のぶのブログ

kuniさんところで

札幌によることができたのでkuniさんところにいってきました。
新作カンナのテストとそれにあわせた研ぎを、あーだこーだいいながら詰めてました。
試作段階のものと比べたりして味の違い等も確認しつつ、ヒバを削りました。
どちらもよく削れるといったらそれまでですが、味はたしかに異なります。それぞれにあわせた研ぎというのは有るようです。

研いで、顕微鏡観察、削りのセットを繰り返しあっという間に一日が過ぎました。

ちなみに、このとき使った鉋台が興味深く、ユニバーサル鉋台となっています。ユニバーサルといっても使える刃の厚みや幅はある程度の範囲となるでしょうが、同じ作り手の同サイズならばほぼ共用可能だと思います。細かい表なじみの調整は不要でねじをまわして調整できます。そのうち公表されると思います。勾配違いで容易すれば、同じ鉋刃でしこみ勾配をかえてテストすることも可能です。下端調整は通常の台同様にひつようではありますが、なじみの調整が無くなり、台の使い回しが可能となればかなり便利です。

砥石の平面

皆様　あけましておめでとうございます。今年もよろしくおねがいします。

さて、前回に引き続き平面ねたです。いきなり長めなのでご容赦ください。

ニューケントとかの硬口三面あわせでも、乾いた状態でストレートエッジをあててみると、微妙に凸のものと凹のものがあったりして可能な限りの平面というわけでもありません。

砥石も面直しした直後で確認が出来れば良いのですが、水膜を張った状態ではエッジをあててもよくわからないのでなかなか確信が持てません。

一つの方法が、アトマのベース精度をあげてそこから平面を作り込んでいくという手法です。（うめあにさんが採用している方法）

一方多面摺でともかく合わせていく方法。この方法は極めて硬い砥石が組み合わされている場合は結果的には上の方法に近いことになります。

ここであらためて三面摺について検討してみますと、問題点としては

砥石の場合すりあわせた時にどちらの砥石も変形をともなって摺り合ってしまう。
上下ですりあわせた時に、下は凸に上は凹になりやすい。

ということがあげられます。

自分が三面摺について調べても、また人に聞いた情報を含めても、記載されているのはA-B-C 面があったときに、A-B B-C C-A ですりあわせてそれを繰り返すという以上の情報はほとんど得られませんでした。

ここを砥石の摺り合わせに限定してもう少し掘り下げて考えてみたいと思います。
まず、同じ硬さ／大きさの砥石３枚があったとして、この摺り合わせを考えます。
それをA,B,C とします。次にどれでもよいのですが、まず二枚をすりあわせます。A-Bですりあわせます。この時の表記として先に書いた面を下にするとします。つまりA-Bのすりあわせでは、Aが下でBが上とします。
この段階ですりあわされたAとBは、Aが凸、Bが凹となっていることが予想されます。ただし、元の状態によっては必ずしもそうならないかもしれません。
次にA-Cですりあわせます。これも元の状態によって結果はかわりますが、かりにCがほぼ平面だったとするならば、Aが凸でCが凹になります。
つぎにB−Cとあわせます。どちらも凹ー凹のすりあわせですから、その摺り合わせ後は平面に近い状態ですりあわされることが期待されます。凹ー凹になっているかどうかの確認は回転させれば簡単にわかり、クロスになったときはへこみとへこみが接地していてそのあと角が強烈にあたってくることから、（強い抵抗を感じます。）検出可能です。このとき、少なくともどちらかが凹であることは確認できます。

回転させたとき抵抗を感じないのは、平面ー凸か凸ー平面か凸ー凸の組み合わせが予想されます。

さて、あらためて上記のプロセスを記載すると
A-B,A-C,B-Cのすりあわせとなります。ここでやめてBとCの面を使うというのも一つの考え方だとおもいます。

ただし、上記では三面がぴったりあっているわけではなく、Aの凸が残った状態となります。これも消して平面を作ろうとした時が前回の問題でもありました。

あらためて、A-B,A-C,B-C を繰り返したとします。一番さきにすりあわせたA-BすりあわせのときよりはAの凸は緩和されているように思います。もしそうならば、このセットの繰り返しでどんどん精度があがることが予想されます。しかしながら、一度の摺り合わせでも砥石は変形してしまうので摺り合わせを作る段階で上下にすりあわせていてはどうしても一度の摺り合わせで生じる凹凸摺り合わせを消すのが難しくなります。

この問題を解決するには一度の摺り合わせに要する量／程度を落としていかなければなりません。たとえば、圧力を減らして軽い摺り合わせを行う等。この加減が制御可能なら、三面摺り合わせでも高い精度を作り出せるかもしれません。

ここで一つの提案は先の同じ砥石３面摺り合わせという条件からは外れますが、あえて柔らかい砥石を使う方法です。ここでSという柔らかい砥石が用意できるとします。これらはさきのA,B,Cよりは変形しやすい砥石とします。

いったん、CをわすれてA,B,S で直していくことを考えますと、
A-B でA凸、B凹とし、
A-S でSを先のB凸同等とします。
B−Sで合わせたときSは今度はA凸相当になりますが、若干緩和していることが予想されます。
次にまた
A-Sをあわせると、今度は凸凸となるのですが、Sは柔らかいので摺合わさった時には
A凸S凹となることを期待します。そしてA凸の程度は第一段階のA凸よりは程度が緩くなっていると考えられます。

このセットを組み合わせれば、SはA,Bのすりあわせで凹凸を繰り返しますが徐々にA-Bの面精度が高まっていきます。Sの摺り合わせに要する時間／程度が軽くなってきたときA-Bがどちらも平面に近づいたとしA-B
すりあわせで摺り合わされるかを確認します。ここでそのまな摺り合うようならA-Bの面がほぼ平面になったと考えられます。

上で同種３面すりあわせと、同種２枚＋ソフト１枚のすりあわせを紹介しました。

さらに考え方をすすめて、ハード一枚の修正を考えます。ここで必要なのは同種２枚の砥石です。
ハードな砥石をHとして、同種をA,B とします。
H-A,H-Bとすりあわせ、A-Bであわせます。このセットを繰り返せば徐々にHが修正されます。
Hが凸の場合はA,Bともに凹となるので摺り合わせは容易です。しかしHが凹の場合はA,Bは両者ともに凸凸となるので、この摺り合わせが問題となります。一つの方法は、空中摺り合わせを取り入れることです。上下摺り合わせではどうしても上が凹になりがちですが、空中ですりあわせれば、原理的には対称にすりあわされます。かりに完全にどちらも平面にならなかったとしても、Hとの摺り合わせを繰り返していれば、程度は緩和する傾向にあるはずです。

この方法は、必ずしもハードな砥石だけでなく柔らかい砥石に対しても有効です。したがって、かならずしも３面摺のために砥石が３つなくても、同種２つあれば、平面に持っていけそうです。

最終的に平面がでたかどうか心配な場合は硬めの砥石の平面をあらかじめ出しておき、それをゲージがわりに持っておき、修正した砥石に鉛筆マーキングをしてすりあわせ見れば確認できると思います。この鉛筆マーキングの精度がどの程度かというのを定量的にいうのは難しいのですが、軽くすりあわせた時に鉛筆のあとが消えないという条件がほぼ平面に近いと考えています。部分あたりすると、どこかのマークが消えて他が残りますが、全面であたった場合は当たりが分散されすりあわせてもマークがどこも消えずに若干薄くなるだけです。さらに強めにすりあわせれば、全面がほぼ同時に消えていきます。

こんなことを考えて昨年の休日に一日かけて人造砥石群を修正していたら背筋系がばきばきに筋肉痛になりました。