CNC SYSTEM

53 CNC SYSTEM 2007.9/30
1.以下は、私のCNCシステムのブロック図です。　製作は、試行錯誤の末、完成まで約1年かかりました。

	2.パソコンです。　HPの nx6120です。　このノートパソコンは、パラレルインタフェースを標準で装備しており、Mach で使用する時に便利です。
	3.私が使用しているCAD/CAMです。 Nc Editor WT3NC　です。
	4.これはCAMからNCコードを生成し、ツールパスを表示している様子です。 CAD図面から、Gコード作成までを一環したシステム上で作成可能です。 CAMも、仕上げ加工の細かな設定や、切り込みのアプローチの設定も可能で、実用的な加工ができます。
	5. CNCソフトです。このソフトはシンプルな機能ですが必要な機能が装備されており、ヒューマンインタフェースも優れており、大変使いやすいと思っています。 USB CNCのサイトはここで確認できます。
	6. USB CNC は専用のハードウエアを必要とします。　名前の通り、PCとはUSBで接続します。
	7. Mach も使えます。
	8.これは、USB　CNC基板、パルス幅変更基板、アウトプットインタフェース基板、電源をまとめて入れたコントロールボックスです。
	9.コントロールパネルの正面です。電源スイッチと、ＵＳＢ入力、Mａｃｈ用のパラレルインタフェース、サーボオンオフスイッチ、緊急停止スイッチがあります。.
	10.　サーボモータと接続する為のインタフェースです。　出力は平衡（バランス）出力となっています。
	11.出力パルス波形を確認しているところです。
	12.　サーボモータとＵＳＢ　ＣＮＣ基板を接続して回転テストをしている様子です。大変静かに、スムーズにモーターが回ります。
	13.モーター駆動用のアンプ類のセッティング状況です。左の二つは、サーボアンプです。 MITSUBISHI MR-J2S-40A その次が、Ｚ軸用のステッピングモータのドライバーです。 ORIENTAL MOTOR RKD5114L-A 一番右は、Ａ軸用のアンプですが、まだ未接続です。
	14.これは、減速機構のメカニズムです。　１／４に減速しています。マニュアルで操作することが出来るようになっており、ハンドル動作はクラッチでオン-オフ可能です。この、減速機講は、必ず必要というわけではありません。　直接駆動でも十分動作します。
	15.減速装置とリミットスイッチを装着した様子です。この状態で、F2500が安定して出せます.
	16.ボールネジの装着状況です。ボールねじは、通常のネジの回転トルクとは異なり、大変大きな駆動力があります。　このクラスのフライス盤で安定した動作を望むなら、必需品だろうと思います。
	17.ボールネジの写真です。軸端は加工されていません。　ナットも自分で装着します。
	18.　ボールネジの軸端を加工している様子です。　ボールねじは焼き入れされていますので、加工には技術と工夫が必要です。　もちろん加工精度も要求されます。
	19.　ボールネジのナットホルダーの製作です。　フライス盤が分解されているので、旋盤で加工を行っています。
	20.　Ｚ軸の様子です。　微動機構に直結しています。
	21.　モーターを外した状態です。
	22.　機構の全体です。　オルダム型カップリングを介して接続しています。
	23.　完成したＣＮＣで文字を描いている様子です。
	24.　コントロールパネルのコネクター部の穴あけをしている様子です。動画ファイルをご覧ください
以下は完成までの過程で製作したシステム上記のサーボモータでの最終バージョンが出来上がる前のステッピングモーターで構成したシステムです。
	25.　ステッピングモータと、後ろ側に見えているのはモータードライバーです。
	26.　オルダムタイプのカップリングを製作している様子です。
	27.これが、ステッピングモータを使用したシステムです。ここまで、作ってわかったことは、　１）ハンドルが大きく、バランスがとれていないと脱調する　２）ネジのバックラッシュが大きく、バックラッシュを少なく　　　調整すると、動作が重くなり、脱調する場合がある　３）ジブの調整を締め気味にすると脱調する場合がある　４）動作時のバックラッシュ補正の動きが大きくて　　　気に入らない・・・という理由で、　　パワーを出すために減速機講を設ける　　バックラッシュを小さくするためにボールねじを装着する　　脱調しないサーボシステムを試すという方針で、最終的なシステムが出来ています。作ってみた結果、ボールねじとステッピングの直結システムでこのクラスのフライスがＣＮＣ化できると思っています。サーボと、減速機構は過剰なシステムだと思っています。
	28.　これは、サーボモーターを直結して実験している様子です。色々な組み合わせで、だいぶ勉強しました。