技能士の部長→２年生

3年生の部長は全国高等学校ロボット競技大会の大会準備や就職の準備をしています。

その部長が工場に来ると、フライス加工している２年生を見て
「あれ？フライス加工してるの？もう技能士とれるんじゃ？」
と話をしていきました。

２年生は筋がいいのか、加工時間が他生徒に比べ圧倒的に多いためか、
とにかくスムーズにできます。
しかし技能士ではありません。

せっかくなので技能士とる？と話をしてみました。
「３学期の間に旋盤２級を教えるし、あとは自分で練習したら？」
「３年の課題研究でフライスの技能士チャレンジを選択したら？」
「一度に旋盤２級とフライス３級をとったらどう？」
と話をしていると、どうやらもう１つの技能士もチャレンジしたい様子。

技能が先で、資格は後でついてくるという
学生らしくないパターンになってきました・・・。

3年前の自作サーボユニットを分解

3年前のマイコンカーを分解しています。
第二世代の自作サーボです。

第一世代はマクソンモータ片持ちで、ユニット化されているシンプルな構成。
第二世代は両持ちに変更し、軽量化と高剛性を両立したフレーム一体構造。
　　　（写真のものです）
第三世代はディジタル自作サーボ。
　　　　　角度情報をモータ軸上のエンコーダから取得する方式。
　　　　　セミクローズドループ方式になり、クランクやレーンチェンジ時の
　　　　　角度オーバシュートが激減。
　　　　　少しだけ低重心化。
第四世代は低重心とバックラッシ調整機構を追加。（今年モデル）

設計は3割程度の変更までに抑えるというセオリーがありますが、
毎年自作サーボを設計変更されるので、設計変更の割合は5割を超えます。
これはあまり良い設計とはいえませんね。

本当に強いＭＣＲは3割以下の変更で来ている。
私たちはまだチャレンジャーなので、リスクの多い5割変更で行くしかないかな。

今年の設計変更の割合は・・・やはり5割超えていますね。

2年生と仮組み

写真の手前は新型、奥は旧型です。

2年生が仮組みをしていました。
・・・モータの端子が邪魔で組み立てられなかった様子です。

やすりで修正して仮組みをしていました。

なんとか今月中に完成させたいものですね。

やりなおし

部員たちが材料を切り出し、34.00mmに揃えた角パイプを
31Hの生徒が段取りをして
32Hの生徒が加工する
という予定でした。

しかし！
31Hの段取りの段階で角パイプの半数が
平行四辺形に切り出されていることが判明！

基準面がきちんととれず、精度が悪くなるので、
32H生徒で修正をすることになりました(33.00mmにして揃える）

32H生徒に加工手順を教えて始めると
「おもしろい！」という声が返ってきます。
どうやらあるときだけ、とてもきれいな加工面ができるそうです。
そういえばこの子達だけ、アップカットとダウンカットを
教えていないことに気付き、急遽解説しました。

ちょっと遠回りになりましたが、課題研究なので
良しとしましょう。


部員と私は大いに焦っているのですが・・・

フライス盤のフル稼働

そろそろできそうだったのでチャレンジしてみました。

初めてのフェイスミル→エンドミルの交換は3台とも梅鉢が行いました。
生徒諸君は3回見ていたので、
次のエンドミル→フェイスミルの交換はしてもらいました。
質問やできない部分が少しありましたが、なんとかできました。
さらに加工終了後、次の段取りのためフェイスミル→エンドミルの交換。
ここまでくると、まったく手を出さなくても無事完了しました。

1年生も一人で操作できるようになってきました。
・・・とやっている間に材料の寸法揃えは完了。

工程で最も簡単ものでは、
「刃物位置固定でバイスに取り付けて加工」
というものもあります。
これでも当初は寸法が0.05mmほどばらついていました。
バリ取りの重要性や設置面の汚れなどに気付くと、ばらつきは0.01mmに
収まるようになりました。
こういう部分に気付いてくれてよかったです。

この部分が「ものづくりは人づくり」だと教えられる部分で、
細かな気配りや観察する力がつくのだと思います。
一昨年より昨年、昨年より今年と、当校の生徒の技能はアップしていると思います。
おかげで最近は簡単な説明で理解し実行できるようになってきています。

活動の成果が確認できてよかったです。

モータの配線準備

1年生に教えてもらったのですが、
モータの特性をテストの結果、得意な回転方向があり、そろっていないとのことで、得意な回転方向になるようにモータを取り付けるようにするよう、アドバイスしました。

結果は良くなるか分かりませんが、悪くなることはないでしょう。

今年の夏は朝から夕方まで多くの時間を生徒たちと過ごせました。ただ、ソーララジコンカー製作にかなり時間がかかったのは誤算でした。

ちなみに生徒は今もソーララジコンカーで遊んでいます。

レーザ加工機

急いで撮影したため、うまく撮れていません。

メカトロ部員とレーザ加工機です。
もうそろそろ1年生にも操作してもらいたいなぁと考えています。

「できるまでやる！」

【1年生フライス加工デビュー】

今年度初の「できるまでやる」発言が出てきました。　しかも1年生！

MCRを始めたころは「今日は何時までですか」という生徒の発言もあったのですが。
この「できるまでやる」発言がくると、やっぱりうれしいですね～。

1年生はフライス加工デビュー。
午前は授業のようにていねいに周速と回転数の式の話や1刃あたりの送り量から1分あたりの送り量を求める式の話しをしました。

1年生はとても面白いらしく、「全部できるまで今日の活動をする」と宣言して
活動していました。
目標を決めて活動できるようになってきた様子です。

今年のマシンは10月ごろに完成～1ヶ月ほどでプログラムと
いったところでしょうか。
そろそろ去年のプログラムの解説をはじめないと

ねじ、ねーじ

「ねじ、ないね」という意味のダジャレです。
（寒くしてしまいました。すみません）


従来は十字ドライバー用の「なべ小ねじ」を使っていましたが、よく緩みました。


そこで「六角穴付ボルト（キャップスクリュー）」に変更してみました。


一緒にこれも購入しておいたら、こちらの方が好評のようです。
最近はこの0.47g/個（←だったよね）(M3×5)の
「六角穴付ボタンボルト」を使っています。
今回はフレームの固定に30個使うので14.1gといったところです。

商社さんには「六角穴つきボタンボルト　鉄　M3×5 めっき等一任」で注文しています。
1個数円なので、500個で注文します。

アルミのボルトも要望があったので現在見積り中。
コスト高になるので高い位置での使用に限定してもらいましょう。
→@53円だったので、・・・・。（話はここで終了）

【画像】今年のマシン

現在の状態です。成功実績のある縦置き巻く損を廃止し、
横置きに変更です。遊星歯車のギヤ比も変更です。(1/29×1/2)

2月の先進校視察の結果を生徒に報告したら、「もっと下げよう」ということになりました。

写真では上のボルトが六角穴付きボタンボルトですが、超低頭ボルトに変更となります。また、昨年度は基板の裏側の足を切っていませんでしたがぎりぎりまで切り、低く搭載することが計画されています。

先読みセンサも背が高いので、これもまた変更する生徒も出てきそう・・・。

こうなるともっとも高い位置に搭載される部品はCPUになってしまいます（ <40mm ) CPU搭載位置を低くできないかという話も・・・
ちなみにホイール径は39mmです。

モータの測定

今年もモータの測定が始まりました。

性能は10%ほどばらついています。
これをどのように選択するかが大切のようです。

昨年のマシンの傾向から、みんな値の小さなものを狙っているようです。

性能測定の後、1年生部員が空気穴をテープで塞いでいました。
去年の提案を今年も踏襲しています。

がりがりがりがり

フレームを製作中。写真はバリ取りの様子です。

先日、デザイナーにコメントいただいたように、穴位置を修正しました。

2年生が大活躍。CAD製作→CAM指示→送信まで、
もうすこしで一人立ちといったところでしょうか。
今後も、モータサポート等の製作もできていくことでしょう。

今回のフレームは標準タイプで製作。あくまでもたたき台。
改良の必要があれば（重いなど）、何かしてくれることでしょう。

重量の予想は950gといったところでしょうか。
今年のボデーはねじれ剛性が高いことも判明。
ホイールベースは5～10mm程度伸びているようです。
図面を見たのですが、今のホイールベース(165mm)よりも5～10mm短くすることも
可能のように見えます。

組立て開始

部組単位で部品を組立てています。
今年は組み立てやすさを優先して、部組は大部組から小部組まで5階層くらいの深い構成で、1部組5部品または部組程度に心がけるようにしたみたいです。

去年は軽量化最優先で、フレーム自身が自作サーボユニットでした。そのためサーボユニットの修理はフレームをばらす羽目に。今年は自作サーボのユニットが独立しているようです。

SUSの加工

今日は半日の予定で、ものづくりコンテストに出る生徒を見ていました。

ですが、傍ら、メカトロ部のエースと先日からのSUS部品の加工に挑戦していました。

結局、旋盤は1800rpmのみで外周加工、フライス盤加工は最高速の4000rpmでの加工でした。
生徒も写真の通り、だいぶうまくなってきています。
ようやく私も分かってきた（！？）ので、
次回は工程計画からしてもらおうかなと思います。

もうここまでくるとハケで切削油を供給していても熱を捨てきれない様子。
最近のサーメットや超硬のバイトやエンドミルは切削油かけ放題のＮＣ用
なんだなぁと実感しました。

ＮＣ旋盤もあるのですが、いつ復活しようか。
それより汎用旋盤がだいぶ傷んできた様子。精度が出ないものもいくつか
出てきたみたいです。
直せると思うのですが時間がない！
やっぱり夜の・・・になるのでしょうか・・・。（でしょうね）

夏休みが終わるまでに取り組まないといけない予感がしています。

アルミとステンレスと軟鋼

あるところからステンレス（SUS316)の加工依頼を受け、旋盤加工をしています。

いつものアルミと違い、ステンレスは硬いです。

チップもステンレス用の「M20」の軽切削用を使っているのですが、なかなかうまくできませんでした。（推奨150m/min,送り0.1mm)

始めはサーメットの材質に従い、
・100m/minくらいの切削速度
・送りは0.1mm
で加工していました。
しかしバイトが欠け、赤くなるので、だんだんと速度は落ち
加工速度を10m/minになりテストしていました。
しかし、バイトが欠け、バイトが赤くなります。
しかし、十万石監督から遅すぎるので欠けるという指摘を頂き、カタログどおり150m/minで行くと良いとのアドバイスを頂きました。

仕切りなおしで加工すると、またバイトが赤熱します。
切込みを小さく(0.5mm）にしても変わりません。
仕方なく送りを0.05mmにすると、きれいに加工できました。

その後、恐る恐る切り込みを1.0mmに戻しましたが、難なく加工できました。

だんだんとステンレスの加工条件が分かってきました。

○アルミの加工条件は（サーメットのバイトで）
　・切削速度250m/min　　　・送り0.35mm　　　　・切り込み0.5mm
○ステンレスは
　・切削速度150m/min　　　・送り0.05mm　　　　・切り込み1mm
○ちなみに軟鋼は
　・切削速度120～180m/min　・送り0.25～0.3mm　・切り込み2mm

アルミは粘っこいので、送りを大きくしないと切りくずが切れない
（切りくずが繋がると絡むので危険）
ステンレスは硬く脆いので、バイトに負担をかけないためにも送りは極小にすると良いようです。
（しかも脆いので切りくずは切れてくれます）

なかなか学びの多い一日でした。