Twitterにて、普段使っている工作機械についてまとめて欲しいというお話があったので、丁度良い機会なのでまとめてみます。

自動機

CNCフライス

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KitMill RD300をベースとして、防音箱の自作とスピンドルの大幅な改良を加えた状態で運用しています。 加工性能それ自体としては、スピンドルの改造が最も大きな変更ですが、浄化槽エアポンプを使ったブロアも加工性能の向上に一役買っています。 エアポンプは、水中に空気を送り込むためのある程度の圧力を吐いてくれるため、それを1/4'ノズルで流速をかけてやることで風圧を出しています。 この方法を教えて下さったカンタンク先生に感謝します。

3Dプリンタ

Zortrax M200
購入先 GBFT Online その他色々あります。
使用フィラメントは純正Z-ULTRATを中心に使っています。社外製は使ったことがないです。

加工用工作機械

卓上ボール盤

RYOBI/現京セラインダストリアルツールズ TB-2131

同じ系列に下位機種のTB-1131がありますが、ジュラルミンの加工が主な場合にはチャックの口径不足による振動と精度不足を感じました。 100Vの卓上ボール盤でアルミの加工がメインである場合には、中途半端なモデルを買うと加工の難易度が急激に跳ね上がるので注意が必要です。 これの買い替え前にホームセンターの安物ボール盤を使った経験からすると、基本的には機械側が重たいほど材料に対して有利なので、ホビーでも樹脂よりアルミの加工がメインなのであれば可能な限り大型のボール盤を狙うのが正解だと思います。

バンドソー

ジュラルミン板材をCNCテーブルに貼り付ける前にワークサイズに切り取るために用います。 帯ノコ刃は非鉄金属用のものに換装して使っています。 刃を換装した状態で半年ほど使い続けていますが、適切な回転数を与えて切ってやれば、アルミ合金のt1からt12までの範囲では材料の暴れ等の問題は一切感じたことがありません。 これ以上の薄板は別の方法での加工が適切だと思います。 逆にt12以上の板厚に対しては、これは主観ですが切削量と熱の問題次第ではワーク幅に近づくような厚みの塊であっても切ることができそうだと思っています。 やってみたことは無いので、信憑性は無いです。

卓上旋盤

PSL400-VDR 旋盤市場

個人的にはインバータがめちゃくちゃ優秀で気に入っている旋盤です。 低回転から高回転まで、かなり静かに正確に回ってくれるので、よくある回転数がマチマチすぎてマトモに加工できないホビー旋盤と比較するとかなり良いものです。 ただマシン全体の剛性はたかが知れているので、基本的にはバイトの切れ味でゴリ押しするような加工スタイルは避けられません。 これは、マシン重量が限られる以上は仕方のないことです。

サーキュラソー

ガラスエポキシ母材のPCBの切断や、カーボンプレートのCNC貼り付け前ワークサイズ切り出しに使います。 この加工機に関しては、屋内で使用する事は絶対になく、屋外で使用し屋外でコンプレッサで粉末を除去したあと、ゴミ袋に密閉して屋内に保管する方法を取っています。 ガラスエポキシはまだ良いですが、ドライのCFRPの粉が付いた機械を屋内に持ち込むのはテロでしか無いので、必ず避けるようにしています。

ハンドリュータ

ミニルーター MM100

パーツの細かい箇所の面取りや、穴あけや削り取りの追加工に頻繁に使います。 自分は直径3以下のドリルは全てシャンク3のドリルを使っているため、それを使って組み立て済みの装置に直接穴あけ加工を行ったりすることがあります。 特に3Dプリンタの細かい造形のバリを落とすのには重宝していて、必要に応じてパテ盛りと削りを繰り返して表面をならしたりもできます。

電動ドリルドライバー

EARTH MAN AC100V ドリル&ドライバー

薄板のアルミに対して、タップをチャックして直接タップ加工したりして使う事が多いです。 それ以外は、たまに木ねじを締めるのに使う程度で、セルフタップでないねじを締めるために使うことはほぼ無いです。 トルククラッチは一応搭載されてはいますが、最小にしてもタップが折れるのを防ぐクラッチとして使うには強すぎるため、タップ用に使うとクラッチは実質役目がありません。 本来電動ドライバでタップするのは間違った使い方なので、それまでなのですが。

回転数制御に関しては、安物なのでかなり雑な制御と言わざるを得ません。 トリガーの引き始めに少し暴れる事が多いです。 恐らくトルクベースではなく電圧ベースで制御をしているため、単純に機械の静止摩擦を押し切った瞬間に跳ねるのだと思います。

清掃用その他設備

集塵機

CNCを家で稼働させるにあたって一番重要な設備です。 モノタロウの集塵機は、そのまま100Vに接続してスイッチを入れると猛烈な音とパワーで動く事になります。 しかし、この音は家庭で使うには問題になりますし、CNCの出すアルミの切削粉を吸い込むのにここまでのパワーは必要ありません。 そこで、秋月のトライアックキットでモータの回転数をボリューム可変できるようにしてやると、家でも問題なく使えるようになります。 さらに、フットスイッチをトライアックキットの手前に挟んでやる事で、足での掃除機のON/OFFができるようになり使い勝手がかなり良くなります。

エアーコンプレッサー

ARTH MAN エアーコンプレッサー オイルレス 静音タイプ 25L ACP-25SLA

加工したパーツの切削粉除去やオイルの塗り伸ばし、測定器のホコリ飛ばし、基板の洗浄など、かなり頻繁に使います。 一応フィルタも通し定期的に確認しつつ1年を通して運用してみましたが、どのシーズンにおいてもノズルから結露した水分が吹き出ることは無かったです。 ただ、リスクがゼロとは言い切れないので、PCの掃除等に使うのはオススメできないです。

部屋で使っている感想を書いておくと、静音と書かれているものの、部屋に入れて使うと普通に考えて静音とは言い難い音になります。 いちおうポンプと本体の間にはゴムのインシュレータが挟まれてはいるものの、振動の大部分はタンクを伝わって地面へ落ちるので、部屋中が振動してかなりの音に聞こえます。 これが屋外でコンクリートの上とかだと、またぜんぜん違うと言いますか、そいうい環境ならたしかに静音だろうなと想像はできます。

超音波洗浄機

GTSONIC 業務用 超音波洗浄機 R3 3L 100W 40kHz

切削油を使って加工したパーツの脱脂やPCBのフラックス除去に使っています。 フラックスクリーナー等の有機溶剤型を使って洗浄したい場合には、密閉できるチャック袋に封入した上で水に漬けて洗浄する方法を取っています。

部屋の中で有機溶剤の使用はNGなので、脱脂にパーツクリーナを使うのは可能な限り避けています。 金属や樹脂部品の脱脂には粉末パーツクリーナーを溶かして、超音波洗浄と組み合わせて使っています。

計測器(機械)

ノギス

ABSデジマックスキャリパ

言わずとしれたミツトヨのデジタルノギス。 自分は最初5年ほどアナログノギスから始めた人間でしたが、しばしばバーニャの読み間違いによる製図ミスをやらかしたりしていました。 そのアナログノギスは最終的にゼロが狂ってしまい、交換のタイミングで今のデジマックスキャリパに買い替えて今に至ります。

まだ3年しか使っていないですが、ゼロ点のリセットは初回開封時の1回以降まだありません。 ノギスを閉じた状態で光を透かしても、目に見える隙間は3年程度では出てきません。 ミツトヨのノギスは、正しい使い方をすれば10年は隙間が見えないと高専自体の工場の長が仰っていたので、恐らくそういうもんなのかもしれません。

アナログかデジタルかに関しては、自分はデジタルのほうが間違いが少なくなるタイプだったので、デジタルが大好きです。 人によっては、アナログでも全く問題は無いというか、デジタルは甘えみたいな事を言う方も居ます。 アナログじゃないと10ミクロン以下見れないだろっていう仙人タイプも居ますが、それは流石にマイクロメータ使えよって思います。

ダイヤルゲージ

Mitutoyo テストインジケータ (てこ式ダイヤルゲージ) TI-113HX

CNCの校正に使うほか、旋盤を買ってからは芯出しにも使いました。 マグネットベースは関連商品の適当なもとを、垂直校正用のスコヤはJIS2級のものをそれぞれ用意して使っていました。

計測器(電気)

オシロスコープ

LT584L

Zakさんにオススメされ、ヤフオクで中古で購入した型落ちの4CHデジタルオシロスコープです。 基本的にはオシロスコープ等の計測器は、デジタル信号の解析を除けば昔も今も要求スペックや価格等に大きな差はないと思っています。 当然ですがこのオシロスコープにデジタル信号のパケット解析機能等はないので、もし必要なら手でデコードしていく必要があります。 ただ不便かというと、今自分ができる開発の範囲であれば、ハードウェアが正しい挙動をしているかの把握ができることが何よりも重要で、今の所それに困ることはないという感じです。 欲を言えば、UARTとかI2CとかSPIの基本的なデコードはほしいなって思います。

テスター

FLUKE 107/i400E

これも当時Zakさんに強く勧められて購入したテスターです。 これをお勧めされた理由が「測定をかけてから表示データが止まるまでのタイムラグが圧倒的に少ない」という理由だったのですが、これが本当にアタリで、自分はFlukeのテスターは本気で気に入りました。 相方のKpもFlukeの上位機種117を持っていて、同じくハマった仲間です。 確かに、学校で触るどの高級テスタと比較しても、データ表示のレスポンスと安定性が段違いだと感じます。 ミツトヨのノギスと並んで気に入っている測定器です。

ハンドツール

多すぎて把握できていないので以降追記します…。