値段と性能で見ると人気があることがわかります。
ここまでこだわると機材オタクのようになってしまうので、とりあえずは手持ちのトリマで充分です。
使ってみて何か問題があれば、5000円くらいのスピードコントローラーを追加すれば大丈夫でしょう。
径65mmのスピンドルクランプがAliExpressで2680円。これをZ軸につけるといいのかな。

いちおう、上記のスペックと同じくらいのブラシレススピンドルモーターがAliExpressで探すときの手がかりにはなります。せっかくブラシレスでも手持ちのトリマより出力が弱ければ意味ないですからね。

ただ、アルミを削るなら手持ちのマキタのトリマでは無理そうなので、10000RPMくらいのスピンドルが必要そう。
こんな↓感じのでしょうか。

ドライバーもついて、これで13705円、
400W
12000RPM
トルク0.529N.m
直径55mm
重量1.1kg

これ↑は、外部に可変抵抗器などをつけてスピード調節するときの配線図。

これ↑が、PMWでArduinoなどからスピード調整する場合の配線図。
PWMで接続しておけば、いちおうMac上のGrbl Controllerからもスピード調整できます。
こんな感じで配線図があるので、すぐに使えそうです。ただ電源が48Vなんですね。48Vの電源は持っていないので、これまた購入しないといけないことになります。
まだ先だとは思うけど、いちおうこれもWishListへいれておこう。

後から気づきましたが、このブラシレスモーター軸先端に付いているER11コレットだけの部品もありました。
AliExpress.com Product - 1pcs spindle machine tool clamping rod ER11 5 mm shaft motor lengthened clamping knife engraving machine drill set take cnc part621円（送料込み）これには軸径3mm、1/8インチ、4mm、5mm、6mm、1/4インチ、8mm、10mmなどあるようです。このショップでは、注文の際に軸径を指定、指定なしだと自動的に5mmになってしまうので要注意。CNCマシンのスピンドルモーターの軸径に合わせて直接取り付ければ、すぐにER11コレットが使えるという結構便利な部品（ER11コレットに付いては以下のリンクでも書いてあります。）。

関連：
ブラシレスモータースピンドル＋ER11コレット
スピンドル用LED照明

CNCマシン：レーザーについて

＊レーザーについてはこちらへまとめました。

スライダーレールやボールネジなどの部品が届いてから、その寸法に合わせてミスミへアルミフレームを注文しようと思います。ミスミならすぐに届くので時間的にも問題ないでしょう。
その間、ソフトについても再確認しつつ、レーザーカッターのほうも検討しておこうと思います。
おそらく5Wのレーザーモジュールを買おうかという感じですが、結構強いのでゴーグルも必ず必要になります。

この↑、5Wのレーザーモジュール（17,892円：送料込）が候補です。もうひとつ候補にしていた5.5Wのもの（26376円）に比べると、0.5W差のわりにはかなり安い。5.5Wで、4mm厚の木材が切断できるらしい。5Wなら3~4mmくらいなのかも。さらにその上には10Wのもの（46354円）もあるけど、そうなるとかなり高い。きっとレーザーもひとつ手に入れれば、もっと高出力のものが欲しくなるのだろうけど、とりあえず5Wにしておこう。5.5Wあたりから急に高くなるので。

5Wのほうの説明を見ると、「520nm green light,450nm blue light」と書いてあるので、緑と青の混合の光が出ているということでしょうか。そうであれば、この特定の波長を遮るためのゴーグルが必要になります。ゴーグルもなんでもいいというわけではなく、ほぼその波長をシャットアウトする作業用から、ある割合を軽減するものとかいろいろありそうです。日本で専門的な作業用ゴーグルを見てみると２万円とかしました。
それでは、AliExpressならどうかというと、

こんなものが↑、送料無料で321円。しかもアプリ価格で269円。大丈夫なのか心配です。レーザーの焦点を合わせるときに、ある程度光が目に入ってくるので、ちょっと心配です。このゴーグルの説明には「190nm to 540nm」の波長のレーザーから守ることができると書いてあります。さきほどの5Wレーザーモジュールが青450nmと緑520nmなので一応守備範囲なのですが、おそらくこの安いゴーグルは、ある程度軽減するだけで、安い分、その軽減率も低いのでしょう。高価なものほど軽減率が高いのかもしれません。
レーザーには30Wとか50W以上のCO2レーザー、YAGレーザー、半導体レーザーなどあるようです。先ほどの5Wレーザーモジュールはたぶん半導体レーザーだと思います。

ミスミでも調べてみたのですが、YAGレーザーとか波長が800以上とか940、1064とかばっかりです。しかも2万〜３万円とか。高いし、なかなかないので、ほかで探してみようかな。
専門性の高いゴーグルの場合、光学濃度（OD）の値が書いてあり、調べてみると、

こんな↑感じらしい。つまり光学濃度（OD=Optical Density）の値が高いほど減衰率も高くなり安全というわけで。これを参考にどの程度の品質なのかが分かりそうです。
再度先ほどの321円のゴーグルの説明を見てみると、OD値が書いてありました。5以上、5+、6+とか書いてあります。ということはかなり安全ということですね。普通のサングラスより安いのに。まあこれでいいか。と、またAliExpressになってしまう。とりあえずWishListに入れておこう。いや、アプリ価格で269円だし、100均感覚ですぐに買ってしまおう。どうせ必要だし。秋葉原とかにいく往復電車賃より安い。

ちなみに、こんなもの↓も売ってますが、これもレーザー用ゴーグル（823円/2個）。

これ↑は、Violet/Blue 200-450/800-2000nmの波長用で、青450nmはOKですが、緑520nmがカバーされていないためダメです。これにはOD値は書いてませんでした。分からなければ自分で調べるのも手ですが、これもチャットやメッセージでやりとりしてきいてみるのもいいと思います。「このレーザーモジュールにはこのゴーグルは大丈夫ですか？」とか。
同じレーザー用ゴーグルとは言っても見た目の好みで選ぶと危険です。こんな感じで、調べて行くと勉強になりますね。
緑色のゴーグルなのに緑がダメっていうのも紛らわしい。
いちおう光の波長の表（wiki）。

オムロンにあるこっちのほうが分かりやすいかな。以下。

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。