中学生が

ミニマイコンカーの行事に参加した中学生がマイコンカーの製作をしに来ました。

まず、アームのレーザー加工。今年はカーボンアームはやめます。コストダウンです。31H生徒と選んだ素材をレーザー加工しました。Gコード作成も中学生です。前にも一度やっているので作業が速い！

しかし、最初の材料は溶けて使い物になりませんでした。次の材料も同様でした。おかしい。10mm角のテストカットではうまくいったのに…。よくみると部分的に溶けていて、そこは材料を下支えするギザ板の位置と一致していました。

中学生からいろいろアイデアがでました。泉のように湧き出る勢いですごかったです。最終的に材料の裏面に濡れた紙を貼ることで熱の伝達を止めることになりました。試すとなかなか効果アリで、症状が改善されました。次回はさらに水を含み厚い布にしようということになりました。

すごい中学生でこれから楽しみです。さらにマシンを少し組み立てはじめた中学生さん、大健闘です。またきて下さい。

設計ミスにより再製作

フレーム関連が出来上がったので仮組みをしました。でも、なんと～7度の坂道にも擦ることが判明。

原因を探ると・・・計画のタイヤ外径が実際の外径と違うことが判明。そこで昨日は車軸位置を変更していました。生徒と十万石監督が深夜まで奮闘し、右上の部品を製作していました。

他の部品すべて要らなくなってしまいました…。右上の部品を完成するまで6時間かかっていたのでこれから大変になります。

フライス部品一段落

とりあえず二台分できました。NCで作る段取りはかなり慣れてきたようです。また原点探しや材料の下準備も「図面どおりの、縦横の長さ揃えておいて」と曖昧なことを言っておいても精度よくしかもバリとりまでやってしまう状態になりました。機械加工が苦手に感じていた四月から大きな成長です。

できあがったフレームは来週組み立てます。A新聞記者さんが取材に来られるようです。

汎用ＮＣも

先日は活動がなかったのですが、一人のメカトロ部員が間違ってきていました。ちょうど時間が空いていた（本来はテストの丸付けの時間）ので、その生徒と一緒にバリ取りをしていました。その脇で、メーカの方が汎用ＮＣの修理が行われていたので写真を載せておきます。

ここに付いているモータもエンコーダ付でした。セミクローズドループ。うちのｍｃｒと同じ考え方です。この方式だと5μmの精度までだということ。フルクローズドにすると2μmはいけるそうだが調整は難しいとのこと。同じ考え方でした。
さて今日はみんなでぐるぐるマルチ作業していたのを分担させましょう。フライス部品はあと１種類だ。

たくさんの部品

↑ＮＣフライスをしているときの黒板です。ＮＣフライスでの円弧加工は今年初めてですが、取組んでよかったと感じています。工場見学へ行ったり、インターンシップの見回りに行くとよく目にするのが巨大なＮＣフライス。昨年mcrの課題研究を卒業した卒業生も、フライスの係りになり戸惑っていることを考えると、ぜひ教えておきたい内容です。

今日は部品の多さに疲れてきたので、手作業の部分を極力自動化する作業をしました。ＮＣフライスをスタートさせるとバリ取りを始めたり、レーザ加工を並行して始めたり、恐怖のマルチ作業。機械は回しっぱなし。電気代は学校史上最高を記録。
↑これはmcrより技能検定が原因だと思う。

話は戻り、最後に残ってしまうのが「つかみ換え」と「原点出し」の作業。こればかりは仕方がありません。計画図の段階でもっと考慮しておいたほうがよかったですね。実習の時間で伝えたいのですが、なかなか難しい。＋αは「やりたい」と考える生徒にしかできませんね。

私自身も高校ではありませんが大学で春休みのものづくり体験会に応募して、深くフライス加工を知った手前、同じ経験をさせてあげたいと考えています。当時の技師の先生に感謝。（残念ながらもう亡くなってしまっていますが…）

後輪部品製作で

リアサブフレームの製作２日目、３１Ｈの生徒もＮＣフライスになれてきて、ＮＣプログラムの改良も提案できるようになってきました。とてもうれしいです。

加工の空いた時間中、就職希望の生徒と雑談をしていました。就職先で自分がついていけるか心配な様子。そういう心配はアリだと思いました。結局は技術を磨くことで和らげようという話に落ち着きました。この夏の経験が大きな財産になると思うので、将来が楽しみです。

後輪部試作中

リアサブフレームの試作（途中）。更に半分の厚みに追加工の予定。

工具径が変わっても対応できるように、G41コード（オフセット）を使って円弧加工をしようと思ったがうまくいかなかったです。実習で作る「作品」と「製品」の違いを感じたようです。仕方なくG40（工具径補正なし）で製作。

仮組みしてみると、とても歯車の噛みあわせが軽い。従来の穴を利用した固定方法よりも軸間の平行度が出せるようです。モータカバーの精度が出ている箇所もなんとなく見つかりました。

明日から再開

盆休みも終わり、明日から製作再開です。明日はリヤのサブフレームを作ります。またアップしますのでお楽しみに。

mcr公式ページによると、横須賀大会は80台も出るらしいですね。ということは全国枠は8台。すごいです。坂道の角度の関係で車高が上がり、遅くなるのか、関係ないのか、気になります。私たちは関係ないようにしたいと思ってますが、まだ車ができてないので評価できず悔しいです。

フロントフレーム

　

14時から18時まで31H生徒とNCフライス盤を使ってフロントフレームの製作をしました。とても時間がかかります。

図面で描くのは簡単ですが、バイスでの掴み方、工具交換、プログラム作成など、結構大変だと感じていました。また、製品が出来上がり、仮組みしてみたところ、なかなかの出来に満足していました。

・・・しかし時間がかかります。機械が動いている時間が意外と少ないことに気づき、作業手順を改良しようということで今日は終了しました。



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

フレーム・ステア歯車追加工

昨日の午前中、メカトロ部員のＫ君は出来上がったフレームを見てもっと軽量化したいと意欲満々だったそうです。

午後に集まった３１Ｈの生徒も同様の考えだったので、一緒に変更しました。
フレームの板厚はそのままに、骨の幅を「６ミリ→４ミリ」「８ミリ→６ミリ」へ変更しました。
その結果フレームは10gの軽量化になりました。（25%減）
みんなで捻ったり曲げてみたところ、適度な剛性だったので軽量化したフレームを
もう少し製作しました。

また、機械加工をしたい３１Ｈメンバーとステア用の出力側ギアの追加工もしました。
この日行った作業は単純そうですが難しかったです。φ３の軸穴を４キリで大きくするだけなのですが、旋盤とドリルで追加工して、穴の振れを測定したら大慌て。なんとボスの外側に対し0.1mmもずれてしまいました。はじめのうちは生徒たちはあまり問題にしていませんでしたが、バックラッシが場所ごとに変わってしまうことを説明すると納得した様子。どうやって加工するかという話になりました。

ドリルの曲がりが原因という話も出てきたので、心押し台にエンドミルをつけましが、心押し台自体がずれているため、あまり変わらず。
仕方がないのでフライスとエンドミルで加工することになり、なんとか最大±0.02mmに抑えられました。
バイスの原点を探したり、エンドミルのつかみを気にしたり、いろいろ工夫をしました。今回のことで精度に対する興味・関心や問題意識が出た様子なのでよい経験になりました。

この日は生徒たちは６時半まで作業していました。ご苦労さまでした。生徒が帰った後、入力側のギア周りの計画図を十万石監督と検図。計画誤りが見つかりました。

自作サーボ３年目でいろいろ分かってきたのですが、歯車周りの幾何公差が重要ですね。図面ではなにげない部品ですが、心振れや基準面などの問題が次々と表面に出てきます。実際の産業用機械のようで、よい教材になっています。

フレームの加工と組立

31Hの生徒がフレームの加工・組立てを行いました。

部品図をＤＸＦデータに変換し、ＣＡＭソフトで加工指示をします。
３年生はレーザ加工機を使い慣れているため、とてもスムーズに操作していました。今回は材料が長細いため、ミクロジョイントを設定する部分に手間取りました。私も分からない状態でしたがなんとかなりました。

加工は無事に終了し組立てをします。組立てしながらバリ取りの大切さに気づいてもらいました。その結果、とてもていねいにバリ取りをしてくれました。

次に組立てです。組立てには事前にメカトロ部や32H生徒が作っていた円柱部品も使います。最初、テキトウに組み立てていましたが、長さを揃えようということになりました。円柱部品の長さを測り、0.01mmごとに分け、ほぼ同じ長さのものを
組み立てました。

作られていた円柱部品はほとんどが±0.05mmの精度に納められていました
部長が技能検定受験者（発表待ち）のためでしょうか。良いものをつくろうという気持ちが感じ取れました

また、フレームの組立てには六角穴付きボタンボルトを使用。プラスねじから六角穴付きねじへの変更は昨年の３年生の提案によるものです。

今日は５人がかりでフレームの仮組みをしました。みんなとても楽しく組立てをしていました。捻ったり曲げてみたところ、今年のフレームは昨年度よりも堅牢そうです。（重量はほぼ同じです）何度も何度も検討していたようなので、改良の成果が出ていました。今日は５時半で終了。あっという間の作業でした。

また、今日はミニマイコンカー大会に参加していた中学生も来てくれました。jwcadを使えるという、すごい中学生でしたので、デザイナーが手直ししてくれたアーム図面をjwcadで描いてもらいました。
とても助かりました。また来てくださいね。

６日はフレームの続きとアーム加工です。やっと形になりホッとしています。

やっと行事終了！

夏休みが始まってからほぼ毎日のように行事が入り、
まったくmcrの本活動ができませんでしたが明日から始動できます。

明日はレーザカットの結果を一部掲載します。お楽しみに。

ＮＣフライスの予習

今夜は次回のNCフライス加工を教えるための予習をしています。
実は私、NCフライスでの加工（穴あけを除く）は初めてです。ワイヤ放電加工機やレーザは、くり抜くだけで簡単なのですが、NCフライスはバイスのつかみを考慮したり、面の直角度や平行度を考慮するため、難しいです。

本当は生徒と一緒にしながらNC加工を勉強すればよいのですが、自信と時間がないので、今夜図面を引っ張り出して予習しています。

予習の部品は、私が中心となって加工の段取りやNCプログラム作成をしようと思います。NCフライス加工が必要な部品は他にもたくさんあるので、次の部品からは31Hの生徒にやってもらいます。

レーザ加工準備始まる

ついにレーザ加工機でフレームを切り出す準備が始まりました。
今年は３３％ダウンの板厚１．０ｍｍです。大丈夫かな？

技能検定（mcrの？工作機械で）

今日は技能検定の実技試験がありました。
今週は旋盤３級８名とフライス盤３級２名で、２週間後にもあります。

写真を撮ったついでに、私たちがmcrで使っている旋盤とフライス盤を紹介します。


まず、旋盤は左の写真のとおりです。
旋盤は４尺（３級用）が１１台、
６尺（２尺）が２台あり（ほとんど見えませんが)、
mcr製作には４尺を使っています。
mcrに使う工具は最近のスローアウエイタイプではなく、
従来の研削して使うハイスのバイトを使います。
加工のＲをなくしたいため、先端は尖らせて使います。
写真は技能検定の試験の様子ですが、
丸物の部品は共通部品になるため、
mcrの課題研究でも６台ぐらい占領して一斉に部品加工をします。




次にフライス盤は右の写真のとおりです。今月中にもう１台入るそうです。
私たちが使っているフライス盤は奥のＮＣフライス盤で、
去年までのmcrでは高度なことに使っていません。
車軸とモータ軸の距離を0.01mm単位で作りたいため、
ボール盤の代わりに使っています。
（エンドミルは使いません・・・）
ｍｃｒの課題研究ではこちらは１台のＮＣに６人がつき、
一緒に考えながら部品を作ります。


次回ははレーザ加工機を紹介します。
（別にレーザ加工機でなくても作れるのですが・・・）