フライス盤
2025年05月15日
続 Bill Melis氏からの秘伝
�ァ／亙�は down milling（ ワークを押し下げる方向に切り込むこと）で切削を行う（要するにすくい上げる方向ではないということ）。これはプロには当たり前のことだが、アマチュア用の機械では難しい。送りネジのバックラッシを調節できないものがほとんどだからだ。（趣味工作用の縦フライスの送りネジにはバックラッシ調節用のダブルナットが付いているものを見たことがない。すなわちアップ・カットしかできない。また、趣味用としての横フライスの機械はなさそうだ。）
送りネジに遊びがあるとワークが動いて喰い込むことになる。
�Α�切削油を電動ポンプで十分に掛けながらゆっくりと速度を保って移動させる。一回で切るようにする。油が切れた瞬間に破滅するから、油を切らさないようにする。要するに温度変化を最小にするということだ。作業の前に切削油の温度がほどほどに上がっていることが不可欠だ。それを掛けてワークの温度が上がったのを確かめてから、削り始める。
長いものは温度変化による膨脹・収縮が無視できない。これはライフル銃を扱う Bill の長い経験から来た教えだ。 ワークをダイに締める時にも油を塗る。油が無いと浮き上がるそうだ。
これで出来上がりだ。素晴らしいものが数分で出来上がる。上記の方法で、一か所でも間違えると喰い込んでめちゃくちゃになり、刃物も折損する。横フライスをお持ちの方で、腕に覚えのある人はやってみて欲しい。
送りネジに遊びがあるとワークが動いて喰い込むことになる。
�Α�切削油を電動ポンプで十分に掛けながらゆっくりと速度を保って移動させる。一回で切るようにする。油が切れた瞬間に破滅するから、油を切らさないようにする。要するに温度変化を最小にするということだ。作業の前に切削油の温度がほどほどに上がっていることが不可欠だ。それを掛けてワークの温度が上がったのを確かめてから、削り始める。
長いものは温度変化による膨脹・収縮が無視できない。これはライフル銃を扱う Bill の長い経験から来た教えだ。 ワークをダイに締める時にも油を塗る。油が無いと浮き上がるそうだ。
これで出来上がりだ。素晴らしいものが数分で出来上がる。上記の方法で、一か所でも間違えると喰い込んでめちゃくちゃになり、刃物も折損する。横フライスをお持ちの方で、腕に覚えのある人はやってみて欲しい。
2023年09月08日
続 既製品の客車を手直しする
ブラスの角棒を所定の長さに切った。連結器座の深さ分をフライスで削って差し込み、ネジを立てて留めた。すなわち、前後2つの連結器座が完全につながる。これで、垂直に床に落としても生き残るだろう。背骨だけで350 gもあるから、断面がチャンネル状になるように切り込むことも考えた。それをやると反るだろう。
全体で1 kg強だ。ピヴォット軸を採用した3Dによるナイロン台車の許容軸重を2倍以上、上廻る。ボールベアリングを使わねばならない。
この編成の車輌だけが全金属製で元々重かったこともある。他の車両は側板と妻だけがブラス製で、残りは木製なのだ。450 g程度であるから、ピヴォット軸受の許容値である。
この客車は、５輌セットの３線式であった。例によって大きなカプラがついていたが、つないだ瞬間に壊れてしまいそうだった。鉄道玩具であるから、扱いが模型よりはるかに荒いはずだが、何の手立ても施されていない。
2022年04月27日
続々 装着マニュアルを書く
ウォームギヤは、効率が低いと昔から言われている。それは進み角が小さく、ウォーム径が大きいときである。今回頒布のウォームはその点を最良の領域に持っていき、さらに素材の吟味、歯切りカッタの新設計で、これ以上ないものを作った。先に戴いた手紙の「これ以上のものはありません。」という感想は、その通りなのである。おそらく、コピィ品が出てくると思うが、その性能を見たいものだ。今回のギヤの製造工場は、非常にうるさい顧客を相手にしているので、そのレヴェルの性能が確保されている。
歯車を見せると、手に取って返すとき、たくさんあるものの中にポトンと落とす人が居る。これはやってはいけない。傷が付いて取り返しがつかないことになる。精密機械部品を触ったことがない人なのだ。こういう人には売らない。
「ギヤボックスは要らない」と言う人も居るが、精度の高い物を自分で作れる人は限られている。こちらの提供したものを使ってもらいたい。性能の確保は、困難なものなのである。模型人には自信家が多いようだが、完全な直角を出すのは意外と難しいものなのだ。ウォーム軸にはラジアル荷重とスラスト荷重が掛かる。その両方を承ける方法を承知していないと、とんでもないことになる。
少なくとも縦フライス盤を持っていない人には、正しいギヤボックスは作れないはずだ。
歯車を見せると、手に取って返すとき、たくさんあるものの中にポトンと落とす人が居る。これはやってはいけない。傷が付いて取り返しがつかないことになる。精密機械部品を触ったことがない人なのだ。こういう人には売らない。
「ギヤボックスは要らない」と言う人も居るが、精度の高い物を自分で作れる人は限られている。こちらの提供したものを使ってもらいたい。性能の確保は、困難なものなのである。模型人には自信家が多いようだが、完全な直角を出すのは意外と難しいものなのだ。ウォーム軸にはラジアル荷重とスラスト荷重が掛かる。その両方を承ける方法を承知していないと、とんでもないことになる。
少なくとも縦フライス盤を持っていない人には、正しいギヤボックスは作れないはずだ。
2022年03月30日
旋盤と縦フライス盤
素晴らしいマイフォードがあった。45年ほど前に買って、30年ほど使ったものらしい。丁寧に掃除してあり、錆一つない。新品同様と言ってもおかしくない。マイフォードは、イギリスでは中古の市場が確立されている。部品の供給もあり、おそらく半永久的に使えるだろう。
筆者も欲しかったが、別のものを入手してしまった。それで満足しているから、今更更新しようと思わない。スタンド込で約150 kgはあるから、それほど簡単には動かせない。屈強な大人２人で、吊り出せるかどうかである。そのあと、トラックに積むには、フォークリフトかユニック（小型クレーン）付きの車が必要だ。
他に、ベッド長500 mmほどのフライス盤がある。送りのガタは感じられない。台湾製とあったが、日本製と遜色ない。いわゆる中華製ではない。これは重そうだ。作業台の上に載っているから、移動の仕方を考えねばならない。鉄パイプにロープを掛けて、4人で持ち上げるのがやっとだろう。３脚を立てて、チェインブロックで動かすべきだろうか。
2022年03月10日
z軸 ハンドル車
フライス盤のz軸のハンドル車を取替えた。握りのM5ネジをM6に切り直し、太いものを使っている。回転する握りは力が入れやすい。
まず最初にセンタドリルで凹ませ、8 mmのドリルで貫通させる。次にボスの厚みが大きすぎるので、ナットを締める部分を中グリして 5 mm凹ませる。快削材であるから簡単である。
次に三爪チャックの爪を中外逆にする。このBisonの爪を逆に付けるのは非常に簡単である。正面からネジを緩めて逆にするだけである。普通は、爪を抜いて順序を替えて嵌め直さねばならない。面倒であるし、その順番が思い出せないと困る。
このバイソンの爪は非常に正確に出来ていて、極めて簡単に所定の位置に嵌まり、ガタがない。センタを合わせておいて、逆に付けてもセンタが出ているのは大したものである。
アルミ板を挟んで締める。ボスの部分を突っ切るのであるが、銜える深さがやや足らない。センタを押さえないと外れてくる可能性が高いから、回転センタで押さえて廻す。
キィは 3 mm角 であるから、フライス盤で切って嵌め込めば出来上がりだ。径が大きくなったので、廻すのが楽である。
読者諸氏も、壊れる前に改良されると良いだろう。掃除を入れても、1時間足らずの仕事である。
まず最初にセンタドリルで凹ませ、8 mmのドリルで貫通させる。次にボスの厚みが大きすぎるので、ナットを締める部分を中グリして 5 mm凹ませる。快削材であるから簡単である。
次に三爪チャックの爪を中外逆にする。このBisonの爪を逆に付けるのは非常に簡単である。正面からネジを緩めて逆にするだけである。普通は、爪を抜いて順序を替えて嵌め直さねばならない。面倒であるし、その順番が思い出せないと困る。このバイソンの爪は非常に正確に出来ていて、極めて簡単に所定の位置に嵌まり、ガタがない。センタを合わせておいて、逆に付けてもセンタが出ているのは大したものである。
アルミ板を挟んで締める。ボスの部分を突っ切るのであるが、銜える深さがやや足らない。センタを押さえないと外れてくる可能性が高いから、回転センタで押さえて廻す。
キィは 3 mm角 であるから、フライス盤で切って嵌め込めば出来上がりだ。径が大きくなったので、廻すのが楽である。読者諸氏も、壊れる前に改良されると良いだろう。掃除を入れても、1時間足らずの仕事である。
2022年02月22日
ハンドル車の破損
博物館の小型フライス盤のZ軸を動かすハンドル車（英語では hand wheel という）が壊れた。ここは力が掛かる箇所だ。フライス盤のクイル部分の質量は、10 kg以上ある。それを上げ下げしている。もっとも、改造してガス・スプリングで支えているから、かなり楽にはなっている。とは言うものの、他のハンドル車に比べたら、格段に力がたくさん掛かっている。
作業中にボロリと欠けてしまった。無茶な操作をした覚えは無い。外すとこんな状態であった。オリジナルは握りが回転しなかったので、力が入らなかった。回転する握りを購入して付け替えてある。ネジをM5からM6に切り直した。しかし、それが割れの原因になったわけではない。プラスティック製のハンドル車のねじ込み部分の構成が良くない。ブラスのインサートを入れてある部分を、少し太くしておくべきだったろう。力が掛かるたびに、周りが疲労して壊れたのだ。賢い設計ではない。
鋳物のハンドル車はモノタロウあたりで買える。径を少し大きくして100 ｍｍとした。またM5ネジを拡大し、M6を切り直した。
購入したハンドル車はボスの肉が厚いので、10 mmほど削り落とす必要がある。掴みにくいからアルミ板で当て物をして、3つ爪で廻して、削り落とした。材料は快削であるから楽だ。切り粉は新聞紙で受けて、ブラス屑と混じらないようにしないと、引取り価格が下がる。
キィ溝を付けねばならない。本当は旋盤上で、キィ溝カッタを使って往復動で切るのだが、面倒なので、縦フライスで切り込む。あっという間に終わる。溝の底は丸くなるので、浅めにしておいて、角ヤスリで仕上げる。多少の丸い隙間があっても何ら問題はない。
読者諸氏の機械のハンドル車も、いずれ壊れると思う。早めに交換の準備をされるべきだろう。これも力を入れている時に壊れると、怪我をする羽目になる。交換するときは大きめのハンドル車にすべきだ。それと、交換ついでにガス・スプリングを装着することをお薦めする。安いものであるし、工作は容易だ。
作業中にボロリと欠けてしまった。無茶な操作をした覚えは無い。外すとこんな状態であった。オリジナルは握りが回転しなかったので、力が入らなかった。回転する握りを購入して付け替えてある。ネジをM5からM6に切り直した。しかし、それが割れの原因になったわけではない。プラスティック製のハンドル車のねじ込み部分の構成が良くない。ブラスのインサートを入れてある部分を、少し太くしておくべきだったろう。力が掛かるたびに、周りが疲労して壊れたのだ。賢い設計ではない。鋳物のハンドル車はモノタロウあたりで買える。径を少し大きくして100 ｍｍとした。またM5ネジを拡大し、M6を切り直した。
購入したハンドル車はボスの肉が厚いので、10 mmほど削り落とす必要がある。掴みにくいからアルミ板で当て物をして、3つ爪で廻して、削り落とした。材料は快削であるから楽だ。切り粉は新聞紙で受けて、ブラス屑と混じらないようにしないと、引取り価格が下がる。
キィ溝を付けねばならない。本当は旋盤上で、キィ溝カッタを使って往復動で切るのだが、面倒なので、縦フライスで切り込む。あっという間に終わる。溝の底は丸くなるので、浅めにしておいて、角ヤスリで仕上げる。多少の丸い隙間があっても何ら問題はない。
読者諸氏の機械のハンドル車も、いずれ壊れると思う。早めに交換の準備をされるべきだろう。これも力を入れている時に壊れると、怪我をする羽目になる。交換するときは大きめのハンドル車にすべきだ。それと、交換ついでにガス・スプリングを装着することをお薦めする。安いものであるし、工作は容易だ。
2021年03月29日
続々 ER collet
ERコレットの精度の高いものは、所定の軸を入れると抜けて来ないようになっている。よくできている。
例えば、Φ6 のコレットに Φ6 のエンドミルを差し込んでも、落ちて来ない。すなわち抜け落ちた時、万力に当たってしまって刃が欠けるということが無いのだ。
振れが大きいものは、当然不良品だ。それ以外に駄目なものがある。クランプナットの偏心した留め輪にひっかからず、ナットを緩めても抜くことができないものがある。これでは話にならない。これは、コレットよりもナットに問題がある場合が多い。
いくつかの販売サイトで買ってみたが、アメリカの店経由で買うと、変なものにはまず当たらない。台湾の店も良い。ところが、中国から直接送って来るのは、ハズレが多い。
これにはいろいろなファクタがあるだろうが、一つだけ言えることは、アメリカ人は駄目なものには駄目と言って、返金を要求する。ところが日本人は、駄目でも簡単に諦めてしまうことが多いからだと思う。おかしな商品が来たら、直ちに抗議して交換を求めるべきである。クレジット会社に言って支払いを止めるのが効果的であろう。
最近は、中国のサイトは全て日本語表示で、怪しい日本語のオンパレードだ。その中に、”春コレット”と書いてあるものがあったそうだ。間違っていたのは、訳だけであったかどうかは分からない。
ER コレットは使い易く、精度が高いが、切り粉を噛みやすい。外したら、歯ブラシで丁寧に内外を払い、注意して組み直すようにしたい。また、コレット、コレットホルダー、クランプナットには適宜注油しておく必要がある。
例えば、Φ6 のコレットに Φ6 のエンドミルを差し込んでも、落ちて来ない。すなわち抜け落ちた時、万力に当たってしまって刃が欠けるということが無いのだ。
振れが大きいものは、当然不良品だ。それ以外に駄目なものがある。クランプナットの偏心した留め輪にひっかからず、ナットを緩めても抜くことができないものがある。これでは話にならない。これは、コレットよりもナットに問題がある場合が多い。
いくつかの販売サイトで買ってみたが、アメリカの店経由で買うと、変なものにはまず当たらない。台湾の店も良い。ところが、中国から直接送って来るのは、ハズレが多い。
これにはいろいろなファクタがあるだろうが、一つだけ言えることは、アメリカ人は駄目なものには駄目と言って、返金を要求する。ところが日本人は、駄目でも簡単に諦めてしまうことが多いからだと思う。おかしな商品が来たら、直ちに抗議して交換を求めるべきである。クレジット会社に言って支払いを止めるのが効果的であろう。
最近は、中国のサイトは全て日本語表示で、怪しい日本語のオンパレードだ。その中に、”春コレット”と書いてあるものがあったそうだ。間違っていたのは、訳だけであったかどうかは分からない。
ER コレットは使い易く、精度が高いが、切り粉を噛みやすい。外したら、歯ブラシで丁寧に内外を払い、注意して組み直すようにしたい。また、コレット、コレットホルダー、クランプナットには適宜注油しておく必要がある。
2021年03月27日
続 ER collet
大きなコレットで細いものを掴むと、掴み損なって振れが発生することがある。こういう時には 、根本にΦ8 のストレートシャンクがついたコレットホルダをさらに銜えて2段にすると、誤差が減る。要するに、細いものは細いコレットで掴むということだ。この写真はER25にER11を挿し込んだ様子を示す。ストレートの部分は長過ぎたので、40 mm程度に切り縮めた。切るのには回転砥石を用いた。ERコレットは、先も奥も同時にワークに接していないと振れてしまう。短いものを掴むときは、コレットの奥にも同じ径の”捨て駒”を入れる必要がある。
たまに、Φ19の車輪を掴みたいが、そのためには自宅の旋盤で、専用のコレットを用いて掴まねばならない。博物館でも作業したいので、昔に買ってあったER32のコレットホルダを付けるようにした。スピンドルのフランジを加工し、コレットホルダの裏側（主軸側）の印籠組み部分の径と合わせた。幸いにも振れは検出できないほど小さかったが（2/100 ｍｍ以下）、主軸側からは隙間が無いので、ボルトを差せない。反対側のワーク側からボルトを締めたかった。コレットホルダにバカ孔をあけ、フランジにM8ネジを切って、右側（ワーク側）からネジを締められるように改造した。
と簡単に書きたいところだが、コレットホルダは熱処理がしてあって、ドリルが滑るほど硬かった。既存のM6ネジ穴を拡げてΦ８にするだけだから簡単だと思ったが、とても無理だった。
友人の鉄工所に持って行って相談すると、超硬のドリルなら可能ということで、ドリルを発注した。自宅の道具では無理で、3箇所の孔の拡大はプロにお願いしたが、大変な苦労を掛けたようだ。それほど硬かった。
2021年02月23日
続 テンダと台車を結合する
床板を載せるとこんな具合だ。床板の抜け留めは、上から締めるM2ネジで受け持つ。細いように見えるが、持ち上げた時に台車の重さを支えるだけのものだから十分だ。 
そのネジを締めるのは、この 5 mm板の上からだ。大きなワッシャを介して締めるのだ。この板の裏側は 2.2 mm彫り込んである。丸棒の飛出し分は 2.0 mmだが、多少の隙間が無いと台車の動きが良くないからだ。ネジを締める部分はΦ4であるが、穴はΦ4.2である。これも多少の動揺を許容するためである。本来はバネを介して締めて、台車と床板下部の密着を良くするべきだが、上部がかなり重いので、その必要はなかった。かなり面倒な方法ではあったが、台車はテンダ床板との滑らかな回転を確保しつつ、堅固に結び付けることができた。普通のテンダではないので、強度、耐久性に留意した構成となった。
2021年02月21日
テンダと台車を結合する
台車の上に床板を置いた。フライホィールも置くと、こんな具合だ。質量を積算すると、2.3 kgである。予定より軽くなったので助かった。許容最大加速度（テンダを引張った時、車輪がスリップし始める加速度の限界値）の計算をした。ちょうど良い値だ。
キングピンは床板を貫通して上に出るようにする。写真に見える大きな穴（Φ10）にぴったり嵌まる丸棒を旋削し、台車上蓋に銀ハンダで留める。牽引力はその丸棒で受け持つ。ロウ付けではなく、銀ハンダで十分だ。フライスで追加工しても、はがれることはない。ブラスの色が見えている面は摺動面である。塗装せず、モリブデングリスを塗布する予定である。軸を太くしたのは、いつも大きな力が掛かるので、細いピンでは穴がガタガタになってしまうからである。
台車キングピンが、車軸よりかなり高い位置に来ている。何も工夫しないと、牽引力が掛かった時に軸重移動が起き易い。すべてウォーム軸でつながっているから、引張力の総和は変化しないのだが、軸重移動を少しでも減らすために前後に長い面で接触させている。軸重移動は脱線の原因の一つだ。
軸バネはよく効いている。重い車輛はバネが作動する様子が良くわかる。底衝きがあると衝撃でボールベアリングが傷む。これは当然のことなのだが、ボールベアリングが壊れるということを信じない人が居る。こんな重いものが、ある程度の速度で走っていれば、フログや、高さの微妙に異なるレイルの継ぎ目でゴンと当たれば、たちまち異音を発するようになる。
作動範囲で浮いていることが大事だ。
2019年12月25日
続 洋白材を削る
横から見るとこんな形をしている。土台の 2.6 ｍｍ厚のブラス小片との対比で大きさがお分かりであろう。溝や穴は0.35 mm彫り込んである。
ハンダを外すとこんな形である。周りをヤスリで削って成型する。この種の仕事に使うヤスリはセイフ・エッジを持たねばならない。それがあれば、簡単に削れるし、失敗が無い。これの縁をさらに薄く削り、例の丸アンヴィルに載せて、ゴムハンマでぶん殴るとできあがりである。丸みが大切で、ここがうまく出来ていないと密着しない。
これが完成品である。ここまで来るのに2時間もかかった。これは蒸気機関車のボイラ・ジャケットに付けてあるステップである。飛び出している状態と、畳んだ状態があるのだ。出ているものは7個あった。畳んだものを用意してあると思っていたが、どうしても見つからない。板材を切って貼り、ごまかすつもりであったが、置いてみると不自然だ。結局彫り出すことにした。ロストワックス部品というものは高価であるが、自作するともっと高くつくという事例である。
完成品を貼り付けるとこんな状態である。例によって、完全なハンダ付けがしてある。絶対に剥がれない。付着したハンダは吸い付けて、磨き砂で磨けば取れる。ちなみに黒いのは炭素棒の粉であるからすぐ取れる。吸い付けるというのは別項でいずれ紹介するが、毛細管現象を利用するものである。2018年03月09日
旋盤のカスタマイズを終了
旋盤をコレット専用機としている。先日の写真はこれである。長い材料を順次送って細かいものを作るときに、貫通穴があると便利である。 筆者は貫通穴が必須だと思っているが、友人たちはあまり興味がなさそうだ。長い材料を使わないのだろうか。あまり長いと材料が撓んで面倒なことが起こるので、材料承（うけ）も作らねばならない。
本来はスティールで作るべきである。薄肉鋼管が手に入っていたなら、全体をスティールで作っただろう。ロウ付けして剛性の高いものになるはずだった。
しかし、せいぜい Φ6 程度の材料を掴んだコレットホルダの抜止めなので、手で締めるだけで十分である。したがってブラス製でも壊れないだろう。
材料は、金属回収業者で手に入れた丸棒の切れ端である。最初にネジを切って、貫通穴を開けた。このように太くてピッチの粗いネジは、ダイスで切り込むと失敗して斜めに切れてしまうことがある。最初の2山は旋盤でネジ切りをして、ダイスを嵌めて最低速で廻す。卓上旋盤では無理な芸当である。もちろん脂を付けて、時々逆転して行う。ネジ切りは楽しい 。
握りは、フライス盤上で割出し機で廻して削った。単純な形である。径を大きくすると締めすぎて壊すので、小さくした。薄肉のブラスパイプを切って嵌め込んだ。フラックスを塗り、バーナで焙って銀ハンダで付けた。まずまずの使い心地である。
この割出し盤は横にして心押台を使えば4軸フライスになるが、やらない。背が高いので、剛性が足らなくなるのである。もう少し大きな機械でないと、難しい。2018年03月07日
フライス盤のカスタマイズを終了
フライス盤の補強をした。
この機械はコラム（縦の柱）が左右に倒れて斜めの切削をすることができるという、あまり聞かない不思議な構造を持っている。本来はワークを傾けるのが筋だ。批判を浴びて、直角固定のコラムを持つように変更になったようだ。
この機械は傾ける機構のせいで、コラムが弱い。根元の剛性が足らないのだ。一番楽な補強は根元の部分に鋼製のアングルをネジ留めすることだ。大げさなものを考えていたが、スティールの肉厚アングル小片を見つけたのでネジ留めしてみた。ネジを締めた状態でやや大負荷の切削をして、途中で緩めた。切削痕を見ると、締めてあるときは、無い時に比べるとずっと良くなっている。測定器がないので手触りだけだが、凹凸が2/3以下になるような気がした。
エポキシ樹脂を塗って、日本製のネジで固く締めた。これ以上のことは望まないことにする。ブラスの切削が主で、Φ6 以上の刃物は使わないから、これで良しだ。
切粉が前に向かって飛んでくるのは避けたいので、1 mm アクリル板を使った防塵窓を作った。自在のホルダで位置調整できる。
フライス盤のカスタマイズは、これにて一応、終了である。
先回のお答えが少ないが、今のところ、すべて正解である。
この機械はコラム（縦の柱）が左右に倒れて斜めの切削をすることができるという、あまり聞かない不思議な構造を持っている。本来はワークを傾けるのが筋だ。批判を浴びて、直角固定のコラムを持つように変更になったようだ。
この機械は傾ける機構のせいで、コラムが弱い。根元の剛性が足らないのだ。一番楽な補強は根元の部分に鋼製のアングルをネジ留めすることだ。大げさなものを考えていたが、スティールの肉厚アングル小片を見つけたのでネジ留めしてみた。ネジを締めた状態でやや大負荷の切削をして、途中で緩めた。切削痕を見ると、締めてあるときは、無い時に比べるとずっと良くなっている。測定器がないので手触りだけだが、凹凸が2/3以下になるような気がした。エポキシ樹脂を塗って、日本製のネジで固く締めた。これ以上のことは望まないことにする。ブラスの切削が主で、Φ6 以上の刃物は使わないから、これで良しだ。
切粉が前に向かって飛んでくるのは避けたいので、1 mm アクリル板を使った防塵窓を作った。自在のホルダで位置調整できる。フライス盤のカスタマイズは、これにて一応、終了である。
先回のお答えが少ないが、今のところ、すべて正解である。
2018年02月11日
working path
先日、ER25というコレット・チャックを取り付けた様子を紹介した。これはどう考えても、ワーキング・パスが長いからダメである。職人の言葉では、「道中が長い」と言う。
要するに工具が飛び出しているから、スピンドルの位置が高い。即ちコラム（柱）の高い位置にスピンドルが留まっているわけで、コラムが撓み易い。刃物はスピンドルから飛び出しているので、これまた撓み易い。極めて不利である。工作の力が伝達される経路(path)はなるべく短くしなければならない。
自宅の工具箱を隅から隅まで探した所、ER11が出て来た。しかもMT2が付いている。これなら20 mmほど短くなる。左の写真は取り替えてみた様子を示す。MT2の引きコレットに直接つけると、さらに20mm弱短くできるが、取り外しが大変だ。
とにかく刃物は短くくわえて、スピンドルは最大限低く保つのがコツだ。ワーク（被工作物）は万力の上の面ぎりぎりで把持する。そういう意味では各種の高さの平行台（正直板、ヨーカンともいう）を所有し、最良の高さに保持しなければならないのだ。以前雑誌の記事で、「万力の底の部分にワークを置く」とあったが、あまりにもお粗末であった。絶対にやってはいけないことである。
ER11は小さなコレット群で、掴める範囲は 0.5〜6 mm であるが、実際に使うのは4 mm と6 mmだけだろう。それらを専用に残して、あとは自宅に持って帰った。
堅木の小片があったので、7/16 インチ（11.1 mm）径の刃物でコレットの置台を作った。鉛筆で罫書きを入れたけれども、DROの数字だけを見て作ったので、罫書きの意味は全くなかった。
ER25は旋盤の方に移設してみよう。8 mm径までなら材料を貫通させられることが分かった。ただし、引きボルトがない場合である。
引きボルトは、M10 で首下110 mmのネジがあれば良い。中空のネジであれば好都合だが、作りにくい。MT3の引きボルトは中空のものを見たことがあるが、最近はない。
要するに工具が飛び出しているから、スピンドルの位置が高い。即ちコラム（柱）の高い位置にスピンドルが留まっているわけで、コラムが撓み易い。刃物はスピンドルから飛び出しているので、これまた撓み易い。極めて不利である。工作の力が伝達される経路(path)はなるべく短くしなければならない。
自宅の工具箱を隅から隅まで探した所、ER11が出て来た。しかもMT2が付いている。これなら20 mmほど短くなる。左の写真は取り替えてみた様子を示す。MT2の引きコレットに直接つけると、さらに20mm弱短くできるが、取り外しが大変だ。とにかく刃物は短くくわえて、スピンドルは最大限低く保つのがコツだ。ワーク（被工作物）は万力の上の面ぎりぎりで把持する。そういう意味では各種の高さの平行台（正直板、ヨーカンともいう）を所有し、最良の高さに保持しなければならないのだ。以前雑誌の記事で、「万力の底の部分にワークを置く」とあったが、あまりにもお粗末であった。絶対にやってはいけないことである。
ER11は小さなコレット群で、掴める範囲は 0.5〜6 mm であるが、実際に使うのは4 mm と6 mmだけだろう。それらを専用に残して、あとは自宅に持って帰った。
堅木の小片があったので、7/16 インチ（11.1 mm）径の刃物でコレットの置台を作った。鉛筆で罫書きを入れたけれども、DROの数字だけを見て作ったので、罫書きの意味は全くなかった。ER25は旋盤の方に移設してみよう。8 mm径までなら材料を貫通させられることが分かった。ただし、引きボルトがない場合である。
引きボルトは、M10 で首下110 mmのネジがあれば良い。中空のネジであれば好都合だが、作りにくい。MT3の引きボルトは中空のものを見たことがあるが、最近はない。
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。
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。
2018年01月18日
X-1 micromill belt drive conversion kit の取付⑸
ようやく体調が戻ってきたので、フライス盤の現物をばらして調整をした。結論としては、小プーリィを0.8 mm上げれば、すべて解決である。もちろん大プーリィは最大限下げておく。ガードとスピンドル・ロックを兼ねた角材に大プーリィの縁が当たるので、そこには 0.3 mm程度の隙間を空けておく。
製造元に聞いてみると、小プーリィの取付けもキィでできるのだが、キィを削ってするすると入るようにするという知識を持っている人が少なく、叩き込んで失敗する例を避けたいのだそうだ。大した力が掛かるわけでもないので、このような簡易キィでも十分だろう。組立て方は皆さんにお任せする。
小プーリィの細く飛び出した軸穴部分は、ごく適当に削っても、バランスその他で問題が起きることは無い。筆者は旋盤で削るのが面倒だったので、手で回転させながら卓上型ベルトサンダで落とした。紙やすりの上で手で磨っても、すぐ完了である。
面取りを施し、削り屑をブラシを通して掃除した。溶剤スプレィで洗って、ミシン油を塗って嵌め込んだ。キィは使わずに、ブラスのピンとネジで留めた。驚いたことに、差し込むとボール・ベアリングのインナレースの黒い油が均一に付いた。十分に平行に削れたということになる。削る部分の断面積が小さいので、アッという間に削れる。
このベルトサンダは便利な道具で、ちょっとした調整はこれに限る。削れる速度が大きいので、保持するのも楽である。木材、スティール、ブラス、アルミ合金など、なんでも来い、である。
試運転中の写真である。多少手間取ったが、ベルトは水平になり、最高速で廻してもモータ音しかしない。意外と、このモータはうるさい。ブラシがあるからだ。小さな三相モータを付けて、インヴァータで制御すると静かになりそうだ。あるいはブラシレス・モ−タだ。そうすると変速装置は不要となるかもしれない。そうなれば回転数は0〜5000 rpmまで無段変速である。出力も増大する。
暇になったらやってみよう。しかし改良が無限に行われると、最終的には3軸マシニング・センタになってしまう。しかし、4軸ないと面白くないのだ。そうなると外注するほうが出来が良くなる。あまり考えない方が良さそうだ。
製造元に聞いてみると、小プーリィの取付けもキィでできるのだが、キィを削ってするすると入るようにするという知識を持っている人が少なく、叩き込んで失敗する例を避けたいのだそうだ。大した力が掛かるわけでもないので、このような簡易キィでも十分だろう。組立て方は皆さんにお任せする。
小プーリィの細く飛び出した軸穴部分は、ごく適当に削っても、バランスその他で問題が起きることは無い。筆者は旋盤で削るのが面倒だったので、手で回転させながら卓上型ベルトサンダで落とした。紙やすりの上で手で磨っても、すぐ完了である。
面取りを施し、削り屑をブラシを通して掃除した。溶剤スプレィで洗って、ミシン油を塗って嵌め込んだ。キィは使わずに、ブラスのピンとネジで留めた。驚いたことに、差し込むとボール・ベアリングのインナレースの黒い油が均一に付いた。十分に平行に削れたということになる。削る部分の断面積が小さいので、アッという間に削れる。このベルトサンダは便利な道具で、ちょっとした調整はこれに限る。削れる速度が大きいので、保持するのも楽である。木材、スティール、ブラス、アルミ合金など、なんでも来い、である。
試運転中の写真である。多少手間取ったが、ベルトは水平になり、最高速で廻してもモータ音しかしない。意外と、このモータはうるさい。ブラシがあるからだ。小さな三相モータを付けて、インヴァータで制御すると静かになりそうだ。あるいはブラシレス・モ−タだ。そうすると変速装置は不要となるかもしれない。そうなれば回転数は0〜5000 rpmまで無段変速である。出力も増大する。暇になったらやってみよう。しかし改良が無限に行われると、最終的には3軸マシニング・センタになってしまう。しかし、4軸ないと面白くないのだ。そうなると外注するほうが出来が良くなる。あまり考えない方が良さそうだ。
2018年01月16日
X-1 micromill belt drive conversion kit の取付⑷
⑺ ベルトを嵌めてみる。横から見て、完全に水平であれば、良しである。張力は1.5 Nほどだ。150 gf 程である。強くすると損失が大きく、弱くすると滑り易い。刃物が噛んだ時に滑る程度にすれば良いので、そのあたりはご自分で調節願いたい。この写真を見ると、小プーリィが微妙に低い。モータ軸に対してより深く挿さねばならないから、少し削る必要がある。
回転数は3段階で、無負荷最大値で、3010, 1840, 1020 rpmである。この数値は実測値である。元の状態よりはるかに速くなったから、細い刃物を使い易くなった。
⑻ ガードの内側のスピンドル・ロックを掛ける部分がプーリィに当たる可能性があるので、黒い中空ネジを外し、アルミ部分を0.5 mm程度削り、ロックをやや浅めに留める。これはスピンドルを駆動ユニット床板に対して中心に置いたから起こることである。もし基盤をやや手前に付けたなら、このような問題は起きないであろう。（下から挿すネジが、手前に引張った時、スピンドルのフランジの、両方の孔の手前の縁で当たっている状態なら良いという意味である）
⑼ ガードを下からネジ2本を締めて、固定する。ガードにはスピンドル・ロックが付いている。鋼製のロック機構を考えていたが、径の大きなところで押さえれば、小さい力で済むので、ブラス製部品にした。中にはスティールの棒が通っている。相手はアルミ合金だが、十分持つだろう。ミシン油を注しておくと良い。基本設計は筆者で、造形は任せた。なかなか良いと思う。
これで機械的には終了で、筆者による組立て時間は、このマニュアルを書きながら、2時間半であった。すべての部品は小気味よく組上げられる。作業を始める時に、工具、材料をすべて用意しておくのが、時間節約の基本である。
キィは使っても使わなくても良い。ただ、キィを使うときはバリを取って、するすると入るようにしておく必要がある。引っ掛かるようでは分解ができない。キィ使用の時は、一般的には軸方向の抜け留めが必要で、軸にスナップリング等で留めねばならない。それを使わないようにするためには、ネジでキィを押し付ける必要がある。ブラスの小片を使うときは、軸のキィ溝にそのブラスが喰い込むようにしている。
2018年01月14日
X-1 micromill belt drive conversion kit の取付⑶
⑹ モータを取り付けたモータ台を本体に組み付ける。ネジの組み立て手順は、この写真を参考にする。黒い大きなネジを締めて、ベルトを掛けた時、動かなければよいのだ。向かって左には、赤いファイバ製のワッシャを噛ませ、適度な締付トルクを与えながら、袋ナットを被せてロックナットにする。ブラスのシムには潤滑油を一滴落としておく。右の手で締めるネジには、大きな金属製ワッシャを挟む。⑺ 紫の↑はガードがクイルに当たりそうで削ったものだ。実際は当たらないのだろうが、見掛け上、気になるので1 mmほど削った。
⑻ 赤の←の、コレット引きボルトを少し削って、細くした。寸法があまりにもぴったりで、締めると抜けて来ない。ということは締付トルクがかなり無駄になる。後で引抜く時も、喰い込んで面倒である。旋盤で0.05 mm削ったら解決した。
この種のガタは、仕事を早く進ませるために必要なガタである。こういうところは、中国製らしい。経験がないのでわからないのである。薄くグリスを塗っておくと、締め易い。この引きボルトはM10である。筆者はインチサイズのMT2コレットをかなり持っているので、それ用の引きボルト（3/8”、約9.5 mm）を作る。普通の長尺の全ネジにナットを熔接して削り落とせばよいので簡単にできる。何本か作っておけば欲しがる人もいるだろう。
2018年01月12日
X-1 micromill belt drive conversion kit の取付⑵
向かって左の円柱上端にはブラス・シムが入っていて、0.050 mm低い。問い合わせたら、「そのようにした」と言うのだ。こちらの図面には描いてなかったが、摩擦が大きすぎるので、たまたまあった0.050 mmのシムを切って挟んだと言う。なかなか気が利いている。注油しない人が多いので、減らない工夫だ。右の方は見るからに摺動面で、減りを気にする人は多いが、ピヴォット側は放置ということが多い。アルミ合金は磨り減りやすいので、このような配慮が必要なのだろう。勉強になった。⑴ まず手前のガードと角材を外す。ネジは固く締まっている。これを取っておかないと、あとでベルトがはまらない。
⑵ モータのギヤを外して捨てる。新しいプーリィの径の大きい方を上にして、飛び出しているところが、モータのボールベアリングのインナ・レースに当たるように嵌め込んで、様子を見る。この時、シャフトにはリング、ワッシャなど、何もついていないことを確認する。小プーリィの飛び出しているところを0.8 mm削り落とす。削るのは、旋盤が一番良いが、サンドペーパ上で回転させながら削っても何ら問題ない。この操作によって、小プーリィは0.8 mm高い位置につく。面取りを施し、孔の中をよく掃除する。 キィ溝にネジ穴を合わせて、完全に奥まで差し込み、穴からブラスのピン（短い方）を入れ、ネジを締める。元のキィは使わない。ミシン油程度の油を塗っておいて組むと楽である。
要するに、ベルトは水平でなければならない。
⑶ モータ台にモータを置き、線の取り出し方向を考慮し、位相を決めて固定する。プーリィを傷つけないように、箱に入れて保護しておく。ネジは元のモータ取付け用を用いる。
⑷ 下から駆動ユニット床板を留める。付属のM6ネジを 用いるのだが、位置が決まりにくい。手前に引張りながら、側面がベッドと平行でなければならない。半締めして、プラスティック・ハンマで叩き、細かく移動させて本締めすると良い。外すことは無いと判断すれば、少量の接着剤を塗っておくと良い。将来ビビリが発生することが無くなる。このM6のネジ（5.88 mm）は、スピンドルのフランジの孔（6.44 mm）に比べて小さい。ガタの中で、基盤を最大限手前に引張った状態で締める。
⑸ 大プーリィをスピンドル（クイル）上方から挿す。下まで完全に落とし込む。この時、駆動ユニット底板からプーリィ下面まで、1.3 mmのクリアランスがあるのが望ましい。0.5 mm板と0.8 mm板を重ねて挟んでおいて、引き抜けばよいのだ。もっと低くしたいが、大プーリィがガードの角材に当たる。せっかくキィ溝があるので活用した。キィの幅はぴったりだが、高さ（法線方向）がやや高いので、ベルトサンダで削り落とした。プラスティック・パイプ（竹筒でも良い）を嵌め、プーリィをハンマで軽く叩いて沈める。所定の位置で、ネジを入れて締め上げる。キィを使ったので、ブラスのピンは使わなかった。プーリィを落とし込む時、ハンマで不均等に叩くと、クイルが曲がる可能性があるから、必ずパイプ状の物を介して叩くようにする。仕上がりは良く、簡単に入るようになっている。精度は十分だ。むしろ、クイル表面のざらつきのほうが気になった。細かいサンドペーパで擦って、メクレ等を取り除き、洗浄スプレィで洗ったのち、ミシン油などを塗って嵌めると良い。サンドペーパを使うと砥粒が落ちるので、孔をあけた新聞紙を被せて、全体を保護し作業終了とともに掃除機を掛ける。
2018年01月10日
X-1 micromill belt drive conversion kit の取付⑴
この造形は、以前取り寄せたアメリカ製のものとはかなり異なる。ベルトの嵌め替えの面倒な曲面ガードを廃し、厚板でガードした。また、ネジ一本でベルトの張替えができるようにした。しかも指で廻せるようにしてある。3段変速だから、この設計は役に立つはずだ。
筆者は最近右手拇指が故障しているので、これでも少々廻しにくい可能性がありうる。夜中に関節が外れることも、たまにあるのだ。
そういう時は、例のセレーションの付いたレヴァに取り換えざるを得ない。歳を取ると、様々なところが劣化してきて、模型工作すらできなくなるような気がしてきた。
要は使い過ぎたのだ。こういう作業を何もしない人は、殆ど変化がないように見える。安楽マニアは問題が起こらないのだろう。
先日庭のデッキを修理する時に、帰省中の長男と3時間ほど働いたのだが、金槌をフル・ストロークで打ち下ろせないことに気が付いた。親指が弱く、握力がないからだ。以前は83mm（3.25インチ）の釘を1ポンド（455 g）のハンマで3回で打ち込めた（これがアメリカの大工の必須事項）のが自慢だったが、もうダメである。インパクト・レンチも両手で保持する。
クイルから歯車を抜くのに困る人はお知り合いの自動車修理屋あるいは機械修理屋、水道屋などに頼んでギヤ・プーラを貸してもらうと良い。壊しても良いものなので、ドリルでいくつか孔をあけ、鋸で切れ目を入れて、割ってしまっても良いだろう。鋼製の中空軸は意外と固く嵌まっている。クイルには焼きが入っているわけではないので、曲げないようにしなければならない。どこにも借りる伝手がない場合はお貸しするが、たくさんの要望がある場合には、こちらからの指定順で、巡回させることになる。その場合の送料は、順次ご負担願う。
筆者は最近右手拇指が故障しているので、これでも少々廻しにくい可能性がありうる。夜中に関節が外れることも、たまにあるのだ。
そういう時は、例のセレーションの付いたレヴァに取り換えざるを得ない。歳を取ると、様々なところが劣化してきて、模型工作すらできなくなるような気がしてきた。
要は使い過ぎたのだ。こういう作業を何もしない人は、殆ど変化がないように見える。安楽マニアは問題が起こらないのだろう。
先日庭のデッキを修理する時に、帰省中の長男と3時間ほど働いたのだが、金槌をフル・ストロークで打ち下ろせないことに気が付いた。親指が弱く、握力がないからだ。以前は83mm（3.25インチ）の釘を1ポンド（455 g）のハンマで3回で打ち込めた（これがアメリカの大工の必須事項）のが自慢だったが、もうダメである。インパクト・レンチも両手で保持する。
クイルから歯車を抜くのに困る人はお知り合いの自動車修理屋あるいは機械修理屋、水道屋などに頼んでギヤ・プーラを貸してもらうと良い。壊しても良いものなので、ドリルでいくつか孔をあけ、鋸で切れ目を入れて、割ってしまっても良いだろう。鋼製の中空軸は意外と固く嵌まっている。クイルには焼きが入っているわけではないので、曲げないようにしなければならない。どこにも借りる伝手がない場合はお貸しするが、たくさんの要望がある場合には、こちらからの指定順で、巡回させることになる。その場合の送料は、順次ご負担願う。
2018年01月08日
X-1 ｍicromill conversion kit 到着
年末に発送したと連絡があったが、正月を挟んだので、少々時間が掛かった。DHLで 名古屋空港NGOの倉庫までは来ていることが分かったが、通関に手間取ったようだ。関税は十分に払うからと言ってあったのだが、安くしてくれたようだ。綺麗な仕上がりで良かった。スピンドルのロックも思うような構造にしてくれた。ネジはドイツ製だと言っているから、信用できるはずだ。
ベルトは三ツ星の高級なベルトで、これは日本で調達した。不思議なのは外地の方が安いのだ。これを取り寄せてくれた親しい工具屋のK氏は、「大量だったら向こうから仕入れるべきだな」と言う。特別価格にしてくれても、1本1060円だった。向こうでは普通に一本買っても900円だという。在庫がなかったようなので日本で調達した。
どういうわけか、英語での説明書を入れてくれたが、文法的ミスで理解不能な点が多い。このブログで取り付け方をお知らせするのが一番簡単だろう。
これであの騒々しい運転音と、歯車駆動の不安が一挙に解決するのなら、有難いと思っている。実は2回喰い込ませている。モータが非力で助かっているが、怖い話だ。プラ歯車はゴミ箱に叩き込んだ。
実は珍しくインフルエンザに罹り、寝込んでいる。発送は少し遅れるかもしれない。
2017年12月15日
フライス盤の制御回路
このフライス盤は直流モータで駆動されている。マグネットモータである。困ったことに、磁束が漏れている。モータ側面に鉄片が吸着されるのだ。磁束漏れは出力低下の原因である。いずれ厚肉鉄パイプを被せてみよう。
制御装置はこんな形である。寸法を測って金属製の箱を買ったが、入らない。箱の前後の妻板が10mmほどオフセットしていて、奥行がないのだ。
こういう時はいつもの手を使う。妻板に孔をあけて、飛び出させて、それを別部品で覆う。発熱する部品なので、換気用という大義名分も使える。
アルミ箱の片方の妻板を、何度か曲げ、疲労させて折り取り、それを後ろに持って行く。ネジ留めしても良いが、接着でも良い。操作盤は手前に持ってきて、底面に接着する。5 mmのベークライト板で嵩上げすると、操作パネルの下端の高さがちょうどよくなる。
ゴミ箱の上で、電動ニブラ（nibbler）で孔を開ける。切り粉は燃えるゴミでよい。アルミニウム屑はよく燃えるからだ。この程度の切りくずなら、回収する価値はない。
この道具を使えば、切るのは簡単である。意外とこれを持っている人は少ないようだ。筆者は、エアコンのダクトを構成する薄鉄板をくりぬく作業をすることがある。それには便利な道具であって、安いものだ。これは日本製である。切粉はこのような三日月状である。
電気ドリルに付けるアタッチメントとしても売っているが、これは専用機である。
0.8 mmの鉄板でも簡単に切れ、切断速度が大きいので楽である。アルミなら、紙を切るような感じで切れる。直線を切るときはガイドを取り付けてそれを添わせて使う。円を切るときは半径を決める定規を付ける。
機関車の床板に使う1.5 mmのブラス板も、大きな板から切り出せる。切り口は多少凸凹しているのでヤスリを掛ける必要があるが、大した作業ではない。
制御装置はこんな形である。寸法を測って金属製の箱を買ったが、入らない。箱の前後の妻板が10mmほどオフセットしていて、奥行がないのだ。
こういう時はいつもの手を使う。妻板に孔をあけて、飛び出させて、それを別部品で覆う。発熱する部品なので、換気用という大義名分も使える。 アルミ箱の片方の妻板を、何度か曲げ、疲労させて折り取り、それを後ろに持って行く。ネジ留めしても良いが、接着でも良い。操作盤は手前に持ってきて、底面に接着する。5 mmのベークライト板で嵩上げすると、操作パネルの下端の高さがちょうどよくなる。
ゴミ箱の上で、電動ニブラ（nibbler）で孔を開ける。切り粉は燃えるゴミでよい。アルミニウム屑はよく燃えるからだ。この程度の切りくずなら、回収する価値はない。この道具を使えば、切るのは簡単である。意外とこれを持っている人は少ないようだ。筆者は、エアコンのダクトを構成する薄鉄板をくりぬく作業をすることがある。それには便利な道具であって、安いものだ。これは日本製である。切粉はこのような三日月状である。
電気ドリルに付けるアタッチメントとしても売っているが、これは専用機である。
0.8 mmの鉄板でも簡単に切れ、切断速度が大きいので楽である。アルミなら、紙を切るような感じで切れる。直線を切るときはガイドを取り付けてそれを添わせて使う。円を切るときは半径を決める定規を付ける。
機関車の床板に使う1.5 mmのブラス板も、大きな板から切り出せる。切り口は多少凸凹しているのでヤスリを掛ける必要があるが、大した作業ではない。
2017年12月13日
フライス盤を分解する
来週あたりにベルト・ドライヴが発送されるようなので、下準備を始めた。
モータを外してみたら、とんでもないことになっていた。樹脂製歯車が少し下がって（抜けて行く方向）、絶縁用のプラスティック板に当たっている。摩擦熱が発生して、ギヤが変形を始めていた。キー溝がすでに30度ほど回転している。温度が上がって、クリープが起こったのだ。その原因は、ギヤを留めるスナップ・リングの欠落である。もともとなかったのかもしれない。中国製だからとは言いたくないが、ひどいものである。この状態でしばらく使うと、ギヤの中でキーが回転していくのだろう。一周するとどうなるのだろう。
スナップ・リングを専用工具で外す。めったに使うものではないが、これが無いと作業が困難だ。ギヤを1枚外してみると、その先は鋼製のスリーヴ（ギヤ間のスペイスを稼ぐもの）と、もう一枚のギヤがある。これが固くて取れない。嵌めあいが、きつ過ぎるのだ。
仕方がないので、ギヤ・プーラを持ってきてセットした。プラスティックの歯車に爪を掛けるのはためらわれたが、壊れても良いのでそうした。この種の道具は、ドイツ車と米車とを持っていた時の整備工具である。よく壊れたが、すぐ修理できるので、部品とパーツを沢山保有していた時代があった。懐かしい思い出だ。
上端のネジをレンチで廻すと、すぐ抜き取れた。 外すとこんな様子だ。フランジにバカ孔が2個ある。ここにベルトドライヴを付けるのだ。
箱は外してみるとこんな形である。これだけで、2 kg弱もあった。熔接はへたくそで、ひどいものである。鉄クズ置き場に直行だ。
モータを外してみたら、とんでもないことになっていた。樹脂製歯車が少し下がって（抜けて行く方向）、絶縁用のプラスティック板に当たっている。摩擦熱が発生して、ギヤが変形を始めていた。キー溝がすでに30度ほど回転している。温度が上がって、クリープが起こったのだ。その原因は、ギヤを留めるスナップ・リングの欠落である。もともとなかったのかもしれない。中国製だからとは言いたくないが、ひどいものである。この状態でしばらく使うと、ギヤの中でキーが回転していくのだろう。一周するとどうなるのだろう。 
スナップ・リングを専用工具で外す。めったに使うものではないが、これが無いと作業が困難だ。ギヤを1枚外してみると、その先は鋼製のスリーヴ（ギヤ間のスペイスを稼ぐもの）と、もう一枚のギヤがある。これが固くて取れない。嵌めあいが、きつ過ぎるのだ。
仕方がないので、ギヤ・プーラを持ってきてセットした。プラスティックの歯車に爪を掛けるのはためらわれたが、壊れても良いのでそうした。この種の道具は、ドイツ車と米車とを持っていた時の整備工具である。よく壊れたが、すぐ修理できるので、部品とパーツを沢山保有していた時代があった。懐かしい思い出だ。上端のネジをレンチで廻すと、すぐ抜き取れた。 外すとこんな様子だ。フランジにバカ孔が2個ある。ここにベルトドライヴを付けるのだ。
箱は外してみるとこんな形である。これだけで、2 kg弱もあった。熔接はへたくそで、ひどいものである。鉄クズ置き場に直行だ。2017年11月03日
続々 micromill X-1 改造
このX-1は、Z軸の移動が重いのが腹立たしい。ヘッド部分の質量は12 kgほどあるのだろう。降ろす時は自重で下がっていくから良いのだが、上げる時は大変だ。ハンドルが折れはしないかと思うほど、重い。その重さを何とかして釣り合わせねばならない。滑車を付けてカウンタ・バランスを付けるのが良いが、埃もつくし、スペイスの問題がある。また、釣合い錘が12 kgもあれば、さらに重くなる。筆者の自宅の機械には、オイル入りのガス・スプリングを付け、突っ張らせている。たまたま入手したガス・スプリングがとても具合がよく、全く重さを感じさせない。留めネジを緩めると、指先でヘッドが上下できる。目的のところで留めて、Z軸をゼロ設定すればよい。あまりにも軽快で、それに慣れていたので、今回のX-1の重さには音を上げた。
モノタロウで一番小さいのを探して、140 N（約14 kg重）というのを購入した。細くて都合が良い。取り付ける場所は垂直に動くところが良いのだが、多少斜めになっていても全く問題ない。ネジを立てて、皿ネジで取り付けた。鋳鉄の加工は楽しい。
ストロークが70mm程度しかないのだが、ヘッド自身が30 mmほど上下するので、都合100 mm程度動く。これは万力の高さ62 mmを含めても十分なストロークである。
X-1の購入者で、Z軸が300 mmも動くことを必要とする人は、まずいないと思う。本当はZ軸上下用の送りネジを外して捨てたかった。同時にカラム（角柱）も上の方を100 mmほど切り捨てたかった。送りネジを切り縮め、ハンドル位置を下げれば良いのだが、今回は諦めた。
どちらかというと、下げるのに力が要るようだ。120 N を買えばよかったかもしれない。贅沢を言えば、オイルが入ったダンピングの効くものが欲しかったが、これで十分である。
この種のオイルレス・ガス・スプリングは消耗品であり、いくらでも手に入るものであるから、安物で十分である。
先回の解答はコメントで発表した。今回の工事にも使用している。また、国内でも類似品が入手できることが分かった。この種の工作をしない人には、理解が難しいかもしれない。皿ネジの心が合っていない状態でネジを締めると、首が疲労してたちまち折れることを経験された方なら、この工具の意味はすぐ分かるだろう。
このドリル径は3.2 mmすなわち1/8インチである。日本製のものはやや小ぶりである。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。4％も入ってい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を逃がすことができる。斜めに付けると、一つのバネで縦・前後方向の動揺を吸収できるのだ。
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。
2017年10月04日
workbench
X-1は意外と重く、36 kgほどもある。それを載せる台が必要だ。厚いムクの台を考えた。イチイの木で分厚いのがあるが、ちょいともったいない。15 mmのシナ合板の切れ端が大量にあるので、それを貼り合わせて、45mmの天板を作った。接着剤が固まるまで、四隅をクランプで締めた上、100 kgほど重しを載せて一昼夜放置した。下部は15mmの板を組合せて作った。棚を補強材として、ネジと接着剤を十分に使って作ったので、ひねりに対する剛性は大きい。
ウレタンニスを十分に浸み込ませて固め、ヤスリを掛けてケバを取った。例のグレイのペンキをたっぷり塗ってできあがりだ。Swarf (キリコ）が飛ぶので左右と後方にはガードを付けた。それにはプラスティックが貼ってある化粧合板を使った。汚れが取りやすいはずだ。
このX-1は、長いテイブルを付けているので、40 kg以上ある。一人で載せるのは大変で、片方ずつ持ち上げては、下に木材を井桁に組んだ。椅子の高さまで持ち上げたのち、抱えて載せた。低い位置で重いものを持つと、腰を傷める可能性があるからだ。
ここでクイズを一つ。これは何だろう。正解は10月8日号で発表予定。2017年10月02日
micro mill X-1
小型縦フライス盤にいわゆるＸ-1という機種がある。SIEG という上海の会社が作って、日米欧に輸出していた。最近は新型に代わったようだが、筆者の友人は、かなりの方が、この機種を持っている。モータ出力をスピンドルに伝えるギヤトレインの設計があまりにも拙い。ガラガラゴロゴロとやかましい。たまに歯が折れることもあるらしい。
そもそもこんな所に歯車を使うのは間違いだ。旋盤でもフライスでも、こういうところには、ベルトを使うのが常識の筈だ。刃物がワークに喰い込んでしまった時に急停止する。その時、ベルトが滑るか、切れるかすれば安全である。歯車では止まらないから危険であるし、多分この材質では歯が折れてしまう。それを狙っているのかもしれないが、賢明な方法ではない。
最近、知人から使わないX-1を無期限貸与された。博物館で使え、ということなのだ。やかましいので蓋を開けて驚いた。中学生の設計かと思ったほど、稚拙な設計である。
筆者のフライスはもう一段大形のもので、それもギヤを捨ててベルト式に改造してある。友人の U氏の希望で、X-1用のベルトドライヴ改造キットをアメリカから取り寄せたことがあるので、それを再度取り寄せようとしたのだが、数年前に廃盤になっていた。再生産はないそうだ。アメリカではすでにX-1が市販されていないからだ。交換用歯車だけは売っている。しかも金属製の歯車も高価で売っている。これは買ってはいけない。歯が折れないから、かえって危険だ。
昔ベルトドライヴの図面を描いて、打診したことがある。再生産にはある程度の数が必要である。仲間内で既に半分以上は捌けたが、それを見て欲しがる人もいるので、見切り発車した。デザインは少しシンプルになるが、3段変速で、最高回転数が今の2倍弱になる。細いエンドミルを折ることが減るだろう。上記リンクの写真よりも機能的な設計である。（この件の頒布は終了しました。）
そもそもこんな所に歯車を使うのは間違いだ。旋盤でもフライスでも、こういうところには、ベルトを使うのが常識の筈だ。刃物がワークに喰い込んでしまった時に急停止する。その時、ベルトが滑るか、切れるかすれば安全である。歯車では止まらないから危険であるし、多分この材質では歯が折れてしまう。それを狙っているのかもしれないが、賢明な方法ではない。最近、知人から使わないX-1を無期限貸与された。博物館で使え、ということなのだ。やかましいので蓋を開けて驚いた。中学生の設計かと思ったほど、稚拙な設計である。
筆者のフライスはもう一段大形のもので、それもギヤを捨ててベルト式に改造してある。友人の U氏の希望で、X-1用のベルトドライヴ改造キットをアメリカから取り寄せたことがあるので、それを再度取り寄せようとしたのだが、数年前に廃盤になっていた。再生産はないそうだ。アメリカではすでにX-1が市販されていないからだ。交換用歯車だけは売っている。しかも金属製の歯車も高価で売っている。これは買ってはいけない。歯が折れないから、かえって危険だ。
昔ベルトドライヴの図面を描いて、打診したことがある。再生産にはある程度の数が必要である。仲間内で既に半分以上は捌けたが、それを見て欲しがる人もいるので、見切り発車した。デザインは少しシンプルになるが、3段変速で、最高回転数が今の2倍弱になる。細いエンドミルを折ることが減るだろう。上記リンクの写真よりも機能的な設計である。（この件の頒布は終了しました。）
2015年04月26日
続々々 3-way switch
先日、久しぶりにある友人に会った。彼は腕の立つ模型人である。
「ブログを読んでいるよ。最近はポイントを作る話だね。フライスを使えば訳なくできる。でもヤスリじゃあ難しいね。」
｢そうなんだよ。僕も昔はヤスリで作っていたけど、結局のところ、尖端レイルの密着が悪くて苦労したよ。でもフライスがあれば楽だし、確実にできる。」
というわけで、しばらくは工作機械導入のメリットについて盛り上った。オークションを見ていると、小型フライスは安く出ている。しかも使用感があまり無いものもある。
「安いフライスだって、要は使い方次第だ。ガタがあっても送りの当たったところでダイヤルを廻してゼロにすれば、ちゃんと出来る。ディジタルスケールなんかなくても、何とかなるよ。ヤスリで削ったものとは大違いだ。ちゃんと平面が出るからね。」
「いや、最近はDROは安いからね。付けると労力が半減するよ。」
と、話は尽きなかった。
お金を掛けなくても良いものは出来る。そのためには、素人は良い道具を使うべきだ。それが工作機械である。模型の価格以下で、旋盤とフライス盤が手に入る。材料はクズ屋で買う。そうすればいくらでも工作が楽しめる。
彼は面白いことを言った。
「鉄道模型をやる人はプライドが妙に高いのだ。助けを求められない人が多い。プラ模型の友達はそういう人は少ない。『これをハンダ付けしてくれないか。』という頼みはよくある。そんなものすぐできるからやってあげるよ。すごく喜んでいる。
鉄道模型の人は誰も頼まないみたいだ。機械を持っている人に頼めばすぐできるのに、一人でやってうまくできないと、放置する。オークションでキットの組みかけが安く出ているだろ。出来ると思って買うんだろうね。でもできないんだろう。助けを求めればよいのに。」
「そうなんだ。そのためにクラブがある。伊藤剛氏は昔からそう言っていたよ。助けを求めれば、出来る人はいるはずだ。」
その後、キットの組み立てについて話が進んだ。
「キットの組みかけ放置はもったいない。」
「そのことについてブログで書こうと思っている。キットを組める人は、結局のところ、スクラッチ・ビルディングが出来る人なんだ。」
「まあ、そういうことだね。」
彼は安く買ったジャンク品を組み直して素晴らしいものに作り替える天才である。見せてくれたジャンクがどう変化するか、楽しみである。
2015年04月24日
続々 3-way switch
筆者は特殊ポイントを作るのが好きだ。高校生のころからかなりたくさん作ったが、最近の方がずっと多い。
クラブの人たちがやって来て、「すごいね、これ。こんなのよく作れるね。」とお褒め戴くが、たいしたことではない。一言で言えば、骨（コツ）はフライス作業が出来るかどうかである。
尖端軌条をヤスリで作るのは大変である。完全に垂直に削り落す技能を、身に付けなければならない。かなりの修練が必要である。フログ角を計算通りに削るのも大変難しい。過去にいろいろなテクニックが公開されているが、どれもなかなか難しいと感じる。
フライス盤さえあれば、あっという間である。問題は斜めに保持する工夫である。筆者は正直板という直角の支え金の代わりに、斜めに切ったブラスの板を用意する。レイルの側面（正確にはウェブという）に2,3か所ハンダで仮留めをする。そうすれば斜面はいつも完全に保持される。レイルヘッドと底面を万力で挟んで締める。後は削り落すだけである。
レイルは、ブラスといえども難削材である。一般に引抜き材は粘い。難削材用の刃物を用意する。何回も往復するとずれることがあるので、なるべく一回で落としてしまう。回転は中程度、送り速度は小さくする。
ストックレイルの尖端軌条が当たるところもフライスで落としてしまう。ここの落とし方がまずいと、密着しないから脱線の元になる。
市販のポイントはあまり好きではない。フログの構成が甘いと感じる。機械美が感じられない。HOの既製品の三枝ポイントはオモチャっぽい。指の腹でなでると同一平面上にないように感じる。これでは脱線する。
最近亡くなったある先輩は、「大きな油目のヤスリで上面を丹念に落としてしまうと完璧になりました。」とおっしゃった。その程度のクォリティならば、自作の方が良い。
フログ位置を正確に求め、そこから始めると楽である。直線を先に敷き、あとは矛盾が生じないように工夫して付ける。決して難しくないから、挑戦されると良いと思う。
クラブの人たちがやって来て、「すごいね、これ。こんなのよく作れるね。」とお褒め戴くが、たいしたことではない。一言で言えば、骨（コツ）はフライス作業が出来るかどうかである。
尖端軌条をヤスリで作るのは大変である。完全に垂直に削り落す技能を、身に付けなければならない。かなりの修練が必要である。フログ角を計算通りに削るのも大変難しい。過去にいろいろなテクニックが公開されているが、どれもなかなか難しいと感じる。
フライス盤さえあれば、あっという間である。問題は斜めに保持する工夫である。筆者は正直板という直角の支え金の代わりに、斜めに切ったブラスの板を用意する。レイルの側面（正確にはウェブという）に2,3か所ハンダで仮留めをする。そうすれば斜面はいつも完全に保持される。レイルヘッドと底面を万力で挟んで締める。後は削り落すだけである。
レイルは、ブラスといえども難削材である。一般に引抜き材は粘い。難削材用の刃物を用意する。何回も往復するとずれることがあるので、なるべく一回で落としてしまう。回転は中程度、送り速度は小さくする。
ストックレイルの尖端軌条が当たるところもフライスで落としてしまう。ここの落とし方がまずいと、密着しないから脱線の元になる。
市販のポイントはあまり好きではない。フログの構成が甘いと感じる。機械美が感じられない。HOの既製品の三枝ポイントはオモチャっぽい。指の腹でなでると同一平面上にないように感じる。これでは脱線する。
最近亡くなったある先輩は、「大きな油目のヤスリで上面を丹念に落としてしまうと完璧になりました。」とおっしゃった。その程度のクォリティならば、自作の方が良い。
フログ位置を正確に求め、そこから始めると楽である。直線を先に敷き、あとは矛盾が生じないように工夫して付ける。決して難しくないから、挑戦されると良いと思う。
2014年12月17日
木工会社
合板を切り抜かねばならないので、その種の作業をする会社を探していた。比較的近い所に、納得できる価格で請け負ってくれるところが見つかったので、工場見学をお願いしてみた。二つ返事で許可が出たので、さっそく出かけた。
これはコンピュータで指示した通りに動くフライスである。刃物はΦ12、Φ10、Φ6、Φ5、Φ3を使うことが出来る。Φ12の時の回転数は、2700 rpm だそうだ。径が大きいので、周速によって回転数が制限されるのだろう。
切り抜くときは、何回かに分けて同じ軌跡をなぞる。一回で切ると、めくれ上がるのだ。材料は4ｘ8の合板（1220 mm × 2440 mm）まで置ける。真空ポンプで吸着するのだ。動くところは見なかったが、どういうものかはよく分かった。
刃物は二次元平面内を動き、軸を傾けることはできない。
これはホームセンタなどに置いてある合板を切る鋸盤であるが、とても大きい。普通の物の1.5倍程度である。この工場では、合板を小売してくれるが、1枚に付き、5カットまで無料で切ってくれるそうだ。
ついでに他の面白そうな機械も見せて貰った。これは孔空きハードボードなどの孔を開ける機械である。たくさんの合板を重ねて、1列20個以上の孔を同時に開ける。そして等間隔で送って、全体に孔を無数に開けるわけだ。このような機械を使っているとは思わなかった。
この機械で全国の需要の半分近くをまかなっていると言う。左の方に完成品がある。
これは厚い合板を作るプレスである。普通の合板を接着剤で張り付けて、いくらでも厚くすることが出来る。これはある住宅会社に納品する耐力壁の材料で、30 mmの厚さのものを作っているところである。これをはめ込めば、筋交いは要らないわけだ。
一回にたくさん作りたいので、重ねてプレスする。
これはコンピュータで指示した通りに動くフライスである。刃物はΦ12、Φ10、Φ6、Φ5、Φ3を使うことが出来る。Φ12の時の回転数は、2700 rpm だそうだ。径が大きいので、周速によって回転数が制限されるのだろう。切り抜くときは、何回かに分けて同じ軌跡をなぞる。一回で切ると、めくれ上がるのだ。材料は4ｘ8の合板（1220 mm × 2440 mm）まで置ける。真空ポンプで吸着するのだ。動くところは見なかったが、どういうものかはよく分かった。
刃物は二次元平面内を動き、軸を傾けることはできない。
これはホームセンタなどに置いてある合板を切る鋸盤であるが、とても大きい。普通の物の1.5倍程度である。この工場では、合板を小売してくれるが、1枚に付き、5カットまで無料で切ってくれるそうだ。
ついでに他の面白そうな機械も見せて貰った。これは孔空きハードボードなどの孔を開ける機械である。たくさんの合板を重ねて、1列20個以上の孔を同時に開ける。そして等間隔で送って、全体に孔を無数に開けるわけだ。このような機械を使っているとは思わなかった。この機械で全国の需要の半分近くをまかなっていると言う。左の方に完成品がある。
これは厚い合板を作るプレスである。普通の合板を接着剤で張り付けて、いくらでも厚くすることが出来る。これはある住宅会社に納品する耐力壁の材料で、30 mmの厚さのものを作っているところである。これをはめ込めば、筋交いは要らないわけだ。一回にたくさん作りたいので、重ねてプレスする。
2014年04月21日
続 線路を敷く
尖端レイルはフライスで削り落す。その時、先が浮いてしまうのを防ぐため、レイルを曲げておく。
レイルを斜めに保持するのだが、下から支える工夫が必要である。適当なブラスの板を斜めに切ってレイルの溝にはさみ、両端を軽くハンダ付けする。そしてレイルを万力に銜えて削る。簡単な作業である。要するに斜めの正直板である。こういうのは正直板とは言わないのだろうか。
尖端は1/20の角度にした。はじめ1/25にしていたがやや薄過ぎた。
左右に振った時に接触するだけでは、電気抵抗が大きいので、尖端レイルにも給電する。
今回のレイアウトは素人も使うことを前提にしているので、荒っぽい取り扱いでも壊れにくくなければならない。また確実な工作が必要である。
ポイントマシンはネジ式のを戴いた。補助接点がたくさんあるので助かる。以前はマイクロスイッチをあちこちにつけて給電方向を決めていた。
ストックレイル（尖端レイルが接触する部分）は僅かに削り込んで、尖端レイルの先がはまりこむようにした。こうすれば脱線の可能性が大幅に減る。
昔の三線式Oゲージは、ポイント≒脱線器のようなものであった。色々な工夫をしたが脱線を皆無にすることができなかった。現在では脱線などしたことがない。イコライジングによる軸箱可動、バネ、フランジ形状、それと、このストックレイルの削り込みの効果である。
レイルを斜めに保持するのだが、下から支える工夫が必要である。適当なブラスの板を斜めに切ってレイルの溝にはさみ、両端を軽くハンダ付けする。そしてレイルを万力に銜えて削る。簡単な作業である。要するに斜めの正直板である。こういうのは正直板とは言わないのだろうか。
尖端は1/20の角度にした。はじめ1/25にしていたがやや薄過ぎた。
左右に振った時に接触するだけでは、電気抵抗が大きいので、尖端レイルにも給電する。
今回のレイアウトは素人も使うことを前提にしているので、荒っぽい取り扱いでも壊れにくくなければならない。また確実な工作が必要である。
ポイントマシンはネジ式のを戴いた。補助接点がたくさんあるので助かる。以前はマイクロスイッチをあちこちにつけて給電方向を決めていた。
ストックレイル（尖端レイルが接触する部分）は僅かに削り込んで、尖端レイルの先がはまりこむようにした。こうすれば脱線の可能性が大幅に減る。
昔の三線式Oゲージは、ポイント≒脱線器のようなものであった。色々な工夫をしたが脱線を皆無にすることができなかった。現在では脱線などしたことがない。イコライジングによる軸箱可動、バネ、フランジ形状、それと、このストックレイルの削り込みの効果である。
2012年11月24日
Leo を訪ねて
Leoは80歳だ。毎日地下の工作室で仕事をしている。それを邪魔したわけだから申し訳なかったが、訪問をとても喜んでくれた。この工作室で一番驚いたのは、工作機械の数だ。ボール盤は7台、旋盤5台、フライス盤は縦横合わせて4台ある。 あとはシァとかプレス機である。
どうしてこんなにたくさんの機械があるのかと聞いてみると、
「私はアマチュアではなかった。プロフェッショナルであったからだ。」という答えが返ってきた。詳しい話を聞くと、彼は超高級オーディオ装置の少量生産をしていたのだそうだ。アルミのシャーシに穴を開けるときには、一つずつやっていては大変なのでドリル毎にセッティングをして、次から次へと仕事をしていたのだそうだ。旋盤も同様で、刃物のセッティングを動かしたくなかったので、旋盤を増やした。フライスも同じことで、横フライスも必要になってしまったと言う。その理屈はよく分かる。しかし、この工作室の面積はせいぜい12畳ほどである。
すでにその種の仕事をすることは無くなったので、半分くらいしか使っていない。どの機械もよく整備された状態で、いつでも使えるようになっている。ロータリィテーブルやジグなどもたくさんある。筆者のように12個以上の生産をしないと決めている人の工作室は単純であるが、量産をする人の仕事場は複雑怪奇で面白い。
2012年06月16日
続々 Stu を訪ねて
続いてフライス盤を見て行こう。縦横兼用の機械がある。これはドイツ・ミュンヒェン製の機械だ。頭の部分を外し、横フライスアタッチメントを付ける事ができる。このアタッチメントの収納棚ごと安価で手に入れたそうだ。うらやましい限りである。取り換え用のヘッドだけで数通りあるようだ。割り出し盤のたくさんあることにも驚く。一つもらってくればよかったと思う。
工具を収納するトレイの中に、個別に工具を支えるものがつくられている。これらは自分で作ったものだ。このアイデアは採用したい。
Clausingのフライスである。剛性の高そうな機械だ。最近は安く出るそうで、安価に運ぶ方法があれば欲しい。クロウズィングはミシガン州カラマズーにある工作機械メーカで、今でもアメリカ製の工具を作っている。昔Atlasブランドの小型旋盤が日本にも入っていたが、Atlasはこの会社に吸収されたはずだ。
2011年02月08日
続々 Centering Indicator
これは、客車の側板を切り抜くためのジグである。10mm厚のジュラルミン板を、側板の厚みマイナス0.1mm沈めてある。0.1mm分飛び出しているので、8箇所のネジを締めると押さえが働き、側板が動かなくなる。
このジグは近所の Y製作所にお願いしてタダで作って貰った。Y氏にはお礼をしなければならないのだが、その後現れなくなったので、その機会を逸している。電話で概要を伝えただけで、思ったものが出来てきたので驚いた。さすがにその道のプロは違うと思った。四隅を8mmのキャップボルトで 、テーブル上のＴスロットに締め付ける。そのときキャップボルトは沈め穴に入って頭は出ないから、側板はその上に載る。
この種の沈め穴（座繰穴）のことを英語でCounterboreという。しばらく前にこの種のドリルをボールベアリング装着用に作ったのだが、それをCounterbore bit という。
8個の締め具は、2.6mmのブラス板である。適度の硬さで傷がつきにくい。この板は、しばらく前のレーザカットの残材を捨てずにとっておいたものを、フライス加工したものである。
このジグが無ければ客車の窓抜きは難しい。
2011年02月04日
Centering Indicator
パサディナでは、久しぶりに親しい工具屋を訪ねた。友人たちに頼まれている工具を買い付けに行ったのである。かなりの量なので10％の値引きをしてくれたし、輸出用として地方税の免除措置を講じてくれた。全部で20kg程もあった。スーツケース一杯分である。帰国後直ちに彼らに渡して喜ばれた。
その工具とはQCTPである。小さな旋盤用のクイック・チェンジ・ツール・ポストである。アルミ合金製なのであるが、その材質は鋼と同等の強度がある。軽くて運びやすいので助かった。
アメリカで工具を買うと、この超ジュラルミン製のものによく出会う。強くて軽いので問題ないのだがヤング率が小さいのでよく撓む。もちろんQCTPは小さいので撓むことはない。
旋盤で刃先の高さをあわせるほど面倒なことはない。QCTPなら一度合わせれば、もう何も考えなくてもよいから助かる。
他には、以前から欲しかったセンタリング・インディケータを購入した。フライスで軸の中心を所定の位置に合わせるのはかなり面倒だ。材料の端を軸の外径に触らせるとずれて知らせる装置や、電気的に検知する装置を使う方法、レーザ光で罫書き線の交点にあわせる方法などいろいろあるがどれも結構面倒でまた、誤差が生じる心配もある。
今回紹介するものは簡単であっても誤差が少ない。穴や丸棒の中心を簡単に見つけ出す。
この動画を見て戴ければ、その効果の程はすぐお分かりになるはずだ。
2010年12月18日
続 慣性を考える
昔遊んだおもちゃの自動車のはずみ車は、車輪の回転速度の大体10倍から12倍位で廻っていた。全く怪しい構造のギヤボックスと、鉄板をプレス打ち抜きしたギヤの組合わせであったが、よく走った。しかしそのうちブラスのピニオンが擦り減って、御陀仏となった。小さい方の歯車が軟かい材料で作られているので、すぐ歯が無くなってしまう。そうすると、父は「ひどい設計だ。」と憤慨して、歯車を減っていない方に少しずらしてくれた。そうすれば、またしばらくの間走るようになったことを覚えている。このこともあって、歯車の組合せには人並み以上の注意が向くようになった。
軸受も0.5mm厚以下の鉄板で、軟鋼の軸が嵌まっていた。摩擦が大きくてキーキー言った。しかし父にミシン油を注して貰うと、廊下の端から端まで、調子よく走った。エンジンオイルを使うと抵抗が大きくなることも分かった。
回転体の慣性モーメントの計算は積分を使う数学の問題で出会った。工学を修めた方なら結果の式を暗記しているはずだ。筆者は覚えていないので、計算して求める。
大事なことは角速度の２乗で効くことだ。２倍の速度で廻せば４倍になる。実はそれを現実のものにするために、現代の材料で、合理的な機構の試作を行っているところだ。運動エネルギを溜め込む装置が付けば、実物並みの慣性を持つ模型が出来る。これは筆者の高校生の時からの夢であった。いよいよその実現が近付いてきた。
さてこの写真は、先日のレーザ・カットの失敗で挫折した部品を、手作りで増産しているところである。穴を開けてリーマを通し、シャフトを通して卦書く。ざっと荒取りしてシャフトを通し、ハンダで貼り重ねて周りを削り落す。
久しぶりにフライス盤の前に立って数時間の作業である。最近はレーザに頼っていて、コツを忘れてしまったので時間が掛かるようになった。
軸受も0.5mm厚以下の鉄板で、軟鋼の軸が嵌まっていた。摩擦が大きくてキーキー言った。しかし父にミシン油を注して貰うと、廊下の端から端まで、調子よく走った。エンジンオイルを使うと抵抗が大きくなることも分かった。
回転体の慣性モーメントの計算は積分を使う数学の問題で出会った。工学を修めた方なら結果の式を暗記しているはずだ。筆者は覚えていないので、計算して求める。
大事なことは角速度の２乗で効くことだ。２倍の速度で廻せば４倍になる。実はそれを現実のものにするために、現代の材料で、合理的な機構の試作を行っているところだ。運動エネルギを溜め込む装置が付けば、実物並みの慣性を持つ模型が出来る。これは筆者の高校生の時からの夢であった。いよいよその実現が近付いてきた。
さてこの写真は、先日のレーザ・カットの失敗で挫折した部品を、手作りで増産しているところである。穴を開けてリーマを通し、シャフトを通して卦書く。ざっと荒取りしてシャフトを通し、ハンダで貼り重ねて周りを削り落す。久しぶりにフライス盤の前に立って数時間の作業である。最近はレーザに頼っていて、コツを忘れてしまったので時間が掛かるようになった。
2008年11月02日
Dennis のWork Shop
Dennisの車庫には工作機械が並んでいる。一般人でもこの種の機械を持っている人はいる。あまり高級な機械ではない。台湾製の25年位前の機種である。しかし模型を作るには十分である。アメリカでは住宅地では三相交流の給電は難しい。単相三線の120、240Vしか来ていない。結線を見て驚いた。単相を擬似三相にするコンバータを付けている。小さなコイルと巨大なオイル･キャパシタを組み合わせた原始的なものであった。1本を進角させるだけのもので、２馬力程度なら何とかなるというが、効率はよくない。大きさは縦75cm、幅45cm、奥行20cm程度のものであるが、すごく重そうである。縦フライスの奥の壁に取り付けてあった。どこかで中古品を手に入れたらしい。
今なら、インバータがあるからそれを採用すべきである。無段変速で急停止用のブレーキ回路まで付いたものが約3万円で買える。それを使えば、ベルトの掛替え、ギヤの切替えが要らなくなる。そのあたりのことは左のリンク先のSEC_SUZUKI氏に相談するとすぐ解決する。単相モータに比べて、三相モータはトルクが大きく、使いやすい。足踏みで急ブレーキが効くと安心でもある。また、起動が滑らかになり、ベルトの傷みも減る。
単相電源から200Vの三相交流が作り出せ、なおかつ周波数が30〜90Hz程度まで無段階に変動させることが出来る。400Hzまで周波数を上げる事も出来るだろうが、それではモータが分解するだろう。設計の段階では想定していない条件ではあるが、1.5倍なら持つはずだ。入力を200Vのタイプを100Vで使うには、100Vを倍電圧検波（懐かしい言葉!!）する。
ブレーキ回路は外部に抵抗をつけ、放熱させる必要がある。
なんとなく、ディーゼル電気機関車のダイナミック・ブレーキを操作する気分でもある。
2007年11月27日
続 Milling Machine
Palmgrenの万力は確実で、重宝している。筆者は揺り篭型と旋盤に取り付けて横フライスにするタイプを持っている。後者は、アメリカでもとても高価である。PalmgrenはBillに勧められた品であり、満足のいく性能を持っている。
旋盤の上にコラムをつけ、刃物台をX-Yテーブルとして使う、簡易フライス機能を持つ製品がある。
見かけは一緒のように思うが、力の掛かり方の点では大きな差がある。刃物台は左右に動き力の掛かるところが変化する。フライスの場合はベッドが左右に動き、それを支えるベースは動かない。すなわち力の掛かる点が変化しないので、長いものを扱うことが出来る。もっとも、小さいものしか作らないときは何の問題もない。
筆者のミリング・マシンは中国製である。アメリカの商社数社が、いろいろな仕様で輸入している。大きな違いは、スピンドルがR-8かMT3かである。他に送りネジが16TPIであるか20TPIであるとか、モータが120V用か240V用であるという違いがある。
アメリカで各コンポーネントごとに分けて売っているので、それを買い、スーツケースに入れて持ち帰った。25kgずつに分けて4本であった。
現地で要らない物を捨てたがまだ重かった。税関検査で引っ掛かったが、蓋を開ければ「なーんだ」という顔をしていた。他にも車の部品をたくさん持っていたので、それで引っ掛かったということもある。帰国後、全てのネジを日本製のネジに取り替えた。首が折れるものがあるからである。
2007年11月25日
Milling Machine
フライスというのはドイツ語で、英語ではミリングマシンという。コラムに剛性がないと何の意味もない。筆者の機械は、コラムが傾けられると言うふれ込みで売られているようだが、コラムを傾けるより、ワーク(被工作物)を傾けるのが筋である。ベッドに乗っているのは傾斜万力である。PALMGRENブランドである。 どうしても剛性不足なので20mmの鋼板を12mmのボルト4本で組み合わせて、コラムの後ろを支えてある。期待以上の結果で、筆者のようにブラスしか削らない者には十二分である。大きなものは外注する。
三軸にDROをつけている。贅沢なようだが、失敗を防ぐ上で必ず役に立つ。刃物はなるべく短く取り付け、剛性が低くならないようにする。この写真ではたまたま長く持つ必要があって延ばしているが、正規の使い方ではない。実際はもっと低くする。
原型が分かリにくくなるくらい改造してしまった。Z軸の上下はガススプリングで支えて、勝手に落下しないようにしてある。ギヤは外して捨て、静粛なベルトドライヴにした。X軸は自動送りにしてある。これがあると仕事がきれいである。
主軸はR8テーパで、付け外しが容易である。 この機械は総重量が約100kgである。本体は安いものであったが、改造費が本体価格よりはるかに高くなった。
アメリカにはこの機械の愛用者がたくさんいて、情報交換が盛んである。改造パーツの直販もしてくれる人がいる。本当はもう少し大きな機械が欲しかったのだが、重量が300kg を超えるのであきらめた。
2007年11月23日
End Mill
ラフカットとはこの写真の一番右の刃である。英語ではRoughing End Millという。粗取り専用である。実によく切れる。刃は、左から２枚刃、３枚刃、４枚刃で６枚刃もある。２枚刃は下穴なしで真下に切り込める。すなわち、ドリルの代わりになる。そういう点では便利であるが、刃が欠けやすい。刃の数が多くなれば一回に削る量が少ないので。事故は減る。
この種の刃物は非常に高価だ。超硬合金の一体型など極めて高価なものである。筆者の場合は幸運なことにほとんどタダで貰ったものばかりだ。
大きな自動車部品工場の廃棄物である。この種の工場では、刃物は定期的に交換する。刃物ごとの耐久時間が決まっているそうで、研ぎ直しをしないでそのまま捨てるのだそうだ。そのゴミ箱から拾ってきたものを貰う。
ドリルの刃も、みな廃品を貰ってきたものばかりである。チャックの締めが悪くて、シャンクにちょっとでも傷が付いたら直ちに廃棄である。製品に不良品を出さないためには、そのような管理が必要なのだそうだ。
筆者は長らく旋盤上のフライス作業をしていたが、それでは大きなものは出来ない。車輌のフレームを削りだすのは専用機が必要であった。やはり小さいながらも独立したものを持つべきだという事になった。
2006年09月15日
くさび
これがMTを外すためのくさびである。これは必ず生の材料(要するに焼きが入っていない材料)で作れと教わったので、拾ってきた鋼材の端を切って作った。トングがついていれば楽に外せるが、もしこれがトング無しであるならと考えてみられよ。筆者の工具箱の中のMTのうち、大半はトングなしである。そのようなMTを使っていると外せなくなるというのは日常茶飯事であろう。
運がよければ、引きネジの頭をプラスチック･ハンマで一撃すれば取れるだろう。それでも取れなければこれは悲劇である。
イギリスの工具屋はMTをたくさん扱っている。上記のような問題を承知して使うよう勧めているのだろうか。アメリカではMTは人気が無い。
イギリスにはMTの斜面を使ったコレットが市販されている。アメリカの商品にもある。これは良く締まるだろうが外しにくいだろう。しかもスピンドルの内側を毎回滑らせるわけだから、使用頻度が多くなると磨り減って、テーパが狂う。また、コレットは貫通型には作れないので長い材料は使えない。
筆者はスピンドルのMTに嵌るコレット・スリーブを入れ、Cコレットを差し込んで使っている。コレットの引き棒は、当然中空で長い材料が貫通する。
2006年09月14日
モース・テーパとR-8
旋盤のスピンドル（主軸）、テイル・ストック（心押台）の内側にはテーパがついている。たいていはモース・テーパ（日本ではモールス･テーパと発音する人が多い）である｡以下「MT」と略す。他にはBSテーパとかJテーパなどがある。いずれも角度が緩く、はまり込むと自分の摩擦力で抜けにくくなるように設計されている。これを自己保持力（self-lock）という。
写真の左はMT3テーパのスリーブである。スリーブというのは細いMT2のシャンク（軸）をMT3に嵌めるために太くするためのものである。日本で紹介されている（素人向けの）参考書には殆どMTを利用した製品の利用しか載っていない。素人向けに販売されている縦フライスのスピンドルもMT仕様である。
そのためか、工作好きを対象にしたウェブサイトを見ていると、「MTのスピンドルからシャンクが抜けなくなりました。どうしたらよいでしょう｡」というSOSが発せられているのを時々見かける。
これはMTの性質上当然の結果であり、そのような使い方を推奨、あるいは他の方法を取りえない設計をしてしまった方に責任があると考える。
Billにはこのように習った。「MTは抜くためのくさびが打ち込めないところには嵌めてはならない。くさびは押し出すためにある。MTを引っ張って抜こうとは考えるな。」
この写真をご覧になればお分かりのように、縦に長い穴が作ってある。これはくさびを打ち込むためのものである。もしこのスリーブに細いMTのシャンクを挿し込んだ時、長穴から先端（トング）が見えない時は使うなということである。
写真の右はR-8テーパである。これは角度が急であり、引張りを開放すればするりと抜ける。 ボール盤や縦フライスのように軸方向の力が掛かる所には適する構造である。これはMT3を差し込めるようになっているスリーブであり、これを持っているといろいろな工具を差し込める。
日本ではこのようなR-8テーパを持つ縦フライスなどが、アマチュア用に市販されていない。おそらく日本中で「MTが抜けなくなった」という悲鳴が上がっているはずである｡「棒を突っ込んで上から叩く」などと指南する人までいて、あちこちで精度の失われた機械が出現することになる。こういうときはスピンドルをばらして、油圧プレスで押し出す以外ないのだ。
写真を見ればお分かりのようにR-8はMT3をちょうど包み込む大きさである。Billは「スピンドルがR-8の機械を買え。アマチュア向けにもたくさん工具が出ている。」と勧めてくれた。
