デルタ型3Dプリンタ『Be Kossel』の続きです。
前回から少し修正してR2になりました。
CADデータはこちらからダウンロードできます。
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| ▲Be Kossel R2 |
試作にあたっては資金不足や設計ミスやらでプロジェクト自体頓挫する可能性もあります。いきなり全部つくろうとして失敗するとダメージでかいので、当面は1軸分のパーツの完成を目標にして製作していきたいと思います。
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| ▲１軸分のパーツ |
検証後問題なければ、同じパーツをあと２軸分つくればいいだけなので製作もスムーズになると思います。（この製作が容易になるのはデルタ型ロボットのメリットのひとつですね。）
■frame_cornerパーツの製作
今回、製作するパーツはframe_cornerパーツです。
プリントパーツ版のframe_cornerパーツは3Dプリンタで出力することを前提にしていますので、以下のような複雑な形状でも造形が可能ですが、モデラで作る場合は当然ですが加工するのはちょっと無理そうです。
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| ▲プリントパーツ版のframe_corner |
オリジナルではTop（アイドラ側）パーツとBottomパーツ（モーター側）と2種類のパーツになっていましたが、Be Kosselではマウントの部分を除いて共通化しています。部品数は増えますがパーツ種類が少ない方が製作するうえで都合もいいので。
あとモーターの配置をTop側に変更しています。
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| ▲切削加工版のframe_corner |
■材料と工具
被削材はPOM板です。サイズはMDX-20の加工範囲ギリギリの200mm x 150mm x t12mmです。
板1枚でframe_corner1セット分とれますので1軸分2セット作るのに2枚必要になります。
POM板は前もって表面と裏面を平面だししてもらってますのでモデラでの面だしは不要です。
材料切り出しのままに比べコストが倍以上しますが、モデラで上下面だし加工をすると2時間ぐらいかかりますし、精度のことも考えるとコストアップ分の価値はあると思います。
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| ▲POM板 （平面出し済み） |
使用工具は3mmR0.2ラジアスエンドミルです。
基本これ1本で荒加工から仕上げ加工までおこないます。
工具交換が増えると交換の都度Z軸の原点だしをしないといけないのでその分精度に影響してきますのなるべく工具交換がないような設計になっています。
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| ▲3mmR0.2ラジアスエンドミル |
ただ、この工具で削れない場所もありますので（3mm未満の穴やネジ加工など）加工できないところは小径のエンドミルを使うか、後で手作業で追加工します。
■モデラで加工
まずはモーター側のframe_cornerの加工をします。
写真は表面の加工が終了したところです。
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| ▲表面加工 |
裏面加工はパーツを切り抜きしますので、パーツがバラバラにならように両面テープでテーブルにしっかり固定します。
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| ▲両面テープで固定 |
裏面加工終了
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| ▲裏面加工 |
加工が終わったパーツ
ここまで写真数枚であっという間に完成してますが、実際の加工時間は上面で5時間30分、下面で7時間。合計で12時間30分(！？)かかってます。（段取りもいれるとほんと一日がかり）
こういう長時間な加工の場合、大概何かしらの失敗をするのですが今回は前もってスタイローフォームでテスト加工してからの作業だったので特に失敗もなくうまくいきました。
■追加工
次にモデラで加工できない穴あけとネジ加工をおこないます。
穴あけにはドライバードリルを使います。
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| ▲穴あけ |
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| ▲M3スパイラルタップ |
■仮組み。やはり問題発生、、、
タップ後、仮組みしてみたところ穴がズレてましたorz...
やっぱりボール盤などで加工するのと違ってドライバードリルだと正確な穴あけは難しいですね。
今度穴あけするときは治具（ガイド）を製作したほうがよさそうです。
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| ▲ネジ穴がずれてる、、、 |
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| ▲穴を広げる |
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| ▲仮組みしたfram_corner |
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| ▲アルミフレームを装着してみる |
追加工で失敗がありましたが、モデラでの加工は精度もそこそこありかなりしっかりしたものがつくれました。手前味噌で恐縮ですが３Dプリンターで作ったパーツより精度、剛性もありこれはかなり期待できそうな予感。アイドラ側のframe_corneｒの加工もほとんど共通化部品ですので問題ないでしょう。
ただこれからモデラをかなり酷使するのでそのへんがちと心配です。
つづく。
【関連記事】
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