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。
