プロクソンフライス - 電動化(1)

プロクソンフライスのXYテーブルを電動化している改造は多くあって参考になります。多くの作りはこのwebやこの製品にみられるような構造です。
操作ハンドルを取り外してそこにカップリングとモーターを接続しています。手動操作もできるようにモーターの外側にハンドルを付けている改造も多い。このような構造にすると左側と前側の出っ張りが150mm程度となり、さらにハンドルを付けると180mm程度になります。そうするとハンドルなしでも物置に収納できなくなるので何とかしなければ。

そもそもの出っ張りは送りシャフト受けというハンドルの付いている緑色のパーツで、これはテーブルを右端に動かしたときにハンドルを操作できるようにするためのものです。

電動化するとハンドルを操作しないので、送りシャフト受けを外してこの場所にカップリングとモーターを取り付けることにしました。そのためにはXYテーブルの一番下のパーツの側壁を切り落とし、床面を2mmほど削らなければならない。モーターと干渉するからです。それにはフライスが必要となりますが他にフライスはない。よって本体を分解して削る前にフライス加工が必要な部品をすべて作っておかなければ。

ということで5mmのフラットバーを加工して6個の部品を作りました。左側の2個はX用、真ん中の2個はY用で、右側の2個はY用の送りナットを後方に移動するためのものです。このナットの取り付け穴径は10mmらしいが、分解して確認後に穴あけをします。

部品を仮組してモーターなどを付けて様子見です。右側の板がXテーブルに取り付き、二枚の板はM5の45mmのステンスペーサー2個で接続します。全長は90mmでオリジナルのXテーブルよりも30mm短くなります。送りネジはミスミから購入したもので軸のエンドは6mm径となっていてさらにネジが切られています。金色の部品はスラストベアリングで板を両側から挟みます。これでキュルキュル音は消えてここの取り付けによるバックラッシュも小さくなるはず。ラジアル方向に送りネジ取り付け部が移動するとテーブルの動きが非常に固くなるのはオリジナルテーブルと一緒。これを防ぐには移動を規制するためのラジアルベアリング、ようは普通のベアリングを入れるのが良い。しかしこの構造でスラストベアリングと共存させられるうまい部品が見つからなかったので却下。問題が起きるようであれば右側の板の穴径を現在の7mmから6.2mmに変更する予定。

電動化しても手動で操作したいことは良くあるようで、そのための処方は軸が反対側まで出ているモーターを使いそこにハンドルを付けるというものです。当然大きくなる。妥協策としモーターを外してそこにハンドルを付けることにしました。

ハンドルも自作するのは結構大変なので鍋屋バイテックのツマミを流用することに。ツマミの表面にM3のタップを立ててPOMスペーサーをショルダーボルトで取り付けます。加えて送りネジ回転防止用およびベアリング取り付けのために同じ型番のツマミを流用します。こちらは軸穴を貫通させて取り付け穴を開けます。

モーターを外して手動操作用の部品を仮組します。黒っぽい部品はフランジ付きベアリングです。シャフト径が6mmのためカップリングも6mm-6mmにします。全長は130mmとなりました。アルミのツマミのシャフト固定ネジ穴にはローレットつまみノブを取り付けます。このネジを回しこむとシャフトが固定されて送りネジが回らなくなります。

溝堀(切断)加工をしていて気付いたのですが、時折テーブルが0.2mm程度移動することがままあります。右にも左にも移動します(Y方向操作のとき)。DROのおかげで気付きました。スラスト方向のガタの分だけ動くのは理解できますが、そういうことではなくて送りネジが回転してしまうようです。操作ハンドルのダイヤルを見ていると回転するのが分かります。どうやら振動と切削時の抵抗で送りネジが回るようで、操作ハンドルを手で押さえるだけ動かなくなりますが常に押さえているわけにはいかない。元々はジブプレートをネジで押し付けてテーブルを固定できるようになっていますが、DROを取り付けたのでそれが使えない。そこで今回シャフト固定ができるようにしました。

切断以外のフライス加工はアップカットしかしないので抵抗が少ないため移動が起こりにくいのかもしれない。他にテーブルが移動するのはセンタードリルで下穴あけするときです。2mmのセンタードリルを使っていますが、2mmの普通のドリルで移動することはない。刃の形状の違いによる抵抗の差かもしれません。

これで電動化に向けた部品加工が完了したので次はXYテーブルを分解して底面の加工です。