鉄職人、温故知新のものづくり

製造業での技術伝承を中心に 書いています。

汎用旋盤(MS-850)ハーフナット部の修理(番外編)

こんにちは



せっかくエプロンを降ろしたのだから、

気になっていたところを見てみました。

送り竿と連動しているベベルギヤーです。

1エプロン裏(表紙)






下の画像の小さい方のベベルギヤーです。

2ベベルキヤー


このベベルギヤーに送り竿が入り、キーで連動されて回り、

大きな方のベベルギヤーに伝達され、

送り箱内で伝達経路を変え、

シレー(Z軸)や下スボール(X軸)の送りが掛かります。

言葉で書くとややこしいですが、実際の構造も複雑で、

本当に良く考えられています。最初に考えた方すごいと思います。

いつものように話が脱線してしまいますので、

本題の「小さい方のベベルギヤー」に戻します。

気になっていたのは、このベベルギヤーのガタです。

特にスラスト方向のガタです。

このまま手で動かすと径方向のガタと合わせて1mm位ギヤーが動きます。

下がばらした画像です。

3ばらし


ベベルギヤーの難点の一つに、スラスト荷重が掛かることがあげられますが、

まさにその部分の影響が出てしまってます。

駆動する時に画像の右側方向にスラスト荷重が掛かりますので、

矢印の部分と、そこと擦れる割りメタル、の両方が磨耗しています。

この送り箱の回転部は全てメタルになってます。

せめてこの部分だけは、スラストベアリング入れてほしかったです。

下の画像が割りメタルだけ組んだところです。

4割りメタル組む



ベベルギヤーに溝をつけて、

割りメタルがそこを挟む構造になってます。

スペース的には、スラストベアリング入ると思うのですが。

スラスト方向の受けの構造を、

溝ではなくストレートにして、

右端に細目ねじを切り、割りメタルの両側にスラストベアリングを入れ、

二枚のベアリングナットで締めれば大丈夫ではないかと思うのですが。

ねじ側のスラストベアリングと二枚のベアリングナットとの間に

カラーを入れるとさらに安定すると思います。

スペースやコストの問題があると思いますが、

他のメタル部もかなりガタが出てきてます。

送り箱の寿命がくれば、この機械の寿命だと思います。

メタル方式は、修理に難点があり、ほぼ不可能です。

この部分(ばらしたベベルギヤーのガタ)も、うちでは修理出来ませんので、

あきらめてそのまま組みました。

修理するには、割りメタルの磨耗した部分を縦か横のフライス(マシニング)で

まっすぐに修正しないとだめですので。

簡易的な方法として、

ベベルギヤーの磨耗部分を相手の歯が当たらない所まで削り、

適当なバックラッシュになるよう、スペーサーを入れる方法がありますが、

スペーサーを二つに割らなければ組めませんし、厚みが薄いので、割りメタルの

片磨耗に耐えられるかが心配です。あと、この状態で内径を測りましたが、

ベベルギヤー側とのガタが直径で最大0.1mmありましたので、

手を付けるとなると時間的にも今は無理と判断し、

次回以降に持ち越しました。





それでは、先ほど話が脱線しました、送り箱の実際の構造ですが、

下の画像が、送り箱を上から見たものです。

5ギヤー


送り竿からベベルギヤーで、送り箱に入力された回転は、

まず②のギヤーに伝達されます。

このギヤーは、両端面にかみ合いクラッチのような歯が切ってあり、

回転しながら画像の上下方向に動く構造になっています。

上に移動すると①のギヤーに回転が伝わり、④のギヤーに伝わります。

この④は、ベットに付いているラックとかみ合っていて、

回転することによりシレーが動きます。外内径の切削送り(Z軸)です。

下に移動すると③のギヤーに回転が伝わります。

③は下スボールの送りねじと連動したギヤーとかみ合っていて、

端面の切削送り(X軸)が掛かります。

下の画像のギヤーと連動しています。

6取り付け面2






複雑で本当に良く考えられているのはこれだけではなく、

今回は、ばらしませんでしたが、②のギヤーを移動させる構造に、

はじめて見た時はすごく感動しました。

下の画像の矢印が自動送りレバーと言って、

送る部分(X軸かOFFかZ軸)を選択するレバーです。(②のギヤーの移動)


7レバー




このレバーを作業者の左にずらし、上に上げるとシレーの送りが掛かり(Z軸)、

作業者の右にずらし、下に下げると下スボールの送りが掛かります(X軸)。

このレバーのすぐ左にある緑色の内部がすごいんです。

砲金のリングに螺旋状にカムのような溝が加工してあり、

どちらか片方しか、送りが掛からないようになってます。

「同時に掛かれば、汎用旋盤でテーパー加工が楽になるかも(笑)」

と言うのは冗談です。それぞれの送りの早さが選択できませんので。

この砲金のリングに少し細工をすることにより、レバーの手ごたえを変えることが出来ます。

自分の感覚と合っていない方は挑戦してみてください。

写真を撮ってからばらすことをお勧めいたします。





ちなみに、下の画像の赤丸部分が、切削送りとねじ切りの送りが、

同時に掛からないようになっているところです。これは安全対策です。


8安全対策







5回にわたって書いていきました、ハーフナット部の修理もこれで終了です。

機械を修理すると、いろいろな発見があり楽しいです。

総合的技術力の向上にもなりますし、

自分が使っている機械を修理するごとに機械に対して愛着がわいてきます。

このような時間は大切だと思います。




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汎用旋盤(MS-850)ハーフナット部の修理(4)

こんばんは、

とうとう梅雨ですね。

私の苦手な季節です。




さて、仕事の話です。

前回までに、

・三本の竿がはずれ

・エプロンをシレーから降ろし

・エプロンとシレーとの取り付け面の話

をしました。

ついつい、話がわき道にそれてしまい、今回の修理とは関係のない、

エプロンとシレーとの取り付け面の話になってしまいました。

機械のこととなると、テンションが上がってしまいます(笑




さて、さて、今回は、ねじ山がほんの少しずれる原因追求です。


下の画像がエプロンの裏側です。


1エプロン裏(表紙)




ハーフナット部や各送りの伝達ギヤーが見えます。

下の画像が今回疑いを持っているハーフナット部です。

まず開いたところ


2開く





続いて閉じたところ


3閉じる





親ねじをハーフナットが上下に抱く機構になってます。

言うまでもなく、閉じるとねじ切りの送りがかかり、開くと止まります。

ねじを切る時、よく(落とし合わせ)とか(落としっぱなし)などと言いますが、

このハーフナットを操作しているハンドルを

下に操作する(落とす)と、

閉じることから来ていると想像しています。



まず、この機械のハーフナットの開閉の動きですが、

手でハーフナットレバーを操作しても、少し「ダラーッ」とした感じがしていました。

なんか少しですがしっくり来ない感じです。

閉じた状態のまま、手でこじると、少しガタが出来ていました。

やはり、この部分が今回の原因だと判断し、ばらしました。



4ハーフナットばらし





この摺動部は、カミソリはありません。


5上から



細部を見ると、開閉のストロークエンドあたりに少し段が出来ていました。



下の画像では見づらいですが、シカラップで細工しておきました。


6ストロークエンド




押さえている裏板側も細工しました。

ハーフナットレバーでハーフナットハウジングを動かしているシャフトの

あたり面(エプロン側)も片磨耗してましたので、修正しました。





下の画像が、ハーフナットがハウジングに組み込まれた部品です。


7ハーフナット




砲金のハーフナットのねじ山が、かなりやせてしまってます。

50年前に製造された機械で、私が中古で買って29年使ってますので、

しかたないです。ねじのカエリも出てましたので取りました。

閉じた時に二枚のハーフナットが隙間なく合わさるのですが、

その面にスケールなどが、かんだ後が沢山あり、

一瞬、目を疑いました。ここにこれほどものが挟まってたなら、

ねじ山が合う訳ないですから。

ヤスリや油砥石をかけても特に飛び出たところはありませんでしたので、

私の前に使用されていた方が、すでに修正した後のようです。

画像右側のハーフナット摺動部の底なのですが、森精機が機械を組み立てる時に

したのか、前に使用されていた方がしたのかは不明ですが、荒い仕事ですね。

これでは、磨耗が早く進行してしまいます。修正するとなると、摺り合わせに

なりますが、当たりを整えただけでは、ガタが増えますので、きちんとするとなると、

裏板に段を付けなければなりません。底を本体と合わせてもガタ付きもありませんし、

もう少し使えると判断し、今回はそのまま組むことにしました。



実は、この部分(ハーフナットの摺動部)で一番修正したい所は、横の摺動面です。

ハーフナットが開閉する時にナットと直角になっている摺動面(幅約10mm部)です。

手でこじた時のガタの大半はここが原因です。しかし、先ほどの部分と同様、

摺り合わせしただけでは、ガタが増えるだけで、カミソリも入ってませんので、

この部分は裏板修正位ではなく、相当厄介です。

苦肉の策として、ハーフナットを位置決めする為のばねを強くすることにしました。

軸にもみつけをして、鋼球をばねでもみつけ部に押し当てて、位置決めしています。

下の画像の赤で囲んだボルトで調節します。



8閉じる




事前に確認しましたが、ハーフナットを閉じた時に隙間なく合わさっているのは、

もみ付けを証の位置より少しずらし、面同士が合わさりあうようにしてあります。

つまり、常に面同士が合わさりあう方向に力が働いています。

これを利用し、ハーフナットの位置を安定させようと考えました。

あまりばねが強すぎると、もみつけが変形して役に立たなくなっても

いけませんので、そこは程々に感覚で調整しました。

下が完成し組み立てた画像です。


9完成




よく見ると、先ほどの赤で囲んだ部分に比べ、ねじが少し締めこんだ位置なってます。


本当は、きちんと修理した方が良いのですが、後の仕事との兼ね合いで、

あまり時間が取れないのも理由の一つですが、ハーフナット部の動きのガタを

しっくりさせるにはちょっと手間が掛かりますので、今回は見送りました。


組み立てが終わり、切削テスト(ねじ切り)をしましたが、良好でした。

やはり、少しだけねじ山がずれる原因はここでした。



ハーフナットの位置が、摺動面のガタの分、不安定になっていたのを

今回は、お互いを面でより強く押さえることにより、安定させることが出来ました。

今後も、各機械にいろいろなことが起こると思いますが、その症状に応じて

適切な対処をしていきたいと思います。

四回に分けて書きましたハーフナット部の修理もこれで終了です。



次回は、「番外編」として、せっかくエプロンを降ろしたのだから、

気になっていたところを見てみましたので、それを書きます。





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汎用旋盤(MS-850)ハーフナット部の修理(3)

こんにちは

季節の変わり目ですね。ご自愛ください。



さて、仕事の話です。

三本の竿がはずれ、私が工夫している起動レバーの話までしました。

次は、エプロンをシレーから降ろします。

ワイヤーをかけるため左側だけちょっとした物を作りました。


1左


切り粉などが入らないように、カバーがM6のボルト二本で付いてましたので、

そのタップ穴を利用し、アイボルトを付けました。





下が右側の画像です。


2右


ここは、ねじ切りインジケーターが付いていたタップ穴をそのまま利用しました。






下の画像が吊り上げるまでの準備です。



3吊る-1


重量的にそんなに重くはありませんが、バランスが取れていませんので、

取り付け面に傷をつけないように、慎重にします。下から木などでこじて

支え、ワイヤーは補助位に吊っておいたほうが無難です。

まず。二本のテーパーノックピンを抜き、その後五本のキャップボルトを

はずします。この場合いろいろな方法が考えられますが、私は真中のボルトを

最初に軽くゆるめ、次に残りの外周の四本を対角線状に軽くゆるめ、

その後真中を残して外周の四本を抜いてしまい、最後に真中を抜きました。

最後の一本を抜く時、エプロンのねじ山を壊さないように、木をこじて

しっかりシレーに押し当てておきます。対角線状の二本を抜いたあたりから

木に力を入れておいたほうが無難ですね。シレーを動かすハンドルを

抜かなかったのもここを持ちバランスを取る為です。






吊り上げたエプロンをあらかじめ確保した場所に置きました。


4吊り上げたエプロン


ワイヤーをまっすぐに架けたかったので、このような吊り方となりました。

その辺にあったもので作りましたので、見た目は勘弁してください。

安全上は大丈夫と自分では判断し吊りました(笑

ここからはこの作業台の上で作業を進めていきます。






下の画像二枚が、降ろしたエプロンとシレーの取り付け面です。


5取り付け面1



6取り付け面2



取り付け面は、お互い当たりを取ってあります。きさげで摺り合わせしてますが、

摺動面とは違った方法で行われていることがわかります。

摺動面は、小さな当たりを沢山作りますが、取り付け面はその必要はなく、

大きなあたりで良いので、シカラップの砥ぎ方も摺動面とは違います。

歯車が見えますが、端面を削る時に送りをかけるためのものです。

ラックの手前に二箇所裏板があります。汎用旋盤にはここと、

反対側(作業者の向こう側)に裏板がありますが、ここの効かし方が難しいです。

向こう側はカミソリが入ってますが、ここ(画像側)は板に段差を付けて調整します。

ほとんどの汎用旋盤は、裏板全て遊ばせてると思います。(効かせていない)

ベットの裏を覗き懐中電灯などを当てて見ると、研磨面がそのまま残っていると思います。

通常の加工では、シレーに下向きの力が掛かりますので、裏板はなくても良い位なのですが、

私の場合は、仕上げ用にしている汎用旋盤は遊ばしてますが、荒引き用の

汎用旋盤は微妙に効かせてます。特にここと反対側のカミソリ部は細工が

してあります。中古の機械を今まで何台も見て来ましたが、カミソリ部に

私のような細工をした機械は見たことがありません。ちょっとした工夫ですが

すごく安定します。すみませんが、その工夫は公開不可です。

この文面と画像で気づかれた方はどうぞまねして頂いて結構です。

中古の機械を見ましても、年々工夫した箇所が少なくなってます。

うちにある機械は全て自分なりに工夫が加えてあります。

その工夫の中には機械メーカーがまねして良いですかと言ったものもありますし、

セーパーのバイトは親父がバイトメーカーに別注で注文していた形状を

今は他のメーカーも真似して自社商品として販売してます。





写真では見づらいですが、油穴があいてます。

エプロンからポンプで各部に給油する穴です。



次回はいよいよねじ山がほんの少しずれる原因の追究です。


汎用旋盤(MS-850)ハーフナット部の修理(4)につづく。





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