2019-11-25 crank shaft

今回はクランクシャフトを作ります。
今まで経験のない圧入を試みました。

This time I made crank shaft.
I tried press fit.

クランクウェブ部を旋削しています。
手元にS45Cがあったのでこれを使おうと考えました。

Turning the crank web.
First I used S45C.
しかし、やはり鋳鉄を使うべきであろうと判断し、紅技ダクタイル鋳鉄D5を取り寄せました。


But I thought that it should be made from cast iron, I ordered ductile cast iron.

www.kogi.co.jp/bumon_densebar_char_en.htm
左が鋳鉄、右がS45Cです。直径が90oほどありますので旋削にも切断にも時間がかかりました。


left side cast iron, right side S45C
They have 90mm diameter, so it took very long time to cut and turn.
クランクピン部の穴あけです。
クランク便には3度のテーパーがついていますので、この部分も3度のテーパー穴です。
穴が大きすぎるとweb間が詰まってしまいコンロッドが入らなくなってしまいます。
逆に広すぎるとweb間でコンロッドが遊んでしまいます。
きっちりに仕上げなければなりません。
CAD上で寸法を詳細に検討しました。

Boring the hole for crank pin.
Clank pin had 3 degree taper, so this hole also has 3 degree taper.
トップスライドを3度傾けてセットしています。

そしてまずweb部分のテーパー穴をあけます。
そしてトップスライドをそのままにしてクランクピンのテーパーを切削。
このテーパー部に先にあけたwebを差し込んで勘合深さを調整します。

順番を間違えると現物合わせができなくなってしまいます。


Set the top slide 3 degree.
 クランクピンの外形は16o
webの厚さは10oテーパーは3度。

入口の直径は14.95oになります。


The diameter of the entrance should be 14.95mm
 始めに14.90Φの穴をあけておいて、内面に青タックを塗ります。
切削開始です。


Turn on the four jaw independent chuck 14.90
 だんだんテーパーに削っていきます。

Turning
 入り口部分にわずかに塗料が残るまで切削をします。
これで一番細い部分が14.90oの3度のテーパー穴が完成です。

その他の穴も指定の寸法にあけておきます。


Blue color can see only on the tip of the hole.

Another holes were turned according to the drawings.
 次いでクランクピンのテーパー切削です。
webが入り込む一番奥に印をつけておきます。
これ以上入ってしまうとweb間が狭くなってしまって、コンロッドが入らなくなります。
リミットラインです。


Turn the crank pin.
The marking of the blue is the limit point.
If run over this line, the distance between the crank web became short and the connecting rod can not set in this space
 テーパー切削を始めました。
軸端部はあとでP1.0のねじを切ります。
3度のテーパーがここにかかってしまうと穴に入らなくなってしまうので14.7oに仕上げてあります。

Turning.
 切削が終わりました。
光明丹であたりをチェックしました。


Check the fitness with red lead.
 最終仕上げのすり合わせをしています。使ったラップ剤は♯400です。


Lap with #400.
軸端にP1.0のねじを切ります。


Cutting the screw
上のねじ合うナットを作っています


making the nut
 現物合わせのナットになります。


This nut is actual side matching.
圧入を試みています。
プレスではないのでどのくらいの圧で入っているのかよくわかりません。

Trying press fit
圧入がうまくいったのでwebの半分を切削始めました。

ここまで来てやってしまいました!


I got good feeling, I stated to cut the crank web and I made big mistake.
右側が完成したものです。
切削部を間違えてしまいました。

苦労してテーパー穴まであけたのですが、左は没。
作りなおしたのが右のものです。


Right side failed, Left side correct.

こんな感じで切削しました。


Milling
完成したパーツです。
部品としては単純ですが、公差以内の仕上げにするのに神経を使いました。


All the parts.
圧入を試みました。
やや柔らかめでした。

press fit
ということでロックタイトも併用しました、
さらに動いてしまうと問題が起きるのでピンも打ってしまいました。


Press fit it became slightly soft I used LOCTITE too.
 圧入しています。

Press fit again.
 クランクシャフトは最終的にこのように削ってやらないとコンロッドが当たってしまいます。

After press fit, crank shaft had to be milled.
 ところがシャフトは細くてここをバイスで把持したのではビビってしまって切削がうまくできません。円周部を把持できれば問題ないのですが、軸がバイスに当たってしまってそれができません。


But the shaft is too thin for this milling,
Shaft hit the bottom of the vise, I could not hold this on the crank web.
 ということで把持具を作りました。


I made fitting.
 こんな感じで軸にセットします。

Set on the shaft
 この把持具をバイスにセットして切削をしました。
ようやっと切削完了です、面取りも済ませました。

Held by this fitting on the vise.
 仮組しました。
なんだか非常に単純な形ですね〜。
あちこち苦労しているのですがそれを微塵も感じさせない形態です。


Temporally assembled.
It looks very simple.
I struggled with it but it does not show any of it
 別方向から。

Another view.

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