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防音ボックスを作ろう(3)

 前回までに設計した防音ボックスの加工にいよいよ入りました。

 前回は木材を選定したものの、送料が高かったため近所のホームセンター巡りをするとして終わったのですが、週末にホームセンターを巡ってみたところ、ちょうど良い材料がなかったので結局あきらめて通販で購入しました。

で、今回は実際に木材が到着して加工を始めたのでその紹介です。

ワークベンチ

まず最初に、今回このためにわざわざ購入したワークベンチを庭に広げます。
170221_workbentch.jpg 
買ったのはこれ
 Black and DeckerのWM225です。これまで幾度か木材のカットなどをやっていたのですが毎回固定に困っていて何とかしたいと思っていました。今回意を決してワークベンチを買ってみたのですが、これが大正解でした。実際に木材をかませてみるとこんな感じ
170221_plate_fix.jpgになって、これまで木材を手で押さえてたことに比べれば明らかに安定しています。木材を押してもワークベンチごと動きます。
 Amazonさんでは他にも安価な別のタイプも販売されていますが、レビューを参考に少し高めのこちらを買って正解でした。かなりの安定感です。踏み台があるのも安定感を増してなおよしです。もっと早く買っておけばよかったと思える一品です。
 問題は畳んでも大きいので、管理人のウサギ小屋での置き場に困るぐらいでしょうか。

穴あけ

 まず最初に穴あけ加工から取り掛かりました。加工法ですが、ikeaさんで購入した電ドラにスターエムさんの自在錐を取り付けて穴あけをすることを狙いました。
 
穴はΦ40なので専用のホールソーでもよかったのですが、今後も末永く使えるかなと思って自在錐にしてみました。
で、いざやってみると。。。
トルク不足で全く回らない!!
です。30度ぐらい回ると止まってしまいます。。げげっ!どうしよう。と悩んでいたところ、当ぐうたラボの研究助手から、「手で回せばいいじゃん!」というナイスな提案を頂きました。そして実際に手で回してみたところ、驚きの速さで穴が開きます。
170221_holesaw.jpg (当ラボの研究助手が手で自在錐を回しています)
 結局電ドラはほとんど役に立たず、人力ですべての穴を開けることができました。そして、あけた穴を測ってみると径が狙いのΦ40に対してΦ40.5に仕上がっていました。素人がやったにしては十分な精度できれいに穴を開けることができました。なかなか満足のゆく仕上がりです。

溝加工

  穴加工の次に取り掛かったのは溝加工です。今回スチールラックを骨組みとして利用するため、木材がこのラックの金属格子に嵌るように溝をつける設計になっています。
 加工に用いる道具は安価な高儀製トリマ TR-100です。

 このトリマもワークベンチと合わせてこの加工のために購入しました。今後二度と使うことがないような気もしますが、この値段だったら買った方が合理的だと判断しました。
 添え木に沿わせて加工することで溝を掘ることができます。
170221_trimmer.jpg  この写真は3辺ほど加工したところです。
 実際に初めてトリマというものを使ってみたのですが、驚くほど削り屑が飛び散ります。加工音もものすごいです(近所の方々すみません。。。)。屋内で使用するべき道具ではないですね。
 しかも透明な保護カバー?がついており、その開口部分(上のAmazonさんの写真で手前側)から加工できているかを見ているのですが、加工が始まるとその開口部分から削り屑が飛んできます。。何も考えずにセーターを着て加工していたので、削り屑まみれになってしまいました。
 しかし加工自体はさすがに専用工具だけあって、期待通りの加工ができています。

 今週末は穴加工と溝加工を少しで、時間切れになってしまいました。来週末に引き続き加工を頑張って早く完成させたいと思います。

防音ボックスを作ろう(2)

前回ご紹介したようにこの2週間は防音ボックスを設計していました。
このスチールラックを骨格に利用するつもりです。


そしてまず最初に設計してみたものが以下のタイプです。
170208_Case1.png 
 中にCNCを入れ、すべての面を隙間なく吸音材で囲みます。さらにその外側を厚み30mmのゴム集成材で囲む構成になっています。遮音については高音を吸音材で吸収し、低音は木材の重量でブロックする作戦です。

 さらに骨格がしっかりしていることを利用してCNCを囲む4面はすべて取り外せるように設計しています。

穴あけ加工等も含めてインターネットで木材を注文できるようなので、見積もってみたところ。
木材だけで3万3千円
高すぎます。。ほかの材料を考えると2万円のCNCにそこまでは出せない。。。

ということで板の外形加工だけお願いして、穴あけと溝加工は自分でやるとして見積もると。。
これまた木材だけで2万5千円
た、高い!!
では板厚を25mmに妥協すると。。
木材だけで1万7千円
まだちょっと高い。吸音材も1万円近くするので、ちょっと手が出せない。。。

そうこうしてうんうん悩んでいると、CNCのような防音ボックスでは吸音材で周辺を囲む必要はないらしいことが分かりました。
 どうやら音は木材で反射されるので外まで出てこず、内部のどこかで吸収されればいいということのようです。防音材は室内に置かれたピアノなど反射する内側で聞く場合に効果が高いとのこと。
 この情報を得て吸音材を減らしつつ木材の量を減らしたバージョンに修正しました。

170208_Case2.png 

さらに材質もゴム集成材から安価なパーチクルボードに変更してみました。最初は安いMDFを考えたのですが、どうも遮音ということに関してはMDFよりもパーチクルボードの方が重い分効果が高いようです。

で、この状態で木材の価格を調べてみると 4x6の板でちょうど切り出せそうです。
そうすると木材の費用でおよそ5千円!!

おおっ!ずいぶんコストダウンに成功!!
と思って通販のお店に見積もりをお願いしてみました。
金額は。。 1万円~~

げげっ! 送料を考えてなかった。
最近Amazonさんに慣れすぎて送料を考えるの忘れてました。。

ということで今週末は近所のホームセンター巡りです。

ちなみに図面も作成して準備万端です。
170208_drawings.png 

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~
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