Baumkuchen’s Workshop

バイオリンと電子工作、DIY、ジョギングなど。

作りかけの自作CNCを完成させます#1

作りかけのCNCを形にしようと思います。 これを作り始めたときは、今の様に1,2万もすれば、それなりのキットが手に入る状況ではなかった(多分)ですが、このままジャンクとするものもったいなのので、完成までもっていきます。そもそも、自作って作ること自体ば目的ですから。

baum-kuchen.hatenablog.com

 現状整理

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今までできていることを簡単に整理。

機構部分は、加工容易性を考えて、ファルカタ材をベースに、あまり、まともな工具もないまま作ったので寸法精度は、はっきり言って悪いですが、なんとか3軸動くまでになってます。

スライド機構は、Φ10mmのステンレスパイプ(Y、Z軸)と引出し用のスライドレール(X軸)。

送り機構は、M6の長ネジ(ピッチ1mm)とM6ナット

ステッピングモータは、秋月で売っていたST-42BYG020(12V、1.8°ステップ)  

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コントローラというか、ステッピングモータのドライバは、PIC16F688とダーリントントランジスタドライバを使った自作。各軸にマニュアル操作とリミットスイッチも組み込んでいます。

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スピンドル部は、これも、大型のマブチモータRS-380H(定格6V、13W)をつかって途中まで作っていますが、小型ドリルチャックとの接合部分で苦労して途中の状態。マブチモータがΦ2.3、ドリルチャックがΦ2.35で、アダプタをΦ6のステンレス棒から作ろうとしたが、芯がブレて回転すると使いものにならない状態で挫折中。 

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スピンドルのドライバは、これまた自作でPICを使ったPWM方式。

CNCソフトは、作動確認レベルのため、WindowsVC++を使って自作したもの。簡単なGコードを解析し、USB-シリアル変換で自作ドライバに送り込む形。一応、簡単な図形は描けることまでは確認(XY制御の確認として、ボールペンをスピンドルの代わりにつけて確認)

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TODO

当面、やらないといけないもの。この中でも、CNCソフトをどうするかが問題。

  • ドリル部メカ
  • スピンドル制御回路
  • CNC全体制御回路(CNCソフトとのインターフェース)
  • CNCソフト

目標

このまま追及しても3Dの造形までもっていくには、精度や加工速度などの面から使いものになるかは、期待できないと思うので、最低限の目標として、次を設定。

  • プリント基板穴あけ
  • アクリル板加工
  • アルミ板加工

CNCソフト選定

フリー、有料も含め、大体こんなところでしょうか。

 

  • LinuxCNC

linuxcnc.org

  • grbl

github.com

  • MACH3

www.machsupport.com

  • USBCNC

www.originalmind.co.jp

LinuxCNCは、OSがLinuxということで多少扱い辛いのと、パラレルポートが必要というのがハードル高いです。

Grblは、Aruduino用のソフトなのと、シリアル(USB経由)でGコードを送り込む形なので、グラフィカルなユーザインタフェースは無しです。ただし、Gコードセンダーとて、いくつかあるので、それと組み合わせて作動させればよさそうです。

後の2つは、制御基板ごと購入しないといけないので(一応、MACH3は条件付きでフリーで使えますが、ソフトと制御基板のインターフェースが探しても出てきませんでした)、一応、自作はとしては一旦除外かな。

理想は、フリーのソフトでUSBでインターフェースというのが良いのだけれど。

全体構成

 全体を整理すると、次の様になります。LinuxCNC活用と市販ボード購入は無しとすると、最後の案しか残りません。GrblをAruduinoに入れたらそれで終わりというのもつまらないので、そこの部分をある程度自作する方向で行ってみたいと思います。途中で挫折したら、Aruduino使いますけど。

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 Gコードセンダーは、

Using Grbl · gnea/grbl Wiki · GitHub

 に沢山あるので、この中からどれか選んで使ってみます。

今後について

進み方は遅々としてしまうかもしれませんが、もし、興味をもっていただけたらお付き合い願います。