カテゴリー「CNC」の7件の記事

CNC計画 vol.6 作動テスト(仮)

一応組み上がりましたが、配線用のブラケットやらリミットスイッチの取付やらで追加工があるので
一度バラすことになります。

今朝はチマチマとケーブルにコネクタを付けるための端末処理をしていて、ケーブルの用意ができたので、
仮配線で一度動かしてみる事に。
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つまらん動画だけど(^^;、見たい人はこちらへ
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CNC計画 vol.5 取りあえず仮組み

先週、Y軸を組んでいて発覚した「カップリングが長くてモーターブラケットが合わない」事件。
原因が判りました。
当初の設計では、各軸共ブラケットの寸法が微妙に違っていたので、それを1種類に揃えて作っていたのに
Y軸の取り合い側の図面修正を忘れてました。(^^;

なのでX軸、Z軸はそのまま組む事ができました。
Y軸はモーターブラケットの取り付け穴を長穴にして修正完了。

ボールネジの自由側は軸端にベアリングをセットし、軸用止め輪で止めた状態からベアリングユニットに組み込みます。
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各軸とも仮組みできました。
左のY軸だけが上下ともアルミフレームなので精度がいまいち。(^^;
真ん中のX軸、右のZ軸はアルミ板で構成してるので、こちらは問題無し。
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可動部の動作は問題なさそうなので、きっちり締め付けた状態から1本づつボルトを外して
ネジロックを塗布して締め直し。
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次はアルミフレームに組み付けしていきます。
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写真ではブラケットを締めていますが、この他にアルミフレーム同士を直接ボルトで締め付ける方法も併用しています。
ただ、これが殊の外組みづらい要因になってました。
ボルトが完全に外側にいて締めるのではなく、ミゾの中にボルト頭が入っていて、六角レンチを差し込む穴だけが
貫通している形。
これから何度か組んだりバラしたりするので、この方法はいまいち。(^^;

なんとか組上げました。
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せっかくなので、完成予想図の状態まで。ステッピングモーターとスピンドルも付けてみました。
どうせ、またバラすんだけどね。(^^;
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これからリミットスイッチの取付検討と、配線ルートの検討。
この辺は現物が形になって、それを見ながらの方がアイデア浮かぶかな?と、あえて図面には起こしてませんでした。

ちょうど「秘密基地開放日!」ってアナウンスがあったので、お手伝いがてら行ってみる事に。
ブラケット類を少し作ってきました。
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これは本来、アルミフレーム組立用のブラケットなんだけど、余ったというか使わなかったので
リミットのドグとして採用するために角を斜めに削りました。
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あとは、ケーブルキャリア取付用のブラケット。
ほんとはネジ止めでアングルとフラットバーを接続するつもりでいたんだけど、
「溶接する物は無いの~?」って、溶接作業をしたがっている人がいたので、溶接してもらいました。(笑)
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まずはY軸の配線用のケーブルキャリア取付。テーブルの下にうまく納める事ができました。
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Y軸のリミットは同様にテーブル下にこんな感じで取付予定。
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バラす前に1度、仮配線して動かしてみるかなぁ?

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CNC計画 vol.4 しばし足踏み

ようやくAliExpressのお店から正しいスライドガイドが届いたので、組立完成まで行けるか!?
と、思っていましたが色々伏兵が現れ(笑)ちょいと足踏み状態でした。

一つ目は伏兵でもなんでもなく、依頼を受けていた革の小銭入れ、こちらもそろそろ納品しないといけないので優先作業です。

作業台がすっかりCNC用のパーツに占領された状態ですが。(^^;
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これが完成図。(これは試作した物。革を支給していただいたので、いきなりそれで失敗すると大変ですから試作しました)
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接着剤が乾くのを待つ合間にあちらの製作作業を。
まずは、先週の時点でケガキ間違いが発覚したプレート。3mmの違いなので結局リューターで削って長穴に。(^^;
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次にY軸テーブルにボールネジを組み込み。
う~ん、レベルが合っていないのと、軸長が長い?軸受け位置が合わないなぁ。
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Y軸は固定側も移動側もアルミフレームなのでレベル差が出るのは想定の範囲内。
どこかにシム入れてレベル調整。
今度の場合はボールネジの軸受けを上げてやればいいので真鍮のシムを0.3mm入れました。

次は軸長の問題。
この軸受け、カップリングが付いている側(固定側)はアンギュラ玉軸受けが2つ向かい合わせで入っています。
軸に段が付いていて、片側はその段にぶつける、反対側は軸にネジが切ってあり、ナットで締めて固定する。
それでこの軸の位置は固定側の軸受けで決まってしまう訳です。

なので反対側の軸受けは軸方向に動くはず...。(軸受けの中でベアリング外輪がスライドするって感じ)
でも現物はベアリングを手で押しても動かない。
結局プレスで押してベアリングを外してみました。このハンドプレスの一番力がかかる位置でないと
抜けて行かない位固いはめ合い。
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外れたベアリングを穴の上に載せてみても、このままでは入らない状態。
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穴の中を見ると...真っ黒。塗装してあるじゃん。(^^;
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ペーパーかけて塗装落としました。
それで内面にグリスを塗ってベアリング組み込み。
これでベアリングが軽く軸方向に移動できるようになりました。
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で、次の問題は(まだあるんかい!?)

カップリングの全長が長いって事。
これは私が設計した際にカップリング全長をよく確認しなかったのが悪いのですが。(^^;
カップリングを交換するか、ステッピングモーターのマウント位置をずらすか。
まぁ、マウント側の穴をまた長穴にするやり方かなぁ?(^^;

来週末は3連休だから、そこで本体は仮組完成まで持って行きたいとこ。
そこから配線とかリミットスイッチの取付とか、各軸の直角度調整とか、やる事は一杯あるし。(^^;

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CNC計画 vol.3 タッピングボール盤

今日は60個ほどのネジ切りに備えて、ボール盤を改良します。
朝早起きしてハンダ付け作業。
ちなみに5時頃ね。
西村さんから「こんな時間にいいね!してないで早く寝て下さい」って言われたけど、
夜更かしじゃないもん。(笑)
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今までタップ立てる時は、下穴開けた後にボール盤にタップを咥えさせて最初の1山2山くらい切り込んだ
ところでチャックを開放し、そこからはタップハンドルで手回しでタップを切ってました。
こうするとタップが垂直に入るのでネジが曲がらなくていいんですよ。

ただ、5個、6個程度のタップならそれでもいいけど、数が多いとちょっとめんどくさい。(^^;
世の中にはタッピング専用のタッピングボール盤というのもあって、レバーを押すと正転、
力が掛かっていないと停止か空転、レバーを押し上げると逆転するんだって。
せめて、逆回転できればなんとかなるかな?って事でやってみることに。
幸い、我が家のボール盤はインバーター駆動になってるので、接点入力で正転、逆転ができます。
なのでそのためのスイッチを増設してやろうという訳です。

レバーの根元に正転用スイッチ、逆転用スイッチの2つを配置。スイッチを押してない時は停止です。
これでレバーを押しながら正転スイッチを入れてタップ立て。適当な位置で手を離し停止。
次はレバーから手を離し逆転スイッチを入れるとタップが上に抜けて来るっていう仕組み。
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結果は上々。これでタップ加工はサクサクいけました。主軸の回転数は100min-1くらい。
アルミにM5、M6のタップなのでたいして力もかかってなかったし。

ただ、使ってみると逆転用のスイッチはここじゃなくても良かったな。
一回逆転指令が入ったらそのままタップが抜けて昇降部が上端部に戻ったところで自動停止すればいいよね。
そのためには簡単な回路組まなくちゃいけないので、それはまた今度って事で。(^^;
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これで加工は一通り終わったので、いよいよ組立作業に入ります。
その前にシンナーで青ニス落として
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これはY軸。実際の姿とは上下が反転しています。組み立てる順番をよ~く考えながらじゃないと
組めなくなる可能性がありそうだな。(^^;
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左右のスライドブロックをつないで、レール、ガイドの芯出しです。
本職の方ではLMガイドを使った装置も設計して、工場での組み立て試運転なんかも見てるので精度が心配だったけど、
思った以上にラフな精度でも問題ないみたい。(^^;
スムーズに動いてくれます。
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ボールネジを取り付けるボルトの手配漏れがあったので、ここで中止。
同様にZ軸も組み立てます。
こちらはスライドブロック側が1枚のプレートに付いているので、調整代は穴のガタ分だけ。
レール側もゆるめに締めて、動作させながら締めていく感じ。
ほんとはダイヤルゲージでレールの平行を見ればいいんだけど、レール断面が円だから
ダイヤルを当てずらい。しかも構造物がアルミなのでマグネット台座が付かないし。(^^;
なので、スムーズに動けばOK牧場!
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こっちの方の組立がより難しいかも。(^^;
自分で組むから「設計者出て来~い!」なんて言われないからいいやね。(笑)

そうそう、写真右下に見えるプレート、ケガキが間違っててボルトピッチが3mm小さかった。(^^;
どうやってリカバリーするか思案中。(^^;
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革のお仕事も入っているので、今日はここまで。

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CNC計画 vol.2 オプティカルポンチ

ステッピングモーターのマウントにφ38.1の穴を開けてもらいに秘密基地へ行って来ました。
大きい穴はフライスでボーリングバイトを使うときれいに開くなぁ。
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モーターの取付用のタップもやってもらった~
なにせこの穴ピッチが「47.14mm」なんていう半端な寸法。(^^;
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インチ系にしても割り切れないよね。しかもモーター側の穴径公差が0~+0.3?
だもんで、ここはタップでは無く、バカ穴あけてボルトナットで止めるしかないなと思ってたけど、
フライスのデジタルゲージを使ってきっちり寸法で作ってくれました。
これならタップでいけます。
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yosiko2さんが加工してる間、私は一生懸命にケガキ~
こちらもデジタル表示のトースカンなので寸法合わせが超~楽でした。
文明の利器っていいなぁ。(^^)
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これで正確にケガイてもケガキ線の交点にきっちりポンチを打てないと意味ないんです。
そこで新たな文明の利器がこれだ!

「オプティカルポンチ」
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右側の樹脂っぽいのは先端がレンズ状になっていて、反対端部には十字線が入っています。
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上から覗いて、その十字線をケガキ線に合わせてやり、覗きレンズを外して、そこへ専用ポンチを代わりに入れて上から叩く。
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するとこのようにケガキ線交点にキッチリとポンチが打てる訳なんですよ。
こちらの製品はヤフオクで見つけた物ですが、日本の方が手作りしてる物です。
海外製しか知らなかったけど、これはLEDの照明が付いていてなかなか優れもの。
お値段もリーズナブル。
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ポンチを打ったら、次は穴開け。
最初はセンタードリルで下穴あけ。
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組み合わさる箇所にはザグリ用のドリルを使ってザグリも入れます。
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極低頭タイプのボルトを入れてこんな感じに。
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穴のバリ取りした所で今日はおしまい。
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金属の穴開け作業は外でやらないとカミさんに怒られるので、今日は暖かくて良かった~。(笑)
約200個も穴開けすると、切り粉でゴミ袋が一杯になりました。(^^;

さて、明日はタップ立てが60個だな。(^^;

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CNC計画 vol.1

Aliexpressに注文していたボールネジとリニアガイドが届きました。
中国からの品物はもう少し後に届くと思ってたので準備ができてません。(^^;
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と、思ってたら...
リニアガイドのレールが1組間違ってる。φ16のはずが...
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(さ)さんから「Aliexpressの買い物は4回に1回の割で何らかの問題が」と聞いてましたが
私はこれが3回目。(笑)
早速、メールしたら
「ごめん、春節の休み明けでとんでもなく忙しくて間違っちゃったよ」って速攻で返事来た。
正しい物をすぐに発送してくれるみたい。

実は先にアルミの板を用意して、ケガキ、穴・タップ加工を先にやっておこうと思っていたのですが、
そのアルミが届いたのは同じ日。(^^;
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取りあえず、青ニス塗って...
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ジグソーで切断。同じ物が2枚できるはずが、切った後に合わせたら寸法が違う。
どうやらケガキを間違えたみたいです。(^^;
補強用のリブなので大勢に影響は無いのでそのまんまで行こう。バキッ!!☆/(x_x)
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細かいサイズはジグソーで切るのは難しい(固定の問題で)、ふぁいばーさんへHELPコール。
速攻で工房におじゃましてコンターで切ってもらいました。ありがとうございました。

これから穴開けのためのケガキですが、これがまた結構な手間。(^^;
秘密基地へ行って、定盤とトースカンを使わせてもらった方が楽かなぁ?
来月初め頃くらいでタイミングが合うならお願いしようかな。


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CNC計画発動

CNC計画が発動されました。しかも自作だ!(笑)
CNCフライスというのは、ちとおこがましいけどCNC彫刻機程度にはなるかな。(^^;

何か物を作ろうとする際に、CADで図面を書いてますけど、その寸法通りに作ろうとすると
これが結構難しい。
特に最近は目と指がシンクロしてなくて、思い通りにならないジレンマが。(^^;
CNCフライスというのはXYZの3軸をパソコンからの指令通りに動き、切削を行う装置です。
刃物の付いたスピンドルをレーザーユニットに置き換えればレーザーカッティングマシンにもなる訳です。
自作ならばそういう自由度も高くなり、楽しめます。(^^)v

そんな感じで以前からCNCには興味を持っていたのですがお高くて...。(^^;
(国産でイイなと思っていたのはオリジナルマインドという会社の物なんですが、約20万円ほど)

確か(さ)さんがCNCをお使いだと思い出して聞いて見ることに。
すると中国から安く買えるという事が判りました。
で、色々調べて行くうちに「この程度なら自分で作れるんじゃないかな?」と。

実際にネット上には自作されている方のブログとかが沢山ありました。
そういう情報も参考にしつつ調べを進めると、一番ネックになる(金額的に)と思われたボールねじと
スライドガイド、これが中国製だとかなり安い。
精度的には劣るかもしれないけど、私の用途レベルならば問題無い精度。
それを使う前提で設計を進めてきました。

それで、いくつもの案を検討してようやくひとつ、案としてまとまりました。
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真鍮の切削を視野に入れ、ある程度の強度は欲しいので固定の門形フレームを採用。
Y軸は一般的な物とは違いモーター毎動く構造です。これはスピンドルの真下に荷重を支える
ブロックを配置したかったため。そしてこれだと天板と底板の二重構造が必要ないためコストダウンが図れると。←ここ重要(^^;
でも一応、これから門移動タイプの設計も行って、両方を評価して最終決定となるかな?

問題は専門分野ではない制御系なんですが、これはarduinoベースで行くことでこれもコストダウン。
オープンソースハードウェアという事でフリーな環境が揃っているようです。
パソコンとの接続がUSBになるので、パソコン側の制約が無いというのもいい点です。
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制御系は事前にソフトも含めた動作チェックをしたいので、先行で手配を進めています。
ステッピングモーターはAliExpressで調達。他にarduinoに刺して使うCNCに特化した基板
「CNCシールド」それに使うモータードライバー「drv8825」も手配しているのですが現状未着です。
それが揃ったらテスト開始です。

ちなみにarduinoは中国製のクローンではなく純正品を使いたかったので、久し振りに秋葉の秋月へ行きました。
店内がずいぶんキレイに整頓されててビックリしちゃった。(笑)

私的には久し振りのビッグプロジェクト。(笑)
設計段階で試行錯誤してるのはとっても楽しくて。(^^)v
私はこういう事をやりたくて、今の職業に就いたのに、最近はそういう仕事から遠ざかってしまい
つまんなかったんですよね。(^^;
まぁ、管理職となるとそうなってしまうのも仕方ないけど、私は生涯一設計屋で行きたいと思ってる。
取りあえず、これでしばらくの間は楽しめるぞ~。(笑)

***
さて、その設計が一段落したので、自転車ネタも進めよう。
old dahonのレストア?でやり残しのグリップの革巻き作業。
その革を用意しました。

以前は単に革を巻いただけでしたが、小技を覚えた今回は滑り止めを兼ねてスタンピング。
スタンピング作業にもハンドプレスが活躍します。
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さ、あとはハンドルバーへの取付を残すのみ。
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