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作品名  ロータリーテーブル
制作者   HABU さん
日 付  2007/4/22
メール  toru_habu@tbf.t-com.ne.jp
URL  

ロータリテーブルの図面です。 図面はPDF形式のファイルです。
フライス作業で円弧・円周等分穴明け加工などに割出しの必要性を感じたので作ってみました。
 形はいろいろ検討した結果、大きさが手頃な「ミニ旋盤工作室」のインデックステーブルを参考にし、所有しているミニフライス盤に合わせて決めました。
 部品は出来るだけ市販品を使用し、簡単に安く製作できるように設計しました。それでも加工する部品点数は20を超えてしまいました。

 サイズはロータリテーブル径118mm、ケース120x120x60mm、ベースからテーブル面までの高さ86mmです。チャックサイズは4インチの三爪と四爪が共通で使えるアダプタを作りました。
ロータリテーブル固定用の穴位置はフライス盤「BELLMEX X-1」のテーブル溝に合わせました。
材料は軸に快削鋼、ロータリテーブルにデンスバー、テーブルクランプにSS材、ハンドルつまみに黒デルリン、それ以外すべてアルミを使用しました。

 形状の詳細寸法は添付した部品の加工図面を参照して下さい。
ロータリテーブルを作るためには基本的な加工方法が多く必要なため、旋盤・フライス加工の練習に最適だと思います。

ロータリテーブルとハンドルの減速比は1:30です(ハンドル1回転でロータリテーブル12度進みます)。市販のロータリテーブルは1:40が一般的ですが割出し時にインデックスプレートを使用することが前提になります。減速比1:30の場合、使用頻度の高い6等分(5回転)、4等分(7.5回転)、3等分(10回転)はハンドルの回転数だけで目盛りが無くても割り出せます。
チャックアダプタの取付けねじ穴とナットスペース(図面と違います)は、本装置のロータリ軸に取付けたまま目盛り無しで割り出して加工しました。
この写真はハンドル軸部です。軸中央の筋状の傷はダイス作業時に予想以上のトルクが必要で、力を入れすぎたため、チャック内で軸がスリップして傷が付いてしまいました。

また、ウォームおよびウォームホィールと軸のはめあいは軸を多少削り過ぎてゆるくなってしまいました。

そのため、ハンドルには連続回転すると軽いところと重いところのトルクむらが生じてしまいました。
ロータリテーブルを製作するに当たって苦心した点は次の2点です。

その1:ほしい素材と工具の入手が難しいこと。
テーブル材料に適したデンスバー材は最適サイズの流通が少ないです(非力なミニ旋盤で大きい素材から削り出すことは時間がかかり過ぎます)。今回はジャストサイズのデンスバー(左図)が入手できました。また、
希望サイズのTスロットカッタ(左図)は安く購入するため、約1ヶ月の間毎日オークションをチェックして中古品を手に入れました。サイズは刃径16、刃厚5、シャンク10mmです。

その2:旋盤のチャックにくわえられない大径部品の加工。
ロータリテーブルやチャックアダプタの素材はそのままチャックにくわえられる形ではありません。
入手したデンスバーは幸いにも素材の面がきれいに加工されていました。そこでロータリテーブルの加工は次の手順で行いました。最初に軸固定穴を加工し、ここに径約50mmのやとい(左図)を取付けて片面とインローの穴を仕上げました。次にチャックから取り外してインロー部に軸を取付け、この軸をくわえ裏面と外径仕上げを行いました。この加工では、外径加工のバイトは刃物台のストロークが足りないため、加工したい位置にバイトを設置する延長バイトホルダを作って加工しました(下図参照)。
この写真はロータリテーブルの底板を外し、裏から見た様子です。
ロータリテーブルの軸には写真ではわかりませんがスラストベアリングを使用しています。また、キー溝も加工しました。
ケース材は手持ちの使い古しのアルミ材を使用したため、不要なねじ穴や多少の傷があります。
この写真はロータリテーブルで実際に加工している例です(タイミングプーリのリングフランジ粗削り)。この例ではエンドミルでテーブル面に傷が付かないように工作物の下にリングを置いて工作物をテーブル面から浮かして加工しています。
参考までに、このロータリテーブルを作るために必要になった治具を紹介します。
大きい径の外周加工用治具です。刃物台の手前側にセットして使います。
これによりバイトで加工できる範囲は刃物台のサイズ分拡大することが可能になります。ただし、このバイトホルダは刃物台からオーバーハングさせて使用しているため、加工できる長さは限られます。
突っ切りバイトホルダです。ミニ旋盤を購入した時に付属していたクイックチェンジツールポスト用の突っ切りバイトホルダは剛性が小さく、アルミの突っ切りでも多くの時間が必要で作業は大変苦痛でした。今回のロータリテーブルを作るに当たり、オークションで入手した突っ切りバイト用に剛性が大きいホルダを作りました。おかげで突っ切り作業も苦にならなくなりました。
ロータリテーブルとハンドルの目盛り刻みの割り出しにミニ旋盤の主軸を利用しました。次の写真2枚はオリジナルの駆動系と割り出し用の歯車を取付けた様子です。主軸に固定されている回転検出用のスリットの替わりに平歯車を取付けました。
ロータリテーブル割り出し用の歯車は72歯m=0.75、ハンドル割り出し用48歯m=0.75を使用しました。位置決めはアングルに固定したスプリングプランジャで行います。1歯送りした場合、ロータリテーブルの目盛りは1目盛り5度、ハンドルの1目盛りは15秒になります。
ロータリテーブルの目盛りは市販品のように1度刻みにしたかったのですが、歯数360の歯車は大きすぎて旋盤主軸に取付けることが出来ませんでした。減速すれば1度刻みも可能ですがスプリングプランジャの取付けに良い位置を見つけられませんでした。実用上は5度間隔でも十分だと思い予定を変更しました。
刻字は印字スペースが狭いため、小さなサイズの刻印を入手してから打つ予定です。

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