作品－自作ＣＮＣフライス盤 Milling machine

自作　ＣＮＣフライス盤
ＣＮＣ　Milling machine
201１年１１月

オリジナルマインド様のＣＮＣ基板「ＣＮＣ－４ＡＸＩＳ」と自作回路で、
使いやすく実用的なＣＮＣフライス盤を製作しました。
氷加工機械などを開発・製作しているので、どうしてもステンレスを削る必要があり、
剛性が高く、自分の部屋に設置できる最大サイズを考慮し、
ベースマシンは寿貿易のＭ４５Ａを使用しました。
ＸＹＺ軸にそれぞれ安川の４００Ｗサーボモーターを使用。

スペック
Ｘ軸ストローク	３６０ｍｍ
Ｙ軸ストローク	２４０ｍｍ
Ｚ軸ストローク	３３０ｍｍ
テーブル	７３０ｍｍ×２１０ｍｍ
主軸速度	１２種６０～３０００ｒｐｍ
主軸テーパー	ＭＴ－３
主軸モーター	三相２００Ｖ７５０Ｗ
サーボモーター	三相２００Ｖ４００Ｗ／軸
質　量	約４００ｋｇ

ずっと使う道具なので使いやすさを追求して作りました。
　

運転中の様子です。
　

小さなフライス盤ですが、操作盤はペンダント型としました。
ワークの着脱時にはアームで大きく旋回できるので邪魔になりません。
　

クイル用のＤＲＯとしてミツトヨの測長ユニットを取り付けました。
非常停止スイッチも取り付けました。
　

液晶モニターはタッチパネルになっているので、Ｍａｃｈの画面の簡単な操作が可能です。
細かな数値の入力などの操作はワイヤレスキーボードで操作するようにしています。
運転モードは３つで、マニュアル、ＮＣ、ＣＮＣで、ＣＮＣモードではＭａｃｈでのオペレーションとなり、ＮＣモードでは簡単な自動送りや、ドリルモード、ＪＯＧモード等を備えています。
（動画ご覧ください）
特にドリルモードでは、ドリルを一度上昇させて切粉を出してから再び加工を行う「ペッキング動作」をさせるプログラムをしました。
マニュアルモードは通常の手動フライス盤として使えます。
　

台湾のメーカーＣＡＲＭＡＲ製のＤＲＯも取り付けました。
　

制御盤のケースは、実はプラスチックの押入収納ボックスです。(^^;
自分が使うだけなので安く済ませました。
サーボモータードライバは将来的にＡ軸を追加する事も考えて４つ入れました。
　

架台は鉄アングルを溶接して作りました。
スライドレールを使って引き出しも作りました。
制御盤内は一定の温度に上がるとファンが回るようにしています。
　

回路はPIC18F452とPIC16F873Aを２個ずつ使い、ＣＣＳ社のＣ言語でプログラムしています。
送り速度はボリューム値をＰＩＣでＡ／Ｄ変換して変速できるようにしたりしています。
自分用に１台しか作らないので専用基板は作らず、
ユニバーサル基板で作ったので電線が盛りそば状態です。
ＭＰＧはちょうど黒のＦＡＮＵＣの中古品を見つけて取り付けました。
　

操作盤のスイッチ部の裏側です。
派手好きなので照光スイッチばかり使ったので、電線がグチャグチャです。
　

スイッチのレイアウトを考えるのに苦労しました。
使いやすさと盛り込む機能を考えるのに長時間かかりました。
　

ノズルはエアーブロー用とバキューム用とクーラント用の３種類を付けました。
　

クーラントポンプを簡単に作りました。
ステンメッシュとバイク用のフューエルフィルターで戻ってきたオイルのゴミを取り除いて循環させています。
　

バキューム用に安物のサイクロン掃除機を付けています。
ソリッドステートリレーで制御しています。
簡単に取り外せるようにして普段の工場の掃除にも使えるようにしました。
　

ヘッドの重量が負担にならないようガススプリングも取り付けました。
　

ＸＹＺ軸のもともと付いていた台形ねじをボールねじに交換しました。
それぞれKURODAの精密ボールねじにさらに与圧をかけてもらった物を使用。
かなり高価でしたが肝心要の部品なのでここはケチってはダメですね。
ネジホルダーはデンスバーで作りました。
　
本体改造にはミニ旋盤工作室様のＨＰやアドバイスを参考にさせて頂き、大変助かりました。
本当に有難うございました。
　