【組立説明】Art CNC 1010ver1 (1㎡) & 1015ver1(1.5㎡)


#1

このトピックはArt CNC 1010ver1 (1㎡)とArt CNC 1015ver1(1.5㎡)の組立説明になります.
openbuildspartstoreのLead machineをベースにし,C-Beam Machine Xlargeの設計を導入したマシンです.変更点がかなり多いため,初期のLead machineの組立説明と異なります.
不明点やミスなどがあれば,この記事に返信し,ご指摘いただければ幸いです.

<事前に用意するもの>
・MDF板
Art CNC 1010ver1 (1㎡)は 820mm x 1000mm x 12mm~15mm 1枚
Art CNC 1015ver1(1.5㎡)は820mm x 1500mm x 12mm~15mm 1枚
・テーブル或いは仮設足(必須ではないですが,あればかなり便利)
・ケーブルカッター(ハサミやニッパーでも可,ちょっとコツが必要)
・+字ドライバー(電動推奨)

<概要>

一 、XYZ軸の組み立て

  1. Y軸
  2. X軸
  3. Z軸

二、本体フレーム

  1. テーブルフレーム
  2. 仮設足
  3. Y軸合体
  4. X軸合体
  5. リードスクリュー
  6. Z軸合体
  7. モーター

三、配線

  1. ボード位置を決める
  2. ケーブルキャリア
  3. モーター&スピンドルの配線
  4. リミットスイッチ(必要であれば)

【はじめに】CNCカテゴリのガイド(記事一覧)
#2

一、XYZ軸の組み立て
0.下準備.Vホイールを組み立てる


ベアリング 2個, 1mm精密シム 1個, ホイール 1個を使います
1mm精密シム絶対忘れないでください
30個作ります.

1.X軸ガントリープレート
使用部品:
・C-Beamガントリープレート – 汎用型 数:2
・8mmメトリックACMEリードスクリュー用ナットブロック 数:2
・1mm精密シム:12 (1mmスペーサーとして使用します)
・3mmスペーサー 数:4
・6mmスペーサー 数:4
・6mm偏心スペーサー 数:4
・9mmスペーサー 数:4
・20mmスペーサー 数:8
・Vホイール 数:8
・スロットワッシャー 数:4
・ロックナット 数:8 (+仮止め用4個)
・20mm低頭ボルト 数:4
・60mm低頭ボルト 数:8

①X軸プレート板の表面
C-Beamガントリープレートリードスクリュー用ナットブロックを取り付ける.
リードスクリュー用ナットブロックx1 スペーサー3mm x2 20mm低頭ボルトx2 ロックナットx2で片方が完成します.(プレート板の向きを注意) !

同じガントリープレートにもう一つ同じように取り付けます.今はロックナットを強く締める必要はありません.最後で調整します.
図のように,60mmボルトに1mm 20mm 1mm 20mm 1mmの順にスペーサーを貫通します.(4箇所)


X軸プレート板の片方が完成しました.一旦放置します.

②X軸プレート板の表面
図のように
60mmボルトに6mm Vホイール 9mm Vホイール 6mmの順に貫通します.
片方は普通な6mmスペーサーを使います.
もう片方は6mm偏心スペーサーを使います.


これを完成すると次は

③表面と裏面を合体!


図の右のほうにスロットワッシャーとロックナットで締めます.
図の左のほうはまだフリーな状態ですので,ロックナットで軽く仮止めましょう.

C-Beamを貫通する前に,スパナで偏心スペーサーの刻印した平面を外向きに調整し,最も緩い状態にしましょう.

④調整
C-Beamを貫通し,偏心スペーサーを回転させ,VホイールをC-BeamのV字溝にぴったりハマるように調整しましょう.


C-Beamとプレート板を固定し,指一本でVホイールを回転させてみるて
→摩擦がほとんどなく,Vホイールは空転する.→締め不足なので偏心スペーサーを内側へ調整
→固くて,Vホイールは全く動かない.→締めすぎなので外側へ調整してください.

お疲れ様でした.
少し休憩し,この直線スロット機構で遊びましょう.
後ほどリードスクリューを固定すると,簡単に動かせなくなります.
今のうちにエンジョーイしましょう!

2.Y軸ガントリープレート
X軸ガントリープレートを完成した兄貴の忍者スキルはレベルアップしたはずです,Y軸はちょろいです
使用部品(1セット) 2個作ります:
・C-Beamガントリープレート – 汎用型 数:2
・8mmメトリックACMEリードスクリュー用ナットブロック 数:2
・3mmスペーサー 数:4
・6mmスペーサー 数:4
・6mm偏心スペーサー 数:4
・9mmスペーサー 数:4
・Vホイール 数:8
・スロットワッシャー 数:4
・ロックナット 数:8
・20mm低頭ボルト 数:4
・60mm低頭ボルト 数:4
・8mm低頭ボルト 数:4
・10mm低頭ボルト 数:4
・12mm低頭ボルト 数:8
・Tナット 数:12
・精密直角固定具(黒):4
・V-slot2080 250mm 数:1 (Z軸の高さを変更したい場合はこのV-slotを変更します)

①Y軸プレート板の表面


250mmの2080V-slotに図のようにTナット8個を入れます.位置はガントリープレート板の穴に合わせます.Tナットも表裏ありますので,向き注意!

上から12mmボルトで固定します.


プレート板の底辺とV-slotの底辺はズレなく,同じ平面にすることが重要です.普通にテーブルの上に立てて固定すれば問題ないです.

②Y軸プレート板の表面と合体
図のように
60mmボルトに6mmスペーサー Vホイール 9mmスペーサー Vホイール 6mmスペーサーの順に貫通します.
片方は普通な6mmスペーサーを使います.
もう片方は6mm偏心スペーサーを使います.


③更に固定!
鋳造の直角固定具ではなく,精密直角固定具(黒)4個に8mmボルト+TナットでVSlot側を固定し,10mmボルトでプレート板のタッピング穴に固定します.


X軸と同じように,C-beamに入れて調整してみましょう.
④もう一回!
①〜③を繰り返して,もう一個作ります.

3.Z軸ガントリープレート
使用部品:
・C-Beamガントリープレート – 汎用型 数:1
・バックラッシ防止ナットブロックセット 数:1
・3mmスペーサー 数:2
・6mmスペーサー 数:3
・6mm偏心スペーサー 数:3
・Vホイール 数:6
・ロックナット 数:8
・12mm低頭ボルト 数:4(今使わない,Z軸とY軸を結合する時に使う)
・20mm低頭ボルト 数:2
・25mm低頭ボルト 数:6
右利きの方は図のように取り付ければおkです.
左利きの方は偏心スペーサーを左側に取り付けることを推奨します.
一般的にはバックラッシ防止ナットブロックは真ん中に取り付けますが,Z軸のリードスクリューはZ方法の応力しか受けないため,このブロックは上下にどっちに取り付けても大丈夫です. 今後簡単に調整できるように,一番上に取り付けることを推奨します.



12mmボルトは後でX軸と合体させる時に使用するのでこの段階ではフリーです.無くしそうならナットで仮止めしておくとよいです


#3

二、本体フレーム
1.テーブルフレーム
使用部品
Art CNC 1010ver1 (1㎡)
・VSlot2040リニアレール960 数:5
・シングルブラケット 数:12
・ダブルブラケット 数:12
・精密直角固定具(黒)数:12
・Tナット:60
・8mm低頭ボルト 数:60


Art CNC 1015ver1(1.5㎡)
・VSlot2040リニアレール960 数:2
・VSlot2040リニアレール1460 数:3
・シングルブラケット 数:16
・ダブルブラケット 数:12
・精密直角固定具(黒)数:12
・Tナット:64
・8mm低頭ボルト 数:64



①ブラケットを設置
図のように3本の960mm(1010 1㎡Ver)あるいは1460mm(1015 1.5㎡Ver)のVSlotを床またはテーブルに置き,先にシングルブラケットを設置します(向き注意).ボルトを強く締めなくても大丈夫です.



シングルブラケットを軽く固定した後にダブルブラケットを両端に追加します.ボルトを強く締めなくても大丈夫です!


②X方向のフレームを追加
更に960mmVslotを追加し,ダブルブラケットで固定します.
1本目は真ん中に2本3本目は先端から120mmをずらして固定します.

VSlotの間に隙間なく,しっかりボルトで固定しましょう.

2.スタンド足
(テーブル置きの場合はスキップしてください)
(床置の場合は調整が面倒くさいので推奨しません)
①先程作った本体フレームを裏返しましょう.
V-slot毎にスタンド足用のTナット2個は入れてることを確認しましょう.


Tナットが足りない!?しょうがないですね,1個ぐらいなら差込式Tナットで代用してもいいですが...

②スタンドの柱
使用部品
・C-beamリニアレール500mm
・スタンド足部品パッケージ

表面は図のように10mmボルトとTナットで2枚の垂直ジョイントプレートをC-beamリニアレールに固定します.


裏面には8mmボルトとTナットを使って,直角固定具(鋳造)x3を図のような位置に固定します.精密直角固定具(黒)は10mmボルトでタッピング穴に固定します.

このままスタンド足を本体フレームの裏面に置き,4ヵ所を8mmボルトで固定します.

磁性付き六角レンチがあれば,位置調整が楽になります.
外側は10mmボルトとTナットで垂直ジョイントプレートを固定します.

スタンド足の底面(今は一番上)に図の配置のように精密直角固定具(黒)と直角固定具(鋳造)を8mmボルトとTナットで固定.


他の足も同じように対称で組み立てます.

②スタンド足の梁
梁になる960mm又は1460mmVslotに図のようにTナット2x2を溝に入れましょう.


それぞれ精密直角固定具(黒)と直角固定具(鋳造)を8mmボルトとTナットで固定します.

反対側も同じです.

③スタンド足の足
このまま足用エンドプレートを15mmボルトでタッピング穴に固定し,スタンド足を入れましょう.あまり長くすると不安定になりますので,足ボルトの残りを30mm以内にしましょう(高さを0mm〜30mmまで調整可能)

④タワミ調整用足
組み立て精度とMDF板にもよるんですが,4本スタンド足だけで支えている1.5mのArtCNCは0.5mm〜2mmくらいのタワミが発生します.(産業用の1トン級テーブルじゃない限りどんなテーブルでもタワミます.)どうせ撓むならタワミ量を調整できる5本目の足を追加します.(必要であれば面出し作業という手もあります)

図のように垂直ジョイントプレートx2と直角固定具(鋳造)をC-beamリニアレールに固定します.5本目の足はXY方向の応力あまり受けないため,一部のTナットを差込式Tナットを代用します.



直角固定具(鋳造)2個と垂直ジョイントプレート2個をフレーム本体に固定したらこのまま裏返しましょう.

最後に精密直角固定具(黒)2個を5本目の足に追加し,しっかり固定しましょう.

3.Y軸合体(重要)
使用部品:
・Y軸ユニットx2(一、1.で作った)
・C-beamリニアレール1000mmまたは1500mm 数:2
・精密直角固定具(黒)数:12
・Tナット:24
・8mm低頭ボルト 数:24


①Y軸の位置調整&固定(重要!)
Y軸ユニットを1000mm或いは1500mm(1015 1.5㎡Ver)C-beamに貫通し,図のようにVslotに載せます.

Y軸ユニットを端まで移動させ,位置調整を行います.


Y方向向きのC-beamの端面は載せているX方向向きのVslotの側面と同じ平面になるように・・・
載せているX方向向きのVslotの端面はY軸ガントリープレートの表面と同じ平面になるように・・・
物差しやプレート板などの道具でしっかり調整してから,精密直角固定具(黒)+8mmボルト2個+Tナット2個で固定します.

②精密直角固定具で補強
反対側も同じように合計4ヵ所(直角固定具4個)でしっかり固定しましょう.

4ヵ所で固定した後にC-beamリニアレールの下に更に固定具(2個x4ヵ所)を追加します.

下から見る視点はこんな感じです.
直角固定具を固定するTナットはC-beamとVSlotの穴から入れることができます.



床置だと少しやり辛いですが,テーブルか仮設足があればかなり楽になります.
最後にサイドにあるY軸ユニットをスライドして位置をチェックし,ボルトの締め具合ももう一度チェックしましょう.

3.X軸合体
使用部品:
・X軸ユニット(一、2.で作った)
・C-beamリニアレール1000mm 数:1
・垂直ジョイントプレート 数:2
・8mmボルト 数:20
・10mmボルト 数:6
・15mmボルト 数:4
・精密直角固定具(黒)数:10
・Tナット:16
・差込式Tナット:10
①X軸本体
X軸ユニットをCBeamリニアレールに貫通し,
図のように垂直ジョイントプレートを両端にTナットで固定します.



15mmボルト4本をジョイントプレートに置きます.

②合体!
フレームにある2つのY軸ユニットを端(真ん中は剛性低いからダメ)に移動し,X軸を持ち上げ、図のように垂直ジョイントプレートをY軸の2080VSlotに置きます.


まだ不安定ですが,片手でX軸を抱き,垂直ジョイントプレートにある15mmボルトを2080Vslotのタッピング穴で固定します.

③補強
Y軸と同じように,X軸のC-beamリニアレールの端面も2080Vslotの側面にぴったり同じ平面になっているはずです.今の状態では,C-beamの穴からTナットを入れることができますが,2080Vslot側からTナットを入れることができないので,直角固定具のC-beam固定側は普通のTナットで,もう片方は差込式Tナットで固定します.(下の画像を参照してください)
Tナットと差込式Tナットの違いはこの記事を参考
下から直角固定具1個x2サイト ,側面から4個x2サイト.
合計10ヵ所を精密直角固定具(黒)で補強します.



これでX軸は完成で,次はZ軸です


#4

二、

4.リードスクリュー
使用部品:
・C-Beamリードスクリュー固定座 数:6
・20mmボルト 数:24
・ボールベアリング 数:8
・8mmシム 数:8
・ロックカラー 数:8
・リードスクリュー 1040mm 数:3 (1010ver 1㎡) 或は 1 (1015ver1.5㎡)
・リードスクリュー 1540mm 数:0 (1010ver 1㎡) 或は 2 (1015ver1.5㎡)
①C-Beamリードスクリュー固定座
20mmボルトでリードスクリュー固定座をX軸のCBeam両サイト2個,Y軸2x2個を取り付けます.

②リードスクリューの固定
1)図のように,片方からリードスクリューを入れ,
リードスクリュー固定座=ボールベアリングシムロックカラーの順に貫通します.


2)リードスクリューを一個目の メトリックACMEリードスクリュー用ナットブロックを通過させます.2個目にうまく通過できない場合は,ボルトを緩めて調整しましょう.

モーターを付けたい方のリードスクリューは20mmほど出します. 付ける方向は任意です.ソフトウェアで逆回転できます.

4)図のように,六角穴付止めねじを締め,ロックカラーを固定します.
逆方向も同じです.



重要!!!!!
リードスクリューの固定はマシンの加工精度に大きく影響します.
取り付け後,リードスクリューは軸方向にブレがないことを必ず確認してください.(非軸方法は少しぶれますが,影響しません)
ガントリープレートを軸方向に動かしてみてガタガタ鳴る場合はリードスクリューの固定がゆるい箇所があると思われます.ナットロックのボルトやロックカラーの位置を確認してください.
うまく取り付けられない場合は:
片方のリードスクリュー固定座のボルトを1/4周くらい緩めてから ロックカラーを固定しましょう. 最後に固定座のボルトを締めればしっかり固定できます.
!!ボルトの頭を潰さないように,締めすぎないこと!!
今後切削する時は加工精度が悪いと思ったら,ここをチェックしましょう.

5.Z軸合体
使用部品:
・C-Beamリニアレール 250mm
・C-Beamリードスクリュー固定座 数:2
・8mmボルト 数:8
・20mmボルト 数:8
・Tナット 数:4
・直角固定具(黒)数:4
・工具固定座 数:1
・リードスクリュー 290mm 数:1
①バックラッシュ
Z軸はバックラッシュ防止ナットブロックを使用しているため,調整方法は図のようになります.


ブロックの開け口を調整しながら,リードスクリューを貫通させます.無理やりねじ込む必要一切ありません.

②工具固定座とC-Beamリードスクリュー固定座の取り付け
XY軸と同様に,Z軸のリードスクリューを固定します.

③リードスクリューの固定
XY軸と同様にC-beamリードスクリュー固定座でリードスクリューを固定しましょう.方法はXY軸と同じです.


**重要!!!**ここのバックラッシュ防止ナットブロックのボルトをしっかり固定し,Z軸の動きをチェックしましょう.

④Z軸合体
Z軸のガントリープレートに4本の12mmボルトが付いているはずです.
このままX軸のガントリープレートに取り付けます.
Z軸プレートに全面4本の12mmボルト と X軸裏側にある4本の60mmボルト でしっかり固定できます.

6、モーター
使用部品:
・Nema23ステッピングモータ 数:4
・40mmスペーサー 数:8
・55mmボルト 数:8
・フレキシブルカップリング 数:4
Z軸は上, Y軸は後ろ, X軸は左でも右でもおkです.ソフト設定で変えれます.


#5

三、配線
1.ボード位置を決める


メイン制御基板は本体の左側に置くか右に置くかによって,ケーブルキャリアの取り付け位置が変わります.
なお,基板はY軸モーターの横に置くかY軸の柱に取り付けることができます.
Y軸モーターの横に置く場合(適当でおkな人向き):テーブルに置くだけでおk,配線やケース作りの時間を節約できますが,粉塵や切り屑の被害を受けやすいので,少し対策が必要です.
Y軸の柱に取り付ける場合(熱意のある人向き):Y軸に保護されるため,粉塵などは直接飛んで着ることはないが,固定用のカバーやケースを自作する必要となります.最新の制御基板:CNC Xpro V4専用ファン付きケースがあります.これを使うと差込式Tナット2本で簡単に固定できます.

2.ケーブルキャリア


①X軸キャリア台
X軸の裏にキャリア台を取り付けるために,

これを2つを作ります.

X軸の裏に取り付けましょう.
これの上に1000mmの2020Vslotを載せ,側面からTナットを入れて下から8mmボルトで固定します.

キャリア台が完成しました.

②X軸ケーブルキャリアを固定

③Y軸ケーブルキャリア
Y軸ケーブルキャリアキャリアの固定方法は2つあります.
1)床置&テーブル置きの場合
Y軸柱に片方を取り付け,もう片方はフレームのタッピング穴かリードスクリュー固定座のタッピング穴に取り付けます.


2)仮設足つける場合
Y軸の横に1000mm又は1500mmの2040VSlotを取り付け,Vslotの上にケーブルキャリアを固定します.

!!注意!!
1本のケーブルキャリアの長さは1mになります.X軸またはY軸を1500mmに伸ばした方は2本のケーブルキャリアを合体させてから取り付けましょう.


頭の方向が合わない時も外して方向を替えましょう.
「3.モーター&スピンドルの配線 4.リミットスイッチ(必要であれば)」

制御ボードの配線は:
CNCXpro V3 又は V4の配線図に参考してください.
Tips! AvalonTechさんのモーター配列は青黄緑赤 AABBです.
制御ボードによって配列が異なります.XproはAABB入力です.
青黄緑赤で繋げばとりあえず動きます.方向逆になっても,ソフトウェア設定で逆転できます.
(smoothieboard V1 はABAB配列)

他の部品の説明はこちらのまとめ記事を参照ください


【全体図】オープンソースCNC フライスのレビュー(初心者向)
#6

はじめまして、Zext0nと申します。
こちらで使用されてるArt CNC用のスタンド足は、Openbuilds製LEAD CNC 1010に取付可能でしょうか。


#7

はじめまして!少し工夫する必要がありますが、つけれると思います。
LEAD CNC 1010のY方向の2040vslotの長さわかります?


#8

>LEAD CNC 1010のY方向の2040vslotの長さ
Y方向はの長さは985ミリでした。


#9

art cncは960mmのやつに統一しまして、梁になってるvslotが12.5mm足りないですが、、
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先端はタッピングしてあるはずですので、ボルト+スペーサーを挟めば行けると思います。
あるいは1000mm→985mmに切断すればピッタリハマります。


#10

おお!
返信ありがとうございます。
写真付きでわかりやすいです。
梁になってるVslotは、しばらく、ボルト+スペーサーで延長して使うとして、Art CNC用のスタンド足を購入しようと思います。

また、本家に985mmのV-Slot2040を売ってもらえないか、問い合わせ中です。


#11

ここでは別にVslotじゃなくても大丈夫ですよ.MisumiのTslotでも代用可能です.(国際送料勿体無いです

一つ忘れました.ケーブルキャリアを載せれるV-slotあります?
スタンド足をつけるとケーブルキャリアが浮いちゃいます.
↓の写真のように台として使う1mVslotが必要です.


#12

ミスミの個人利用はできないようなので、試しにモノタロウでAFS-2040-4を購入しようと思います。
または、ユキ技研のレコフレーム等。

Y方向のケーブルキャリアを載せるV-Slotはありません…諸々用意しないといけませんね。。。


#13

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#14

1015の方を組み立ててるのですが、制御ボードはどこにつけるのが良いですか?
土台につけるべきかとは考えているのですが、
延長ケーブルが2.4mでどう頑張ってもZ軸モータのケーブルが届かないので、
Y軸台に付けるか土台に付けるか迷った次第です。

下記スレッドで聞くべき案件かもしれませんが


#15

1015の方ですが,ケーブルを延長しない方針でしたらY軸台の2080Vslotにしか付けれないです;;
CNC Xpro V4のケースがあれば,8mmボルト+Tナット二本で付けれます.


1m+1.4mで足ります.ルーターはMakitaでしたら延長ケーブルもここから追加します.