Original： 2020/07/29
English version：2021/03/23

By the pandemic of Wuhan virus, we have to wear a mask to avoid the infection.
There are various types of mask are sold in shops, throwaway, washable and so on.
For washable masks, I have designed “mask hanger” with 3mm acrylic plate.
It keeps the form of the mask while drying it in outside or in bath room.

The mask hangers are machined 8 pieces at a time from 300x223mm acrylic plate by my homebuilt CNC milling machine using VCarvePro.

Acrylic plate is fixed with double-sided adhesive tape on the machine table.
Cut out and chamfer the contour can be done simultaneously. 
However, back side chamfer of the parts has to make one by one afterward.

To chamfer the back side of the parts, a JIG is designed as follows;

Find handy-sized plastic block to meet the size of the part from my junk box.

(1) Drill bolt holes and 5mm pin holes (to locate and clamp the jig on T-slot).
      The pins and T-slot nuts are seen in the photo below.
(2) Glue an aluminum plate at a corner of the material.

(3) Fix the material on the machine table.
(4) Cut the pocket and the corner of the aluminium plate simultaneously.
     Corner of the aluminium plate is set X0Y0 while designing on CAD.

With this procedure, the JIG can be fixed wherever on the machine table using “X-Y Probing Wizard” of 2010Screenset of Mach3.
Hosepipe from a dust collector is connected to the pocket, it works like a vacuum chuck to hold the part.

Probing X0 Y0;

Then, place a part and set Z0;

Chamfer the back side, works fine !!

/////

公開： 2021/2/22

武漢ウィルスのおかげで旅行に行けなくなり、家人がまたもや在宅勤務になってWork Shop と呼んでいる趣味の部屋を占拠されたためハナシのネタがなくなり、３ヶ月近くも沈黙してしまいました。

ただ、世の中がガッカリ状態でも自宅の設備の老朽化(!?)はしっかり進行して、先月中ごろに給湯器が故障しました。
３回に１回くらいの割合で、風呂のお湯張りが完了してチャイムが鳴っても給湯が止まりません。気を付けていれば使えないわけでは無く修理も可能でしたが、もう10年になるので買い換えました。
昨年12月に10年保証が切れていて、うまく壊れるな〜と感心しました。

作業の方が予定時刻通りに来られて、３時間弱で完了。

ところが、古い方にはリモコン画面に時計表示があったのに、新しいのはボタンを押したら10秒くらい時計に切り替わるだけです。
台所側のリモコンで時計を見ることはありませんが、入浴中は何分浸かっているかなど見たいので常時表示して欲しいと思うのはジイちゃんだけ？

ということで、今更リモコンを交換するわけにもいかず、デジタルバスクロックというのをAmazonで購入：(写真はAmazonから)
 
耐水性両面テープでリモコンの上に取り付けました。
これでOKと思っていたんですが、よく考えると時刻合わせのボタンや電池交換が裏面なので、必要な時には両面テープを剥がさないといけません。

しょっちゅう剥がすことは無いにしてもスマートでないので、図のようなホルダをプラスチック材で作ることにしました。
裏面のボタンが出っ張っているので、1mm逃してあります。

これにバスクロックを落とし込むように嵌めれば、ホルダの厚み分が出っ張りますが、取り外しは簡単になります。
しかし、図の形状では薄いところは2mmしかないので、切削では素材の固定ができません。
３Dプリンタなら楽勝(ちょっと口惜しい？)でしょうが、両面テープで保持するには面積が小さすぎて、加工中に飛んでしまいそうです。

唯一(多分 …)の解決策は、素材と部品を切り離さないことです。
素材を両面テープで機械テーブルにベッタリ貼り付けて、素材厚さ9.8mmに対して切り込み(Plunge Z)を9.6mmにすると、0.2mmの薄皮で素材と部品が繋がった状態で出来上がります。
加工完了時に写真を撮るのを忘れたので、薄皮が残っている素材の残骸；

VCarveProのツールパス；

薄皮部分で切り離してバリ取りをしなければなりませんが、設計通りの寸法で出来上がり、浴室の壁に貼り付けると；

バスクロックを取り付けると；

必要無い人には何の意味もありませんが、時刻を見ながらゆっくり湯船に …

/////

公開： 2020/07/29
編集：2020/08/08
Click English to see “Chamfer Acrylic plate (Mask hanger) – JIG” 

アクリル板加工の記事で、裏面の面取りをするための治具について書いていますが、改良版(?)を作りました。
前のはプラスチック系の材料が手元に無くMDF材で作りましたが、机の下に転がっていた材質不明のプラスチックを見つけて大きさギリギリでしたが使えました。
いつ手に入れたのか覚えがないんですが、ABSみたいな削れ方でした。
ABSは強度はあるんですが、送り速度を思い切り上げとかないと切削熱で融着することがあります。

前回の考え過ぎを反省してシンプルにポケットを加工したのが ⬇️
左下赤枠はコーナー検出用のアルミ板で、右下のホースが集塵機へ繋がっています。
この材料(幅70mm)なら立ててもY軸ガントリーに当たらないので、ホース接続孔の加工が楽でした。

アルミ板は、Mach3スクリーンセット(Screen2010)の “X-Y Probing Wizard” を使ってコーナーのゼロ点検出ができるように付けてあります。
（詳しくは「CNCフライス(5) Mach3＋Screen2010」）

実際のコーナー検出動作 ⬇️　(音が出ます)
スピンドルにつけているのは折れた(折った！)エンドミルのシャンクです。

治具は、
　(1) 固定用ボルト穴と裏面のΦ５ピン穴を加工、
　(2) センサー用に適当なアルミ板を取付(接着)、
　(3) テーブルに固定して、アルミ板コーナーとポケットを加工
という手順で作っているので、テーブルのどこでもXYのゼロ点を合わせれば作業できます。

XYのゼロ点が出たら、工具先端の位置を合わせます(Zゼロ) ⬇️　(音が出ます)

工具の当たる検出ベースはいつもは指で押さえていますが、汚い指(!)が映らないようフリーにしていたので、押さえた時と0.01程度のズレがありました。

部品を載せてみると、パチっと気持ちよく嵌り吸引力も強いです。
これで加工準備完了です。

/////

公開： 2020/06/18
修正、動画追加： 2020/6/19

いつも、と言ってもそんなに頻繁に買っているわけではないですが、アクリル板を購入しているサイトが「在庫なし」 が続いていました。
武漢ウィルス対策のための仕切り板などの注文が多くて、小口(?)の販売ができなかったようです。

5月下旬に注文できるようになっていたので、布マスク用ハンガーを作るのに透明カラーのものを注文しました。
300x450mm-3mm厚を自作機に載るように半分に切ってもらい(カットの刃物が4mmなので、300x223mmが2枚)、多数個取りできるよう配置を考えます。
VCarveProにはその機能(Nest parts)があるんですが、基準にする方向(X,Y)などの設定を変えてみたりちょっと手間がかかります。
部品の形によっては簡単にできますが、この場合は形がいびつなので設定をいじって試行錯誤の結果、下のような配置が出てきました。

薄板を加工するときは両面テープ(幅5mm、アルミなどは10mm)で固定しますが、部品の形に応じてテープを貼る位置も考えておかなければなりません。
VCarveProが考えてくれた(!)配置では、穴のあるアーム部分がバラバラになっていて両面テープが貼りにくいので、結局、X軸に並行にテープを何本か貼ればいいように手作業で下のように配置しました。
(アームの先端近くにテープがないと加工の後半でズレるのでは？と考えています、心配症？)

いつも使っている両面テープは日東電工NW-5000NS(厚さ0.16mm)ですが、加工中にエンドミルで引きちぎれたようになってもノリ残りが少なく、使い勝手がいいです。
Amazonでは幅15mm以上のものしかなくて、幅5mmや10mmはMonotaROで買っています。

加工手順(1) 外形、穴加工
3mmエンドミルをセットして、穴 ⇨ 外周 ⇨ 外周仕上げ※1 を行います。
加工の切込み(Z)は板厚と同じにしていますが、アクリル板の厚さ公差は±0.1mmくらいあるので、加工前に何ヶ所か実測して最小値を確認しておく必要があります。
確認しないと、最悪の場合、機械のテーブルに部品の形がクッキリと ….

切込み(Z)を最小値にしておくと両面テープを削り込むのが少なくなるので、剥がす時に少し楽になります。
板厚のバラツキで薄いバリが残ることがありますが、裏面の面取りで削り落とされます。

加工手順(2) 面取り
エンドミルを先端角90度のリーディングドリルに交換して面取り※2 すれば、部品を取り外します。

※1 外周仕上げ：
エンドミル径公差がマイナス0〜0.03なので外形寸法がプラスに仕上がるため、工具オフセットをマイナス0.02くらいにして仕上げのパスを入れます
※2 面取り：
リーディングドリルで外周と穴の面取りをします
4mmのリーディングドリルを、工具径1.1mmの設定で切込1mmで加工するとほぼC0.5になります

加工手順(3) 裏側の面取り
まとめてできないので1個づつ加工するように治具を作りました。
面取りだけなら大きな切削力がかからないので、部品外形を掘り込んだ板に嵌め込むだけで固定できそうに思ったんですが、浮き上がりを防ぐために切削くず集塵用吸引装置に接続して吸着できるようにしてみました。

MDF12mmの板に下図の点線のように排気のための深さ8mmのポケットを加工してから5.5mmの板を接着し、その上に部品の形を掘り込んで空気が抜ける(部品を吸引する)ように５ヶ所に穴を開けたものです。

MDFというのは木材の繊維を樹脂で固めたもので、早い話が分厚い紙で安いです！。
加工はし易いですが、精度はあまり期待できません。
出来るならもっと密度の高いケミカルウッドなどで作りたいんですが、手持ちの材料で適当なものがないのでMDFにしました。

考え過ぎて失敗！の見本みたいですが、穴だけではまったく吸引力が弱かったので下のように切り開きました。

部品を置いて集塵用のスイッチを入れれば、ペタッと引きつけます。
ポケットの形を工夫すれば、18〜20mmの板1枚で行けたみたいです。

実際の工場では、バキュームテーブルとか呼ばれる真空ポンプで強力に吸着する装置がありますが、ここでは気休め(?)程度に吸着してくれればいいかなっというレベルです。

実際に加工しているところ；(音が出ます)

早送りはF1500、外周加工速度はF1000です。

/////

編集： 2018/07/06

ドラッグといっても、怪しいドラッグではありません。

怪しい方はDrugで、ここで言うのはDragです。
Dragは引きずるとかいう意味ですが、紙やフィルムを切抜くブレードが自由に回転し、かつ刃先が回転中心から少しズラしてある刃物をドラッグナイフといいます。

イメージとしては左のようなものですが、刃先を回転中心からズラしてある(=オフセット)のがミソで、方向変換しても刃先が回ってうまく切れるようになっています。

調べてみると色々な形式があって、カッターナイフの刃を折って付けたような大きいのもあります。
原理が分かって、作ってみたいなと以前から思っていたんですが、刃は？、回転するように取付けるには？など、具体的なアイデアが浮かばず忘れていました。

暇な時に(たいがいヒマですが) eBayを見ているとカッティングプロッタという製品が何種類かあって、交換部品として「ホルダー＋ブレード3種類各5本セット」というのを見つけました。ローランドDGの製品用となっていましたが、¥600弱の驚異的価格に思わずポチッと注文！

フィルムの厚さやカットする文字や図形の細かさによってブレードを選ぶようです。

とりあえずスピンドルに取付けられるように、ホルダーの頭をø6に削って；

アップルマークを切り抜いてみました。

切り抜くシートは「エーワン手作りステッカー 29421」を使いました。
本来は白地のフィルムに印刷して保護フィルムを貼るタイプのものですが、白地のままでアップルマークを切り抜いて不要部分を取り除き、保護フィルムを貼ってハサミでカットしたものです。
写真は、キャビネットに貼ったものですが、保護フィルムがかすかに写っています。
りんごのカットがキレイでないのはシートの固定がうまくいってないのか、刃がしっかり保持されていないのか … 課題です！
カッティングプロッタの場合は、プリンタのようにシートが動くんじゃないかなと思っていますが、現物を見たことがないので分かりません。
ただ、シートはプリンタのように出てくるだけでなく、戻る方向へも動く???

何だかしっくりこないな〜とebayを見ていると、他にもホルダーがありました。
替刃なしで、最初のと同じくRoland用となってましたが、形状・寸法が違います。
コンパクトで、スピンドルに取付け易そうなので注文しました。
前のもそうですが、けっこう凝った加工をしてあるのにナンで？という低価格です。

部品を外すと；
–  先端のキャップ(黒いプラスチック)
–  ホルダー本体
–  ナット(高さ調整、多分)
–  後ろのキャップ(高さ調整ナットのロック、多分)

ホルダー本体をバラしてみると、下のような部品が入っています；
右側の丸棒は、ブレードを交換する時に押出すためのもので、無くても構いません。
真ん中の黄色いのは、真鍮パイプにブレード後端のテーパ部を受けるベアリングと抜け落ち防止のネオジム磁石(強力！)が入っています。

ホルダーにブレードを挿入したところ；
先端には内径2mmのベアリングが入っていて、ブレードの外径が1.95mmなのでわずかにガタがあります。

最初のはホルダーを加工してしまったので、これは手を加えないでスピンドルに取付けられるようにアダプタを作ります。(固定の押ネジのための面加工だけしておきます)
アダプタにホルダとø6ピンを入れて押ネジで固定し、スピンドルに取付けます。
　

押ネジを加工してスピンドルに取付けたところ：
カットするときは、スピンドルモータのコネクタを外しておきます。

数少ないフォロアー(!?)から、このところ投稿が無いという声をもらったので、とりあえずアップしました。
これからいろいろカットしてみましょう。

追記：
切り抜くシートをどう固定するか考えていたんですが、思いついて1mm厚のシリコンラバーを敷いてみました。
表面の摩擦が大きく、押さえられた時には更に滑りにくくなり大丈夫そうなので、直径90mmの丸いシールを切り抜いてみました。深くカットしても刃先がシリコンラバーに食い込むだけなので、ベースの表面精度もカバーしてくれます。
カッティングプロッタの製品もゴムローラとかで受けているのかもしれません。

下の左側はカット完了の状態。上下左右の黒いのは位置合わせの手書きマーク。
右側は、切り抜いた丸とその残り、シリコンラバー、ベースのアクリル板(黒)です。
念のため四隅をセロテープで止めましたが、ブレードが動いて行く時にシートがシワになったりすることもなく、きれいにカットできました。
送り速度は400mm/minですが、もっと早くてもいけそうです。　　

/////