2014-11-21 crank shaft

今回はオレゴンのカールさんのエンジンとクランクシャフトです。
クランクシャフトは切削量が膨大なのと、偏心切削があります。手順を間違えると偏心切削ができなくなってしまいますので入念に段取りを検討して作業を開始しました。
オリジナルでは両センター加工で作業するよう書かれていますが、4爪チャックの穴が十分大きいので4爪で作業ができそうです。この方が把持がよほどしっかりしますのでこちらを採用しました。
何しろ偏心して振り回される質量が大きいのでできるだけしっかりつかみたいという思惑です。
4爪ですんなり行くはずだったのですが、爪同士が当たってシャフトをつかめないという想定外の事がおきて、把持用ヤトイを作る事態に陥りました。
そのほかにもちょっとした想定外が起きましたが何とか完成できました。


This time I show the pictures of new engine build by Carl in Oregon and made crank shaft.
It needed eccentric turning. If I mistook the process, I could not eccentric turning.
I made the plan carefully.

 なんと美しい。
気合が入った仕上がりですね。
Forest Edwards 設計の5気筒エンジンです。


Beautiful!

Forest Edwards Radial 5.
 妥協が感じられません。
励みになりますねー。

There are no compromise.
それではクランクシャフトに入ります

まず外形旋削です。100φ長さ120mm 材質はFCDです。
この段階で外形は仕上げ寸法94φまで切削してしまいます。

First facing and outer turning.
At this step outer diameter is turned to 94mm
クランクチーク部の切断のガイド穴をあけるためフライスにセットします。
高さがありすぎバイスを使うと上がつかえてしまいますのでテーブルにじかに固定しています。


For drilling the guide holes to cut the crank cheek, I set the material on the milling machine.
ガイド穴が全部開きました。

All the holes were drilled.
きっちりと軸を通すため4爪でセンターだしをしています。
全体がアンバランスなものなのでここまでは必要なかったか?

Set on the 4 jaw chuck.
切削を始めました。94φを15φまでただひたすら・・・・

turn and turn
球状黒鉛鋳鉄なのできりこは螺旋になりますが、粉塵様の粉も大量に出ます。
機械が傷むんでしょうね。あまりやりたくない作業です。
切削一回でこれだけでます。これを約40回繰り返しました。


Facets are spiral because the material is ductile cast iron.
 粗削りが終わりました。

Rough cut was finished.
 溝部分を切削しています。
バイトのr付けを間違えてしまったので、逆さに使って逆回転で切削しています。
Grooving.
 仕上げにかかっています。
シャフトが邪魔で刃物台が向こうへいけません。少し斜めにセットして切削しています。

fine cut for groove.
シャフト側が完成しました。

finished.
ついでクランクピン側の切削です。
偏心切削です。
シャフトは4爪チャックの穴の中に納まりましたが、爪同士が当たってシャフトを把持で来ません。急遽アルミで把持具を作りました。黄色矢印がその把持具です。

Turn the crank pin side on the 4 jaw chuck
このくらい偏心しています。(14mm)
はじめの何回かは結構恐怖を感じました。

14mm eccentric cutting,
I felt fear on several first turning.
断続切削が終わりました、といっても穴があるので多少の断続ではありますが・・・

Intermittent cutting ware finished.
クランクピン部の切削、研磨が終わりました。

finished.
外形切断をしました。
裏にはクランクピンが突出していますので、その分木片で浮かせて、台ごと切断しました。
ガイドピンが使えるようにガイド穴を残してあります。


Cutting
 ガイドピンを使ってバイスにセットしました。
ガイド穴がなくなるまで切削すれば所定の寸法に仕上がります。


Set on the vise using guide holes.
 横方向の切削です。
ガイドピンが29mmの高さになると水平になります。
29mmの台座を用意しました。

29mm support for horizontal cut.
 切削が終わりました。
後は手作業です。


All of the machining is finished.
I start hand filing
 R削りのガイドとなるようケガキ線を入れました。

guide line for filing.
 やすりで削っていきます。
やすりの当たり具合を確認しながら丁寧に削っていきます。

check the face again and again
 友人からもらったラジアスゲージをはじめて使いました。
なかなか便利ですし、正確に作業できます。

Check the radius using the radius gauge
 面取りもガイドラインをひいて削りました。
ひけないところは適当に・・・

Chamfering according to the guide line.
完成しました。

Completed.

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