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加工、CNC、誰かが答えるなんでも質問掲示板



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位置決め精度について 投稿者:レオンハルト 投稿日:2020/07/29(Wed) 23:11 No.1510

こんばんは。kowさんのホームページを元に中華フライスをcnc化しました。
フライス盤はxj9512(中華フライス)で、ボールネジも中華製の1605を購入しました。ベアリングホルダー関連は全てkowさんの仕樣を元に作成しています。つまりアンギュラベアリングを向かい合わせてm12のネジでバックラッシュを取って…っと言う具合です。
制御はArduino(GRBL)で行っています。
本題に入りますが、x軸の端面にダイヤルゲージを当てて位置決め精度を確認した所、
G1X0.05→動かない
G1X0.1→0.05
G1X0.15→0.1
G1x0.2→0.15

というように、最初の移動が動かずその次の移動から正常に動き出します。
それと、0.01などの細かい指令については動きません。
ステッピングモーターは200ステップで8分割にしてあります。
原因は何でしょうか?
この度初めて機械の改造に挑戦したので、分からないことだらけです。
どうかご教示お願いします。

Re: 位置決め精度について - レオンハルト   2020/07/31(Fri) 13:49 No.1511
あれから色々考えて、まずバックラッシュの追い込みをもう少しキツめに調整してみました。
その上で、パルスの分割を8分割から4分割に下げてトルクアップもしました。
Z軸においては2分割にしました。
その結果、ダイヤルゲージで計測したところ、全ての軸がほぼデータ通りに動作するようになりました。
ですが、あくまでこれは空運転での数値なので実際に削るとまた何か不具合が出るかも知れません。
その時はまた質問させて頂きますので宜しくお願いします。
Re: 位置決め精度について - Kow   2020/07/31(Fri) 20:47 No.1512
レオンハルトさん、こんにちは。

>最初の移動が動かず

が、

@モーターは動いているのにテーブルは動かない
Aモーターが動かない

なのか、どちらかがキモとなります。@であればベアリングホルダの調整の問題ですし、Aであればモータートルクの問題となります。

マイクロステップを1/8→1/4にして動いたということはAなのだと思います。しかし、実際にワークを載せて削るとさらに抵抗は増えます
ので、脱調が怖いですね・・・。モーターの仕様書を見て電力を調整するとトルクを改善できる可能性があります。

今私は脱調対策の根本策としてあり溝をやめてリニアガイドを使用すべくフライスを自作中です。脱調するとホントにがっくりしますので・・・
頑張ってください、また不明点ありましたら是非ご投稿ください。

Re: 位置決め精度について - レオンハルト   2020/08/04(Tue) 11:54 No.1513
Kowさん返信ありがとうございます。
Z軸はモーターのパワー不足もあり、1/4で脱調する事があったのでとりあえず1/2にして対策しています。
X、Y軸に関しては1/8でも脱調しませんでしたが、無負荷状態でしたので余裕を持って1/4にしてみました。
まだ負荷が少ない切削しかしてないので、この先不具合が出るかも知れません。
リニアガイド良いですね!
いつかは挑戦してみたいです。
Re: 位置決め精度について - OKA   2020/08/06(Thu) 10:05 No.1514
レオンハルトさん こんにちは。

おなじく現在、arduino(grbl)からCNC製作を目指いして奮闘しております、OKAですmmお仲間発見です(笑)

arduinoから動かすのに、CNCシールドをお使いですか? ステッピングモータの仕様が分かれば、経験から
少しはアドバイスできるかも知れません・・・。

42mm角のステッピングモータかなぁ?と思いますが、こちらも見た目が同じでも仕様がだいぶん色々ある
様で。。。

差支えなければ、私の勉強にもなりますので、仕様(使っているモータとドライバ)を教えて頂けないでしょうか?
Re: 位置決め精度について - レオンハルト   2020/08/08(Sat) 00:44 No.1515
OKAさん返信ありがとうございます。
モータードライバーはTB6600を使用しています。
ステッピングモーターは56mm角です。xyは同じ2Aですが、z軸は脱調気味だったので3Aステッピングモーターを購入して変更しました。

ですがしかし…
3Aステッピングモーターに変更してもz軸はガススプリングを付けているせいか、ガススプリングが伸びている状態(z軸上部)はすんなり動くのですが、最も縮んだ状態になる手前100ミリ辺りから脱調気味になる事が分かりました。
恐らくガススプリングが垂直に取り付いて無いためなのではないかと思います。
現在は単にネジで固定してあるだけなので、ボールジョイントを早速注文してみました。

それと、Arduino(GRBL)だとバックラッシュを吸収する機能がないのですが、どうされてますか?


テーブルの平面度? 投稿者:Bon 投稿日:2020/06/17(Wed) 21:21 No.1497

Kowさん、こんばんは
いつもお世話になっています。

ものすごく基本的なことかも知れませんが ...

加工範囲X300Y300の門型自作フライスです。
主軸にダイアルゲージを付けてテーブル面の高さ(Z方向)をあちこち測ってみると、X0Y0をゼロとしてX300Y300あたりが+0.05くらいになります。
全体の傾向としては、Y方向は0から300に向かって+に、X方向は大きな変化なしです。

数字だけを見ると、Y軸のビームとテーブルの平行が出ていない(=テーブルとY軸ビームの間隔がY300に向かって狭まっている)ことになりますよね。
テーブル面を削正しても、この傾向は変わりません。

ところが、X0Y0に近いところでもX300Y300に近いところでも、加工したものの厚さ(Z方向の寸法)は正確に出ていて変化はありません。

加工したものに異常がないので放置していたんですが、やはり気になっています。
0.01〜0.02くらいならテーブル面の加工状態かなとも思うんですが、0.05はちょっと大きいのではと思います。

何かご存知のことあれば、お教えください。
/////

Re: テーブルの平面度? - hiro   2020/06/22(Mon) 04:44 No.1498
素晴らしい自作フライスですね。

高さが+0.05ということはダイヤルゲージの針が小さくなるということでしょうか。

基本的なことだと思いますがテーブルの水平は出ているでしょうか。
よくわかりませんが、負荷がかかった状態でわずかに歪みが出ているということなんでしょうか。
Re: テーブルの平面度? - tsuzuki   2020/06/22(Mon) 10:50 No.1499
Bonさん、hiroさん、こんにちは

私もこういった事例の経験があるわけではありませんが、いろいろ考えてみました。
まず
ダイアルゲージがy=300で0.05を示すのならやはりそこは0.05o位置がずれていることは間違いない事実だと思うのです。
(れが事実でなければ測定そのものの意味がなくなってしまいます。)
テーブルが傾いていてもあるいは門の高さが違っていても、原因はいろいろあるかと思いますが、とにかくY=0の地点とは0.05違う。


しかしエンドミルで切削すると高さは等しく削れる。

ということはエンドミルの先端位置はダイアルゲージの先端位置と違うところに来ているとしか言えないと思うのです。
でなければ0.05の差は出ない。

この違いをどう考えるかなのでは。
エンドミルで切削のほうがダイアルゲージの移動より遥かに負荷がかかっている。

この負荷でエンドミルの先端がわずかに逃げているのでは。

結論としてはhiroさんと同じになってしまいました。

エンドミルの先端位置が負荷で変わる=スピンドルにわずかな逃げがある、スピンドルモーター全体がわずかに逃げるなどが考えれラれそうな気がするのですが。
テーブルとÝ軸方向の平行度はずれている。
負荷がかかり軸の逃げでたまたま被削物の厚さは全部同じになった。

こんな感じではどうでしょう?

・・の考え休むに似たりにならないといいのですが。
Re: テーブルの平面度? - tsuzuki   2020/06/22(Mon) 11:10 No.1500
追伸です。
 
私の書いた推論はÝ軸プラス方向に動くときにのみエンドミルが逃げ、マイナ方向に動くときは逆の動きをするという
おかしな理論が含まれていますね。
Re: テーブルの平面度? - Bon   2020/06/22(Mon) 11:32 No.1501
hiroさん、tsuzukiさん、おはようございます

説明不足だったかと思いますが、Y300に近づくとダイアルゲージは+方向に動きます。
テーブル面とスピンドルの距離が小さくなる方向です。

もう一度チェックしました;
(1) テーブルにストレッチを載せるとXY共に直線度は出ています(=ストレッチとテーブルの間には0.01mmのシムは入らない)
(2) Y方向にストレッチを載せ、その上をダイアルゲージを走らせると、Y250あたりから指針がふれ始めY280あたりで+0.03〜+0.04になる
(3) 12mmアルミ端材をY280に固定して6mmエンドミルで浅い溝を掘り(Z0.03程度)、Y20で同じ角材でそのすぐそばに同じように溝を掘った
(4) 削った部分の厚さがデジタルノギス(ミツトヨ、1/100表示)で全く同じ!!

上記(1)(2)からすると、Y軸ビームがX+側から見て右下がりになっているはずで、その通りならY280あたりで加工した部分が0.03〜0.04薄くなると思うんで、
(4)の結果が理解できないんです。

理解できなくても実害が無いのでOKとすればいいのですが、何ともスッキリしません。
変なところに拘るじいちゃんの意味不明な投稿として、ご放念ください。
/////

Re: テーブルの平面度? - hiro   2020/06/22(Mon) 16:25 No.1502
考え違いをしているかもしれませんが、図のようにエンドミルが矢印(奥)方向に進むときにワークは下に押されるような気がします。
そうだとするとY0側とY300側で歪み量が違うということが考えられると思います。
Y300側での剛性(Y軸位置によるひねりに対する剛性)がY0側より小さいために同じ高さで削られるのではないか?

この考えが合っているとすると、Y300側から反対に手前側に削った場合にワークは上に引かれるのではないかと思いますので削られたワークの高さに違いが出てくると思うんですが。

Re: テーブルの平面度? - hiro   2020/06/22(Mon) 16:41 No.1503
すみません。Y300側から反対に手前側に削った場合でもワークが上に引かれることはないですよね。
ただ、下に押す力が違うかもしれませんので、高さが違ってくる可能性があると思います。
Re: テーブルの平面度? - Bon   2020/06/22(Mon) 19:11 No.1504
hiroさん、

真剣に考えてくださってありがとうございます。

前の写真が汚くて見難いですが、いずれも削る時にY方向で往復させており、切削抵抗の影響を考えて切り込みは0.03程度です。

6mmエンドミル(新品ではないですが、ピンカドは傷んでいません)回転数約6800PRM、送り450mm/minですので
Y方向の切削抵抗は多少あるはずですが、Z方向に力がかかるのは考え難いのではないでしょうか?

試しにZ軸駆動モータの上に2.6Kgfのヤンキーバイスを載せてみましたが、Y全長にわたってZ方向の変形は0.01以下でした。

/////
Re: テーブルの平面度? - hiro   2020/06/22(Mon) 19:25 No.1505
どうも、CNCも持っていないんですが素人知識で投稿して申しわけない。
この掲示板はとても勉強になります。ありがとうございました。
Re: テーブルの平面度? - tsuzuki   2020/06/23(Tue) 16:39 No.1506
Bonさん hiroさんこんにちは

>変なところに拘るじいちゃんの意味不明な投稿として、ご放念ください。

この問題面白いですね〜。私もじいさんです。面白くてうずうずしてしまいます。


(1) テーブルにストレッチを載せるとXY共に直線度は出ています(=ストレッチとテーブルの間には0.01mmのシムは入らない)
(2) Y方向にストレッチを載せ、その上をダイアルゲージを走らせると、Y250あたりから指針がふれ始めY280あたりで+0.03〜+0.04になる
(3) 12mmアルミ端材をY280に固定して6mmエンドミルで浅い溝を掘り(Z0.03程度)、Y20で同じ角材でそのすぐそばに同じように溝を掘った
(4) 削った部分の厚さがデジタルノギス(ミツトヨ、1/100表示)で全く同じ!!


(1)からテーブル面の平面度は出ているといっていいかと思います。

そして(2)からはやはり0.03とか0.04oテーブル面が傾いていないとこういう結果にはならないと思うのです。
ストレートエッジの面が直線でなければストレートエッジの意味がないですし、ストレートエッジはそのためだけにあるわけですから。

そしてもしダイアルゲージの先端の計測点とエンドミルの先端が同じ軌跡を通るならY=300付近では0.03とか0.04余計に削れてしまうはずです。
ところが削れていない!
やはり何らかの原因で刃物が逃げているのではないでしょうか。

被削物がちょっともったいないかもしれませんが300oX15oX4tくらいのアルミ棒を用意してこれをテーブル上に固定して、
まずその上をダイアルゲージを走らせて計測し、その後Y=0付近と300付近を切削してみてはどうでしょう。

ダイアルゲージの差と同じ分だけ削れに差が出るならテーブルが傾いている。
0と300で切削量に差が出ないなら何らかの原因で刃物の先端が逃げている。(移動している)

これである程度原因のすみわけができないでしょうか。

くどくて済みません。
Re: テーブルの平面度? - hiro   2020/06/24(Wed) 06:44 No.1507
おもしろいので、性懲りもなくまた投稿させてもらいます。

まとめていただいたチェック結果の(1)と(2)から
下のように推測してみました。

 (1)からテーブルは水平と考えられる。
 (2)のY250あたりから指針がふれ始めY280あたりで+0.03〜+0.04になる
ということから、距離に比例してずれていないらしい。


 そこで(2)のずれが生じる原因として次のA,Bかそれが複合しているということが考えられると思います。

 A. テーブルの下のX軸のリニアレールに取り付けてある右側の門柱のY軸ビーム取り付け個所がわずかに直角(X軸方向に対して)になっていない。
 B. または、Y軸ビームの2本のリニアレールの取り付けが右端側(Y300側)でわずかに平行になっていない。右端側でリニアレールの取り付けが拡がっているか縮んでいるかして、少し下に降りてくる。


 でも削ったときに同じ高さになるというのは....? 切削時のエンドミルを押し上げる力で戻される?  よくわかりません。
Re: テーブルの平面度? - Bon   2020/06/24(Wed) 21:22 No.1508
hiroさん、こんばんは

加工結果に問題がないのでこのままにしておこうと思ったんですが、ヒマだったので(いつもですが)朝から今までしなかった測定をしてみました。
投稿させてもらおうと先ほど掲示板を見たらhiroさんのポストがありました。
結論から言うと、hiroさんのAがほぼ当たっていると思います!

朝からやっていた測定結果は次の通りです;
(1) テーブル上のヤンキーバイスにピックテストを保持して動かし、Y軸リニアレールの高さを測定(30〜50mm間隔)
    => Y0をゼロとしてY300にかけて0.06高い、変化はリニア

(2) 同じ方法で、Z軸ベースをY方向に動かしながらピックテストでスピンドル(コレット)先端の高さを測定(30〜50mm間隔)
    => ピックテストの読みにほとんど差異が無く、0.01以内

(3) 下左写真のようにピックテストのレバーをスピンドル中心に近くした場合と、下右のように離れた場合とでストレッチでチェック
    => 左の場合では読みの変化は0.01以内、右ではY300に向かって+0.08程度までリニアに変化
      前の投稿で、250辺りから変化すると言ってましたが間違いでした、じわーっと変化していきます
      ダイアルゲージは下写真のピックテストのホルダーの位置に付けていたので、数値はほぼ半分でした

これらの結果を受けて、Y軸ビーム(リニアガイド・レール取付面)のテーブルに対する直角度をチェックしてみました。
Y軸送りネジがあって上下のレールを通して測定できないので、Z軸ガイド部の表面で見てみました。
Yゼロに近い位置でスコヤを立てると、下が接触している状態で上が0.05の隙間あり(測定間隔75mm)、Y300に近い位置ではほぼ密着していました。

すなわち、Yゼロに近い方ではスピンドル部がのけぞった形で、Y+方向へ動くに従って前倒れに起きてくるということです。
この変化が上の(3)として表れていますが、(1)とうまく打ち消し合って工具先端では(2)となり、奇跡(!?)のように加工精度が保たれていたということでしょうか。
厳密に計算していませんが、各測定値のオーダーが合っているので納得です。
折を見て、組み直してみようと思います。

みなさん、お騒がせいたしました。

/////



最強のカップリングはディスクタイプ? 投稿者:Kow(管理人) 投稿日:2020/05/10(Sun) 18:13 No.1482

この趣味をかなり長いことやっていますが初めてカップリングが破損しました。スリットタイプなのでアルミの弾性任せなので
いつかは破断してなんらおかしいことはないのですが・・・。

加工中にこれが発生すると高価なジュラルミン板がお釈迦なので結構ショック大きいです。

ということで次はこれを入手してみました。ステンレスプレートなのでこちらのほうが強いかな、そして金属疲労にも強い
ことを期待してのチョイスです。構造的に回転ずれはなさそうですし。

さて、どうなることでしょう。

Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - Kow(管理人)   2020/05/10(Sun) 18:24 No.1483
割れたカップリングです。

Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - Kow   2020/05/19(Tue) 17:32 No.1484
いやあいろいろありまして。

届いたカップリングをいそいそと取り出して取り付けて、締めネジを締めたところいきなりネジが折れました・・・。
首下直後で折れたため、折れ残ったボルトは到底抜き取れません。

問い合わせたところ検査に10営業日掛かるとのこと・・・やってられないので5,000円もしましたが破棄です。
オーバートルクだったのかもしれませんが、細い六角レンチでの締め付けなのであの程度で折れちゃあどうにもなりません。

残念でしたが、まあこういうこともあるのでしょう。
Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - TR   2020/05/20(Wed) 16:02 No.1485
Kowさん、こんにちは。
いや〜、凄い壊れ方をするものですね。

カップリングですが、自分は、鍋屋バイテックの樹脂カップリングを使っています。
樹脂といってもバックラッシュ 「0」ですから安心して使えます。
しかも、樹脂なので、振動にも強いはずです。
お勧めします。

https://www.nbk1560.com/images/ja-JP/product/highreduction_type/XGT/XGT_1.pdf

Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - Kow   2020/05/21(Thu) 10:23 No.1486
TRさん、貴重な情報ありがとうございます!

>いや〜、凄い壊れ方をするものですね。

まあ・・・ユーザーミスってことで納得させてます。雌メジを舐めるならああ、トルクかけすぎちゃったって反省しますが
ボルトが折れたってのが・・・

>カップリングですが、自分は、鍋屋バイテックの樹脂カップリングを使っています。
>樹脂といってもバックラッシュ 「0」ですから安心して使えます。
>しかも、樹脂なので、振動にも強いはずです。

ん、これ気になっていたのですがバックラッシュがどれくらい?と思って選択肢から外していました。
ノンバックラッシュなんですね!早速一つ購入しました。楽しみです。届いたら紹介しますね。
Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - tsuzuki   2020/05/21(Thu) 17:53 No.1487
Kowさんこんにちは、


>締めネジを締めたところいきなりネジが折れました・・・。

こんなことあるんですね。超古いねじを無理やり回そうとしてインパクトドライバーとハンマーでガツンとやって
ねじ切ってしまったことはありますが、普通はあり得ないですよね。

10日かかってもいいから一応送り返してはどうでしょう。
もう新しいのはあるのですから、何日かかったて構わない。
損得の問題ではなくて、こういうのがあったということでメーカーさんにもお知らせするという意味で。
Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - Kow   2020/05/26(Tue) 10:01 No.1488
tsuzukiさん、こんにちは。

>10日かかってもいいから一応送り返してはどうでしょう。

それすら面倒になってしまって(笑
とりあえず付属のねじは使わずに別途同サイズのねじを購入して再発防止にしました。
Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - OKA   2020/06/03(Wed) 17:38 No.1491
こんにちは。
先日、オリエンタルモータさんに色々相談させて頂いていましたが、その鍋屋バイテックのカップリング、
勧められました。カタログにも載っていました。僕も、買ってみようと思っています^^
Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - キノカグ   2020/06/05(Fri) 13:23 No.1495
kowさん こんにちは。

私もカップリングが駄目になりました・・・

おおよそ、二年で250時間 走行距離は30km
ヘッドが重かったのか?? 
400Wサーボの駆動トルクで許容トルクも5N・mの部品では駄目だったのですかね??
斜めに30度位をF3500でZ30-90mmを行ったり来たりしていたところ、途中で砕けました。
シャンク部分でワークを押したので、焦げながら穴が開き、更に割れてしまいました。
ダブルのディスクカップリングから、せっかくなので上記の鍋屋にしてみることにしました。
許容トルクも、13.5N.Mなのでもう壊れることはないと信じたいです。

Re: 最強のカップリングはディスクタイプ? - キノカグ   2020/06/05(Fri) 13:24 No.1496
破損部の画像2です。



MACH3 の日本語化について 投稿者:OKA 投稿日:2020/06/03(Wed) 17:32 No.1490

みなさんこんにちは。
ちょっとテスト的に、MACH3を使ってモーターを動かしたいと思っています。
とりあえずインストールはして、開く事はできたのですが、これは日本語には出来ないものでしょうか?
日本語パッチが落ちているものかと探していましたが、どうも見つからず、、、、、でも、調べていると
日本語化したものの写真が見つかったりします。

どなたか分かる方がいらっしゃいましたら教えてください。宜しくお願いします。

Re: MACH3 の日本語化について - OKA   2020/06/04(Thu) 08:56 No.1494
こんにちは〜。
やっぱり、日本語バージョンはないみたいですね。説明用に写真を日本語化してくれていた様です。
さらに、パラレルポート・・・・自分のノートPCにはついていないので、すぐに試すのは難しそうです。
すいません、もうちょっと調べてみます。


ベアリング 投稿者:レオンハルト 投稿日:2020/06/03(Wed) 08:49 No.1489

https://jisakuyaro.com/cnc/category32/entry90.html
このサイト上の上記URLで、ボールネジのベアリングをダブルベアリングにしていますが、このベアリングの種類教えて頂けますか?
あと、ベアリングを圧入する時に、ブラケット側はどの程度の径にすればよいのでしょうか?

Re: ベアリング - Kow   2020/06/03(Wed) 17:52 No.1492
レオンハルトさん、こんにちは。

素人の工作なので入手しやすいアンギュラ玉軸受を使用しています。これもスペック上はアキシアル荷重にある程度耐えられるので、問題はないと思います。

圧入については圧入しろは1〜2/100取っています。

が、この加工はかなり手こずるので、正直緩かったらロックタイト638あたりを入れてしまえばいいと思います。
(永久結合用なので中強度用のものでもいいと思います、熱すれば取れますが・・)

参考になりますでしょうか。
Re: ベアリング - レオンハルト   2020/06/03(Wed) 19:47 No.1493
返信ありがとうございます。大変参考になりました!
機械の改造は初めてなので色々分からない事が多いです。
助かりました!また質問させて頂く事があるかもしれませんが宜しくお願いします。




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