【組立説明】C-Beam Machine Xlarge/剛性強化版


#1

この組立説明は単なる翻訳版ではなく,Mark氏のオリジナル記事に基づき,改変した組立説明になります.
変更点:
・組立順番
・追加提案
・画像の標識追加
など.
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.
購入先(AvalonTech または openbuildspartstore)によって組立方法は若干異なりますが,詳細は記事内↓↓

<事前に用意するもの>
・8mm 10mmスパナ(AvalonTechのキットに付属)
・3mm, 2.5mm 2mm六角レンチ(AvalonTechのキットに付属)
・ヤスリと80#120#あたりのサンドペーパー
・Xlarge:MDF板 900mm x 500mm x 12mm~15mm 2枚 800mm x 400mm x 12mm~15mm 1枚 剛性強化版:300mm x 300mm 2枚
・MDF板加工用:電動ドリル&5mm 10mmドリル

一、組み立ての下準備

1.柱となる二つの250mm C-beamリニアレールを同じ長さに調整
(AvalonTechショップで購入したC-Beamリニアレールの切断精度は±0.3mmです.3つのうちに長さが最も近い二つを柱にすればこのステップをスキップ可能)



できれば他の500mmと1000mmのC-Beam及びVslotも同じ長さにする必要がありますが,わずかの誤差は問題ありません.

2.タッピング作業(AvalonTechショップで購入した場合はタッピング済み)
工程1で柱として選んだ二つの250mmCbeamは追加タッピング作業が必要です.一つの250mmCbeamは側面だけ2つタッピング穴を追加します.合計4箇所


3.1000mm 20x40 Vslotを960mmにカット
(AvalonTechショップで購入した場合はカット不要です)

キツくて取り付けられない場合はもう1mmカットするか,ヤスリで少し磨きましょう.
4.直角固定具(鋳造)18個のヤスリ作業
(直角固定具(黒)を代替品にすればヤスリ作業を省略可能です.更に組み立て精度もよくなります)
しんどいですけど頑張りましょう




5.MDF板 Y軸テーブルの作成
(被切削物によって,固定方法が異なります.あなたの運用に適した方法に変更してください.
①2枚のMDF板 900mm x 500mmを重ね,中心線と補助線二本を引く

②C-Beamガントリープレート – 汎用型を図のように置き,5mmドリルでMDF板に穴あけ加工します.8箇所
(剛性強化版はC-BeamガントリープレートをMDF板の中央に置き,4箇所だけ加工する)

③板の中心に1穴あけ, 角から50mmx50mmの位置に4個5mmドリルで穴あけ
精度は適当で良い


④2枚のMDF板の間に軽くノリをつけ,30mmのボルト5個とTナット5個でこの2枚で板を固定しましょう

⑤10mmドリルで深さ約3ミリの溝を作ります.全部8箇所.


⑥800mmx400mmのMDF板を900mmx500mmMDF板の上に載せ,
角から20mmx20mmの位置に4箇所,5mmドリルで穴あけ加工します.(精度は適当でよい)

⑦【MDF板を本体に取り付けてから行う工程】マシン本体を組立完了後に,40mmのボルトとTナット 4個づつで3枚の板を取り付けます.

6.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


【まとめ】オープンソースCNC フライスのレビュー(初心者向)
AvalonTechオンラインショップ ポイント分配11 月更新
#2

二、XYZ軸の組み立て

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
・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)


もう片方も同じです.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と
→摩擦がほとんどなく,Vホイールは空転する.==>締め不足: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:外側へ調整

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 (C-beamマシンXlarge版はY軸を二つ作ります!)
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:
・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
組立方法は・・・

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
・逆戻り防止ナットブロック 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
・10mm低頭ボルト 数:4
・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.
一般的には逆戻り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.

4.X軸リードスクリューの固定
①C-Beamリードスクリュー固定座の取り付け
使用部品:
・C-Beamリニアレール 片方 (通常サイズは500mm XLargeは1000mm使用)
・C-Beamリードスクリュー固定座 数:2
・垂直ジョイントプレート 数:2
・8mmボルト 数:4
・10mmボルト 数:6
・15mmボルト 数:4
・20mmボルト 数:8
・Tナット 数:10
・直角固定具(鋳造)(ヤスリ済み) または 直角固定具(黒)数:2
1)図のように,タッピング済みのC-Beam端に リードスクリュー固定座 を取り付けます.
2)上に6個 下に2個 TナットをC-beamの溝に入れて,片方に 垂直ジョイントプレートと直角固定具を取り付けます.


3) 【2-2】の工程で作ったX軸ガントリーをC-beamに貫通します.向き注意!
4)もう片方の リードスクリュー固定座、垂直ジョイントプレートと直角固定具を取り付けます.
ボルトは強く締める必要がありません.

②リードスクリューの固定
使用部品:
・リードスクリュー
・ボールベアリング 数:2
・8mmシム 数:2
・接管(リードスクリュー襟) 数:2
・手動ハンドル 数:1 (オプション)
1)図のように,片方からリードスクリューを入れ,
ボールベアリング=シム =接管の順に貫通します.


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.


3)図のように,六角穴付止めねじを締め,接管を固定します

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)
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 接管を固定しましょう. 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.

======2018年版のOpenbuilds C-Beam machineを購入した方へ======
ヤスリ工程が必要です


接管にある六角穴付止めねじは少し突起しています.このままで本体フレームに取り付けると,リードスクリューが一週回転するたびに六角穴付止めねじがフレームに当たります.C-beamはネジより柔らかい6063アルミ合金で出来てますので,削られて摩擦音しなくなりますが,初期の加工精度にも気持ち的にも影響します.ここでは簡単なヤスリ作業を追加することを推奨します.
方法①硬度の低いVslot/C-beamを削る
アルミ合金ならヤスリじゃなくても,硬いレンチで頑張れば削れます.ただ,C-beamの溝を傷をつけると,リニアレールとしての機能を失います.

方法②六角穴付止めねじを削る
ネジはスチールやステンレス製なので,ちょっと硬いです.ある程度削って,C-beamの上に物差しなどのものを板を置き,リードスクリューを回し、板に当たらないようでしたら完了です.

5.Y軸リードスクリューの固定 (C-beamマシンXlarge版はY軸を二つ作ります!)
使用部品:
・C-Beamリニアレール 500mm
・C-Beamリードスクリュー固定座 数:2
・8mmボルト 数:4
・20mmボルト 数:8
・Tナット 数:10
・直角固定具(鋳造)(ヤスリ済み) または 直角固定具(黒)数:4
・リードスクリュー
・ボールベアリング 数:2
・8mmシム 数:2
・接管(リードスクリュー襟) 数:2
・手動ハンドル 数:1 (オプション)
基本手順はX軸と同じです.

6.Z軸リードスクリューの固定
・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:10
・Tナット 数:4
・直角固定具(黒)数:4
・工具固定座
・リードスクリュー
・ボールベアリング 数:2
・8mmシム 数:2
・接管(リードスクリュー襟) 数:2

Z軸は逆戻り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.

最後に緩めた 逆戻り防止ナットブロック と リードスクリュー用ナットブロック のボルトをしっかり締めましょう.


#3

三、本体フレーム

完成図は以下となります.


X軸の長さは調整できます.
Xlarge版であれば,1000mmのX軸に Y軸二つ をつけます.
X軸が500mmの場合は Y軸一つだけで済みます.
1500mmまで延長したい方は,Y軸3つ(モーター3つ)の同時制御は難しいので,1500mmにY軸3つ+モーター2つになります.加工精度が著しく低下する可能性があります.

①Y方向フレームとZ柱の取り付け
使用部品:
・C-Beamリニアレール 250mm 数:2 タッピング加工済み
・V-slotリニアレール 500mm 数:2
・8mmボルト 数:24
・Tナット 数:24
・直角固定具(鋳造)(ヤスリ済み) または 直角固定具(黒)数:4
・直角固定具(鋳造)数:8
可能な限りここをしっかり固定したいので,鋳造部品より精密加工された直角固定具(黒)で代用することを勧めます.

1)直角固定具(鋳造)(ヤスリ済み)をC-Beamに取り付けます.
直角固定具(鋳造)もTナットをつけた状態で写真のように配置します.
位置は大雑把でおkです,後ほど調整します.


C-beamを差し込みます.すべてのボルトを緩め,微調整できるようにします.

C-beamをV-slotの端まで微調整し,すべてのボルトをしっかり締めます.

・垂直ジョイントプレート 数:2
・10mmボルト 数:24
・15mmボルト 数:8
・Tナット 数:12
を用意し,図のようにV-slotの端に取り付けます.

もう片方はミラーのように組み立てると,↓のようになります.

②X方法フレームの組み立て
・V-slotリニアレール 数:2 標準版は500mm Xlargeは1000mm
・8mmボルト 数:16
・10mmボルト 数:8
・15mmボルト 数:12
・Tナット 数:24
・直角固定具(鋳造)(ヤスリ済み) または 直角固定具(黒)数:4
図のように組み立てましょう.Y軸を取り付けるためのTナットを入れ忘れたら,後から面倒なことになります.

③フレーム合体
BGM


BGM...!!

!!

(`・ω・´)

④X軸の補強フレーム
X軸の補強フレームの追加は方案はいろいろあります.
方案1.Openbuildsの旧方案(非推奨)
1000mm Vslotを手動で960mm-1mmに切断し,ダブルブラケットとTナットで取り付ける.
欠点:
・切断作業はしんどい
・X軸を先に外さないと,取り外せない
・精度はかなり悪く,フレームの間に隙間が発生し,補強効果がいまいち
(Tナットはボルト方向への応力に強いですが,レール方向からへの対応力は貧弱です.)

組立方法は
使用部品:
・960mm 2040 Vslot
・ダブルブラケット 数:2
・Tナット 数:4
・8mmボルト 数:4
960mm Vslotにダブルブラケットをつけ,本体フレームに差し込みます.


終わり

方案2.Tohru代替案(推奨が自己責任)
改良点:切断せず,1000mmの2040V-slotまたは2060V-slotを垂直ジョイントプレートで固定する.
メリット:
・大変な作業を省略
・タッピング済みの穴にボルトで固定すると,X方法もY方法への補強になります.
デメリット:
・ 1000円程度の追加部品が必要
使用部品(追加):
・垂直ジョイントプレート 数:2
・10mmボルト 数:10
・Tナット 数:4

更に強化する方案もありますが,


パーツ簡単に購入できるから好きなようにカスタマイズすればよいです


#4

4、合体!

①X軸合体


②Y軸合体
1.MDF板を取り付ける
・30mmボルト 数:8
を使用し,MDF板をY軸に固定し,テーブルを作成します.


2.本体フレームに載せます
・8mmボルト 数:8
を使用し,直角固定具を固定します.
(Tナットが入ってない???本体フレームを分解せよ)

③Z軸合体
Z軸のガントリープレートに4本の10mm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.

④モーター
使用部品:(モーター1台に付き)
・Nema23ステッピングモータ (Xlargeまたは金属加工を行いたい方はハイトルクモーターを推奨)
・40mmスペーサー 数:2
・55mmボルト 数:2
・フレキシブルカップリング 数:1
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.

800mmx400mmのMDF板を取り付けて
完成!

オプション:
電源ユニットの取り付け
・低頭ボルト10mm x2
・六角穴付ボルト M4*6 x2
・差し込みTナットM5 x2
・直角固定具(鋳造) x2
・電源ユニット x1


後ろにつけるのが普通ですが,好きなところにつけて結構です.

クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
By Tohru
この 作品 は クリエイティブ・コモンズ 表示 - 継承 4.0 国際 ライセンスの下に提供されています。

この記事はMark CarewさんのC-Beam Machine XLarge説明記事に基づき,改良した組立説明であります.