機械工作実習Ｂ（自由課題実習）
０８Ｔ０４４１Ｚ　自由課題レポート・自由課題作業報告書


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テーマ　「自分専用座椅子」　「風力を利用したＬＥＤ照明」


自由課題実習作業計画および進行状況
回 月日
時　間
作業内容
使用機械
自由１ 　5/27　 14:30〜16:45 図面・素材・加工計画の検討(作品製作優先順位変更) なし
時間外 　6/01　 15:00〜17:00 座椅子　パイプベンダー曲げ加工テスト パイプベンダー
自由２ 　6/03　 14:30〜16:45 スタンドライト　コンセプト・フランジ部品図作成
スタンドライト　全体イメージ図作成　ワイヤNCデータ―作成		 ＣＡＤ・ＣＡＭ
時間外 　6/08　 15:00〜17:00 座椅子　フレーム部材製作SUSφ16mmパイプ曲げ加工　中止 パイプベンダー
自由３ 　6/10　 14:30〜16:45 スタンドライト　フランジのワイヤ放電加工
スタンドライト　素材から羽根切出し
スタンドライト　羽根切断後に取付け穴加工
スランドライト風車構造・加工段取り検討		 ワイヤ放電加工機
マシンシャー
卓上ボール盤
時間外　6/15　15:00〜17:00座椅子　SUSφ16mmパイプベンダー曲げ加工
万能折曲機について検討　中止		ロータリー
パイプベンダー
時間外 　6/16　 13:00〜15:00 座椅子　SUSφ16mmパイプベンダー曲げ加工
万能折曲機について検討		 ロータリー
パイプベンダー
自由４ 　6/17　 13:30〜16:45 スタンドライト　ワイヤ放電加工のためのケガキ・穴加工
スタンドライト　羽根・フランジのワイヤ放電加工
スタンドライト　羽根・フランジのボルト穴加工		 ワイヤ放電加工機
卓上ボール盤
時間外 　6/22　 15:00〜20:30 座椅子　SUSφ16mmパイプ接合治具検討とTIG溶接練習 TIG溶接機
自由５ 　6/24　 10:30〜14:00 スタンドライト　羽の曲げ加工と組立
スタンドライト　ポールの部分のねじ切り加工
スタンドライト　羽固定ステーの切出し作業・フランジ穴加工		 卓上ボール盤
汎用旋盤
時間外 　6/29　 15:00〜19:30 座椅子　SUSφ16mmパイプ接合治具検討とTIG溶接練習 TIG溶接機
自由６ 　7/01　 10:30〜20:30 スタンドライト　羽とフランジとダイナモの組立作業
スタンドライト　Ｃ形アルミステーに穴加工
スタンドライト　SS材支柱部品のねじ切り加工		 卓上ボール盤
汎用旋盤
自由７ 　7/08　 14:30〜16:45 電気系統・羽の形状・軸加工 卓上ボール盤
帯鋸盤
自由８ 　7/15　 10:30〜23:45 羽上下部軸受はめ合い加工・組立・電装系統
卓上ボール盤
汎用旋盤
発表会　7/16　14:30〜16:45課題の説明パネルでプレゼン＆デモンストレーション・質疑応答　

自由課題最終回作業報告　7/15　　　　　「羽上下部軸受はめ合い加工」

【ＭＥＭＯ】
　座椅子と平行して製作作業をしていたが　ここにきて講義課題に追われ風力発電スタンドライトに集中することになる。指導担当者とかなり検討・議論を重ねながらの製作作業となっていて内容の濃いものになっている・・・・と見受けられる。
　製作者の受講生がマイペースのためテンポの速い指導担当者がイラッとくる場面も多々あったが自分のペースになると驚くほどの積極性と根気よさで加工や組立てをしているので良いコンビなのだろう。最終日は風車をスムーズに回転させるための軸受けを風車フランジに取り付けるため旋盤ではめ合い加工をしていた。技術的には機械工学科の学生でもできる者はいない難しい作業であるが指導担当の見本作業を忠実に倣い見事に加工した。難しい加工は大抵指導担当が手を出してしまう中で大きな成果だと言える。
　ベアリングのはめ合いを完成させてフランジとの取り付け穴加工に入るが組立てた羽とフランジを分解しなければならないため取り付けねじの多さに閉口する。プレゼンパネルの準備があるので２１時が目標であったがそこから分解作業が始まった。作業はまだ続く！
　２３時１５分現在、軸受け取付加工完了した。次はダイナモ軸ねじＭ８×Ｐ１に接続するための軸雄ねじ旋盤加工に入る。受講者が旋盤ねじ切加工の経験がないためφ１０ｍｍのアルミ棒をφ８ｍｍに切削し手でチャックを回転させて加工することにした。時間はかかるが安全面を優先する。アルミ素材ということもありこの方法を選択した。設定してピッチを測定確認して加工可能と判断する。
　２４時３０分現在、ねじ加工を完了したがナット治具がないため現物合わせができず旋盤から外して取付けてみたところφ８ｍｍでは太かったようで入らない・・・。多少細目にする必要があった。指導ミスでした・・・！修正する方法もありましたがφ８の時点でボロボロの切削面だったのが気に入らなかったのかねじ部を切断して明日、指導担当と加工し直す予定だそうです。本日の作業を終了します。

自由課題７回目作業報告　7/8(7/13)　　　　　「電気系統・羽形状の検討とダイナモの分解」

　今週の作業予定は、羽上部軸受けの制作、全体の組み立て、電気系統の処理です。
使用機械：卓上ボール盤、旋盤


　 　 　
自由課題６回目作業報告　7/1(7/7)　
　　　　　　　　「羽とフランジとダイナモの組立作業、Ｌ形アルミステーに穴加工、SS材φ30mm支柱部品のねじ切り加工」

　今週の作業予定は、電気系統・羽の形状の話し合いと羽と羽がブレないように軸の制作を行いたいと思います。使用機械：卓上ボール盤、バンドソー

　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
時間外作業　6/22　14:00-20:30　「座椅子　パイプ溶接治具製作とSUSパイプTIG溶接練習」

【ＭＥＭＯ】
　溶接治具について検討し突き合せを安定させるために三点固定クランプ個所をもう２ヶ所追加することに決定し加工する。パイプ曲げ加工角度の調整は、バイスクランプに注意（パイプ変形）しながら直角を測定しながら行った。力の入れ具合を軽く一瞬の呼吸で行うため慣れるまで根気よく行う。溶接治具は前回より安定したが継ぎ合せ端面加工に難があり隙間がある個所に点溶接で穴が空く（50Ａ）。検討の結果、ステンレス中空の中子を加工して中子ごと溶接することを試してみることになった。次回、ＳＵＳ３０３とＳＵＳ３０４の引張試験片端材を加工し溶接性を確認してから本溶接に入る。中子を用いる理由としてＳＵＳパイプ肉厚の薄さもある。パイプ内にアルゴンガスを注入する方法もあるがスイッチ操作では難しく圧力調整器と溶接機の間に分気器を準備しなければならない。今回、時間外作業時間で習熟度も上がったため新型溶接面を着用許可した。視界良好で溶接作業に自信がついたようだ。

　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
自由課題５回目作業報告　6/24(6/29)　「羽フランジとダイナモ固定穴加工と羽固定ステー切出し作業」
※15:00より学会のため午前中から２時間以上の作業で出席とする
スタンドライトとイス、今週の作業予定を報告します。
�．ぅ�
　今週の作業予定は、本番用に曲げたステンレスパイプの切断、ジグの検討改良を含めたテスト溶接と、できれば本番溶接を行いたいと考えております。
使用機械：TIG溶接機、ダイヤモンドカッター（砥石切断機）
時間は先週と同じ今日の午後３時からを考えております。(直前になってしまいまして申し訳ありません！)もし都合の悪いようでしたら別日程を検討したいと思います。

�▲好織鵐疋薀ぅ�
　今週の作業予定は、羽とフランジとダイナモの組み立て、コの字アルミステーに穴あけ、ポールの部分のSS材のねじ切り加工を行いたいと考えております。
　使用機械：卓上ボール盤、旋盤

＜溶接担当（座椅子サポート）＞
　本日は構内環境整備です。創造工学センターとゴミステーション周辺の落ち葉と草刈を徹底してキレイになったら作業を開始しましょう。暑いですので汗をしっかりかいてこれからに備えましょう。創造工学センターに確認にいきますので合流してから工場へ向かいます。
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
時間外作業　6/22　14:00-20:30　「座椅子　パイプ溶接治具製作とSUSパイプTIG溶接練習」

【ＭＥＭＯ】
　φ16mmSUSパイプを正確に継ぎ合せる治具を検討する。中子を入れ溶接する案もあったが中子が残ることなど再度検討し三点支持式クランプ治具を提案した。自転車サドルパイプを切断し治具製作を開始。ＴＩＧ溶接練習用パイプを試験曲げ加工の部材を切断して利用する。
　切断面バリ取り、点溶接用の穴加工（グラインダーでの処理を試みたが苦戦！センタードリルで貫通する）、クランプねじはＭ３並目を採用する。ねじ加工位置ケガキ作業→ヤスリにて平面加工およびポンチ打ち、Ｍ３下穴φ2.7mm穴加工（センタードリル→φ2.7ドリル加工）、Ｍ３タップ作業（穴メントリ→ボール盤で手回し垂直加工→チャックから外しタップハンドルでネジ切り加工１番タップのみ使用）。
　ＴＩＧ溶接練習は、厚さ1mm平板にて溶接電流50Ａに設定、ビード練習および突き合せ溶接と点溶接練習。パイプ継ぎ合せ治具にクランプし点溶接練習（端面加工をしていないため継ぎ合せに隙間があった。また、平板練習時の溶加棒がタングステン電極に付着し電極先端が球状となりアーク拡散現象を起こす）。１回目は治具クランプ方法に慣れずパイプが傾く。点溶接用の穴にトーチを立てると目視できないためセラミック部を当てた位置を基準とし電極の突き出しで適正クリアランスを調整する。放電２秒50Ａでは穴があいた。
　２回目の練習で放電１秒とし電極先端が球状となっていることに気がついたため（放電拡散音から）先端を鋭利に研磨し最後の点溶接練習は成功した。
　治具設計は、アイディアから即断で製作したため改良の余地がある。三点支持クランプをもう２ヶ所あると安定すると考える。また、今回はネジ加工位置（角度）が適当でクランプＭ３ネジも即席で短かったため芯が出ていないと考えられる。すべて独立しているので平行に突き合せるためには訓練と確認方法が必要である。
　ＰＳ．その後今回製作した治具が適切なのかを考え簡単に調べてみたところＬアングルにクランプする方法や平板にＬアングルを溶接して治具を製作しているなどあった。肉厚１ｍｍＳＵＳパイプというのも技術的には難しいのかもしれません。中子を入れて突き合せが不十分でも中子に溶接するイメージでビードを盛れば芯も出て一番綺麗で無難に溶接できるのではないかと考えた。結局、最初のアイディアになりますが中子を入れて溶接するということをもう一度検討してみましょう。

　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　
　 　 　
　 　 　
自由課題４回目作業報告　6/17(6/20)　「材料ケガキ・ボール盤穴加工・ワイヤ放電加工」

�．ぅ�
　先週はパイプ曲げ(本番)を行いました。作業手順は前回報告した通りです。
　今週の作業予定は、ステンレスパイプのテスト溶接と接合ジグの検討を行いたいと考えております。使用機械はTIG溶接機時間は水曜の午後３時からを考えております。都合の悪いようでしたら返信をお願い致します。(こちらの都合ですみません！)
追記：中子の材料はこちらで準備した方が良いでしょうか。

＜溶接担当＞　2011.6.20
　パイプ同士を接合させる治具にはいろいろありますが中子はその一つです。新しいアイディアは考えつきませんでしたか？治具製作に少し時間がかかるかもしれませんがパイプ直径φ16mmですから内径φ17mm程度のパイプを準備して下さい。長さは50mm〜100mm程度でよいでしょう。もし準備できなければφ22mmムク材に汎用旋盤で穴加工をしてパイプ状の治具を製作します。パイプ状治具の両端円周上に三点固定のねじを切りチャックのように固定することを考えています。パイプ状治具の中心に点溶接用の穴を加工すればどうでしょうか？フライス盤も使いましょう。

�▲好織鵐疋薀ぅ�
　先週はワイヤ放電加工でフランジを、マシンシャーで風車の羽を切り出しました。
　今週の作業予定は、羽の曲げと組み立て、ポールの部分のSS材が当日までに到着すればSS材のねじ切り加工を行いたいと考えております。使用機械：卓上ボール盤、旋盤

　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　
時間外作業連絡　6/16　13:00-15:00　「座椅子パイプ曲げ加工と万能折曲機検討」

　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　

時間外作業連絡　6/13　「座椅子パイプ曲げ予定と折り曲げ機検討」

　お疲れ様です。08T0441Zです。パイプ曲げの件で連絡致しました。先日の急な申し出ですみませんでした。
　HPを拝見しまして、ステンレス板曲げについて考えています。リンクされていた動画の技術…素晴らしいです！自分にもあれくらいできたらと思いますが、厳しいですね。。。ですがおかげ様でなんとなく具体的なイメージが湧きました。予算はできるだけ抑えたいのでテストはあまりできないかもしれませんが、、今週見積を出してみたいと思います。

　平日午後に時間を１０分でも取れるなら工房に行って検討することも可能とのことですが、もしそうして頂けるのであれば非常に心強いです！時間は今週水曜午後３時以降にパイプ曲げと一緒に行うというのはどうでしょうか？もし都合が悪いようでしたら、都合の良い日時を教えて頂けるとありがたいです。毎度毎度お手数かけまして、恐縮です。よろしくお願いします。

＜溶接担当＞
　それでは、6/15（水）のパイプ曲げが終わってから工房に見に行きますか！何度も使ったことがある機械ですがいろいろと調整ができるということくらいしか観察していなかったので具体的に考える機会なのかもしれません。そのノウハウが次に活かせますので・・！段取りよく作業しないと遅くなってしまいますが時間を決めて作業途中でも工房にいくと決めておきましょう。
自由課題作業報告３回目　6/10(6/15)　「スタンドライト構造と加工段取り検討」

【作業報告】
　先週は材料の調達が間に合わず作業をすることができませんでした。。なので、機構の部分は大方決まっているので、フレームの部分の話し合いを持ちました。以前まではフレームは鉄でつくることを考えていましたが、価格的にも、加工のしやすさ的に見ても、フレームはアクリルか塩ビパイプが良いのではという結果になりました。機構の照明の脚は２パターン作り、背の低いものと高いものに取り替えられる構造にしようと考えています。話し合いの写真を載せます。

【作業予定】
　先週できなかった羽、フランジのワイヤ放電加工、マシンシャーでの羽の切り出し、ボール盤で組み立ての為の穴あけをしようと考えております。

　次にイスの話に移ります。何度もこちらの予定で変更してしまって申し訳ありません。明日の午後１時からパイプ曲げ作業をしようと考えております。お忙しいところだとは思いますが、よろしくお願い致します。

自由課題作業報告２回目　6/3(6/6)　「スタンドライト構造検討とフランジＮＣデータ―生成」

�．好織鵐疋薀ぅ�
　ダイナモを購入し、機構部分のフランジと羽の形状の検討・決定、全体フレームの検討を行いました。放置自転車置き場に行って、ハブダイナモを回すのに必要なトルクを調べるのに車輪を回したり、インターネットで自作風力発電の動画を見て勉強したりしました。これを参考にして、フランジの径を決め、回転方向が必要なこと、また接続方法を考慮して形状を決定しました。
　材料はフランジに2mm厚A2017、羽に1mm厚A2017を使用します。フランジの切り出しはワイヤ放電加工、羽はマシンシャーを使用します。接続方法はボルト締めで、穴はボール盤であけます。これでダイナモとフランジ、羽をくっつけます。フランジのNCデータ作成も行いました。
�▲ぅ�
　パイプベンダーでパイプ曲げ、試験機で強度テストを行いました。曲げた時にパイプが潰れてしまうのを防止する為に目の細かい乾いた砂を910mm、1mm厚Φ16のステンレスパイプ２本に詰める事前準備をしていきました。使用した機材は油圧ポンプ式パイプベンダーと手動式のハンドベンダーです。写真にあるように、材料に合うようなちょうど良いジグを選んだり、曲げるのに必要な長さを調べる為にけがく準備などがありました。
　油圧式のパイプベンダーはほとんど力を入れずに曲げることができ、曲がった所はやや痩せますが、非常にきれいに曲げることができました。また、ステンレスはスプリングバック現象が少ないということも学習でき、ジグに30,60,90度の目安がついていたので、この角度であれば比較的正確にパイプ曲げができると思いました。
　それに対してハンドベンダーは曲げるのに結構な力が必要で、しっくりくる力の入れ方や体勢を探すのに苦戦しました。結局ボート漕ぎのような体勢が一番力が働きやすいようでした。曲がったパイプには皺がよってしまっていて、ハンドベンダーだと角度の目安もないので思い通りに曲げるのは難しいと思いました。考察するに皺が入ったのは曲げるスピードと力にかなりムラがあったからだと思います。
　最後に試験機で強度テストを行い、耐圧200kgという結果を得られることができ、イスのフレームにするには十分な強度があることがわかりました。これらのテスト結果を参考にイスの設計を行いたいと思います。

今週の作業予定
�．好織鵐疋薀ぅ�
　　　　　　　　　　・材料を購入(すえひろ屋)
　　　　　　　　　　・前回作ったNCデータを元にワイヤ放電加工でフランジを切り出す
　　　　　　　　　　・フレームの検討・相談
　　　　　　　　　　　　　　　できたら↓
　　　　　　　　　　・マシンシャーで羽を切り出す
　　　　　　　　　　・ボール盤で穴あけ
�▲ぁ．�
　　　　　　　　　　・パイプ曲げ本番(材料を入手できない可能性があるので、入手できなかった場合は来週にまわします)

今後やりたいこと(来週以降)
　　　　　　　　　　・ステンレスのテスト溶接
　　　　　　　　　　・ステンレス板の曲げテスト(デザイン学科工房の曲げ機ではアールが出せない…どうするか)
※折り曲げ機では、アールが出せない？ですか？厳密には全てアールで・・・きっちり折り曲げる方が難しいと思いますよ！特に板厚に影響されますので厚いほどアールになりますが・・！やってみたのでしょうか？どのくらいのアールが欲しいのかによって様々な方法が考えられますよ！図面指示はありませんよね！作業を前進させるためには、しっかり数値として存在させることが必要ですよ！

以上です。お忙しい所だとは思いますが、イスの作業をするのに都合の良い時間がありましたらご連絡よろしくお願いします。

＜溶接担当（座椅子サポート）＞
　6/6〜6/8の午後でしたら可能ですが本日中に予定を決めて報告願います（他の予定が次々と入りますので明日には刻々と予定が埋まります。）。

【０８Ｔ０４４１Ｚ2011.6.8（水）】
　本日作業予定ということでしたが、３時過ぎからどうしても外せない予定が入ってしまいましたのでキャンセルさせて頂きたいです…
　今週作業予定だったものはまた来週水曜の同じ時間にまわすという考えでおります。不都合なようでしたらご返信お願い致します。ドタキャンになってしまって申し訳ありません。よろしくお願い致します。

追　記
　デザイン学科工房の曲げ機なのですが、挟んで曲げるだけの直線的な曲げ専用の機構になっており、もしその機械を使用してアールをとるなら、ちょっとずつずらして曲げる・ジグなどのガイドになるものをあてて曲げるなど、工夫が必要かと思われます。何か良い曲げ方法のアイディア・使用機械などのアドバイスを頂ければ幸いです。

＜溶接担当（座椅子サポート）＞
　6/8は、そちらの急用で中止となりましたがＳＵＳ板曲げ加工にお悩みということで治具を使わず折り曲げ機でアールを作る方法を「中小企業TV　大型板金 R曲げ加工の赤原製作所」と「中小企業TV　R曲げ加工の熟練工（大島さん）紹介　赤原製作所」から参考に考えて見て下さい。
　治具のアイディアをアドバイスするには、折り曲げ機の調整機構がどのようになっているかを知らなければなりません。平日午後に時間を１０分でも取れるなら私も工房に行って一緒に検討することも可能ですよ！

自由課題時間外作業作業報告　6/1　「パイプベンダーテスト曲げおよび曲げ強度試験」

作業報告待ち


　　　　　
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 　 　 　
　 　 　
【ＭＥＭＯ】
　φ16mm肉厚？mmSUSパイプ長さ900ｍｍ２本切断・砂詰め（川砂１０kg購入）は、自宅で準備をしてくる。ロータリープッシュベンダーとハンドパイプベンダーの２種類を同じ条件で試験曲げ：曲げる部分に１０ｍｍ間隔のゲージをケガキして試験前と試験後を比較検討する。また、曲げ位置の基準をベンダーのどの部分を基準とするか検討。ベンダー治具φ15用R55を使用。９０°曲げおよび曲げと曲げの最小間隔の限界を試験。連続垂直方向曲げテストは結果良好。ハンドベンダーは断続負荷となるので曲げ部内側にシワが発生した。曲げ部強度試験を機械工学科材料力学研究室１０ｔ万能材料試験機（アムスラー型）で実施：試験方法および破壊定義の検討は行わなかったが座屈現象と同様な挙動を示した場合に耐荷重とした。結果として最大荷重200kgfを示したがこれは曲げ部のデーターであり構造体となった場合に他部分が変形することを検討しなければならない（補強検討）。今回の作業でベンダー２種類の使い方（利点・欠点）や加工見通しが明確になるだけのデーターを得た。溶接にするかリベットにするかは決定していないが素材がSUSなので素材相性（腐食現象）でアルミリベットは、工学的に適さないと判断する。
自由課題作業報告１回目　5/27(5/31)

�＼莉気料蠱未馬辰靴燭海箸泙箸�
・イスとスタンドライト両方やる予定だったが時間的に二つは厳しいのでスタンドライト一つに絞る。(イスは研究室の課題なので授業時間外に個人的にやる)
・まだまだ大雑把にしか仕様が決まっていないので詳細の決定がまず第一にやること。
・全体の大きさ：本当にこの大きさでよいのか市場の相場を調べる。コンセプトを明確にし、なぜこの大きさがよいのかはっきりとさせる
・羽の形状・枚数、素材の決定：なるべく軽く、金属ではなく硬化プラスチックシートを使う、または塩ビパイプを流用。千葉市の風速のデータをチェック、トルクが足りているか？羽は支柱のようなものを設けボルトで固定。
・発電機構の検討：発電部は自転車のハブダイナモを入手し、フランジを用いて羽の部分と接続させる。フランジはアルミの板2mm厚を放電加工で切り抜く
・外側のフレーム：できるだけ作りやすいようなデザイン、素材はアルミ
・発光部、シェードなど：まずシェードの下の機構の部分をつくるのが先。おいおい勉強しつつ考える。コンセプトを明確に。
�△海譴�らの作業予定
　今週…詳細・コンセプトの決定、フランジの部品図の作成、全体のイメージ図(スケッチ)の作成
　来週…アルミ板(2mm厚)が入手できれば放電加工でフランジの作成

＜自由課題担当＞
　今週末の作業予定について
　これからの予定はEXCELファイルをご覧ください黄色部分が今週の作業予定の項目です。また、今後は時間軸でスケジュール表を作成するつもりですなお、フランジ材料はアルミ（2000番台）のジュラルミン 板厚2�个鮃佑┐討�ります。手配はMONOTAROで納期は5日なので今週末には手配をかけたいと思っております。

【ＭＥＭＯ】
　座椅子は研究室の課題なので別件で工場で製作する（それでも平行して製作するなら自由課題の作品としてもＯＫなので作業報告をして下さい）、スタンドライトを授業時間で製作する、作業計画を変更したものを報告する、座椅子についてベンダーでテスト曲げ作業をしてサンプルの曲げ状況を検討考察する→素材はＳＵＳパイプで座面板もＳＵＳ板とする。→座椅子については溶接担当がサポートする（ベンダー加工とＴＩＧ溶接の指導）

＜溶接担当＞
　座椅子については、溶接・パイプ曲げを多用するので時間外で担当をします。自由課題作品として取扱いますので２作品を製作することにしましょう。
　実習工場のパイプベンダーは　（株）太洋製　ロータリープッシュベンダーTB-R05-S　HS-P型手動油圧ポンプというものです。曲げ技術資料にも目を通して材料に対して少しは意識を持ってみて下さい。トライ＆エラーなら何本かは試験でオシャカになります。 ある程度長さがないとデーターになりませんから・・・ね！ベンダー曲げはやはり経験の数です。
自由課題実習作業計画　初回　5/25
　まず作業計画。　　　　　　　　優先順位　　　　　　�．ぅ后　　　　　´▲好織鵐疋薀ぅ�
　まず最初にイスを制作してからスタンドライトに移行したいと考えております。スタンドライトはまだ詳細が決まってないのでイスを作りながら考えます…

■素材
　　　　イス座面　　　　 …SUS430　縦900mm 横400mm 厚み2mm
　　　　イスフレーム　　 …SUS430　Φ16mm　長さ2,000mm 厚み1.2mm×２本
　　　　ライトのフレーム …鉄板2mm厚
　　　　羽　　　　　　　 …アルミ1mm厚
　　　　接着材

■作業日程と加工方法
　　　できなければ一週ずらしていきます。
　　　5/27　…相談
　　　6/3　 …材料を入手できればパイプの切断と曲げ(パイプベンダー、バンドソー)
　　　6/10　…板のカット(マシンシャーで切断してから帯鋸盤)、曲げ(曲げる機械はデザイン学科の工房にあります)
　　　6/17　…溶接(TIG溶接？アーク溶接では厳しいでしょうか)
　　　6/17以降　…作業が終わり次第スタンドライトに移行
　パイプベンダーはデザイン学科の工房に無いので有無を確認したいです。ご返答よろしくお願いします。

＜溶接担当＞
　担当ではありませんがパイプベンダーについての準備をアドバイスしておきますね！まずφ16でt=1.2mmのSUSパイプですが９０°曲げの場合には治具のアールが大きくなるかもしれません。通常用意されているベンダー治具は、パイプ径によって決まってしまうため希望するアールにならないことが多いみたいです。また、テスト曲げをしてみないとハッキリしないのですが曲げ部にシワが発生します。それを防ぐためには、パイプ内に乾燥した川砂などを詰めるかアルミの中子を入れるのがセオリーです。パイプそのままを曲げると空間があるため潰れてしまうかもしれませんよ！
基礎実習５回目感想　5/21：溶接
　今回は溶接の基礎実習を行った。溶接の種類はTIG溶接とガス溶接、アーク溶接の３種だった。
　TIG溶接は初めて溶接で非常に難しかった。溶接に関する知識が乏しいまま作業を行ったので 遮光板を通して見る金属がどのような状態であり、溶け出しているのか、またしっかりくっつ いているのかなど全くわからず、うまく接着させることができなかった。金属がしっかり暖ま らないと溶けはじまらないので我慢が足りていなかったのだと思う。焦って動かし始めない慎 重さや金属の状態を見抜く状況判断が大切だと思った。
　次にガス溶接を行った。アセチレンガスを用いていて、自分は３回も爆発させてしまった。ガスの状態や炎の近さに関係があるようで、見た目は一番わかりやすい溶接だが一番テクニッ クの必要とされる溶接であると思った。
　最後にアーク溶接を行った。アーク溶接はかなり高圧の電気を流す溶接であり、スピードと手 軽さが特徴であると思った。その溶接法は電気を金属に添って操る感覚で、終わってみるとく っついているという不思議な感じがした。使いこなせればかなりスピーディに仕事ができると 思った。

自由課題レポート５回目　5/21　基礎実習：溶接

＜デザイナーＹＯＹＯ＞
『工作キット組み立てレポート』（5/21）
　電気的なスペックが満たせばということのように感じられました。実際の風力発電を参考にすることは出来そうでしょうか？もしくは風の流れをコントロールできるような仕組みとかも（シンプルなダクト、整流版、空力など）。

基礎実習４回目感想　5/20：放電加工
　今回は放電加工の基礎実習を受けました。授業では、最初にワイヤ放電の仕組みの話を聞いた後、実際に使う際の手続きを使うプログラムをうったり機械を動かしながら教えてもらいました。0.2mmの真鍮ワイヤを用いていて、使い捨てだというお話を聞いてこの機械には維持するのに相当お金がかかっているということを感じました。(どの工作機械も相当額かかっていると思いますが、この機械は特に)
　単純にデータさえ持っていけば思い通りのカタチにしてくれて安易にプログラムに頼ってしまいがちですが、本当にこの機械でやる必要があるのかなど考えなければいけないし、この機械で工作するのは複雑で手作業でつくるには時間がかかるようなものがふさわしいと思いました。データ通りに30mmの千葉県が出来上がった時は感動ものです！

自由課題レポート４回目　5/20　基礎実習：ワイヤ放電加工

＜デザイナーＹＯＹＯ＞
『自分用座椅子』（5/13,20）
　具体的な形状と手順になりましたね。2mm厚のアルミ板ということは、何キロくらいまで耐えられるのかなと感じました。熱に影響するイスなため、どんな用途に用いられるのだろうかと想像してしまいます。

『勝手に発電フロアスタンドライト』（5/13,20）
　具体的な形状、かつ具体的な回路使用まで描かれており感心しました。風力と太陽のコラボレーションといった感じでしょうか？設置場所によって、屋外アートになったりしそうな感じもしました。

＜ＮＣ工作機械担当＞
　風力発電システムでこんなものを使ってみてはどうだろうとふと思いついたので連絡します。
＜自転車のハブダイナモ＞
【参考ページ】
〜ハブダイナモを使った家庭用風力発電〜　〜自転車ホイールそのまんま発電〜 　　〜謎のガイジンの作ったハブダイナモ発電機〜

　羽の形状はこのようなお椀型の方がよく回ると思います。
　上下に自転車ホイールを配置し、ホイール間をつないでそこに羽をつけています。自転車ホイールだとつくりたいスタンドよりも大きくなりすぎてしまうのでそこは旋盤で適当な径のフランジを作成すればクリアできると思います。
　このハブダイナモをスタンド上下に２つ配置し、羽の形状は少し改良して回転数を稼いでやればLEDくらいは余裕で光らせることができると思います。ただ、仕様によっては歯車機構で減速、増速する必要が出てくるかもしれませんちなみに例であげたシマノ製品ですと定格出力は6V-2.4Wとなっています。
　私はインテリアが趣味で、実用的でオシャレなプロダクトが大好きです自由課題の製作を楽しみにしています。以上、参考までにどうぞ

＜金属屋ＲＹＯ＞
　パイプと板を継ぐ時ににロウ付けでは強度を出し難いと思います．ボルトを使わないのであれば材料を鉄鋼系の材料に変えてはどうでしょうか．アルミニウム系の材料よりも安価で溶接しやすいです．
　スタンドライトは座椅子と違って力がほとんどかからないので自由に構造を作れると思います．発電の部分で問題がありそうですが，どうしても電力が足りないようなら複数の発電方法を組み合わせるというのはどうでしょうか．

＜製造屋ＴＢ＞
座イス：負荷がかかるのでロウ付けはあまり好ましくないと思います．
スタンドライト：羽に1mm厚のアルミを使うなら，溶接・ロウ付けは少し難しいかもしれません．かといって厚いアルミを使うわけにもいかないので，羽に関しては接着材が妥当な気がします．

＜溶接担当＞
【座椅子】
　ロウ付け法は異種材料の接合という観点からだと選択できますが・・・基本的に負荷がかからない場合の接合法ですよね！機械屋から考えると接着剤レベルの強度信頼性です。下手な溶接より金属用の接着剤の方が信頼できますが・・（笑）。
　また、ロウ付けでも軟ロウや硬ロウがありますが接合する材料により違ってきます。区別はありますか？アルミのロウ付けは経験が無いのでアドバイスはできませんが・・・銅や真鍮より融点が低いので難しい技術だと思っています。依頼加工で銅板のロウ付けをしたことがありますが銀ロウを使いました。コスト的に高価で細い銀ロウ棒１本（φ2×500）￥1000以上したかなぁ？１０本で１万円はかかります。フラックスは￥500程度ですが・・。座椅子をイメージした時に体重もありますが背もたれにかかる負荷を考えると繰返し疲労になるような・・・接合部があるとき（まぁ数回ですが・・）パキッと割れると思いますが・・！どのように考えますか？
　また、基本的に接合素材の温度でロウを溶かすので素材が熱変形をします。銅板でもバーナーの熱でベコベコに歪んで失敗を繰り返しました（材料代が・・・とんでもない額になりました・・）。その時失敗した原因は、市販のバーナーで一番火力が強いものを使ったのですが・・・銅の熱伝導が素晴らしく・・・放熱効率も良いので大きいものではロウが溶けず素材だけベコベコに熱歪みで歪んでしまったのでした。まぁ最後はガス溶断用のトーチ（ガス溶接用より強力）で接合させましたが・・・素材は一瞬の高温でやっぱりベコベコでした（笑）。 　今回の座椅子は、私が失敗したときの素材より大きくしかもアルミということで更に難しい条件になります。座椅子を２〜３脚製作する財力とやる気（時間投資）があるならロウ付け技術の向上を期待して可能かもしれません。自分のイメージ通りにするには相当の苦労が伴いますが好きなことなら大丈夫？！
　アルミのリベット接合という方法もありますが・・・！使用環境と強度面であまりオススメできませんね・・・！素材をすべてSUSで統一するなら溶接も期待できますよ（SUSパイプと2mm厚SUS板）。パイプは肉厚優先で！

　【スタンドライト】
　少しだけ具体的になりました。まだ製作準備ができる段階ではありませんが・・。
　羽根の組立てを考えると・・・アルミ羽根が１ｍｍ厚ですからアルミ棒は直径何mmになるのかな？棒にスリットを入れて差込み接着する・・・ことになるのかな？スリット無しで局面に着けるのは難しいよね！
　シェードの蓄電池やモーターの重量に負けないフレームですから重心大丈夫かな？2mm鋼板なら溶接は可能でしょう。足の形状もやっと伝わりました（絵では鉄の塊をイメージしていましたので・・）。シェードは自宅ですぐ製作できますよね！実習では羽根とフレームを製作しましょう。それで大丈夫だと思います。
　ギアボックスは・・・理想的な羽の回転数によりギア比を考えて歯車構成を設計しなくてはなりませんので・・・研究より大変なことになりますよ！羽根の性能もわかりませんので・・・ここはスペースが可能であれば流用が無難かと思います。

基礎実習３回目感想　5/13（5/19）：ＮＣ工作機械
　今回のNC工作機械の基礎実習を受講しました。NC工作機械の一番の特徴として、精密さがあげられると思います。実際に動いているところを見るとプログラムされたもの通りに全く狂いなく動いてくれます。プログラムをしっかり組みさえすれば非常に信頼のおける機械であると感じました。また、NC工作機械などの大会の資料を見せて頂けたのですが、非常にバリエーションに富んだいろんな作品が載せられていて、こんな複雑なカタチを削るだけでできるんだと驚愕するものばかりでした。このNC工作機械を使いこなせれば、非常に精度の高い作品ができるなと思いました。

自由課題レポート３回目　5/13未提出　5/19提出　基礎実習：ＮＣ工作機械
【5/18のmail】　お疲れさまです。08T0441Zです。遅くなって申し訳ございません！体調不良で取り組める状態ではありませんでした。快方に向かってきましたので、今日明日中(できれば今日中)には必ず提出致します。よろしくお願い致します。

＜溶接担当＞　お疲れ様です。ファイルを受取りアップしました。前日に提出すると他の方達からアドバイス間が合いませんので私が簡単にアドバイスさせていただきます。
【ＭＹ座椅子】
　まず、アルミ板をワイヤ放電加工機で切断する案ですが・・・これは、まだ実習をしてないので分からなかったと思いますが機械には加工範囲というのがあります。加工ヘッドの動く範囲から考えて550mm×350mmまでが限界です！ズラして加工するにしても浴槽に入らなければ加工不可能ですし定盤を覆ってしまうとクランプスペースもないでしょう。単純な形なので高精度にする意味がありませんし・・・！マシンシャー（機械裁断機）で切断してから帯鋸盤でコーナーアールを切り落とし手仕上げ・・・というのが妥当でしょう（早いです！）。
　レポートでは明記されていませんが板厚２mmのアルミ板をアルミパイプに溶接する技術は相当難しくなります（相当練習時間を要します）。アルミパイプの肉厚が２mmより厚ければ可能かもしれませんがもう一つの問題として板材とパイプのアルミ素材の型番が同じものでなければ溶接不可能となります（アルミも型番により溶接性というものがあります）。大抵の場合・・・パイプと板材では滅多に同じ素材ではない・・・（おそらく成形工程によるのでしょう）というのが経験から得ています。購入するときにしっかり同じ型番だと確認することができれば溶接できる可能性はあります。パイプの規格をよく調べてみましょう。板厚より肉厚が薄いと穴が開くだけですよ。デザイナーが作るアルミの椅子などは、どのような溶接法で作っているのでしょうか？熱でデロデロに歪みますし・・・スポット溶接では？・・・それはここではできませんのでデザインの変更も考えなければなりませんね（溶接歪みに対処できるような！）。また、ＳＵＳパイプの場合、アルミ板との溶接は異種材料となりますので常識では溶接することができません。融点が異なる素材がどうなるか・・・想像してみましょう（レーザー溶接法なら異種材料も可能かもしれませんが・・ありませんので・・・）。ボルト締めでパイプと板を固定する・・・のが現実的ですね！
　5/20（土）の基礎実習溶接で溶接することができるかサンプルを購入して持参して下さい。早目にテスト溶接して現実にどうなるか確かめてみることが大切です。また、２mm板だけでなく３mmや５mmなど可能な限り溶接してデーターを取得しておくことでしょう。急いで下さい。パイプベンダーのテスト曲げもしなければなりません。また、板曲げ機はデザ工の工房にあるのかな？確認をして報告して下さい。
【勝手に発電スタンドライト】
　ＬＥＤ関係とモーター？（発電機では？）やソーラーパネルとの回路関係は専門外なのでお任せしますが・・・絵ではよくわかりません。風力発電キットから流用するのであれば問題ないかもしれませんが・・・ＬＥＤは無かったような・・・。
　羽根はアルミ板・・・何ミリ厚なのかな？鉄製（アルミ？）フレームの寸法は全体から割り出せませんか？ＬＥＤ部分をイメージできていれば寸法も明確になるはずですね！また、フレームや脚の部品構成とネジ締結なのか溶接なのか不明確です。部品寸法も考えてみて下さい。羽根の構造は・・・単純ですがモックで実験してみましたか？・・・詳細の構造をどのようにするのか？これも部品図が必要になってきます。それが明確になって初めて加工機械の選択が可能となります。
　明日は、実習ですので以上のことを自由課題レポートに反映させ提出して下さい。

基礎実習２回目感想　：フライス盤
　今回のフライス盤の基礎実習は反省点のたくさん残る結果となりました。
まず一つ目の反省点として、フライス盤をよく理解していなかったということです。よく理解していなかったが為に削る厚みを適切にすることができなかったり、削る順序を手間のかかる方法を選んでしまいました。後半はあせってしまって丁寧に作業ができませんでした。その結果、成果物の精度は時間をかけた割には低いものとなってしまいました。
　二つ目の反省としては、作業するにあたって注意不足であったということです。削るにあたってエンドミルの刃先が材料の上にある状態のまま一回止めて、また削り始めた為、刃先がズレて材料の削ってはいけないところまで削ってしまいました。
　以上が今回の基礎実習の反省点です。

　しかし、今回失敗をしたことで学んだこともたくさんあります。
　まず一つ目が機械をもっと信頼して良いということです。自分がおかした失敗はどれも機械を信頼しきっていなかったことが原因のように思えます。手作業と違って工作機械においてはけずる時にアタリをつけるというやり方では無く、できるだけ丁寧に下準備をして、ほぼ一発で精度を決められるくらいまで削ってしまう方が良いと感じました。そうしてある程度の精度が出て、そこからさらに手間をかければかなりの精度が出ると思いました。
　二つ目にイレギュラーが起こるのはあっという間だということです。二つ目の反省にあるようにエンドミルがズレた時は本当にあっという間でした。気付いたときには材料は削られていて後戻りできない状態になっていました。工作機械においては自分のちょっとしたミスが機械を通して拡大され大きなミスを引き起こしかねません。本当に集中し焦ったりせず、確認しつつ丁寧に作業を進めなければならないと思いました。このように失敗を通して学べたことは非常に有意義であったと思います。失敗を次回へと生かせていけたらと思います。
　授業後までお付き合い頂いた先生方には本当に感謝です。ありがとうございました。

＜溶接担当＞
　今回は、良い経験をしましたね。２軸より３軸・・・軸が増えるごとに複雑な加工が可能になり便利に感じますが同時に操作する人間の知識と精度が要求されることになります。最初は、混乱しても不思議なことではありませんよ！
　切削工具を材料に接触させたまま停止すると停止直前や始動時に想像以上の負荷がかかり工具破損の危険もあります。また、今回のように送り方向を間違えることがあるので面倒でも必ず切削工具を素材から離した上で停止しましょう。安全教育でも注意するようアナウンスがあったと思います。
　”工作機械は精度が良い”と頭で考えていても実際の行動として”信頼していなかった”ことに気が付いたのは素晴らしいことです！精度に関して訓練された人間は、工作機械の性能(精度）を２００％以上発揮させることができますが初心者に関しては、５０％もその能力を発揮させてあげられません。機械と対話しながら(測定しながら）自分と向き合い己の未熟さを常に認識することで機械精度を信頼し活かすことも可能となるのでしょうね。
　まだ、機械を使う・・・というより全員使われている状態です。工作機械は操作する人間の在り方そのままに結果を出してくれます。整備し手間暇かけて清掃することで必ず精度として応えてくれます。機械に限らず工具や測定器具もまた同じです。すべてを丁寧に扱うことを加工から教えてもらっているのだと私も再認識いたしました。良い感想をありがとうございました。

自由課題レポート２回目　5/6　基礎実習：フライス盤

＜デザイナーＹＯＹＯ＞
[スタンドライト]
　少しずつ具体化してきましたね。演出方法も多彩で、実物が見たくなります。機構に関しては、発電能力がLEDを光らせるくらいであればと思います。LEDひとつあたり約1.7V以上の電圧が必要なため、スペックが満たされればと思います。充電にも関係するのではないかと思われます。蛍光灯はちょっと難しいかもしれません。

＜製造屋ＴＢコメント＞
　まずは風車を回さなくてはいけないので，風の吹いてくる方向に開口部を設けた方がいいのではないでしょうか．また効率を上げるために，風車は軽く(慣性モーメントを小さく)，回転を滑らかにする必要があると思います．

＜金属屋ＲＹＯコメント＞
　光源にはLEDを使うとレイアウトや構造が簡単になると思います．この機能を持たせるためにはバッテリーが必要です．コード類も自然と多くなってしまうので，それらをどのように扱うかもポイントだと思います．

＜溶接担当＞
　ループウイング風力発電工作セットで勉強中とのこと・・・発電部分に関してもかなり流用できるかもしれませんね！なるほど・・動画で動いているイメージもできました。風力発電ＬＥＤというものもありますが・・・蓄電して夜点灯するのですからちょっと違いますか！
　次回は、それらの部品をどのように流用するのか・・・まず組立てて実験した写真や部品寸法（蓄電池の大きさや発電装置の寸法など）をレポートしてくださいね。使えるか感想もお願いします。それにしても・・・加工する部分はあまり無いようですが羽根や足・・・アクリルの円筒ケースくらいでしょうかねぇ・・・。

　　　　
基礎実習１回目感想　：旋盤

　先週行った旋盤の基礎実習は目新しいことの連続でした。今まで見たこともなかったようなものものしい機械が並べられ、ハイパワーで回転し、ゴリゴリと材料を削って行く旋盤に圧倒されました。いざ自分でやってみるとなると、機械を用いるには様々な手順や注意点が有り、思ったように削れるようなるには練習が必要だと感じました。また、あまりにもハイパワーであったので一歩間違えれば大けがに繋がるということを実感し、細心の注意を払って作業をする必要があると感じましたし、体調の管理をしっかりして集中できる状態でのぞまなければならないとも思いました。
　今回学んだように一つ一つ工作機械の特徴や性質を知り、頭に叩き込んでどの機械でどのような加工ができるかを判断できるようになって行きたいです。

＜溶接担当＞
　切れるバイトで鉄を軽快削る様子では、機械のパワーを感じない場合が多いみたいです。ボール盤にしてもあのモーターパワーに人間が勝負するのは無謀・・・と感じるまでには時間がかかるかもしれません。
　機械を操作する人間の行動・在り方によって危険なものにもなり便利なものにもなることを理解しておきましょう。

自由課題レポート１回目　4/22　基礎実習：旋盤

＜溶接担当＞
　座椅子：座椅子は、日本文化なのかなぁ？普通の椅子とは違って座りやすさ・・・みたいな研究をやっているのかな？もし資料を探してあれば参考にできるかもしれませんね！建築などで研究している机や椅子の規格などはあるようです。職人が手作業で作る椅子でお尻がフィットする彫り？のある椅子に座ったことがありますよ！確かに気持ちが良かったのを覚えています！素材は鉄？アルミのハニカム素材なら確かにありますよね！単にアルミ板で製作するなら現実的ですよ・・・プレス成形になるのかな？お尻の金型・・・というか治具で良いかと思いました（ちょこっとだけの）。

　ＬＥＤ照明：電球ソケットを上手に隠せる・・・か気にならないようなデザインになりますよね！電球の交換は、あまり考えなくても良いかもしれませんが・・・！風力を利用する・・・というのは屋外照明ということなんでしょうか？照明自体が回転して電気を作るのかな？風雨対策・・・防水も考える必要がありそうですね！次回のレポートが楽しみです。

＜デザイナーＹＯＹＯ＞
【イ　ス】 　座面が鉄のイスは面白いですね。雰囲気温や日射などの環境や人肌（？）などによってイスの温度が変化しそうですね。 使われる場所が明確になれば、それに応じた材料が選択されるものと思われいます。 どのような加工方法を取られるか、楽しみにしております。

【ＬＥＤ照明】 　照明器具は「水芭蕉」がモチーフでしょうか？金属の色とＬＥＤの色の組合せによってイメージが多様になると思われます。 多くの組合せを試されて、一番マッチした提案を楽しみにしています。 「見える」風力発電、どのような機構になるのか楽しみにしております。コイル作りからスタートされますか？

＜金属屋ＲＹＯコメント＞
うまく曲げることが出来れば見た目，機能ともに良いものができると思います． 椅子の場合，大きい材料（特に厚さ）だと曲げが大変なので，曲げやすくかつ体重を支えることのできる構造を作ることが求められます．

＜製造屋ＴＢコメント＞
イス：
強度や耐久性の要求が大きいので，構造については慎重な検討が必要です．

LED照明：
金属製の回転機構なるものに機械系の人間として興味を持ちました． 「もう少し考えます」とありましたが，核となる部分なので特に検討が必要です． またシェードも曲面の加工法についても考えてみてください．
＜目的よりコメント＞
＜溶接担当Ｋコメント＞　2011.4.27
　デザイナーの提案を現実に作り出すのが技術者・・・なのでこの実習で機械屋の気持ちを学んでもらえたら幸いです。デザイナーの仕事は、とても幅広いと思います。この実習もひとつの経験としてもらえたら幸いです。

基礎実習受講状況記録
基礎１回目4/22汎用旋盤（弓鋸盤・帯鋸盤・テクノワシノ製精密旋盤ＬＲ５５Ａ）
基礎２回目5/06フライス盤（遠州製作所製万能フライス盤ＵＦ−２形）
基礎３回目5/13ＮＣ工作機械（マザック製ＣＮＣ旋盤OTN200・マザック製マシニングセンタFJV200）
基礎４回目5/20放電加工（三菱電機製ワイヤ放電加工FA20・ＣＡＤＣＡＭ）
基礎５回目5/21アセチレン酸素ガス溶断・被覆棒アーク溶接・ＴＩＧ溶接