CNC改造 〜ソフト編〜3

過去のログの EMC２ を LinuxCNC に変更しただけですので、スクリーンショットは古いままです。




3. LinuxCNC の設定

設定に関しても Linux工作室 の CNCコントローラ構築2 を参考にさせていただきました。
私の作ったマシンは殆どオリジナルマインドの PRX と同じ様ですが、私なりに調整したので掲載しておきます。

先ずは、アプリケーション＞CNC >LinuxCNC Stepconf Wizard を開きます。

 

この画面では Modify a configuration already created with this program にチェックが入っていますが、最初に設定する時には上の create a new configuration にチェックを入れます。
進む で次の画面の設定に入ります。

Machine Name は好きな様に。

一番下の Inst Base Period Jitter をクリックします。

 

しばらく（５〜１０分）放置して Max Jitter の値（画面の 8254 に当たる数字）をメモしてからウィンドウを閉じ、前の画面の Base Period Maximam Jitter の欄に数値を入力して次に進みます。

パラレルポートの設定です。Invert のチェックに注意してください。
（あくまでも QUATTRO-1 のピンアサインです。）
進みます。

X軸の設定です。
Table travel はマシンによって変わります。
Home Search velocity は 10 くらいの方が良いかも。（今気付いた・・・）
Home Latch direction は原点スイッチのストロークが長いので、私は Opposite にしています。same でも構いません。
右上の Test this axis を実行して確認してください。
同様にY軸＞Z軸と進みます。

 

これで3軸の設定が終わりました。
進む＞

進む＞

適用で終了。

デスクトップにこの様なアイコンが現れるはずです。
フォルダーには設定時に使用した名前がついています。

このアイコンをクリックすれば設定ファイルを読み込んで LinuxCNC が起動します。

もしも、設定を変えたい時には最初の画像にあるように Modify a configuration already created with this program にチェックを入れてコンフィグファイルを編集することになります。

CNC改造 ～ソフト編～２

2. LinuxCNC のインストール

CNCコントロールソフトは LinuxCNC を使います。
殆どの設定は Linux工作室 を参考にさせていただきました。非常に有益な情報が多く助かります！
CNC専用で使うパソコンに初めて Ubuntu をインストールするならば、LinuxCNC のページからLiveCD (Ubuntu 10.04 Lucid Lynx with LinuxCNC 2.5) をダウンロードしてインストールするのが簡単で良いでしょう。私の場合、ダウンロードに異常に時間が掛かるのと、日本語化の手間等を考えて別々にインストールしました。Ubuntu 10.04.1 LTS 日本語 Rimix CD をここから入手してインストールした後に LinuxCNC をインストールします。現在の最新バージョンは LinuxCNC2.5.0です。インストールの仕方はここを参考に。(このページ上でもリンクが張られてあるのでインストールまで出来るかと思います。）

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If you prefer to start with the distributed Ubuntu CD, you can install LinuxCNC yourself with these instructions:

• Step 1: Install Ubuntu 10.04 Lucid Lynx (for 32-bit) or 8.04 Hardy Heron (for 32- or 64-bit). Other versions of Ubuntu will not work with LinuxCNC as there are no packages designed to work with them.
• Step 2: Once you have installed Ubuntu , get the install script from here: lucid-install or here: hardy-install, choose "Save to Disk" and click OK.
• Step 3: Now an linuxcnc-install.sh icon will appear on your Desktop. Right-click that icon, select Properties. Go to the Permissions tab and check the box for Owner: Execute. Close the Properties window.
• Step 4: Now double-click the linuxcnc-install.sh icon, and select "Run in Terminal". A terminal will appear and you will be asked for your password.
• Step 5: When the installation asks if you are sure you want to install the LinuxCNC packages, hit Enter to accept. Now just allow the install to finish.
• Step 6: When it is done, you must reboot (System > Log Out > Restart the Computer) - once you have rebooted you can run LinuxCNC by selecting it on the Applications > CNC menu.
• Step 7: If you aren't ready to set up a machine configuration, try the sim-AXIS configuration; it runs a "simulated machine" that requires no attached hardware.

Now that the initial installation is done, Ubuntu will prompt you when updates of LinuxCNC or its supporting files are available. When they are, you can update them easily and automatically with the Update Manager.  

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Step 2: で lucid-install をクリックしてファイルを保存を選択します。
Step 3: （保存先がデスクトップであれば）デスクトップに現れた linuxcnc-install.sh を右クリックしてプロパティ→アクセス権を開き、実行：　□プログラムとして実行できる にチェックを入れて閉じます。
Step 4:  linuxcnc-install.sh アイコンをダブルクリックすると選択画面が出ますので、端末内で実行 を選択します。パスワードを要求されたらログインパスワードを入力します。
Step 5: 最終確認に はい と答えればインストールが始まります。
Step 6: インストールが終了したら再起動*します。すると アプリケーション メニューに CNC という項目が出来ているはずです。
Step 7: ではハードウェアを繋いでいない場合のシュミレーションについて説明がなされてあるので、config の設定をする前に動かしてみるのも良いでしょう。

*LinuxCNC をインストールすると RT（リアルタイム）カーネルも同時にインストールされるので、Step 6: での再起動の際及び EMC2 を使用するときは必ず kernel 2.6.31-11-rtai を選択してください。（起動オプションの設定には StartUp-Manager をお勧めします。Synaptic からインストールできます。）

CNC改造 〜ソフト編〜1

さて、ハード編から大分間が空いてしまいましたが、今回からソフト関係の設定等を掲載します。
普段から Windows は殆ど使う事が無く、専ら Ubuntu を使用しています。
ただ、普段使用しているパソコンにはシリアル及びパラレルポートがありません。唯一FDDと拡張インターフェイスの付いた古いノートパソコンが在ったので、何とか使えないものかと格闘したのですが、さすがに 333MHz のCPUでは能力不足でダメでした。
結局 Pentium M 1.6GHz の中古ノートを購入して Windows XP と Ubuntu 8.04-LTS のデュアル・ブートで使うことにしました。（２万４千円でしたが十分に使えます！）


1.　QUATTRO-1 の設定

ステッピングモータードライバにはオリジナルマインドの QUATTRO-1 を使います。
オリジナルマインドのQUATTRO設定ソフトを使えば簡単なのですが、Ubuntu 上で操作したかったのでハイパーターミナルでの設定を参考にしました。
Linux ではどうやってシリアル通信をすれば良いのか？
調べてみると、minicom というソフトがハイパーターミナルと同様に使えるらしい事がわかりました。Ubuntu の Synaptic からインストール出来ます。
端末から ＞minicom-s で設定ができます。

 

もしかすると新規に設定を保存ができないかもしれません。その場合は >sudo minicom-s でやり直してください。（曖昧・・・）
私の場合、quattro と言う名前で保存しました。
１度終了して端末から今度は ＞minicom で起ち上げれば下の画面になるはずです。

　

後はハイパーターミナルでの設定同様に操作できるのでオリジナルマインドのホームページを参考にしてください。（一応私の設定を載せておきます。）

Sleep 電流は必要なければ 0 でも構いませんが、其々の環境で調整してください。

つづく

PROXXON フライスマシンのCNC改造 その4

前回の投稿から間が空いてしまいましたが、一応改造は完了しています。
原点スイッチも何とか取り付け（色々とトラブルもありましたが・・・）、動くことは確認しました。バンザイ！！
特にZ軸可動部は、スピンドルモーターを含めて3.8kg もあり、これが本当に動くのか？不安だったのですが・・・ちゃんと上下しました！！

ただ、実際に切削をするには設置場所を確保してキリコ対策や何やらを施さないと・・・
まだスピンドルモーターを回しての切削は試していません。
ここではZ軸と全景を載せておきます。

ハード編はこれでおしまい。

次回からはソフト編に入ります。（未だあれこれ格闘中ですが・・・）

PROXXON フライスマシンのCNC改造 その3

さて、Z軸の固定部と可動部のベースは10mm厚のPOMを使用しました。実際に加工してみると見た目より柔らかく、これで強度は大丈夫かいな？・・・と不安でしたが兎に角組んでみることにしました。

右の写真が固定側の組上がりです。
ベースの四隅がスライドガイド、下中央が箱形台形ナットです。
レールの付いた可動側とのベース間（隙間）は24mmとなります。箱形ナットの高さが20mmなのでまあピッタリというところでしょうか。
ステッピングモーターの取り付けには相当悩みました。オリジナルマインドさんに頼み込んでPRXと同じ部品を譲って貰えないかと本気で考えました。さらにスピンドルホルダーも一緒に・・・。
結局XY軸と同様にプレートとアルミカラーで何とか組める見通しがついたので、図面を引いて加工に入りました。

左のプレートの上に前回切り出しておいた正方形のプレート（其々3mm厚）を重ねて、10mmアルミ丸棒でステッピングモーターと連結しました。今回アルミカラーにネジを貫通させるのではなく、丸棒の両端にタップを立てて4mmネジで止める様にしました。Φ7.5mmの穴は鍋ネジの頭を隠す（埋める）ためのものです。

 アルミ丸棒の切断も今回はこんな方法で行いました。

長いアルミ棒がブレないように、ピロー型フランジベアリングに通して板に固定したドリルにくわえます。スピードコントローラーで回転を調節しながら、慎重に罫書き線の上にピラニアソーを当てます。突っ切りバイトも考えましたが、あさり幅の小さいピラニアソーは持って来いの道具です。

こんな方法でも結構綺麗に切断できるんです！

これも簡易旋盤型突っ切り機と命名しておきましょう・・・。

ピラニアソーといえば・・・
課題であったスピンドルモーター固定部品ですが・・・結局フライス本体のその部分を切断して利用する荒技で克服しました。ここでもピラニアソーが活躍しました！（今まで木工でしか使ったことが無かったのですが。）
この写真で分るでしょうか？

結局本体を利用したのはこの部分とスクリューシャフトとセットカラー用に切断したパーツの一部のみでありました。（一番上の画像に写っています。）


これで漸く完成へと向かうのでした。
次回でハード編 は終了する予定です。

PROXXON フライスマシンのCNC改造 その２

いよいよ本体とプレートをM5ボルトで菱形フランジベアリングと同時に固定し、カップリングをセットして4本のアルミカラーをM4ネジでステッピングモーターと固定して出来上がりです！
（製作の途中経過は写真に収めていなかったので、完成後の部分を載せます。）

さて、残るはZ軸・・・。いくら考えても本体の部品を使うのは無理そうなので、オリジナルマインドのPRXと同様に、LMガイドを使う事にしました。リニアシャフトとベアリングの組み合わせも考えたのですが、部品代を試算すると高くつきます。オリジナルマインドのリサイクル品にレール長210mmで全体に大きめながら丁度使えそうな物があり、以前からマークしていました。幸いまだ残っていたのでえいやっ!と注文してしまいました。

数日で届いた物を実際に見るととても大きく感じる・・・。
図面を引いてみると、ギリギリのスペースで何とか納まる様で一安心。ただ、結構重くなりそうで心配でした。
例によって、図面を印刷して型紙を・・・

この後、ステッピングモーターとの連結方法とスピンドルモーターのマウント部をどうしようかと悩みは尽きないのでありました。
つづく

PROXXON フライスマシンのCNC改造 その１

さて、バラバラに分解したもののZ軸をどの様に駆動すれば良いか途方に暮れてしまいました。
このフライスはギヤとドリルハンドルの組み合わせで大きく上下動させ、細かな移動はスクリューシャフトとナットの組み合わせに切り替える様になっています。単純にこのままシャフトとステッピングモータをカップリングで連結できれば良さそうなものですが・・・悩んだまま数日が過ぎて行きました。
とりあえず、Z軸は後回しにして先にXY軸に着手することにしました。
XYに関してもオリジナルマインドのPRXの様なスマートな形にしようとあれこれ考えたのですが、結局5mm厚のアルミ板とΦ10mmアルミ丸棒のカラーによるオーソドックス？な形に決定しました。実はこの丸棒の加工に不安があったので躊躇していたのですが・・・
5mmのアルミ板もたまたま行ったホームセンターには無かったので3mmと2mmの板を重ねることにしました。手間は２倍掛かりますが糸鋸で加工するにはかえって都合が良かったのかも？
加工に際してはCADで図面を引き、それをプリントアウトした用紙を両面テープで材料に貼り付けて行いました。直接材料にけがくよりもこの方がずっとスマートで楽だと思います。（以前このブログにQCADの設定として載せた図面がそれです。）

さて、問題のアルミ丸棒の加工ですが・・旋盤があればいとも容易く出来る作業なのに。（その気になれば会社の旋盤を使うこともできたのですが、何故か意固地なくらい自作に拘って手持ちの工具しか使いませんでした。）
さすがに糸鋸で真っ直ぐに切り揃える自信は無かったので小型切断機（ディスクグラインダー）でカットしました。ただし、切断できる最大径が10mmなので、使っているうちに砥石が減ってきて切り残しができました。（おまけにこの切削音は強烈でキリコの飛散も激しいのでなるべく使いたくない！）
結局、切断し終えた丸棒をボール盤のチャックにくわえて回転させ、それを平板上に置いた#180のペーパーに当てて寸法を見ながら仕上げました。
次にΦ4mmのボルトを貫通させるための穴加工ですが、縦型簡易旋盤？を考案しました。

ドリルチャックに先端テーパー加工した丸棒（鉄）を打ち込み、それをバイスに固定します。

ドリルを上下のチャックに噛ませつつ慎重に位置決めするのが肝心です！

当然ドリル長よりもアルミ丸棒の方が長いので、両側から掘って貫通させます。Φ4.0mmドリルで穴あけしたのですがM4ネジが一発で通りました！(60mm超のM4ボルトが入手できなかったので、長いずんねじを切って使用しました・・・いちいち手間が掛かる・・・）

ここから一気に形が見え始めて来るのでありました・・・・・つづく

PROXXON フライスマシン No.16000 序章

もう何年前になるのか・・・近所にオープンしたホームセンターに格安で置かれてありました。
その時は気にはなったものの、「どうせおもちゃだろう！」と食指は動かずそのまま時が過ぎました・・・

最近インターネット上で検索していると、『自作CNCフライス盤』だとか『CNC化キット』という記事に出くわすようになりました。皆さん凄い事をやっている！何だか自分もやってみたくなってきた・・・PROXXON も『オリジナルマインド』さんで『mini-CNC PRX1510』として販売されています。となると何時ぞやのホームセンターの彼が気になってきた・・・ネットで調べてもダントツに安かった。アレはオープン価格だったのか？
そして数ヶ月前に確認に行くと、彼はまだ以前と同じ価格でポツンと飾られていました。在庫も一つ在りました。当然お買い上げになりました。（ホームセンターでカードを使ったのはそれが初めてでした）

CNC化に必須のパーツ類は全てオリジナルマインドで入手しました。（後でキットを買ってしまえばどんなにか楽だったろうと後悔しきりでした。）
少しでも本体を活用しようと、きちんとした構想も決まらぬうちに一度も動かすこと無くバラバラに分解してしまったのです。部品を作るのにフライスがあればどんなに楽だったか・・・

斯くして、糸鋸とヤスリとボール盤のみのキツイ工作の日々が始まったのでありました。

つづく

QCAD の設定

久々に図面を描いてプリントアウトして加工しようと思ったら、実寸と合わない？
確か設定できた覚えがあるので、いろいろ探し廻った挙句遂に発見！
print preview で左上の Box に数値を書き込むだけだった。

ubuntu9.04 sound 設定

8.10 では pulse audio を削除して alsa を使用することで sound 関連は上手く動いていた。
9.04 に変更してからいろいろと不都合が出てきたので、 HOWTO: PulseAudio Fixes & System-Wide Equalizer Support[翻訳中] - Ubuntu Japanese Wiki を参考に再び pulse に設定を戻す。ほぼ一通りは問題なく音が出るようになったが、 audacity や MuseScore で上手く鳴らない。起動サウンドもビリつく。
結局、Ubuntu 9.04 Jaunty – Keeping the beast Pulseaudio at bay の通りに設定をし直して alsa に戻す。
現在は問題なく音が出ている。

Gtick ubuntu9.04

9.04 に upgrade してから gtick 0.4.2 の音が出なくなった。
terminal から aoss gtick で起動すると音が出た。
プロパティを開いて起動コマンドを変更。