2016年12月19日

旋盤が必要だ、だから旋盤用意する 09


固定が甘くて、加工中にズレたので、ベルトを外してやり直しです。



M4 4本で止めていたのですが、穴径を大きくして本数も増やします。
M6 6本に変更です。

それでも、ブレが出るのは
ベルトの掛け方の問題のようです。
加重が下に掛かるようにした方が高速回転時にブレない気がしますが
そうなると、旋盤の構造自体が問題なので
今は、このまま騙し騙し作業します。



前回言っていたように、加工手順を最適化して
掴みなおしによる、保持誤差を無くしました。

大幅な作業時間の短縮になっています。



最後の突っ切りですが、これが何時も難しい。
突っ切りバイトじゃなく、ロスが大きいですが
別のバイトで斬った方が楽な気がします。


完成品の動画も取りましたが・・・編集がメンド~
年末年始は「和のモノ」を作る予定ですので材料を確保しておかないとね。


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今回の加工は、3つ爪非独立のセコイ方法で加工しました。
つまり、芯出しを行わずに加工するやり方です。
旋盤を使っている人なら当然、ケースバイで行うと思いますが

簡単に言えば適当にチャックで掴んで
外形を含めて全周加工するので、実際の加工量は多くなるし
外径が切削分だけ細くなりますが、芯を出す作業をしない為に
楽に精度が出せると言う方法です。

この方法で掴む回数が1回だけなので精度良く仕上げられたと思います。

もっと、練習して精度から逃げずに作業する方法も
出来た方が良いのですが、今回は目的が優先でしたので
この方法で仕上げました。  


2016年12月03日

機械部品 ベルトサンダー用



ボール盤改造したりベルトサンダー作ったり
その他、モーター式の電動工作機器を作る為に色々集めて
写真のような部品を持ってますが、初期は勉強不足で要らない部品なんかも
買ってしまって、買った値段でオークション出して回収とか
無駄な時間も取ってましたね。

最近は、だいぶ分かってきたのですが使っていない部品も多いです。
民生用の自作工作機械は、シャフトのサイズが16~20㎜も有れば十分で
ついつい、男のナニは大口径~とかで強度を重視して太めにすると、部品単価も上がるし
なにより、駆動するモータートルクや部品の重量も増加すると言う悪循環になります。

確かに静的耐荷重と遠心力による荷重は計算に入れなければ
ならないですが、それでも20㎜あれば、結構な荷重には耐えられるので
そうするべきでした。

今は25㎜(約1インチ)統一しているので、全体の重量が…

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ベアリングと耐加重方向

一般的にベアリングといえばボール(球状)の物を指します。
また、そのボール単体の事を「ベアリング」と言う事も有ります。

名称としては、ベアリング・モジュールとかユニットと言う、言い方をした場合は
マウントされたベアリング製品です。

ベアリングには
「円筒・円柱・ニードル・ローラー」
「円錐・円錐柱」
「ボール・球」
「油圧・液体・空気」
などがあり、一般的なベアリングは「ボール・球」のベアリングです。

特徴は
「ボール・球」摩擦が少なく抵抗が低い。高速回転に向く、適度な加重に対応
「円筒・円柱・ニードル・ローラー」摩擦が多い、高速回転に不向き、重加重に対応
「円錐・円錐柱」軸性や精度に優れる。高速回転に不向き、重加重に対応
「油圧・液体・空気」超高速回転に対応、軽加重のみ対応、軸精度が高い

となっています。

また、これ以外に、玉を2列や円柱を2列などにした、副列品(主に耐加重増加や精度向上目的)
ステンレス、セラミック、樹脂、鉄など材料違い。
シールド(異物混入対策)品などで型式が分岐していきます。

重要なのは、変な物は「高い」
繁用品は「安い」

高精度は「高い」
普通品は「安い」

ですかね。
間違ったベアリング選択をすると、ベアリングが磨耗して性能が低下したり
事故につながるので、荷重の掛かる方向や強さ、ベアリングが利用される環境(温度や油や異物、速度)などで
適切なベアリングを選択する必要があります。  


2016年11月27日

旋盤が必要だ、だから旋盤用意する 05

3相モーターと主軸の回転

手持ちのプーリーは旋盤軸に適合したので44mm~88mmの径に対応する。




旋盤のチャックの性能を見ていると、回転数は3800rpm以下で運用する事を
要求しているので、回転数の上限は、3800rpm以下にしなければならない。

他の電動工具6,000~30,000rpmから考えると、結構低速で回転している印象だ。

その分、金属を切削する力が掛かっているのだろう。
全ての部品が、ベアリングやネジを含めて,分からないので過剰に設計した。


では、次にボール盤を400Wへ改造した時のように必要とする性能を計算する。

この旋盤の性能が、期待値通りなら、1.5kWのモーターでも問題は無いが
性能として希望するのは、ナイフやガスガン、エアガン、エンジン程度の
小型部品で、チャックも最大で5~120mm、最大加工長で1~300mmまでの物
(旋盤本体サイズも最大幅700mmしかない。)


はたして、モーター性能がどの位必要なのか?


4万~30万クラスの旋盤を見ると50W~550Wのモーターを積載している。
精密さや機能性を優先すると、トルクはそこまで必要ではないのかも知れない?
0.75kWは過剰だと判断する。


三相400Wを引き続き検討。
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日立と三菱、東芝を贔屓にしているので、まず日立の性能から検討すると
関西なので60Hzで計算する。
(別に間に単相100V>三相200Vインバーター挟むので1Hz~120Hzも出せるが)

2P(2極) 3440rpm 1.8A
4P(4極) 1690rpm 2.0A
6P(6極) 1120rpm 2.2A

2極モーターなら、最も簡単な1:1のギア比で目的の回転数上限が得られる。

60Hzから周波数(Hz)を下げていけば、回転数も1rpm~3440rpmの調整が効く
ただし、一般的に利用される4極モーターよりもマイナーな2極モーターは
販売価格で3~5千円高い。

プーリー(歯車)の値段は、直径が2~3倍になっても、実はそこまで値差が無い。

だとすると、一般流通品である4極モーターを採用して
歯車側で回転数を適正化するのが、良いだろう。

歯車側で1:2にして、回転数を2倍にする方が
モーターを2Pにして回転数を得るよりも安く済む。  


2016年10月31日

やっぱり無理・・・

そ~し~て~やっぱり無理~だった~の~



「丸棒の同軸切削加工」


ボール盤
フライス盤
ベルトグラインダー
ディスクグラインダー
電動丸鋸
電気ドリル
電気ドライバーと充電ドライバー
電動インパクト
電動リューター
電動トリマー

電動工具類は上記をを保有していますが、よく見ると切断系が少ない
糸のこ盤、丸鋸盤、帯のこ(バンドソー)盤、ジグソー/ブレードソー

更に、今回のような加工では不向きなモノで、手持ちの工具に追加して
ボール盤かフライス盤にチャック噛ませる。
+
ドリルビット側を大口径チャックか3つ爪チャック
にすれば、理論上旋盤加工は出来ますが、試しに、通常状態で加工したら
ドリルの精度が出ずに、穴が僅かに斜めに空いて
そのまま、反対サイドを通常加工したら、偏芯回転している。

一応、作業過程を


丸棒からケガいて切断



表面均す(でも後加工で削るのである程度でOK)



穴あけとタップきり、M8キー溝軸をボール盤加工
真っ直ぐじゃない気がするな~~~~



ポンチしてガイドを書く



切り出す、最終はノギスとヤスリで調整する



とりあえず+2mmで切り出し



寸法詰めながら、整形



まだ、入らない。



こっちは、角で10.0mm~10.2mmに加工成功
これだけなら、問題ないけど・・・



回転させてみると、ブルブルとヘッドバンしている・・・
ドリルの軸が1mm傾いているようだ・・・回転にストレスが掛かると
金属疲労や摩擦抵抗増加、推力減衰するので、手加工ではこれは無理・・・・
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2016年07月15日

2P200V、3P200VでもEアースは必要

3相電源で単相負荷なんて考える方がバカで
単相負荷 単相200Vだけ使いたいなら、最初から単相200V入れれば良い訳で
3相200Vから単相200Vだけ出して、バランスを崩す意味はない。

第一、効率的ではないし、無駄が多い。

3相200Vから単相200Vを効率的に出すなら
三相>整流>単相にした方がエネルギー的には全て使えて良い。
ただスイッチ素子が400V 40Aともなるとお金はかかるが・・・効率は上がるだろう?
(エネルギー効率厨なんで・・・)
スイッチングロスの方が、未だマシと言う話だ。


配線Yは1相が負荷で死んだ時に他の2相も全滅するからΔが安心できる。

単相でも三相でも言える事は、必ずブレーカー器とアース(E)は取った方が良いということ
漏電やサージの心配が一気に減るので、機器保全や安全性が増す。

未だに電気屋、電気工事屋でもアースの事を理解していない人が多くいるが、漏電や
落雷だけの為にアースは付いている訳ではない。

EMS、EMC、EMI、HEMPなど電気・電波の相互影響を抑える為にも
シャーシや配線に導通させて使われている。

つまり ノイズ を「受けない」+「出さない」事で機器の動作や故障を
低減する効果が非常に高い。


パソコンやONU(光終端装置)、無線ルーターなどでも
速度や寿命が大きく変わるし、モーターを使った機械類も
安定性と出力が増し「異音(共振とか発振)」が減る。