小型工作機CNC2418 その５（木材切削）

JwCADとNCVCを学習していた所、「みら太な日々」ブログのここ見ていると、
Fusion360一本でGcodeまで吐き出せるではないですか。
これはいけいない！とFusion360の学習に切り替えました。
Fusion360は64bit版OSじゃないとだめなんですね。
早速、Windows10にUpgradeしていたNotePCにInstallしました。

まずは、Fusion360公式サイトにあるこのカップを何回か学習しました。
このチュートリアルは、取っ掛かりにはなかなか良く、わりと短時間で基本が学べると思います。
ディレクトリというかファイルの保存構造はなじめません。よくわかりません。

これで、ようやく簡単なものなら書けるようになり（気がしている）、
木材で何か作りたくなりました。
で、次のを作成、ほとんどカップ練習ででてくる機能だけで描けたと思います。
実はこれは、前々回（その３）の非金属用のHeghtMap用Probeを
スピンドル下に取り付けようかと取付具を考えている所です。
まだ、上側だけです。

CAM機能は手探りで少～しわかるようになりました。
試行錯誤し過ぎて途中経過なしです。

Fusion360からGcode吐き出して、GRBLcontrol（Candle）に読み込みます。

CNC2418にセットします。
木材（集成材）の大きさは、横幅１００mm、奥行：２８mm、高さ：２０mmです。
【材質は、レッドパイン(赤松)集成材です。(4/7追記)】

エンドミルは、２mm 先端フラット・２フルートのトウモロコシタイプです。
原点を目視で合わせます。
原点合わせの上手い方法はないだろうか？何か考えないと。
特にこの様な材料の場合、固定時にＸ軸の並行調整もやる必要がありますが、目視です。
それでも写真を見ると、木材の辺とステージの溝がそこそこ平行になっています。

加工中です。おや？！エンドミルが止まったように写っています。
シャッタースピード 1/30秒ですがー
スピンドルとのジョイント部もほとんどブレていません。
S800（24V Duty80%駆動） F300（300mm/min）です。
よく考えると、このデジカメ、メカニカルシャッターじゃなくCMOSで電子シャッターです。
その内、回転数は測ってみたいものです。10000rpmでも167回転／秒なのでLEDを数百Hzで点滅させストロボ作れば、測れそうな気もします。
まあ、今は削れているのでよしと！

こちらはシャッタースピード１／８秒です。
さすがにエンドミルはブレて写っています。 

今度は傾斜面の切削、初めて見るので面白く、見ていて飽きません。
時々掃除機で屑を吸い取ります。写真も撮るので結構忙しいものです。

わおっ？傾斜が１mm程も階段状になっています。
一旦、荒削りして傾斜を綺麗にするのかと思いきや、

終了です。階段のまま。ヒゲが結構残っています。ヒゲは仕方ない。

あらら～～、間違えていました。
Fusion360操作に気を取られて円の中心をズラすのを忘れていたのです。

Fusion360で最初から作り直しです。
これが作りたかったものです。傾斜部の両側の薄い壁は最後に取ります。

前のは、失敗版で説明を飛ばしたので、Fusion360のＣＡＭ部の作業をちょっと詳しく。
［３Ｄ］の［ポケット除去］を使います。
色々とポップアップ説明がでます、斜面を削るので、何とな～く、これかな、と選んだ。
Fusion360は、ポップアップの説明が大抵の所で出てくるので感覚的にわかる事も多く
覚えやすいですね～

該当するエンドミルがリストから探せないのでエンドミルデータを作成します。

工具の設定です。
回転速度は、800rpmに設定。CNC2418では２４Ｖ ８０％Duty駆動になります。
このスピンドルに１００％は、無理しているような音なので少し控えます。
切削送り速度は、適当です。少々控えめの設定ですかね。
まあ「遅は速を兼ねる」と言ったところ。

「緩斜面領域を加工する」にチェックを入れます。
緩やかな傾斜を綺麗にするようです。
ポップアップは、マウスポインターを置いてすぐに出てこない時があるので
数秒待つとここにもポップアップ説明がでてきます。絵付きで便利です。
前回は、ここにチェックを入れていないので１mmの階段状になっていたのです。

最小緩斜面切込みピッチ：０．２mm、最大緩斜面切削ピッチ：１mm にしてみます。

設定が終わるとツールパスが表示されます。

シミュレーションします。
動画を撮ってないのでアニメーションＧＩＦを作ってみました。
グーグルフォトでの作成です。
グーグルフォトでは簡単にできるのですが、写真の順番を並べるのに苦労します。
アップロードしたらファイル名が見れないんですね。
仕方ないので１枚ずつ順番にアップロードします、そうするとちゃんと順番に並びます。
無限ループですが。

シミュレーションで「ツールパス」のチェックを外すと
傾斜部が、細かい階段になっているのが確認できます。
このシミュレーションはホント良くできています。
よく見ると下から５段目当たり、階段の幅が変わっています。
最後にわかったのですが、実際に切削したものもこのようになっているのです。

Fusion360でGcodeを吐き出して
GRBLcontrol（Candle）にGcodeを読み込み切削していきます。

こちらもこりずにアニメーションＧＩＦで。少々見難くてスミマセン。
ちょっとうるさいかもですが、写真いっぱい撮ったし、初めてアニメーションＧＩＦ作ったので調子に乗って３部作です。
せめてアングルを固定しないと。。。
まあ、動かんより動いた方が良いかなということで。

最後の両側のカットは、このブロック部を取り出す為です。
まだ裏側の加工をしていないので半分の深さまでカットしておきます。
手持ちに長いエンドミルがないのでこの深さが限界です。
Fusion360の図は省略して、GRBLcomtrol（Candle）にGcodeを読み込みます。

０．６mm 先端フラット２フルート・トウモロコシ・エンドミルで切削します。 

エンドミルの有効長さより掘り込んでいたので、少しめり込んでいます。
スピンドル、回転は遅いようですが、トルクはあるようです。
最後は、手動ノコギリで切るか、裏からもある程度、同じ方法で切り込むか。
後で考えます。

切れ目が完了しました。
が、０．２mm位の壁というか（特に右の固定治具と穴の間に薄い壁）が
両側にできているのです。
両方にあるということは、最初の傾斜部の彫り込みの幅が狭かったのか
溝部分の工具径補正が反対なのかなど、いくつか原因が考えられます。
仕上げのクリアランスは０mmにしているはずなのです。
もう一度Fusion360で図面を見ようと思ったらクラッシュしていました。
Fuion360にはクラッシュした時の修復ファイルが生成されるのですが保存に失敗。
結局、原因不明ということに。

別サイドから

傾斜部分の設定による差がよくわかります。
最小緩斜面切込みピッチの設定は、左側：０．２mm、右側：１．０mm
まだヒゲ状のバリは取り去っていません。

バリをカッターで切り落とし、表側は完成です。
この２つ穴が開いた方を使います。
後ほど裏の加工をするのでまだ切断せずにこのままにしておきます。
時間は掛かりましたが、初めて図面通りのものが加工できたのは感動ものです。

緩斜面の階段がシミュレーション通りになっています。
下のシミュレーションと較べてみてもかなり正確です。
特に下から５段目辺りの階段が変則になっている部分。
（真横にすると階段が見えないのでアングルが少し違います）

ただ２つの穴はΦ４にしているのですが、０．０５～０．１mm小さい感じです。
先の傾斜部に薄い壁ができていたのと同じ原因だろうか？
まだ何か設定していない所があるのかも。
エンドミルの軸径が１／８inchなので先端もインチかなと、マイクロメーターで測ってみると
公称２．０mmのエンドミルは
軸径：３．１７３mmで１／８inch
刃径：１．９５mm・・・ひょっとして１／１３＝inchなのか？？？
Φ４の穴が小さいのはこのためかも？

公称０．６mmのエンドミルは
軸径：３．１７３mmで１／８inch
刃径：０．５８mm・・・単なる誤差か？

なぞの薄壁の厚みは０．２７mm。
う～ん、よくわからんのでこの辺にして。

全体のスケッチはこんな感じかな～、絵下手～、立体図は難しい～
下の腕部分はアルミ板が良いかな。
ここも木で作るとまた面白いかも。作りながら考えていきます。

「みら太な日々」さんみたいに、周りも全部Fusion360で描いてしまえば、いいのですが、
仮に描けたとしても、表と裏を同じ図面で別々に加工する術を知りません。
まだ面毎にバラバラな図面でないと加工できないのです。
ボチボチやっていきます。