出窓金属工作所

今後、物理実験のアイデア等をアップしていく予定です

作ったもの
天体望遠鏡部品 @直焦点カメラアダプター
Aアイピースアダプタ-

寿貿易/メカニクス L150 国産ミニ旋盤

※愛用している旋盤です。2001年2月導入製品のレビューです。
 改良した部分も含めて参考にしていただければ幸いです。


設置場所


 自宅2階南側の「出窓」に設置しています。

 本来植物が飾られる日当たり良好の一等地に工作機械とは・・・
一時的に設置のつもりがいつのまにか定位置となってしまいました(^^; 。

 旋盤重量はミーリングアタッチメントを含めて約40kg程度で、分割して運べば大人一人の人力で十分設置可能です。階段を上げるには少々体力が要りますが・・・。

 出窓の強度は全く問題はありませんlが、地震対策は早急にしなければいけないと強く感じています。

 切削油が飛び散るのでダンボールの囲いを設置。
深夜、外から見ると怪しいかも
メカニクス L150New 卓上旋盤の概要

 心間距離350mm、ベッド上振り φ150mm
    主軸貫通孔 φ15.8mm
    主軸テーパ MT-2(MT:モールステーパ)
    心押し台テーパ MT-1

 数少ない純国内生産のミニ旋盤のひとつ。
 メカニクス(旧 札幌工作機械製作所)製

 鋳鉄部品を多用した本格仕様で、手間ひまを要する部分の基本性能に優れた、実用的な工作機械です。
 
 直径100mm弱までの工作物ならば十分余裕をもった工作が可能です。
 ごく小さい品物の工作でもチャックサイズに余裕があるので、心間200mmクラスの超ミニ旋盤と比較すると、はるかに使い心地が良いものです。
散らかっていてすみません
主軸台

 旋盤の基本精度といえば、まずはベッドと主軸の平行度。
 このあたりは十分手間ヒマをかけて製作されているようで、通常の切削では問題を全く感じません。満足できる精度です。(◎)

 主軸の最小回転数は表記上は150rpmですが、実測では200rpmをわずかに超えています。公称200rpmというところでしょうか(△)。大物や不定形の断続的な切削、ネジ切り仕事ではもう少し低速が欲しいと感じます。
 
 主軸左には「主軸手回しハンドル」を自作して使っています。
 ネジ切り仕事で重宝します。ありあわせの材料で製作;シャフトは真鍮、円板はアルミ、つまみ軸は軟鉄、つまみはチーク材(木材)。
 手回しハンドルの下に見えるのは、主軸と親ネジのクラッチです。ネジ切りや自動送り時にはクラッチを入れます。キャップ部は自作真鍮製。

中央に見えるのはバイトの刃高を調べる道具です
主軸回転数の変速機構

 モーターからの動力はプーリーを経て主軸に伝えられます。
 モータとプーリー間が3段、プーリーと主軸間が2段の6速仕様です。
 動力を伝えるのは極細のVベルトですが、1年に1本程度の交換頻度です。  もう少々耐久性を望みたいところです。ベルトは切れることはありませんが、回転中にひっくり返ったら(V側が外側に反り返ったら)交換です。
 
 ベルトのかけかえは中間プーリーの回転軸を緩めることで容易に可能です。カム構造のテンショナーがついています。工具不要とするために自作のレバーと金具を製作しました。
 
 手前はねじ切り装置のチェンジギアです。
主軸周辺の構造
ベッド
 いわば旋盤の土台です。
 すべり面の幅が十分大きい、耐久性を重視した良心的設計といえます。(◎) 平形V型コンビネーションの一般的形式のすべり面です。

横送り台
 横送り方向と主軸との垂直度も◎。円板の切削をしても端面の凹みはほとんど測定できません。ストロークは80mm以上確保されています。
 横送り台の構造は、写真のように生産機に良く見られる「ベッドをまたがる」タイプです。横送り台上の振りは約95mmと数値的には不利かもしれませんが、実際に使ってみると切り子(金属の削りカス)がすべり面にかからない、送りが安定している等の大きなメリットを感じます。実用性を重視した設計を強く支持します。(◎)

付属のチャック
 三爪スクロール(φ80mm)、四爪単動チャック(φ85mm)共"BISON"ブランドの高品質なものが付属しています。スクロールチャックの精度も十分。
 ただバックプレートとの結合ボルトの取り付け、取り外しが、主軸台とバックプレートの隙間が狭いためやや窮屈。
このクラスでは数少ない横送り台形式
複式刃物台
 横送り台の上には複式刃物台が載っています。テーパ加工に使います。
 バイトは2本同時に取り付け可。ここの送りも安定しています。

ハーフナット装置
 往復台と親ネジとの切り離しが可能。
 めずらしいのは、親ねじが往復台の早送りのラックギア代わりになっていることです。ハンドルに直結した小型のウォームホイールが親ネジと噛み合っており、ハンドルの目盛りがスレッドダイヤル(ハーフナットの噛み合い位置を知らせてくれる)代わりにもなっているというアイデア設計です。
親ねじピッチは2mm。

ハンドル、レバーは自作で快適に
  付属していたハンドル類は全てプラスチック製でしたが、送りの精度問題もあり全て真鍮とアルミで製作しました。
 刃物台の固定レバー等、元々工具がj必要なボルト類のほとんども自作レバーに改造済み。
ハンドルはローレット加工つきです
心押し台

 鋳鉄製で頑丈ですが、主軸側オーバーハングがないデザインです。
 実際に使用してみると単純な台形形状の影響もあり、横送り台・複式刃物台との干渉でスリーブをかなり繰り出さない届かないケースがあります。特に回転センターで工作物を支えながら切削するときなどです。写真右側への出っ張りは左側にすべきと思います。(△)

親ねじ手回しハンドル付き
 これが付いているかいないかで操作性に大きな差が出ます。
 これより上のクラスの旋盤では自動送りが主で手回しハンドルはありませんし、逆に下のクラスではハーフナット装置が省略されています。
 「ここで送りをストップしたい」lと思った瞬間にハーフナットを解除するのは緊張するものです。 手回しハンドルで自在に送りを操れるのはミニ旋盤にとっては重要です。
 L150はハーフナット装置と手回しハンドルの両方装備した数少ない旋盤です(◎)。
 なお、親ねじと軸受けとの接合部が薄いワッシャだったのを、親ねじ送り精度向上のために真鍮製のものに変更。
心押し台

心押し台裏側


 心押し台とベッドの固定ボルトも購入時は普通の六角ボルトでした。
 正面からは見えない上、スパナの操作が困難です。
 ここをレバーに変えたのが旋盤購入後初の仕事でした。これさえあれば手探りでも楽々操作できます。
 上のレバーは心押しスリーブ固定用。ありあわせの材料でいろいろなデザインで作ってみるのは楽しいものです。
 ある意味、アマチュア用工作機械は購入者によるこれらレバーやハンドルの自作をもって本当の完成をみるといったところでしょうか。
 むしろ・・・旋盤が自分の改良で使いやすくなっていくこと自体が金属工作の大きな楽しみの一部なのではないかと感じます。

 なおスリーブには繰出し量を知るための1mm間隔線を自分で彫刻してあります。
裏から見た心押し台

ネジ切り装置

 主軸と親ねじの回転比率を変えるための歯車装置。
 付属の歯車は歯数5とびの20〜80歯に56を加えた14種。
 ピッチ0.2〜4mmのミリネジ規格の他、インチネジ、モジュール、D.Pなど多彩な組み合わせが可能です。
 
 主軸の歯数は25です。
 例によって工具不要とするため、噛み合い調整用のレバーを自作

 L150用のチェンジギア選択早見表を作りました。
  ダウンロードはこちらから(Excel file 38.5KB)

ねじ切りチェンジギア装置
ネジ切り装置の歯車は金属製に

 付属のチェンジギアセットは白色のプラスチック製。
 実際に使ってみると中心孔の精度不足(偏心・振れ)のため、噛み合い時の騒音が大きく、また強度上の問題も感じていたため、思い切って規格歯車を加工して交換することにしました。

 2枚の歯車をクラッチ構造で結合した上で回転軸にはめ込む構造はそのまま継承。「協育歯車」から購入したモジュール1の規格歯車を加工しました。フランジ部分を旋盤加工して、フライス加工で3回溝入れすれば(写真のフライス跡参照)ほとんど完成です。割り出しにはオプションのロータリーインデックスを使用しました。
 写真左側が付属のプラスチック歯車、右が自作鉄製歯車。
 
 結果は騒音が激減、強度はもちろんアップ。
 これで自動送りも快適に常用できます。
自作した歯車

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