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研究開発

CNCマシニング開発（Digico-MILL48）

2020年〜継続中
CNCマシニング開発（Digico-MILL48）

CNC Machining 製作（Digico-MILL48）

Digico-MILL48は、完全オリジナルのCNCマシニングで、企画、設計、製造、据付まで、FabLab西播磨の創業者が彼の友人と共に製作しました。2020年に初号機を製作以降も、改善を重ねながら開発・製作し続けています。

1. Digico-MILL48 Version1

Digico-MILL48 Version1

1-1. マシンスペック

Machine specDescription
加工可能材料木材, 加工可能な材料 (アクリル, ポリカーボネート, PVC, etc), アルミニウム
ワークエリア約 1300 mm(w) x 2500 mm (L) x 150 mm (H)
Feed rate1-3000 mm/min
Spindle speedmax 18000 r/min
制御ボードHICON Integra mill
制御SoftwareMach4

1-2. 開発者

竹田 一成

  • 役割: 総合プロデュース・機械・電気・制御の設計及び製作
  • バックグラウンド: 機械工学エンジニア（メカエンジニア）
  • 前職:
  • 現職: Digico, LLC CEO, 兼 FabLab 西播磨創設者

三村 隆之

石野 健太

※三村さん・石野さん FabLab西播磨の運営協力者

1-3. オリジナルCNC製作の経緯

  1. 最初はShopBotを購入予定（補助金が通らず、購入断念）
  2. ShopBotの現物を見て、自分でも作れると感じる
  3. 自分のオリジナルCNCの作成を検討
  4. 開発者３人（竹田＋友人２人）で、構造や構成部品の洗出し（ShopBot, Avid CNCなどのオープンソースを参考）
  5. 開発者３人のこだわりが発生
    • XYZ軸 全てをリニアレール・ボールネジにしたい
    • Y軸については、レールを繋がずに、3m長さのリニアレール・ボールネジにしたい
      • 製造してくれるメーカーを探し始める。中国の製造メーカーへオーダー＆輸入
    • インチではなくミリのネジとボルトを使いたい（日本の工具店ではインチネジとボルトを簡単に手に入れることができないため）
    • ジョイントと取り付けステーはオリジナルで竹田が設計し三村氏により切削
    • 電気部品や制御部品は、ShopBotやAvid CNCで使用されているものよりも若干優れているものを使用したい

1-4. 設計software

  • Fusion360 (CAD) でデザイン

Digico-MILL48 Version 1 Fusion360

Digico-MILL48 Version 5 Fusion360

1-5. 制御 Board

HICON Integra mill

HICON Integra

1-6. パーツ購入先

TitleWhere to purchase
機構部品MISUMI
オリジナルパーツ製作Proto design, MISUMI Meivy, FabLab西播磨での自社製作（3Dプリンター造形）
リニアガイド & ボールネジ中国メーカーから輸入
電気周りAliExpress, VITAL system, HICON, GECKODRIVE

1-7. 製作過程

まずはベースとなるアルミフレームの組み立て。ファブラボ神戸のメンバーも手伝ってくれました。

ベースフレーム

リニアレールとボールねじの取り付け

3mのリニアレールとY軸のボールネジは中国メーカーから船便で輸入し、通関手続きや大規模なX線検査を受けました。これは貴重な経験でした。

リニアレール

ガントリーの取り付けは、各パーツが重く、組み立てるたびに重量が増すため、大変な作業でした。

ガントリー

ジョイントにはオリジナルパーツを使用。

オリジナルパーツ

Z軸の取り付け。金属部品の組み立ては正確な位置決め必須かつ重量物で大変でした。

Z軸

配線作業。大型機なので、モーターやセンサーなどの配線が長く、配線準備に多くの時間を要しました。

配線

配線を配電盤に接続。

配電盤

マシン製作、試運転も成功。企画・設計・製作・据付まで自社で行った初の完全オリジナルマシンに満足しています。

完成

1-8. Test

机と椅子作り - 成功！

テスト加工

1-9. Making Video

Making, CNC Machining Version 1, build from 2020, 29 JAN to 15-OCT

1-10. Upgrade the machine

最初のモデルは、私たちがリスペクトしているAvid CNCと同じような作り方でしたが、それ以降はShopBotやAvid CNCをお手本に、強度面で精度に影響しそうな部分や、構造・機構面で納得のいかない部分の改善、使い勝手の向上など、バージョンアップを重ねています。

VersionHow development
1Avid CNCライクなオリジナルCNCの製作
2各所調整機構の改善（特にZ軸・スピンドル部）
3フレームを80x80アルミフレームへ変更
480x80スチールフレームと各種パーツのスチール化
5100x100スチールフレーム化、Zリミットの信頼性向上

2. Digico-MILL48 Version 5

  • 2022-AUG 23 to 2023-MAR-12
  • CNC Machining Version 5 スチールフレーム
  • 溶接も自分達で行い、重厚、頑丈、加工時の振動にもびくともしない堅牢な作りのCNC Machiningが完成しました。
  • FabAcademy2023 の受講が確定した2022年末から急ピッチで製作。どうにかWeek7の「Computer-Controlled Machining」に間に合い、2人の受講生のindividual assignment (make something big) が初加工という、おめでたいスタートが切れました。

Making, CNC Machining Version 5 (100x100 Steel Flame model), build from 2022-AUG 23 to 2023-MAR-12

3. Digico-MILL48 Version 6

2023年度、神戸芸術工科大学(KDU)の学生・教員とCNC Machining Version 6 共同製作を行いました。精度・仕上がりも素晴らしく、思い入れのある一台が完成しました！

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