このところ、考察に行き詰まり、ＭＤＦ板の切れ端を使ったＣＮＣを作っていました。昨日、初めて生基板の切削をしました。
写真１
写真２
構成は、３．５インチＨＤＤケース（２ＴＢ）＋秋月の７００円ステッピングモーター（１７ＰＭ－Ｋ０４４－ＡＫＺ）×３個とプロクソンのミニルーターｍｍ１００＋Arduino uno＋cnc shield＋プリンタ複合機とスキャナから取ったリニアシャフト＋６８０５ベアリング２個です。
横方向をＸ軸としています。Ｙ軸テーブルが（奥行き方向に）動くようにしました。この構成ではテーブルの有効面積が小さくなりますが、Ｘ軸のＹ軸に対する平行度（ルーターの横移動のテーブルに対する高さ）のみに注意して工作すれば精度が出せます。（テーブル４角の高さを合わせる必要がない。）
最初、Ｙ軸の駆動を０．２ミリのワイヤ掛けで試したところ負荷をかけるとスリップしたので、Φ５ミリのステンレス長ネジに変更しました。全速での移動速度は遅いですけれどトルクはそれなりにあります。 タイミングベルトとプーリーなんて金をかけられません。ましてやカプラーなんか使わず、アルミ棒から自作及び５Ｄ２Ｖか何かの被覆で代用しています。チャンネルという名で売られているコの字型のアルミ部材を用いています。ルーターは３ミリ厚のＬ型アルミアングルにＵ字ボルトで固定しました。
適当に現物あわせで作りかけたのですけど、さすがにプラモデルじゃない「動いて機能してなんぼ」のものですから、途中から
図１
や
図２
などの絵を６枚ほど適当に描いて製作しました。作りながら絵を描いたので全体の設計図はないですし図面通りに作ってないです。 Ｙ軸テーブルの白い板は１００円ショップで買ったまな板による捨て板（３ミリ厚）です。
何に使うか決めずに作りかけたのですけど、プリント基板の切削くらいには使えそうです。ということで、幾つか穴を開けたあと、お決まり円の切削を３ミリのハイスカッターで切削しました。エンドミルは高くて買えない！
写真３
写真４
が円切削のアップです。g-codeは
G90 G17 G21
F60.00
M03
G00 Z1.0
G00 X0.0 Y10.0
G01 Z-1.2
G03 X0.0 Y-10.0 I0.0 J-10.0
G03 X0.0 Y10.0 I0.0 J10.0
G00 Z1.2
G00 X0.0 Y0.0 F250
M05
M02
です。ドリルを下ろして反時計方向に半円を切削、続いて残りの半円を切削して、ドリルを上げて原点へ戻るというものです。 写真４でわかるようにドリルを下ろした位置を１２時の位置とすると１１時の方向にかけて銅板が切削できずに残っています。 また、１時－７時の方向に円がひしゃげています。 どうもある人に見せたところ、半円を切り込みながらドリルを下ろすか、１２時の位置にドリルを下ろした後、２秒ほど停止してドリルが基板を切り込んでから移動すれば、切削漏れと円の変形が若干ましになるようです。 どちらにしても適当に作ったＣＮＣですから、剛性が足りないのは初めからわかっています。もう少しガタをとってから補強が必要と判断しました。
ＣＮＣにハードディスクケースを用いたのは管理人が初めてかも。
写真５
写真６
因みに、Ｚ軸のストロークは約３５ミリです。
追記 2017/2/16
動画１ Ｚ軸の動作
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