オリジナルマインド(kitmill)のスピンドルを自作する

オリジナルマインド社から発売されているNCフライスキット(kitmill)はパソコンを利用する事で低価格を実現し、手軽にNCフライスを導入できる点は素晴らしい製品です。

ただし、旧来のBLACKIIと比べ、消耗品（オプション）の値段が高い事が欠点。
性能向上による価格アップなら全く問題ありませんが、BLACKIIのスピンドルユニットは、”マウント”、”ベアリング”、”シャフト”に分解でき、それぞれパーツごとに購入する事が出来るのに対し、kitmillはユニットごとの販売となってしまっています。
例えばシャフトだけを交換したくてもユニットを購入しなければならないので経済的ではありません。

比較すると、この様になります。

しかも、このクラスのエンドミルのシャンク部分は、φ3、φ3.175、φ4、φ6　の4つのサイズがあります。
そのサイズ全てをそろえる為には、一つ12000円のユニットを3つ（φ4は標準装備）揃える必要があるわけです。

と言う訳で、複数のシャンク径に対応するべく、スピンドルシャフトを自分で作ってみようと思います。

スピンドルシャフトの自作

始めに、オリジナルのスピンドルシャンクを分解して構造を確認します。

こちらがスピンドルユニットです。

プーリ部分のイモネジを緩め、回転させると外れます。

後は、スピンドルシャフトを引き抜けばOK
↓真ん中の棒が”スピンドルシャフト”です。

寸法は外形φ10、内径はシャンク径になっています。
エンドミルの固定はイモネジで横から締め上げる形になります。

オリジナルの構造が分かった所で、どのように作るか考えてみました。

●案１
オリジナルのコピーを作る
利点
構造自体は簡単なので旋盤を使えば簡単に作れそうです。

欠点
φ3の内径をh7程度の公差で作らなければいけない為、細い中繰りバイトを自作する事が必要。
ドリルとリーマーでこの精度を確保するのは難しく、リーマーは一万円以上する高精度のモノを購入する必要あり
（h7とははめ合い公差の精度）

●案2
プロクソンのコレットチャックを利用する

（↑これはルーターで使用しているコレットチャック。錆が酷いのでフライスには使いません。）

利点
アバウトな内径（逃がし）と角度と面精度を整えたテーパー加工を現物合わせで作れば割と精度のよいモノが作れそう。
後はプロクソンのコレットチャックの精度次第

欠点
コレットチャックを固定するスクリューはM8のピッチが0.75です。
普通は旋盤のネジ切り加工する所ですが、家にある旋盤はネジ切りが出来ないので、バイスを別途購入する必要あり。

●案3
プロクソン卓上フライスのスピンドルシャフトを改造して使う

利点
プロクソンのフライスが家にあります。このスピンドルは外形がφ10ですが、長さが短いので延長させる必要があります。

欠点
高精度で軸を延長させる方法が無い
四つ爪チャックで芯出しすれば可能でしょうが、三つ爪しかないので芯出しできない。
また、継ぎ目で確実に剛性が低下するので切削中の振れが大きくなる

以上のように3種類の案を考えましたが手持ちの道具と作り易さ、期待精度を考慮すると”案2”が一番良さそう
ただし、極細中繰りバイトを自作出来れば”案1”がベストなのでまずは道具作りから始めてみました。

オリジナルマインド(kitmill)のスピンドルを自作する～その2～へ続く・・・