１％の幸運と９９％の努力。CNC関連のブログ

ビデオの録画も分からない機械音痴がCNC欲しさに自作！プラスマイナスも間違える私は多くの事を周りから聞いて完成させました。なので私も他人にそんな幸運を分け与えられたらと思いブログにしました。ちなみに誤字脱字修正します。見つけた方は教えてください。また専門用語なども出来るだけ使って行きたいです。

2017年3月11日土曜日

2017年3月4日土曜日

失敗例【チャックの閉め過ぎ、コレットの半刺し、エンドミルのブレ】

こんにちわー
今日は前回の話、「加工精度」についてのところでエンドミルの同心度の事を掘り下げたいと思います。

エンドミルの様子を横から見た写真。

もしエンドミルが正しく設置されず、ブレているとエンドミル周囲に残像が出来ている場合が多いです。ほとんどの場合末広がりに円を描くような残像、エンドミルの付け根に向かって広がる逆三角な残像、真ん中をしぼったような上下が広がる残像になるはずです。
どれも正しく設置されていないと起こる事で、加工前に綺麗に設置し直す必要があります。
前回書きましたが、加工中に大きな騒音が特徴で、加工後にエンドミル径より太く削れている場合が多いです。その他、切削油をまき散らす様に飛んでいたら怪しいです。
通常、同芯度を測定する器械で見る物ですが、個人レベルでそんな高価な物ないと思うので（私のCNCより高い物が多いです。）指で触って調整します。
回転していても全くブレない場合は「しーん」とした感触しかしません。もしぶれていたら小さく早い「ブルブル」した感触がします。
しーん→ぴー→びー→じりりり→びびびび→ぶぶぶぶ→ぶるぶる
段々波長が低くなって行くような感触です。
問題は2点チャック（イモネジ止め）である事ですね。縦のズレ、横のズレ、捻れのズレがあり、2点では縦が抑えられても横のズレは調整できません。捻れのズレはしっかり置くまで差し込む事で、穴とスピンドル先端の円錐形が合わさる事で防げます。
よって限界があるので私は「びー」位の感触でやっています。これで大体交差0.1です。
「ぶぶぶぶ」だと0.8くらい行きます。はっきり言って失敗です。

個人的には2点チャックではなく3点チャックの物が欲しいですー。しかしこんな小型だとうまく行かないかもですね。

2017年3月3日金曜日

失敗例【加工が汚い、うるさい、エンドミルが欠ける】

今日は割と実用的な失敗例の紹介をしたいと思います。
他にもぶっ壊れたーなんて失敗例もあるけどとりあえず今日は綺麗な加工をする為に汚い加工の失敗例を紹介したいと思います。

失敗例から学ぶ事で成功するのは良くある話ですが、やってみると失敗の方が圧倒的に多いんですよね・・・

こんなに失敗しててもほんの一部です。もっともっとたくさんの失敗があって成功例と思えるのはまだ一つです。
とりあえず、失敗した作品にはその時の状況などをメモしていたりします。
ぱっと手にとっても何のこっちゃ分からないと取っとくだけ無駄ですからね。

それではまず、こんな失敗例
【途中で止まる】
絶対多いと思います。こんな人がほとんどだと思います。（願望）
これは以前紹介した気がするのでささっと行きます。

ノイズ。
主にスピンドルから発生されるノイズです。ノイズはUSB接続を切断したり、ステッピングモーターの動きを悪くします。
オーバーカレント
ステッピングモーターの回転に大きな圧力がかかったとき過電流が起こりArduinoUNOのセーフティシステムで止まっちゃう現象です。(500mAで止まります）
電源コード、リードが抜ける
私くらいしか起こさないですね。
熱暴走
ステッピングモータードライバーの上にある可変抵抗器の電流調整をめっちゃ高くした状態で使ってたり、ヒートシンクが必要なのに付けなかったりしたら起こります。また、それでも使い続けるとCNCシールドやArduinoUNOが壊れます。

対策としてはノイズを消す為のコンデンサーの取り付けですね。
それからオーバーカレントには加工スピードが速過ぎた場合はスピンドルへの強い付加から来る振動です。エンドミルの径を細くしたり、バリなどがエンドミルにまとわりつく場合は油、空冷、液冷を入れて調整しましょう。また、高電圧でステップ数を３６設定にした状態で加工速度を1秒間に０．１ミリなど超遅くやる条件が揃うと止まります。
電源から伸びるラインのうち何処か一カ所でも抜けると止まります。全てのラインを良く見直す必要があります。また、はんだが他の箇所に接触している場合があります。
熱暴走はトルクを気にしすぎると間違えやすいです。しかし、トルクが負けることでの機械のストップは滅多に無さそうです。
それよりノイズやオーバーカレントでのストップから疑い、可変抵抗器は極力低めで始めると良いですよ。規定値オーバーは絶対無い！

【側面に傷が多い】

多分途中で止まっちゃう人以上に居られるかと思います。なんかCNCも綺麗に出来ないな。やっぱ微妙だなーって思ったあなたはもう一度調整し直すべきです！

ノイズ。変に側面に段差のような物が出来る事があります。ノイズによりステッピングモーターの動きが悪くなっている時に起こりやすいです。他にバリやエンドミルの側面の傷でも変な横線が入ります。
退出。加工を終わった箇所に縦方向に線が入ってしまう。退出の際に作品から離れるように終了するコードがないため。
エンドミル径より太い穴（線）になる。これはスピンドルとエンドミルの同心度が取れていない為に起こります。
表面がつやつやせず、ざらざら。エンドミルの刃が正常に機能しない場合に起こりやすいです。表面が規則て正しく削れていないからです。

１のノイズに関してはずっと付きまとうので早めに対策しましょう。買ったらすぐやっても良いくらい。また、定期的に半田付けが外れていないか、ラインとの接触は甘くないか見てきましょう。
退出はCAMに大体付いている選択項目だと思います。Fusion360では加工設定の中のリンクのタブ進入動作の中に退出の項目があります。エンドミルが細いと退出で折れる事があります。これは使うか選びますね。
同心度が取れていなくても表面は綺麗になりますがどうしても加工が太くなりがちです。コレットは奥までぐいっと刺し、ネジ固定は慎重に緩めたり閉め直したりして調整しましょう。また、スピンドルシャフトに繋いだ側はそうそう外さないようにしましょう。
表面がざらざらしてしまうのはノイズもありますが、他にスピンドルが逆回転だったり、切削油を使わなかったら起こります。多少めんどくさくても後加工が大変な事を考えると油使う方が良い場合もあります。木工にも言えるかもしれませんね。染み込んだ物は取れませんが。もちろん欠けたエンドミルも駄目でした。

上、同心度が取れていない場合。

中、同心度、ノイズ対策、エンドミルの欠けが駄目な場合。

下、同心度、ノイズ対策が駄目な場合。

こうみるとノイズが一番悪影響のようです。続いて刃の欠け、同心度の順ですね。

【音が大きい。うるさい】

物を削っているのである程度は仕方ないのですが、いくつか異常例を上げたいと思います。

同心度が取れていない。音の５０％がこれだと言っていい気がします。
魔法カード：欠けたエンドミルを使用。カードのにより効果：騒音力１０％上昇！
CNCシールドのステップ数。４だと音が大きく、３６だと小さくなります。
エンドミルが太い。欠けたエンドミルに通じる物がありますが、スピンドルに圧が掛かるエンドミルは音を大きくする原因になります。
エンドミルやコレット（軸継ぎ手）に何かが引っかかっている。~~お守りコンデンサーなど・・・~~

これらを全て解消したらCNCの様子を見ながら会話をする事も出来るくらいに騒音が小さくなります。

【エンドミルが欠ける】

エンドミルが欠ける原因は言うまでもなく固い物を削ったときですが、その他についても書きたいと思います。

早すぎる。アクリルの場合、1ミリピッチで分速2000ミリのスピードで削った際に刃が欠けました。早過ぎワロス。
加工途中でスピンドルを止める。スピンドルを止めると刃が素材に食い込んだまま固まってしまいます。回転したまま放置の方が全然マシです。
バリをニッパーで除去。案の定傷がつきました。

加工では前加工として早い加工を行うのは有りですが、限度がありますね。早い事にこした事はないですが・・・

加工を中止するとき、エンドミルは回転させたままにしましょう。固まったエンドミルを無理矢理引っこ抜こうとすると３mm径の超硬だって折れます。

バリは慎重にやるとかそういう前にニッパーや針で除去するのはやめましょう。私はそれ以来、スピンドルを回した状態でバリが固まってる部分にアクリル板の薄い所を押し当てて外れるのを待っています。エンドミルで加工できる固さの物を当てる事で安全に取り除けます。

2017年2月26日日曜日

便利グッズ【電動ルーター】

こんにちは。
今日もまたお勧めしたいグッズを紹介します。
そのグッズとは
こちら♪

~~私の右手です。~~
電動ルーターです。
こいつがあればどんな物も切れるしどんな物も削ったり磨いたりできます。
先端に付ける物次第でいろんな加工が出来ます。
~~頭にGRBLをインストールしてしまえばCNCだって不要になります。~~
今日はこいつを、

紹介して〜

行きたいなーと・・・

思います！！！
おっと画像を間違えてしまいました。
これは見せちゃ駄目な奴でした。

と言うのは冗談で、このルーターと言う類いの道具はどういう訳か右利きに不利なんですよね。（世の中には回転方向を切り替えられる物もあるかもしれませんが、）はっきり言って削りカスが顔に掛かる事前提の代物です。
多分南半球に行っても回転方向は変えられないので改造するしかありません。
ゆえに過去に失敗したスピンドルが逆回転の配線を再現してこいつも逆回転させちゃおうと思います。
そう。今日の紹介は便利グッズの紹介とあわせてルーターの改造を見せたいと思います。
ハードオフで買って来たのですが、もうハードオフには売れないな・・・
※改造には事前に写真を撮る事で間違えを減らしましょう。
まず驚きなのはモーターにノイズ対策がされていた事ですね。
http://monoist.atmarkit.co.jp/fembedded/articles/miconkiso3/04/miconkiso3_04b.html
以前ぐうたラボさんちでお世話になっていたとき何度もこのリンクを読み直してたのですがモーターはノイズが避けられないらしいです。
そういうのはあくまで個人でやる人のレベルの話かと思っていたのですがこれでハッキリしました。ルーターの一流メーカーのプロンクソンですらほぼ同じ形で対策していました。
ゆえに今一度モーターに対するの居ず対策をしっかりやった方が良いです。と言っておきたいですね。

それはさておき、この改造するには何処を弄る必要があるのかですが・・・
まず以前の失敗を再現して+と-を逆にします。
さらにコンデンサー、これは無極性なのか極性なのか分かりにくいので可能な限り逆にします。今回はモーターに半田付けしてあるのは付けるのが大変なのでそのままで、+と-の間の四角いコンデンサーは逆にしました。（→おそらく無極性で変える必要はなかったと思います。）
コンデンサーの知識はここで勉強中です。
http://part.freelab.jp/p_condens.html
これにてルーターは左回転になりました。
読んでくれてありがとん♪

2017年2月21日火曜日

過去の失敗例【互換（中国製）ArduinoUNOが動かない。USBが認識しない。使えない。壊れた。】

ちょっと過剰に検索タイトルを盛ってみました。
中国がパクった訳じゃないよ。オープンソースとなってるArduinoUNOはいろんな所が既存のデータを元に開発していい事になってるんですよ。これはパクリではありませーん。
でもでも密林で安く売買されている奴にはUSB接続できない奴も売られています。
詳しくは分からないけどチップが違うんだと思います。基盤の上にある黒い四角い板です。

青い基盤の互換機はただUSB接続しただけでは繋がらないみたいです。なのでどれだけ頑張ってもArduinoへの書き込みが出来ません。

CNCを作りたいと思った人はほとんどの人が

https://www.arduino.cc/en/Main/Software
に入ってArduinoIDE（統合開発環境）をインストールすると思います。スケッチって言っても良いそうです。井手
なのでこれを入れれば安上がりArduinoUNOの完成〜って行きたい所ですが、ツール→シリアルポートを見るとArduinoっぽい選択肢がありません。

もしあなたが３００円くらいの物を買って来たならパソコンに下記の物をインストールする必要があります。
http://www.microcontrols.org/arduino-uno-clone-ch340-ch341-chipset-usb-drivers/
ここで紹介されているCH340か341です。340で動かなかった事があるので341がいいかも。

あ、書き忘れましたがArduinoIDEのインストール方法や、CH341のインストールについては通例によりここより先に他のサイトを読んでください。きっとそっちの方がちゃんと書いてあります。

これをインストールしたらArduinoIDEのツールにCOM1など選択肢が出ます。
ついでにその上のボードをArduino/Genuino UNOにし、一応検証ボタンを押し、マイコンボードに書き込むを押せば完成です。
簡単でしょ？
もしここで手詰まりになった方が居たら早速試してみてください。

それからもしあなたがこういった中国製の安いのを買うのが怖いとか、後ろめたいと思っていたなら安心してください。

私なんていつ壊れても良いように沢山買ってます。全部中国製です。一度純正を買った事がありますが2時間で壊れました。多分ステッピングモータードライバの抵抗の調節を間違えたからでしょう。
純正も中国製もCNCを作るにあたってはどっちも問題ありません。
じゃね〜♪

便利グッズ紹介【100均で買えるやつ】

これだけポツンと有るとこの物淋しさ段違いだね。

100均にあったコードとか束ねる奴。

ちょっと汚れてて直に置きたくないときこうやって立てるのに使います。

電動歯ブラシにちょうどいいです。刷毛とか筆とか太い物から細い物まで色々挟めるのが良いですね。

まあ、こうやって自立できない道具を自立させたいとき便利です。

筆者も早く自立したいとこの時もあの時もいつも思っています。

じゃね〜！

2017年2月19日日曜日

過去の失敗例【ArduinoUNOが壊れた。】

こんにちは！ywyaです。
もしあなたがこんな事に遭ったらどうしますか？

ArduinoUNOが壊れた。

原因はそこそこあると思います。コンセントから直に電源をとったり、水の中に設置したり・・・、分からないから殴ってみたりと。
今回はそんな様々な原因中で普通に使っててもなぜか壊れる事を紹介したいと思います。まず先にネットでは配線の仕方で壊れるポイントなど紹介されているのでそっちをご参考ください。

読んでこられましたか？ご安心ください、もうあなたのArduinoは壊れません。

それではネットでもそんなに重要視されない壊れ方その１です。
電流を上げまくりましょう。
主に使われるステッピングモータードライバについて調べてみました。
勝手に載せてます。もし何か言われたら消えるので消えてたらググってください。
https://strawberry-linux.com/pub/drv8825-manual.pdf
これはDRV8825の説明です。

1.5A rms (最大 2.2~2.5A) 電流は基板上のボリュームで調整できます。 (最大は物に寄るので飼った物の詳細を調べてください）
これは最大2.5A出せるドライバのようです。

他にメジャーなのでA4988なんかあります。~~これの詳細は見つけられませんでした。~~
とにかくドライバには限界があるってことなんですよ。

なので限界以上を引き出すような神の手を使うと壊れてしまいます。

こんな感じですが
抵抗測定（DC）をします。その測定場所は

この可変抵抗器（赤丸＋）とGND（黒丸−）のところです。
この抵抗の捻り具合で軽く2.5Aを超えて行くので気をつけましょう。この計算は

2.5A<VREF= Current Limit÷２（A4988の場合は2.5A<VREF= Current Limit÷2.5です。）
このVREFとCurrent Limitは切っても切りはなせない関係って訳ですね。

Current Limit(カレント/フェーズなど書いてある場合も有り）とはステッピングモーターの定格電流値で、モーターの詳細データに書いてある場合が多いです。（~~余談ですが、私はその紙について訳も分からず2ヶ月無くしました。）~~
Current Limit定格電流が2.0A(DC)となってる場合の計算式

VREF=2A÷2=1V

となります。１Vで2A流れると言う事です。なので１Vに設定しておけばドライバに掛かる電圧は２Aってことです。
VREFが先か、Current が先か・・・そんなこと考えるより数字だけ見てる方が楽です。

話を戻します。
このダイアル型抵抗器は３６０度くるくる回る訳ですが、知らないで使うと一瞬で壊れる事になります。
やり方は先に書いた赤丸と黒丸に電圧測定（直流DC）を当てて少しずつ調整します。
この時USB接続が必要です。場合によっては電源接続も必要だそうです。

そして１V付近で止めます。知らないままに２Vにしちゃうとドライバが触れないほど熱くなって壊れます。これがもとでArduinoUNOやCNCシールドも壊れます。

このArduinoUNOは壊れた物です。CNCシールドはコンデンサーが膨張してます。

もちろんドライバも２０個くらい壊しました。

2017年2月18日土曜日

過去の失敗例【+-を間違える】

あらかじめ書いておきたい事があります。
このブログはこうしたらCNCが作れるよ〜とかここの設定をこうしたら上手になるよ〜とかこのパーツが最新だよ〜みたいな事は書きません。
なのでって言うのはおかしいですがここでは時々間違ってる事を書いています。態とではない間違えの時が危ないですので気をつけて読んでください。
主にこういう事するとこういう失敗に繋がるよ〜っていう過去の失敗体験をいくつか上げて行きたい感じです。

今日の紹介する失敗は+と-を間違えた失敗です。

まず、電気には+と-があるんです。
コンセントをさすだけの生活をしていた素人の私は電池の交流と直流も分からなければ+と-も分かりませんでした。（本人は分かってるつもりだったのですが、分からないから多分+と-を間違えている事に3ヶ月も気がつかなかったんだと思います。そりゃ完成しないわ・・・）
まず、こんなことが起こったら疑おう。

動かない！

いや、動かないって事が起こるとコンセント民はその機械全部が壊れていると言う印象なんですよ。~~言い換えれば、ダンゴムシを飼っててダンゴムシが動かなくなったら死んだって考えるのと同じですね。~~

CNCが電源入れて動かない=電極を何処か間違えているって言う発想が出来るようになるにはちょっとレベルupしてないと気付きません。
私はそのときarduinoUNOを変えましたが本当はその時の接続がたまたま+-が正しく繋がって動いただけです。なぜならその後前の基盤を使っても動きましたからね。それが今でも現役！って書きたい所ですが、残念ながら両方とも壊れてしまいました。

Arduinoだろうがラズベリーパイだろうが+-間違えてると動きません。そう考えると日頃の家電はとても優秀ですね。コンセントを裏返して刺してもちゃんと動きますから。

なぜコンセントには+-が無いかと言うとコンセントは+-が交互に入れ替わりながら流れているそうです。それを黒くて四角いアダプターと言う箱で+-を揃えるんだそうです。それにしてもアダプターってなんで黒しか無いんでしょうね。

これがブラックボックスの真実です。

愚かにもアダプターが壊れていると思った私はアダプターを人生で初めて開けました。

※アダプターは開け閉めする構造ではないので一度開けると閉まりません。

なので家電はきっとアダプターが内蔵してあるか、アダプター、導線を差し込むDC（直流）ジャック（プラグ）から先の+-が間違ってないんでしょうね。

ほかこのような現象が起こった時も+-が間違っています。

！く動にき向逆

つい無駄に逆向きに書いてしまいました。昔はこれで良かったらしいですけど。

逆向きでもモーターは回転します。
しかし回転スピードが速過ぎて逆回転かどうかなんて分かりません。
~~ぶっちゃけ触ったら分かります。~~

モーターにも+-が描かれている事が有るそうです。
過去に一度載せた画像ですね。赤い線は+です。しかしモーターに赤い●があり、＋極です。

間違えていてもモーターはそうそう壊れません。

動かないのは他の原因です。

あと下にあるコンセント（アダプター）からモーターまでの間で+-を間違えるとやっぱり逆回転します。

一応、黒いコードは-極です。+に繋いじゃってましたね。

ここで逆でモーターでも逆って結局合ってるじゃん！

ってなりますがあとで分け分からなくなるので一つ一つしっかりやって行きましょう（笑）

他にこういう所で間違えます。

リレーの配線です。

誰しもやった事があると思います。~~インターホンの連打や蛍光灯のスイッチのON-OFFを連続切り替えです。~~あれがリレーです。（たぶん）あれを自動でやってくれるのがこの青い箱です。

さすがにこれは開けた事無いですね。開けようとはしましたが壊れてはいないだろうと思ったので開けませんでした。（本当）

これがですね・・・NCとCOMとNOって有ってですね、+-では無いのですが間違えると動きません。

＋の線を途中でちょん切って、間にこのNOとCOMに繋げます。私の作ってるのはNCではないのでこの穴は使わないそうです・・・。そう思ってる方が分かりやすいです。

私は+の途中に入れましたがリレーは回路のスイッチなので-のコードの間に入れても良いです。

もう他に+-間違える事ってって思いますか？

あとこんな物も有ります。

爆発

待ってましたと言わんばかりの展開です。
過去になんども爆発させた事が有るのですが、理由を追及した事は有りませんでした。なぜなら瞬時に嗚呼、壊れたんだ・・・と理解できたからです。

コンデンサーを+-逆に繋げると爆発します。~~他にリチウムバッテリーを折り曲げたりすると爆発します。~~

コンデンサーには極性と無極性のコンデンサーが有るらしいです。他にも有るんだと思う。なので私は分からなくなる前にhttp://part.freelab.jp/p_condens.htmlこういうサイトをお気に入りに入れています。で、爆発するコンデンサーは極性です。無極性も爆発するかもです。

白い色に塗ってあるほうから伸びてるリードが−極です。

　　　　　　　　　　それから

マイナス極はそのまま電池のマイナスに繋げてください。

私はまた一つ爆発を防いでしまった。

他にもコンデンサー以外にダイオードって言う似た物が有ります。

コンデンサーが蛇口だとするとダイオードは洗面器みたいなもんです。

蛇口を閉める力が大きいほど電流は抑えられる。

洗面器と蛇口の間が離れているほど逆流を防げる。

そんな感じです。まあ、蛇口はちゃんと最後まで閉めるのが普通だし〜、洗面器の排水溝から逆流した水が蛇口に戻る事もあり得ませんけど〜

これらの使い方はまたいつか話したいです。私なりの言いたい事・・・

他にも有ったかもしれないですが、見つけたら更新しておきます。

2017年2月16日木曜日

2017年2月15日水曜日

ジャン！

ちょっと良い歯ブラシとはこの電動歯ブラシです。企業名出てますがとくにここじゃないと行けないって言うのは無いです。電動か全手動かで歯垢除去率は結構違うらしいです。
しかし今回は機械に使う事なのであまり気にする事は有りません。
スイッチオンであとは気になる溜まったゴミを取り除くだけ！
普通に歯ブラシだと結構うまく行かない隙間も電動歯ブラシならサクサク取れます。
マインクラフトで言うと土をスコップで掘るかピッケルで掘るかの違いくらい違います。
また、複雑な形状や狭い隙間には他の物より向いているようです。
なのでおすすめとして紹介しました。
これの良い所は切削作業中でも割と安全に掃除が出来る事ですね。刷毛は筆を使ってる人も多いかと思います（私も使っています。）がスピンドルが回転してる時は毛の長い刷毛や筆はエンドミルが巻き込んでしまう事が有ります。しかし電動歯ブラシは毛が横向きに生えていて、先端がプラスチック製なので例えエンドミルにごつごつ当たってもブラシが巻き込まれる心配は有りません。そういう意味でも歯ブラシ型はおすすめです。

ちなみに著者は全手動の歯ブラシで歯を磨いています。虫歯は有りません。シャーカシャカシャカ♪グッバイ！

電圧テストーーーーー！その１

電圧をテストすると・・・

なんかエンジニアっぽいでしょ？

言われたままに測定したんですが、どういう意味が有るのかまだ私には分かりません。

だけど！

どこで検索すら位メモっておこう。

その１って言うのはいずれもっとたくさんの所を調べる気がするからです。

これはArduinoのGNDにマイナスの・・・棒を当ててる所です。今回は主にここをスタートします。

ここはスピンドルのGND（CNCシールド）が伸びる線が直接繋がる場所です。細かい場所を突くのは難しいのでこうやってネジ止めが有るタイプの電源ジャックやリレーを用意しておくとやりやすいです。初心者はこっちを買いそろえよう！ここは０でした。

こっちは5Vって書いてある端子です。同じく端子からリードが伸びてる箇所です。
４．５Vとでましたね。まあ５Vみたいなもんでしょ（適当）
ここでプチネタですが、CNCシールドに5Vと書いてあるタイプとSVって書いてあるタイプが有るんですよね〜きっとギャグなんだとおもう。世界のエンジニアの中ではこういうのが粋なんだと言う事なんですかね！
もし君も通ぶりたければ５をSと書こう！（初心者は感化されやすい）

これは電流が漏電してないか調べるテストかな？スピンドルはオフ状態だと意味無いのかよく分からない。とりあえずこの時は０でした。こんどONで調べてみよう・・・

続いて端子に当ててみる。この時いろんな端子やリード、コンデンサに同じ事をしてみた。やっぱ電源（回転）してないいから０Vなのかな・・・？

形から入るのも有りだと思う。

初心者卒（自称）が形ばかりこだわるのは中学生になってヒーロー的な妄想が捗りだす健全男児みたいなものなのです。

以前はこんな感じで、本体に箱をネジ止めして中にそれぞれ配置して行っただけですね。

ごく微量に削りカスが入り込んでました。熱暴走を防ぐ為にファンを足しています。

これを一気に作り替えました。

こんな感じです。とりあえずカスが飛び散っても安心です。

とてもいい感じです。最初は失敗も有りましたが無事完成しました。CNCの右に見えるのは電圧を調整するボリュームコントロールですね。これで実際にスピンドルの回転数をクルクル調整できます。切削中にガリガリしだすと振動が増えてくるので回転数を下げてみたりして何か変化が有るか見て行きたいです。

ファンを2個設置する事で５V１Aでも十分な冷気を送る事が出来ました。省エネと清音に成功です。ファンの音自体はほぼ聞こえなくなりました。

また、CNCシールドにジャンパーピンを立てる所が有るのですが、全部建てて３２ステップにしました。色々変わって最終的にまた３２ステップになった理由はまたそのうちまとめたいです。主にうるさかったからですけど。

CNCの加工での騒音の９０％はスピンドルからなので他の所を静かにしたからと言ってそこまで大きく変わりませんよ。以前は家中に響いていたのが今では同じ部屋でスピーカーで映画を視聴できるくらいになった感じです。

2017年2月8日水曜日

初心者卒業！

ついに私も本物のCNCを手に入れました。
完成したのでCンCと伏せてアクセスを恥じらう事はやめます！
ついでにブログの名前も直そうと思います。

前回長々と格闘した話を書いたのですが、まだ完成品を乗せていませんでしたね。
こちらがその完成品です。

左が2Φで正転、ダウンカット、1mmピッチで切削油有りの場合です。
右に映ってるのはその他試作や失敗作を一緒に撮った写真です。
適当に撮っただけで違いが一目瞭然。

一時は逆転油有り油無しの方が正転油無しより綺麗にできるし、正転油有りは完成しないから諦めていましたが、最後までこだわってよかったです。

原因を理解する。：初心者卒業式前日

実はこれを作るにあたって誰にも迷惑をかけなかった訳ではないです。
もちろんネット上ではブログ、サイト、掲示板、◯◯知恵袋いろんな所で質問しまくっていました。
私生活ではどうしても完成させたかったため、家族に迷惑をかけました。
この日も散々失敗と騒音で家族に1時間近く怒られる・・・（実際は説教から離脱したので２０分くらいです。）
このままでは悔しいのでもう一度いろんな掲示板やmirror nerror様、電子工作専科様に質問しまくりました。２chにだって臆する事無く聞きました。本当にありがとうございました。
もちろん質問するだけが能では有りません。この後3時間くらい寝ずに頑張って調べ続けました。
ArduinoUNOの機能について調べていたとき

【USB過電流防止について】

Arduino UNOは、ショートや過電流からPCのUSBポートを守るために、リセット可能なポリフューズを持っています。多くのPCは内部に保護機能を持っていますが、このフューズは別階層の保護となります。500mAがUSBポートに供給された場合、フューズは過負荷やショートが取り除かれるまで自動機に接続を切断します。

という内容を目にしました。
すぐピンと来ました。７０％削ったくらいに止まる直前にポンっと高い機械音がなり、デバイスマネージャーをみるとポートが繋がっていないのです。
USBが切断されるけどUSBが繋がっているという時、それはArduinoUNOの優しさだったのですね。

（壊れて逝ったArduinoUNO）

過電流などでICが壊れる事は良く有る事です。他の人はどうか知りませんがうちでは消耗品。純正も壊しましたが返品期間だったので返品しました。

ではなぜポリヒューズに500mAが流れたのか・・・・
mirror nerror様に聞くと

USB接続の場合500mAが上限ですが、DRV8825一個で5〜8mA程度、Arduino Unoが50mA程度なので、制御回路上では合計70mAくらいしか消費していないので上限500mAまではまだまだゆとりがあります。
・Arduino Unoは500mAまで、それ以上流れたらArduino Unoのポリヒューズがリセット。
・ステッピングモーターはDRV8825の電流制限により2Aまで、それ以上流れたらDRV8825の保護回路がリセット。
・スピンドルについては、過電流になればACアダプター内のブレーカーによってリセット。
回路用電源、ステッピングモーター用電源、スピンドル用電源の3種類別々になっていて、それぞれどこがリセットしているか違うということです。

普通に使ってると500mAなんて流れないそうです。

こんだけトラブルかかえられるエンジニアなんて居ないんだろうなー。

モノヒューズについて説明すると上のArduinoUNOに黄色と黒色の物が有りますよね。あ、それじゃないです。その基盤の上にある小さい方です。黄色と黒色の互換機だと中央下側にある横に長い長方形の横が黄色で真ん中が黒いチップです。そ、そうそれです。上に0905って書いてあるのがー、ああそうそうそれがモノヒューズです。

分かりますか？私はよく分かっていません。なので可能な対策は

モノヒューズを取り外す
モノヒューズにアンペアが掛からないようにコンデンサーを取り付ける
500mAを越えるか電流の原因を見つけ取り除く

はっきり言って難し過ぎて分からないのでこれをまた質問しました。

パソコンに500mA流れても大丈夫ですか？（USB2.0）
モノヒューズに過剰なAが掛からないようにコンデンサーを付けたいのですがどこが良いですか？
どうしたらいいの？

１.パソコンが耐えられずシャットダウンや障害が起こり、元も子もない事になります。

２.回路図が分からないと分からない。もちろん私も回路図が分からない。

３.無回答

と言う事でさらに調べる事にしました。

モノヒューズで同じような事で困ってる人を探しました。

するとオーバーカラントなる言葉を聞いてまたピンと来ました。（※切削進行方向に対して大きな負荷が掛かる事。）

過負荷なのはスピンドルもだけどステッピングモーターもなのか・・・

今まで止まる時に堅すぎるのかと思って回転する刃にアクリルを押し当ててみたりした事が有りますが、まるで板チョコレートのように柔らかく削れました。確かにアクリルは堅いですが、決して加工できない堅さではないと言う印象でした。なのでステッピングモーターにそんな負荷は無いだろうと思っていました。

しかし実際切削油をかけると堅い物を削ってるかのような激しい振動が起こります。

すると振動の一瞬がXYZのどれかに過負荷を掛けていたとしてもおかしくないので一度振動を押さえ込む事にしました。

10kgのダンベルを乗せる。全体中を本体に掛ける。

しかしこの振動発生機から振動を奪う事は出来ませんでした。

まるでスピンドルが振動ドリルみたいになっていたんですよね。

原因を考えました。

スピンドルの回転が切削油が掛かる事で特殊な周波数を再現している
スピンドルの周波数が油で変わり、アクリル板が共振している
スピンドルが切削油の影響で切れ味が増して何らかの影響が出ている。

１２は考えづらいので３にしぼってイメージしました。

基本的に切削油を使うとどんな物を削っていても刃が綺麗に入ります。刃が刺さるとき、摩擦が発生して切れ込みが白羽取りのような事になるのですが、油をつけると滑るのでその分奥まで切れます。

アクリル板をドリルで削るとき油が有る事で刃がどう刺さるか・・・正転する刃はドリルの形状に寄りますが、下へ掘り進むようになっています。なので削り安い分、下に向かって引っ張られる力も働きます。

この力はスピンドルが下に向かって引っ張り、反動で上に跳ね上がり、また下にまた引っ張っぱる事になります。

結果振動ドリルと同じ動きが起こっていた・・・

そうイメージした私はエンドミルの太さを変えました。

エンドミルの太さが３Φの物を使っていたのですが高価なのを我慢して２Φに変えました。

ちなみに3Φと2Φでは加工面積が24平方ミリメートルも違います。（７mm掘り下げた場合）なので加工時のスピンドルへの負荷もかなり変わります。（たぶんね）そして下面も３mmより3/2の大きさになるのでその分下に引っ張られる力も小さいです。

やっぱり７０％で止まってしまう：悪性ノイズには屈しない！

いかなる電磁波も受け付けない

【アルミナアーマー】

そのアルミナアーマーと同じ素材で作られたフレキシブルチューブ

【アルミナチューブ】

無駄な努力と分かってても努力を惜しまない私って可愛いよね♪

装甲しつつ1週間が経過しました。

やっぱり７０％で止まってしまう：お守り

コンデンサーって何なのか分からないのでとりあえずいろんな所にコンデンサーを付けてみる。

【秘技！お守りコンデンサー】

これはモーターに近いアルミフレームに0.1ufのコンデンサーを貼付ける行為

前回に続きコンデンサーの無駄遣い。

本当に勉強したのか？

やっぱり７０%で止まってしまう：僕の考えた最強の秘密兵器

過去の流れ

2016年9月組み立てスタート

2016年10月上旬組み立て完了。

2016年12月下旬ソフト面の準備が完了。

2016年12月最後初試行

異音や軌道ズレがあり途中で停止

その他数回のテストも途中で止まる。

2017年1月幾度のテストをするもどれも途中で止まる。

2017年1月ドライバチップが熱で壊れる事がたびたび起こる。ファンを増設する。

2017年1月スピンドルのノイズ除去を実施する。切断の回数が減る。

2017年1月中旬スピンドルの±に気がつき、修正。初の切削100％達成。

2017年1月下旬スピンドルが逆回転に気付く。正転させると70％前後で止まる。

と、過去２ヶ月近くを振り返り全く進歩できていなかった自分に憤りつつも必死で原因を模索していました。

ノイズが怪しい。ノイズが起こると過去何度もストップして来たので今回もノイズだろうとノイズの仕組みとコンデンサーを調べていました。コンデンサーの種類、向き、回路図、ノイズの種類、仕組み、電気信号・・・

ありとあらゆる事を調べた結果

コンデンサーの爆破に成功。（勉強の結果？）

ノイズとは機械から発生する断続的で単発な過電流みたいに考えています。それぞれ発生するノイズの大きさで除去に必要なコンデンサーが変わります。

参考になるのは［ブラシモーター　ノイズ］などで検索したら出てくるサイトです。しかし中々理解できないのはコンデンサーの向きですね。こう爆発したら初めて逆だと気付きました。

なのでそれを踏まえてドン！

【モンスター：僕の考えた最強のコンデンサー！が現れた】

多種多様なノイズに対応。合体しすぎてて回路図がどうなってるのかよく分からない。

しかしこいつも変わらず、70％行かず止まってしまった。