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*CNCマシンの制作記録は2016/04/10〜の投稿に書いてあります。


2016年3月29日火曜日

CNCマシン:サイズ800x1200mmで設計見直し

CNCマシンのサイズは800x1200mm(外形)で行くことにしました。
厳密には、X軸800mmがY軸2本で挟まれるようになるため、X軸外形は800+αという感じです。
問題は、Y軸が予定よりさらに長くなったために、Y軸の大スパンでたわみがでないかということです。Y軸上のスライダーの取り付き方によっては、Y軸外側に支柱を取り付けることも可能です。そうすればたわみはかなり解消できるでしょう。
最終的には、X-CARVEやShapeokoのように、底面にMDFボードをつけることで、全体が平行四辺形にならないようにしようと思います。
底面に800+αx1200x15mm厚MDFが取り付くという前提で、その上にのるアルミフレームをつくるという感じでしょうか。

まずは、スライダーの仕組みをV-WheelやOpenRailを使うかどうか、それともシリンダーレールにするかは、両方の案をもう一度出してみて、比較してから決めたいと思います。
それからもうひとつずっと気になっていたのが、タイミングベルトが1mくらい張られるので、伸び縮みによる誤差が発生しないかです。もちろん送りネジ方式にしたほうがいいとは思いますが、そうするとまたコストアップしそうです。この辺も少し調べてみます。

送りネジ関係:すべてミスミ
X軸:径16mm30度台形ネジ1200mm(両端加工):6130円×2=12260円
Y軸:径10mm30度台形ネジ800mm(両端加工):3740円
径10フランジベアリング 4個 410円x4=1640円
径6フランジベアリング 2個 250円x2=500円
台形ネジ用樹脂ナット径16mm 1180円x2=2360円
台形ネジ用樹脂ナット径10mm 1090円
合計:21,590円

送りネジ関係をAliExpressで探していたけれども、以下のようなセットを見つけました。


写真では分かりにくいかもしれないけど、CNCマシンの部品セットです。
・XYZ軸のレール(2本ずつ)+スライドブロック(4個ずつ)
・XYZ軸の送りネジ(1本ずつ)
・XYZ軸のロックナット(1個ずつ)
・XYZ軸の送りネジ両端のベアリングケース(2個ずつ)
・XYZ軸のカップリング(1個ずつ)6.35-10mm(NEMA23対応)

上の画像のセットは、XYZ軸が350/900/1100mmのセット(32,393円)です。サイズは他にもあります。
350/900/1100mm
300/700/1500mm
300/1000/1300mm
350/650/1050mm
・400/700/800mm
・350/600/750mm
・300/700/1000mm
・350/1100/1100mm
サイズが大きくてもあまり値段がかわらず、だいたい3万円前後という感じです。
配送はFedexで3~6日になっており、それ以下の安い配送方法はないです。
どうやら今日2016年3月29日からのセール対象の商品らしく10%OFFされるようです(スマホアプリ対応)。そうすると3万円くらいになるかな。
まさに求めていた部品がだいたい入っているし、サイズも望んでいたものに近いし、これしかないかも。しかもセールということで、勢いで買ってしまいそう。

もともとのV Wheelとかタイミングベルトすら面影はなくなってしまったのですが、ぱっと見はこっちのほうが精度でそう。部品が粗悪品で精度でないかもしれないけど、まあ調整すればなんとかなるのではないでしょうか。仕組みがやや本格的なCNCマシンになってしまって、DIYっぽさがなくなってしまいそうです。まあいいでしょう。

上記の350/900/1100mmのセットで充分だと思うのですが(それ以上の大きさだと大きすぎるので)、Y軸(1100mm)にはNEMA23が2個つく予定なので、もう1セット送りネジ、ロックナット、ベアリングケース、カップリングが必要になります。

いまチャットで聞いてみたら、プラス7564円でこの追加部品を売ってくれるということでした。
そうすると、セールの最初のセットとこの追加部品で、29952+7564=37516円ということになります。再度リストを書くと以下のように。

直動+送りネジ部品一式:
・X軸のレール900mm(2本)+スライドブロック(4個)
・X軸の送りネジ900mm(1本)
・Y軸のレール1100mm(2本)+スライドブロック(4個)
・Y軸の送りネジ1100mm(2本)
・Z軸のレール350mm(2本)+スライドブロック(4個)
・Z軸の送りネジ350mm(1本)
・XYZ軸のロックナット(合計4個)
・XYZ軸の送りネジ両端のベアリングケース(4セット)
・XYZ軸のカップリング(合計4個)6.35-10mm(NEMA23対応)
このセット(追加部品含む):37,516円(Sale割引値段含む)

モーター類:
ステッピングモーターNEMA23(4個)9669円(スマホアプリの値段:9111円)
ドライバDRV8825(4個セット)803円

アルミフレーム類:
ミスミのアルミフレーム(要再検討:たぶん10000円くらいかな)

以上でほぼ部品類は揃う感じです(たぶん95%くらい)。
アルミ板、ネジ類、ケーブル類などがほかに必要。
ぜんぶで6万くらい。実際はもう少しかかるけど、手持ちの部品や材料もあるので。

サイズXYZ:900x1100x300mm(外形)
ベアリングスライダ+送りネジ方式
NEMA23(4個使用)

かなりスペックが上がってしまったけど、だいたい満足。
それでは、注文しようかな。

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