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シャー芯彫刻

文房具

  • シャーペン芯径Φ0.5 加工にはΦ0.1エンドミルを使用
  • 検討:そもそもシャー芯は切削加工に耐えうる強度を持つのだろうか。鉛筆を削った時は芯が折れる失敗が多発した。今回は鉛筆よりさらに細かい加工が必要になるので、シャー芯の強度が鉛筆の芯と同程度だとすれば、加工は困難と予想される。(画像は前回の鉛筆の加工パスと、今回の加工パスの比較)
  • 調査すると、シャーペンの芯は鉛筆の芯とは似て非なるものであり、とても強靭に作られていることがわかった。いけるかもしれない。被削材には折れにくいと評判のシュタインΦ0.5(ぺんてる)の、さらに念を入れて最高硬度の4Hを選択した。
  • 検討2:芯を固定する方法も問題だ。正確な位置に、十分な強度で保持する必要がある。最初はピンバイスを使おうと考えたが、細い芯を正しく中心にチャッキングするのは難しい。なにかいい方法はないかと思案しながらふと手元を見ると、丁度いいものがあるではないか。
  • 考えてみれば、シャーペンはシャー芯専用のピンバイスそのものだ。芯の保持機構は精密で、筆圧に耐える十分な保持力をもつ。芯のがたつきは全くない。今回の加工には最適なジグだ。固定のしやすさを考えて六角軸のシンプルなペンを使用した(アルミ六角シャーペン/無印良品)
  • 加工中の様子:加工中に芯が折れることは一度もなかった。かなり慎重な切削条件を採用したこともあるだろうが、やはりシャー芯には相当な強度があるようだ。どうせなら硬度「B」を使うべきだったか・・
  • 最初の加工が終了。切削位置が0.1mm程度ズレて安定しない。特にY軸の送り方向が反転する部分のズレが目立つようだ。おそらくバックラッシュがあるのだろうが、自作ソフトウェアに補正機能はないので、気合でなんとかするべくY軸の送り方向を揃えてみた。
  • なんとかなった。だがどうやら、自作CNCの加工精度はこれくらいが限界のようだ。
  • 展望:今回の加工では試さなかったが、芯を送り出しながら根元を削っていくという方法を使えば、更に多くの文字(文章)を削ることも可能と思われる。より複雑な形状のひらがなや、単純なものであれば漢字も彫刻できるかもしれない。
  • 加工の細部は肉眼で確認できないので、仕上がりを確認する際はデジタルマイクロスコープが大いに役に立った。CNCフライス盤でシャー芯に「OPPAI」と削るときは是非そろえておきたいアイテムだ。
CNCゾンビ
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自作CNCフライス盤とCAMソフトウェアでどこまで細かい加工ができるのかを検証するため、Φ0.5のシャーペンの芯に彫刻しました。

使用した加工機械
CNCフライス盤
使用部品
TRIO

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