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旋盤 ねじ切り用歯車

手元にある旋盤のねじ切り仕様を確認し、自分の用途に適合するように改善しながら使っていく過程を記しています。


この旋盤の親ねじのピッチは4mmです。主軸から2段減速で親ねじに回転が伝わるように成っています。

式なら
P=4*(歯車1/歯車2)*(歯車3/歯車4)
といった感じに成ります。

付属している歯車は、24、24、30、36、40、42、48、50、60、80、96、100、120、の13枚です。


主な使用先ねじピッチ歯車1歯車2歯車3歯車4
 0.20249624120
M1、M1.20.25309624120
 0.30369624120
M1.60.35429624120
M20.40489624120
M2.50.4536802496
M30.5040802496
 旧M30.6048802496
M40.7042803296
 旧M40.7540803696
M50.8048803296
 旧M50.9036804896
M61.0024605080
M81.2530605080
M101.5036605080
M121.7542605080
M162.00249610050
M202.50309610050
M243.00369610050
M303.50429610050
M364.00489610050
赤枠は標準で付属していない歯車です。

この旋盤で切れるねじの種類を列記してみるとこのように成りました。主な使用先にはJIS並目ねじの1欄を記載しています。新JISのM4とM5に対応できて居ないのが痛いです。対応させるには32の歯車が1枚必要だと解ります。

細目ねじも入れるときりがないので入れていませんが、私が普段使っている範囲の細目ねじはM6以上なので、ピッチは0.75、1.00、1.25、1.50、2.00あたりが有れば事足ります。そう言った意味では標準のセットで十分です。

歯車を測定したところ、圧力角20°、モジュール1.5、歯幅16mm、だと解りました。過酷な条件では無いのでS45C-Nのホブ切り程度で十分と思われます。歯数も32なので各社の標準歯車から選べそうです。

調べたところ、小原歯車には歯幅16mmが有りません。協育歯車には16mmが有ったのでそっちで手配することにしました。キー溝の巾が現行JISの標準ではありません。そのために下穴の製品を買って自分で加工する事になります。教材として丁度良いかもしれません。


ここには未加工の歯車画像があります。

32を1個購入しました。流石に標準品だけあって1個が822円と安価です。送料と代引手数料の方が高く付きますが、それでも総額2,166円で新JIS対応に成るのは嬉しいです。

30と36の間に置いてある新しい歯車が購入した物です。下穴なので中ぐり加工とキー溝加工をやらないと使えません。

ここには加工中の歯車の画像があります。

内径の拡大はこの旋盤で行いました。H7を目標にしていたのに最後の切り込みの判断を誤ってしまい、ぎりぎりH7、普通ならH8の寸法に成ってしまいました。まだまだ修行が足りません。。。

キー溝加工は自作のキー溝カッターでやるつもりでした。でもカッターの刃が上手に研げて無くて切れません。深夜だったのでグラインダーを使うのも億劫になり、キー溝は金ノコとヤスリで加工しました。意外と簡単で1時間くらいで普通に使えそうな溝が出来上がりました。

ここには旋盤に取り付けた歯車の画像があります。

完成した歯車には他の歯車と同じように、側面に大きく「32」の数字を掘ります。例によって安物のリューターで溝を掘り、中に黒のマジックを流し込んで完成です。

早速組み込んでみると悪くありません。手回しでも特に重いところもなく順調に回転します。他のギヤと馴染ませる為に1時間ほど回してみました。どちらかというと表面にうっすらと錆が出てきているオリジナルのギヤの方が手入れが必要かもしれません。


インチの検討

式なら
25.4/山数=P=4*(歯車1/歯車2)*(歯車3/歯車4)
となります。

主な使用先山数歯車1歯車2歯車3歯車4
 80127   
 72127   
 64127   
 56127   
 48127   
 44127   
 40127   
 36127   
 32127   
 28127   
ママチャリハブ軸26127   
No10-24 UNC、BB
0.8で代用するか?
241271202496
1/4-20 UNC、ペダル軸201271002496
 18127   
3/8-16 UNC161271003096
GPSポール141271202456
 13127   
OK121271202448
 11127   
OK101271203050
 9127   
1-8 UNC81271003048
 71271204856

OKとしたのは計算的には可能。しかしスペース的に入るかどうか? →ほぼ全ての組み合わせが入らない事判明。

例えOK部分がスペース的に入ったとしても、細かいピッチの部分は対応が出来ない。と言うことはこの方式では行き詰まってしまうことになる。

インチ変換用に127/100等のギヤをもう一段設けた方が良いような気がしてきた。


インチ用3段減速の計算例

主な使用先山数歯車A歯車B歯車1歯車2歯車3歯車4
 80127100    
 72127100    
 64127100    
 56127100    
 48127100    
 44127100    
 40127100    
 36127100    
 32127100    
 28127100    
ママチャリハブ軸26127100    
No10-24 UNC、BB24127100 1202496
1/4-20 UNC、ペダル軸20127100 1002496
 18127100    
3/8-16 UNC16127100 1003096
GPSポール14127100 1202456
 13127100    
OK12127100 1202448
 11127100    
OK10127100 1203050
 9127100    
1-8 UNC8127100 1003048
 7127100 1204856


上記の2案は現実的じゃないので、図書館で参考書などを借りて読んだところ、以下の近似方式が現実的な気がしてきました。

インチ換算のギヤは63枚を使い、これをドリブン側に装着する方法です。検討する山数の範囲は現実的な数として40山にしてみました。

主な使用先山数歯車1歯車2歯車3歯車4
 40406330120
 36326350144
 32506330120
G1/16、G1/8、R1/16、R1/82840633084
ママチャリハブ軸2640633078
No10-24 UNC、BB2432635096
1/4-20 UNC、ペダル軸20406350100
G1/4、G3/8、R1/4、R3/81940635095
 1840635090
3/8-16 UNC1650633060
GPSポール、G1/2〜G7/8、R1/2〜R7/81440633042
 1340636078
 1232635048
G1〜G6、R1〜R61140635055
 1080633060
 980635090
1-8 UNC8100633060
 780633042

新たに製作したり購入する必要が有る歯車は赤の枠内の物です。最低限インチ換算の63枚が必要です。それ以外ではママチャリのハブ軸用として78枚くらいでしょうか。

と、ここまで書いて気がつきました。127の場合は素数でしたが63は3x3x7です。と言うことはまだ組み合わせを考えたら単純に成ったり製作する歯車が少なくなる可能性が有ると言うことです。


ここには文章


ここには文章

ここには文章

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