grbl1.1+Arduino CNCシールドV3.5+bCNCを使用中。
BluetoothモジュールおよびbCNCのPendant機能でスマホからもワイヤレス操作可能。
その他、電子工作・プログラミング、機械学習などもやっています。
MacとUbuntuを使用。

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6日水曜日

レーザーモジュールの値段が、、、

先ほど、AliExpressで目をつけていた5000mwのレーザーモジュールを見てみたら、$150だったはずなのに、$210.75(23,723円)に急激に値上がっていました。買っておけばよかったと思ったけど、ついでに5500mwをチェックしてみたら、10%OFFの$207.68になっています。値上がった5000mwのより少し安い。これは「いますぐ買え」と言っているのでしょうか?このショップだけ、他と比べるとかなり安い。しかし値上がってしまうと、そうでもないかも。3000mwが$158.41です。同じ値段でワンランク下がってしまったという感じ。
8000mwのもありますね($348.08)。最近でたのかな?そのかわり10W(10000mw)のはなくなっているかも(いちおうありました)。品物が入れ替わったのかもしれませんね。
追記(次の日):というか、このショップ品物がなくなってますね(5500mwも8000mwももうなかった)。ショップ移転かな?

さらに追記(数日後):また$150の5Wレーザーモジュール復活していました。思わず速攻で注文してしまいました。

ほかで探してみると、いちおう10Wあります($588/66,188円)。高い。しかし、6mm厚の木の板(Pineだから、松とかのソフトウッドですね)を切れるそうです。動画がありました。

結構品物が入れ替わって、値段もかわるんですね。買うタイミングが難しい。セールとかもあるし。
どうしようかな、しばらく様子見しよう。

レーザーポインターだと50000mwというすごいのがある。レーザーだけで$66.31しかしない。もはやウェポンという見た目。武器オタク、レーザーオタク用かな。
たしかレーザーポインターの場合、このクラスになると国内では法律で売買できなかったはず。海外から買うことはできても、ヤフオクでは売れないし、買うこともできない。レーザーの部品なら大丈夫で製品になるとダメだったと思う。

CNCマシン:設計内容を3Dモデル化してみた

図面もだいたいできて、各部の寸法も割り出せたので、3Dモデルをつくってみました。ほぼ前回の図面通りなので、変更点はほとんどないです。ただ、モデリングしたおかげで、さらに細かいディテールを再確認できてよかったかも。
こんな感じか。全体的にゴツくなったけど、まあ頑丈そうでいいか。
実際の作業台1220x2440(4'x8'版)の上に900x1800x12の合板がのっているという設定です。
2本あるY軸の下に30mm角パイプを敷いて、ちょっと浮かせている感じです。900mm幅の合板をまたぐように置くことができます。実際は作業台の上に捨て板を敷いて、その上に材料をのせることになると思います。そのままビス止めあるいはクランプがはさめるようならクランプで。Y軸も宙に浮いてるけれども、スライド機構は上面と側面だけなので、底面は作業台に接していても問題ありません。そのままこのマシン自体クランプでとめてもいいかもしれません。
レールが手前まで来ていませんが、ルーターホルダーの出っ張りのために、そこまで動かないということと、1100mmのレールとボールスクリューをできるだけ有効に使うため、スライダーがのらない部分は後ろにずらしたということです。レール端部にある黒いボックスがステッピングモーターです。奥のもうひとつのY軸にもステッピングモーターはついています。2個のステッピングモーターで駆動するので、おそらくガタはでにくいでしょう。

これはFormZ freeというソフトでつくりました。いろいろフリー3Dソフトがでていますが、個人的にはこれが使いやすかった。中点などもスナップしてくれるので、この手の機械っぽいものはつくりやすいです。XYZ軸ともだいたい仕組みは同じなので、一度つくったパーツをコピーすればいいので、いっきにできあがりました。
背面はこんな感じ。この陰線処理画像もかたちが見やすい。

2016年4月5日火曜日

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:設計ほぼ終了(最終案)

またいろいろ試行錯誤して、できるだけシンプルに、そしてつくりやすく設計し直してみました。結局ユニット型のアルミフレームは使わないことになり、メインの構造はC型アルミチャンネル。X軸(図面下の水平軸)に関しては最初の案に戻って、C型チャンネルの上下にガイドレールをつけ、C型の内部にボールスクリューを通すことになりました。

Z軸はあまりかわっていないのですが、5mm厚のアルミ板150x350mmに部品をのせて、上部にはLアングルを使ってステッピングモーターを固定することにしました。レールの30mm幅のネジ穴がアルミフレーム30シリーズと同じピッチなので、固定しやすいと思っていましたが、レールを留めるネジもそれほど本数はないので、そのままチャンネル素材に穴をあけて固定してしまうことに。ベアリングユニットやスライドユニットはどうせ30mmピッチではないので、変につじつま合わせで苦労するよりも、普通に固定したいところに穴をあけて配置したほうがシンプルにまとまるのではないかと。

こちらは↑、真上から見た図面。基本的にX軸と同じようにY軸2本(縦方向)もC型の内部にボールスクリューが通っています。X軸、Y軸端部にはステッピングモーターが取り付けられます(左端と下端の正方形がNEMA23)。スピンドルホルダーのでっぱりの分、ガイドレールは後方に(図面上では上に)ずらしてあります。
作業エリアはX軸750mm、Y軸950mm。できるだけマックスになるようにしました。もともとのボールスクリューが900、1100mmなので、150mmずつ減った感じです。150mmというのはX軸、Y軸上のスライダーのサイズです。その分減ったということです。目標の作業エリア600x900mmはカバーできたので、まずまずという感じです。
外形が1000x1230mmで、主に75x50x5mmのCチャンネルを使います。Y軸2本をつなぐX軸前後の2本は30x30x1000mmの角パイプか、75x50x5mmLアングルになります。
あとは今後届く部品を見ながら、ディテールを検討していこうと思います。

ShapeokoやX-CARVEを参考にしていましたが、結局アルミフレームもV-Wheelもつかわず、ぜんぜん違う設計内容になってしまいました。DIYらしい手軽さがまったくなくなってしまったという感じです。仕組みも従来のCNCマシンに近い感じになってしまいました。いろいろ欲張ってしまった結果です。

2016年4月4日月曜日

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。

人気の投稿