Claude に基板を作ってもらって、HAKU で削ってみました

かわロボの制御基板を、Claude Code（AI のプログラミング支援ツール）に作ってもらって、切削で作ってみました！

切削した基板に Stamp-S3Bat を載せたところ

切削なのでエッチング液もいらず、データができれば数十分で基板が手に入ります。ただ、データは AI が作れても、削るのは実物です。はまったところが色々あったので、まとめておきます。

きっかけ

レパード（かわロボの機体）の基板は M5StampS3 用でしたが、バッテリーを積める Stamp-S3Bat（小型の ESP32-S3 モジュール）に乗り換えたくなりました。そこで「M5StampS3 用の基板と FW（ファームウェア）を S3Bat 用に直して」と Claude に頼んだところ、次のものを一式作ってくれました。

新しいピン配置に合わせた FW
JLCPCB（基板の製造サービス）に発注する、2層基板のデータ ※1層基板動作確認後に発注
手元の機械で削る、1層基板の Gコード（工作機械を動かす命令のテキスト）
組み立てるときに見る資料

この記事含めて、寝たり風呂入っている間に作ってもらったので、楽です。

使ったもの

機械：HAKU（CNC、コンピューター制御の切削機）
制御ソフト：Mach3
確認ソフト：NCVC（Gコードの経路を画面で確かめるソフト）
工具：φ0.5 のフラットエンドミル1本（溝も穴も外形も、これだけで削ります）
材料：紙フェノールの片面基板

切削中の様子

配線は基板の片面だけです。GND（電源のマイナス側）は配線せず、溝を彫った残りの銅箔をそのまま使います。ベタアースってやつですね。削る量が少なくて済むのも良いです。

はまったこと

実機を通すと、順番に出てきました。

NCVC で、原点へ向かう謎の直線が出る

Gコードに Y10 のような小数点なしの座標があり、0.001mm 単位として読まれて Y=0.010mm へ一直線に動く経路になっていました。切り込んだまま動くので、そのまま流せばエンドミルが折れそうです。NCVC で見ておいて良かったです。

座標は Y10.000 のように、必ず小数点を付けることにしました。

コメント行で止まる

親切のつもりでファイルの先頭に ( ) のコメントを書いてもらったのですが、流すとそこで止まりました。G ドライブに残っていた過去の Gコードを Claude に探してもらい、書き方をそちらに揃えて解決です。

溝が銅まで届かない

最初は切り込み 0.10mm で流したところ、基板の上半分だけ溝がほとんど入りませんでした。原因は基板の傾きや反りのようです。銅箔は薄いので、0.1mm の傾きで届かなくなります。（HAKUの整備の問題）

0.15mm に深くしても微妙で、手で調整して切り抜けました。

Stamp-S3Bat が基板に入らない

穴あけまで終わって、いざ挿そうとしたら、1.5mm くらい幅が足りません。

Claude を詰めると、参考にしたフットプリント（部品の形状データ）がピンの無い表面実装版のもので、列の間隔が 17.3mm でした。私が使うピンヘッダ付きの版は公式の寸法図で 15.24mm です。同じ名前の部品でも版で違うので、寸法図と実測で確かめるのが良さそうです。

発注する前の2層基板にも同じ間違いがあったので、先に1層を削っておいて助かりました。

捨て板まで削る

Claude が板厚を 1.6mm と決めつけていて、実物は 1.0mm なのに 1.75mm の深さまで削っていました。基板の下の捨て板がやや削れました。こちらも確認しなかったのが悪いです（ノギスで測るだけでした）。

タブを忘れてむしると剥がれる

外形を切り抜くときに、基板が飛ばないよう4か所に細いつなぎ（タブ）を残しています。これを忘れて、むしり取ると銅箔が部分的に剥がれます。切ってから外しましょう（やりました）。

できあがり

切削後の基板。溝と穴が入っている

貫通の仕上がりは良好で、Stamp-S3Bat もちゃんと挿さりました。基板としての動作確認はこれからです。

片面基板にはシルク（基板に印刷された文字）がないので、どの穴が何の端子か分からなくなります。そこで、部品を挿す面と、裏返して左右反転した切削面の図を作ってもらいました。全部の穴のすぐ横に名前が書いてあります。

実装面の組立図

切削面の組立図。左右が反転している

この図は FW にも組み込んであり、基板のローカルサーバーから開けるようにしました。

やってみて

データを作る部分はかなり任せられる一方で、機械に載せる前の確認はやはり人の目が頼りでした。特に板厚や実物の寸法のように「測れば分かること」を AI が推測で埋めてしまうと、そのまま削れてしまいます。今回の失敗を受けて、削る前に Gコードを自動で検査するスクリプトも作ってもらいました。

直したデータをすぐ削り直せるのは、切削の良いところです。

公開しています

ノウハウ、Gコードの生成スクリプトと検査スクリプト、Claude Code 用の手順書（スキル）を GitHub で公開しました。上の組立図も README で見られます。Mach3 で基板を削る方の参考になれば幸いです。

GitHub：sin1n24/pcb-mill-mach3

製作の経過は X のスレッドにも載せています。

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