【組立説明】C-Beam Machine Xlarge/剛性強化版

AvalonTech販売品の最新の組み立て説明はAvalonTechドキュメントに移行しています。御理解の上、BBSをご参照ください。
https://docs.avalontech.jp/ja/CNC/Assembly_Manual/CbeamMachine_XL


このトピックはC-Beam Machine Xlarge,およびC-Beam Machine 剛性強化型の組立説明になります.

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.
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,差分は記事内で記載しています↓↓


<事前に用意するもの>
・8mm 10mmスパナ(AvalonTechの組み立てキットには付属)
・3mm, 2.5mm 2mm六角レンチ(AvalonTechの組み立てキットには付属)
・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

2021年末~2022年4月頃に出荷した低頭ボルト-20mmにねじ山径が小さいものが紛れているロットがありました。
C‐Beamのねじ山とかみ合わないボルトがある場合は交換しますのでcontact@avalontech.jpまでご連絡ください。

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らしいです.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
(AvalonTechショップで購入した場合は直角固定具(黒)が代わりに18個入っているため,ヤスリ作業は不要です.更に組み立て精度もよくなります)
片面の突起部分を削り取り,平面にします.しんどいですけど頑張りましょう








5.MDF板 加工テーブルの作成
(必須ではありません:被切削物によって,固定方法が異なります.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
(1mm精密シム入れます!)

Vホイール1個あたり以下の部品を使います

使用部品名 個数(Vホイール1個あたり)
ベアリング 2
1mm精密シムリング(1mm精密シム) 1
ホイール 1

1mm精密シム絶対忘れないでください
1mm精密シム
1mm精密シム!!

二、XYZ軸の組み立て

1.X軸ガントリープレート
使用部品:

使用部品名 個数
ガントリープレート – 汎用型(C-Beamガントリープレート – 汎用型) 2
8mmナットブロック(8mmメトリックACMEリードスクリュー用ナットブロック) 2
スペーサー - 3mm(3mmスペーサー) 8
スペーサー - 6mm(6mmスペーサー) 4
偏心スペーサー6mm(6mm偏心スペーサー) 4
スペーサー - 9mm(9mmスペーサー) 4
スペーサー - 20mm(20mmスペーサー) 8
Vホイール 8
ワッシャー(スロットワッシャー) 4
ロックナット 8 (+仮止め用4個)
低頭ボルト M5 - 20mm(20mm低頭ボルト) 4
低頭ボルト M5 - 60mm(60mm低頭ボルト) 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)
下図では1mmスペーサーを3つ使っていますが、3mmスペーサー1個でいいことに気が付いたので60mmボルトに20mmスペーサー2個、3mmスペーサー1個を通します。

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.

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 (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

使用部品名 個数
ガントリープレート – 汎用型(C-Beamガントリープレート – 汎用型) 2
8mmナットブロック(8mmメトリックACMEリードスクリュー用ナットブロック) 2
スペーサー - 3mm(3mmスペーサー) 4
スペーサー - 6mm(6mmスペーサー) 4
偏心スペーサー6mm(6mm偏心スペーサー) 4
スペーサー - 9mm(9mmスペーサー) 4
Vホイール 8
ワッシャー(スロットワッシャー) 4
ロックナット 8
低頭ボルト M5 - 20mm(20mm低頭ボルト) 4
低頭ボルト M5 - 60mm(60mm低頭ボルト) 4

組立方法は・・・

3.Z軸ガントリープレート

使用部品名 個数
ガントリープレート – 汎用型(C-Beamガントリープレート – 汎用型) 1
バックラッシ防止ナットブロック 1
スペーサー - 3mm(3mmスペーサー) 2
スペーサー - 6mm(6mmスペーサー) 3
偏心スペーサー6mm(6mm偏心スペーサー) 3
Vホイール 6
ロックナット 8
低頭ボルト M5 - 10mm(10mm低頭ボルト) 4
低頭ボルト M5 - 20mm(20mm低頭ボルト) 2
低頭ボルト M5 - 25mm(25mm低頭ボルト) 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.





10mm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


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:

使用部品名 個数
C-Beamリニアレール 片方 (通常サイズは500mm XLargeは1000mm使用) 1
C-Beamリードスクリュー固定座 2
垂直ジョイントプレート 2
低頭ボルト M5 - 8mm(8mmボルト) 4
低頭ボルト M5 - 10mm(10mmボルト) 6
低頭ボルト M5 - 15mm(15mmボルト) 4
低頭ボルト M5 - 20mm(20mmボルト) 8
TナットM5(Tナット) 10
直角固定具(鋳造)(ヤスリ済み) または 直角固定具(黒) 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

使用部品名 個数
8mmリードスクリュー(リードスクリュー) 1
8mmボールベアリング(ボールベアリング) 2
8mmシムリング(8mmシム) 2
8mmシャフトカラー(ロックカラー)(接管) 2
手動ハンドル 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 =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.



3)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. モーターを付けたい方のリードスクリューは14~16mm出します. モーター付ける方向は任意です.ソフトウェアで逆回転できます.

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)
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.

======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


ロックカラーに入れ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.


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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!)

使用部品名 個数
C-Beamリニアレール 500mm 1
C-Beamリードスクリュー固定座 2
低頭ボルト M5 - 8mm(8mmボルト) 4
低頭ボルト M5 - 20mm(20mmボルト) 8
TナットM5(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) 4
8mmリードスクリュー(リードスクリュー) 1
8mmボールベアリング(ボールベアリング) 2
8mmシムリング(8mmシム) 2
8mmシャフトカラー(ロックカラー) 2
手動ハンドル 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

使用部品名 個数
C-Beamリニアレール 250mm 1
C-Beamリードスクリュー固定座 2
低頭ボルト M5 - 8mm(8mmボルト) 8
低頭ボルト M5 - 20mm(20mmボルト) 10
低頭ボルト M5 - 25mm(25mmボルト) 2
TナットM5(Tナット) 4
直角固定具(黒) 4
工具固定座 1
8mmリードスクリュー(リードスクリュー) 1
8mmボールベアリング(ボールベアリング) 2
8mmボールベアリング(8mmシム) 2
8mmシャフトカラー(ロックカラー) 2

Z軸はバックラッシ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 バックラッシ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.

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

使用部品名 個数
C-Beamリニアレール 250mm タッピング加工済み 2
V-slotリニアレール 500mm 2
低頭ボルト M5 - 8mm(8mmボルト) 24
TナットM5(Tナット) 24
L字ブラケット – ダブル 数:2 または 直角固定具(黒) 4
直角固定具(鋳造) 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)、もしくは直角固定具(黒)を250mmのC-Beamの中に取り付けます.
#追記0418:たまに直角固定具(黒)が嵌め込みがキツイ指摘がありました.
解決法は↓の図で説明します.

(写真では直角固定具黒)
500mmのV-slotにも直角固定具(鋳造)を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.
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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.






使用部品名 個数
垂直ジョイントプレート 2
低頭ボルト M5 - 10mm(10mmボルト) 24
低頭ボルト M5 - 15mm(15mmボルト) 8
TナットM5(Tナット) 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

使用部品名 個数
V-slotリニアレール 標準版は500mm Xlargeは1000mm 2
低頭ボルト M5 - 8mm(8mmボルト) 16
低頭ボルト M5 - 10mm(10mmボルト ) 8
低頭ボルト M5 - 15mm(15mmボルト) 12
TナットM5(Tナット) 24
直角固定具(鋳造)(ヤスリ済み) または 直角固定具(黒) 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軸の補強フレームは本体Xlargeと剛性強化版で異なります.
【C-BeamMachine Xlarge】
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.(Avalontechのショップで購入した場合は切断済み)

組立方法は

使用部品名 個数
2060 Vslot 960mm 1
L字ブラケット-ダブル(ダブルブラケット) 2
TナットM5(Tナット) 4
低頭ボルト M5 - 8mm(10mmボルト) 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


Tips(補強フレームをより強固にする方法【要部品追加購入】)

【剛性強化版のような固定方法へ変更も可能】
以下の部品を追加購入が必要です。

使用部品名 個数
2040 Vslot 1000mm あるいは 2060 Vslot 1000mm 1
垂直ジョイントプレート 2
TナットM5 4
低頭ボルド M5 - 10mm 10

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.


Xlargeも部品を追加することで剛性強化版のような固定方法に変更が可能です.

4、合体!

①X軸合体


②Y軸合体
1.MDF板を取り付ける

使用部品名 個数
低頭ボルト M5 - 30mm(30mmボルト) 8

を使用し,MDF板をY軸に固定し,テーブルを作成します.Y軸ガントリープレートに四箇所ねじきり穴があるのでここに30mmボルトが入りMDFを固定します.


2.本体フレームに載せます

使用部品名 個数
低頭ボルト M5 - 8mm(8mmボルト) 8

を使用し,直角固定具を固定します.
(直角固定具を固定するTナットを入れ忘れていた場合は分解する必要があります.南無)

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)

使用部品名 個数(モーター1台に付き)
Nema23ステッピングモータ (金属加工を行いたい方はハイトルクモーターを推奨) 1
スペーサー - 40mm(40mmスペーサー) 2
低頭ボルト M5 - 55mm(55mmボルト) 2
フレキシブルカップリング 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

使用部品名 個数
低頭ボルト M5 - 10mm(低頭ボルト10mm) 2
六角穴付ボルト M4*6 2
差し込みTナットM5 2
直角固定具(鋳造) 2
電源ユニット 1


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.

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

追記0418:たまに直角固定具(黒)が嵌め込みがキツイ指摘がありました.
三、→①→ 1)を更新しました.

メールやツイッターではなく,ここに返信していただくとありがたいです.

アルミフレームの端面はカエリが酷く、タップ穴に切粉詰まりやバリが出ているので、組み合わせたときにムニュッと僅かにズレる可能性があります。

ヤスリやリューターに軸付き砥石(ゴム)をつけてカエリ取り、面取りドリルや軸付き砥石(砲弾型ゴム)等で面取り&バリ取りされることをオススメします。触ってわかりにくい場合は、爪で欠いてみると削れるのでチェックに使ってください。

私の環境でも、とても硬く、対処法も試しましたが辛いので、お湯で加熱し膨張させて広げ、ゴムハンマーで叩きながら入れると楽かつ調整しやすかったです。

説明どおりにリードスクリューを20mm出すと、ステッピングモータと干渉しています。またスペーサーも浮いています。

上下にねじ込めば行けましたが,やっぱりきついですか...
C-beamをお湯で膨張させる方法は結構楽みたいです!

出す量は16mmでした,私の計算ミスです.

ご指摘ありがとうございます!

C-Beam Maschineにも足を付けたいのですが、ArtCNC用スタンドの
ゴム足部分やスタンド足エンドプレートの単品販売はないのでしょうか?(↓これ

「いいね!」 1

これですか?


何回もアップグレードしてるから、生産コストまだ安定しないですよ。大量生産したら単品販売すると思います。(生産中かも?)

古いプレート処理できなくなりますが、、、アバロンさんに申し訳ないです

三角形の黒色直角固定具は夏場組み立てたときは固くて全く入らなかったですが、冬のこの時期だとあれっ?て思うぐらい簡単に(しかもグスグスにw)入ります!

鉄に比べるとアルミは熱膨張が大きいんですね!!

なんと!
熱膨張を無視しちゃいけないですね...勉強になります!
確かに黒Vslotを使ってたFarmbotは熱膨張のせいでめっちゃ誤動作します.夏場の昼間に動作させたらほぼ毎回エラーになります :tired_face: