ミニ旋盤に材料を固定する方法

旋盤の特徴は、「材料そのものが回転する」ことです。

 

大抵の場合は丸棒を材料に使用しますが、それなりの高速(毎分100回転~2,400回転)で回転するため、その取り付けが

 

  • 緩い
  • 芯が出ていない

 

と、旋盤が振動して美しく正確に切削できない、材料が脱落して危ない、などが発生します。

 

まずは正しく確実かつ正確に材料を取り付けましょう。

 

ほとんどの場合、材料はこの画像の「三つ爪チャック」で掴みます。3か所に四角い穴があり、ここの「Tハンドル」を差し込み、くるくる回すことで3つの爪が開いたり、閉じたりします。適度な太さの丸棒(C3の場合、30mm程度以内)であれば、この「三つ爪チャック(またの名をスクロールチャック)」で掴むことができます。

 

3つの四角い穴は内部で連動しており、どの穴を使っても爪を開いたり閉じたりできますが、テクニシャンに言わせると

 

「常に同じ穴を使うべし」

 

だそうです。それが精度を保つコツだとか?



材料が太い時の対処法

もし、材料が太い(C3で30mm以上)の場合は、「爪を交換」する必要があります。

 

そう、「三つ爪チャック」は通常用の内爪、太い材料用の外爪の2種類の爪が用意されています。

 

この爪はチャックの種類によって形状がことなります、中古チャックを購入される際は「内・外」両方の爪がそろっていることを忘れずに確認しましょう。先ほどのTハンドルを緩む方向にどんどん回していくと、ポロリと爪が外れます。任意の爪に付け替えて締めるだけで交換は完了です。

 

爪の場所によってはうまく位置が合わない場合があります。その場合は3つの爪のうち2つを入れ替えてください。それでぴたりと決まるはずです。



ミニ旋盤のチャックに材料を掴む

材料を掴みます。

 

が、ここでちょっとしたコツを。

 

そのまま掴むと材料に傷がついてしまいます。そんな時には昨日飲んだ(いやさっき、でもいいんですが)缶ビールのカンをはさみでチョキチョキ切り、その切り出した薄板で材料をくるむとかなりの傷を防ぐことができます。

 

短い材料であれば、ここまま切削に入って結構です。

 

でも、長い材料の場合・・・思った以上に材料は「振れる」んです。

 

こんなふうに。

 

 

まあ、これはわざと振れさせているわけですが、材料の長さが直径の4倍を超えたらもう、何かしら対策が必要であると考えるべきです。

 

もし、あなたが精密な工作を行いたいのであれば。



振れを取るためのテクニック

これが「振れ取りのテクニック」です。まずは動画をご覧ください。

 

 

刃物台に、バイトの代わりに木片、もしくはジュラコン片などの滑りやすく金属に傷をつけない材質のブロックを加えます。

 

三つ爪チャックに加えた材料(振れてるわけですが)をゆっくり回転させつつ、刃物台を押し付けています。もちろんゆっくり、慎重に。耳を澄ませてシュル、シュル、シュルという音を確認しながら。

 

音が完全に繋がってからさらに心持ち一押し、そして刃物台を戻します。これだけのことで材料の芯を「ビシッ!」と出すことができるのです。

 

あとは主軸を止めて、三つ爪チャックを増し締めしてください。

 

C3クラスの旋盤で三つ爪チャックを使用し、かつ外爪を使用する場合において

 

直径30mm前後
長さ100mm以上

 

の場合に、この手法は有効です。また、芯押し台で大径のドリルを使って芯穴を開ける場合もこのテクニックは応用できます。ドリルの側面を芯押し台の木片で支持することで、安定したドリリングが可能となります。

 

これ、覚えておいて損はないです。


センタードリルで中心穴を開ける

必ず必要な作業というわけではありませんが、旋盤の三つ爪チャックに材料を銜えて芯出しした後に、センタードリルを使用してセンター穴を開けることがしばしばあります。

 

この画像がセンタードリルです。通常のドリルと違い先端が細くなっており材料に食い込むときにズレが出にくくなっています。このドリルを使用して、材料の右面中央にすり鉢状(といっても、直径は数mm程度のものです)を作ります。

 

難しくはありませんが、それなりに繊細な作業です。

 

食い込ませる速度や主軸回転数を、この動画から感じ取ってください。私はかなり「のんびり」やるほうです。

 



回転センターで材料を押し、固定

センタードリルで開けた円錐に、この「回転センター」を差し込み、右側から材料を保持します。

 

回転センターというだけあって、この傘状の部分には基部にベアリングが仕込まれており、くるくると回ります。つまり、自ら回転しつつ材料を支えてくれるとても便利なツールなのです。

 

この回転部分がないツールで「固定センター」というものもあります。比較すると、以下の通りです。

 

  回転センター 固定センター
画像

 

 

 

 

構成 回転する傘部分とシャンクのツーピース構造。接続部にベアリングが仕込まれており傘部が回転する。 ワンピース構造
価格 10,000円~ 3,000円~
精度 固定センターと比較して低いと言われる・・・が、現実問題C3クラスを使うことを考えると全く問題ない。・ 高いと言われます。
注意事項 たまにはベアリングに給油しましょう。 材料との接点にオイルを入れ続ける必要があります。でないと摩擦熱で焼付くか、材料が膨張して精度が落ちます。

 

回転センターをテールストックに差し込み、右側から軽く押して材料を固定します。

 

筆者我流ですが、以下の手順で使用すると比較的精度が出るようです。

 

  1. 材料を三つ爪チャック?で「軽く」つかみます。
  2. テールストックに回転センターを差し込み、ロックハンドルで軽くロックします。
  3. 旋盤のスイッチを入れ、極低回転で材料を回します。
  4. テールストックの押し出しハンドルを回転させ、材料に開いているセンタードリルで開けた芯穴に回転センターを合わせます。材料側(左方向)に、ほんの軽くテンションが掛かってる状態です。
  5. 旋盤のスイッチを切ります。
  6. 三つ爪チャックをしっかりと締め付けて材料を固定します。
  7. 旋盤のスイッチを入れ、中回転(どんなだ)で材料を回します。
  8. テールストックの押し出しハンドルをしっかりと回転させ、回転センターをしっかりと押し付けます。
  9. テールストックのロックハンドルをしっかりと回し、ロックします。
  10. 旋盤のスイッチを切ります。

 

この「回しながら締め付ける」がポイント、のようです。


旋盤への材料の固定の完了

さあ、ようやく材料の固定が完了しました。

 

脱線しつつ説明しましたので面倒くさいと思われたかもしれませんが、やってみれは勝手に手が動くようになるものです。

 

可能な限り材料は芯を出す
確実に固定する(必要に応じ回転センターを使用する)

 

の2つさえ守ればいいのです。

 

芯が出ていなければ削り始めが断続的な切削となり(もちろんこれが必要な場合もあります)、材料がずれたりバイトの刃が欠けたりしてしまいます。
固定が甘ければ怪我につながります。

 

とにかく、「スムースで安定した切削」を行えるように注意を払うことが最大のコツと言えます。

 

では、「①材料の固定」はここまで!

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