走る趣味はございません

自転車話のブログ。たぶん。

小さな中ぐりバイトを昔の秋葉原の思い出しながら作る

卓上ミニ旋盤で工作物の中心を掘る中ぐりバイト。
先日作成したバイトよりも細い物が欲しくなったのでまた作ってみました。

刃先に使用した素材はこちらです。
今から20年ちょい前、私がまだ中学生くらいの頃、
秋葉原の秋月電子で購入した300円のドリル刃10本セットです。
DSC02021.jpg

当時、サイズは複数の種類がラインナップされていました。
ケースによっては「三菱金属」のロゴが入っている個体もありました。
当時読んだデータシートの記憶(けっこう曖昧な記憶)によれば、
元々工業使用のドリル刃で製造現場で規定する運転時間を超過したことで払い下げになった物だったように思います。

チャックに咥える部分のシャンク径は3.175mmで材質は超硬の類だと思います。
非常に硬く脆い材質ゆえ簡単に刃が折れます。
最低限ボール盤がないと使用に向かないドリル刃です。
このドリル刃を購入した当初、私は手回しハンドドリルを使っていました。
今思えば自作の電子基板にハンドドリルで数百個の穴を開けたり、
ハンドニブラで金属ケースをバチンバチンと食いちぎったり、
リーマーの手作業で大穴を開けたり、
昔の方がガッツで工作をしていました。
秋月ドリル刃は3セットくらい買った記憶があるのですが折れていない物は2本を残すのみです。
もう売っていないので追加購入が出来ず残念です。


さて、中ぐりバイトを作る話。
ホルダーは激安ロウ付けバイトを活用します。
DSC01811.jpg

既存のロウ付けけチップとは反対方向に穴を開けますが、
8mmシャンクの中心に穴を開けたいので嵩上げが必要です。
私の使用している旋盤Compact3の刃物台は8mmシャンクの真下に敷けるスペーサーは3mmが限界です。
つまり最大11mmシャンクが刃物台の限界です。
それだけでは上げたりないので刃物台ごと嵩上げすることにします。
刃物台サイズの板(32x20)を作り、M6ボルトが通る穴を開けて、
刃物台の固定ボルトを長い物に交換すれば刃物台ごと嵩上げが可能です。
バイトの真下に片側だけ少しスペーサーを入れて若干斜めにドリル刃が通るようにします。
準備が出来たら三爪チャックに装着した3.2mmのドリル刃で穴を開けます。
DSC02027.jpg

シャンクの側面にも固定ボルト用の穴を開けてM3のタップを切ります。
あまり深く考えずにボール盤で作業をしましたが、
これも旋盤で作業可能だったことに後で気が付きました。
まだまだ全然旋盤を使いこなせていません。
DSC02028.jpg

折れた超硬ドリル刃をホルダーにセットして卓上グラインダーで整形します。
DSC02031.jpg

見た目はまずまず。
ボルトは手持ちの有り合わせです。
長すぎです。
DSC02032.jpg

中ぐりを試します。
下穴径6mmを10mmに拡大しました(止まり穴の深さ5mm)。
S45C(ちょいと硬い炭素鋼材)を相手にすると思うように切削が出来ずに時間がかかりました。
刃先が擦り減りやすいので作業が完了するまでに何度か刃先の加工をやり直しています。
DSC02035.jpg

無駄に保管していた刃先の折れたドリル刃が活用出来ると思ってウキウキしていたのですが、
ドリル刃の素材が硬く脆いため旋盤用の切削バイトには向いていないように感じています。
私の腕が未熟すぎるのがもっと大きな要因ですけどね。
といってもそれは加工物がS45Cの鋼材だった場合の話です。
写真は撮っていませんが工作物が真鍮やアルミならサックサクに削れることを確認しています。

スポンサーサイト
  1. 2017/04/23(日) 22:53:07|
  2. 工作
  3. | コメント:0

春満開の成木

一応、自転車ブログのつもりなのに
最近は自転車話を全然書いていないので、
たまにはごく普通の何てことはない自転車日記。

関東は4月に入っても週末は寒い日だったり雨が降ったり、
週末以外あまり乗らない自転車乗りとしてはいまいち春が来ている実感がなかったのですが、
とっくに春は来ているんですよね。

私が勝手にホームコースにしている青梅市上成木。
今週末4/15(土),16(日)がちょうど桜の満開を迎えていました。
成木の家も冬眠から目覚めて賑わっています。
IMG_20170416_125747.jpg

1年で一番綺麗な季節です。
成木の家の裏に降り、川に手を入れてゴミ拾いをしていたのですが、
まだまだ水温は冷たいです。
でもこういう自然に触れる季節を迎えた喜びはいいものです。
IMG_20170416_121303.jpg

成木のヒルクライムレースが近づいているため
たくさんの人達が常盤林道を駆け上がっていました。
4月の頭には雪が降っていた成木ですが今は暑いくらいの春です。

  1. 2017/04/16(日) 22:21:04|
  2. ライド
  3. | コメント:0

小さな中ぐりバイトを小さな電動工具で作る

ミニ旋盤で工作物の中心を掘る中ぐりバイトの話。

ある程度大きな下穴(例えば20mm)をドリルで開けて、
そこを更に巨大な穴に拡大するための中ぐりバイトは市販品にいろいろ見つかります。
でも細い下穴の中ぐりに対応しているミニ旋盤用の市販バイトは少なく感じます。
そんな用途向けだと市販品ですぐに見つかるのは東洋アソシエイツのミニ旋盤用のスローアウェイバイトですが価格は6000円以上と高価です。

金をかけずに情熱とガッツで対処できる手段があれば私はそれを選びたくなります。
というわけでAmazonなどで格安に販売されているロウ付けのバイトセットを活用します。
[セオヴェル]THEOVEL 小型旋盤用切削バイト 5/16 インチ 7.94mm

7種類×2パッケージの14本セットで2000円。
これなら1本あたり150円以下です。
こちらは私の手持ち品です。
バイトの高さを裏面を削って調整し、
刃先を綺麗に砥いで適当な缶ケースにスポンジを敷いて収納しておけば安物でも愛着が湧きます。
DSC01984.jpg

セットの中に先端が四角になっているバイトがあります。
これはどういう使用用途を意図しているのでしょうか?
刃幅が8mmある巨大な突っ切りバイト?
薄く丸い板の外径を小さくするためのバイト?
形状の自作を前提とした所謂「完成バイト」の類い?
よく分かりませんがこれをグラインダーで削って長さ20mmほどを半丸形状にしました。
左は未加工品。右は加工品。
チップブレーカーは入れていません。
未熟ゆえベストな刃先角度はまだまだ身に付いていません。
DSC01995.jpg

先端。
DSC01992.jpg

真上。
DSC01989.jpg

我が家の電動工具はどれもこれも小さいサイズです。
今回の加工に使用した卓上グラインダーはRYOBIのTG-30ですがこれの定格使用時間は15分(!)です。
ミニリューターと同程度の設計基準のようで長時間の連続運転は出来ません。
おまけにパワーも乏しいです。
小さい機種用の交換砥石が安いということもありません。
砥石面積を考えればむしろ他のベンチグラインダーよりも割高なのでコスパも悪いです。
こんな小さいグラインダーの良いことなんて設置や収納性だけですが、
自分はそんなコンパクト要素を何よりも優先しています。
低性能はガッツで補うしかありません。
なお、バイトのシャンクはA砥石、チップ部分はGC砥石で削っています。
当初、A砥石だけで削ろうとしていたのですがチップの形状変更を伴う削りはA砥石だけでは無理でした。
DSC01974.jpg

ある日の作業風景。
なぜかこの日は多数の電動工具をとっかえひっかえ作業台に載せていました。
作業専用部屋はないので作業を終えるとこれら全て片づけています。
コンパクトな電動工具だからこそ可能です。
DSC01976.jpg

ちょっと気になるのが強度。
簡単に曲がったりしないか心配があったのでバイトを整形しながら何度も試しました。
曲がったりはしませんが撓んでるような感じがします。
DSC01963.jpg

これは径13mmのドリル穴から径25mm深さ9mmを中ぐりした自作のダイスホルダーです。
Compact3専用で心押台に直結出来る仕様です。
中ぐりはいろいろと難しいと感じています。
思うように切り込みが出来なかったのでとても時間がかかりました。
今後は中ぐりからの逃避手段をとりそうな予感です。
DSC02007.jpg

  1. 2017/04/02(日) 22:00:16|
  2. 工作
  3. | コメント:0

旋盤Compact3の必需品 M14×1.0mmの特殊タップ

ミニ旋盤「Compact3」に限定した必需品の話。

ネジ山を作る工具、M14×1.0mmという特殊ピッチのタップです。
一般的には使われていないネジ規格なので、
タップ&ダイスのセットパッケージに含まれることはまずないと思います。
細目専用のタップセットでもM14×1.0が含まれているパッケージは見つけられません。
といってもJIS規格外というわけではないので単品取り寄せなら入手可能です。
ついでにタップの下穴にする軸の細い13.0mドリル刃もあると便利です。
これがないと下穴を中グリで13.0mmに調整することになるので一手間かかります。
DSC01947.jpg

Compact3では、心押台のドリルチャックの取り付け部分と
三爪チャックを取り付ける主軸側に採用されているのがM14×1.0mmのネジ山です。
大多数の旋盤だと心押台に取り付けるドリルチャックはテーパー形状とのこと。
Compact3が独特な取り付け方法を採用していることになります。
心間の狭いCompact3のワークスペースを無駄にせず活用するには心押台に直結出来る道具が望ましいです。
それらを自作するためにM14×1.0mmのタップが必要です。
ちなみに他に同タイプの旋盤がないか調べるとemcoのunimat3という機種が同じ取り付け方式のようです。

心押台のチャック取り付け部実測の備忘録。
オスネジ部とその末端のツバまでの長さは11mm。
ツバ手前のネジ山のない部分は4mm。
オスネジ部分は7mm。
DSC02001_2.jpg

M14タップのシャンクはJIS規格で10.5mmです。
Compact3のドリルチャックは8.3mmまでしか咥えることは出来ません。
つまりCompact3ではM14タップを正攻法で使うことは出来ません。
DSC01951.jpg

そんなわけで、Compact3でM14×1.0mmが使用出来るように専用治具を作ります。
Compact3専用道具を作る道具を使うための道具作りです。
これでは意味が分からないので注釈を入れると
道具(ダイスホルダー等)を作る道具(M14タップ)を使うための道具(M14タップホルダー)作りです。

まずはダメ元で手持ちの六角軸ドリルチャック(13mm対応)を連結してタップを装着します。
三爪チャックとのクリアランスは約10mm。
工作物が三爪チャクの内部に入るスペースを考慮すれば
クリアランスが10mmあるなら最初の治具作りとしてはセーフです。
このドリルチャックを連結する手法、今回のケースでは使えます。
DSC01931.jpg

もし三爪チャックと干渉してアウトだった場合の代案は、
心押台からダップハンドルごと支える方法があります。
そのためにはタップのシャンクの末端にセンター穴のポッチを開けることなります。
Compact3で加工するにはタップを三爪チャックに咥えるための割りリングを作り、
タップをその割りリングに包んでから三爪チャックに固定してセンタードリルでポッチを入れる、という感じでしょうか。
今回はドリルチャックの連結で対応可能だったのでそういった作業は不要です。
私は旋盤素人なので上記方法を試したことはありません。
モノの本を読んだ知識で手法の組み合わせを考えただけです。


では、作業。

Compact3専用のM14タップホルダーを作ります。
以下、自身の備忘録全開です。

「径20,長40」の丸棒の片側を「径15,長15」になるように外径切削します。
DSC01919.jpg

丸棒の片側を「径15,長15」にしたのはCompact3特有の理由です。
Compact3の三爪チャックの爪の奥部、
主軸貫通穴(10.2mm)の手前には「径15,長15」が入るだけのデッドスペースを確認しています(正爪時)。
この空間を有効活用する算段です。
DSC01923.jpg

ちょっと話が逸れる備忘録。
三爪チャックの製造元を調べるとJINSLUという会社に辿りつきます。
Compact3の主軸側に採用されているチャックは製品番号「K01-50」と思われます。
JINSLU製のチャックには同一取り付け規格のM14x1.0を採用しているφ63のチャックもあるようです。
入手は中華系サイトの個人輸入で可能です。
Compact3でφ63を使えば把握できる工作物のサイズが若干大きくなります。
ただし、爪が周囲に干渉せず使えるかは分かりません
あと、Compact3販売元の東洋アソシエイツ的には保障外だと思います。

こんな感じで仮装着してみたタップとの干渉はギリギリOKです。
心押台が若干飛び出ているのですが、
心押台を固定する板ナットは飛び出ていないのでセーフです。
DSC01929.jpg

軸の細い13mmドリル刃で深さ18mmの下穴を掘ります。
心押台に装着させるためには中タップ先端の不完全ネジ山部を考慮して15mmの深さがあればOKですが、
13mmドリル刃の先端は斜めテーパー部分が3mmあるのでそれも考慮して18mmです。
上タップを併用するなら若干短くすることは可能だと思います。
DSC01936.jpg

タップを固定するための横穴を開けてM5のタップを切ります。
この作業をこのタイミングで実施するには重要な意味があって・・・
DSC01956.jpg

いざ、深さ15mmのM14タップ切りです。
今回使った素材はS45Cという炭素鋼です。
この素材にM14のタップを切ろうとすると滅茶苦茶硬いです。
力を入れて主軸の手回しをするのですが、
三爪チャックにしっかり固定しているはずのφ20の工作物が滑ってしまいタップが切れません。
そこで滑り防止のために横穴にM5ボルトを挿入しています。
これをすることで滑りの問題は解決しますがネジ切りが硬いことには変わりありません。
三爪チャックの横穴にチャックピンを差しこんで回せばだいぶラクにはなりますがこの作業だけで2時間以上かかりました。
DSC01958.jpg

Compact3でS45Cの鋼材にM14タップを切るのは結構大変です。
下穴は規定通りピッチマイナスの13.0mmにしていましたが、
もうちょっとだけ緩い大きさにすれば少しは作業性を改善出来ると思います。
というか、そもそもミニ旋盤で欲張ってS45C(ちょいと硬い炭素鋼)を選択していることが素人の選定ミスという感じがします。

タップを切り終えたらネジ山の手前4mmを中ぐりで削ります。
これは心押台のネジ山のない部分を考慮するためです。
DSC01963.jpg

タップを切ったので工作物が心押台に取り付けられる状態になりました。
三爪チャック側にドリル刃を装着して、タップを挿入する貫通穴を開けます。
精度を重視するなら普通サイズのドリル刃では長すぎるのでショートサイズのドリル刃にしておいたほうがよさそうです。
DSC01966.jpg

あとは細かい部分を加工すれば完成です。
タップの側面のネジ止めは過剰なまでにしっかり固定出来るようにしておきました。
つまるところシャンク径を限定したドリルチャックです。
DSC01997.jpg

これがあればCompact3専用治具がいろいろ作れそうです。
さっそく使ってみました。
ボルトは手持ちの有り合わせなのでバラバラです。
最初にM14のタップ切りをした時は2時間以上かかったのにコツを掴んだおかげなのか今度は30分程度で完了です。
DSC01978.jpg

  1. 2017/03/26(日) 23:08:17|
  2. 工作
  3. | コメント:0

金属材料の切断時間メモ

旋盤の工作材料にする金属素材を切断した作業時間の備忘録。
写真のこれ、ずっしり重い、数キロある金属です。
DSC01899.jpg

これまで中空のパイプ状素材はいろいろと切断した経験がありますが、
ここまで太い鉄の「棒」を切断した経験がほとんどありませんでした。

DIYで太い金属を切断可能な電動工具は、
バンドソー(帯鋸盤)、ジグソー、切断機、マルノコ、糸ノコ、レシプロソー、グラインダー、
ちょっと考えただけでもいろいろ思い浮かびました。
何れも家庭用の道具として揃えられる物です。


旋盤を使って切断を考えるなら
エンドミルやメタルソーアーバーを取り付けて切断とか・・・
出来なくはないと思いますが旋盤から飛び出る長さの生素材を粗くカットするには向かない方法に思えます。

忘れちゃいけないのが、鉄工用のノコギリでギコギコギコっていう手作業もあります。
太い鉄鋼棒の切断だと1カットに1時間以上かかりそうなので私の体力では無理ですけど。

今回切断した鉄鋼はS45C。
ディスクグラインダーに金の卵を取り付けてフルパワーで回転させて切断しました。
グラインダーは550Wで9000回転のスペックです。
安物ですがウチでは結構活躍している電動工具です。


φ32の切断に1カット約6分。
φ20の切断に1カット約2分。

DSC01902.jpg

ディスクグラインダーは手に持って使う電動工具なのでパワーロスがあります。
これだと切断にけっこう時間がかかるので、
スタンドを用意するなど治具を使った手段を考えたほうがよさそうです。

「なんだ6分じゃん、なんだ2分じゃん」と思う方もいるかもしれませんが、
派手な騒音、派手な火花を撒き散らす作業を住宅街でやっていると物凄く長い時間に感じます。
近所からの見えない視線が痛いです。

うるさい作業はまとめてやっておいた方がいいと思い、
複数のカットをやっておきましたが、
作業の気を緩めると大怪我をするので力を込めて集中するのに疲れました。


旋盤による削り出しの部品作りは楽しいです。
金属をこういう風に加工するなんて自身のこれまでの道具では出来ませんでした。
DSC01969.jpg

でもちょっと戸惑い。
上図写真の部品なんかは、削り出しで時間をかけるよりも
異径のパイプを溶接なりボルトオンで組み合わせた方が手っ取り早い気がします。
旋盤があると適材適所の判断が出来なくなるという落とし穴。

  1. 2017/03/20(月) 22:22:31|
  2. 工作
  3. | コメント:0
次のページ