§.自作研磨機製作レシピ  2020.01/21, 01/28,04/11, 2021. 01/25

自作研磨機製作(包丁研ぎ機改良)本格版(軸の加工に卓上旋盤を使います.ない場合はアクリルブロックや3Dプリンタ作成品で代用できます
2021年1月,3Dプリンタバージョンを追加)


材料表
ベース機材
新興製作所 ホームスカッター STD-180E
ダイヤモンド切削盤
uxcell ダイヤモンド研削盤 外径180mm グリット180
W3/8の逆ネジとナット Monotaroより購入
アーバー(治具)
アルミ丸棒 直径22mmより卓上旋盤加工

ベースとなる器械:SHINKO 新興製作所 ホームスカッター STD-180E(下図,ネット通販で1万円以下)



ダイヤモンド切削盤(AmazonやAliExpressで直径180mmのもの,#180あたりがもっとも適当.ほかに#320か#400があれば充分,180mmがなければ150mmでもなんとか可)
あまり細かい番手のダイヤモンド砥石(#1000以上)は薄片が吸い付いてうまく摺れない.仕上げ摺りは今のところ手摺りが一番適当.
筆者はAmazonで
uxcell サンディング研磨ディスク ダイヤモンド研削盤 フラットラップ 外径180mm グリット180
を購入.1369円と格安.以下の写真.これ以外に#320も同時購入.



※ このダイヤモンド研削盤は,包丁研ぎ機に最初からついてくる円盤砥石の上に載せて固定することになる.従って下記のモーター軸に組み合わせるアーバー(治具)以外の面倒な工作は不必要.

さらに材料として,W3/8の逆ネジ(左ネジ)の寸切りボルトとナットをMonotaroから購入.※逆ネジ(左ネジであることが重要)
ナットは以下
https://www.monotaro.com/p/4221/2274/
ボルト(寸切りのもの,W3/8長さ10cm,以下)を4cm程度に金ノコで切って用いる.
https://www.monotaro.com/p/6906/2385/

アルミの丸棒:モーター軸に軸を継ぎ足すアーバー(治具)を作ります.

※旋盤がない場合は,アクリルブロック(高さ20mm,Amazonなどで購入可)や3Dプリンタ作成品で代用できます.穴あけのみボール盤かドリルを使用します.
以下に3Dプリンタで製作したアーバーを紹介します(2021年1月追加).


3Dプリンタは,数ある機種のなかから,安価で定評のあるEnder3Pro(売価約2.5万円)を選択.購入直後でフィラメントはとりあえず付属したものを巻いている.
Fusion360(個人使用は登録して無料,Windows10上で処理)を用いたCAD設計画面.このソフトでまず.stlという形式のファイルを作る.ここで試作にスライス用の.stlファイルを提供する. なおFusion360は大変有用なCADソフトであるが,操作にくせがあり,最初はとまどう.しかし慣れるとすでに作ってあるCADデータから修正など で簡単に次のモデルを作れることがわかる.さらにここでのように例えばドーナツ型のモデルを作るときは,あらかじめドーナツ型を平面に製図して,それを 「押出し」で立体化する方法と,先に円柱を作っておいて,その円柱の上の面から中心に孔を掘る方法などがあり,それぞれ一長一短で,状況により使い分け る.この例では,中心孔にネジ溝(それも左ネジ)が切ってある.これらもCAD上で可能.これには驚いた.
次に同じくスライス用のフリーソフトCura(筆者はLinux版を使 用,Win,Mac用ともにあり)で.stlファイルから,目的の3Dプリンタに即応したスライスファイル.gcodeを作成する.ここで使用する3Dプ リンタの種類や,部品を印刷する際の樹脂の詰め具合,外壁の幅などを決定する.岩石研磨機のような水を使用し,力がかかり,かつ高温になる可能性がある場 合は,印刷用フィラメントとして,ナイロンやPET樹脂を用いる方がよいとされる.しかし筆者は試作であるので汎用のPLA樹脂フィラメントを標準の印刷 温度条件で用いている.ただし,部材の充填率を40%に,また表面の部材の厚みを標準の倍化している.なお本試作では,一部オーバーハングする構造がある ので,サポート材の印刷もチェックしている.これで作成される.gcodeファイルを3DプリンタにマイクロSDカードで渡して,印刷を行う.
旧来のアルミ製との比較.結局CADで作れた中心孔にネジ溝なのだが,印刷では,熱で膨れたり,細部が消えたり,歪んだりするので,やはりそのままではボルトを入れるのは厳しい.
そこで,逆ネジの3/8W(インチネジ)のタップが登場.タップ回しは 今はなき,Made in Japanの工具メーカーNiwa製作所製.オークションで入手.回すときのバランスが絶妙で,可動部のどこにも隙間がない.まさに日本のものづくりの鏡 みたいな製品.私の工具の中の宝物.
旧来のアルミ製と,3Dプリンタで製作のPLA製との比較.水を使う状態での耐久性がどうかはこれからしばらくテストが必要.