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・ＬＡＳＥＲＶＥＬＯＣＩＴＹの実力（２０２１．５．２）

ようやく本格的稼働に漕ぎつけたＬＡＳＥＲＶＥＬＯＣＩＴＹ、ＡＱＬＶ－４００です。ＬａｓｅｒＣｕｔ５．３の操作にもかなり慣れてきました。そのお陰で、先日までかかり中国製レーザー加工機６０４０の改造作業を、無事終えることができました。６０４０用のあれだけの部品を一挙に製作できているので、実用上十分な性能で、とにかくまともに動作していることに違いありません。かねてから抱えていた課題もあり、ＡＱＬＶ－４００の実力（現性能）を試してみます。
あらためてレーザーヘッド周りを見渡します。鏡筒やマウントなど構成部品は全て堅牢なダイキャスト製です。高剛性のリニアレールにスライドブロックが載り、幅が広く高張力で渡された駆動ベルト、大型のステッピングモーター、それらを取り付けるステー類も肉厚のダイキャスト製です。剛性を低下させる部品は徹底的に排除されており、装置全体が金属の塊のような様相です。
かねてからの課題とは、「歯車」のカットです。歯車君ｄｘｆ作成では簡単な平歯車を設計できます。	任意の歯数（１４０まで）で平歯車のＤＸＦデータを生成することができます。
工房での修理作業の際に、破損した歯車と同じ歯数、外径、厚み、軸穴の歯車が必要になることがしばしばあります。	在庫している汎用部品の中から、同じものが見つかることはまずありません。
例えば歯数４０、外径２０ｍｍの平歯車が必要な場合、ＤＸＦデータをＣＡＤに読み込み、サイズを変更します。	かねてからの課題とは、歯数が多く（４０～６０）、外径の小さい（１０～２０ｍｍ）平歯車を製作することです。
中国製６０４０では、微小な歯が切断時に潰れてしまい、まるで使い物になりません。	どこまで切厚物が断できるかパワーを試すのではなく、どれだけ細かな切断が可能かを試したいのです。
切断データをＬａｓｅｒＣｕｔ５．３に読み込みます。最初に２ｍｍ厚のアクリル材をカットしてみます。	ワークテーブルにアクリル材をセットします。５ｍｍ厚を完全に切断できているのでパワーには問題ありません。
Ｚ軸を昇降させてレーザーのフォーカスを合わせます。左右から２個のレーザーポインターが出ています。	ＭａｋｅｒＬａｂＮａｇｏｙａＷｉｋｉさんが示している素材別パラメーターに、２ｍｍ厚アクリルの切断はスピード１２、出力３０％とありますので、同じ設定にします。
平歯車の加工データをＡＱＬＶ－４００に送り込みます。スピードや出力も一緒に送られます。	加工の開始は本体のＳＴＡＲＴスイッチ、あるいはＬａｓｅｒＣｕｔ５．３のスタートボタンでも操作できます。
レーザーヘッドが動き出します。「ガガガガ・」という振動音が連続するだけで、カットしているような雰囲気ではありません。	アクリル材の表面にレーザーが刻印した痕がくっきり残っています。
裏返してみると、同じように刻印が残っており厚み方向にレーザーが貫通しているようです。	切断が細かいので抜き取るのに少し手間がかかります・・が、切り抜かれています。
歯車にシャフトが通る軸穴の追加を忘れていました。データを修正します。	取りあえずスピードや出力は問題ないようです。再び２ｍｍ厚アクリル材をセットします。
軸穴のカットが加わります。切断に要する時間はものの２０秒くらいです。	レーザービームの通過痕が何かすっきりした感じです。
母材から抜き取る際に少々抵抗があるのは、レーザーの切り代が十分に狭いせいだと思います。	両面の保護紙を剥がします。綺麗に切れているのでは・・
まず直感として、これまでに経験のないクオリティです。	小さな歯先が乱れることなく均一に再現されています。
拡大してみると、歯の形状を構成するインボリュート曲線（曲面）が全周にわたり綺麗に揃っています。
このサイズの歯車では、２ｍｍは厚みとして過大です。１ｍｍ厚アクリル材に変更します。	材料の厚みが変更されているのでフォーカスも調整し直します。
厚みが半分なのでレーザー出力も小さくて済むはずです。出力３０％を２０％に絞ってみます。	脱調を防止するため数か所で切断がスキップされます。レーザーヘッドが戻り加工を追加します。
２ｍｍ厚と特に変わりなく切断痕が残っています。	材料の裏側までレーザービームが届いています。
出力は２０％で良いようです。もう少し下げられるかも知れません。	保護紙を剥がします。２ｍｍ厚の結果と特に違わないように見えますが・・
拡大してみると、歯先の形状にいくらか乱れがあります。１ｍｍ厚に対してレーザーの出力が少し大きかったのでしょうか。切断に加えて、レーザービーム通過時の発熱により、周囲が溶けかけているようです。
次に、平歯車の外径を２０ｍｍから１５ｍｍに変更してみます。	ＣＡＤ上で単純に縮小処理しただけなので、歯先のピッチも４分の３と小さくなります。
「ガガガガ・」の振動数が高くなったように感じます。ひと回り小さい歯車が切り抜かれます。	スピード１０、出力３０％はそのままです。レーザーの通過痕が綺麗に残っています。
取り出してみます。やはり抜き取る際に少し（かなり）きつい感じです。	しかしレーザーは裏側まで通過しており、完全に切断されています。
歯数４０、外径１５ｍｍの平歯車は、既に十分小さなサイズです。このレベルの部品が自製できるとは・・	出力３０％のままにしては、逆に歯先が綺麗に仕上がっているようです。
どうやら切断時の適正なスピードと出力は、材料の厚みのみで決定できるわけではないようで、切断形状の細かさ（複雑さ？）も影響するようです。スピード１０、出力３０％による１ｍｍ厚アクリル材の切断は、写真の通り歯先形状が綺麗に再現され、溶け出した跡も見られません。
さらに厳しい切断条件に挑戦します。平歯車の歯数を４０から６０に変更します。	切断データを作り直します。外径は２０ｍｍに戻しています。
軸穴は全て径２ｍｍに揃えています。もちろん必要があれば任意の径に変更できます。	歯数６０を刻むと、振動音が一段と甲高くなります。ヘッドが移動しているというより振動している感じです。
「ガガガガ・」が鳴り止むと切断が完了しています。	歯数が４０から６０に増え、歯先が一挙に小さくなります。左上の歯数４０の抜き跡と比べるとその違いが分かります。
切断スピード１０、レーザー出力２０のままですが、切断面は十分に綺麗です。	全周にわたり歯先形状に著しい乱れはないようです。
設計通り外径（歯先円径）２０ｍｍ。現時点でピッチ円径、歯底円径は考慮していません。	保護紙を剥がして切断状況を確認します。精緻な印象を受けます。
拡大してみると、歯先が綺麗なインボリュート曲線を描いています。歯数を６０に上げてもこの切断結果・・、ＡＱＬＶ－４００の実力でしょうか。
最後に、歯数６０のまま外径を１５ｍｍに変更してみます。	レーザー加工機にとってかなり厳しい切断条件のはずです。
「ガガガガ・」がほとんど「ガー」に近く聞こえ、レーザーヘッドの移動量はわずかです。	レーザービームの通過痕が鮮明です。細かな形状に十分追随しています。
母材から引き抜く際、やや引っ掛かりがあり強めに押し込んで取り出しました。	アクリル材の裏側まで完全にカットされていなかったようです。押し出す際に歯先が引きちぎられています。
ここでレーザー出力を上げる気にはならず、スピードを少し落としてみます。	歯数６０、外径１５ｍｍを再度切断してみます。
スピードの増減と出力の増減は、必ずしも同じ傾向で影響するわけではないようです。	アクリル材の両面とも、レーザーの通過痕が綺麗に残っています。
スピード１２の場合よりもいくらか容易に取り出すことができます。	先ほどのような歯先形状の乱れはないようです。
保護紙を剥がします。レーザー出力が大きすぎると保護紙がアクリル材に融着することがあります。	歯先まで融着もなくペラッと剥がれます。外径１５ｍｍに切断されています。
歯車表面に「３０」と記入されていますが、「２０」の誤りです。	外径１５ｍｍに歯数６０を刻む細かさですが、何とか歯先の形状が保たれています。
使用しているカメラのマクロ撮影ではこれが限界です。それでも指紋が鮮明に写り込んでいます。歯先のインボリュートが再現されているのか今一つ判別出来そうにありません。それでも、歯の１枚１枚がしっかり分離しており、歯車として最低限機能させることは可能かと思われます。
先ほどスピード１２で切断した歯車と噛み合わせてみます。	やはり問題なく噛み合います。片方に刃先の乱れがなければ、ほぼ完璧に回転を伝達できそうです。
かねてから抱えていた課題とは、ウォークマンのようなカセットプレーヤーに多用されている樹脂製平歯車の自製です。外径１０～２０ｍｍの精密な歯車が組み込まれていますが、経年劣化により樹脂が変質し歯車が割れてしまうトラブルが頻発しています。CDプレーヤーのトレイ駆動ギヤなども同様です。そして、外径も歯数も軸穴もまちまちな樹脂製平歯車は、補修部品の入手はほぼ不可能いまな状態です。ごく稀に、歯車の詰め合わせセットの中から代用可能なものを発見できることもありますが。テクニカルパートナーのY氏からも、何とかならないかと相談されており、ＬＣＤプリンタによる製作なども検討してきました。専門業者に外注すると、金型を起こして射出成型となり歯車１枚に莫大な費用がかかります。まだまだ切断条件を細かく調整する必要があるものの、この程度の品質であればウォークマン用中間伝達に用いられる平歯車として、十分代用になる部品を製作できそうです。そして、ついに本性を現したと言いますか、ＬＡＳＥＲＶＥＬＯＣＩＴＹ・ＡＱＬＶ－４００の基本性能を実際に目の当たりにして、１級部品ばかりで構成された本格的レーザー加工機の実力を思い知らされる次第です・・ここまで凄いとは。

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ようやく本格的稼働に漕ぎつけたＬＡＳＥＲＶＥＬＯＣＩＴＹ、ＡＱＬＶ－４００です。ＬａｓｅｒＣｕｔ５．３の操作にもかなり慣れてきました。そのお陰で、先日までかかり中国製レーザー加工機６０４０の改造作業を、無事終えることができました。６０４０用のあれだけの部品を一挙に製作できているので、実用上十分な性能で、とにかくまともに動作していることに違いありません。かねてから抱えていた課題もあり、ＡＱＬＶ－４００の実力（現性能）を試してみます。
あらためてレーザーヘッド周りを見渡します。鏡筒やマウントなど構成部品は全て堅牢なダイキャスト製です。高剛性のリニアレールにスライドブロックが載り、幅が広く高張力で渡された駆動ベルト、大型のステッピングモーター、それらを取り付けるステー類も肉厚のダイキャスト製です。剛性を低下させる部品は徹底的に排除されており、装置全体が金属の塊のような様相です。
かねてからの課題とは、「歯車」のカットです。歯車君ｄｘｆ作成では簡単な平歯車を設計できます。	任意の歯数（１４０まで）で平歯車のＤＸＦデータを生成することができます。
工房での修理作業の際に、破損した歯車と同じ歯数、外径、厚み、軸穴の歯車が必要になることがしばしばあります。	在庫している汎用部品の中から、同じものが見つかることはまずありません。
例えば歯数４０、外径２０ｍｍの平歯車が必要な場合、ＤＸＦデータをＣＡＤに読み込み、サイズを変更します。	かねてからの課題とは、歯数が多く（４０～６０）、外径の小さい（１０～２０ｍｍ）平歯車を製作することです。
中国製６０４０では、微小な歯が切断時に潰れてしまい、まるで使い物になりません。	どこまで切厚物が断できるかパワーを試すのではなく、どれだけ細かな切断が可能かを試したいのです。
切断データをＬａｓｅｒＣｕｔ５．３に読み込みます。最初に２ｍｍ厚のアクリル材をカットしてみます。	ワークテーブルにアクリル材をセットします。５ｍｍ厚を完全に切断できているのでパワーには問題ありません。
Ｚ軸を昇降させてレーザーのフォーカスを合わせます。左右から２個のレーザーポインターが出ています。	ＭａｋｅｒＬａｂＮａｇｏｙａＷｉｋｉさんが示している素材別パラメーターに、２ｍｍ厚アクリルの切断はスピード１２、出力３０％とありますので、同じ設定にします。
平歯車の加工データをＡＱＬＶ－４００に送り込みます。スピードや出力も一緒に送られます。	加工の開始は本体のＳＴＡＲＴスイッチ、あるいはＬａｓｅｒＣｕｔ５．３のスタートボタンでも操作できます。
レーザーヘッドが動き出します。「ガガガガ・」という振動音が連続するだけで、カットしているような雰囲気ではありません。	アクリル材の表面にレーザーが刻印した痕がくっきり残っています。
裏返してみると、同じように刻印が残っており厚み方向にレーザーが貫通しているようです。	切断が細かいので抜き取るのに少し手間がかかります・・が、切り抜かれています。
歯車にシャフトが通る軸穴の追加を忘れていました。データを修正します。	取りあえずスピードや出力は問題ないようです。再び２ｍｍ厚アクリル材をセットします。
軸穴のカットが加わります。切断に要する時間はものの２０秒くらいです。	レーザービームの通過痕が何かすっきりした感じです。
母材から抜き取る際に少々抵抗があるのは、レーザーの切り代が十分に狭いせいだと思います。	両面の保護紙を剥がします。綺麗に切れているのでは・・
まず直感として、これまでに経験のないクオリティです。	小さな歯先が乱れることなく均一に再現されています。
拡大してみると、歯の形状を構成するインボリュート曲線（曲面）が全周にわたり綺麗に揃っています。
このサイズの歯車では、２ｍｍは厚みとして過大です。１ｍｍ厚アクリル材に変更します。	材料の厚みが変更されているのでフォーカスも調整し直します。
厚みが半分なのでレーザー出力も小さくて済むはずです。出力３０％を２０％に絞ってみます。	脱調を防止するため数か所で切断がスキップされます。レーザーヘッドが戻り加工を追加します。
２ｍｍ厚と特に変わりなく切断痕が残っています。	材料の裏側までレーザービームが届いています。
出力は２０％で良いようです。もう少し下げられるかも知れません。	保護紙を剥がします。２ｍｍ厚の結果と特に違わないように見えますが・・
拡大してみると、歯先の形状にいくらか乱れがあります。１ｍｍ厚に対してレーザーの出力が少し大きかったのでしょうか。切断に加えて、レーザービーム通過時の発熱により、周囲が溶けかけているようです。
次に、平歯車の外径を２０ｍｍから１５ｍｍに変更してみます。	ＣＡＤ上で単純に縮小処理しただけなので、歯先のピッチも４分の３と小さくなります。
「ガガガガ・」の振動数が高くなったように感じます。ひと回り小さい歯車が切り抜かれます。	スピード１０、出力３０％はそのままです。レーザーの通過痕が綺麗に残っています。
取り出してみます。やはり抜き取る際に少し（かなり）きつい感じです。	しかしレーザーは裏側まで通過しており、完全に切断されています。
歯数４０、外径１５ｍｍの平歯車は、既に十分小さなサイズです。このレベルの部品が自製できるとは・・	出力３０％のままにしては、逆に歯先が綺麗に仕上がっているようです。
どうやら切断時の適正なスピードと出力は、材料の厚みのみで決定できるわけではないようで、切断形状の細かさ（複雑さ？）も影響するようです。スピード１０、出力３０％による１ｍｍ厚アクリル材の切断は、写真の通り歯先形状が綺麗に再現され、溶け出した跡も見られません。
さらに厳しい切断条件に挑戦します。平歯車の歯数を４０から６０に変更します。	切断データを作り直します。外径は２０ｍｍに戻しています。
軸穴は全て径２ｍｍに揃えています。もちろん必要があれば任意の径に変更できます。	歯数６０を刻むと、振動音が一段と甲高くなります。ヘッドが移動しているというより振動している感じです。
「ガガガガ・」が鳴り止むと切断が完了しています。	歯数が４０から６０に増え、歯先が一挙に小さくなります。左上の歯数４０の抜き跡と比べるとその違いが分かります。
切断スピード１０、レーザー出力２０のままですが、切断面は十分に綺麗です。	全周にわたり歯先形状に著しい乱れはないようです。
設計通り外径（歯先円径）２０ｍｍ。現時点でピッチ円径、歯底円径は考慮していません。	保護紙を剥がして切断状況を確認します。精緻な印象を受けます。
拡大してみると、歯先が綺麗なインボリュート曲線を描いています。歯数を６０に上げてもこの切断結果・・、ＡＱＬＶ－４００の実力でしょうか。
最後に、歯数６０のまま外径を１５ｍｍに変更してみます。	レーザー加工機にとってかなり厳しい切断条件のはずです。
「ガガガガ・」がほとんど「ガー」に近く聞こえ、レーザーヘッドの移動量はわずかです。	レーザービームの通過痕が鮮明です。細かな形状に十分追随しています。
母材から引き抜く際、やや引っ掛かりがあり強めに押し込んで取り出しました。	アクリル材の裏側まで完全にカットされていなかったようです。押し出す際に歯先が引きちぎられています。
ここでレーザー出力を上げる気にはならず、スピードを少し落としてみます。	歯数６０、外径１５ｍｍを再度切断してみます。
スピードの増減と出力の増減は、必ずしも同じ傾向で影響するわけではないようです。	アクリル材の両面とも、レーザーの通過痕が綺麗に残っています。
スピード１２の場合よりもいくらか容易に取り出すことができます。	先ほどのような歯先形状の乱れはないようです。
保護紙を剥がします。レーザー出力が大きすぎると保護紙がアクリル材に融着することがあります。	歯先まで融着もなくペラッと剥がれます。外径１５ｍｍに切断されています。
歯車表面に「３０」と記入されていますが、「２０」の誤りです。	外径１５ｍｍに歯数６０を刻む細かさですが、何とか歯先の形状が保たれています。
使用しているカメラのマクロ撮影ではこれが限界です。それでも指紋が鮮明に写り込んでいます。歯先のインボリュートが再現されているのか今一つ判別出来そうにありません。それでも、歯の１枚１枚がしっかり分離しており、歯車として最低限機能させることは可能かと思われます。
先ほどスピード１２で切断した歯車と噛み合わせてみます。	やはり問題なく噛み合います。片方に刃先の乱れがなければ、ほぼ完璧に回転を伝達できそうです。
かねてから抱えていた課題とは、ウォークマンのようなカセットプレーヤーに多用されている樹脂製平歯車の自製です。外径１０～２０ｍｍの精密な歯車が組み込まれていますが、経年劣化により樹脂が変質し歯車が割れてしまうトラブルが頻発しています。CDプレーヤーのトレイ駆動ギヤなども同様です。そして、外径も歯数も軸穴もまちまちな樹脂製平歯車は、補修部品の入手はほぼ不可能いまな状態です。ごく稀に、歯車の詰め合わせセットの中から代用可能なものを発見できることもありますが。テクニカルパートナーのY氏からも、何とかならないかと相談されており、ＬＣＤプリンタによる製作なども検討してきました。専門業者に外注すると、金型を起こして射出成型となり歯車１枚に莫大な費用がかかります。まだまだ切断条件を細かく調整する必要があるものの、この程度の品質であればウォークマン用中間伝達に用いられる平歯車として、十分代用になる部品を製作できそうです。そして、ついに本性を現したと言いますか、ＬＡＳＥＲＶＥＬＯＣＩＴＹ・ＡＱＬＶ－４００の基本性能を実際に目の当たりにして、１級部品ばかりで構成された本格的レーザー加工機の実力を思い知らされる次第です・・ここまで凄いとは。