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CNCルータ
ステップクラフト STEPCRAFT-2 420

stepcraft CNCルータ

10年前には考えも及ばなかったデジタル工作機械がここ最近、熱くなってきました。仲間内でも3DプリンタやCNCフライス(ルータ)の導入例が相継いでおり、そろそろ機は熟しつつあるかと、作者も以前から興味のあったCNCルータを導入することにしました。


ただ、3Dプリンタと違って、ホビー向けのCNCルータはまだそれほど選択肢がありません。ネットで情報を収集したところ、下記のマシンが候補にあがり、さらにこの中から400x300ミリ程度のワークサイズを持つものを必要要件として検討してみました。

■KitMill SR420/ オリジナルマインド社/ 日本
■X-CARVE/ INVENTABLES社/ アメリカ
■SHAPEOKO 3/ CARBIDE 3D社/ アメリカ
■CNC3040/ CRAVING-CNC社(現OMIOCNC社)/ 中国
■CNC3040のクローン/ 不明/ 中国
■CNCボット3040/ CNCボット社/ 日本
■STEPCRAFT 420/ STEPCRAFT社/ ドイツ


stepcraft CNCルータ
KitMill SR420/ オリジナルマインド
美しくデザインされた外観。品質やサポートの安心感で選ぶならここが第一候補になりますが、残念ながら予算的に手が出ません。


stepcraft CNCルータ stepcraft CNCルータ
X-CARVE/ INVENTABLES
SHAPEOKO 3/ CARBIDE 3D

同型モデル(SHAPEOKO)を祖に持つ異母兄弟のような関係。むき出し感の強い骨組みだけのデザインが特徴。両社ともビジネス展開はネットを積極的に使う今風なもの。残念ながらワークサイズやボディの大きさが希望に合わず。


stepcraft CNCルータ
CNC3040およびそのクローン/ 中国製各種
いかにも工作機械っぽい重厚な外観。スペック的にワンランク上のパーツ(ボールネジ等)を使用しつつも安価。国内での使用例はけっこう多いが、ネックはやはり信頼性。


stepcraft CNCルータ
CNCボット3040/ CNCボット
値段の割にホビー用として必要十分なスペックを持つ。でも、サイトを見てもここって個人なの?会社なの?って感じで情報がほとんどない。

なお、中国製やCNCボットはほぼ完成品で販売。コントロールソフトは汎用のMach3の使用が前提で、パラレル端子付きのデスクトップPCが必要です。このパラレル縛りがPCの調達でネックになるかも。

それ以外のメーカーはキットをいちから組み立てる必要があります。購入者の組み立てスキルが完成度を左右するわけで、このへんは不安要素。PCとはUSB接続が基本で、それぞれにコントロールソフトが用意されています。

いずれにしても一長一短あって迷います。

stepcraft CNCルータ

そんな中、KICKSTARTERでSTEPCRAFTが2代目マシンをネタにクラウドファンディングの真っ最中なのを発見。プリオーダーを募っていました。
馴染みのないブランドでしたが、ドイツの新進メーカーで、すでに初代モデルを2000台ほど販売した実績があるとのこと。

スペックはほぼ作者の希望どおりで、デザインもきれいにまとまっています。オプションで3Dプリンタやレーザーカッターにも変身する拡張性の高さも大きな売り。
ということで、STEPCRAFTにぐっと気持ちが傾きましたが、決定的にネガティブな要素も・・・

このメーカー、日本での使用例が 皆無 なのです。ネットをいくら探しても影も形もありません。
代理店もなく、もし導入した場合は完全に 人柱確定 なわけです。

この孤立無援感は中国製CNCへの不信感をも凌駕。これだけで充分、選択肢から外す理由になりそうなものですが、
・旧モデルでそれなりの実績がありそうだし・・・
・専用フォーラム(ドイツ語と英語ですが)もあるし・・・
・スペックは一番ぴったりだし・・・
・将来的にレーザーカッターに変身できるというのもそそられるし・・・
・案ずるより産むが易しというし・・・

そういったバイアスのかかった思考が頭の中をかけめぐり、サイトとか見た範囲では、まあ、売りっぱなしということはなかろうと勝手に決め込んで、クラウドファンディング終了間際(2015年4月21日)にポチってしまいました。

かくして、めでたく(血迷って?)STEPCRAFT-2 420 の導入と相成りました。
ということで、もしかするとSTEPCRAFT機の導入レポートはここが本邦初?かもしれません。



当初、6月中に出荷するという触れ込みでしたが、、量産開始時のどたばたで遅れに遅れ、「キャンセルしたろかな」と真剣に思い始めた8月中旬になってようやく「お待たせしました」と連絡がありました。

stepcraft CNCルータ

連絡から2日後には、ややつぶれ気味の大きな段ボール箱がドイツからUPS便で到着。ここだけは鬼のような早さです。

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中にはさらに箱がふたつ。組立キットとオプションのアルミテーブルの箱です。

組立キットの箱を開封したところ。プチプチでくるまれたパーツがぎっしり。

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英語の冊子が3部同封されていました。
・組立マニュアル ・ファーストステップ ・マシンの説明・仕様書です。

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予想以上のパーツの多さにうんざりしつつ、まずは組立マニュアルのリストと照らしながら員数チェック。

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この組立マニュアル、文章を極力省いて絵だけで説明した、いかにも海外製品らしい構成です。
他の2冊(ファーストステップとマシンの説明・仕様書)はいわゆる印刷業者の仕事ですが、この組立マニュアルだけはインクジェットプリンタで印刷しましたって仕上りで、手づくり感があります。

でもよくできてます。
ややこしい組立なのに絵だけでよく説明できるなあ、と感心。
実は、2ヶ所ほどパーツ名とサイズ表記に誤記があり、少し「ん??」となりましたが、組立には特に影響なしでした。

ただ、X軸のモータの取り付けは、マニュアルどおりにいかず・・・。
スペースがなさ過ぎて六角レンチでは取り付けネジが回せず、しかたないので、同じサイズのプラスネジで代用しました。
それ以外はほぼマニュアルどおりの組立で、1日半ほどで完了。


じゃあ、他に問題はなかったのか?というと、やはりありました。
絵だけの組立マニュアルならではの弊害が・・・。

この手の機械の可動部はスムーズに動くのが前提でしょうが、どれくらいスムーズに動けばいいのか説明がないのです。
実際の組み付けはけっこう硬めで、手で押して惰性でスーっと動くほどの軽さはなく、それでいいのか悪いのかマニュアルだけでは知る由もなし。
(他社のSHAPEOKOの組立動画を見てみると、スイスイ動いているので余計不安になります。)

文章主体のファーストステップ本のほうには「スムーズに、抵抗なく動くこと。問題あれば調整せよ」的なことが書かれていますが、表現はそれだけです。

この点だけが大きな不安要素として残りつつ、組立を終えたのでした。

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で、これが完成した状態です。
他社のマシンと明らかに違うのがZ軸(高さ方向)の可動域。
3Dプリンタとして使うことも考慮されていて、トラベル量は140ミリあり、「門」とZ軸がそびえ立っています。
反面、防音ボックスを作る場合、高さ方向にスペースが要るのがデメリットになりそうです。

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Z軸(高さ方向)を駆動するスクリューとモータ。可動域が大きいのでスクリューも長いです。

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裏に回って、X軸(左右方向)のスクリューとモータ。

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モータやリミットスイッチから生えるケーブルは、黒い円筒型のパーツの中でいったんまとめられ、左側の門柱の中を通って、底部へ導かれます。
このへんはアメリカの2社とは対極で、ケーブルを見せないデザインはよく考えられています。

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Y軸(前後方向)のスクリュー。ふだんはカバーされていて外からは見えません。

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白いテーブルは、8ミリ厚の圧縮ボードにプラっぽいものをラミネートしたもので、棚板風です。
中国製マシンの重厚なメタルテーブルに比べるとかなりチープです。

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標準装備のブリッジ型のクランプ。
他社のマシンでは見かけないタイプで、鉄のアングルをテーブル上に橋のように渡して、直にボルトでワークを締めつけて固定します。
アイデアはよいのですが、実際は剛性感がなく、クランプシステムとしてはかなり微妙。

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同時にオーダーしたアルミテーブル(オプション)。

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換装するとこうなります。見た目だけでいうと、このマシンには白いテーブルのほうが似合っていますね。
Tスロット用のクランプはそのうち自作するつもり。

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加工サイズは420x300ミリ。作者の作品のサイズを考えると、最低でもこのサイズが欲しかったのです。
それでいて全長550ミリ、全幅440ミリ、重量15キロとコンパクト。取り回しのよさもこのマシンを選んだ理由のひとつ。

stepcraft CNCルータ

stepcraft CNCルータ

stepcraft CNCルータ

stepcraft CNCルータ

すっきりしたデザインですね。カラーは違いますが、なんとなくプロクソンを彷彿させるような気も。

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スピンドルの取り付け部。
全長を短縮するためか「門」の後ろ側にZ軸が取り付けられていて、そこからスピンドルの取り付け部が水平に延びてきます。
稼動中、この水平部分がクランプとぶつかってしまいそうな嫌な予感が・・・。

丸いノズルっぽいのは集塵用のアダプタ。
穴径が細いせいか、実際に掃除機につなぐと高周波的なノイズが発生します。これはうれしくないので、なにか対策を考えないといけません。

stepcraft CNCルータ

stepcraft CNCルータ

スピンドルは、高価な専用モータユニットをはじめとして、いろいろな選択肢が用意されています。
作者はその中からドレメル4000をチョイス。
電圧が合わないことも考えられたので、STEPCRAFTの同梱リストから外し、オクで日本仕様の中古をゲットしました。
専用のアダプタでマシンに取り付けます。

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電源は大きめのACアダプタ。100-240Vで使用可能なので日本の100Vもオーケー。
ただし電源プラグはヨーロッパ仕様・・・
変換プラグ(SEタイプから日本のAタイプへ)を別途用意しましたが、このあたりも地味に不親切。

stepcraft CNCルータ

前もって安物のエンドミルを中国から仕入れました。
Aliexpressで購入しましたが、日本のネット通販では見かけないものもあって、けっこう使えます。



次に付属のモーションコントロールソフトについて。

stepcraft CNCルータ
stepcraft CNCルータ
通常、STEPCRAFTに標準で付属するコントロールソフトはビギナー用のWinPC-NCスターターですが、作者は機能制限なしのフルバージョンをオーダーしました。
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てっきりWinPC-NCのフルバージョンがついてくるものと思ってましたが、実際にバンドルされてきたのはこのUCCNC(CNCdrive社)というソフトでした。古臭いデザインのWinPC-NCに比べると、インターフェースが洗練されています。

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量産直前の最終段階でバンドルされるソフトがUCCNCに変わったようです。
UCCNCの仕様に合わせ、本来USBだったマシンの接続端子もパラレルタイプに変えられています。

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これはUCCNCとセットで使うUC100というハードウェア。
これを介してPCとマシンをUSBで接続します。単なるパラレル-USB変換アダプタのような外観ですが、コントロール機能を組み込んだ専用デバイスとのこと。

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マシンのパラレル端子にUC100を装着。このUC100とPCをUSBケーブルで接続します。 なお、UCCNCとペアリングできるUC100は1台のみに制限されています。

マシンの接続端子がパラレルということは、たぶん、Mach3などのパラレル接続が前提のコントロールソフトも別途使えるのでしょうね。

UCCNCをインストールしてマシンをコントロールするPCは、手持ちの予備デスクトップ(Core2Duo)を流用。
残念ながら、UCCNCはVistaでは動作しないので、OSをWindows7に入れ替えるという余計な手間が発生しました。(Xpはいけるのに・・・)
OSを入れ替えたあと、付属のCDを使ってUCCNC本体、UC100のドライバ、メーカーが設定したマシン用のパラメータをインストール。

最後に、STEPCRAFTからメールで送られてきたライセンスキーのtextファイルをUCCNCのプログラムと同じディレクトリにコピー。
このライセンスキーの扱い方について、STEPCRAFTのマニュアルには説明がなく、UCCNCのマニュアル(当然英語のみ)を解読する必要がありました。
このあたりは日本製品みたいに説明が行き届いていないようです。

と少々不満を覚えながらも、これでUCCNCがマシンをコントロールできるようになりました。

CNCルーターで加工するには、
1. CADソフトで図面を描き
2. CAMソフトで切削条件やパスを設定してGコード化し
3. コントロールソフトにGコードを読み込んでマシンを動かす
というソフトの三段構えが必要です。

昔から聞き覚えのあったCAD/CAMという言葉の意味が今頃になってやっと理解できた作者なのでした。

作者の使うソフトは
CADソフト・・・・・・ とりあえずフリーのInkscape
CAMソフト・・・・・・ 同時購入のVectric Cut2D
コントロールソフト・・バンドル品のUCCNC

CAD/CAMはリビングのPCで操作。
作成したGコードファイルをUSBメモリでコントロール用のPCに渡してマシンを動かす運用です。

Inkscapeは以前から使ってますし、CAMもなんとかなるかな、とたかをくくってましたが、わけがわからないのはコントロールソフトのパラメータ設定。
これだけはSTEPCRAFTがあらかじめ用意したマシン専用のパラメータを素直に使うしかないですね。

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マシンとPC、ソフトの準備が整ったところで、ファーストステップにしたがって稼働テストを行ってみました。

可動部のスムーズさ加減について、明確な説明を見つけられないまま組み立てたので、ちゃんと動くのかしらん、と不安いっぱいです。

でも案ずるより産むが易し。

特にそれが原因の不具合も起こらなかったようで、けなげに動いてくれました。サンプルファイルも写真のとおり切削できてホッとしました。
とりあえず、稼働テストも無事終わったので、いよいよ実際に図面を描いて加工に入ります。

stepcraft CNCルータ

これが作者が初めてCNCで切削した自作パーツです。
ボーっと見てるだけで同じ形のものが複製されていくというのはなんか不思議な感覚です。

stepcraft CNCルータ

作ったのは、このマシン自身で使うためのクランプでした。

ファーストインプレッションとしては、心配していた騒音は思ったほどではないかなと。もちろんうるさいことはうるさいですが、トリマーの切削音よりだいぶマシです。
強いていえば、うるさい掃除機という感じで、ずっとそばについていると、段々嫌になってくるレベルの音です。
マンション住まいなので、防音ボックスはいずれ作らにゃいかんかな、と思いますが。
それと、切粉があまり宙に舞わないような気がしますが、これは気のせいか?


これから使っていくうちに、いろいろな場面に遭遇して右往左往することになると思いますが、なにかあればまたレポートしたいと思います。

今回はこれぐらいで。

2015.09.13 UP

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