PMC：主鏡セル

2023年9月から本格的に自作76cmドブソニアンの製作をはじめました。製作は主鏡セルからはじめました。主鏡セルは金工がメイン、まずは材料の切り出しから。

懸案だった鉄角パイプの溶接も無事完了し、加工が必要な部品101点中、99点の加工が完了しました。あとは部品2点をアルマイト加工すれば主鏡セルは完成です（2024年6月）。

2023年09月バンドソーを使った加工
2023年10月仮組み
2024年04月鉄角パイプの加工
2024年05月主鏡セルの溶接
2024年06月モーターの荷重試験

2023年9月

	バンドソーで主鏡セルの部材（アルミ）をカットしてきます。図面を1/1スケールで印刷してそれを部材に貼り付けました。
	簡単に狙ったとおりカットできました。
	他の三角板も切り出しました。
	主鏡のサイドサポートには20mm厚のアルミですがこれも切断できました。さすがに切断には時間がかかりました。
	その他の部材もカットしました。実家での作業は一旦ここまで。
	ハワイに戻ってからベルトサンダーで切断面を整えました。こんな感じで垂直に削って仕上げます。
	穴開けやタップ加工も行いました。
	丸棒の中心に穴を開けます。3Dプリンターで作った治具で中心にポンチします。
	ボール盤で穴開け。部品が小さいのと円柱形で動くので自転車のチューブで部材を巻いてバイスに固定して作業しました。

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2023年10月

	サイドサポートが大きすぎたのでボール盤をずらして穴開け。垂直に固定できるよう3Dプリンターでジグを作りました。
	仮組み。一応これで裏面サポートとサイドサポートは完成。背後の段ボールは直径30インチ。

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2024年4月

	主鏡セルに使う50mm×30mmの鉄角パイプをバンドソーで切断しました。溶接部分が硬く、なんとか切断できましたがとても大変でした。（後日バイメタルの刃を購入して同じ材を切って見たところあっさりと切れました。やはり材質に応じた刃を使う必要があるようです。）
	鉄角パイプは巻き段ボールで梱包してハワイへ持ち帰り。この後穴開け加工、溶接、塗装を行います。

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2024年5月

	日本から持ち帰った鉄角パイプにけがき線を入れていきます。
	設計図通りに穴開け・タップ加工をします。厚さ2.3mmの軟鉄なので意外とあっさりと加工できました。
	いつも3Dプリンタのフィラメントの乾燥に使っているフードドライヤー（ドライフルーツメーカー）を使って溶接棒を乾燥させます。1295gだったのが3時間の乾燥で1288gになったので確かに吸湿していたようです。
	厚さ約6mmの鉄板で溶接の練習。E6013のΦ2.4mmの溶接棒でDCEPで75Aぐらいがちょうど良い感じ。溶接機の目盛り55mの位置ぐらい。
	隅肉溶接が苦手。段ボールで45度が分かるようジグを作って、あとワークがちょうど良い高さで溶接できるよう調整。姿勢がとにかく重要。色々と試行錯誤しながらひたすら練習。E6013のΦ2.4mmの溶接棒でDCEPで80A、30度ぐらい寝させてするとちょうど良い感じ。
	1.5日練習した結果、隅肉溶接も60%ぐらいの成功率でそこそこうまく溶接できるようになってきました。
	うまく溶接できるようになってきました。美観的にも強度的にも、素人の手棒溶接としては十分でしょう。
	実際に主鏡セルを作っていきます。まずは点付け（仮止め）から。
	隅肉溶接もだいぶマシになってきました。
	会心の溶接。
	手棒溶接で鉄角パイプを全周溶接しました。
	失敗した箇所はこんなかんじ。グラインダーで削って溶接をやり直しました。
	溶接完了。
	溶接が終わったらワイヤーブラシで清掃して錆びる前に塗装しました。まずプライマーで下塗りです。米国の一般的な塗料はエナメル系なので乾燥に時間がかかります。 2度塗りしました。
	つや消し黒で塗装しました。こちらもエナメル系の塗料で2度塗りしましたが2度塗りの場合には48時間以上時間を開ける必要があるようで、平日に少しずつ塗装しました。
	主鏡セルのその他パーツも作っていきます。
	長穴加工はヤスリで削って仕上げました。
	穴開けややすり掛けの終わったパーツを洗浄していきます。
	タイミングプーリーもタップ加工をしてフランジをカシメて停めていきます。
	主鏡光軸調整用のモーターユニット。これ単独でタイミングベルトの張りの調整ができる構造にしました。
	仮組み用にダミーのミラーボックスを適当な角材で製作します。
	ダミーのミラボックスにいくつか部品を付けたところ。
	主鏡セルを乗せてみました。狙い通り良い感じ。
	主鏡の光軸調整の配線も行って、モーター駆動を確認しました。
	主鏡の重量（43kg）を模してコンクリートブロックを乗せたところ、材料不足で3Dプリンターで仮に作ったボルトが破断してしまい失敗。試験は部品の納品後にやり直すことにしました。
	ミラーボックスと干渉していないけど少し隙間がギリギリ過ぎるところは主鏡セルを加工して修正することにしました。マスキングテープで養生して金ノコで角をカット。鉄パイプは錆びるのでこの後すぐ塗装しました。
	アルミブロックも金ノコでカットしました。これで隙間も余裕ができました。

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2024年6月

	不足していた部品が届いたので再び主鏡（43kg）を模してコンクリートブロックを載せて主鏡光軸モーターの駆動試験をしたところ・・・動きませんでした。トルクが不足しているようです。
	設計変更して主鏡光軸モーターをトルクの大きいものに交換しました。モーターは3Dプリンターで作った部品で固定し、モーターを回転させることでベルトの張りを調整できるようにしました。
	定格DC12Vのモーターを6Vで駆動させたところ問題なく動きました。
	ハンドコントローラーも用意しました。筐体は3Dプリンターで作りました。
	再び荷重試験、問題ないことを確認しました。全ストロークで問題なく動く事が確認できました。
	その他、タップが垂直に立てられてない失敗があったのでいくつか部品を再製作しました。
	慎重にタップを切ります。
	垂直にタップが切れるよう、長ナットでガイドさせてみました。（あまり意味があったようには思いませんでしたが・・）
	タイミングプーリーも同様にタップを切ります。
	プーリーのフランジはポンチでかしめて取り付けます。
	再製作した部品ができあがりました。これで主鏡セルの部品の製作は完了です。

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