2012年12月29日土曜日

自作CNC ルーター取り付け(失敗)

フレーム出来上がったので、ルーターを取り付けます。
結論から言うと、失敗でした。。

取り付けたのは、ダイソーで買った、840円のルーターです。
元々単三電池4本で動くものを5VのACアダプターで動かしました。


Z軸への固定はモーターマウントを使いました。


で、失敗。

動かしてみたところルーターのトルク不足でMDFの板すら削れない。
安物買いの銭失いでした。。

ということで、遠い昔に買った充電式のホビールーターを出してきました。
今なら同程度のもの、Amazonで1000~2000円くらいで買えるみたいです。

そのままだと扱いづらいので、改造して使います。

ベアリングも入っていたので、思っていたより使えそう。



#安物で失敗して、また、安物を使うのか、、、という感じはしますけどね。。


2012年12月22日土曜日

自作CNC フレーム組み立て

送り機構ができたら、あとはガンガン組み立てていくだけです。

スライダをフレームに取り付けるための穴をあけます。
取り付けネジの太さより大き目の穴をあけます。


スライダをフレームにボルトとナットで固定します。天板とスライダはスライダをフレームに固定した後にタッピングビスで固定します。

二本のフレームが平行になっていないとスムーズに動きません。天板とスライダを固定した後に一度フレームとスライダを固定しているボルトを緩め、できるだけスムーズに動くように調整してから再度締め直しました。


Y軸はこんな感じ。
送り機構のL字金具をY軸天板にタッピングビスで固定します。固定した後はネジを指で回してスムーズに動くことを確認します。

ネジを回したときに天板がスムーズに動くよう、L字金具を固定しているネジの締め方をなんども試行錯誤しました。


全ネジがベアリングの中を空回りしないようにベアリングの両側からナットで締め付けます。ダブルナットで緩まないようにしたほうが良いかも。


ステッピングモーターは全ネジの軸とステッピングモーターの軸が一直線になるように位置調整してから固定します。


ステッピングモーターと全ネジは、ビニールテープをぐるぐる巻いて固定しました。

取りあえず動作確認してみてから、カップリングを購入するか考えます。
超強力両面テープとかでも案外大丈夫なんじゃないかなーって思っています。


Z軸です。


X軸です。


X軸とY軸はこんな感じで組み合わせます。
最終的にはボルトとナットで固定します。


X軸とY軸とZ軸を組み合わせました。
Z軸はL字金具を4つ使いX軸に固定しています。

さっそく鉛筆持たせて簡単な動作確認。


ガタつき&異音無く動くことが確認できました。

X軸とY軸をきちんと固定できていない&鉛筆をしっかりと固定できていないので直角になっていないですが、きちんと直線がかけているので大丈夫なはず。


ステッピングモーターをコントロールする基盤やソフトウェアの話はまた別途書きます。


【本日の費用】
  • ステッピングモーター 300円×3個 = 900円
  • L字金具 タテ穴 48円×4個 = 192円
  • ネジ適量(長さ15mmくらいのM3,M4ネジとナット)
(ここまでの費用 計5905円)

※ネジ代、電子基盤はあとから計算します。


2012年12月19日水曜日

自作CNC 送り機構

スライダはホームセンターで売っている家具用のスライダレールを使います。精度とか滑らかさはダメですけど、値段(2本で500円)の割には悪くはないと思います。



フレームに取り付けるとこんな感じ。


精度とかを求めるならリニアシャフト使うべきとは思いますが高いです。精度求めるならリニアシャフトを買って自作するより既成品のCNC買ったほうが安くて良いと思います。

X軸とY軸の送り軸はM6の全ネジ(285mm)、Z軸の送り軸はM6のネジ(100mm)を使います。


M6のネジはネジが1回転すると1mm進みます。私が持っているステッピングモーターは1パルス=1.8度なので、200パルスで1mm、1パルス=0.005mm進むことになります。
理論上はかなり細かい加工ができることになりますが、そのぶん加工速度は遅いです。

ちなみに、このネジが少しでも曲がっているとあとで色々と苦労します。買うときは曲がっていないネジを選んで買いましょう。転がしてみてスムーズに転がるものを選べばOK。

僕は買うときにホームセンターで20本くらい転がしてみたんですが、歪んでいないのは2~3本しかありませんでした。

ネジと組み合わせて使うのが、M6のフランジナットです。
最終的にはフレームと組み合わせてこんな感じになります。


このフランジナットを止める部品の作り方です。

まずは、ナットを固定する板の適当な位置に10mmの穴をあけます。最終的にはL字金具で位置を調整できますので、穴をあける位置は多少ずれても問題ありません。


3軸分3枚重ねてまとめて穴をあけました。


10mmの穴に、M6のフランジナットを押し込みます。



かなりキツイですが、ハンマーとかでたたく必要はないです。
余っている板をナットの上に重ねて、体重をかけると押し込めます。

こんな感じ。


最後に、ナットと板の隙間に瞬間接着剤を流し込み固定したら完成です。


ナットを板に押し込むときに斜めになっていたりしっかりと押し込めていないと、ネジと組み合わせたときにスムーズに動かないです。まっすぐに奥までしっかりと押し込むことが大切かと。

なお、フランジナットに余裕があるなら、大目に作っておいたほうが良いと思います。
スムーズに動かなかった場合の予備になりますし、使っていくうちにはネジがすり減っちゃうことがあるのでその時の交換部品として。



【本日の費用】
  • スライダレール 428円×3個 = 1284円
  • 全ネジ M6 285mm 25円×2本 = 50円 ※X軸、Y軸
  • ネジ M6 100mm 25円×1本 = 25円 ※Z軸
  • L字金具 タテ穴 48円×3個 = 144円
  • ネジ適量(長さ15mmくらいのM3,M4ネジとナット)
(ここまでの費用 計4813円)



2012年12月16日日曜日

自作CNC フレーム組み立て(2)

組み立てていきます。

木工用ボンドで張り付けていくだけですが、軸がずれないように注意。
穴を開ける前につけておいた矢印の向きをあわせて張り付けます。


余っている板をはさみながら板と板が平行になるように張り付けていきます。


ひたすら同じ作業をくりかえして、ここまでできました。


今日はここまで。



【本日の費用】
  • ベアリング(内径6mm、外径19mm) 252円×6個 = 1512円
(ここまでの費用 計3310円)

自作CNC フレーム組み立て(1)

フレームを組み立てていきます。

送り軸のための穴を空けます。
1つの軸あたり3枚の板に穴をあける必要があるのですが、軸の中心を合わせるために3枚をまとめて加工します。


こんな感じで板を束ねてテープで固定し、それぞれの板に同じ向きの矢印で印をつけておきます。あとで組み立てるときにこの向きで揃えて組み立てます。


3枚まとめて下穴をあけます。2mmのドリル使いました。
下穴あいたら束ねていたテープを切って、バラバラにします。


ベアリングの外径に合わせて、穴を広げます。
今回は外径19mmのベアリングを使いますので、19mmのドリルで穴をあけます。


ステッピングモーターを取り付けるための穴をあけます。
ナットで締めて固定するので、取り付けネジより少し大きめのφで穴をあけます。
#本当は先ににあけておくべきでしたが、忘れていました。。。


ベアリングは東急ハンズで買いました。
内径6mm×外径19mm、1つの軸あたり2個使うので3軸合わせて計6個。


これをフレームに埋め込みます。
板を使いながら、できるだけ平行になるようにゆっくりと押し込みます。


つづきます。

2012年12月15日土曜日

自作CNC フレーム組み立て準備

フレームの組み立てをはじめます。
四角の箱を3個(X軸用、Y軸用、Z軸用)組んでいきますが、まずはL字を各軸1つだけ、計3つ組み立てます。


切断面は90度になっていないことがあるので切断面で合わせるのではなく、作業台(机)と板の平面をうまく使って90度で組み合わせることがポイント。


木工用接着剤で接着します。
接着剤だけだと不安なので、あとからネジで補強します。


接着剤が乾くのをまっている間に、ベアリングを通す板の中心に印をつけました。後ほど、この印の位置にドリルで穴をあけてベアリングを固定します。
印つけるのは各軸1枚、計3枚だけでOK。


別に中心からずれていても困らないですけど、曲尺と余っている板を使いながらできるだけ中心になるようにして印をつけました。



続きはまた明日。

2012年12月10日月曜日

秋月のUSBシリアル変換ケーブル

USBからシリアルに変換するケーブルは、3~4年くらい前に秋月で買ったものです。

Windows8にしたら使えなくなっちゃいました。

でも、古いドライバ(Windows7のドライバ)を使うとWindows8でも動くみたい。
  • PL2303_Prolific_DriverInstaller_v1.5.0

2012年12月9日日曜日

自作CNC 加工の練習

カットしてもらった後の端材つかって、加工の練習してました。
全てカット済みなので、練習するのは穴あけとネジ止めだけです。

普通の人よりは木工やっている方だと思いますけど、数年に1回しかやらないので色々と忘れちゃっているので。。

【自分メモ】
  • 穴あけするときは、下に捨て板を引く
  • 対になる板はセットでまとめて穴をあける
  • ネジの下穴は必要

ついでに色々と設計変更。
端材で軽く試作してみたんですけど、試作してみるとやっぱいろいろと不具合がありました。

自作CNC フレームの用意

フレームはMDFで作ります。

近くのホームセンターで板買って、カットもお願いしてきました。


アルミフレームで作ることも考えたんですけど、加工が大変なのでちょっと無理かなと。




ちなみに、ホームセンターでカットしてもらっても1mmくらいはズレます。
カットしてもらうメリットは、加工精度じゃなくて、同じ長さで繰り返し切ってもらえること。

長さ250mmの板4枚で箱を作ろうとして、1枚250mmの板が3枚と249mmの板が1枚できるより、248mmの板が4枚できたほうがマシだと思います。

綺麗な箱ができるはず。


【本日の費用】
  • MDFボード(600x900x9mm) 1枚 798円
  • 加工賃 1000円 (ちょっとおまけしてもらった)
(ここまでの費用 計1798円)

2012年12月7日金曜日

自作CNCの設計

設計してみました




Excel方眼紙で設計しています。
1マス1cmと見立てて、オートシェイプでお絵かき。

まともなCADソフトつかえっていう話もありますけど、普段Excel使い慣れているので。。

あと、ソフトウェアの寿命が長い、っていうメリットもあります。
Excelで書いたドキュメントなら、間違いなく10年後でも開けるはず。

自作CNC構想 (2)

前回作ったCNCの構成のご紹介。

僕の場合、何かCNCを使って作りたいものがあるわけではなくCNCを作ることが目的。
ですので、動けばOK、精度とか強度はベストエフォート、っていう感じ。
たぶん、総額15,000円くらいだったと思う。

機械まわり
  • フレームはMDF 9mm厚
  • ステッピングモーター 3軸
  • 送り軸はM6の全ネジと長ナット
  • スライダは家具用のスライダ




制御まわり
  • ステッピングモーターはH8/3048で制御 (秋月で売っていたキット)
  • モータードライバはIC使わず、パワートランジスタでH8の信号を直接増幅
  • 制御ソフトウェアはすべて自作




今回の構想。
  • フレームは前回の反省点踏まえて設計しなおし。
  • その他は前回の部品を再利用して組み立てなおす。
  • 取りあえず動かしてみてから、次のプランを考える。

2012年12月6日木曜日

自作CNC構想 (1)

DIYでCNCを作りたいなーと。

実は3年前にも一度挑戦したんだけど、思ったように動かず途中で放棄。
鉛筆持たせて簡単なGコードで文字書くところまではできたんですけどね。
機械設計が甘かった、というのが一番の反省点かな。




↑は前回作ったもの。

もう分解しちゃったんで残っていませんけど、部品は再利用します。

今回はのんびりいきますよ。

はじめます

いまさらですけど、のんびりとブログはじめます。
不定期更新。

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