ドリルプレス

静音ドリルプレス(~69dB)を自作する 2

 

電動ドリルを使用している方で、

以下の点が気になることはありますか?

・「電動ドリル / ミニボール盤」の騒音が気になる!

・「卓上ボール盤」は重くて持ち運びしにくい!

・面積の大きい材も加工したい!

・場所の制限がない「バッテリー式」があればなぁ~

 

本記事を読めば、上記の課題を解消した

「蓄電池式静音ドリルプレス(~69dB)」の作り方が分かります。

ぜひ、オリジナルのドリルプレス(ボール盤)を製作してみませんか?

[本作品2の特徴]

①駆動時の騒音が小さい(~69dB)

比較的軽量で持ち運びしやすい(本作5.5kg)

(市販品:ミニボール盤5kg、卓上ボール盤20kg)

③幅広い種類の材に穴あけ加工が可能

④バッテリー式のため、使用場所に制限が無い

 

[前作品1との違い]

①モーターを200W→300Wに変更(切削能力の増強)

②tスロットトラックの廃止    (基板の再作製)

③支柱の固定穴の変更       (穴位置・数の変更)

 

[本作品2の要改善点]

①Tボルトの固定がしにくい

・基板2層目の溝幅(20mm→14mm)

・基板3層目の溝幅(10mm→8mm)

②駆動部の騒音対策(遮音シートの導入)

 

 

 

 

本作品2の性能

[性能]

・騒音  :「~61dB」   (完成状態での騒音値 : 1m地点)

・振動  :「3.6 / 0.8」(完成状態での振動値 : 机上傍/机真下)

・切削径 :「φ26まで切削可能」

・昇降幅 :90mm/60mm(ガイドフェンス無/有)

・フトコロ:120mm        (ガイドフェンス無/有)

 

[本作品2の大きさ]

・横幅:30cm

・奥行:37cm

・高さ:32cm

 

 

駆動部作製

①木材カット / 接着

まずは、ドリルプレスの外枠を組み立てていきます。

騒音が一番発生しそうな「減速部分」を覆う意味でも重要な部品です。

[使用した材]

① MDF9mm:「80mm × 140mm」     2枚

② MDF9mm:「80mm × 100mm」   1枚

③ MDF9mm:「80mm × 170mm」   1枚

④ MDF9mm:「80mm × 70mm」     1枚

⑤ MDF9mm:「80mm × 110mm」   1枚

⑥ 軸受け   :「内径20mm / 外径37mm」2個

まずは、①-⑤MDFを用意します(下画像)。

そして、①・④MDF(各1枚)に穴をあけて、

ベアリングを接着します(上画像)。

 

その後、-④MDFを接着します(下画像)。

 

接着したら、③MDFMDFを重ねて切り、

端の長さを揃えます(下画像)。

 

仕上げに、④・⑤MDF

以下の形に接着したら完了です(下画像)。

 

②部品組立

[使用した材]

⑦ モーター    :「300W」       1基

⑧ プーリーGT2  :「内径8mm / 30歯」   1個

⑨ プーリーGT2  :「内径20mm / 100歯」 1個

⑩ ベルトGT2   :「幅6mm / 294mm」   1個

⑪ シャフトカラー :「内径20mm」      2個

⑫ チャックアーバー:「S軸 2×ST20」     1個

⑬ ドリルチャック :「10MG JT.NO.2S」  1個

⑦-⑬各部品を駆動部に装着します(下画像)。

③仕上げ

[使用した材]

⑭ MDF5.5mm:「実寸合わせ」      2種類

⑮ MDF9mm :「115mm × 120mm」 1枚

⑭MDFは「駆動部の側面(下画像)」および「モーター後ろ側」の

サイズに合わせて切り取り、ビスで固定します。

また、⑮MDFはブッシュ取付用の穴φ8をあけ、

モーター背面に接着します(下画像参照)。

 

基板作製

①部材作製

[使用した材]

[1層目]

⑯ MDF5.5mm:「300mm × 300mm」  1枚

[2層目]

⑰ MDF5.5mm:「40mm   × 300mm」  2枚

⑱ MDF5.5mm:「180mm × 300mm」  1枚

[3層目]

⑲ MDF5.5mm:「45mm   × 300mm」  2枚

⑳ MDF5.5mm:「190mm × 300mm」  1枚

まず、MDFの上面に⑰⑱MDF

接着剤で貼り付け、⑲⑳MDFを同様に接着します(下画像)。

 

②ガイドフェンス導入

[使用した材]

㉑ アルミフレーム2040:「300mm」    1本

㉒ tボルトM6      :「長さ、70mm」  2本

㉓ 蝶ナット      :「M6」        2個

続いて、アルミフレームにφ6の穴をあけて、

㉒tボルトを通し、㉓蝶ナットを装着します(下画像)。

 

③材抑え機構の導入

[使用した材]

㉓ 蝶ナット  :「M6」             2個

㉔ tボルト  :「M6、長さ70mm」   2本

㉕ クランプ  :            2個

基板の溝に㉔tボルトを通して、

㉕クランプを装着します(下画像)。

 

昇降機構導入

①支柱作製

[使用した材]

㉖ MDF9mm :「130mm × 40mm」   2枚

㉗ MDF9mm :「40mm   × 300mm」   2枚

㉘ MDF9mm :「150mm × 300mm」 1枚

まずは、㉖MDFにシャフト用の穴φ10をあけて、

㉘MDFの上に、㉖㉗MDFを「コの字型」に接着します(下画像)。

 

その後、MDFのうち、片面は接着剤で貼り付けて、

もう一枚は、蝶番で連結します(下画像)。

②部品組立

[使用した材]

㉙ シャフト   :「φ10mm / 300mm」 2枚

㉚ リニアブッシュ:「内径10mm用」       4個

㉛シャフトカラー :「内径10mm」      3個

㉜ フック    :2個

㉝ ばね     :1本

㉙-㉝各部品を支柱に装着します。

㉛シャフトカラーは、「支柱側面の扉側のシャフトの下端」と

「上両端赤枠、下側手前」に3か所取り付けます(下画像)。

㉜フックは、「ブッシュ取付板の裏面(駆動部作製③仕上げ参照」と

「支柱の上面」に1個ずつ取り付けます(上画像)。

 

③底板加工

[使用した材]

㉝ MDF9mm :「65mm × 180mm」  1枚

㉞ 鬼目ナット:「M4」           6個

㉝MDFを基板の上に仮固定し、φ6の穴を貫通させます。

その後、㉝MDFを外し、基板に鬼目ナットを埋め込みます。(下画像赤枠部分

仕上げに、支柱の底面に㉝MDFを接着して(下画像)、

基板に取り付けます。

 

蓄電池取付

[使用した材]

㉟ スイッチ       :1個

㊱ バッテリーアダプター :1個

㊲ 18Vバッテリー    :1個

まず、駆動部の側面を外し、φ6とφ12の穴をあけて、

以下の通りに加工します。

φ6:モーター電線用

φ12:スイッチ取付用

その後、ギボシ端子をカシメます(下画像)。

 

㉟スイッチを駆動部に、バッテリーアダプターを支柱裏面に固定し、

ギボシ端子同士を繋いたら完了です(下画像)。

仕上げに、㊲18Vバッテリーを装着したら完成です。

 

性能試験

[騒音・振動] 無負荷状態

18.0V (1350rpm) : (近傍 69dB・3.6 / 机真下 61dB・0.8)

[切削能力]

18.0V:座繰りドリル26mmまで加工可能

 

使用した部品:一覧

最後に、本記事で使用した商品を下に挙げておきます。

部品選定・自作の参考にしてみて下さい。

 

[Amazonで購入したもの]

①タイミングプーリーGT2 100T・30T

ドリルの回転数を落とすために使用します。

今回の組み合わせで、1350rpmに減速しています。

https://amzn.to/40uzB1I

https://amzn.to/4jp22qx

 

②バッテリーアダプター

使用するバッテリーごとに製品があるため、

所有しているものに合わせて購入してください。

https://amzn.to/4h8H9hr

 

③フック 

ドリルを釣り上げた状態を維持するために使用します。

https://amzn.to/4jyPXig

 

④リニアブッシュ

https://amzn.to/4hyF66p

 

ホールドダウンクランプ

木材などの加工対象を抑えるために使用します。

片手が空くため、便利な機能です。

https://amzn.to/3Cq7Q26

 

⑥Tボルト70mm

アルミフェンスとクランプの固定に使用します。

https://amzn.to/433lul3

 

[Aliexpressで購入したもの]

スピンドルモーター300W

「モーター」はAmazonでも購入することができますが、

「価格」が高いので、抵抗が無ければAliexpressでの購入がおすすめです。

(※納期は2週間程度かかります。)

 

[ホームセンターで購入したもの]

①蝶番

「蝶番」は支柱側面の開閉用部品として使用します。

深さ調整機能を導入するために、この設計にしています。

 

②ばね

ばねに関しては、種類が多すぎるので選択ミスに注意が必要です。

今回使用したものは、以下のものです。

https://amzn.to/4gTeBI8

 

③蝶ナット

ガイドフェンスとクランプの固定に使用します。

 

[モノタロウで購入したもの]

①ベアリング内径20mm / ②セットカラー内容20mm

チャックアーバーの外径に合わせて選定しました。

https://www.monotaro.com/p/3932/5571/

https://www.monotaro.com/p/3262/3132/

 

③S軸チャックアーバー / ④ドリルチャック

https://www.monotaro.com/p/4093/7644/

https://www.monotaro.com/p/0465/9846/

 

⑤タイミングベルトGT2 294mm

https://www.monotaro.com/p/3621/4175/

 

⑥シャフトφ10

モノタロウで購入すると、品質が安定しています。

昇降にも影響を及ぼすので、信頼できるものを選びました。

https://www.monotaro.com/p/7606/0313/

 

⑦アルミフレーム

「アルミフレーム」はガイドフレームに使います。

金属なので木材とは異なり、反りによる精度低下を避けれます。

 

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