CNC その4

Y軸方向の延長ができたのでX軸の板を分割なしの1枚で作ることができるようになった。前回はシャフトホルダー取り付け用の穴もCNCで貫通させたけど、よく考えたらベンチドリルで開けた方が早いので、CNCではガイドとして2mmの深さを掘るだけにしておいた。

それから前回は6mm厚の板を張り合わせたけれど、3mmのエンドミルでギリギリ12mmの深さまで削れるので、今回は限界の12mmの板から削り出すことにした。

無駄に低くできる

加えて、Z軸の可動範囲がテーブルを貫通するくらい下まであることを思い出したので、テーブルの位置を20mm下がるようもしてみた。

テーブルの上にはwaste board (捨て板って言うのかな)を敷くので、それが3mmとしてテーブルの上1か2mmを下限にすると丁度良いのだろうけど、そこまで今回は計算していない。単純に20mm下げた。

気持ち程度の問題だろうけど、一枚になった板でもう一度同じ板を削り出したほうが良いだろうか? それからMDFと合板、どちらが適しているのだろうか?

次の課題はX軸方向の延長。同じアプローチで延長した板を分割して削り出しても、その後に分割なしでの削り出しができない。対角線を利用しても、500mmに延長した場合のX軸の作業域は440mmくらいでY軸の作業域はせいぜい260mmなのでちょっと足りない。どうしよう?

CNC おまけ

 まだ完成していないからケーブルをしっかり固定しなくてもいいけれど、邪魔にならない程度に固定するために、アルミフレームにドロップインできるケーブルタイ固定用のパーツを作ってみた。

ケーブルタイを切らなくてもフレームから外せて結構便利。

CNC その3

Y軸方向を延長する時にもう一つ問題があった。問題というか自分の知識不足のせいだけど、8mmのリードシャフトがキットに付いていたリードナットに入らない。

ピッチは確認して同じ2mmピッチのリードスクリューを購入したけど、もう一つその名前に入っている、リードをよく確認せずに間違って購入してしまった。

キットに付いていたのは直径8mm、ピッチ2mm、リード4mmで、間違って購入したのは直径8mm、ピッチ2mm、リード8mm。キットのは2条ネジで、購入したのは4条ネジだった。(ちなみに、英語だとそれぞれ2 startsとかdouble start、4 startsなんて言うらしい。)

写真の上がリード4mmで下のが8mm。

買い直ししようかと思ったけれど、国内のショップからすぐに購入できなさそうなので、在庫のあったアンチ バックラッシュ リードナットを購入して、それを固定する部品を3Dプリンタで出力した。

それから、20100の在庫が見つからなかったので2080の500mmを購入して、180mmにカットした。コネクタも3Dプリンタで自作。

裏から見たところ

そして、もちろんリードの長さが一回転で4mmから8mmに変わったので、Y軸だけ一回転に必要なステップ数を変更しなくてはならない。と言っても、以下のコマンドをGrblコントローラのコンソールで実行するだけ。

$102=400

(元の値は800だった。ちなみに$$を実行すると現在の設定値を表示してくれる。)

CNC その2

 説明書にはレーザー モジュールについても書かれていて、確かに接続用のヘッダーピンも付いている (左上の赤いピンヘッダ) 。レーザー彫刻もやってみたいと思っているけれども、レーザーモジュールを買ってつけるだけなので後からでもできる。なので、当初の計画通り、まずはサイズを大きくして作業領域を大きくしてみる。

(右下にあるのは、リミットスイッチとZ軸のプローブ用ピンヘッダ。これも後で追加してみよう。)

横/X軸方向のフレームはベークライト?でできた板になっていて、縦/Y軸方向は2040のアルミフレームになっている。ということは、X軸方向に延長しようとすると、それなりの長さの板を作らないといけない。一方、Y軸方向は市販されている2040の長いフレームと交換すれば良い。

ということで、まずは簡単なY軸方向を拡張することに決定。必要なものは、

• 2040のアルミフレーム
• 直径8mmのリードスクリュー
• 直径10mmのシャフト 2本

だけで、あとはキットの部品をそのまま再利用する。長さは500mmにしてみた。アルミフレームはネジ穴加工もしてくれる店があったのでネジ穴加工もお願いした。

問題は10mmのシャフトで、このシャフトにもネジ穴が開いているけれども、ネジ穴加工もしてくれる店が見つからない。見つけてもビジネス向けで個人向けにたかだか2本だけ加工してくれるのか不明。

聞くだけ聞いてみようかと持ったけれども、シャフトホルダーなるものを見つけたので、これを使ってX軸の板を作ることにした。

板の最長辺は240mmなので会社の3Dプリンタでギリギリ出力できるけれど、3Dプリンタは安全策としてとっておくことにして、せっかくなので入手したCNCだけで解決できるか挑戦してみる。追加で購入するものは、

• 8mm用のベアリング
• 10mm用のシャフトホルダー

そしてCNCで作るのは、

• X軸の前面と背面の板

当たり前だけれでもCNC自身よりも大きい部品を削り出すことはできないので、試しに4分割して作ってみた。単純に2分割するより、左右に分割する位置を2/3と1/3に変えて張り合わせたら少しは強度が増すかな?と気休め程度に考えて作ってみた。

モーターが上下逆。後で直した。

まぁ、見た目はイマイチだけど、無事に組み上がっただけでなく動きも問題無い様子。

次はテーブルを大きくしよう。

CNC その1

以前から興味のあったCNCを買ってみた。会社の人が小さいギアなどのために精密で高価なCNCを購入していたけど、精度はホビー用途でいいので調べてみるとCarbide 3DのShapeokoやInventablesのX-Carveなどが良さそう。でもやはり高い。US二千ドルくらいはする。

もっと調べてみると、DIYで作っている人達がいて、詳しい製作手順も公開されている。いきなり数千ドルのCNCを買っても使いこなせないと無駄になるし、調べているうちに自作自体も楽しそうなので、自作に挑戦することにした。

でも、それぞれのパーツを調べて一つづつ揃えるのが、面倒になってきたので まだ知識も浅いし心配になってきたので、キットと自作の中間という感じで、とりあえず小さくて安いキットを買って自分で拡張してみるという方向に軌道修正。

ということでまず購入したのが、作業領域160mm × 100mmの恐らく一番小さいCNCキット。このくらいの小さいCNCだと、3018という300mm × 180mmというのが多いみたいだけど、どれも似たり寄ったりだし、1610もサイズ以外の違いは小さそうなので、1610を購入。US AmazonでUS$240。

やはりサイズ以外に違いはないのか、中に入っていた説明書は3018の説明書。さらに組み立ててみると作業領域は180mm × 100mmだった。なので1810が送られてきた?

組み立て終わったので、注文してから届くまでの間に買ったおいたエンドミルで遊んでみた。

細かい精度はわからないけど10mmのはずが10.5mmだったりと目視できるほどの違いはなかった。

ちなみにGrblはver.1.1fがロードされていた。1.1hが最新みたいだけど1.1.hをアップロードしてもそのまま動くのだろうか?

さて、ここからどうやって拡張しようか…