溶かした樹脂を積もらせる方式の3DプリンターをFDM方式と呼びます．FDM 3Dプリンタを自作しようとかつて取り組んでいた時期がありましたが、最後にupしたのは2018年7月18日でした．随分と長い間放ったらかしだった3Dプリンター自作を再開しようかと思っています．でもあの頃の構想は捨ててしまいます．
アルミフレームで鳥居形またはキューブ形の骨組みを作る、、、と云うのが通常の手口なわけですが、わたしは別のアプローチで3Dプリンターを作れないかと構想しています．
別のアプローチとは何か？
言うまでもなく3Dプリンターの精度の最初の一歩はフレームの寸法精度ですよね．鳥居形は部材が少ないから安価だけど鳥居の強度がキューブ形よりも弱いと考えられます．キューブ形はその逆で、高価だけど頑丈で高精度かと．
しかしながら、予断を排して考えるならば、最高の寸法精度を得られる基礎は石定盤です．または鋳鉄の定盤でもいい．でも600x600mmの定盤は10万円ぐらいします．そんなもんを3Dプリンターに使う気にはなりません．
定盤はダメだぁ、挫折っっ．
代用品は無いものか？と考えてふと足元を見るわたくし....
我が家のリビングは鏡面仕上げされた硬質磁器タイル600x600mmを敷き詰めてあります．
うむむ、、、これって石定盤の代用品として使えるんじゃないのか？
鏡面仕上げ硬質磁器タイルの表面は研磨されて御影石の墓石の様な仕上がりです．価格はネット通販で￥3000台で買えるほど安い割には、石定盤の代用品として使えるぐらいの平滑度はありそうです．
↓物置を物色して床施工時の端材を探したら、ありました．500x600mmは確保出来ます．この上に3Dプリンターを構築すれば高精度な基礎としてバッチシかと思います．
↓裏に合板を貼ろうとしてるところ．構造物を固定するには、タイルにラフな孔をあけ、合板へ木ネジで固定するようにします．
硬質磁器タイルはその名の通り非常に硬いのでダイヤモンド刃のドリルじゃないと孔あけ不能だと思われます．特殊工具が必要です．勉強が必要です．
かつて、熱帯魚のガラス水槽に孔あけをした経験があるので、ガラスよりは簡単だろうと思っています．
かしこ
【おしらせ】
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まずは無料立ち読み版をご覧になってはいかがでしょうか．(pdf)
>最高の寸法精度を得られる基礎は石定盤、または鋳鉄の定盤
返信削除さすがは先生、よくご存じですね。
※私自身は電気・ソフト屋ですが、以前「ミクロン単位の加工機械」の設計に携わっていたことがあり、これはそこで得た知見と一致しています。
高い加工精度の機械は、必ずいずれかが基礎になっています。なので重量がある。
※そういう意味では、この、「何らかの骨組みの中で、加工ヘッドを動かす機構」というのは、精度的には「全くの論外」であります。
精度を出すためには、
・加工ヘッド部分は固定
・「加工対象物のほうを」動かす
が、鉄則になります。（これが、ドリルよりも旋盤のほうが加工精度が高い理由でもある）
※ちなみに、私が見たことがある最大の石定盤は、3000x3000x500(mm)くらいありました。重さは数トン。なんでも、原石を「アフリカから輸入」したものだそうです。
（こんなの、もう二度と作れないかも？とも言っていた）
（これで、コンマ数ミクロンまでの加工ができる装置を作っていた）
おはようございます．工作機械は重いですね．工場建屋の基礎とかコンクリを大量に打つんだろうなぁ．
削除＞「加工対象物のほうを」動かす
言われてみれば確かにみんなそうですね．プレスもパンチもステッパーも．
＞「加工ヘッドを動かす機構」は精度的には「全くの論外」
FDM 3DPは、、、両方動くものが多いです．なんだかなー
光造形3DPは、加工物が動くものと言えるかんじがします．
３ｍｘ３ｍの石定盤！
削除４畳半部屋より大きくて、その上で生活できます．
夏は冷たくて気持ちが良さそう．
ピラミッドパワーの域に達しているんじゃないかと思っちゃう．
某社で１ｍぐらいの石定盤をエアサスで浮かしてて、がんばるもんだと思いました．場所は古いビルの５階は６階．光学系の開発用でミラーとかプリズムがSF的に並んでいました．
削除>FDM 3DPは、、、両方動くものが多いです．
削除まぁ、「精度と価格」のバランスを考慮した結果なのでしょう。
（でなきゃ、この値段にならない）
そういう意味では、「よくできた設計」とも言えます。
>某社で１ｍぐらいの石定盤をエアサスで浮かしてて、がんばるもんだ
削除私も、そういうの見たことあります。
※ミクロン単位の加工だと、人が横を歩いただけで簡単に
「数ミクロンは、ズレる」
と聞いたときは「異次元の世界！？」と思いました。
（まるで「ミクロの決死圏」（例えが古いな・・・）です）
（これに、温度補正やら気圧補正やらあって、ワケわからん）
こういう重いものを、高精度で支えるには「エアサスが一番」と、聞きました。
（普通のバネとかだと、限界がある）
そのためだけに「エアコンプレッサー」とかあって、もう大変です。
エアサスって珍しくはないのですね、はぁぁ．
削除プシューとか気の抜けた音が出るんです．
エアサスの上で昼寝したいと思いました．
>エアサスの上で昼寝したい
削除あの一定周期でなる「プシューとか気の抜けた音」を聞いてると、眠くなりますね。
プシュー音とエアサスのふわふわした動きは心を鎮静化する効果がありんす
削除>精度的には「全くの論外」・・・
返信削除これは、正確には円筒形状または穴グリ加工の場合ですね。
回転体は自然と中心を取ろうとしますので、高精度の円筒（または穴）になるからです。逆にフライス盤などは、材料を如何にワークにがっちり固定できるかが精度に関わります。たしか、FDM式3DPにもヘッド固定型がありますが、しかしワークの方に前後（左右）動が加わるため、精度的にはどうなんでしょうね？。
光造形3DPの精度が良いのは、このワークに前後左右の動き無い（上下動のみ）ためだと思います。
戦車の砲身は加工が大変そうですね．棒の先にバイトがついてるので削るのかしら？
削除４６ｃｍ砲も大変そう．
正確には、精度を出すためには「軽いモノを動かす」ですね。
削除（モノを動かすと、必ず「慣性の法則」が働いて振動するので・・・）
・あと、技術的に「動かせるモノ」のほうを、動かす
加工ヘッド自体は軽くても、同時に「繋がってるケーブルやらパイプやら」
が、動かせなければ意味がない・・・
※あとは、「装置の値段」に、釣り合うかｗ（← なんだかんだ言っても、これに尽きるｗ）
アルミフレームって、アルミが高価なので、２万円ぐらいの廉価版3DPだと原価の半分ぐらいをアルミ代が占めているんじゃないかと思うんです．
削除賢いメカ設計者なら鉄製だけど軽いフレームを作れそうな気がします．鉄の板金フレームでそこそこの精度が出せるんじゃないかと思うんですがわたしはやる気ないですが．
どういう形状のモノをどういう形状に加工するかが重要あり、重さや大きさの問題では無いんですよ^^）。自分の以前の勤め先はでは直径５ｍ以上の歯車や円筒形の部品も制作していましたが、縦型旋盤（まさに旋盤を立てた形）で巨大な円盤を回しながらゴリゴリ削っていました（じゃないと精度が出ない）。
削除FDM3DPやレーザー加工機などは、旋盤やフライス盤と違い材料と刃物が直接触れない（ハードアタックしない）ので、じつは切削加工機ほどフレームの剛性は必要なかったりします（もちろん、高いに越したことはないですが）。どっちかっていうと、ギヤの精度（バックラッシュ）やベルト類の伸びのほうが精度に直結するとおもいます。
>アルミが高価・・・
削除たぶんHC価格を参考にされておいでなのだと思いますが、とうぜん工場などで部材を購入す場合はもっと安価です。しかも、中華製の部材は日本製部材よりさらに一桁は安いでしょうから、あの値段で造れる（売れる）んでしょうね。
工場街などには必ず部材屋さんもあるでしょうから、小売してくれる所を見つければかなりお得だと思います。ただし定尺（４ｍ）売りですが^^;)。
アルミは自分で切れますね．鉄は切断機がないとちょっと
削除＞ 縦型旋盤
削除マシンはロマンだ．
しかし５ｍの部品は２階の天井の高さですね．巨大船舶用ですか．
ご安全に！