CNCでカーボンから部品を切り出してみた

2023年5月28日日曜日

CNC X4-800L 自作RC

t f B! P L
前回初切削に成功したので、今日はカーボンを切削してみることに。
なお、仕事とワクチンと今回の切り出しで今週末は終了。

今回切削するのはフロントのデッキ
今回切削するのはフロントのデッキ
現行の部品はダンパーマウントの不都合…というか、シェイクダウン後に発覚した「ダンパーの角度が立ちすぎている」という問題をどうにかする為に無理矢理つけている為、ダンパーの長さが左右が微妙に違うという欠陥があったので、ちゃんとした物をずっと作りたかったんですよ。
シャシーも削り出したいけど、この問題に比べたら些細な物。
なので初切削はコレに決定。

スピンドルの水冷化

ずっとやらなきゃと思っていたスピンドルの水冷化を実施。
とは言う物の、水冷PC用の部品のうち、CPUに繋がる部分がスピンドルに繋がっているだけ。
そんなアホみたいに高回転にするわけじゃないのでラジエーターにはつないでる物の、ファンは回ってない状態。
クーラントは…とりあえずしばらくは精製水。ちょっといきなりクーラントを入れるのは漏れたときの被害が半端ないので様子見。

水冷ポンプ
水冷ポンプ。こけて漏れたとかいやなので3Dプリンタで土台を作成。

材料の準備

今回用意したのは平織りグロス仕上げの2.5mmカーボン。
蕨山カーボンで購入。

…なんていうかさ。どうして日本の業者って個人をバカにするの大好きなんでしょうかね。
まぁ阿呆な問い合わせを普段から相手にしてるからなんでしょうが…
50cm×40cmと、少し大きいので使い安くする為に「3カットして、30cm×20cmを3枚と、残りにしてくれない?」と問い合わせを投げてみると…
値段が5倍の見積もりが帰ってきたw
なんでやねーん
「3カットして30cm×20cmを3枚切り出す見積もりであってるんだよね?」と聞いてみると「30cm×20cmに分けるには誤差が云々」「機械で切るためには掴み代が必要で云々」…
「いかにテメェが解ってないかアピールするグダグダしたメール」が来たので板だけ発注。

愚痴に付き合いきれないので板だけ発注
付き合いきれないので板だけ発注
なんで「3カットして」「30×20cmを3枚」という文面から「精度を求めていてCNCで切らないとムリ的」な解釈するかねぇ?
ていうか自前のCNCで切り出す為の材料に、金属素材ならともかく、板物のカーボンなんかにXY軸の精度なんか求めてへんわ!

初回から失敗したくないので少し大きめにカット
業者が作成した現物とCAD上の大きさを参考に

サーキュラーソーでサクッとカット
サーキュラーソーでサクッとカット
おもむろにサーキュラーソーを用意。
持ってるなら自分で切れや!
というツッコミが来そうだが、このサーキュラーソーでカーボンを切るには上下2つの掃除機が必要。うちにはホース式のは古い物一台しかなく、最近微妙に吸い込みが怪しい。
メインはルンバで補助にスティック式なので…
どうしても吸い込み口が足らない都合、カーボンの粉塵が舞うので余りやりたくない…

が、そうも言えないので玄関先でカット。

CNCの下準備

材料がそろったので…事前にかっておいたプラ製のバットを準備。
裏面のリブを除去
裏面のリブを除去
CNCのステージにバットを貼り付けるため、足が邪魔。
ニッパーで切断。
腱鞘炎になるかと思った…手がいてぇ…

使用するのはオリジナルマインドの定番?エンドミル
オリジナルマインドの定番?エンドミルを用意

ステージにバット、バットの上に捨て板とカーボンを両面テープで固定。
両面テープはスポンジタイヤを止めるのに使っていた物。


エンドミルはオリジナルマインドの定番のエンドミル「快刀乱麻」を用意。

原点あわせしたらバットに水を入れる
原点あわせしたらバットに水を入れる
今回は板物からの切り出しなのでZ軸方向だけきちんと調整。
XY軸と直角は適当に目分量で合わせてゼロリセット。

切削

準備が整ったら念のためソフトを再起動して切削開始。
ソフトは正直再起動の必要はないものの、mach3の使い方がイマイチ理解し切れてないので念のため。
切削を開始すると切子で水が黒くなる
切削を開始すると切子で水が黒くなる

今回の切削は3ステップ。
  1. 皿ネジ頭の部分
  2. 穴と切り抜き部分
  3. 外形
一発でいけるかと言われればいけるとは思うけど…両面テープが剥がれたり緩んで揺れられると困るのである程度の精度が必要な穴はひっついてる面積が広い間に先に穴あけ。

Amazonで買ったでかい注射器で水を吸い出す
終わったらAmazonで買ったでかい注射器で水を吸い出す

両面テープで張り付いてるのでドライバーで剥がす
両面テープで張り付いてるのでドライバーで剥がす

完成
完成

捨て板の状態
捨て板の状態

ステージは表面を一皮削ると言った平面だしは何もしてない物の、調整はしたので概ね均等に削れていた。調整仕切れてない傾きが発生してるとまずいので0.2mm余計に削ったが、もう少し浅くてもよさげ。

完成


結局1枚ボツになったので改めてやり直した
結局1枚ボツになったので改めてやり直した
一発で上手いこと行ったと思っていた物の、エンドミルのマイナス公差…というか、実際削れる径を調べるのをきれいさっぱり忘れていたので微妙に円が小さく、アルミパーツが入らなかったので改めて作り直した。

…サーキュラーソーで再度切り出すのが手間だったので、その辺に転がっていた端材(2.8mm綾織りマットカーボン)から削り出し。
…まぁ細かい事は気にしないでおこう…

てかそんなエンドミルの公差でどうにかなるようなみっちりしたものを作らずに、あらかじめ少し大きめにデザインしとけって話だが、設計はきっちりしておかないと後で見返したとき「これなんでこんな組み方してるんだ?」と考え込み、直して障害を起こすってのは普段仕事で死ぬほど見てるので…
調整はエンドミルの径を弄って弄った理由をエンドミルのコメントにかいておいたw
2mmのエンドミルを1.9mmで登録することで穴を大きくする作戦。
実際にアルミの受け部品を入れてみたが、入れた感触は圧入に近かったので、1.8mmでも良いかもしれない…この調整、今回はエンドミルの径を調整したがFusionのお作法的にはどうやるのが正解なんだろう??

作った部品を組み込み

まぁ組み込まないと意味が無いので早速取り付け。
ビフォー
ビフォー

アフター
アフター

これでダンパーの確実な固定と、左右の長さがそろう事を期待する。

トレーに水貼るやり方は楽だけど、一度始めると水が真っ黒になって何やってるか解らなくなるから途中で工具の交換が出来ない。
やはりこういうのは自分でやらないとノウハウが溜まらない事を痛感。
まぁ普通の人は自分で作ろうなんて思わないか。

来週はシャシーを切り出す予定。
水を溜める大きいバットを買っておかないと…

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