Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

巨大なCNCルータープロジェクトを介した家族の結合

この心温まる物語は最近、私の受信箱に、Sean Fairburnから、彼の子供たちと一緒に彼の店で大きな素晴らしいCNCルーターを作った父親から、登場しました。育った私は、父の息子のプロジェクトでホットロッドが回復したという話を聞いたことがあります(私はルート66に住んでいます。ここではすべての車が出ています)。私の父と私は建築よりもハイキングをする傾向がありました。巨大なCNCルーターを構築している間、家族が溶接機のフラッシュとステッピングモーターの回転を結合するのを聞いたことがありませんでした!

これがショーンの話です。

私の息子と私は私達の最年長の息子Calebが17歳、Joshuaが15歳、そしてNathanaelが12歳の頃に私達がGaming Thronesと呼ぶ高度な机と電子機器のプラットフォームを作り始めました。そもそも王位を築く理由は、私と私の息子に驚くほど快適で、特別にデザインされたコラボレーションワークスペースを提供することでした。 Calebは、Fusion 360で王座とそのすべての部分を設計しました。私達はCNCのルーターが付いているキャビネットの店を各王位のための89の別々の部分を切り取るために雇った。デザインを正確にするのは時間がかかり、通常の修正や変更を加えてすべての部品を加工するのは非常に困難で、進行が遅くなりました。

私たちはテーブルルーターの将来の王座のために部品からテンプレートを切り取ることにしました。この方法は2つのスローンには非常に役立ちましたが、デザインを変更したい場合は各部分に新しいテンプレートが必要になります。また、すべての部品をCNCで2.2時間から4日に切り取るのにかかる時間も、すべての穴、切り取り、皿穴加工、および四捨五入を手作業で行わなければならなかったため、4日間に増えました。

その時点で、私たちは前進するのに必要な柔軟性を私たちに与えるためにプロセスのあらゆる面を理解し実行する必要があると決心しました。これをする主な理由は私の子供たちの教育のための触媒を作成して、プロジェクトのあらゆる面を通って動くのに必要なことを学ぶために彼らに実用的な理由を与えるためでした。

•Fusion 360で王座をデザインすることで、Fusionと3Dのデザインを学ぶことができました。

•部品を設計し、設計に従うことで、正確に実用的な木工技術が生まれました。

•各部分をサンディングや塗装で仕上げることで高級感と職人技が生まれました

•組み立てはすべての部品をまとめ、各層の各側面が現実的かつ高く評価されるようになりました。

次のステップは、製品を迅速かつ効率的に製造するためのコストと能力を調べることでした。 12個の注文で会社から注文を受けた場合、手作業で履行するのに3か月かかります。我々自身のCNC機械を作る必要があることは明らかになりました。

男の子はすでにこれをデザインするための専門知識を持っていました。一緒に私たちは大きくて安定したものを作ることに着手し、4フィートx 8フィートの切断面積を提供しました。私はまた、床面積を少なくし、集塵を従来の平らなテーブルよりもうまく管理したいと思いました。我々はそれを非常に強くすることに決めました、そして、柔らかい金属と堅材を簡単に切る能力。私達は各部分を研究し、それが購入できれば、それが購入できれば、Nema 34モーターやマウントのように、私達はそれらを購入するでしょう。ブラケット、ガントリー、テーブルベースは、3 x 3 x 3/16インチのスチール製角型チューブで作られるように設計しました。

これにより、鋼部品を保持している間に溶接部が伸縮すると精度が悪くなる熱力学を理解するなど、まったく新しいスキルを習得することができました。

非常に平らで、きつい、水平なベッドを意図して各部分を溶接することは、おそらくプロジェクト全体の中で最も過酷な部分でした。中心は5フィート×10フィートのベッドの上の角よりも約1/4インチ高くなっていました。もっと悪いと思っていました。

次は、Motion Constrainedから入手したリニアレールとブロックの購入です。それから、モータープーリー用のラックは、やはり非常に精密で慎重に部品をセットしてから、すべてのねじ穴を開けてタップする必要がありました。

強度のため、また複数のスピンドルと工具を取り付けるための柔軟性のために、平行なチューブを使用してガントリーを設計して溶接しました。この長さ88インチのスチールガントリーでは、垂直リフトをテーブルレールブロックに固定してから、完全にフィットするようにストレスなく正確に所定の位置にそれらを溶接する必要がありました。木製ブロックを両端の間で6 1/16インチ離してクランプし、引っ張ったりひねったりしないように非常に素早く仮付け溶接することで、正確な距離と平行な位置決めを維持しました。

また、Zトラベルリードスクリューをそれほど長くする必要がないように、複数のツールをさまざまな高さでボルトで固定できるようにカスタムZキャリッジを設計しました。これはとてもうまくいった、そしてそれは我々がテーブルの90ºまで道具を正確にトラムすることを可能にした。

我々はテーブルを65°傾けることを決心しました。それは、重力がチップを収集口があるところの底に引き下ろすので、ほこりの収集がより簡単になるようにするためです。この設計はまた私達が材料の4フィートx 5フィートシートのどこにでもたどり着くことを可能にし、またガレージのより少ないスペースを取ることを可能にしました。

モーター、電源、コントローラ、配線を取り付け、電力をマッピングし、6kpのトルクを持つ工業用サイズのルーターのような4KwスピンドルとVFD(可変周波数デバイス)を含むすべてを走らせるためにカスタム220vブレーカーボックスを組み立てました。 。

Calebは古いG5 Mac Towerを切り取り、コントローラボックスとして使用することにしました。見栄えがよく、あなたがMacのものをCNCマシンの周りに見たことがないからです。私たちは、人々が私たちのリグを見て、それがすべて古いMac G5で動くのかどうか疑問に思うことはかなり面白いだろうと思った

はんだ付けはNathanaelの仕事になりました。システム全体をすばやく切り離すために、モーター用の各ケーブルにオスとメスの4ピンコネクタを入れました。測定とテストは、すべてのワイヤが連続性についてチェックされ、物事をきちんと保つために適切な長さに設定されているので、私たちが習得したもう1つの重要なスキルとなりました。

すべての部品を配置した後、Mach3ソフトウェアの12インチが実際に12インチになるように、3つすべての軸について距離キャリブレーションを行う必要がありました。これは、プログラムのモーター調整セクションで行います。各軸のモーターのインチあたりのステップ数を設定し、実際に移動した距離を比較してから、精度を上げるための調整を行います。ドリルチャックでX-actoナイフを使用して、96インチの距離で0.002インチに達する距離を繰り返しマークしました。

現在21歳のCalebは、ニューオーリンズの3D印刷会社で雇うデザイナーとしてフリーランスです。彼は以前私達の家のCNCを造り、そして私達と王座の上で仕事をするために戻る前に彼らのCNCを動かしているハイエンドのキャビネットショップで働いていました、そして私達が売るカスタムショップスツールとテーブル。彼が若かったとき、私は彼にPhotoshopのチュートリアルを見させることによって彼を罰するでしょう。今、彼はWebにアクセスして、やりたいことに関するチュートリアルを見ています。

Joshuaは現在、同じキャビネットショップでキャビネットの製造と設置を行い、ドアの正面と引き出しの正面を構築しています。彼が仕事をしていないとき、彼はウッドターナーであり、非常に実践的なメーカーです。彼はJimmy DiRestaの大ファンです。ジョシュアには恐れがなく、何でもすることができます。

Nathanaelはしばらくの間仕上げ作業を行い、キャビネットをサンドしてスプレー仕上げすることを学びました。彼はこれが大好きで、とても忍耐力があります。彼はまた木彫りや象嵌の仕事、そして書道にも携わっています。彼は彼の兄CalebからFusion 360を学び、ビデオゲームをする代わりに彼の弟Isaacにそれを教えています。

私の11歳のIsaacでも、Fusion 360で10-1スケールの2×2 Legoレンガを設計しました。彼は、部品のCAM、部品の加工、MACH3へのファイルのインポート、ビットの読み込み、および木材の切断方法を知っています。彼は正確にどんな材料を使うべきか、そしてそれぞれのレゴを作るのにどれくらいの時間がかかるかを知っています。彼は今、クリスマスプレゼントを作って他人に売るための木材を集めて、彼が学んだことすべてを実践しています。私はとても誇りに思います。

今日では、私はただお父さんになって、励まし、支え、そしていつも見守っています。時々私は物事を始めてから男の子にそれらを引き渡すでしょう。私は引退しましたが、25年間の撮影監督であり、US Marineの戦闘獣医であるので、チームワーク、コミュニケーションの充実、そして自分が行っている仕事に関する情報を完全に所有することをお勧めします。私は男の子が今のところいることを強調し、道具に注意を払います。私は、テストと大胆な実験、特にデザインと仕上げをお勧めします。失敗は強力な先生です。

それぞれのプロジェクトは私が私の子供たちにますます多くを渡すことを可能にします、それで彼らは最終的にすべての局面を取り扱い、仕事に値をつけるか彼らが作った製品を売るとき必要な合計時間と材料の理解を持ちます。私は自分の子供たちを非常に誇りに思っています - より良いメーカー、発明家、そして起業家になるために彼らに費やされた時間は、将来彼らの能力の広い範囲のロックを解除しました。


私達の家CNCの技術仕様:

•5フィート×10フィートのベッドで4フィート×8フィートのカッティングエリア(2インチLagniappe)

•65°のベッドアングルで使用される3インチの床スペースを備えた88インチのガントリー幅。

•Y軸は512 ipmに達することができます

•X軸は410 ipmに達することができます

•Z軸は150 ipmに達することができます(送りねじ:Igus Drylin、Energy Chainキャリア付き)

•スピンドルは8,000から18,000 RPMまで回転します

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