スポンサードリンク

防音ボックスを作ろう(1)

 頑張ってCNCの3Dデータを作成したので、リミットスイッチ等を取り付けられるように改造しようと思ったのですが、そのための部品を加工するためにも防音ボックスが必要ではないかと思いいたりました。

 というのは加工時の音と屑の飛び散りがひどく、このままでは継続使用できないという判断です。

で、購入したのがこのスチールラックです。

このフレームを利用して防音ボックスを作れないかなと期待しています。
ちょうどCNCの置き場にも困ってたし、置き場所確保も兼ねられてナイス!と思っていますが、どうなることやら。

そして今度はこのスチールラックの3Dデータを作ってみました。


相変わらず、やりすぎレベルでデータを作成しています。
こちらのページでもデータを公開していますので、ダウンロードしていただけます。寸法はそこまで正確ではないかもしれませんが、そこそこは使えると思います。

 まだ具体的にどういう形にするか構想すら決まってません。でもCNC本体より高額になることは間違いなさそうです。

CNCの3Dモデル

購入した中華CNCにリミットスイッチやカメラを取り付けてバージョンアップしたいと思っており、これらの取り付け部品を設計するため中華CNCの3Dモデルを作成してみました。

CADはいつもの通りFusion360を使用しています

左が3Dモデルで、右側が実際の写真です。まずは全体像
170107_model_wholeview.jpg  170107_image_wholeview.jpg

そして工具部分の拡大図
170107_model_enlarge.jpg 170107_image_enlarge.jpg

どうですかこの完成度。
我ながらなかなかの力作です。
幾つかの部品についてはGrabCADさんでデータをダウンロードさせてもらいましたが、大部分は自作です。
最大で1mmぐらいずれているところもありますが、組み立ても完璧ではないのでこんなものでしょう。

このデータがあれば前回紹介したクランプの頭が当たっちゃう問題も事前に察知できていたはずです。ちなみにクランプを置いてみると
170107_model_clamp.jpg  170107_image_clamp.jpg
やっぱりCADデータでも当たってます。。。

さすがにここまで部品点数の多いCADデータは管理人のオンボロノートPCでは動きが鈍いです。

この3Dデータもそのうち公開したいと思います。

続きを読む

クランプの制作

加工時の材料のクランプが大事だということが分かったので、何か簡便でいい感じにクランプができないかなぁ~と考えていました。

そんな折、Amazonさんでクランプというキーワードで探したところこんなものを発見しました。


 50Kgまでクランプできるらしいです。この50Kgが大きいのか小さいのかよくわかりませんが、価格も安いので購入してみました。

 といってもこれだけでは加工テーブルに取り付けられないので、取り付ける土台を作成することにします。
そして全体の設計ですがFusion360で適当にエイエイッと作るとこんな感じになりました。
170106_Clamp2_assy.jpg 
土台はいつもの通り、木の廃材を利用して作成します。
20170106_ClampBase.jpg
この形であれば一方向からの加工で作れるため、私の格安中華CNCで加工可能です。

実際にこれを加工してみたところ(写真撮り忘れました)一つにつき一時間もかかってしまいました。結構削るのも時間がかかるんですね。。。

そして出来上がって取り付けてみたところがこんな感じ
20170106_Done.jpg 

写真だとわかりずらいかもしれませんが、無事設計通り組み立てることはできました。
しかし、ハンドル部分が高くてスピンドルやレーザーにぶつかってしまいます、、、

あ~~~~ ちゃんと全体の寸法測ってからやればよかった~~

どうしてくれよう、、、
背の低いものはAliexpressで売ってはいるのですが、ちょっと高すぎます。。
安くて1個$4ぐらいです。

AliExpress.com Product - Fixture Quick Clamp Fixture Plate Engraving Machine CNC Accessories
同じように上の部分だけ買いなおして再挑戦するかなぁ~

初めての切削

 前回切削条件を決めることができたので、いよいよ切削に挑戦します。最初に何を作ってみようかと考えたのですが、以前ちらっと見かけて欲しかったリードベンダを作ってみることにしました。

リードベンダとは抵抗の足をちょうどいい長さに折り曲げるためのもので、製品も販売されていています。


ただ足を曲げるだけのものなのでThingiverseで "Lead Bender"とか"Resistor forming"とかの用語で調べるとこんな感じの
20161228_Thingiverse.jpg
CADデータが幾つかアップロードされているので、好きなものをダウンロードすることができます。

管理人も一つダウンロードしてみたのですが、Fusion360でインチとミリメートルの変換の仕方が分からず、また切削工具の寸法に合わせて作らないといけないので結局自分で作ることにしました。

で、作ってみたのがこんなデータです。


 相変わらず管理人は凝り性でもあるので、KOA株式会社さんのリード線抵抗器の図面を参考にちょっとしたアイデアも入れつつ作成してみました。
 今回はこの3Dデータが紹介したい内容ではないので、飛ばしますがデータはダウンロード可能だと思うのでご興味があれば見てみてください。

で、実際に加工です。

加工その1

 まずはいつも使用している余った木片で加工にトライしてみました。
20161228_Milling1.jpg 
 すさまじい量のおがくずを吐き出しながら切削していきます。そして底まで加工したところで母材と品物をつないでいるタブがちぎれて加工失敗してしまいました。
 写真で見てもわからないと思うのですが、赤いクランプで捨て板と加工対象をクランプで止めているものの、加工ステージとは直接締結されていなかったため、浮き上がったものと想像します。
 こうやって結局最初の加工は失敗してしまいました… 
教訓
  • 母材は確実にテーブルに固定しましょう
  • 木の切削はびっくりするぐらい切りくずが出るので覚悟しましょう。
加工音もびっくりするぐらい大きいですし、部屋中にゴミをまき散らしちゃいました…

加工その2

1回目の失敗にめげず、今回は材料をしっかりテーブルに固定して加工を行いました。
20161228_Milling2.jpg
今回の材料はいつもの木片がなくなってしまったので、ダイソーで購入した6mm厚のMDF材です。
こちらは無事加工が終わりました。終了直後はこんな感じ
20161228_Milling2_finish.jpg 
木を切った時と違って屑の出方がおとなしいです。
一応目標とした加工は無事行うことができました。

切削結果

最初にトライした切削の結果はこんな感じになりました。
20161228_Result.jpg 
左は加工途中でタブが外れたので途中で加工をやめてしまった木製です。
右が2回目のMDF材で切削したものです。無事加工は終わったのですが、小さな構造は飛んでしまってなくなっています。
教訓:
  • MDFを切削するときは5mm以下の構造は作らない

結局2回切削を行ってどちらもうまく作れなかったのですが、記念に記事にしてみました。
ところでリードベンダとして使ってみた感想ですが、、、
別にいらなかったな。。。って感じです。。

ってここまでブログを書いた後気づきました。。。
スピンドルの回転方向逆だった。。。

 あ”~~ 今まで何やってたんだろう…

お試し切削

スピンドルの回転数がわかったことから今回は実際に刃物を取り付けてお試し切削に挑戦してみました。

刃物の正体

 管理人は切削について完全なる素人なので、条件の設定方法がわからずいろいろ調べていました。そうするとどうやら刃物ごとにメーカーから推奨切削条件が出されいることが多いようです。
 しかし管理人の場合どうせ折っちゃうだろうし、加工機も安物(2万円。。)なので刃物も安物でいいやとAliexpressで調達しています。当然推奨条件なんて付いていません。ということでまずは購入した刃物の調査からです。

購入したのはこんな感じのものです。
AliExpress.com Product - 10pcs 3.175*1.1*7MM Titanium Coated Carbide End Milling Cutter, Engraving Edge Cutter, CNC Router Bits, Endmill for PCB Machine
10本で1000円ぐらいです。まずはこの刃物を見てみます。20161224_bit_side.jpgあれ?Webでよく見るエンドミルと刃物の形が全く違います。。。らせん状に刃物がついているイメージなんですが、、、正面から見ると20161224_bit_top.jpg刃の数すらわからない。。。なんだこれ???
ショップのサイト見ても何の情報もないし、困ったなぁ~と思ってふと送られてきた箱を見ると20161224_bit.jpg 
 made in Japanって書いてあるから偽物だろうと思って箱の印字は無視していたのですが、よく見るとUnion toolsって書いてある。 こちらを調べてみると、なんと立派な日本のメーカーさんでした!!ユニオンツールさんのサイトを探してみるとビンゴ!似たような刃物を発見!!
 エンドミルを購入したつもりがPCBの端面をカットするPCBルーターと呼ぶ刃物だったようです。ダイヤ目ルーターと呼ばれるもので、らせん状の刃もついていないものです。 そして無事ユニオンツールさんの技術資料に求めていた推奨加工条件を発見できました。
 ちなみに本物のユニオンツールさんの工具にはチャッキング部にマーキングがされているようなので、送られてきたのは正体不明の類似品でした。

切削条件

 切削条件がわかれば後は自分の環境に合わせて数値を補正します。ユニオンツールさんの似たようなルーターの条件は以下の通りです。回転数 29,000[rpm], 送り速度 11,000[mm/min], 刃数2ここから前回計測した管理人のCNCの回転数8,500[rpm]に置き換えてみます。
 まずは推奨条件から一刃送り速度が0.018[mm/tooth]であることがわかります。あとは同じ一刃送り速度になるように管理人のCNCの送り速度を計算します。 で、簡単な計算の結果322[mm/min]が適正な送り速度だと判明しました。

お試し切削

 ここまでくればあとは削るだけです。 まずはテスト用に単に四角を削るだけのGコードを作成しました。このGコードはPythonでスクリプトを組んで生成しています。まとまればそのうち公開しようと思います。20161224_path.png 
そして、いざ切削開始!20161224_working.jpg 
レーザーが邪魔でよく見えませんが、快調に削れています。送り速度は計算で求まるのですが、XYとZ方向の切込み深さはよくわかりませんでした。とりあえず0.5mmと0.2mmを試してみたのですが、どちらも似たような感じで上手く削れているようです。 本当はもっと良い条件があるのかもしれませんが、XY, Z方向ともに0.5mmでまずはよさそうな気がします。
そして切削直後20161224_after_milling.jpg 
なんか削った量より木屑の方が多い。。空気含むから当たり前か。できれいにしてみると20161224_result.jpg 
お~~ ちゃんと削れてる~~
なかなかいい感じに削れそうです。エンドミルでなかったので、間違えて買った!!とちょっとショックだったのですが、とりあえず結果OKです。
検索フォーム
RSSリンクの表示
リンク
スポンサードリンク