カテゴリー「CNC」の16件の記事

CNC計画 vol.15 防塵・防振対策

本格稼働に向けて防塵・防振対策を進めます。
まずは防振。
現状、移動を簡単にするためにキャスター付きのベース板に本体を載せています。
そのベースの上に防振材、今回はシロディンというポリウレタン性の素材を採用し、
「浮き床」構造にすることに。
実はこのシロディンを使う浮き床構造は本業でも使っている防振構造なんです。(^^)
ちなみにこのシロディンはちゃんと自腹で買いましたよ~。(笑)
真ん中にある三角形のはずいぶん前にサンプルでもらった物をカットして使いましたけど。
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シロディン(黄色いやつ)の上にもう一枚板を載せて...
下のベース板側面にある鬼目ナットはこの先の防塵計画への布石。
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その上にCNC本体を。
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防塵の第一ステップとしてワークテーブルの周囲を透明プラバンで囲いました。
さらに全体を囲う計画ですが、それが防塵レベルで済むのか、防音レベルが必要となるのかで
構造は大きく変わってきます。
なので取りあえずは簡易な防塵レベルでやってみようかなと思ってます。


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CNC計画 vol.14 Y軸芯出しやり直し

こないだY軸の動作不良があり調べた所、カップリングがモーターに干渉してました。
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原因はカップリング部でのボールネジ軸とモーター軸の芯ズレ。角度がずれていたのが原因で
カップリングが軸方向に分離し、モーター側へ押しつけ力が働いてしまった、というとこかな。(^^;
そんな事でカップリング自体が軸方向に動くなんて初めて聞いたけど。(^^;

カップリングを中国製の詳細不明な物から素性(スペック)の判ったメーカー品に交換することに。
でも、軸の芯出しをきっちりやらないと意味なし。

まずはボールネジのナットと軸の高さを再調整。モーター側の軸受けがナット部に近づくと
回転が重くなる。
それを手で回して感じなくなるまでシム調整を繰り返す。
ほんとはダイヤルゲージを走らせてレベル差を測定してから、ってのが真っ当なやりかただけど
この構造ではそんな事出来ないので、自分の手の感覚を頼りにします。(^^)
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大ざっぱなレベル差はすきまゲージで計っておきますけど。
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次はボールネジ軸とモーター軸。
ここも同様にダイヤルゲージでの測定ができないので、感覚的な調整です。(^^;
ネジを全部締めた状態でカップリングが軸方向にスムーズに移動できればヨシとします。
それからカップリングを軸に締め付けるという段取り。

結局、矢印のとこにもシムを入れて角度を少し調整して完了。
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0.05mmのシムを買っておいて良かった。
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再調整ができたところで試切削を。取りあえず円盤の切り出しだけ。
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おお、ようやく最後まで加工完了。
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ちゃんとタブも付いてて、材料から完全に切り離されないようになってます。
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さて、CNC本体は次にこのダスト対策だな。
周囲を完全に囲わないとカミさんから稼働禁止を言い渡されそう。(^^;

あとはCNC関連のソフトのお勉強を。
3DCADから切削用のデータ作成までできる「Fusion360」
これが超すぐれ物、しかも学生や個人使用の場合は無償という大盤振る舞い。
AutoCad(2D cadソフト)を作っているAuto deskという会社が作っているので今後の展開も
楽しみです。
ただ、高機能ゆえ使い方が難しく、良く判らない。(^^;
特にCAM機能に関して詳しく説明しているサイトも少なくて試行錯誤。
そしたら(さ)さんから「CAM編の操作ガイドが7月24日に発売されますよ」って情報が。
amazonでもまだ予約受付してないのに14日に秋葉の書泉ブックタワーに寄ったらなぜか書棚に並んでた。
ちょっと高いけど速攻ゲット!ただ今絶賛お勉強中です。(^^)
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CNC計画 vol.13 配線等手直し

前回からひと月ほど間が開いてしまいました。
しばらく手を付ける余裕がなかったので。(^^;

前回、arudino上のモータードライバチップを冷却するためのファンを付けたのですが
このファンがダメダメ。
稼働させるとベアリングから異音が聞こえるんだもの。
暗技研的にこんなの使ってちゃダメでしょう、って事で代替え品を調達。
ふぁいばーさんに教えてもらったラジオデパートのトモカ電気へ行きました。
DCDCコンバータを使って12V用のファン(種類が沢山あって選択肢が多い)を使おうかとも
考えましたが、SunAceの8cm角24V仕様があったのでとりあえずそれで。

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基板に被るメンテ性の悪さを解消するために、ファンの支持部にヒンジを取り入れました。
ついでに配線が美しくなかったので端子台を増設して配線もやり直し。
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このヒンジは「クリックヒンジ」という物で、動作角度0°、90°、180°で固定されるという物。
実は仕事で使った事があったのでこんなのがあるって事を知っておりました。

ここまで開きますので、ケーブルダクトを開けてのメンテ作業にも支障ありません。
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さて、こいつを使うのにちょうどいいお仕事(アクリル切削)が入って来ましたので、
そろそろ本格的に稼働してもらいましょうか。(笑)

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CNC計画 vol.12 脱調対策

初切削は残念な結果でしたが、ちゃんと対応を考えていかないといけません。
エンドミルが折れてしまうのは切削速度とか切り込み深さとか、yosiko2さんにアドバイスもらった
切り粉の処理とか、色々試しながら経験値を上げて行くって感じでしょうか。

ただ、後半で円盤の切り出しをしていた最中に、進路が外れてしまったのは「脱調」と言われる現象で
原因は色々考えられるのですが...

今回の切削跡を見ると、なにかの拍子にY軸の駆動が止まり、数秒後に再び動き出した
という感じかなと思います。
ここまでは順調に円周運動をこなしていましたので、ここで突然の不調の原因を考えると
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「モータードライバーの加熱による誤作動」かなと推測しました。
ドライバーチップには放熱用にヒートシンクが付いているのですが、それを触るとかなり熱い。
という事で、冷却ファンを設置することにしました。

アルミのアングルで片持ちのフレーム構造。
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これを制御基板の上から覆い被さるように設置。
ただ、これってメンテナンス性が最悪です。(^^;
取り付けた後で、コネクタが外れているのに気がついたら、「え?手が入らないじゃん。(^^;」
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冷やすことで効果が確認できたら、マウント方法を再検討することにしましょう。(^^;
考えてみたら、元々この木の上に配置しているのはテンポラリーで、最終的にはアルミケースに
納めようとか考えていたんだっけ?(^^;
なんか、結局このまま行くんだろうなぁ。(笑)

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CNC計画 vol.11 化学と物理(金属切削)

ひと月ほど前に依頼を受けていたコンチョ。
エッチングが(段取り多くて)面倒なので切削加工に移行してから、って先延ばしにしてたんだけど
切削の方が遅れてるので、取り急ぎエッチングで作る事に。(^^;
はい、こっちが「化学」ですね。(笑)
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段取りできればここから1時間は手が空くので切削でも行ってみましょう!(こっちが物理)
このピカピカの素材面がそのまま生かせると仕上げが楽でいいんだけどなぁ。(^^;
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順調順調と思っていたらなんか異音がしたぞ。
あ~、エンドミルが折れてるし。(^^; 最初だから用心して超低負荷で削ってるはずなんだけどなぁ。
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0.5mmのエンドミルは2本しか持って無くて、昨日今日で両方折れたので文字の切削は続行不可能。
外周の切り出しはエンドミルを交換しての切削なのでそちらも試してみましょう。
おおそうだ、全景の写真も撮っておくか。手元にはしっかり非常停止ボタンが。
そして、これが集塵対策のダンボール箱。(笑)
超低速、低負荷での切削なので切り粉は全然飛び散ってませんけど。(^^;
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そしたら動作音が突然大きくなったので、すかさず「緊急停止!」
あら、脱調? ここまで順調だったのになぁ。(^^; ふう、なかなかうまく行かないな。
物理の時間はこれで終了。
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しょうがないので化学の力に頼りましょう。
こちらは手間はかかるけど、慣れてるので安定の品質。
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今回、メネジのロウ付け用のジグを用意。
コンチョが載っているのは1インチのネジ込みソケット。サイズはバッチリだったけど
これだとコンチョを下から炙れない。上からの炎だけだと均一に温度を上げられないので
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結局ソケットはお役御免。
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この後、黒染めから~の
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ペーパー掛け(800→1200→2000)
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最後にバフがけして完成。
映り込み過ぎて撮影が難しいっす。(^^;
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切削コンチョが世に出せるのはいつになるやら。(^^;

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CNC計画 vol.10 ようやく初切削

しばらく情報アップが途絶えておりました「CNC計画」
一応、牛歩のごとく進んでおります。(^^;

連休中は頼まれ仕事を優先したので、最後になってようやくいじる事ができ、エンドミルを取り付けて
初めての切削に挑んだのですが...
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最初が右下。φ38の円を描く予定ですが、はみ出しちゃったのでアボート。
位置を変えてスタートしたのが左上。円になってません。
円を描くにはX軸、Y軸は常時動くはずなのにX軸が途中で止まっています。

その時点では「スピンドルモーターが稼働しているとX軸が止まる?」と思ってました。
それならノイズの影響だろうな、と。
(ノイズの影響を嫌ってブラシレスモーターを使っているのですが)
でもスピンドルの動力線とX軸のステッピングモーターの線は同じダクトを通っていないんだけどなぁ?

会社の制御設計の人に相談すると、
・動力線と制御線(この場合はステッピングモーターへ行く線)を離す
・上記線を平行に配置しない
・ケーブルをアルミフォイルで包む(シールド線にしちゃう)

金曜日の会社帰りに秋葉へ寄ってシールドケーブルを買ってきました。
取りあえずX軸のケーブルを交換して、スピンドルモーターのケーブルは直づけなので
アルミフォイルで包みました。
これでテストすると...やっぱりダメ。(^^;

で、スピンドルを停止してやってみても状況変わらず。(あれ?スピンドルのノイズじゃないの?)
次にスピンドルの動力(DC48V)を根元から停止。
これでも状況変わらず。

って事はここに来て、原因はノイズじゃない可能性が浮上。(^^;
そうなると疑わしいのはスッテピングモーターの制御系のarudino、その上に載ってるCNC shield、
モータードライバのDRV8825。

まずはX軸とY軸のモーターへ行く線を入れ替えてみた。
するといままでX軸で出ていた事象がY軸で出るようになった。もちろんX軸は正常動作。
次は配線は元に戻して、ドライバのDRV8825を入れ替える。
すると再びY軸に不具合。

これで原因はX軸用で使っていたDRV8825と判明。
そして、ここまで来てようやく思い出した。
「そういえば、こないだケーブル引っかけてX軸のドライバのピンが曲がったので予備と交換したんだっけ!?」

はぁ、原因は私でした。ドライバを交換した際に可変抵抗を調整してMAXの電流値を設定する
必要があるって事を忘れてた~(爆)

それを調整すると...ちゃんと動く~、スピンドル回しても平気~(笑)
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もっとも、この直前にスピンドルモーターを起動せずに動かして0.5mmのエンドミルを
折ってしまったのは内緒だ。バキッ!!☆/(x_x)
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あと、X軸を反転動作させていたら(パソコンの画面に向かった時に動作が同じになるように設定したつもりだった)
文字が鏡文字になってた。(笑)
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(さ)さんに言われてたけど、たしかにMDFはケバケバになるね。(^^;
今日の所はここまで。
エンドミル買わなきゃ。(^^;


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CNC計画 vol.9 革が一段落で配線工事再開

レザークラフトを優先して少しお休み状態だったCNCですが、一段落ついたので再開です。

革の方はこんな感じ。いつものハンドルバーポーチ。先日の「赤」に触発された方がお二人。
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箱も新たに注文しました。しかし、最初に用意した20個が無くなって追加を頼む事になるとは
思わなんだ。(^^;
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さて、CNCの方ですがリミットスイッチからの配線とステッピングモーターからの配線でゴチャゴチャ。
なので本体の背中に制御ユニットを搭載して、機内で配線をまとめる事にしました。
電源ユニットはかさばるのと2台もあるので(DC24VとDC48V)これは外置き。
取りあえず、木の板に制御装置を配置しちゃいます。
いずれはアルミのケースにまとめようか?とか考えているけど、ずっとこのままかも。(笑)

機内配線といっても本数があるので、どうまとめようか色々考えていい物に思い当たりました。
それは「配線ダクト」
制御盤の中で配線をまとめるためのものです。
これの一番小さなサイズ(30mm×30mm)を手配しました。
それを背面の上部と左側に取り付けて、配線作業の開始。
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端子台は電源ユニットと非常停止ボタンへの接続用。端子受けしていた方がなにかとやりやすいので。
その左にあるリレーは非常停止ボタンを押した時にステッピングモーターとスピンドルモーターへの
電源供給を停止するためのです。
制御ユニットのCNCシールドには非常停止の入力はあるのですが、それはソフト的な停止だけなので
電源断も同時に行おうと言う訳です。

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非常停止ボタンはこんな風に小さなボックスに取り付けてあり、本体から少し離れた所でも
操作可能にしています。いずれ機械本体は防音?防塵?ボックスの中に納める予定なので
本体に取り付ける事はやめました。
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あとの心配はこの配線ダクトとかに切削中の粉じんが貯まったりしないかですが、
それは実際に使い始めてから状況を見て対処する事にします。

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CNC計画 vol.8 配線&試運転でほぼ完成

リミットスイッチを取り付けるために、まずはハンダ付け。
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組立中の写真が無いけど(^^; サクサク組んでます。
可動部分に行く電線はケーブルキャリアの中を通してあります。
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各リミットがちゃんと動作するかの確認で、ステッピングモータを外した状態でテスト。
業界用語で言うとこの「M単」というやつですね。(^^;
最初、リミット叩いても止まらなかったので焦りましたが、GRBL側でハードリミットONの設定を忘れていました。
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リミットの動作確認もOKなので、モーターを取り付けます。
メンテナンス性を考え、モーターの配線はコネクタ接続にしてあります。
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Y軸もケーブルキャリアを使い、配線はアルミフレームのミゾの中を通しています。
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Y軸のリミット配線も同様にミゾの中。ミゾ用のカバーを取り付けてあります。
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リミットが付いて、オーバーランで機械を壊す心配が無くなったので、各軸の精度出しの調整を始めます。
構造物はほとんどアルミ製なので、マグネットスタンドが付きません。(^^;
なので鉄製のプレートをネジ止めして、そこへマグネットベースを固定。
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一応、この測定方法で動作ストローク250mmに対し5/100mm程度の精度に収まるように調整しました。
もっとも、機械加工面がひとつも無くアルミフレーム同士の接合がメインですから
そこまで精度が出てれば御の字というとこでしょうか。(^^;
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スピンドルモータを取り付ける前に、ペンを付けて円を描く動作をさせてみました。
こないだの単純な動きよりは少しマシ(笑) 動作音が面白いです。
京急電鉄のドレミファインバータを思い出しちゃった。
ここまで行けばメカ的にはほぼ完成、と言っていいかな。
まぁ、メカは一応「プロ」ですから、ここでつまずく訳にはいかんよね。(笑)

まともに動作する事が確認できたので、スピンドルも取り付けました。
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arudinoやブラシレススピンドルの制御基板へ行くケーブルがゴチャゴチャでスパゲッティ状態。(^^;
次はこれをなんとかしないとね。
電源ユニット以外の制御基板関係は本体背面に搭載して、ケーブル長を短くしようと思ってます。
それ用の箱を作らないとな。
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私のCNC計画がサクサク進んでいるのはこちらのサイトで情報発信されているmirror nerrorさんのおかげです。
特にGRBLやbCNC等のソフト系の話は本家サイトは英語なので、それを判りやすく記述してくれているのでとても助かりました。
改めて感謝申し上げます。

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CNC計画 vol.7 追加工のため解体、革もあり

組み上がったCNCですが、リミットスイッチやケーブルガイド取付用の追加工をするため一度解体します。

その前に、依頼を受けてる革ポーチ製作の下準備も平行して進めましょう。
ヘリ返しした部分に圧をかけて接着します。
今回は革楽屋店長のアドバイスもあり、側面に斜め漉きを入れています。
これでひっくり返しが楽になるといいのですが。(^^)
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さて、この革の段取りしてからCNCの解体作業。写真が無いけど、全バラし状態です。(^^;
穴開け位置にポンチでマーキング。
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今回はタップを開ける数も少ないので、ボール盤にタップを噛ませて手で回していきます。
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何山か切り込んだらチャックを開放して、あとはハンドルで。
家の中でこんなに切り粉をまき散らしている事は内緒だ。バキッ!!☆/(x_x)
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各ブラケット類も製作。金ノコでギコギコ切るのは疲れた。(^^;
うちにもコンターが欲しい。(置くとこ無いけど)
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動きに渋さがみられたY軸をシムを追加して再調整。
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フレームの接続部で組立ずらかった箇所の穴を貫通させて、ボルトを外側からねじ込めるように改造。
これで解体、組立が簡単になるかな。
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スカタン食っていたY軸のリミットもブラケットの穴位置を修正して、ちゃんと作動するように。
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次はX軸のリミット取付...と思ったら、あら!?加工漏れ?タップが開いてない。(^^;
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他の箇所の組立をするにもネジが足りないので今日はここまで~。
ささ、切り粉の掃除しなくちゃ~。(笑)

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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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