DRO

2018年04月24日

trucks

ハの字 回転橋を支える4つの台車を作り始めた。ちょうど良い1.25 mm厚の押出し材のチャンネルが見つかった。高さ幅とも 9.9 mmである。
 それにボールベアリングを車輪として取り付ける。円周上であるから、軸は微妙に絞られる。計算するとサインが 1 / 35.3 である。シャフトを通すと、写真のようにハの字になって、424 mm先で交わる。この種の工作にはDROは役に立つ。計算値をそのまま穴あけして、できあがりだ。
 
 二つの台車を取り付けるビームはある程度の長さがあるので、取付け角度は3度以上ある。これは割出盤上でフライスを使って削り出す。大きめのブロックから8割以上を粉にして作ることになる。

 フライスで粗取りしてからヤスリで仕上げる。一度に一つしか見られないから、多少の不揃いでも問題ない。
 この台車の本物の写真が見つからない。全体を4輪で支えているタイプの写真は自分でもいくつか撮ってあるが、8輪タイプは無い。見えにくい構造であるから、機能だけで良いわけだが、支点の高さ等に興味がある。
 速く走るものではないので、どうでもよいが、気になる。8輪のうち1輪だけが、駆動用のようだ。それらしいモータの形の鋳物があるので飾りにそれを付ける。その雨よけの小屋掛けも必要だ。

moving hole with silver solder 支点位置を間違えたが、軸を通して銀ハンダで焙り付けしたのち、2枚刃のエンドミルで開け直した。こういう時は銀ハンダは便利である。銀ロウ並みに硬い。 

 橋の構造体の設計も始めた。900mmの長さで完全に直線にせねばならない。レーザ加工も考えたが、構造が堅くなるので、ブラスの薄板製にする。3つに分けて作り、接合する。

2018年02月03日

Z軸 DROの取り付け

Z axis DRO フライス盤の改良工事を終わらせておかないと、転車台のちょっとした部品の製作にも支障が出る。切込み深さ方向のディジタル表示器が必要であるが、クイル部分が本体とは別に微妙に回転するのが困ったものである。
 クイル quill とは鳥の羽の軸部分を指す言葉で、要するに中空軸のことだ。電気機関車にもクイル駆動がある。中空軸があって、中で別の軸が回転するようなものを指している。このフライス盤は設計が拙くて、少しだが、上下するクイル全体が廻ってしまう。中央の太いスティールの丸棒が廻るのだ。考えられない間抜けな設計で、廻らないようにするのはとても難しい。

Z-axis DRO3 クイルが回転すると、取り付けたDROが捻じれてしまう。クイル表面の円周上で0.3 mm程度の動きである。当て金を作って、そこに当てて変位を検知しても良いが、仕上面の精度で0.02 mm程度はばらついてしまう。

 支点を遠くに持っていって、微妙な角度の動きの影響を無視できるようにしてみた。長い棒を立てたとして、先端を少し振らせた時、高さが測定できるほど変化するか、を考えればよい。
 取付け位置はクイルの外周上より少し遠いところにある。200 mmの棒の先が、0.2 mm左右に振れると、概算で背の高さは0.0002 mm弱低くなる。DROは0.01 mmの差を拾うので、全く影響はないと言える。十分に近似は成立しているのだ。
 
Z-axis DRO2 この棒は2x4 mm のブラス平角棒で、左右の剛性はほとんどない。前後にはやや曲がりにくいが、多少は撓むので2x2の支えを入れた。これはよく効くブレイスで、後ろには全く撓まなくなった。しかし左右には自由に撓む。
 落として使えなくなったノギスのクチバシを切り落とし、ネジで留めた。デプスゲージ部分を上にして、ハンダ付けした。あらかじめハンダメッキしておいて、炭素棒で 一瞬でくっつける。ネジの本数を減らして、接着剤で補助している。

Z-axis DRO4 ノギスの切り落とした少しの出っ張りを、フライスで削り出した部品で押えている。下の台形の断面のブラス隗は、その辺にあった切れ端を使っただけで、形には全く意味はない。
 クイルを最大限捻じっても、読みには全く影響しない。それは成功なのだが、上に突出しているので、コレットの引きネジを廻すのが少々やりにくくなった。左手でやれば済むことではある。引きネジを廻さない方法を考えるべきかもしれない。
 一方、短くすると、かえってうっかり引っ掛けやすくなるようにも思う。しばらく考えて、結論を出そう。

2018年01月22日

Z軸DRO

 フライス盤の動力系の改良が終わり、残るはZ軸のDROの取り付けだ。

 非常に困ったことに、クイルが、スピンドル本体の中で0.5度ほど回転する。DROを付けたら、捻られてしまう。 回転を止めるにはどうすれば良いか、考えているが、妙案が浮かばない。
 回転を許容して摺動するようにすると、どうしても1/20mm程度の誤差を認めなければならない。根本的に構造を改良するにはかなりの工事が必要で、そこまでやるほどの価値もない。

 このフライス盤は、いろいろな点で詰めが甘い設計で、経験の足らない人がやっつけ仕事でやったことは間違いない。つまらないところの剛性が必要以上に大きい一方、ここぞというところがダメである。

 この機種の拡大改良版は 幾つかあるが、どれも共通した欠点がある。筆者の自宅にある機械はその部分を徹底改良した。原型をほとんど留めていない。どうして売る側がそれに気がつかないかが不思議だ。

2017年11月01日

続 micromill X-1 改造

 Y軸DROは、ボール盤の穴深さ測定用に買ったのだが、その必要性もなく、放置されていたものだ。リモート表示になっているので都合が良い。
 アルミ・アングルに孔をあけ、切り落として取り付け具を作った。アルミ合金は粘いので、ネジが切りにくい。良い切削油を付けて、作業する。
 
Installing DRO 上から見た図で、下が左側である。本体に孔をあけ、同様の方法でネジを切る。Y軸方向に取り付け、読み取り装置の裏に金具を付けて、Y軸に平行に動くことを確認する。それに厚目のリン銅板を付け、Y軸テイブルに接着する。これも微妙な反りを吸収させるためだが、事実上、動きは見えない。もし反りが変わるのが見えるようなら、取り付け位置が間違っているのだ。

 接着にはスーパー召鰺僂い襦M郎泪好廛譽い任茲油気を取り、1日放置する。

 フライスのテイブルの座標は左手前を(0,0)とする。要するにテイブルが左に動くとX軸の数字が増えるようにする。また手前に動くとY軸の数字が増えるようにする。これを逆にしているものを見たことがある。本人しか使わないのでそれでも良いだろうが、一応常識というものは踏まえておきたい。
 当然Z軸もテイブル面がゼロ点だから、スピンドルが下に動けばマイナス方向である。Z軸DRO化はベルトドライヴ化が終わってからになる。リモートの表示器が手に入れば良いのだが、最近はどれを見ても高い。数字を首を傾げて見なければならない。昔は安かったのだが。  

 ベルト化改造部品は12月中旬到着のようである。注文された方は、電気部品を収納する箱を手に入れておいて戴きたい。本体の蓋を開けて、中の電装品ユニットの大きさを測定し、それが収納できるプラスティック製箱を用意されると良い。アルミ製でもブラス製でも良い。とにかく、さっと入替できるようにしておくべきである。現行の金属製の箱部分は、ごっそり外して捨てることになるからだ。
 現在の状態を写真に撮っておくと結線状態を確認しやすい。一度線を切り離すと作業が早くなるので、準備されることをお勧めする。


drill bit  ところでこれは何だろうか。電気ドリルに付けるものである。アメリカのホームセンタで30年前に買った。日本では見たことが無い。下の方に見えるらせんは、ドリルの刃の一部が見えているのだ。角のみではないから、触っても痛くない。先端が円錐台になっているのがヒントである。ここまで書くと、答を書いたようなものだが。 


2017年10月30日

micromill X-1 改造

micrimill DRO equipped 無期限貸与、実質的には寄贈されたX-1は完全に分解し、ネジを日本製に取り換えた。以前自分の旋盤やフライスを整備した時に買ったネジがまだ残っていたので、簡単な作業であった。中国製のネジは首がちぎれることがあったので、事前にその要因を排除したわけだ。カミソリ部分を念入りに調整し、全く引っ掛からず、滑らかに動くようにした。これには時間を掛けた。

 いくつかの部品を削ってみたが、普段からダイヤルを見て仕事をしていないので、うまくいかない。何度も間違えてしまい、あきらめた。自宅で部品棚を漁ると、DROが2本出て来た。落として先が曲がり、使えなくなったデジタルノギスも1本ある。それらを使って3次元DRO化してみようということになった。

 ブラスの角棒を斜めに削って沈め穴をあけ、テイブルに取り付けた。鉄鋳物だから、ドリルで穴を開けるのは簡単だ。出てくる切り粉は微粉状で、触ると手が真っ黒になる。グラファイトのせいだ。作業している穴の下に強力な磁石を置くと100%集められる。

 タップでネジを切るが、相手が鋳物であるから、低速の効くインパクトレンチで何度も往復させて切った。電動工具を正確に保持していれば、折ることはない。要はトルクだけが掛かるようにすることだ。少しでも重くなれば直ちに逆回転して、抜き取る。もちろんインパクトが効く前に止めなければならない。切削油は要らない。含まれているグラファイトが有効に働く。

 X軸DROを取り付ける。これは自宅用に買ったのだが、少し長さが足らず、取り替えたものだ。本体の裏にはリン銅板を曲げて取り付け、一端は本体に接着剤で貼り付ける。この取り付け方は簡便で、なおかつ多少の反りなどを吸収させることができる。斜めに付けると見易くて良い。
 もう一つのY軸の表示は並べて付けるが、それは水平にするから勘違いもなくなる。 

2012年10月05日

続 DRO

vertical-mill 筆者がDROを採用した最も大きな理由は、インチ目盛の機械を購入したからである。今使っている旋盤はアメリカに居た時に買ったので、必然的にインチ目盛であった。Bill Melisという鉄砲鍛冶の大家について習ったので、インチ目盛のテクニックは身に付いた。しかし、ミリで加工したいときもある。

 一所懸命に電卓で計算しても、間違って泣きを見ることもあった。ダイヤルゲージのミリ単位のものを買って刃物台に付けたけれども、決して楽しい作業ではなかった。そうこうしているうちに、DROが安くなる気配があり、試しに買ってみると、なかなか具合が良い。3軸のディスプレイの価格もそれほど高くなくなった。
 思い切ってフライスに付けてみると、今までのあの苦労は一体何だったのかと思うほど効率が上がった。と同時に、頭の中はガクンと音がするほど劣化した。もうインチの分数計算は頼まれても出来ないような気がする。

 コレットや刃物が全てインチサイズなので、事前の計算には多少の注意は必要だ。しかし、先回お見せしたような起点を決めた数値による切削は容易で、一回も間違えたことはない。たとえミリ単位のダイヤルのついた機械を使っていたとしても、DROを使うほど容易な切削は考えられない。

 軸距離が大切なギヤボックスも一発で穴開けが完了し、ギヤの噛み合いは極めて正確だ。このような時は二枚刃のエンドミルを用いる。四枚刃のエンドミルではドリル代わりに切り込めないからだ。

 フライスは、使いこなせれば極めて安い工具であると思う。最近は糸鋸代わりに細いエンドミルで切り離しをすることもある。ワークを見ることもなく、DROの数字だけを見ている。

 起点を決めるのはいつもこの工具である。安くて正確なのでお勧めしたい。最初に打ったポンチ穴をゼロゼロ点にする。この画面の下の方のChris' Tipsに動画があるので、ご覧戴きたい。

 今筆者が興味を持っているのはこのウェブサイトである。RS232を持つ使わないコンピュータをDROにする工夫である。コンピュータと連動させるので、かなり複雑なことができる。上の図はここからお借りしている。

2012年10月03日

DRO

712_5602-2 以前彼に勧めたDROが採用されていた。価格があまりにも下がって、付けない理由が見つからなくなったからだろう。この台湾製の縦フライスの3軸全部に付けられていた。


712_5604-2 この図面はUSRAの0-6-0のフレイムである。もともとはLobaughのフレイムであるが、それを複製することにしたのである。スクラップ屋で安価に購入したアルミ材を削り出して、鋳縮みを含めた大きさに削り出す。図面を見るとDROで加工するべき手順が良く分かる。起点を決めてそこからの絶対値で加工する。もちろん刃物の直径を含めた寸法が出してある。この検算をするのにつきあった。簡単な計算ではある。彼はこのフレイムをロストワックス鋳造で複製するのである。元型は砂鋳物で抜き勾配が大きく、あまり恰好が良くない。

712_5614-2712_5615-2712_5612-2 これらが3軸の棹である。昔は1本十万円もしたのだ。現在の価格はなんと6インチ(15cm)で 34ドルほど、12インチ(30cm)で42ドルほどである。48インチは60ドルほどである。あまりの安さに卒倒しそうである。おそらく今が底値で、急速に値上がりするであろうと思う。
 この機種はディスプレイが個別になっている簡易型である。もちろん棹を買うと付属してくるのだ。しばらく休んでいると、電源は自然に切れる。1/2を出す機能は無いので、旋盤のY軸には使い難いが、それにしても安い。

2006年09月19日

Self-Ejecting Chuck Wrench

e75a0824.jpg これは旋盤のチャックを締めるハンドルであるが、小さいスプリングがつけてあるのがミソである。

 旋盤を持っている人なら、どなたも一度や二度はハンドルを挿したまま起動させて、冷や汗をかいた経験がおありではないだろうか。
 
 Billの旋盤では、このスプリング付きのハンドルを使った。手を放せば飛び出してくるのである。
 うまい工夫だと感心していたら、「そんなもの、戦争前からあるぞ。」と言われてしまった。日本ではまず見ないように思うが、いかがだろうか。Bisonの製品はこんな形である。

 筆者のチャック・ハンドルには、スプリングをはめるのに適する細くなった部分があるので、適当なスプリングをはめて使っている。あまり堅いスプリングでは押し込みにくいので、かなり柔らかい物を使うのが良いようだ。

 ボール盤のドリル・チャックのハンドルを、挿したまま起動することもたまにある。鎖でぶら下げてあるので飛んでくる心配はまず無いが、かなりびっくりする。これも同じ理屈で出来ないかと試作したが大変調子が悪い。太くなりすぎて良くない。
 中心の部分が、ぴょんと飛び出るようにできればいいのだが、熱処理してあって穴をあけるのは難しそうだ。焼きなまして加工してみようと思っていたら市販品があった。
 ただし、これはかなり大きなキィである。小さいのを作ってみたいものだ。人間の考えることは世の東西を問わず、みな一緒であると納得した。

2006年09月18日

Z軸 DRO

7c283d38.jpg どうしても目盛りが半分に表示される装置が欲しいので、電子工学の専門家のK・K氏に頼んだ。二つ返事で作ってくれた。

 これがその装置である。任意の場所でゼロを設定することが出来、直径および半径の差分が表示される。

 これを使うと便利な事この上無い。あと0.02mm削るなどという切削も訳なくできる。これを導入してから殆ど失敗が無くなった。

 このような便利な装置がどうして売られていないのだろうと調べてみたら、三軸DROを買えばその機能が付いていることがわかった。しかしとても高価だ。


 しばらく前に写した写真であまり整頓していないところはお許し戴きたい。
 写真の右奥が昨日の説明の心押台である。4インチ(100mm)のノギスをちょん切り、ブラスのリング状のスクラップと角材で作った支持台につけた。見やすいように角度をつけてある。2時間の工作である。
 X軸は6インチ(15cm)のノギスをつけた。これもジャンク箱を探してそれらしい部品を介してつけた。
 Z軸はK・K氏に戴いた物で、Mitutoyoの高級品であった。デジタル出力を強引に取り出してある。



2006年09月17日

”DRO"について

bc373a4d.jpg これがC型コレットとクローザ(締めるもの)である。主軸を貫通して締める。中空軸であるから長材を通したまま、つかめる。入手したものに少々の加工を施して筆者の旋盤に合わせた。

 ブラス色のものは前述のEmergency Colletで好きな太さの穴をあけて使える。今はミリサイズの穴を空けて使っている。

 今日の表題のDROとはDigital Read Outのことである。すなわちデジタル読み取り装置だ。普通、こういう装置は20万円以上するものだ。しかしいくらなんでも高すぎる。
 

 筆者はインチサイズの旋盤を使用している。インチのネジが手に入りにくかったので自分で作るには便利であった。しかし、そのようなネジも日本で簡単に手に入るようになり、わざわざ自分で作ることも無くなった。 車軸はミリ規格だし、いちいち換算して作るのが面倒になってきた。送りネジをメートルネジに取り替えればメートル法の旋盤になる。この際、取り替えてみようかと考え始めた。

 そんな時、中国製のデジタル・ノギスが異常な安さでアメリカで市販され始めた。1本20ドル以下なら迷うことも無い。たくさん買って友達に分けたりした。4インチ、6インチのノギスを旋盤に当ててみたらどうやら使えそうだ。それでは、DROを限りなく安く作ろうということになった。ノギスの首をはねて、取り付け金具を介して固定するのだ。そうすれば、インチもミリも両方同時に使える。

 心押台のドリルの進み代は今まで、1回、2回と数を数えてこの目盛りまでという具合で加工していた。それをデジタルで直読できればありがたい。いつでも0に戻せるので、0起点からの深さがすぐ出る。思いついたその日に作ってしまった。

 次はX軸である。これも訳なく作れた。Z軸(前後方向、つまり工作物の太さの方向)には参ってしまった。取りつけたは良いが、1mm進むと直径は2mm細くなる。今まで失敗したことが無いのに、DROをつけたら余計に失敗するのである。どうしても数字を信用してしまうからである。だから、直径をあと0.05mm削るところを0.10ミリ削ってしまうことが多くなった。
 しかも、もう材料が無いものに限って失敗して、頭を抱える羽目になる。どうしても刃物が進む量の二倍を表示するものが必要である。

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