ドリルプレス

静音ドリルプレス(~66dB)を自作する

 

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(~66dB)」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?

[本作品の特徴]

①駆動時の騒音が小さい

比較的軽量で持ち運びしやすい(本作5~6kg)

(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

 

 

 

 

本作品の性能

[性能]

・騒音  :「57dB」 (完成状態での騒音値 : 1m地点)

・振動  :「0.9」(完成状態での振動値 : 1m地点)

・昇降幅 :80mm(基準:ドリルチャック先端)

・フトコロ:105mm

 

[筐体の大きさ]

・横幅:30cm

・奥行:46cm

・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 × 60mm」      1枚

② MDF9mm:「80mm × 130mm」    2枚

③ MDF9mm:「80mm × 100mm」    1枚

④ MDF9mm:「80mm × 160mm」    1枚

⑤ MDF9mm:「80mm × 110mm」    1枚

⑥ ベアリング:「内径20mm / 外径37mm」2個

まずは、①-⑤MDFを用意します(下画像)。

 

①・②MDF(1枚)に穴をあけます(下画像)。

 

そして、②-④MDFを接着します(下画像)。

 

接着したら、⑤MDF④MDFを重ねて切り、

端の長さを揃えます(下画像)。

 

仕上げに、①・⑤MDFを以下の形に接着し、

⑥ベアリングを装着したら完了です(下画像)。

 

②部品組立

[使用した材]

⑦ スピンドルモーター:「200W」         1基

⑧ タイミングプーリー:「内径8mm / 30歯」     1個

⑨ タイミングプーリー:「内径20mm / 100歯」   1個

⑩ タイミングベルト :「幅6mm / 270mm」     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「駆動部側面側」および「モーター後ろ側」に

ビスで側面に固定します。

また、⑮MDFはブッシュ取付用の穴をあけ、

モーター背面に接着します(下画像)。

 

昇降機構導入

①支柱作製

[使用した材]

⑯ MDF9mm  :「130mm × 300mm」  1枚

⑰ MDF9mm  :「75mm × 130mm」  2枚

⑱ MDF9mm  :「85mm  × 300mm」   2枚

⑲ MDF9mm   :「85mm × 190mm」   1枚

まずは、⑰MDFにシャフト用の穴φ10をあけます(下画像)。

次に、⑯⑰MDFを「コの字型」に接着します(下画像)。

 

その後、⑱MDF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]

⑳ シャフト    :「φ10mm / 300mm」   2枚

㉑ リニアブッシュ :「内径10mm用」       4個

㉒ シャフトカラー :「内径10mm」      3個

㉓ フック     : 2個

㉔ ばね      : 1本

⑳-㉔各部品を支柱に装着します。

㉒シャフトカラーは、「支柱側面の扉側のシャフトの下端」と

「上両端青枠、下側手前赤枠」に1個ずつ取り付けます(下画像)。

㉓フックは、⑮MDFの裏面と支柱の上面に

1個ずつ取り付けます(上画像)。

 

基板作製

①部材作製

[使用した材]

[1層目]

㉕ MDF12mm :「300mm × 385mm」  1枚

[2層目]

㉖ MDF14.5mm:「50mm   × 385mm」  2枚

MDF14.5mm:「190mm × 85mm」    1枚

⑲ MDF9mm   :「85mm × 190mm」   1枚

㉘ tスロットトラック:「30mm規格、長さ30cm」 2本

㉙ MDF14.5mm:「130mm × 140mm」  1枚

㉚ MDF14.5mm:「130mm × 160mm」  1枚

㉛ 鬼目ナット  :「M4、長さ10mm」   8個

まず、㉕MDFの上両端に㉖MDF

接着剤で貼り付けます(下画像赤枠)。

 

続いて、㉗MDFを接着します(下画像青枠)。

そして、⑲MDFを仮固定したまま下穴φ6をあけて、

㉛鬼目ナットを埋め込みます。

 

次に、㉘tスロットトラックを仮固定し、

下穴φ6をあけた後、㉛鬼目ナットを埋め込みます(下画像緑枠部分)。

 

再度、㉘tスロットトラックを固定します。

その後、㉙㉚MDFを1層目に仮固定した状態で下穴φ6をあけて、

1層目に㉛鬼目ナットを埋めます(下画像茶枠)。

 

②ガイドフェンス導入

[使用した材]

㉜ アルミフレーム2040:「長さ300mm」    1本

㉝ tスロットナット    :「M6、30mm規格」 2個

㉞ M6ボルト      :「長さ65mm」     2本

㉟ ノブ       :「M6」       2個

㊱ ホールドダウンクランプ:           2個

㊲ tスロットナット    :「M8、30mm規格」 2個

㊳ 全ねじ        :「M8、100mm」  2本

㉜-㊳各部品㉘tスロットトラック

取り付けます(下画像)。

 

蓄電池取付

[使用した材]

㊴ スイッチ       :1個

㊵ バッテリーアダプター :1個

㊶ 18Vバッテリー    :1個

まず、駆動部の左側面を外し、φ6とφ12の穴をあけて、

以下の通りに加工します。

φ6:モーターの電線を通す

φ12:スイッチを取り付け

㊴スイッチを駆動部に固定して、

ギボシ端子同士を繋ぎます(下画像)。

 

バッテリーアダプターを支柱裏面に固定し、

仕上げに、㊳18Vバッテリーを装着したら完成です(下画像)。

 

性能試験

[騒音・振動] 減速比 0.3

18.0V (1350rpm) : (0m 66dB・1.0 / 1m 57dB・0.9)

 

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

 

⑤tスロットトラック 30mm規格 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/4hvAmhA

https://amzn.to/3Cq7Q26

 

[Aliexpressで購入したもの]

スピンドルモーター

「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

 

[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 270mm

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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