2009-1-21 cylinder head

シリンダーヘッド完成しました。ところがパソコンが壊れました。やっとパソコンはなおったのですが、今度はホームページビルダーがうまく動きません。写真の取り込みがうまくいきません。さんざん苦労してやっと原因が分かりました。なんとメモリースティックがいっぱいで書き込みができなかっただけ。パソコンの組み替え、この問題で結局1週間かかりました。
何はともあれ製作の様子をアップします。

シリンダーヘッドは形が複雑です。
段取りが悪いと作業が途中でできなくなります。
段取り勝負ですね。

まずは燃焼室の切削です。
等長に切りそろえてあるアルミ(2024)に25度の傾きを持った窪みを旋削します。

この写真では3爪スクロールチャックを使って作業していますがこれが次に起きる大失敗の原因。
スクロールチャックの精度の限界、アルミ棒の外周の精度、この二つが合わさるとこの作業では許容範囲をこえる結果になりました。
大敗以後はこの作業はすべて4爪で芯だしをしてすることになりました。
次はガスケットの溝掘りです。
前回のKinnerのヘッドでは固定が4本のビス、フラットな面での固定でした。これですといくら固定ねじを締めてもわずかなエアー漏れが止められませんでした。
今回は5本ねじ止め、窪みを作りこれを完璧にするよう試みました。
(OSのエンジンはこうなっていました。さすがです)
次は固定ビスの穴あけ。端面仕上げしたへそを頼りに穴あけをしました。上にも書きましたがこれでは精度が確保できません。両端の中心が少しずつずれるためこちらの面からあけた固定ねじ穴と、ガスケット溝が同芯にならないものが半分でてしまいます。

ちょっと甘く見ていました。
M3キャップボルト用にカウンターボアー(座繰り)をしています。
一個完成して残り10個作ればよいはずでした。
ところがガスケットを入れてみると固定ねじ穴のビスが通りません。だめなものが5個もできてしまいました。材料代だけでも1個1000円以上。経済的にも心理的にも大きなダメージでした。
気を取り直してすべて4爪芯だしをして作ったものを準備しました。
これからバルブガイド穴をあけます。あつものに懲りてなますを吹くではありませんがすべてジグ上にセットしてあるにもかかわらずセンターを確認しています。
まずバルブガイドの細い部分にあわせて7mmの穴をあけます。
後でリーマを通すのでこの段階では6.9mmで穴あけしています)

ジグには厚手に作ったガスケットをガスケット溝にはめ込み固定をしています。

実際はセンタードリルでまず中心点に窪みを作り、その後3mm超硬ドリルでガイド穴をあけその後6.9mmドリルという手はずで穴あけをしています。

この後別のジグに乗せ変えてプラグ取り付け穴のした穴もあけてしまいます。
次にバルブガイドの太い部分の12φの穴あけです。
フィンカットです。フィンそのものは既成の突っ切りバイトで切れます。この写真は面取りをしています。C0.3になるようにしています。ここでの不揃いは意外と目立つものです。拡大鏡とDROで正確に位置出し、切り込みをして作業をします。
ついでバルブガイドの25度部分の旋削です。ここでも25度旋削部とフィンが完全に同芯になるよう4爪作業をしています。
ついで、前後及び中間部を切削します。写真では抜けてしまいましたが手前にあいている穴はプラグ取り付け穴のガイド穴です。この部分は1/4-32のタップがたち12mmでカウンターボアーをします。
黄色矢印部の切削です。
この部を切削するかしないかで、次の作業のやり安さが格段に違います。
バルブガイド部フィンカットです。まず芯出しをしています。この部分も寸法的に厳しいところがあるのでちゃんと芯出しをしました。(バルブケージを止めるねじ穴部分にほとんど寸法的な余裕がないため芯がずれると固定ねじがフィン溝にでてきてしまいます)
バルブガイド部外周旋削です。
このとき上の黄色矢印で示した部分を削っていないとこの大きさの刃物が使えません。

ちなみにこの作業は旋盤は逆回転です。
外周旋削が終わりました。
次はフィンカットです。
下から溝きり、面取り、一番上は最奥部フィン面取り用バイトです。
まず溝きりバイトでフィンをカットします。
ついで面取りです。ここも0.3Cです。
一番奥のフィンの面取りです。
上のバイトでは当たってしまって面取りができません。
ついで給排気ポート部です。
この部分はどうしても材料を補填しないとなりません。
はじめに10φで座繰りをします。
上記座繰り部分に10φアルミ棒をロックタイト620(超耐熱タイプ)で埋め込みました。
この部は後でフランジで押さえられるので一応固定されていればOKです。
アルミ棒の突出部を旋削します。
最終的にはこうなります。
25度に旋削した後の余剰部分を削り取ります。バルブガイド部分がじゃまして旋盤は使えません。ロータリーテーブルにセットして芯出しをして作業します。
セットできてしまえば後は簡単な作業です。
バルブケージ固定用の穴あけの準備です。寸法に余裕がなくちょっとずれるとフィンの溝の部分にねじ穴がでてしまいます。センター出しをしてから穴あけをしました。このセンター出しはX-Yテーブル上なので簡単です。
タップをたてています。
これで機械作業は終了です。
次は最終仕上げの研磨です。
こんな風に固定して磨きます。角度が自由にできるので自在バイスでやるより効率的です。
本体に傷も付ける心配もありません。
青タックを塗って、微妙な段差を修正します。
実際の作業の様子です。
6mm幅の平ヤスリを主体に段差修正をしました。
高いところは色がとれています。もう少し修正が必要です。
この後全体を#320耐水サンドペーパーに灯油をつけて研磨。その後スコッチブライトで最終仕上げをしました。
完成しました。
次回はバルブとバルブガイドでしょうか。

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