自転車のフレームを自作している Pithy Bikes に感銘した

いつか、作りたいものとして自転車のフレームがあります。カリフォルニアに在住の、スティーブさんは1年かけてオリジナル設計の自転車のフレームを作り上げました。

Pithy Bikes

つい最近、完成したようです。1話目から見てみると所々に工夫が盛り込まれていて、見ていて純粋に楽しいです。ビデオの編集もちゃんとされていて、見る側を飽きさせないのも彼の職業柄からのスタイルなのでしょう。(と勝手に思っています)1つ1つの仕事が綺麗です。

必要な設備も、ミニ旋盤、TIG溶接機、フライス盤(MILL)などが必要ですのでなかなか手が出ません。が、やれば出来るという動画ですね。彼とて、専門はモバイルゲームのアーティストのようですし。

 

今は2作目に取り掛かっているようです。

Pithy Bikes

http://www.pithybikes.com/

 

自分で作った自転車に乗る楽しさは、作ったものにしかわかりませんが、少しづつ完成していく工程は見ていて楽しかったです。

MISUMIアルミで V-Slot

3角形状のRタイプのアルミが良さそうかもしれないので、3Dモデルで検討してみた。

右が20mm の HFSR5-2020 で、左が 40mm の HFSR5-404020

VSlot_type1_

20mm だと、こんな感じ。アルミでプレートを作れば、片側だけでいけそう。強度は600mm くらいだったらいけそうじゃないかと。

VSlot_type1_ 2

40mm のだとかなりがっしりする感じです。ちょうど、ベルトを中央に通せるのでいいかも。サイズ的には、x 軸用途がよさそう。

VSlot_type1__と_Windows7__Running_

CNC ルータを作るか、5Wくらいのレーザーでステンシルを作るのを試作してみるか、何を作ってみるかで迷いますね。もう少し、考えてみます。

 

20mm 角のブラックのが到着しましたが、なかなかしっかりしていて、カバーを作るのはちょうどいい感じです。

IMGP0895

ボックスを作るので、ジョイントもゲット。これはアリエクのほうが安いので。

3D-Printer-20pcs-2020-Aluminum-profile-with-screws-T-Slot-L-Shape-2020-Aluminum-Profile-Interior

HT1SjXvFOxeXXagOFbXS

あとは、このV-Slot を使って、CNC ルータにするか、レーザーにするか、3Dプリンタの少し大きいのを作るかですねー。Co2 レーザは少し見送り。やっぱり、アルミを削りたいからなー、ルーターかな。

Wanhao i3 増強

Z-Brace のパーツを本日は取り付けてみました。

筐体をひっくり返したりするついでに、ファンも新しいのにしてみることに。こんな感じの後ろから回り込むタイプにしてみました。この方が、プリントしている部分が見やすくてなかなかいいです。

IMGP0977

このファンは、ここからプリントできます。アタッチメントはここ。LM8LUU のベアリングブロックはここ。最初、このベアリングブロックが見つけられなくて、自分で作りました。M3 のネジをそのままねじ込めるようにしたものです。Thingiverse に載せておきましたIMGP0966

交換した LM8LUU のベアリングは THK の LM 8L というタイプ。ミスミだと、ここ。モノタロウだとここ。自分は、ミスミのアカウントを作成する以前に3000円送料無料に届かなくて、ついでに試し買いしたものです。日本製のベアリングと中国製のと比較してみたかったので買いましたが、付けてみて感動しました。すごくすべりが良いです。久しぶりに映像も作ってみました。(これが一番面倒だった)

THK のベアリングは少し値がはりますが、こんなにすべりがいいなら、価値はあるかもですね。アリエクのLM8LUUとかは、10個で1300円ちょいなので、1つ135円とかです。THK だと 5倍(ミスミで748円)はします。10個で7500円です。

 

で、Z-Brace を取り付け。取り付けには、ネジが少し長いのが必要だったりするので、HEX ソケットヘッドの M3 があれこれあったほうがいいです。アリエクで買っておいたものです。早速使うときがきました。M3 の 8mm , 10mm , 12mm を使う必要がありました。

M3*4: 20pcs
M3*5: 20pcs
M3*6: 20pcs
M3*8: 20pcs
M3*10: 20pcs
M3*12: 20pcs
M3*16: 20pcs
M3*20: 20pcs
M3*25: 20pcs
M3 Nut: 60pcs

IMGP0956

で、組み付け。感想は、「すごくしっかりしていてビクともしない!!」です。IMGP0979

実際に、プリントしてすぐに違いに気がつきました。左がつける前、右が付けた後のものです。条件は同じですが、右のほうがまっすぐです。ファンの効果もあるとは思いますが。ソース画像のリンクもありますので、よかったら大きくしてどうぞ。

IMGP0980

これは、効果がありますね。 Wanhao i3 ユーザーは必須カスタムです。

新しいファンもなかなか良くて、前から見やすいです。前面はLEDライトをつける予定です。

IMGP0975

あとは、ヒートベットのネジ調整部分に絶縁用途で、テフロンワッシャーを入れたりなど地味なカスタム。(安全対策なのでプリントに影響はなさそうな部分です)IMGP0973

ネジはミスミで買う事にした

M5 の 30mm のネジがやっぱり欲しいなということで、ミスミだといくらかなと見てみました。

10300240130

ACB5-30 がお安くて、よさげ。数を入れて値段を見てみると、

まず、1本だと、221円。

ACB5-30|六角穴付ボルト 全ねじタイプ|ミスミ|MISUMI-VONA【ミスミ】 2

50本だと、1050円

ACB5-30|六角穴付ボルト 全ねじタイプ|ミスミ|MISUMI-VONA【ミスミ】 4

100本だと、なんと800円

ACB5-30|六角穴付ボルト 全ねじタイプ|ミスミ|MISUMI-VONA【ミスミ】 3

ということで、100本も使いませんが、ぽちっとしました。HNT3-ST3B-M5|六角ナット_3種|SUNCO|MISUMI-VONA【ミスミ】_と_注文の詳細___MISUMI-VONA

ナットもワッシャーもゲットして、送料無料であさってには到着というお手軽さ。神です。ネジ以外もこれからたくさんお世話になるはずです。ただ、価格のソートがないのがおしいです。最終的に価格が安いのを検討しますから。

 

と、記載している内にエヌアイシ・オートテックの三角アルミフレームが到着しました。400mm で購入。平らな面があるので、こっちの三角フレームに軍配があがったわけです。

MISUMI-VONA

梱包も丁重でさすが日本製。中国からの梱包とはグレードがぜんぜん違います。そして、このフレームものすごく良さそうです。ヘビー級とあるだけあって、肉厚も十分。ずっしりと重いです。20mmのも、40mm のもどちらもハイクオリティー。

良い xy テーブルが出来ると思います。今週、土日含めて楽しみが増えました。

あと、NSK と NTN の国産ベアリングも比較のため、3個分のローラー作る6個をゲット。どのくらいクオリティーが高いでしょうか?

対角V-Slot 改良

今日は、国産の5mm 系のベアリングをはめるブラケットを先日作った試作品を元に改良してみました。

 

0_2020vslot_M5_5mm_

付け根を円錐にして強化。あと、ボルトで車輪位置を固定できるようにして、ブラケット本体の厚みも10mm としてみました。

0_2020vslot_M5_5mm_ 2

M3 で締め付け具合を調整できるよう位置調整幅を想定ぴったり位置の前後2mm にしました。ネジはM5 を使うのでかなりしっかり止まる予定です。明日あたりにプリントしてつけてみようかなと。

スピンドルモーターも自作する方向で調査

CNC ルーターの主要パーツ、スピンドルモーターですが、既製品を買うよりRC 用のブラシレスモーターを使って作ったほうが楽しそうなので、その方向で調査しています。値段は変わらないかもしれないけど、選択肢が増えるのと、もしかすると精度が出せる可能性もあるので組み付ける方向で考えたいと思います。

 

既成のスピンドルキットはもうピンきりでたくさんあります。たとえば、200W-500W くらいのコレットと電源とクランプがついたキットはおおよそ、7000円くらいからあるようです。送料入れると、1万前後というところでしょうか。たとえば、以下のようなもの。

300w-dc-spindle-motor--52-mm-clamp-send-four-screws-power-governor-13-PCS-ER11

200W のモーターとコレットがついたものは、安くて3000円くらいです。2KW を超えるものは2万以上でちょっと候補から外れます。

 

それに対して、モーターからスピンドルの回転体、コレット、コントローラーなど検討すると、方向性としてはラジコンのブラシレスモーターを使うのもありです。実際、世界中のヒトが作っています。

 

で、気になる値段はラジコンのブラシレスモーター自体は、500円~4000円のを考えています。チェックしているのは以下のようなものです。

14-8V-KV4000-Outrunner-Brushless-Motor-For-Trex-450-RC-Model-Helicopter-mh762

HTB1CuaHJVXXXXbyXVXXq6xXFXXX6

UT8PleJXmRdXXagOFbXP

以下は、シャフト系が8mm。他のは、3.175mm のようです。RC用の規格かな。カップリングが必要そう。HTB1nA7ONFXXXXcYapXXq6xXFXXXR 以下のシャフトは、4mm

HTB1goNmKFXXXXcHXpXXq6xXFXXXS

HTB1BgOGLpXXXXXbXFXXq6xXFXXXO

HTB192NiKXXXXXazXFXXq6xXFXXXo 

モーターは山ほど出てきます。シャフト系は、3.175mm というが多いので、これはRC用の規格なのかなと。カップリングか何か必要ですね。中には、4mm や 8mm シャフトのモーターもあるようです。

最後のは全長が少し短くて、1000から2700KV まで選べます。おそらく、低回転型高トルクー高回転型低トルク、という感じなのだろうと想像。こういうのでも要は足すのかもしれません。

3300KV とかいう KV という単位がよくわかりませんが(おそらく、ボルトあたりの回転数?)、とにかくいろいろ種類があるので楽しいです。当然ラジコン用なので、ESC にサーボテスターを付ければスピードコントロールも出来て回転数も調整できそうです。

 

CNCのスピンドルにするのは、キーワード「rc motor cnc spindle」でググると世界中の方が作っています。旋盤使ってシャフトやコレットや筐体をオリジナル化しているようです。旋盤は持ってないので、工夫できる範囲でスピンドル化する事を考えないといけませんね。

 

回転数とか気になったので、アルミの切削条件のPDFとか見てみると、100-200mm/min の送り速度で、回転数は5000回転もあれば足りるようなのでモーターは高回転よりトルクが出せるもので良さそうです。実際は、送り速度50mm以下くらいにして薄く削れればいいので、あまりモーターの性能はどうでもいいかもしれません。

 

とりあえず必要なものは、以下で予算5000円くらいが目安です。

・モーター ぴんきり。予算、1500円くらい。トルク重視で、1000KV 以下を目安に選べばいいのかな

・ESC 容量によって値段いろいろ。80Aくらいでしょうか?900円ー2200円

  候補HTB1sfpmIFXXXXcYXVXXq6xXFXXXa

HTB1WdVeLXXXXXX.XXXXq6xXFXXX0

・サーボテスター 300円くらいHTB19u_XLpXXXXXGXpXXq6xXFXXXM

・Collet Chuck ER11A 5mm 1000円

以下と組み合わせるなら5mmのシャフトは用意しないとですね。

・Coupling 3.175mm to 5mm 800円

8mmシャフトへのカップリングは見つからなかったけど、どっかにあるはず。

HTB1iqN0MXXXXXbwXpXXq6xXFXXXG

・ER11A 100L Straight Shank Collet Chuck Holder 800円

コレットの延長で、シャフトにベアリングを付けて固定すれば負荷に耐えれるかも。系が10mmなので、ベアリングを付けてそこを3Dプリンターで作ったアダプターに付けて固定するイメージ。モーター全体は防音で囲うのもいいかな。熱対策は必要でしょうが。HTB1iFlELFXXXXaCXVXXq6xXFXXXC ・日本製のベアリング 数個 500円くらい?

 

ラジコンのモータは筐体が回るので、そのあたりは注意ですね。

この方のブログ

http://www.raynerd.co.uk/brushless-dc-motor-cnc-high-speed-spindle/

 

ベルト駆動にしてトルクを出しているのもあるようです。

IMG_0698

 

もう少し、アイデアを練ろうと思います。