フェイスパネル製作のための電動工具

モジュラーシンセ自作:フェイスパネル製作を効率化する工具と治具

モジュラーシンセ自作:フェイスパネル製作を効率化する工具と治具

概要

フェイスパネルは素材にアルミのバー材を使う。ホームセンターには1m品や2m品の扱いがある。板厚は2mmとちょうど良い厚さである。
これを所望の長さの短冊状に切断するためにディスクグラインダーを使う。もちろん、手でディスクグラインダーを持って切るなら正確な長さに切ることは不可能なので、安全のためにもスタンドを用意する。

フェイスパネルの穴あけをドリルドライバーで行うと、位置がずれてしまう。ドリルドライバーを手に持って穴をあけるので、傾くことが原因だと思う。ドリルドライバーが傾くと、細いドリル刃ならポキッとなる。
こういったことへの対応として、小さなボール盤を購入した。さらに、ステップドリルが使えるドリルスタンドを自作した。

ディスクグラインダーとスタンド

モノ作りが好きで、何かと道具を揃えたくなって買ってたものがモジュラーシンセづくりには役に立つ。

ディスクグラインダー ディスクグラインダースタンド
ディスクグラインダーとスタンド

ベニヤ板に木のブロックを適当に固定して、ワークのストッパにする。ストッパにアルミのバー材を押し当てたところで切断すると、同じ長さの短冊を効率良く切断することができる。

自作ディスクグラインダースタンド
自作ディスクグラインダースタンド

ボール盤

Amazonのレビューが結構いい、安価なボール盤を購入した。¥8,299だった。刃先と穴のあき具合を視認できるので、位置精度が良くなると期待。
小さく(高さ20cm)軽い(1.6kgf)ことがメリットで、使わないときは棚にしまっておける。
\\phi6\.5までチャックできるスペック。\\phi3位までの穴はこれで開けて、それ以上はステップドリルを使う予定。

目視だが、軸芯のぶれはかなり少ない。音は静かで、室内で使うには最適。

小型ボール盤
小型ボール盤

モータは”795”という型番らしいが、ネットを探しても特性線図や性能表をみつけられなかった。ただ、どこかの商品説明によると、無負荷 16000rpm @24V、8000rpm @12V である。トルクは不明。前方の軸受けはボールベアリングらしい。

ボール盤での穴あけ
ボール盤での穴あけ

ドリルの刃先を目視確認しながら、ポンチ穴にあわせて穴あけができる。ドリル刃がぶれることもないので、適度な力加減でワークを削っていける。ちょっと高かったけど、気持ちよく穴あけができて、買って正解であった。

円のセンタに精度よく穴あけができた。
欠点はベルトカバーがないこと。日本製なら、あり得ないスペックだ。背面にあるスイッチを切ろうとしたとき、指がベルト触れて挾まれそうになった。

ベルトカバーなし
ベルトカバーなし

順番にドリルを大きくして、\\phi3\.2 までボール盤を使ってみた。このサイズならば、この小さなボール盤でも無理なく穴あけができる。

ボール盤での穴あけ2
$\phi3.2$mmの穴あけ加工例

このサイズならば、この小さなボール盤でも無理なく穴あけができる。

直接ステップドリルをつけて穴を大きくすることもできそうだが、振動が大きくてこのボール盤の軸ぶれに影響しそうなので止めておく。

自作ドリルガイド

ボール盤であけた穴を所定寸法に拡大するために、ステップドリルを装着でき、穴のあき具合を視認しながら加工することがスタンド利用の目的。

  • ドリル刃の傾きを気にせずに、穴あけに注力できるようにする。
  • ステップドリルは六角軸取り付けなので、インパクトドライバを使う。

設計要件

  • ストロークは引き出し用のスライドレールを利用(スガツネ スライドレール 3618-150
    スライドレール
    スライドレール
  • インパクトドライバを軸方向に前後で挟み込み、固定する。
  • 前方はインパクトドライバの前部形状に合わせた穴を板材にあけてセンタリングする。
  • 後方はインパクトドライバの後部フラット形状に合わせて板材で挟み込む。
  • ドリル刃での芯だしができたら、インパクトドライバ後方をパテで固める。

Fusion360で設計

この設計を思いついたのは、長さ150mmのスライドレールをAmazonで見つけたから。普通のスライドレールは引き出し用なので、もっとも長くて、不必要に大きなスタンドになってしまう。 市販のドリルスタンドは長いドリル刃を使うためだと思うが、さらに大きくて、使う気になれなかった。

この設計だと、縮めたときは全高160mmで、ストロークは150mm取れるので、ドリル刃の着脱も問題ない。

骨格になる板材を四角に切断すれば、組み立てには水平とか垂直とかを気にする必要がなく作れる。下図の状態に組立れば、水平、垂直が出ているという腹づもり。ただし、底板とレールは注意して垂直に取付ける。

ドリルガイド設計図1 ドリルガイド設計図2
ドリルガイド設計図

スライド量 150㎜のスガツネ レールを使ったので、幅 200mm、奥行き 60mm、高さ 160mm とコンパクトな設計ができた。

ドリルガイド完成図
ドリルガイド完成図

完成

スライドレール: ¥758
ダイソー板材 t10: ¥110
鬼目ナット、ネジ塁: 手持ち在庫
ダイソーパテ: ¥110 x 2

仕上げは底版に対してドリル刃の直角を出して、インパクトドライバをパテで固定した。

ドリルガイド完成写真1
ドリルガイド完成写真1
ドリルガイド完成写真2
ドリルガイド完成写真2

上下、左右、前後の3方向ともにガタツキなく、高剛性のガイドになった。

ドリルガイド使用写真1
ドリルガイド使用写真1

ワークに垂直にステップドリルを当てられるので。これも作ってよかったと自己満足。ただし、インパクトに体をあずけるようにそれなりの力で押える必要があり、切削部位を視認しながらとはならなかった。

ドリルガイド使用写真1
ドリルガイド使用写真1

横置きにもできるので、目視確認しながらバリ取りを安全に行うことができる。

ドリルガイド使用写真2
ドリルガイド使用写真2

アルミの切り粉がレールに絡むと、スライドしなくなるのでカバーを工夫しなくてはと思っている。

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