中華CNCルーターでのギター作成について

自作CNC
#1

はじめまして、ギターの作成をしているものです。
この度CNCルーターを使用してエレキギターの木材素材とそのパーツをアルミ（素材については検討中で、無理ならしょうがないと考えています）で作成するため色々と調べております。
知識はまったくないのですが、安価に導入するために下記URLのような中華CNCのセットを購入をしようと考えております。
ja。aliexpress。com/item/32908587434.html

そこで、色々とご質問させてください。
1.
中華CNCの日本語レビューなどがほとんど無く、ギターに至っては見つけることができませんでした。
最大±0.1mm誤差であれば十分作成可能と思うのですが、知識ではなく根本的ななにかで、こういったキットを購入するのに問題ありませんでしょうか？

スピンドルについてはこのようなセット品では110v or 220Vのものがほとんどで、使用できるか問い合わせているところですが、100V対応の日本で販売される一般DIYなどに使用されるルーター等を使用したほうが素人には良いでしょうか？
別のトピックで工業用スピンドル導入するのは難しいとありましたが、セットなら問題ないのではないかと考えております。

このようなルーターを使用するにはCAD、CAM、Gコードセンダー、の三種類が必要ということがわかり、CADとCAMについてはFUSION360をすでにインストールし練習を始めているところで、勉強が必要ですが、理解可能だと判断しました。
こういった中華CNCはNVUMやSTB510がコントローラーで、MATCH3がGコードセンダーだと思いますが、FUSION360は正常に組み合わせることができるのでしょうか？

最後にこの機種以外でサポートも含めおすすめの機種や使用する上での参考になるサイト等ありましたら教えていただけますでしょうか？

一つだけでもかまいませんので教えていただけますと幸いです。
また、項目にないことでもかまいませんのでギターを作る上でおすすめや必要なことがあればお教えいただけますと幸いです。
よろしくお願いいたします。

#2

hairworksさんはじめまして，
１．うむ，これは中華CNCじゃなくて，Ryan氏が設計したWorkbee CNCですね．
経済的な理由でなければ，Ryan氏のサイトからの購入を勧めします．↓

２．難しい加工しなければルーターで十分です．もし電気関連の経験や知識がないなら工業用スピンドルは結構しんどいです．

３．
FUSIONで動くらしいです．ただ，コミュニティのタイトル通り，ここの皆はほとんどオープンソース系を使ってます．私もMATCH３触ったことないです．
基本構成として
制御基板（コントローラー）にFirmwareが要ります． 更に端末（PC）に制御／通信ソフトウェアが必要です．
このコミュニティで一番使ってる構成例は 制御基板：CNCXpo Firmware：GRBL 通信ソフトウェア：CNCJS になります．
恐らくMATCH３はこれらの機能を統一し，ブラックボックス化ものです．もちろん詳細はMATCH３のメーカーしかわからないです．

主観的なところもありますが，ご参考になれば幸いです．

#3

ご返信ありがとうございました！

1.Workbee CNCというものなのですね、かなり金額は違いますが、保証なども考え正規販売者からの購入を検討します！
正直お金が厳しいというのも本音ですが最終的に使えなければ意味がないですものね。

2.やはりそうなんですね、全く知識はないのですが、工業用スピンドルを検討している理由は、ギターをこういったCNCで作成すると2～３時間ほどかかるためです。
一般のルーターなどでは連続使用時間に不安があります。

3.なるほど、オープンソース系のソフトのほうがインターネットでの検索やこのコミュニティでの質問ができ、調べやすそうで良いですね！

全く知識がなく、失礼な質問などしてしまうかもしれませんが、最後まで経過をお伝えしていこうと思いますので、助けていただけますと幸いです。

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#4

私の経験がお役に立つかと思います。
1.精度ですが、マシンの剛性が問題です。剛性強化したCBeemと言われているマシンが売られています。0.1くらいの精度は出るのではないでしょうか。もちろん切削条件の最適化は必要です。ルーターも含んでいると思いました。
13万円くらい。私は部品を集めてcbeemの初期版を自作しました。
2.DIY用ルーターの方が簡単だと思います。私はマキタのM373にスピードコントロールをつけて使っています。両方で16000円くらい。 2〜3万回転の音は、素人には恐怖なのでスピードコントロールをつけました。
3.私はFusionとMach3usbです。mach3は高機能で、設定が多いのですが、基本的な事が分かれば使えます。 ライセンス版は25000円します。デモ版が公表されていますので、試した後判断できます。

私の趣味もギターです。いつかマイギターを作りたいですね。

#5

ご連絡ありがとうございます！
C-BEAMについては私も検討したのですが、一般的なギターのボディにはY軸330mmというのが小さく、ギターのネックしか作成できない可能性が高いので断念しました。（ベースも作成しますので）
YUIYUIさんは自作されたとのことですので、拡張もできるのだと思うのですが、全くの初心者には厳しい気がしています……
Xlargeよりも一回り大きなものがあれば精度的にも完璧だと思うんですよね
販売してくれないものでしょうか……

やはりルーターはDIY用がおすすめなのですね。
使用時間ついてはどうでしょうか？
ネック1本もしくはボディ1個の作成に耐えられるのであれば満足なのですが。

mach3に関しては正直GRBLと比較して何ができるのか全くわかっていません。
FUSION360で作成したデータを送るための物という認識しか無く、それなら無料のものでいいのかと考えています。
もしよろしければその点についてもおすすめいただけますと幸いです。

#6

ルーターの使用時間ですがこちらでGymさんが5時間加工したとのことでした．

ルーターはこちらのを使っているようですが，たぶんDIY用ですよね．使うルータによると思いますが，下記の種類のルータであれば想定していらっしゃる2～3時間は大丈夫じゃないでしょうか．

またmach3ですが，私も詳しくはないのですが本格的な制御（例えば4軸動かしたいとか・・・，mach3は6軸まで対応可なので）をしたいという考えがあれば良いかと思いますが，3軸である分にはgrblとCNCjs等のGコードセンダーで問題ないと思います．
あとmach3はPC側がWin7以下かつ32bit版OSでなければいけません．最近のPCは使えない可能性があるのでご注意ください．

ちなみに，grblは制御基板のソフトウェアでGコードセンダーとは異なります．制御基板のソフトウェアに合ったGコードセンダーでデータを送信する必要があります．なので，Mach3の制御基板にgrbl用のGコードセンダーではうまく動作しない可能性があります．組み合わせにもご注意ください．

#7

売られているcncの加工エリアはモーターの移動範囲ですが、移動範囲はフレームの長さで決まります。モーターはどこまでも動きます。ですから、フレームを長い物に変更できる方なら、より大物加工可能なマシンに改造できるのでは？ 剛性には注意する必要がありますが。

#9

コメントありがとうございます！
とても参考になりました！

インターネットで調べるとRT0700Cを使用して私が想定しているものと同様の加工をされている方がいました。
精度は十分なようですが、私が考えていたよりも長時間になるようで休ませながら使用しているようです。

休ませながらであれば使用可能ということなので、初心者の私にはよさそうです！

#10

コメントありがとうございます！
もちろん、それも考えたのですが、このようなCNCに触れるのは完全に初めてですので、強度や精度などはじめから改造前提で購入するのは不安なのでやめました。
まずは既製品を買ってみて後々加工していきたいと思っています。

#11

組み立て、動作確認をしているところなのですが、どうもまともに動いてくれません…
・arduino Sheild V3
・grbl 0.9i （1.1も試してみました）
・windows10
・CNCJS 1.9.22

結局産業用スピンドルをしたのですが、重量があるせいかZ軸が少し押しただけで下がってしまいます。
これ自体も少し問題があるのですが、CNCJSで動かしたときに、－方向（下）に入力をしたときは問題ないのですが、＋方向に入力した場合は動作直後に下にかなり下がってしまいます。
もちろんネジでVホイールの締め付け度合いは調整してみましたがステッピングモーター自体が回ってしまうのでどれだけ締め付けても効果は薄かったです。

それを改善するために保持トルクの設定である$1を長めに設定しても保持トルクが切れると同様に下がります。
また、$1＝255にして常に保持トルクがかかるように設定するとウィーンという音が鳴り（これは問題ない？）、その後すべての軸でガクガクとおかしな挙動をしてしまいます。
下記URLに動画をアップロードしました。（Z軸を限界まで上げてしまいガタガタなっていますが、これが原因ではないと思います。）

他の方の動画を見ますと、保持トルクを発生させていない（？）ようですし、その状態でも自重で下がってしまうような挙動はなさそうです。

なにか設定や配線などが間違っているのでしょうか？
もしくは故障の可能性はありますでしょうか。

どなたか助けていただけますと非常に助かります。
よろしくおねがいします。


#12

動画URLを貼り付けたところ私の環境では正常に見られませんでしたのでURLのはじめのhを抜いて再記載させていただきます。
お手数ですが、よろしくお願いいたします。

ttps://drive.google.com/file/d/1NZS34GNIyLVAjkHN3QoSYN0vn0so-pOa/view?usp=sharing

ttps://drive.google.com/file/d/1e2LDtLN4mrbxOSiVp7Vy7MeiaLRPeaJw/view?usp=sharing

#13

自分も同じように軸がビクンビクンしていたことがあります、arduino Sheild V3の電流値が高すぎるのが原因だった気がします。（だいぶ昔なのでうろおぼえですが）

arduino Sheild V3は工作用の基板の上で大きめの電流を制御しているので、CNC用の基板に比べると繊細なので、電気ノイズに弱い、電流値の調整がシビア、接触不良が起きやすいなど結構大変でした。
電流値を図りながら調整したときに手が滑ってショートし、USBでつながっていたパソコンごと壊れたのでそれ以降CNC用の基板にしています。

#14

コメントありがとうございます！
電流値？を調整するのは結構シビアで大変ですね。
私もショートさせてしまいパソコンがシャットダウンしました…
幸い私の場合はパソコンも基板も壊れませんでしたので良かったのですが。

やはり違う基板を購入して見たほうが良いのかもしれませんね。
もう少し試してみてだめなら追加購入を検討します。
他に情報を持っている方がいましたらコメントお願いいたします！

#15

皆様お久しぶりです、以前の保持トルクに関しては電流値の調整でCncjsのコントローラでは一応は使えるようになりました。
ものすごく繊細な調整でしたので、数値を測りながら調整しなければだめでした。
私もいずれarduino Sheild V3ではないものを購入しようと思います。

そのようなことがあり、やっとの思いでfusion360上でgコードを作成し、CNCJSでコードを読み込ませたところ下記のような乱れた状態になります。
試しにこのまま流してみましたが、削り始める直前で「Invalid GCode ID: 33」のエラーが出て停止します。
どなたか原因や解決方法をご存知では無いでしょうか？
よろしくお願いいたします。

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#16

こんにちは

"Invalid GCode ID: 33"ですが，以下のリンクを見てる感じだとFusion側の問題かCNCjs側の問題かは分かりませんが，GコードのG2，G3で円弧を生成できないために起きているようです．（G2，G3でおかしな値が指定されている？のかも）


Fusion360でポストは何を使っているのかは分かりませんが，カスタムポストに変更すると直るかもしれません．

もしくは一度NCファイルをこちらに貼ってみてください．原因がわかるかもしれません．

#17

いつもご返信ありがとうございます！
ご入力いただいたリンクなどこれから確認させていただきたいと思います。

知識がなく、検索などをしてから検証するため、大変恐縮ですがまずはNCファイルを貼り付けさせていただきます。
1001.nc (6.5 KB)

#18

G2，G3の円弧中心指定にIJKすべて含まれているため円弧の計算が合わなくなっていると思われます．（G17のときはG2，G3はI，Jのパラメータを使うので，Kパラメータを無視して計算が合わない？）
http://linuxcnc.org/docs/html/gcode/g-code.html#_center_format_arcs
grblではチェックのために、現在の場所と目標地点の半径の差を計算しています．この半径の差がgrblのパラメータの$12（Arc tolerance）に収まっていないとエラー33が返されます．

なのでFusionのポストの設定で直せるかと思います．あるいはgrblパラメータの$12を大きくするか．
FusionのCAMの設定については詳しくないのであまり助言できません．．．

#19

詳しくご回答いただきありがとうございました。
大変お恥ずかしいのですが、ポストの設定というものがあることすら知らず、GRBLとは関係のないもので出力しており、選択をすることで無事に出力することが出来ました。
何がわからないのかわからない状態でしたが、nyaruさんのおかげで解決することが出来ました。
本当にありがとうございました！

またよろしくお願いいたします。

#20

皆さんお久しぶりです。
お恥ずかしいですが、加工ができそうで未だにできておりません…

CNCシールド（V3.0）とDRV8825、2.8Aのステッピングモーターの組み合わせでギターの作成（エボニーなどの非常に硬い木や樹脂も含む）をしたいと思っており、なんとか動くところまでこぎつけ、正常に使用できるよう調整しているところでございます。

そこで同様の組み合わせで使用している方にお伺いしたいのですが、VREFと最大動作スピードは具体的にいくつにしておりますでしょうか？
私は微調整を繰り返しているのですが、概ねVREF＝9,5以上ですと待機しているだけで次第にガクガクと変な脱調のような挙動をしてしまうため、現在1/8STEP、VREFは8.0で最大スピードは2000mm/minに設定しております。

ただ、これではかなりトルクが弱く、限界に近い速度や硬い素材の場合に脱調をしてしまい安心して使用できません。

比較的大きな物を削り出しますので、できれば最低でも2000mm/minで作動させたいのですが、調整ではどうにもならないものなのでしょうか？

また、CNC X Proを使用している方にもお伺いしたいのですが、 NEMA23ステッピングモーター トルク1.26N.mやそれ以上の物を使用した場合、2000mm/min以上ので動作させても脱調などの問題はありませんでしょうか？

よろしければご回答いただけますと嬉しいです。
よろしくお願いいたします。

#21

CNC xPRO v5を使ってますが、grblで$110あたりを変更し無負荷（切削を行わない）の状態でG1 X◯◯ F3000とやっても脱調はおきません。
私は工具が折れるかもしれないため切削で2000mm/min使っていません。なので負荷有りでの結果はわかりませんが、CNCxPRO+大きいステッピングモータを使っていて柔らかいものを削るときにF1500でも問題なかったという話は聞いたことがあります。