木工 自作 工作 手作り
木工旋盤
急に思い立って木工旋盤を作ることにしました。私の作る物には旋盤作業はほとんど無いし、今まで必要だった場合は金属用の旋盤でやるか、ドリルに銜えてヤスリか何かでやるだけでした。しかし、其の金属用の旋盤が動かなくなり、何とかしなくてはと思ったのですが、とにかくモーターがすっかり駄目になり、交換用のモーターなど無いし、探して買うまでもないので、チャックの後にプーリーを付けそれをベルトでドリルで回すことにしました。ドリルは先日買ってきたリサイクル品で、とりあえず回るという代物。回転方向を変えるために逆転スィッチを付け、回転数はスライダックで電圧を変えて行います。
この金属用旋盤は、2,30年前に個人輸入で買った台湾製で、当時は円が極めて高く、さらにアマチュア用の旋盤が国内では極めて高額だったことから、個人輸入で買ったわけで、本当に安かったのです。しかし、品質はまあ国産品と比べても仕方のないレベルで、それもあちこちが壊れ、モーターなども騙し騙し修理していましたが、今回はそれもアウト。それでも無いと不便なので、とりあえず動かす為には主軸を直接ベルトで動かすしかないわけで、そのためにはプーリーを作る旋盤が要る、だから木工旋盤が要ると言うわけです。
木工旋盤もそれなりに大きくしなければ目的のプーリーも作れないし、他にも作ってみたい物も有るので、とりあえずは芯の高さが100ミリ程度の物にしました。しかし、当たり前に作ると、結構な大きさになり、私の工作室にはそれを置く場所もありません。
ユーチューブなどには結構自作の木工旋盤があるし、参考になりますが、それぞれかなり大きい。そこで、私はヘッド、テール、バイト台、モーターなどを別々に作り、それぞれを工作台にクランプで固定して使う物にしました。これだと、芯間はかなり自由に設定できますし、使わないときは工作台の下にそれ専用の箱でも作って入れておけば邪魔になりません。
例によって、材料は細かい端材をつかい、モーターは洗濯機の物、これらでどういう物が出来るか簡単に図面を描き、作りました。なお、モーターユニットは、この様な形にしておけば、いろいろな物を動かせるので、たとえばベルトサンダー、デスクサンダー、糸鋸盤、鋸盤などなどに使い回しが出来るでしょう。私の場合はこれらの機械は持っているので、実際にモーターユニットが旋盤以外の使用では出番がないと思いますが。
上記をごらんになればどのような物かよく分かると思います。実際の物はもう少し手を加えていますが、基本概念であり、出来上がりは
こんな具合です。この状態で、小さな箱にでも入れて小さなスペースにしまい込むことが出来ます。この方法を採ることで、木工旋盤を作る決心をしました。実際に使う場合は
の様になります。プーリーは大中小の三つで、回転速度を三段階に変えられます。それに合わせてモーターユニットの固定位置を変えれば全く問題はありません。むろん、モーターユニットも、工作台の反対側の縁でクランプで固定されています。
刃物台はこれも好きなように位置を変えて固定できます。正面加工も、太い物細い物も好きなようにバイトを当てられるようにしています。
テールストックは、12mmのボルトの先端をとがらせ、後ろからハンドルでワークを押すことが出来ますし、一度押しつけたら固定ナットで固定できます。
精度も、最初からそれほど気にしていませんでしたが、もともと私の技術なら精度を云々出来るレベルではないと思っていたのですが、思ったより正確に加工できます。気が変わって、独楽とかけん玉など作ってみようかなどと考えています。材料は散歩の途中で拾ってきた木の枝や倒木などが有りますし。
これは、当初の目的である金属加工用の旋盤に使うプーリーを作っているところ。
そして、ついでですが、上記で作ったプーリーを実際に金属加工旋盤に取り付け、ドリルで動かしている状況です。いずれはもっときちんとしたやり方にしなくてはならないでしょうが、そのためにもとりあえず旋盤を動かす必要がありました。
もう一つ、とりあえず旋盤を作った目的の、地球儀のスタンド部品を削っているところです。地球儀は、できあがったらサイトに載せます。
実際に旋盤を使ってみる例として、あり合わせの木の枝を加工してみました。
これは、私が散歩の途中で拾ったナナカマドの枝です。太さは60mm位。長さは1mくらいでしょうか。とりあえず、これを旋盤で加工してみました。
枝を適当な長さに切ります。
皮をむきます。
すっかり皮をむきました。
旋盤にセットしました。自分で作った四つ爪チャックを使いましたが、これを使わなくとも大丈夫ではないでしょうか。
次の動画は、あとから作った四つ爪チャックに上記のナナカマドの枝を着けて削ってみているところです。バイトはあり合わせの鑿とか自作のスキノミなどを使っていますが、それなりに削れます。あとはサンドペーパーで磨けば結構満足できる仕上がりになります。
問題なく、快調に削れます。ただし、チャックはもう少し改良した方が良さそうです。
途中ですが、この様に削れます。あとはサンドペーパーなどで仕上げれば結構綺麗な仕上がりになります。とりあえず削りましたが、思いついたのはこけしでも作ろうかと思っています。実際にどうなるかは分かりませんが。出来たら、その他の作品のところにでも載せます。
その後、こけしは一応出来ましたが、夜中に子供が見たら泣き出しそうな代物で、やはりこけし職人の技術には到底及びません。故に、作品としては載せられませんが、ただ、この様な物を作ってみると、この旋盤の限界や問題点がはっきりします。
ところで、私なりに考えたり感じたりしたことを書いてみたいと思います。
１）何よりコンパクトに収納したいと思ったのが、この方式です。確かに精度に問題はありますが、私が私のスキルで作る作品で、この精度が問題になることはないと割り切ったからです。これは人によって違うでしょうし、細かい物で精度が問題になるなら、従来通り金属加工旋盤を使います。
２）モーターには洗濯機のモーターを使いました。よく、木工旋盤を自作されておられる方々は、ドリルをそのまま使うケースが多いように見受けられます。小さな径の物であればそれで十分かと思いますが、少し径が大きいと、ドリルの回転数が速すぎ、バイトが飛んだり、はねられたりして思わぬ怪我につながったり、ドリルを壊したりします。ドリルよりも回転速度の遅い、替わりに十分な力のある洗濯機のモーターの回転をベルトとプーリーを介して主軸に伝えることで、工作物の大きさや堅さに適したスピードを選べます。また、ドリルを直接主軸に繋ぐのでない限り、芯出しが問題ですが、ベルト伝導はその問題を解決します。
ただし、少し径の大きな物、堅い材料では洗濯機のモーターでは力不足は否めません。
３）主軸とテールの芯押しは完全にセンターが合っていないと工作物の平行度が大きく損なわれます。したがって、本来はヘッドとテールは同一のレール上に置くべきなのですが、実際に私が工作する物でそれほど厳密に平行度を問題にする作品は殆どありません。したがって、ヘッドとテールを別々に固定しても特に問題はなさそうです。
ただし、一旦固定したワークの芯がずれるようなことがあってはならず、この固定方法はもう少し改良する余地がありそうです。ただし、径が小さな作品については問題有りません。
４）この方式だと、工作物の長さには事実上制限がありません。とはいえ、安定度の問題もあるので、好きなだけ長い物を作る事はありませんが、300〜500mmくらいの物は出来そうです。これは金属加工旋盤では不可能なので助かります。振れ止めを使えばもっと長い物も？
５）作るに当たって、多くの人達の自作旋盤の記事や動画を参考にしました。最も参考になったと思うのは、Mattias Wandelさんの物ですが、彼の場合は特出した技術と、豊富な経験と、上質の材料（いとも簡単に廃材などを拾ってきていますが、当方ではそんな機会はありませんし、棄てられた家具などもフラッシュ構造で使えません）、そして広い工作室と様々な専門工作機械などが有り、到底私が同じ物を作るのは無理です。そこで、私が得られる端材を用い、私が使える機械で私の技術で出来る物を最初から目指し、いつものポリシーで見かけは二の次で作りました。
６）今は簡単な面板を付けているだけですが、いずれ必要が出てきたら、チャックなども作って見たいと思ってはいます。
チャックをとりあえず作り試してみましたが、上記の固定力に問題があり、改良する必要があります。
７）Mattias Wandelさんなどは、堅い木をそのまま軸受けにして給油しながら使っています。簡単だし、消耗も少ないと言うことで大いにそそられたのですが、私自身の加工技術では？だったし、適切な堅い木が無かったし、それより、手元にID12φのベアリングと12φの丸棒があったので、ベアリングを採用しました。このベアリングは外せるようになっていますが、それはベルト交換などが出来る為です。プーリーをヘッドの後ろに持ってくれば、この部分は一体化できますが、小型化の目的からずれるし、ヘッド自体にねじれの力が加わり、この方式では不安定になるので、プーリーの両側にベアリングが来るこの形にしました。
８）使い始めたばかりで、今のところなかなか良いと思っていますが、いずれ改良点なども出てくるかも知れません。いずれにせよ、贅沢を言わなければ木工旋盤も結構自作出来るものです。むしろ、この旋盤で精度が不満になるくらいのスキルが身に付けば幸いと言うことでしょう。
道具も完全ではありませんが、なにより私のスキルの問題の方が大きく、そして私自身旋盤工作が主ではないので、結局このまま使い続けることになると思います。
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