2015-9-25 valve

今回はバルブです。バルブ軸部分は3φで長さが36mmです。直径に対して長さが12倍。
苦戦は予想していましたが、非常に大変でした。それではその顛末を。

This time I made valves. The diameter of the valve stem is 3mm and the length is 36mm.
I thought it would be very difficult and in fact it was very hard to work.
I show the way.

テールストックのセンター合わせをしているところです。

まずとりあえず段取りを考え作ってみました。
軸部分を切削すると0.04くらいテーパーがついてしまいます。
センター合わせをしたのはかれこれ6〜7年前。
ずれてしまったようです。
と言う事でまずセンタ-合わせからと言うことになりました。


Adjusting the tail stock center.
With no adjust, the stem had 0.04mm taper.

I choked it about 7 or 8 years ago.
ここからは備忘録です

取り説を見るとこのネジがセンター合わせネジだそうです。
どういう機構かは書いてありません。

For next time.
This is the adjusting screw, but there is no explanation how do it work in the manual.
向こう側にも同じところに同じようなネジがついています。

I could find the same screw on the back side.
どうなっているのか分からなくて結局テールストックを下ろしました。
テールストックだけで20kg位あるのではないでしょうか。
狭いところで落とさないように、腰によくない作業です。

ひっくり返してみました。ネジで引き合いになっているようです。
片方を緩めてもう片方で引くとそちらに動くようです。

本体上に戻し、ダイアルゲージを見ながら0.02くらい移動しました。


I removed the tail stock from the body.
The screw pull the upper part.
Loosen one screw and tighten another side screw, then the upper part will move.

I adjusted 0.02mm with dial gauge
サカイのML360もセンター合わせしています。
こちらだとCNC作業が可能です。

サカイの旋盤にはセンター調節機構はありません。
「ミニ旋盤を使いこなす本」に載っている可動センターを作ってありますのでこれでセンター合わせをします。


I check the tail stock center of the small lathe with CNC
こんな感じでダイアルゲージをセットしてセンターを動かすのすが、本体に触れるだけでも0.02くらいはダイアルゲージが振ってしまいます。さらに移動センターのネジを緩めようと力をかけるとさらに0.03くらいは動いてしまう。
何を調整しているのだか非常に分かりにくい作業で難儀しました。

This lathe has no adjusting system so I used the moving center that I made several years ago.
バルブネック部のr削り用のバイトです。
これは横逃げ角が取れていないのであまり調子よくありませんでした。

The corner round cutter.
This cutter has no relief on left side , so it was not so good.
別の超硬チップがついたバイトです。
すくい角が多めに取れていて切れそうに思えたのですが、一回の切削で刃先がかけてしまってこれも没。

Cutter with carbide tip.
It looked like very good but the tip was broken at first cut.
前逃げ角、横逃げ角を持った10φドリルロッドから作ったバイトです。
今回はちゃんと焼き戻しもしてあります。
結局これで全部作業しました。

This was made by drill rod and worked very well.
全て手作業で作ったものです。
バルブ基部に少し段差が出来てしまいますがバルブ機能には関係ありません。
バルブ茎部は2.98±0.01位におさまりなおかつテーパーもほぼ無しで完成させることが出来ます。


The valve made without CNC
Valve stem was turned to 2.98±0.01
CNC 化したサカイのML360で作ったものです。局面の滑らかさは圧倒的です。
しかし軸のテーパーが避けられません。また12mmのドリルロッドから3mmまでの切削は
あまりに負担が大きすぎでタキサワに頼らざるを得ません。
途中でタキサワからサカイへと機械の変更も必要。

一番大事な軸精度の再現性が低いと言うことでCNC作業はあきらめました。

This was made by CNC lathe.
The contour is very beautiful but the stem has taper which depend on the mood of the machine, i.e.,  it has not so good reliability.
実作業に入るまでに試作したバルブです。

総手作業かCNC化で実は相当悩みました。
一ヶ月くらいいろいろ・・・・
最終的に見てくれより軸精度と言う事で手作業に踏み切りました。

Test pieces.
It took very long time to decide which way I took, hand work or CNC
12φドリルロッドから切り込み1mm4回がすんだところです。
回転数は1080でおくりは0.02mm/revです。この段階まではセンター押しはしていません。


I started.
次いで切り込み0.3mmで一回旋削。3.4mmくらいに切削し、残り0.2mmで3回で2.99から3.00くらいに仕上ます。

この段階で3.01とか3.02に仕上がってしまうと後の磨き作業がぐんと大変です。
 次いでr削り。560rpmで旋削します。


Round cutting.
 バルブシート部45度の面取りです。
この面もCNCのほうがきれいに仕上がるのですが・・・・


Cutting the valve seat.
 最後に#320から#2000の耐水ペーパで軸径の微調整と表面を平滑にします。

Polished with #320 to #2000 wet and dry sandpaper.
 突っ切ります。

最後の一番慣れた状態ではここまで最終旋削が2.99くらいで仕上がれば30ぷんくらい。

3.02くらいになってしまうと45分くらいでしょうか。

試作段階では道具の選定やら何やらで一日かけて一本、それも失敗と言うような感じです。

Parting off..

At final stage, it took about 30minutes but at the beginning it took hole day long and sometimes failed.
 20本途中まで出来ました。
ビニール袋に入っているのは試作品です。

half way.

test pieces in the envelope.
 突っ切り面のへそとりと端面切削をしています。

facing.
 バルブ面と反対側のセンター押しに使った部分を削り取ります。
細いので突っ切るより0.2mmくらいずつ削り取っていくほうが安心でした。

another side cutting.
 スプリングリテイナーを留めるピンの入る穴を開けます。
そのための治具です。

drilling jig.
 こんな感じでセットします。

Set like this.
 端から1.5mmのところに1.1φの穴を開けます。
まずセンタードリルで位置決め。


center drilling
 穴あけが終わりました。

1.1mm drilled
 やっと完成しました。
試作品とともに。試作品を含めて29本、約一ヶ月の作業でした。


completed with test pieces
 完成です。
r移行部に段差がありますが、性能には関係ないので目をつぶります。


旋盤のCNC精度をさらに上げるためいろいろ準備もしています。
次はCNCで出来るか?
Schaublinがほしくなってしまいますね。


Completed
 今年も彼岸花が咲く季節になりました。

Lycoris radiata
後日談です。

2枚上の完成写真、はじめはこれだったのです。

ピン穴をあけたところにバリが出て、#320耐水ペーパーでそのバリを落としました。

老眼の私にはきれいに見えたので写真を撮りました。

ところが出来た写真を見てガッカリ。

と言う事で#600、#1000#2000#3000の耐水ペーパーで研磨しなおしたのが上の写真です。

結構手直しが実はあるのです。



Sequel

The adobe photo was this photo at the beginning.
After drilling the pin hole, I had to debur around the hole with #320 wet and dry paper.
For my longsightednes, they had no problem.
But when I saw the picture, I found the problem.

I had to polished them again.

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