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モータ交換インバータ化デジタル回転計付きに改造 

回転速度の変換がベルト架け替え式のため使いにくいので、三相モータとインバータによる回転数速度可変型に改造することにした。

大変な作業になるが、完成すれば使いやすい物になるので楽しみながら改造を進めます。

 ベルト架け替えで回転数を変えるようになっている。モータの取り付け位置の寸法を計った。三相0.4kwモータなら同じ取り付け方法で交換できそうだ。プーリーやベルトをそのまま使うには、モータ軸の延長と径の変換部品14个ら16个必要になる。そこで1HPモータを取り付けられないか検討した。モータが入るように7.5个療竿弔鮴擇蠎茲詆要がある。モータベースが大きくて同じ方法で取り付けできない。そこで鉄材厚さ6个鰺論椶靴藤牟盒颪鮑遒辰萄椶擦襪海箸砲靴拭L金具だけでは振動がでるので、L金具を長くしてベルトのテンションプーリーを取り付ける鉄板でおさえることにした。インバータでモータをコントロールするのでベルトやプーリーも変更して、A形Vベルトとプリーを使うことにして作業を進めることにした。主軸の回転数をデジタル表示できるようにも改造することにした。

 三相モータに交換してインバータで回転数を可変できるように改造することにした。三菱製0.75kwモータ、富士電機製インバータ100V入力200Vモータ出力0.75kw用を使うことにした。

 細いVベルトを使っているのでA形Vベルトを使うことにした。主軸の回転数を0から1500回転までプーリーとインバータで可変する。0.75kwモータの軸径19个乏扱贈毅広个離廖璽蝓次⊆膽澗Τ扱贈隠横記仄慣贈横広个離廖璽蝓爾必要になる。モータ側は、自作して主軸側は軸穴28个鮑錣辰藤横広个砲靴銅茲衂佞韻襪海箸砲靴拭

 ジュラルミン材を使ってモータ側のプーリーを作った。A型プーリーの規格を調べると、厚み20丕峭造粒囘截械甘拮11.95仗爾毅隠押ィ記个任△襪海箸分かった。V溝を削るためにネジ切りバイトと真剣バイトを使って先端の角度が34度になるようにグラインダで削った。改造したネジ切りバイトで掘り進め、改造した真剣バイト姿バイトで仕上げた。

 キー溝を削るためにHSSハイス鋼でチップを作り、鉄材を削って角のみ盤に取り付けられるようにした。チップは、ドリル刃をバーナーで焼きなましてグラインダで幅4个忘錣蠶垢毅隠賢个農擇辰董⊂討いれをした。焼きいれしたままだと折れるのでオーブンで230度程に加熱して焼き戻しをした。温度の確認は、チップと一緒に半田を入れて半田の熔ける温度で確認した。

 主軸側のプーリーは、既製品を使ったので厚みが足りないためカラーをジュラルミン材で作った。4佗のキー溝を削って取り付けられるようにした。(外形40估盞贈横広佗15弌房膽瓦房茲衂佞韻襪箸に幅10个泙悩錣辰拭

 0.75kw用プーリー軸穴19个縫ー溝を削るため、角のみ盤にクロスバイスとキー溝バイトを取り付けて削った。

 1.5kw用プーリーも作ってみた。画像は、軸穴24个縫ー溝削りをしているものです。

 モータを取り付けるために、L金具を2個電気溶接して作った。幅75亳さ6个療竿弔鯏典ね論椶垢襪燭瓩棒楾臧瑤V字になるようにグラインダで削った。

 電気溶接した部分をサンダーで磨いた。 

 モータを交換するために、電源と動力部を解体して三相0.75kwモータの取り付け位置を確認しているところです。オリジナルのモータより少し大きいのでL金具を取り付けてモータを載せ、主軸を直接A形Vベルトで動力を伝導するようにした。    本体のモータ取り付けボルトでL金具を取り付けてからモータの位置を決めた。主軸の回転数を落とすために自作のプーリーを使ったが、1HPモータの動力をA型Vベルトで伝導するためには小さすぎたようなので、3.5インチプリーをモータ側に取り付けた。このプーリー比3.5:5で50Hz980rpm、5Hz98rpm、インバータの最大出力周波数を100Hzに設定すると1960rpmなる。インバータを接続して回転の様子を確認した。  

 Vベルトのテンション調整取り付け鉄板をディスクグラインダでモータが入るように切り取った。  カッティングディスク2枚使った。これでモータ台のL金具を固定でき、振動を抑えることができる。    

 L金具2枚を溶接してから塗装してネジ穴をあけ直した。L金具の取り付け位置を20亞安Δ砲覆襪茲Δ砲靴拭モータの取り付け位置も本体がわに移動した。    ベルトは、A形32インチです。画像は、ベルトを取り付けてテンションプーリーでテンションをかけた様子です。  

 モータの位置を外側に10舒榮阿靴謄廖璽蝓爾離魯屬魍安Δ砲靴拭主軸には自作したカラーを取り付けた。これが無いとプーリーがネジ止めできないからだ。厚さ15个悩遒辰燭10个泙悩錣辰拭

 モータを本体ぎりぎりまで近づけてプーリーの平行をさしがねで確認した。

 モータカバーをディスクグラインダで削ってモータが入るようにして取り付けてみた。インバータの周波数を低くすると、モータの冷却ファンが機能しない常態になるので、このカバーに穴をあけてファンを付けます。  モータカバーにファンを取り付けるため、デスクグラインダを使って115个侶蠅鬚△韻拭

 

 ファンモータは、100V120亞僂鮖箸い泙靴拭2菫の右下の穴は、ブレーカーを取り付ける穴です。   インバータの取り付け位置を確認した。0.75kwのインバータにファンがついていないので、ファンモータを使って同時冷却するため、ファンの上に取り付けます。カバーを作って、インバータにキリコが入らないようにします。  

  インバータ取り付け用のM4ネジ穴を作って取り付けた。モータカバーに配線用の穴をあけた。インバータの出力周波数を100Hzまでに設定してモータを回転させてみた。2000回転で回る。2000回転は、使うことも少ないので、80Hz出力で1600回転までに設定変更した。また、加減速時間は、4秒に設定した。

 インバータのコントロールスイッチやボリュームを、元のスイッチボックスの場所に取り付けることにした。右側から速度調整ボリューム、メインスイッチ、逆転スイッチ、正転スイッチとした。電源スイッチとランプは、ボックスの上に付けます。デジタル回転計も取り付ける予定です。 最初の計画では、この場所にデジタル回転計を取り付けるようにしたが電源コードやインバータコントロールケーブルを通す穴を本体にあけなければならない事と、配線を最短でスイッチ類を集中させるために、元のスイッチボックスを使うことにした。  

 工房には暖房が無く寒いので午前中で作業を終了した。午後から雨も降ってきたが、改造に必要なネジ類が足りないのでホームセンターに出かけた。モータプリー売り場でA形3インチのプーリーがあったので思わず買ってしまった。インバータ80Hzで1400回転程になった。Vベルトは、A形31インチに変更した。 

 電源スイッチ、ランプ、インバータコントロールボリューム、スイッチを取り付けた。

 ノンフューズブレーカや配線のためのゴムブッシュ、電源コードロック部品を取り付けた。

 電源スイッチとランプをインバータコントロールボックスの上に取り付けた。

  配線前のインバータコントロールボックスの内側です。

 モータカバーに取り付けたブレーカとファンモータの配線をした。ブレーカはスポンジゴムパッキンをはさんでM4長さ35个妊優源澆瓩掘▲侫.鵐癲璽燭麓茲衂佞鰻蠅烹唯気離優犬鮴擇辰謄優源澆瓩靴拭  

 配線用の穴が小さかった。

 電源、動力部のモータの配線には2个療点と圧着端子を使った。  

 コントロールボックスの配線をして、モータカバー、インバーターを本体に取り付けてインバータの結線をした。    電源を入れてインバータの設定を外部入力モードにして試運転をした。正転、逆転が逆になっていたので結線し直した。  

 コントロールボックスとモータカバーの間に隙間があるので銅板をリベット止めしてキリコが入らないようにしてある。インバータカバーは、これから作ります。     電源を入れるとグリーンランプが点灯し、ファンモータが動き出す。速度ボリュームを中央の5に合わせてメインスイッチをONしてF正転スイッチを入れた。正常に動作する。速度可変もスムーズにできる。インバータの最大出力周波数を80Hzに設定してあるので、中央40Hzで700回転程になる。インバータは、FR同時にスイッチが入ると停止するようになっている。ネジ切りはボリューム1、荒削りは3〜5まで、仕上げ削りで6〜10を使うことになる。 削る材質や深さによって楽にスピードをコントロールすることができるようになった。次は、インバータカバーとデジタル回転計の製作取り付けだ。

 厚さ1个療竿弔稜兀爐鰺用してインバータカバーを作った。厚さ1个△襪叛擇襪里眄泙蟠覆欧襪里發韻辰海β臺僂丙邏箸砲覆辰拭ディスクグラインダで切り取り、刃たがねで折り曲げる部分に傷を入れてから万力ではさんでかなづちで叩いて曲げた。表面をサンダーで磨いて錆止め塗装をしたところです。    インバータカバーの錆止め塗装をした。この向きでインバータをカバーするように、コントロールボックスとモータカバーにネジ止めして取り付けます。上塗りは、本体と同じオレンジ色で塗装します。  

 オレンジ色のスプレーで仕上げ塗装をした。本体より少し濃いオレンジ色のようだ。  インバータカバーをオレンジ色で塗装したが、色が濃く合わないのでライトグレーで塗りなおした。前カバーも同じ鉄材で作り塗装した。
 ファンの空気の流れは、モータカバーとインバータ前カバーの部分があいているのでそこから流れ込むことになり、穴をあける必要もなさそうだ。

 M3タップを切ってインバータカバーをネジ止めした。オレンジ色のスプレーで塗装したが、色が濃く合わないのでライトグレーで塗りなおして取り付けた。  

 インバータカバーの前カバー取り付けでモータファンの空気の流れは、モータカバーより30亞安Δ砲靴燭里任修海ら流れ込みます。動力部のカバーを付けた姿です。

 オリジナルモータが付いてた時より、モータ外形は大きくなったが、取り付け位置をプリー側に出したので空間が広がった。    飛散防止パネルのモータ部分が大きく開いていて、モータに切削油やキリコがかぶってしまう状態だったので、銅板を折り曲げバーナーを使って半田付けしてから瞬間接着剤で貼り付けた。  

 インバータカバーを取り付けた前からの様子です。これで楽に回転速度変換して使えるようになりました。次は、前面パネルを加工してデジタル回転計の取り付けです。    ライトグレーで塗装したが、動力部のカバーと飛散防止板が黒塗装で違和感があったので、インバータカバーを黒で塗り直した斜め前からの姿です。  

 デジタル回転計キットを組み立てた。DC5Vの電源装置を作ろうと思ったが、電源アダプタも同時に購入した。     インバータカバーの塗装を黒で塗装し直した。細かなキリコが入らないようにシーリング剤で隙間を埋めた。また、空気取り入れ口のカバーにスポンジフィルターを取り付けた。  

 飛散防止板モータ部の穴埋めをした銅板を黒塗装した。  

 デジタル回転計のセンサーを取り付けるために、アルミ材で直径70弌厚さ20个離ラーを作って主軸に取り付けた。主軸のプーリーに貼り付ける方法もあったが、カラーを作って取り付けることにした。センサーは、強力磁石で反応するタイプです。側面上に見える穴に磁石を埋め込みます。

 前面パネル部分にデジタル回転計を取り付けるために、パネルを1.5个離▲襯瀏弔悩遒辰拭O箸眛韻献▲襯澪爐悩遒蝓▲▲リル板と共に取り付けます。    前面パネル部分にデジタル回転計を取り付けるために、1.5个離▲襯瀏弔妊僖優襪範箸鮑遒螢▲リル板と共に取り付けた。元のパネルは、必要な部分を切り取って瞬間接着剤で貼り付けた。  

 デジタル回転計のセンサーを、使っていないネジ穴にボルトを取り付けて、アルミ針金で固定した。デジタル回転計の電源は、コントロールボックスの中に5Vの電源アダプターを固定してコードを引き込んだ。    パネルを取り付けてデジタル回転計のテストをした。ボリューム1付近100回転、10では1460回転を表示した。アルミ板の表面をスチールウールでこすって、パネルの反射を抑えた。  

 デジタル回転計の窓枠を黒塗装して取り付けた。  モータ交換、インバータ化、デジタル回転計取り付けの改造が終了した。回転速度変換が楽に出来るようになり使いやすいものになった。   

 インバータカバー内にキリコが入らないようスポンジフィルターを取り付けた様子です。

 A2017ジュラルミン材で直径70个離廖璽蝓爾鮑遒辰銅茲衂佞韻拭

 直径70个離廖璽蝓爾鮗茲衂佞韻董∈嚢皺鹽梢瑤魍稜Г靴拭1331回転を表示した。

 未使用の帝国チャックSOUL MS−E#6直径165个離船礇奪をオークションで落札した。元の125丱船礇奪の2倍の重さだが、バックプレートを自作して取り付けた。 

 バックプレート作りの手順
1、直径24僂量免弔膨招贈隠沓悪亳さ30个虜猯舛鮗茲衂佞韻凸椋錣蠅伴膽瓦房茲衂佞韻襪燭瓩侶蝪毅.02仗爾毅隠貝个鮑錣襦
2、削った穴をチャックでつかみ、反対側の面とMS−Eチャックの入る130估面味記个鮑錣辰討ら、外周を167个泙悩錣襦
3、130仟Δ鬟船礇奪でつかんで52个侶蠡Δ量未鮑錣襦
4、取り付け用のネジ穴3箇所直径75丕隠横暗戮琉銘屬砲韻きとチャック取り付け用の穴の位置を147个琉銘屬砲韻いた。
5、主軸に取り付けるM10×1.5丱優厳蠅鮑遒襦
6、チャック取り付け用の11个侶蠅鬚△韻襦
7、旋盤の主軸に取り付けてチャック取り付け側の面とチャック内径43个鮑錣襦
8、チャックを取り付けて25个離螢縫▲轡礇侫箸鬚弔み、測定器をセットして振れが小さくなるように調整した。爪に近い位置で0.002个砲覆辰拭                                       
  直径38伉垢毅隠娃悪个裡腺沓娃沓議仰競献絅薀襯潺鵑韮唯械×3.5个離優犬鮑遒蝓■隠鵜僂離丱ュームチャックを取り付けて磨いた。さすがに大きい。

 125丱船礇奪5.5圓硲隠僑記丱船礇奪11kgの画像を並べてみた。重さが2倍になりモーメントも大きくなるが、インバータのブレーキ設定で1400回転から4秒で停止する。ネジ切り速度70回転では、0.2秒で停止する。

 165丱船礇奪の爪を付け替えてから、155个離▲襯澪爐鬚弔んで外形削りをしているところです。  

 中心にM30×3.5个硫七蠅鮑錣辰謄優犬鮴擇蟷呂瓩襪箸海蹐任后70回転にセットしてネジ切りをした。切り込み量を大きくできないので30分ほどかかった。  ネジ切り後、外れ止め削りをしてからスチールウールを使って磨いた。

 ネジ切りまで済ませたものを、つかみ直して外周を削ったところです。  外側を削るときに横移動台が、直径155个硫湛物に当たるため、バイトを横に向けて突き出して削った。内側は、ドリルであけた穴を広げるように、内グリバイトを使って深さ20个泙悩錣辰拭削る量が多いので2時間かかった。元の重さ3圓△辰燭發里、1400gになった。

 ネジ切りバイトの先端が折れたものを使って、プーリー溝削りのためにグラインダで先端を34°に削ったバイトです。超硬チップがついているので60°から34°まで削るのに水で冷やしながら3時間ほどかかった。   

 取り付けた165丱船礇奪で直径25个離螢縫▲轡礇侫箸鬚弔んで振れを0.001个離押璽犬蚤定した。0.002舒焚爾任△辰燭、ボルト3本を少し緩めて木槌でチャックを軽く叩きながら0.001舒焚爾砲覆襪茲δ汗阿靴拭2菫は、チャックの爪番号順に撮影したものです。  

 主軸とネジ切りギヤの間に入っているギヤが、プラスチックでできているので金属製に取り替えることにした。山がつぶれている部分がある。

 日本製、KHKSSA1−40、歯数40、モジュールピッチ1、厚さ10个里發里鮃愼した。鋼材S45Cでできている。(500円程)

 チャックの爪とギヤの間に銅板を入れてつかみ、振れを竹べらを使って取り、14个硲隠広个離疋螢襪納慣蠅鮃げ、内グリバイトでベアリング外径28个泙嚢げた。右側は、元のプラスチックギヤです。

 ベアリングに圧入した。旋盤に取り付けて動作確認をしたら、元の物より静かに回転するようになった。中国製旋盤を購入するとき、ネジ切りギヤは、ミニ旋盤と違い、すべて鋼材で丈夫であるとの説明だった。ネジ切り用の交換ギヤは、すべて鋼材で出来ているが主軸と交換ギヤの間にプラスチックギヤが使われているとはおもいもよらなかった。

 

 

 

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