‘金属工作’ カテゴリーのアーカイブ

Vise Maniac

2013 年 2 月 24 日 日曜日
Vise Collection

Vise Collection

 

新年早々、バタバタしており、足の具合も良くなかったのでしばらくブログから遠ざかっていました。

もうすぐ暖かくなりそうなので、そろそろ活動開始!

 

フライスの改造が一段落し、工作室をかたづけていたら、バイスがゴロゴロ、いつの間にか、こんなにバイスが貯まっていました。
バイスとは、万力のことで、工作には欠かせない物です。
必要に迫られて、各種サイズの物を買いそろえたり、例によってオークションで安売りしている物を
後先考えずに買って見たり……
写真に写っている以外にもいくつかあるはずですが、大部分は大陸製の安物か、国産の中古のものです。

万力と言っても木工等では加工する木材を固定する程度ですが、
金属加工となると、直角を正確に出す精度と、大きな力が加わる工作機械に固定するため強度が必要とされます。
きちんと固定できるバイスがあるか無いかで、工作精度が決まります。
この写真はバイスをフライス盤にセットしているところですが、ごらんの様にダイヤルゲージで計りながら素材両端で2~3/100mm程度までは平行を出します。

Setting

Setting

この様にきちんと精度を出して固定しておくと、素材を外したり向きを変えて固定しても平行が出ます。

テーブルをX軸で動かすと直角に移動するため、正確な加工が出来ます。(腕が良ければ... 🙂

傾斜バイス

写真3 傾斜バイス

 

 

手持ちのバイスの中で一番大きな物は写真3の傾斜バイスです。(最初の写真の右中段にあるものです。)

回転テーブル付きで重さは25kgはあります。
これがいつ必要になるかは分かりませんが、最近オークションで手に入れました。
こんな物足の上に落とすと、確実に身体障害者になってしまいます。(もう半分障害者ですが…)

 

 

 

 

 

 

 

逆に一番小さな物は写真4の物で、たばこの箱の半分程度、親指ほどの大きさしかありません。小さな物をはさんで、バイスごと大きなバイスで加えて固定します。

MicroVISE

写真-4 MicroVISE

 

気合いを入れて削るときには、写真5の精密バイスの登場になります。バイス全体の精度は0.0002inを確保していると言われ、ねじで押さえつけるのではなく、斜め下向きにネジで引きつけて固定します。USのネットショップから買いましたが、送料の方が高く付きました。(それでも国内で買うより安いのですが…)

 

MillingVise

写真5 精密バイス

今度は自分でバイスを作ってみようかなァ…..。

フライス盤改造

2012 年 9 月 2 日 日曜日

初めて購入したフライス盤はプロクソン社製のホビー用フライス盤でしたが工作範囲が狭く、
全体に華奢なためアルミの工作が精一杯で、鉄やステンレスの加工にはつらい物がありました。

Proxxon

左はProxxon 右は買ったままの中華フライス XJ9512

オークションなどで出ている機種でもう少し本格的な物をと情報を集め、最初から改造することを前提に今使用しているフライス盤を購入したのは2006年7月でした。
改造の事例はネット上には色々あり参考にさせて頂きました。
支柱の補強から始まり、ギヤードライブをベルトドライブに改造、そして、最大の改造はXYテーブルの換装でした。
オリジナルのXYテーブルは、強度が無く、バックラッシュも多かったため、一寸強引な切削を行うと悲鳴を上げていました。運良く国内の商社が大型(75KG ある!!)XYテーブルを在庫処分で販売していたので、これに交換しました。
これらの経緯は別のサイトに上げておきます。これが終わったのが2007年の春頃で、それ以降機嫌良く使用してきました。

XJ9512改造

XYテーブルを換装し、ベルトドライブ化
テーブルだけで75kgあります。

最近、主軸のガタが気になり始め、モータの低速時のトルクの無さと回転の不安定さもあったので、(オリジナルは550WのDCモーターをPWMでスピードコントロールをしている)スピンドルヘッド全体を改造することにしました。
と言っても、現行のヘッドをバラして改造すると、改造の工作が出来なくなるため、ヘッド部分を新しく作り、動いたら交換すると言う段取りです。
幸い、中華フライスは数多く出回っている様で、USのネットショップには交換部品が数多く販売されています。
必要最小限の部品を手配し、モーターは以前手に入れてあった三菱の400WACサーボモータを使うことにしました。

購入した部品、右はACサーボモーターとプーリー

USより購入した部品、右はACサーボモーターとプーリー

ところがここに落とし穴が…..。
ACサーボモータは小型でパワーもあるのですが、電源をつなげば回る物ではなく、コンピュータ制御のコントローラーを必要とします。当然コントローラも仕入れてあったのですが、三菱電機のFAサイトからダウンロードしたマニュアル(PDF)だけで300ページ。配線図やプログラミングを理解しながら、手動制御盤を制作し、接続ケーブルも自作、配線チェックも行い、……でも回らない!!  変なエラーコードを返してくるため余計混乱し、悩むこと2ヶ月。メーカサイトのFAQを丹念に調べて、やっとコントローラーのジャンパーが必要なことに気づきました。この配線を一本つないだだけで、今までのことが嘘の様に快調に回ってくれます。

制御盤、右は時期回転センサー

主軸のプーリーにマグネットを取り付け、磁気センサーで検出した回転数を表示しています。
左の四角い箱は製作した制御盤です。

スピンドルプーリーにマグネットを取り付け、磁気センサーによる回転計も組み込みました。3000rpmまで出るようです。音も静かになり、低速時のトルクも安定し快適に削れます。

Before-After

右が改造後です。ドライバーは壁に固定してあります。

これで半年がかりのヘッド改造が終わりました。
フライス改造も6年越しでで、既に原形をとどめなくなり、オリジナルのパーツで残っているのはカラム(青い支柱)のみになりました。これもそのうち交換することになるでしょうが、しばらくは改造お休みです。

そろそろ真空管をいじらないとお師匠様にしかられそうですので….。 夏が終われば真空管シーズンの始まりです。

 

追加改造

ベルトカバーの追加改造 今1500rpmで回転していますが、3000rpmくらいまでは回ります。

一応フライスは動くようになったのですが、ベルトとプーリーがむき出しで、ちょうど目の高さで3000回転/分するのはあまり気持ちのいいものではありません。

安全も考え、ベルトカバーを追加しました。材料は100均で見つけたトレーです。

ポリプロピレン製なので加工は簡単で、1時間ほどで完了。

これで安心して使えます。

明けましておめでとうございます。

2011 年 1 月 2 日 日曜日

1月2日、自宅からの富士山

明けましておめでとうございます。

本年も、イメージングソリューションズ並びに「非ITブログ」を宜しくお願いいたします。

ジンバルサポート

久しぶりのブログ投稿です。新年の話題としては?なのですが、そこは「非ITブログ」。昨年の趣味の報告です。

F君にソソノカされて、旋盤、フライスの練習をかねてジンバルサポートを作ってみました。ジンバルサポートとは撮影用の器材で、動く物の撮影に使用される三脚の雲台の様な物です。カメラに長い望遠レンズをつけると、重心が前に寄るため操作性が悪くなります。これをさけるためにレンズを含めた重心を回転部分の支点に合わせることで自由にカメラを振ることが出来ます。市販の物は色々な構造があるようですが、取り敢えず作りやすさを優先して作ってみました。(図面?そんな物はありません。現物合わせで行きます。

以下は、その製作工程。

最初は材料の切り出しです。
軽量化のため10mm厚のアルミの平板を中心に加工します。

青い所はケガキ用の青ニスが残っています。

スイングシャフトの製作

強度を考慮して、フランジとシャフトは一体構造。20mmの鋼材から、フランジ部分を残して、8mmのシャフトを削りだします。8mmにしたのは手持ちのベアリングに合わせたのですが、後々これが後悔の原因に…

フランジ取付け用ネジ穴の加工。120度間隔で正確に開けます。

シャフトをくわえているのはロータリーテーブル。こんな物が無いと、正確な穴あけは出来ません。「腕より道具」です。

半円形の加工も出来ます。

軸受け上部の半円形加工も、ロータリーテーブルとフライス盤で正確に削れます。

スイング部分の完成です。

ハンマートーンの塗装をして一応完成。写真には見えませんが、左右のシャフトはベアリングで受けているので、軽く動きます。スイングのロックには自転車のブレーキを使用しています。[SHIMANO]のロゴがご愛嬌です。

とマア、試作は終わりF君にテストをしてもらいましたが、ヤッパリ回転機構も必要だとのこと。改造にかかります。

結構な重量(おそらくカメラとレンズで5Kgは超える)を支えて振り回すので構造に注意を払います。結局軸受けにはスラストベアリングを使用することにし、下の写真の様な部品を作りました。

回転部分の部品

三脚取り付けのプレート(右下の長方形)は厚さ10mmの磨き鋼板その他はアルミで製作。右上の白いジュラコン製の部品はブレーキパッド用のブッシュで、レバーでシャフトを押し付けて固定されます。レバーハンドルの下のドーナツ型の部品がスラストベアリングで、垂直方向の加重を支えます。

全体を組上げたのが以下の写真。

完成図

カメラを取り付けたのが、以下の写真です。

なんと言ってもレンズがデカ過ぎる!

全ての回転部分にはベアリングを使用しているため、軽く動きます。

F君に評価してもらうと、動かして撮影する限りは問題ないが、固定するためにロックした場合、ガタが残るとのこと。

全体的な、剛性の強化とブレーキ機構の検討が今後の課題です。特にブレーキ機構は中間の適度なフリクッションと、確実なロックを両立させ無いと行けないため難しい問題です。剛性の方は重さを我慢してもらえばどうにでもなるのですがねぇF君。

旋盤買って何作るの?と言われ続けてきました私の一坪鉄工所ですが、実用品をなんとか作ることが出来ました。

今年も精進したいと思います。