さて実際のCNCの作成です。
アルミのアングルを使って組み立てました。
メインフレームとY軸の構造 12oのシャフトと8oの長ねじを使用 板圧10mm
中間がフリーになっていますがベアリングで固定予定です。3点支持
作業テープル 200o*170o 構造を工夫して全面が加工範囲です。
リニヤブッシュを使用してスムースに動きます ガタはまったく有りません
写真では良く分かりませんが長ねじ部分 ダブルナット構造でバックラッシュを無くしています。
シャフトとはベアリング入りのリニヤブッシュを使用しました。 単価500円程度
X軸 8o 焼き入れバー リニヤブッシュ4個使用 長ねじは両端でベアリング保持
X軸組み立て 3点支持は難しいでしょうか。 長ねじの精度に問題があります。ゆるい所ときつい所が あります。
ステンレスのちょっと高めの長ねじを使用しました。8mm
X軸取付部分 加工範囲を拡大するため横に張り出し アルミアングルを使用
Z軸構造 縦方向がたを無くすためベアリングで軸を固定しています(全軸)
Z軸の構造 リニヤウエイを使用 さすがに業務用だけあってすばらしい動きです。
Z軸が完成 ベアリング3個使用 ナット部分はダブルナットにして有ります。
x軸の軸受けを取り付けた状態 最終的にこうなります 調整できない!!!反省
Z軸に重量を掛けないようZ軸のステッピングモーターはオフセットしてベルト駆動にしました。
側面 Z軸の構造が分かります。 後ろ横・上にステピングモータを付け、スピンドルモーターを付けて完成
MACH1で動かしてみました。
スピードが出ない(非常にゆっくり動く)スピードを上げると脱調します。音がうるさい。
モーターをはずして手で回すと非常に軽くスムースに動くのですがモーターでまわすとギコギコ言いながら回ります。
ステッピングモーターはPICでソフトウエアーで回しています。何かタイミングにノウハウが必要なのでしょうか?
モーター単体で動かすとそれほどは音はしません。ユニバーサルカップリングを付けると改善するのか?何方かご教授ください。
ペンを付けて動かしてみました。やはり脱調しているところがあるようです。
改善しました。Gコードで四角を書いてみました。 しっかり原点に戻り何度書いても同じところをなぞりま す。
原因は分解組み立てしたモーターの減磁による力不足でした。モーターはゴミ箱行きのようです。
ステッピングモーターが減磁して力がなくなったのでZ軸のモーターを交換しました。
力も十分ありプレートを手で押さえてみましたが止まりませんでした。このほうが小型でかっこいいです。
設計変更して横軸もベルト駆動に仮にしてみました だめなら元に戻します。
アルミの素材がないのでゴミ箱の中から切れ端を加工 バックラッシュがどの程度になるのか不明
このモーターはミネベアのモーターですが規格不明 1A、2-A、3B、4-B、5電源、5V400mA のようです。
24V、12V、5Vと3種類の電圧のモーターになってしまいました。何か滅茶苦茶!!電源が大変
スピンドルの製作 こんなもんでどうでしょうか エンドミルのシャフトがスピンドルの中に入るよう工夫しました。
部品のバックがじゅうたんや畳ですが、あくまで素人ですから。現在重量9Kg
秋月のモーターを改造し軸を反対に取り付けました。Z軸ベルト駆動
カップリングも自作しました。音も静かになりGOODです。 構造です。
図面をUPします。K200-A.lzh
Gコード200行で文字も出力してみました。早く基板の切削に挑戦したいです。
モーター側のプーリー スピンド ル側のプーリー 2倍速です。
組立使用したところ脱調する場合があります。抵抗の無いように位置を微妙に調整しスムースに動くよう調整しました。
結果F200程度で使用できます。スピンドルモーターはマブチRS540RHで十分
基板の切削程度には小型のステッピングモーターで十分です。5V500mA位でも手で押しても止まりません。
特にZ軸の構造が調整を全く考量せず設計したため大変でした。
構造の反省
リニヤシャフトは太いほうが良い。最低12oは必要
簡単に組立位置を調整できる構造が良い
ステッピングモーターは高速回転をさせるために、なるべく低電圧の物を選択する。
長ねじのナット部分はスプリングを入れるなど遊びを作っておく必要あり。完璧な精度は無理です。
ナイロンでナットを作っている方もいるようです。工夫が必要
2005/5/16 モーターを秋 月で新発売したモーターに変えてみました。型番Brother BH200575048
値段は@200→@700、大きさ56o*56o→同じ、抵抗86Ω→39Ω、軸径9o→6.37(6.35?)o 取付面は後面→前面、1.8度 ステップ
MACHの設定ではStepsPerUnit3200(1oピッチの送りねじを使用した場合)で速度設定3→6へVelでF150→F300まで速 度で倍になりました。
無負荷では速度はMAXで6.2位までまで可能でF350位までいきます。30V16分割マイクロステップ450mA設定
モーターを変えるだけで速度2倍にUP このステッピングモーターをお勧めします。高いだけのことはあります。
秋月さん20Ω位のモーターを探していただけないでしょうか?4oピッチのボールねじを使用すればF1000も夢ではないような!!
追試験MACHの設定をStepsPerUnit1600に設定すると速度設定12でVelでF720まで画面上で速度がでます。
8分割マイクロステップ動作で使ったほうがよさそうです。基板を修正しなくてはいけない。
16分割ではPCからのステップ信号が間に合わないのでしょうか?何か疑問?
この考え方は誤りのようです。見掛けだけだと思います。今度実験してみます。
実験してみました。やはり誤りです。8分割マイクロステップでも速度設定6.3が限度でした。つまり速度は同じです。
同じであれば16分割のほうが良いと思うので以後は基のまま16分割でいきたいと思います。8分割の必要性はありません
追加回路
スピンドルのON.OFFを自動にするための回路です。
左は基板に組み込み。右側は外付け VCCはモーター用12V2A必要
プリンターポート1番ピンの信号をTRで増幅しリレーを駆動します。
リミットスイッチ XYZ各々の軸にSWを取り付けます。下記の回路3組必要 コネクターピンは省略です。
完成写真が見たいと言うリクエストがありましたのでUPします。
Z軸です。コントロール基板をモーターの横にのせました。赤いのはスピンドル用リレーです。
Y軸です。
全景
30V5ASW電源 16分割マイクロステップ動作コントロール基板 一応簡単なケースに入れました。
参考になるかどうかハードは微調整はありますが一応完成とします。
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