Snapmaker 2.0 - CNCワークボードのレベリング（水平出し）

　右側は、φ2.0のフラットエンドミルと、φ4.0mmのフラットエンドミルです。

　いずれも、シャンク径はφ4.0mmです。

　左側は、シャンク径φ3.5～4.0mmを把握できるコレット（スプリングコレット）です。

　その名のとおり、Snapmaker 2.0付属のものより、スリットが細かく入っており（16分割）、高い精度でエンドミルを把握することができます。（振れ精度：5μm）

　なお、画像には写っていませんが、φ1.0mmのフラットエンドミルも、揃えておきました。

　φ4.0mmは荒削り、φ2.0mmは中削り、φ1.0mmは仕上げ削りとして使います。

　Snapmaker 2.0付属のコレットナットに、スプリングコレットを取り付けたところです。

　当たり前ですが、ぴったりと嵌まります。

　後から気付いたのですが、一つ重要なことが。

　マニュアルには、「エンドミルの上端は、コレットの上端から出ないように」と書かれていました。

　Snapmaker 2.0付属のエンドミル（φ1.5mmフラット）は、全長45mmなのに対し、購入したエンドミルは、全長55～60mmもあります。

　CNCモジュール側の深さを調べてみたのですが、コレット長（18mm）に対し、若干余裕があるぐらいでした。

　コレットの把握位置に対し、シャフト長が長くなり過ぎると、先端に微妙なブレが出てしまいます。

　「これは、まずい！」と思ったのですが、「まぁ、10～15mmぐらいであれば、大したブレは出ないだろう」ということで、このまま使うことにしました。
（この程度の長さの違いでブレが出るようでは、逆に困りますが）

　何と言っても、多数のバリエーションがある“ミリメートル系”のエンドミルが使えることが、最大のメリットかと。

　さっそく、Autodesk社の「Fusion 360」を使って、評価用のオブジェクトをモデリングし、Snapmaker 2.0を使って、ミリングしてみました。

　厚さ3mmのアクリル板を、削り出したところ。

　一見、綺麗に仕上がっているように見えますが、一点、気になるところが。

　評価用のモデルでは、アクリル板同士を組み合わせる際、位置決めが簡単にできるよう、深さ0.2mmの凹みを付けていたのですが、

　評価用のモデルの左右（画像では、手前と奥）で、凹みの深さが、微妙に違うのです。

　ノギスで計測してみたところ、その差、0.2mm。

　僅かな違いではありますが、将来想定している“とあるモデル”を作製するにあたっては、大きな違いとなってきます。

　使用したアクリル板（以前に使った“はざい”）は、「キャスト板」で、厚みの公差は、「±0.2mm」となっています。

　ちょうど、公差分の違いではありますが、ノギスで計測してみたところ、左右とも、ちょうど3.0mmでした。

＃公差±0.2mmと言えど、日本製のアクリル板なので、中華製の安っすぃ～粗悪品とは違い、高い精度を持って出荷されているようです。

　ということは、これは、アクリル板の厚さの誤差ではなく、どうやら、「CNCワークボード」に傾きがあるようです。

　Snapmaker 2.0をイニシャライズしてから、「CNCワークボード」の四隅の高さ（Z軸）を測定してみたところ、画像のような値となりました。
（上質紙1枚が動きにくくなる、0.1mmの高さで調整しています）

　最大で、0.6mmもの差があります。

　どおりで、評価用のモデルの左右に、違いが出る訳です。

　単純に、垂直方向に切削するぐらいであれば、大した違いではありませんが、前述のように、浅い凹みを削り出すには、大きな違いとなって現れてしまいます。

　ということで、本格的な作製に入る前に、「CNCワークボード」の水平を出すことにします。

　「CNCワークボード」（CNC Carving Platform）は、Y軸を司る2本の「リニアモジュール」の上に取り付けられた、金属製の「プラットフォーム」の上に取り付けられています。

　また、「CNCワークボード」は、「プラットフォーム」に、10本のボルト（M4）で固定されています。

　よって、このボルトに、厚さ0.2mmや0.4mmなどの「シムワッシャー」（通常のモノより薄く、公差の少ないワッシャー）を挟み込めば、前後左右の傾きを補正することができます。

　ただ、10本もボルトがあると、「あっちを入れたら、こっちがズレる」ということが発生し、とんでもなく時間が掛かることが想定されます。

＃クルマをいじったことがあるヒトは、容易に推察できるかと思いますが。

　具体的には、シムワッシャーを入れ替える毎にボルトを締め（緩め）、さらに、その度毎にZ軸を測定し直すという手順を、水平が出るまで繰り返すことになります。

　3Dプリンティングの場合には、「キャリビュレーション」機能があり、4点を測定することで、リニアモジュールの作動時に、自動的にZ軸を補正してくれるのですが、CNCモードの場合には、この機能は使えません。

＃使おうとしても、「No calibration is needed for CNC.」という、冷たいメッセージが。

　何とか上手い方法はないものかと、考えあぐねていたところ・・・、

　　　「ズレるなら　削ってしまえ　ワークボード」

ということで、すごい方法を思い付いてしまいました。

　「CNCワークボード」を「プラットフォーム」に固定したまま、ワークボードそのものを左右前後に動かして削ってしまえば、その状態での水平が出ることになります。

　まさに、逆転の発想。0xF9F8

　さっそく、Fusion 360で、レベリング用のオブジェクトをモデリングし、

　Snapmaker 2.0で、ミリングしてみます。

　φ4.0mmのフラットエンドミルを使っています。

　ワークボードの素材は、MDFなので、簡単に切削できます。

　粉のような、非常に細かな削りカスが出ますので、Dysonのハンディクリーナーを使って、適宜、削りカスを除去しながら進めます。

　ミリングの後半です。

　削る前と削った後の段差を比べてみると、測定どおり、ワークボードの左下（画像では右下）の方が、大きく削れているようです。

　ミリングが完了しました。

　せっかくの方眼が消えてしまいましたが、気にしません。0xF9C6

　そもそも、これは切削して分かったことですが、位置決め用の方眼自体が、微妙にズレています。（リニアモジュールの作動方向に対し、平行（垂直）でない）

　ワークボード自体の平滑性は高いようですが、表面をサーフェシングルーターで切削した後、ナット穴を切削し、そこに鬼目ナットを打ち込む、などの工程を経るうち、微妙に精度が失われてしまっているのかも知れません。

　話が逸れますが、世の中には変わったヒトがいるもので、ヒトが作ったモノに、やたらとイチャモンを付け、マウントを取ろうとするヒトが、たまにいます。（そのくせ、自分では大したモノが作れないという）0xF9D1

　量産品なので、必ず誤差は発生します。

　誤差があることを知った上で、その誤差と上手く付き合っていく、自分の使いやすいように工夫していく。これが、マスプロダクトとのクレバーな向き合い方なのではないでしょうか。

　四隅の高さ（Z軸）を、測定してみました。

　厚さ3mmのアクリル板を挟んで測定したところ、四隅いずれも「3.0mm」となりました。

　素晴らしい！0xF9CF

　これで、「CNCワークボード」を「プラットフォーム」に組み付けた状態で、ワークボードの水平が出たことになります。

　ただ、注意すべきは、今後、3Dプリンティングをするために「ヒートベッド」に交換した場合には、精度が保たれるかどうかは、不明という点です。
（また、プラットフォームを固定しているボルトを増し締めしただけでも、ズレるかも知れません）

　そもそも、誤差が生じ得る部位は、「リニアモジュール」と金属製の「プラットフォーム」の間にもあり、これを補正しない限り、根本的な解決にはなりませんが、まぁ、「お手軽な方法で水平を出す」という点では、及第点だと思います。

　ちなみに、A350用の「CNCワークボード」（MDF製）は、24.99ドル（約2,600円）で購入することができます。

　また、切削により消えてしまった、位置決め用の方眼は、「レーザーモジュール」を使って刻印することもできますが、これはまた別の機会に。

　と、いうことで、これにて、本格的なアクリル加工用の準備が整ったことになります。

〔補 記〕

　いろいろ調べてみたところ、「CNCワークボード」のレベリング（水平出し）については、Forumでも話題になっていました。

　また、Supportにもレベリングについての言及があり、「タッチスクリーンからキャリビュレーション機能が使えます」と記載されていますが、これは誤記だと思います。
（前述のとおり、現時点でのファームウェア（V1.11.4）では、CNCモードにおいては、キャリビュレーション機能は、使えません）

　同項目には、「MDF製のワークボードを切削すれば、完全に水平にすることができます」とも書かれていたので、あながち、間違った方法ではなかったようです。0xF9C7