自作CNCの補修と調整

昨年、自作スピーカーの端材MDFボードを使って自作したCNCについて、これまで放置していたものを補修と調整をしました。

CIMG1712

直線と直角は、DIY店で切って貰った面を元にするしかありませんので、板は迂闊に切れません。ですから、デザインや強度は二の次でした。

久しぶりに棚から出してプリント生基板を切削したところ

CIMG2110

見るからに酷いものでした。(線幅1ミリ)   調整は、「動くべきところはスムースに、固定すべきところはがっちりと、振動は少なく」ということで、恥ずかしながら、どなたかの参考になれば。

CIMG2153

テーブルを奥行き方向(Y軸)に動かすステッピングモーターはアルミ棒から自作したリジッドのカップリングでした。テーブルをそれなりに調整できましたので用いました。 けれども横方向のX軸とルーターを上下するZ軸は調整が不十分でしたから同軸ケーブルの外皮を切って繋げていました。 負荷がかかるとビニル被覆がねじれることにより、ガタがでます。

ということで、ガタや渋いところを補修したのは、以下です。

CIMG2136

ダイヤルゲージで見るとテーブルの平行以前に、Z軸が酷い。ベアリングを入れてませんでした。今さら後から入れられませんので、

CIMG2137

スラストベアリングとカップリングを入れて

CIMG2139

持たせます。 ステッピングモーターを支持するクロスメンバーもワッシャやシムを入れてスムースに動くようにします。黒い部分は壊れた2TBのHDDから切り出した筐体です。

CIMG2145

X軸方向は、アルミのアングルとステンのΦ5ミリネジでスライドさせていました。ガタがひどいので、滑り止めの付いたフランジナットを通して適当なところで接着します。

CIMG2144

Z軸も同じくフランジナットで調整。

CIMG2142

ミニルーターの支持部分をステーにて補強します。

CIMG2141

それ以前に、リニアシャフトの平行・平面が出ていませんでした。動きが渋い。 シャフトをずらしたい方のMDFボード側面にドリルで穴開け、反対側に釘を打ち付けています。(恥) 何としてでもX軸をガタなくスムースに。

CIMG2146

リニアシャフトに応じたリニアブッシュなんてありませんので、アルミ筐体のすりあわせには、薄い銅板を差し込みます。何としても・・。

CIMG2180

X軸にもベアリングを追加して、リジッドのカップリングにします。 ラジアルベアリングにスラスト方向の力を持たせる意図です。 ステッピングモーターの軸がスラストを受けるよりましです。

ルーターは、プロクソンのmm100ミニルーターです。このルーター軸方向にガタがある。 こちらを参考にCIMG2154コレットカバーを切断したものを入れて、ベアリングの側面を押す形で締め付けます。(適度に) 締め付け具合が決まれば、その位置で嫌気性接着剤を塗って固定します。

CIMG2155

コレットカバーも少し削ります。

それから、Y軸と

CIMG2149

 

CIMG2150

X軸にリミットスイッチを設置。 X軸は高速でぶつかると止まり切らないかも。  あと

CIMG2143

Arduino +cnc shield にはアクリルのカバーを

CIMG2147

ミニルーターの電源操作部は、ボードの後ろから、

CIMG2182

左サイドに。(青いケース) その下にcnc shield用の電源としてDC24Vアダプターを置きます。  それから、スピンドル制御をG-Code(S  M3  M5コマンド)で行うために秋月電子のSSR(ソリッドステートリレー)を入れます。(こちらこちらを並びにこちらを参考に) なお、SSRのトライアックは10Aピークのものに代えています。

ちなみに管理人が使用してるのは、arduino uno + cnc chield(ver3.00)ボードです。 ver3.10はGRBL0.9vでspindle制御にPWMをサポートしています。 で、スピンドル信号はarduino のデジタル11Pに出ていて、テスターで当たってみたところcnc shieldのEND STOP Z+ Z-に信号が来ていました。 接続は

ミニルーター電源(SWと可変抵抗含む)→SSR→cnc shield→Arduino→USB→PC としています。 コマンドとして

S1000  PWMによるスピンドル速度指定

M3  スピンドルON

M5  スピンドルOFF

をGrbl Controller から打てば、ルーターのオン・オフが出来ます。写真で分かるように、別に手動でも切れます。 回転数の制御は、上記の接続では出来ませんけれど、つまみ(可変抵抗)で十分です。(コマンドは、こちらを参考に) 因みに S500 M3 と打ってオシロで見たら、デューティー比50%の矩形波(18kHzくらい)がでていました。 このときルーターの回転数も落ちますが回転が不安定です。AC電源に同期していませんので、このままでは使えません。

ここまで来て、ようやく

CIMG2184

POM板を貼り付けて

CIMG2181

面だしを行いました。 面だしのGコードは、こちらの生成ツールを利用させていただきました。

基準がDIY店での切断ですし、そもそも廃材ですからたいしたことありません。 何よりテーブルのリニアシャフト

CIMG2159

CIMG2161

左右でシャフトの高さが違います。  某ハー○オフで買ったプリンタ複合機についていたでかいプリンタヘッドをばらしたものですw。 X軸とZ軸は、スキャナ2台分を使いました。

これまでの補修と調整の後、切削したのが

CIMG2185

の中央に写っている部分です。線幅1ミリで深さ0.1ミリにしています。 (彫刻Vカッター0.24使用) DIPのピッチでしたら何とか使えそうです。 これ以上の剛性を求めようとするならば、リニアシャフトを追加するしかありません。やりませんけど。

Φ について

2010年より研究しています。
カテゴリー: 未分類 パーマリンク

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です