Ruuvin ja holkin sorvaus alumiinista

Olen tässä hiljattain hankkinut itselleni jyrsimen kaveriksi pienen sorvin, Holzmann ED 400FDDIG-merkkisen.

En tällä ole vielä kovin suuria töitä tehnyt ja käyttötunnit lasketaan vielä yhden käden sormilla, mutta jotain pieniä harjoituksia olen itsekseni tehnyt. Nyt tilanne kuitenkin muuttui, kun sain kollegaltani "työtilauksen" pienestä sorvaustyöstä ja joka on myös ensimmäinen toiselle henkilölle tehty osa ikinä. Tässä kirjoituksessa käydään läpi alumiinisen kappaleen sorvaus minisorvillani ja katsotaan menikö homma niin sanotusti putkeen.

Mittakuvat ja työn suunnittelu

Koneistustyöt ovat yleensä sellaisia, missä tehtävästä kappaleesta tarvitaan mittakuva ja se voi olla käsin tai tietokoneella piirretty. Mittakuva ei kuitenkaan aina ole täysin välttämätön - ainakaan jos kappaleita tekee itselleen, koska silloinhan mitat ovat tekijän päässä jossain muodossa, mutta tässä tapauksessa työ lähti liikkeelle mittakuvan tarkastelusta.

Ruutupaperille tuhrustelin hieman eri työstöoperaatioiden vaiheita ja valaisin itselleni, kuinka tulisin tämän kappaleen tekemään. Kappalehan on todella yksinkertainen, mutta koska en ole koneistaja tai sellaisia kouluja käynyt, niin tässäkin oli ihan sopivasti työpäivän jälkeistä pähkinää purtavaksi.

Kappaleina olivat siis holkki, minkä sisällä on upotus ja läpimenevä reikä M4-kierteineen, sekä siihen sopiva ruuvi.

Alumiinitangosta holkin sorvaus

Aloitin kappaleen teon etsimällä sopivaa tankoa materiaalipinostani ja sahaamalla siitä sopivan mittaisen palan pois:

"Raakakappale" kiinnitetään sorviin ja aloitetaan sorvaus siistimällä sahausjälki:

Tämän jälkeen sorvataan holkin ulkomitta halutuksi:

Seuraavaksi kappaleeseen tehdään keskiöporanterällä alkukohta ja porataan 3.3 millimetrin terällä läpireikä koko kappaleen pituudelta:

Ajattelin, että porauksen jälkeen kiinnitän karaistukkaan jyrsintapin ja teen sillä holkin sisäosan. Tässä vaiheessa kuitenkin huomasin, että minullapa ei ole mittakuvassa merkittyä sopivan kokoista 7mm:n jyrsintappia sisäosalle...

...täytyisi siis luoda uusi työkalu, millä sisäosan saa koverrettua oikean kokoiseksi.

Varsityökalun eli avartimen eli "Boring Bar" teko

Varsityökalun eli avartimen avulla päästään sorvaamaan koloissa ja onkaloissa, mihin ei muuten päästäisi käsiksi. Tämän kappaleen tapauksessa tehtävä kolo oli vielä varsin pieni ja tietenkään valmista terää ei siihen ollut. Muistin, että olin joskus aikaisemmin nähnyt Youtube-videon, missä esitellään rikkinäisten poranterien uudelleenkäyttöä juuri tällaisissa tapauksissa, joten ei muuta kuin Dremel esille ja siihen sopiva hiomaterä paikoilleen.

Koska olen hieman hamstraajatyyppinen henkilö, niin laatikoistani löytyy useita rikkoutuneita poranteriä kaikenlaisen muun roippeen lisäksi. Joukosta sekalaisesta löytyi tarkoitukseen sopiva 3,5mm HSS-poranterä, joka saa nyt tässä tapauksessa uuden tarkoituksen olemiselleen.

Yllä oleva Pokemon-pallo kuvaa terän profiilia edestäpäin katsottuna. Tämä on vain suuripiirteinen kuva todellisuudesta ja aivan tarkalleen en tiedä tuliko terästä juuri tälläinen, mutta ainakin sinnepäin. Toisin kuin kuvassa alla, Dremel oli kiinni ruuvipenkissä ja tasakylkinen hiomakiekko Dremelissä. Kastelin terää vedellä pitääkseni sen viileänä ja karkaistussa kunnossa. Liian kuuma terä vaikuttaa karkaisuun ja pehmentää terää liikaa. Viimeistelin terän leikkuupinnan timanttihiomaviilalla ja kun terä tuntui sormelle terävältä, oli se mielestäni valmis testiin.

DIY-terää ei voi oikein tällaisenaan käyttää, vaan sille pitää tehdä pidike. Jälleen kerran rikkoutuneita osia hyödyntäen sain vanhasta koneruuvipenkin leuasta terälle pidikkeen. Ruuvipenkin leukaa piti hieman jyrsiä ja hioa, ennen kuin se saatiin sopimaan 16 mm:n teränpidikkeeseen. Kiinnitin leuan sorviin ja seuraavaksi oli vuorossa ehjällä 3,5 mm poranterällä reiän poraus.

Mutta ei tietenkään yhtä ongelmaa ilman toista. Sorvin pakassa oli kiinni työkappale, joka piti poistaa reiän porauksen ajaksi. Tämä tarkoittaa sitä, että työstettävälle kappaleelle menetetään mittatarkkuus ainakin jossain määrin, mutta ei auta itkut markkinoilla. Katsoin parhaaksi merkitä tussilla kappaleeseen ja sorviin kohdistusmerkin, jotka linjaamalla saisin edes osan tarkkuudesta takaisin kun kappale taas uudestaan sorviin kiinnitetään - ehkä? No aika näyttää.

Keskiöporanterällä tehdään alkumerkintä varsityökalun pidikkeelle ja siitä jatketaan normaalilla poranterällä:

Lukitus avarrinterälle tehtiin pidikkeen kylkeen M4-ruuvilla, sitä ei vain kuvassa näy, mutta siellä se on.

Avartimen toimintaa pystyttiin nyt testaamaan ja lastua irtosi. Reiän sisäpinnan jälki ei aivan viimeisen päälle ole, mutta toivotaan että välttää :D.

Holkin viimeistely

Tein holkkiin mittakuvan mukaiset kierteet ja sorvasin kappaleen irti tangosta. Näistä vaiheista ei ole kuvia, mutta lukijoiden täytyy vain kuvitella ne vaiheet päissänsä.

Irroitetun holkin pinta piti vielä viimeistellä, joten kiinnitin M4-ruuvin holkkiin ja koko paketin sorviin. Tämä setuppi ei heti ensimmäisellä yrittämällä suoraan mennyt, mutta yrityksen ja erehdyksen kautta sen sai suhteellisen suoraan.

Toinen puoli työstä olisi nyt valmis:

Alumiiniruuvin teko

Seuraavaksi piti tehdä alumiininen ruuvi joka olisi tämän osan vastakappale. Jälleen operaatio alkaa tankoa jyystämällä:

15 millimetrin mittainen 4 mm paksu tanko piti sorvata melko maltillisilla leikkuusyvyyksillä. Mitä pienemmäksi kappale meni, sen vähemmän otin materiaalia pois ja läpimitan ollessa n. 5 mm sorvasin vain noin 0.1-0.2mm siivuja (sorvin DRO:n) mukaan. Kun kappale oli kohdemitassaan, piti siihen tehdä kierre.

Käytin takapylkkää ja poraistukkaa kierrepakan apurina kierteen teossa. Aluksi ruuvin päässä oli noin 45 mm:n viiste viilalla tehtynä, mutta se osoittautui tälle kierteentekotyökalulle liian haasteelliseksi, joten viilasin ruuvin päätä vielä reilummin viistoksi. Kapeampi kärki toimi hyvin kierteen aloitukselle ja pienen harjoittelun jälkeen työkalujen käyttäminen alkoi onnistua.

Tämä vaihe tuli itse asiassa tehtyä kahteen kertaan, sillä ensimmäisellä yrityksellä en saanut kierrepakkaa tekemään kierrettä ja sorvasin **tutuksissani liikaa materiaalia pois - tällöin kierretyökalu valskasi koko varren läpi, nice... Myöhemmin sain tietää reilumman viisteen auttavan tässä työvaiheessa ja tällä kertaa tämä onnistui niin, että ruuvin muotoja voi kierteeksi sentään sanoa. Erityisen näyttävä kierre ei ole, enkä tiedä olisiko leikkuuneste tms. auttanut tämän kierteen teossa. Toisaalta Puuilosta ostetusta pakkasarjastakaan ei varmaan ihmeitä voi odottaa plus mitat olisivat hieman tarkempia olla. Noh, eteenpäin!

Testasin holkkia tehtyyn ruuviin ja sehän passasi:

Seuraavaksi ruuvin kantaan piti tehdä viiden asteen päästö. Teräkelkkaa tässä sorvissa käännetään kelkan alta löytyviä ruuveja löysäämällä ja kelkkaa kääntämällä. Käytin tässä operaatiossa apuna valmistajan merkitsemää mitta-asteikkoa, sillä tämä ominaisuus ruuvissa ei mielestäni ollut kovin kriittinen, että onko se 4.8 vai 5.3 astetta...

Sorvasin päästöä reilusti, jotta tästä olisi varaa lyhentää lopulliseen mittaan.

Ennen katkaisutyökalun käyttöä olin kokeillut manuaalisesti kahdesta veivistä yhtäaikaa veivaamalla tehdä viisteen ruuvin sisäpuolelle... Ja yllättävän nopeastihan se potuiksi meni. Onnistuin tekemään vain askeleen ruuvin reunaan ja se piti sitten tasoittaa 45 asteen kulmaan katkaisutyökalun terää kääntämällä. No, toivottavasti tämä virhe ei haittaa, piiloonhan ruuvi käsittääkseni jää sisäpuolelta...

Ruuvin katkaisun jälkeen pitää pinnat vielä tasoittaa. Kierrettä ja ruuvia suojaamaan leikkasin alumiinitölkistä palasen jonka puristelin pihdeillä ruuvin ympärille:

Mittakuvassa ruuvin kanta on 3 mm paksu, joten käytin 3 mm:n poranterää leikkuupinnan paksuuden määrittämiseksi sorvin pakan ja terän välissä tällä tavalla:

Ja viimeinen työvaihe oli tältä osin valmis:

Loppukatselmointi ja loppusanat

Nyt kun kappaleet olivat valmiita, pystyin mittaamaan lopulliset mitat ja kuinkas tässä kävikään...

Yhteenvetona voidaan sanoa, että eihän tämä nyt ihan nappiin mennyt. Alla olevassa kuvassa on merkitty punaisella epäonnistuneet toleranssit ja vihreällä onnistuneet. Pahin mittavirhe on ruuvin kierreosassa ja jälkeenpäin mietittynä monessa työvaiheessa olisikin ollut parantamisen varaa.

Lopputuloksena kuitenkin valmis osa, jonka soveltuvuus jää toistaiseksi arvoitukseksi. Asia selviää kunhan kollega saa osan käsiinsä. Tämä oli kuitenkin mukava ja mielenkiintoinen harjoitustyö vaikkakin virheitä tuli tehtyä, mutta ei voi oppia uutta jos ei tee virheitä.

Kiitos ja adjö!