筐体全体の設計

穴あけ

穴あけは CNC フライスで行いました。配置検討した Fusion 360 からそのまま穴あけもモデリングして筐体の各面の CAM データを作成し、Gcode を出力して加工しました。

加工は φ1mm のエンドミルで切り込み 0.1mm、フィード 50mm/min でやりました。最近ようやく切り込みは限りなく小さくしてフィードレードをあげたほうが安全(折れにくい)ということがわかってきました。もっと太いエンドミルを使ったほうが早いですが、ちょっと細かいところもあって面倒だったので基本一括 1mm としました。

ただ、φ1mm のエンドミルだと Fusion 360 は φ1mm の穴のパスを作ってくれないので、該当部分だけ φ0.8mm で加工しました。

頑張って組む

設計ミスをリワーク

テスト中の様子

中はケーブルがかなりを占める

配線が結構多いので大変でした。100V を引き込むようにしたので、そのへんははんだ付け後にビニールテープで覆って、うっかり触れないようにしてあります。

電圧計・電流計 (どちらもスピンドル用) をどうしても付けたかったので余計配線が複雑化しました。

その他

筐体前面に出ている LED は BBB の USR LED そのままにしたかったので、光ファイバーで引き出しています。

非常ボタンはもともとツバがついていませんが、これも削り出してつくっています。

感想

かなり初歩的ではありますが 3D CAD を活用して筐体設計もそこそこ簡単にできることがわかりました。あとやはりモデリングは細部まで行うことが大事だという教訓を得られました。

自分用メモ：使いかた

1. 主電源を入れる
2. 自動的に BBB にも電源が入り、電源 LED が点灯する。起動プロセスに入るので USR LED 4つも明滅する
3. 起動するまで少々待ってから、VNC で接続する (Finder で Cmd+K)
4. (加工する)
5. 電源ボタンを押すと BBB はシャットダウン開始される
6. しばらく USR LED が明滅したのち、完全に消灯すれば主電源を切ることができる

追記 スピンドルコントロール

こういうのをPWM経由で制御している。

なぜ USB 3.1 Gen2 のハブ を探していたか

USB 3.1 Gen1 (USB 3.0) は伝送路における基本波が 2.5GHz なため、ISM バンドの 2.45GHz 帯 (2.4GHz〜2.5GHz)で電波障害が起きやすい。Gen2 なら問題ないはずなので、どうせ買うなら Gen2 に置き換えていきたいと思ったのでした。しかしまだ早かった。

USB 3.1 Gen1 = USB 3.0 ?

USB 3.1 Specification Language Usage Guidelines from USB-IF には以下のような記述がある。