第24章 鉄鋼(金工)DIYのすすめ(安物電動工具顛末)


鉄鋼(金工)DIY
は(日本では)未だ馴染みがなく、参考になる書籍も多くない。しかし用途は多岐多様、およそ鉄鋼(DIY)でできないものなどないといってもいい位だ。実に奥が深いのだ。できない、という人の多くはやる気がないか工夫が足りない、アイディアが浮かばないかである。DIYなのだからあわてないで根気よくやればいいのだ。きっと量産品にもない、いい作品が出来あがるはずだ。

DIYといえば日本では未だ木工が主流である。しかし木材だけではどうにもならないものがある。そんな部品が必要となったとき。 どうする?ホームセンタに走る?通販で?知り合いに頼む?もしそれでも なければ---。寸法があわないけど---、似たようなものでお茶をにごす。などだろう。もし見つからなければ、あきらめなければならない。鉄鋼DIYができればそんな悩みが解消できるかもしれない。

鉄鋼DIYには最小限必要な工具や道具がある。たとえば旋盤やボール盤、溶接機などだ。これらなくして鉄鋼DIYはできない。しかし、これらを1通り揃えるだけでも結構な出費になるのが悩みだ。このジレンマを解決してくれるのが

中国製
を使うことだ。これはとにかく安い。国産の1/3〜1/5は当たり前。中国製はだめだ、という声もある、筆者もできれば中国は避けたい。しかしこの安さには勝てない。しかし米国有名ブランドや国産ブランドのそっくりさんも多く、これらは横流し品で大抵設計には問題なく、組み立てや材質、仕上げに問題あるのが多い。だからユーザーがすこし手を入れれば使えることも多い。うまく使えればコストパフォーマンスは圧倒的だ。しかし故障が多いのも厳然たる事実だ。面倒には巻き込まれたくない者は手を出さないほうが無難だろう。

そんなことから、あえて自分流中国製ガラクタ道具の使いこなし術を公開することにした。実際にあった故障や対策、改造についても言及しておいたので、中国を使いこなすのに少しは参考になるかもしれない。

1ミニ旋盤

何はさておきまず旋盤。オークションで購入、C2〜C3?¥72000 400w 芯間長さ300mm チャック80φ 中国製 設計米国?
能力、精度はまずまずだが、不満な点は剛性が弱いこと、駆動力不足などだ。剛性が弱いからビビりやすく、大径の加工や突っ切りができない。せめて主軸だけでも1ランク太くしてくれておればと思う。ちなみにこれより1〜2クラス大型のもの(価格は2〜3倍)でさえ主軸は同じものが採用されている。設計はどうなってるの?。これ以外にも多少不満はあるが、この価格なら納得。少々のことなら鉄鋼DIY屋なら改造すればいいだけ。

主な改造点;

チャック交換
オリジナルの3つ爪チャック(80φ)では加工寸法範囲があまりにも狭く不便だったので125φのチャックに取り替え、非常に使い勝手が良くなった。過酷な切削をしなければ、なんとか使える。一時しのぎのつもりが恒久処理となっている。

主軸回転数の減速 
(org→1/2) Vベルトをかまして実現(図1、2)。大径加工の時のトルク不足を多少でもおぎなうためだ、また駆動ギヤの保護のためでもある。問題なく約2年程使っていたが、ついに、ギアの欠損、タイミングギアの摩滅が発生し、

  図1                                図2

全Vベルト方式に変更
結局、この旋盤は駆動系が最大の弱点で(ネットでも散見)あることがわかった。それにしてもこの程度の使い方で破損するのでは使えたものではない、で、改造をすることに。”全Vベルト方式”に変更するのだ。Vプーリを自作、Vベルトは(M-26)(M-15)(二段減速)、全ての主軸駆動系をVベルト化した。旋盤はこれ1台しかないのでVプーリーを現物合わせで切削するのに思いがけず苦労した。

改造結果はまずまず、SS材の大径切削(〜100mm)が正規の切り込み(0.5mm)で可能、突っ切りも容易となった上、騒音も激減、万一食い込みが発生してもモータが止まるだけでスリップや衝撃もない。オリジナルのように切削途中で突然破損することはない、しかもVベルトは近所のホームセンターですぐ手に入るから安心だ。改造はそこそこ大変だがこの改造は文句なくお奨だ(図3、4)                              

図3                                  図4


芯押し台固定方法変更
固定ネジがとても締めにくかった。→偏心カム式固定方式(自作)でワンタッチ固定できるようにした(お奨め)。

各所送りハンドル交換
オリジナルは模型か子供仕様?小さすぎて力が入らない。→大きい持ち手(回転式)に取り替。早送りができ、能率アップ(お奨め)。
 
デジタル表示取り付け
デジタルノギスをオークションで購入(¥1000〜2000)し、切り込み、横送り、用に取り付けた。ノギス自体の改造なしでガタなく取り付けられるよう工夫している、超便利 オシャカ激減 。特に切り込み側は必需品だ(お奨め)。 

故障その他
購入直後ギア鳴りに悩まされた。分解点検の結果グリス切れと判明。が、主軸台を分解しないことにはグリスがやれない構造だ。ギヤはオール樹脂製だが多少グリスが要るようだ。またスライドレールに部分的に固い不具合があったが摺り合わせ直した。

送りギヤ(ネジ切り兼用)がしばしば飛ぶ現象が発生。調べるとアイドルギアの軸受けが減ってガタガタ。本来メタルがなければならないものが鋳物のままだ。穴を拡大、真鍮でメタルを作り圧入、以後良好。

ミニフライスと同様、回転数制御がきかなくなり(常時最高速度のまま)、汎用ダイヤルボリュームに取替え直した。

2 ミニフライス盤

スリースで購入(¥65000くらい)。X2? 中国製
新品なのにX-Yテーブルが途中で全く動かなかった。うっかり見落としアフターサービス期間(中国製は1週間が普通)を過ぎてしまっていた→自己責任で分解、ナント送りねじに相当大きな傷があった。このあたりが中国品質。どうすればこんな傷がつくれるのだろう。→ヤスリで少しづつ修正を行ったらなんとか動くようになった。またスライドレールの一部も固く、やたら疲れる→レール平行度不良、ヤスリと摺り合わせ処理。ここらも中国品質。

ヘッドの緩み止め取り付け;
重切削したときなどヘッドがガクンと動くことがあった。この機種はヘッドとスライド基部の接続が単なる平面同士をボルトの締め付けで止めているだけでノックピンやキーなどは一切ない。切削の衝撃で徐々にボルトが緩み、ついにはガクンとずれてしまう。ずれるのはかまわないがこれでエンドミル刃が欠損するのには参った。対策として、ノックピンを自作設置。以後トラブルなし、快適に使用できるようになった。

デジタルスケール取り付け;
旋盤と同様に主軸上下に取り付け---切り込みがラックピニオン駆動でとてもガタバックラッシュが大きい、デジタルスケール取り付けのおかげで、がたやあそびに関係なく正確に(1/100mm単位で)切り込みが判るようになった。
故障と改造点;
当初少しおおき目のカッターで平面切削中、突然食い込み主軸停止。駆動ギヤ(プラスチック製)が割れた。駆動途中にVベルト駆動をかまして(自作)ショックを吸収するようにした。その後しばらく再発なかったが。最近ついに再発、駆動ギヤを交換。

また旋盤同様ボリュームが故障、といってもボリュームに付属するスイッチの破損。主軸が回ったり回らなかったり。ボリュームを汎用品に交換。2年ほどして、切削加工中に再発、と思ったが、今度はボリュームに問題なく、制御盤が悪いようだ(chinaだからしかたないのか)。スリースで代替品手配。交換、修理完了。
XYテーブルのアリミゾレールの幅が狭い(80mm)ため。特にバイスを乗せると背が高くなることから、びびりやすくエンドミルが欠けたり、寸法が狂いやすい。せめてあと50mm広ければ。。。のちに可動範囲140x240のX-Yテーブルをヤフオクで購入、載せ換えた。ただしこれも新品なのにアリミゾの平行度不良(中華の品質)のため部分的にやたら硬かったり、スカスカだったり、ヤスリで修正。やっと満足に使えるようになった。
エンドミル
全体の剛性が低いのも関係あるのだろうが、エンドミルの消耗(欠損)が激しい。エンドミルは再研磨が難しい。しかしエンドミルの研磨ジグを作ってからは心配なくなり安心してミル加工ができるようになった。参照


3アーク溶接機

能力不足や故障もあり次々と買い換えて、現在4台目。
1台め
ikura Easy−Arc ,made in itary 100Vー出力55A交流
\5000〜近所のコーナンで購入。圧倒的能力不足 低電流溶接棒でもくっついてばかり、そのうえ使用率が小さすぎ、すぐ焼ける。こんな実際には使えないものがDIY用だとして堂々と店舗販売されているのがあきれる。

2台め;
インバータ直流式ーInverter2500Lv 120V単相 出力80A
¥20000 スリ-スで購入。インバータだからか、1台めとは雲泥の差、2mmφの溶接棒がなんとか使えるレベル。仕様では2.5φまでOKとあるが、ダメ。電圧が低いからだからか?
3台目;
インバータ直流式 イクラライトアークIs-L120H 200V単相 出力135A made in korea(新品価格;¥6万〜7万)
オークションで新品(質流れ?)を¥26000で購入
上記2台とは段違いにパワフル。2.6φの溶棒が楽勝、3.2φがまずまず。同じアンペアに設定しても上記100Vとは比べ物にならぬくらいパワフルだし、アークの安定もよい。腕がわるくても?まずまずの溶接。大いに満足。 しかし好事魔多し。先日久しぶりに使おうとしたら、アークが全く出ず。故障----。入院。-----修理完了、修理に要した時間は約3週間。保障期間はオーバーしていたが、修理費用は¥20,000とのこと。交渉の結果なんとか無償にこぎつける事ができた。
4台目;
インバータ直流式 ダイデン・ファンシー160 200V単相8.7KVA 出力160A made in Japan (新品価格¥11万〜12万)
上記溶接機が故障して困ったことから、オークションで予備として格安購入\22000 。これは3.2φはもちろん4φの溶接までできる本格的なものだ。同じ出力アンペアでもこれまでよりもさらにパワフル。アークの安定もよい。 適合ブレーカは50Aだが、30AMPのブレーカでも使える。故障なし。優秀。

4プラズマ切断機

ES-powerで¥70000で購入。Ec-40P。T=12mmまでの鉄板をどんなカーブでも直線でも自在にカットできる、場所や形を選ばない実に頼りがいのある奴だ。欠点はノズルと電極は消耗が早いこと。2〜3m切るたびに交換しなければならない。安価な消耗品だがこれがなければ使えなくなる。ESがつぶれた今これの入手方法は?。注意すべき点は、切り口が窒化によって硬化することだ。加工するまえに溶けた部分をサンダー等で取り除いておかないと切削工具がパーになる。

その後新型トーチが安価に(¥1万以下)入手出来たので消耗品の問題は解消した。意外と優秀(China にしては)。故障はないが時々初発がでないことがある。(何度かトライすると直る。)

5コンプレッサー

ESーPowerで購入¥12000 100V 2馬力 36L 中国製、購入当初から再始動できない不具合続く、原因は低油温による粘度増加やモーターコンデンサの能力不足とサーモリレーの圧着端子接続不良による電圧降下。始動コンデンサを純正品の代品を取り寄せ交換したがすぐパンク。中国パワー炸裂だ。純正品はあきらめ、オークションで国産シズク電子製のコンデンサを入手、とりかえ、端子を切り詰めハンダあげ。のち、これが原因でリコールとなったようだが、この対策で解決できたのでそのまま使用している。しかし今もたまに始動できないことがあり、モーターのトルク不足だろう

チャッキ弁からエアー漏れ発生、原因はチャッキ弁の蓋のネジが馬鹿になったため。コッタを作成、ねじで押さえこんで修理。DIY。

6バンドソー

6-1 プロクソンミニバンドソー
 鉄板の縦挽用にと楽天で購入¥30000 (この機種はリョービやホーザンと同じようだ)。専用の金工用の刃でも、鋼材を切るとすぐへたる。(10mmtの鉄では1mも切れない)。 その上替え刃が純正品で極めて高価なため殆ど使っていなかった。役立たず。

一般刃を使えるように改造
このバンドソーの純正刃は1060mm×5mmだが一般刃は1130〜1140mm×13mmが最小だ、一般品にはバイメタルがあるからこれが使えれば安心して鉄も切断できるはずだ、しかし取り付けられない。と思っていた。ところがよく観察すると、この機種はフレームが上下に分かれており、その継ぎ目に約40mmのスペーサーをかませば、本体をほとんど傷つけることなく、これら一般品が装填できそうなことがわかった。

しかしこんな幅の違う刃を装填するのは、ダメモトと、改造(といっても2×4材をかますだけ!)。下記スリース用のバイメタルソーを入れた、ところ、なんと!なんの問題もなく使用できるのだ。バイメタルだけあって切れ味も段違い、以後5ヶ月使用も刃の磨耗なし。快適快適。以後、重宝することとなった。

バンドソーは材があばれにくいから、手持ちで即カットできる。切り口がきれい。切断厚さにも殆ど制限がない(10〜25mmOK)し木材の縦挽にも使える。ただしパワーがないので時間が少々かかる。のは仕方ないが、金工には上記改造をしなければ使い物にならないのは。非力、高価、故障なし。

6-2 スリース バンドソー(中国製)
購入¥20000 こいつはずっと強力で予想外にしっかり作りだ。本体はおそらくダイワやスズキットのもの(価格は2〜3倍)と同じものだろう。切れ口が良好なので出番が多い。 付属していたノコは工具鋼ですぐ切れなくなったがバイメタルのものに換えて以後殆ど切れ味が落ちなくなり、使えるようになった。ただ刃が高価な上折れたり、刃こぼれしやすいのが欠点だ。原因は付属するバイスがあまりにもチャチすぎることにある。ワークをしっかり掴めない(特に小物)ために切断中にワークが動く。バイスを溶接補強。

快調と思っていたが、数ヶ月後またも刃の破断事故が再発した。これで5本目。切れ味が落ちるよりさきに破断したり刃こぼれするのはどう考えても異常だろう。問題はやはりバイスの強度(剛性)。このためノコ刃と共振しビビり、刃にクラックが入り、ついに一瞬にして刃が破断。だ。補強してみたが補強だけでは不十分なようだ。

意を決してついに、ある秘策にでることにした。それは、バイスを前後逆につけるのだ。こうすれば切削の力でワークがバイスの固定側のアゴに押し付けられることになり、ここは剛性が高いから、ワークが安定する。ついでにバイスを拡張、小物の切断も安定してできるように改造した。(10mmロの切断OK)

改造した結果は、、、ビビリも少なく安定感が増した。切削速度も上がったようだ(気のせいか)。これで破断がなくなるはずだ。それはしばらく使って見なければ。。。


7 充電ドリル&ボール盤

充電式ドリルドライバー;
手元に3台あるが、すべてDIY店購入¥10000弱 1年もすると電池が弱り充電できなくなってしまうのは困りものだ。電池だけを買うのが難しいうえ高価で、2個買えば、電池2個付の新しい充電ドライバーを買えてしまう!!。そんなこんなでいつのまにか増殖したものだ。オークションで電池セルだけを買って、ハンダ付けで内部電池を交換して使ってみたが、約半年は良かったがその後だめになった。調べてみるとセルが腐食液漏れで充電不可。やはりバッテリは中国、台湾ものは買ってはならない。これに懲りてその後はドリルドライバー、インパクト共に100VAC仕様のものを買い足して使っている。
ボール盤;
E-valueの13φの小型のもの¥7000と、Home-toolの16φのもの¥30000を所有している。Home-は少し負荷が大きいとすぐV-ベルトがスリップする。E-は最低回転でも回転スピードが速すぎるのでドリルがやける。どちらも最低回転に固定してつかっている、DIYなのだからもう少し回転を下げられるようにして欲しいものだ。その方が安全だし精度よく加工ができると思うのだが。騒音やガタが大きいが、故障なし。

E-valueにはこの価格で、ボール盤バイスが付属している、しかしこれはガタガタ。アゴの上部で掴むと0.5mmくらい浮き上がるし、ちょっとでも片掴みしようものなら穴あけの途中、すべって傾き、穴が傾いてしまう。

バイスを上等のものに換えようかとも思ったがどの程度ならまともなのか判らないしすぐ¥万だ。これではボール盤との釣り合いがとれない。で、改造して使うことに。摺り合わせでガタをなくし、案内棒を付け剛性をアップ。これでこのバイスの不満は大半なくなった。ついでに両アゴの上部内側にを付けワークが乗せられるように加工。これで敷板を殆ど使わなくてよくなった。この加工はぜひやっておきたい。特に板材(2〜6mmt)の穴あけに重宝する。


8 高速カッター(砥石)

2台所有 1台はSHINKO 305mm、もう1台はLiferex,150mm、
他の方法では切断できない硬い材も切断でき、ほぼ万能だ。Life-のものは砥石が150mmと特殊で割高なので200mmまでの砥石が付けられえるようにカバーと軸ソケットを改造。305の砥石が磨耗したものを使えるように改造した。切子や砥石粉が入るためか、モータのブラシの寿命が短い。

----(最近ついにSHINKOが故障(モーターから煙が)(寿命5〜10年)。モータのコミテーターが磨耗剥落していた。保障はとっくに過ぎており、修理は意味が無く廃棄しかない。原因は切子や砥石粉がモーターに入ったためのようだ。

その後ダイワの中古(350mm)をオークションで購入した。ばらして点検したが、殆ど痛んだ所も無く。使われている金属が硬く、ガタも少ない。静かだし力強い。やはり国産は違う。

9 デイスクサンダー(アングルグラインダー)

近所のホームセンタで購入。4台保有、中国製、¥2000〜¥4000、1台は砥石を、1台はペーパサンダーを常時付けている、1台は固定し、ベルトサンダー代わりにつかっている。切削力が強く、材を選ばない、イザという時頼れる存在。使用頻度はTOPクラスだ。長い鉄板の直線を切ろうとして一度焼損させた(負荷をかけすぎ)と切子が入ってブラシの交換したことがある。この価格でもギアやベアリングの故障がないのはいい。

10 ドリル研磨機

ドリルは磨耗して交換するのはまだしも、ちょっとした不注意で突然欠けたり折れたり、角がなめられたりする。これで新品に交換するのはいかにも勿体無い。しかし自分で研いでも切れ味は新品並とはならないし、真っ直ぐ穴が開かない。特に小径ドリルは折れやすいうえ、手研磨は難しい。

そこでダメモトで安物のドリル研磨機をオクでゲットした(¥4000〜新品、3.5〜10mmφ用)見ての通りプラのいかにも頼りないものだが、DIY用途なら充分実用に耐える。あれほど苦労した再研磨が簡単にでき、再研磨したドリル切れ味もまずまず。折れたドリルではあらまし手成形してからこれに掛ければ、ほとんど完全に復活する。以後ほとんどドリルを購入しなくなった。一度モーターが動かなくなったことがあるがこれは中国品質。おなじみの接触不良。分解掃除で復活した。砥石も思った以上に長持ち、予備砥石も同封されているが未だ交換したことがない。この価格で3〜10φの十数本のドリルも同包されている。買ってよかった。


14 トリマーについて

引き戸の敷居レールの加工(拡幅)にと購入したものだ。我が家は築後100年以上。建具も当時からのものが多く、敷居の溝が磨耗し動きが渋いものが少なくない。なんとか直せないかとトスベールで挑戦したが、イマイチ、車輪も取り付けてもみた。が、思うようにならない。そんなある日DIYの店で、アルミV溝レールを発見、これはいいかもしれない。(勘のみだが)と早速買ってきた。さて取り付けようとしたがなんと敷居の溝に嵌らないのだ。わずかに溝幅より大きいのだ。古い建具の敷居溝幅は18〜19mm。対してこのレール(アルミV溝)は20mm。昔は規格そのものがいいかげんだったのだろう。その証拠に、新しく入れ替えた敷居はすべて溝幅20mm。スッと入る

わずか深さ3mm幅2〜3mm広げればいいだけだが、問題は長さ。3.6m〜、(DIYでは)きれいに均一に加工するのは難しいのだ。短ければノミを使うのがてっとり早い。がこの長さでは時間もかかるし見てくれも悪くなる。ではどうするか。溝カンナ(手鉋)?と聞いたことがある。DIY店でみるとこんな手工具でも3千円と意外に高!。でも他の方法は思いつかない。買って、やってみると、これは溝を深くするのは楽だが広げるのにはあまり適していないことが判った。結局くだんのトリマを買うことに。
さて、トリマだがこれは元来これは机や家具の縁取り飾り加工のための電動工具で、縁取りはとても楽だが、溝や、平面加工はそう簡単ではない。これら加工にはガイド、フェンス等、オーナーの工夫が必要なのだ。これがないと工具があばれて制御不能になる。付属品に溝掘り用に平行ガイドが付いてきたが残念ながら使えない。畳や床面が邪魔になりガイドが入らないからだ。そこでフェンスだ、が、これも簡単ではない。この工具を使ったことがあれば即納得できるだろうが、フェンスを立てようにも敷居は幅が狭く、トリマーはベースが広いため、フェンスを立てる場所がないのだ。結局あきらめてノミだ。しかし引き戸はこれだけではない。直したいのは山ほどある。ノミでは能率が悪すぎるし出来栄えもよくない。せっかくのトリマーだからなんとか使いたい。どうすればいいのか?

しかもトリマーは構造上フェンスと掘れる溝が離れる、フェンス(ガイド)は彫ろうとする溝の真上に置けるのがなにかと都合がいい。さすれば大抵の場合勘違いもなくなる、とズッと考えてきて、とある方法が浮かんだ。原理を説明するのは面倒なので写真を掲載しておく(左)から読者諸氏で考えていただきたい。フェンスを薄い板=トリマーベースの段差とすればさらに安定感を増し、より使いやすくなる。これは文句なくいい。
ところが調べてみるとあるものだ。同様な働きをする市販ビットが。刃物の根元にコロが付くビットで国産だからやや高価だが、これならオフセットがゼロになるから、テンプレートを作るのがとても楽になる。写真を掲載しておいたので原理などかんがえてもらいたい。

15 鉄板を縦方向に切る工具(デュアルソー ダブルカッター

かねてから3〜6mmの鉄板を綺麗に安全に速く 縦方向に切る工具を探している。
切断長10mm〜50mmくらいの横引きなら100v高速切断機で楽勝だが200mm以上となるとお手上げだ。DIYで鉄板を縦方向に簡単に切る方法/道具は;厚みが1mm未満なら強力ブリキばさみでOK。1〜1.5mmならばニブラがある。1.5mm以上はハードルが高くなり制約も多くなる(工具がとんでもなく高価)。しかも3.2mm以上では縦方向に対応できる工具はDIY用(2万円以下)ではほぼないといってもいいだろう。これまでこの用途にといろいろの工具を買ってきた。一番高価な、エアープラズマ(7万円)をはじめ、高速カッター大小2台(2万円) ニブラ(6千円)*3、シヤー(8千円)、鉄用丸ノコ刃(5千円)、など。

このなかで最も万能なのがエアープラズマだ(直線、曲線OK、厚さ12mmまで切断可能)がコンプレッサーや消耗品も含めると10万円を超えるから、DIYとしては分不相応かも。なのに切り口が荒く必ずサンダーがけをしなければならないのは残念だ。それほど万能ではなくてもいいが安くて仕上がりがよく能率もそこそこわるくないものをさがしていたが、丸のこに鉄専用のこをつける方法がかなり有望だということが最近わかってきた

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