旋盤・クロススライド

　旋盤の魔改造　クロススライドの製作 　Replacement production of Carriage for lathes.
　これまで、旋盤の精度改善のため、クロススライドの改造等を行ってきました。しかし、サイズが小さい為、
　旋削に不都合を生じる事が増えたため、大型のクロススライドを製作し、置き換えを企てます・・・



このような大型のクロススライド（往復台・横送り台）を製作します。

これまでもクロススライド（往復台・横送り台）のわずかな、首振り運動を原因とする、旋削精度低下を防ぐため・・・



摩擦の少ない、真鍮製にしてみたり・・・（この写真では、送りネジはベッドの手前）



送りネジをベッド間に移設したり・・・で、それなりに効果を上げてきましたが、クロススライドの、X軸移動量（手前～奥方向）が小さく、旋削に度々、不便・不都合を来すようになった為、大型のクロススライドを、新製する事にしました。基本構造は、これまで得た経験・設計思想を引継いでいます。製作に当たって必要な工具として、先ず、フライカッターとアリ溝カッターから製作を始めます・・・

	2025/08/01

フライカッター（Fly Cutter）の図面です。海外の、機械工作系ユーチューバーの動画を、いくつか視聴してから、設計しました。一方、国内には参考になるようなものは、ほとんど見当たりませんでした。こんなんで国内産業の将来、大丈夫か？・・・という気分になります。ただ、中には刃先が、直径の延長線上に位置しない（刃先の角度が意図しないものになる）ような、おかしな設計のものも見られたので、そこは、盲信は避けなければなりません。カッターは５５°の旋盤チップ（DCMT070201等）が使える様にします。材料は、工具なので、硬度・強度が必要ですから、炭素鋼の S45CD 材としましたが・・・

こちらは、アリ溝カッター（Dovetail Cutter）の図面です。フライカッターと同様に、５５°旋盤チップを使用しますが、チップの一辺全部が、切削材料と接するのを避けるため、１°プラスして５６°で取り付ける様にしました。元々の旋盤・クロススライドのアリ溝の角度も５５° よりもう少し大きく、５６～５７° くらいでした。

フライカッター、アリ溝カッターとも、製作法はほぼ同様なので、フライカッターでの製作過程を、報告します・・・写真は、手持ちの Φ40　S45CD 材から、必要部分を切り出しているところ・・・始め、バンドソーを使って切り出そうとしましたが、材料が非常に硬く、（特に表面に近い部分）あっという間に刃が消耗・坊主になってしまいました。それで、旋盤の突っ切りバイトで外周をチマチマ削り、後は、ダイヤモンドヤスリをドリルレースのように当てて、二日も掛けて、気長に削り出す破目になりました。この間に、損耗した刃物の値段や、失った時間を考えると、始めから定長に切り出した材料を注文した方が、はるかに廉価、時短になったはずです・・・なお、アリ溝カッターの方は、Φ20 の同じ S45CD 材ですが、こちらはどういう訳かバンドソーで、それほど苦も無く切り出せました。追記→素材の太さによって、硬さが変わるような事は、熱処理時の冷却速度の違いによって生じ、ありがちな事のようです。

フライカッター軸の方を削り出している途中です。センター押しをして、ブレを防いでいます。四つ爪スクロールチャックを、逆爪にして把握しています。

軸の削り出しが終わりました。真鍮と違って、炭素鋼の切粉が飛んでくると、熱いし、痛いし・・・

上辺周囲のC面取りを、トップスライドを使って行っています。

マシンバイスで軸を咥え、刃物台となる所を、フライス盤で削り出しています。エンドミルはΦ６です。一気に削り出さず、上から5mm くらいずつ、三回に分けて削っています。

旋盤チップが載る部分を削り出しています。エンドミルはΦ2 です。材料が硬いので、エンドミルが折れないか心配でしたが、そこは全然大丈夫でした。マシンバイスをテーブル上、斜めに設置して、５５°の部分を削り出しています。


チップを載せて、現物合わせで、M2.5 取付ネジ穴を明けます。チップの取付に僅かでも遊び・ガタがあると、加工中の振動・衝撃でチップが動いてしまい、工具として使い物にならなくなるので、慎重に位置を決定します。

旋盤チップをねじ止めしたところ・・・僅かのガタも無く、固定できました。

底辺側のC面取りを、ロータリーテーブルと、90° スポッティングドリルを使って行っているところ・・・図面を見ると判りますが、こちら側のC面取りは、旋盤では出来ません。

完成したフライカッターで、面削りを行ったところ。この様に、幅約40mm以内なら、１回のパスで高品位な面が出せるので、フライス盤には非常に有用な工具です。もっと早く製作すれば良かった・・・

製作した、フライカッターとアリ溝カッターです。次は、この工具を用いて、旋盤のクロススライドを製作します。

	2025/08/08

クロススライドの製作に入ります。ワークを設置しているところ。ワークは、S45C　フラットバー(ミガキ材)　t=25, W=75, L=200mm　です。基準面を決め、テコ式ダイヤルゲージで、フライス盤のX軸との平行度をチェックしています。ワークには、仮固定用のネジ穴を設けてあります。写真では、ワーク端面を仕上げるため、ベークライト板で少し浮かせています。

クロススライドの滑りを良くするのと、ベッド側の摩耗・消耗を減らしたい為、ベッドと直接、接する部分は、真鍮材とします。ワークの裏面から加工を始めています。真鍮材が入る部分を削り終わり、送りネジ受けの取付部を削っているところです。

真鍮材をハンダ付けしました。熱容量が大きいので、ハンダ付けは、ガス台に置いて、直接ガス火加熱で行いましたが、加熱・冷却とも随分時間が掛かりました。

９０°スポッティングドリルをエンドミル代わりに用い、 V溝を削り出したところ。 Φ１０ピンゲージをV溝に置いて、その高さから切削量を調整します。（下記、図面参照）ところで、 JIS B6202　p.15「クロススライドの運動と主軸中心線の直角度」にあるようにクロススライドと主軸の角度αは、９０°より僅かに大きくするのが一般的です。（丸棒の端面を切削した場合、中心が僅かに凹むようにする）その割合は、普通旋盤の場合、３００ｍｍに対し０～０．０２ｍｍですが、本作例ではもう少し大きく３００ｍｍに対し０．０３ｍｍとしました。なお、この計測・セッティングは非常に難しく（一般的なスコヤの直角精度の１０倍以上！）フライス盤XYテーブルの直角度も絡み煩雑・専門的となるので、ここではその解説は省きます。（最終的には、大きな面板を旋削しなければ、正確な検証ができませんが、それが、未だ、出来ていないというのも理由の一つ・・・）

フライス盤Z軸のガタは、刃先にはテコの原理で増幅されて伝わり、加工精度に非常に悪影響を与えます。そのため、通常のZ軸ロックネジ（緑→）だけでなく、都度、シム調整ネジ（←赤）も全て締め上げて強固に固定しました・・・非常に面倒な作業となりますが、加工精度確保の為には止むを得ません。


ワークを表に返して、再び、テコ式ダイヤルゲージでX軸との平行をチェック。固定後、自作したフライカッターを使って切削を始めたところ。

アリ溝両側の、フライカッターによる切削が終わりました。フライカッターの切削面は実に綺麗・・・

アリ溝カッターに持ち替え、アリ溝を削り出しています。写真に見えるアリ溝、手前と奥の両側を、均等に削って行きます。アリ溝切削時、アリ溝カッターには、強い引き抜き方向の力が加わるため、テーパー、Z軸を、余程強固にロックしておく必要があります。今回、工具がテーパーから（0.5mm程）引き抜かれたのは、始めての経験でした。すぐ気が付いたので、辛うじて修正・対処可能でしたが・・・そもそも、このような軟なフライス盤で、クロススライドを作ろうという魂胆が、間違っているのですが・・・現役時代なら、会社のフライス盤を借りて加工するところです。

アリ溝は、Φ４のピンゲージ二本を噛ませて、その外幅を計測し、切削量を判断します。（下記、図面参照）精度にはほとんど影響ありませんが、アリ溝カッターの切削面は、ご覧のように非常に汚い・・・折角のフライカッターの、美しい切削面が失われてしまったのは、残念至極。

ワークの固定方法を、変更します。押さえ金の当たる部分は、圧痕が付かない様、銅板を挟んでいます。アリ溝の間、送りネジの通る部分を、エンドミルで切削します。これで主要な重切削は終わりです。


裏返して、DROとセンタードリルを使って、正確な位置に穴明けを行います。写真は、押さえ板を引き上げる為の、四つのネジ穴を開け終わり、次いで、移動コマの角（ツノ）が入る部分を、DROを頼りに切削したところ・・・

クロススライドの新旧を、比較してみました。全幅は変わりませんが、手前、奥行方向は二倍近く大きくなります。旋盤の心間より、大きいかも・・・

フライカッターで、送りネジ受けを切削調整しているところ。送りネジ受けには、新たに、スラスト・ベアリング　DDT-1050DSG（ミネビア）二組を組み込みます。送りネジはM8×P１の逆ネジで、中華の寸切りボルトを購入、追加工して使用しました。

各部品を取付け、調整、完成したクロススライド。刃物台・刃物送り台などは、そのまま流用しました。送りネジ受けに、スラスト・ベアリングを組み込んだ事もあって、刃物台の移動に際しても、スムーズ。引っ掛かりや回転ムラも、ほとんど感じられませんでした。バイトを配置できる範囲が広がったので、これまでの旋削の不便さが解消されました。旋盤 Compact3 もここまで改造を重ねると、もはや別物という感じがします。魔改造も深淵に入りつつありますな・・・しかし、面倒な事は、ボケない内にやっておかなければなりません・・・

色々と不備のある加工図面ですが、参考になれば・・・

この頁　「クロススライド」

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