フライス盤「PSF550-VDR」CNC Y軸をTHKボールねじに交換! 作業記録 Part3

フライス盤「PSF550-VDR」

「PSF550-VDR」を購入して約3年が経ちました。購入後にすぐCNC化しましたが駆動ねじはノーマル仕様の台形ねじをそのまま使用していました。当初はそんなに気にしなかったのですが台形ねじのバックラッシが大きくて思うような精度が出ないのが気になりはじめました。交換作業も出来るぐらいスキルが付いたと思うのでボールねじに交換をする事にしました。とりあえず全軸ボールねじ化を考えています。なんせ素人で初めて交換するので勝手が全然分かりません。時間の制約も有る中での交換作業になります。交換計画と致しましては1軸ごと交換して行きます。まず初めにY軸を交換します。初心者?でも交換は可能ですので同機種のユーザーはこの記事を参考にしてもらえると幸いです。この記事は交換作業記録(MY備忘録)です。

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THK BTK1404-3.6ZZ BALL SCREWS ボールねじ 取り付け Part1

ボールねじの加工も終わり、取付け作業に入ります。

イメージとしては上記の写真の様に納まればGoodです。

ボールねじ端部 脱落防止カラーの製作

ボールねじ支持側(フリー)の脱落防止カラーを製作します。本当はトメワ(軸用スナップリング)で固定したい所ですが今回は脱着が簡単なボルト固定にしました。

Φ30mmのアルミ丸棒を使用。

中心にΦ10mmの穴を開けます。(下穴Φ6mm)

面を取って終了。

ボルトが緩む可能性があるので注意が必要です。

M5ボルトを取り付けて完成!

THK BTK1404-3.6ZZ BALL SCREWS ボールねじ 取り付け Part2

ボールねじをナットに挿入します。ナットのボールが脱落しないように慎重に作業します。

端部をパイプに差し込んで回して行きます。

うまく入りました。

先ほど製作したカラーを端部に取り付けます。

カミソリ調整も忘れずに!

X軸・Y軸ベースを取り付けます。

サポートを取り付けます。何も考えず取り付けましたが、後で重大トラブルが発生します・・・

引きねじ側にワッシャーを一枚挟んでいます。

タイミングプーリーの取付け。本当は軸にDカットをしたいのですが時間的に出来ませんでした。次にねじを外す事があればその時に加工します。

引きナットはフランジナットを使用 M10材質 
S45C   FN-M10

Part2でも書きましたが、引きナットはモノタロウ品番FN-M10を使用。次回の分解時にナットの端面部分に止めねじを取り付ける予定です。

ミツトヨ(Mitutoyo)標準形ダイヤルゲージDG0.001-1MM

Y軸が組みあがった所でダイヤルゲージでバックラッシの測定をします。

おおむね0.04~0.07を計測しました。

台形ねじ「BACKLASH = 0.227」0.07程度になりました。その差は0.157mm!!等級C10とは言えどもやはり桁違いに精度が良くなりました。

過電圧?過電流?ステッピングモータードライバー故障 Y軸 調整ミス

ここまで何も考えず順調に作業しましたが、テスト切削後にY軸ステッピングモータードライバーが2台故障しました。結論から言うとY軸の調整不足!芯出しが出来ておらずモーターに過負荷が掛かった状態で運転していたと推測しています。

<故障原因の考察>

  1. 引きねじのトルクが強過ぎました。手で回すとかなり重かったです。場所によっては手で回らないくらい硬かったです。
  2. 何も考えずポン付けで作業した為、ボールねじ軸の芯だしを忘れてました。
  3. 設計ミス?ブラケットの中心が出ていなかった可能性があります。
  4. モーターのトルクアップの為、使用電圧をDC43V程度で運用していました。電圧が高すぎ??

<修正方法>

  1. 引きねじのナットを緩めガタが無くスムーズに回る位置で固定しました。
  2. サポートを改善補修しました。Part4で書きます。
  3. 中華製なので元々付いていたナットの寸法が怪しいです。ここは深追いしないで上記No.2のサポートで修正対応します。
  4. 使用電圧をDC40Vに下げました。セット販売されている電源がDC38Vなのでその位が適正なのかも知れません。
Microstep Driver CW-5045

壊れたMicrostep Driver CW-5045 2台のうち1台は新品だったのでショックです。数時間の命でしたw。症状としてはアラーム赤LEDが点灯状態になり動作不可。

Microstep Driver CW-5045 基盤

試しに中を見てみました。ツェナーダイオード(定電圧) の破損を確認!

吹き飛んでましたww

テスターを使って定格電圧:22V位だと判断しました。

物は試しで「ツェナーダイオード(定電圧) RD22E-T4(M)」をヤフオクでGet!交換してみました。

結果はNG!!ダメでした。目視で確認できる所はこれ以上無かったのでトランジスタ・集積回路がやられたかも知れません。当方の技術力はここまでです。残念!!

このドライバーはRATTMMOTORで購入した物です。中華製の物では比較的高価?だと思います。2個で8000円弱(送料込み)でした。もっと安価な物もあるのでそちらのドライバーも試したいと思います。

番外編記事Part1 アウトドア派ならオリンパス Stylus TG-4 Tough デジタルカメラ

ここで少し脱線して、過去掲載記事が埋れていたので掲載します。(2016/09/22の記事)上記の基盤アップ写真など顕微鏡のような写真が取れるカメラです。2020年現在は「オリンパス Stylus TG-6 Tough」です。

デジタルカメラのオリンパス Stylus TG-4 Toughを購入しました。
しばらく、一眼レフカメラで過ごしたがやはりコンパクトデジカメが欲しくなったので購入を決意。

簡単なインプレションを綴って見ます。

OLYMPUS デジタルカメラ STYLUS TG-4 Tough ブラック 1600万画素CMOS F2.0 15m 防水 100kgf耐荷重 GPS+電子コンパス&内蔵Wi-Fi TG-4 BLK
↑赤色でも良かったのですが、無難な黒色にしました。

購入の決め手はやはり防水性能!
アウトドアや釣りの際にはやはり防水は外せません。釣行の際は非常に便利。
防水、防塵、耐衝撃、耐荷重、耐低温対応

このカメラの特徴としてマクロ撮影(顕微鏡モードがあります。
カメラ部有効画素数は1600万画素

個人的にはマクロ撮影を多用するのでうれしいモードです。
ためしに釣具をマクロ撮影してみました。

↑一天竿袋
↑シマノ 閃光X
↑シマノ 閃光X
↑シマノ 一天
↑自作茅浮き

おおむね満足できる商品ですが、あえて不満点をあげるとしたら

・レンズが常にむき出しな為、汚れやすい所。デフォルトでレンズカバーがあると良いな。

・マクロ撮影時にカメラ影が映りこみやすい。
 改善する為にオプションで「LEDライトガイド LG1」と言う物があるのでそちらを購入予定です。

↑接写しすぎると光の具合で暗くなってしまいます。(自作へら浮きカーボン足接合部)

・ちょっと重い

以上、簡単なインプレでした。

今後、ブログでもいろいろと活躍できると思います。

番外編記事Part2 OLYMPUS LG-1 デジタルカメラ TG-4 Tough用 LEDライトガイド

オリンパス デジタルカメラ TG-4の顕微鏡モード(マクロ撮影)にするとカメラの影でよく写らない場合があるのでオプションでLG-1を購入してみました。
顕微鏡モード(マクロ)で撮影では必須アイテムらしいです。
OLYMPUS デジタルカメラ STYLUS TG-4/TG-3 Tough用 LEDライトガイド LG-1

↑商品に対して箱は大きめ
↑取扱い説明書はこの箱の裏面だけです。

この商品はカメラに内臓されているLEDライトをカメラレンズの周りに反射させて光を得るオプション部品です。
LG-1に用いられている照明技術は、内視鏡などの製品にも使用されているオリンパスならではのノウハウでできています。

↑本体表面
↑本体裏面(プラスチック製でちゃちな感じます。)

本体の装着方法はコンバーターアダプターを取り付ける部分に装着するだけです。
本体の設定はフラッシュモードの項でLED発光にします。後は顕微鏡モード(マクロ)で撮影する。

↑カバーを外して取り付け。外したカバーをなくさない様にしなければ・・・
↑LEDライトOFF
↑LEDライトON(シャッター半押しのピント合わせで発光します。)

早速、試し撮り致しました。
以前、影になった浮きの写真は・・・・

↑広角(ノーズーム)でのマクロ撮影(カメラの影はなくなりました。)
↑顕微鏡モード(マクロ)撮影(接合部分がはっきり写ります。)

続いてお気に入りの光竹作ストラップを撮影。

↑広角(ノーズーム)でのマクロ撮影
↑顕微鏡モード(マクロ)撮影(細かい傷まで表現できています。)

Part4に続く

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