C3 / MW350 旋盤の主軸駆動ギヤ交換

旋盤で長さ 100mmくらいのいびつな形の円柱を削っていたのですが、横着して芯押し台を使わずに作業していたらワークが動いてバイトに食い込んでしまいました。その衝撃で主軸ギヤボックス内の変速ギヤ駆動側が割れてしまいました。

交換部品を用意しました。ヤフオクで1個 1,200円くらいで買えました。
割れたのは小さい方のギヤ 1個だけですが、予備用に小さい方を2個、大きい主軸のギヤも1個購入しておきました。

さあ、ギヤを交換します。

親ネジを回すギヤ類を外します。
制御ボックスも外します。

ヘッドストックを止めているボルトを回すのに邪魔なので、親ネジとモーターも外します。
邪魔なものを外したら、ヘッドストックを固定しているボルト四本を外せば、ヘッドストックが外れます。
特に難しくはないです。

駆動側のギヤを交換するために軸を抜くには、主軸も抜かないと作業できません。
主軸のベアリングカバーを止めているボルトを外しておきます。

ギヤプーラーで押してゆくと、パキ！パキ！と主軸が抜けてきます。かなり固かったです。
monotaroブランドの 150mmのギヤプーラーを使いました。150mmだと少し小さくて 、主軸の端面を押すには 20mmくらい長さが足りませんでしたので、主軸の穴をアングルで塞いで主軸の穴の中にソケットレンチのソケットを詰めて、穴の中のソケットをプーラーで押して主軸を抜きました。

プーラーを持っていなかったので今回monotaroで購入したのですが、150mmのプーラー単品が 4,000円くらい、75mm 100mm 150mmのプーラー3個セットが 4,500円くらいと、単品と3個セットの値段があまり変わらないので、3個セットで購入しました。
本当はもう少し大きなプーラーが欲しかったのですが、150mmを超えるとグンと高価になってしまうので、150mmで我慢です。

抜けた主軸
主軸側のギヤは傷んでいませんでした。

主軸が抜けたら、プーラーで押せば駆動側のシャフトは簡単に抜けてきました。あまりきつくなかったです。

シャフトとベアリングの間がしまりばめになっているのですが、プーラーを使わなくても駆動側のシャフトを抜くことができるように、ボール盤でくわえて回しながらサンドペーパーで研磨して、手で押すだけでするりとベアリングが入るようにしました。
これで次にギヤを交換するときは主軸を抜かずに作業できます。
駆動シャフトのベアリングとヘッドストックのはめ合いは、すきまばめになっていたので指でぐいと押せば外れました。

組み立てます。
主軸をプーラーで抜くと、フランジの反対側のベアリングはヘッドストックに残っている状態ですが、このベアリングが付いている状態だと作業しにくいのでいったんベアリングを抜いておきました。ソケットレンチの大きなソケットをあてがって、内側からプーラーで押すとベアリングが抜けてきました。

主軸をヘッドストックに挿入するのですが、プレスを持っていないのでボール盤をプレス代わりにして主軸を押してみると、キツすぎてボール盤が壊れそうだったので諦めました。しょうがなく主軸をゴムハンマーでトントン叩いて入れました。ベアリング痛むかなー？と思ったのですが大丈夫でした。
フランジと反対側のベアリングはナットを締めていけば入っていきます。が、とてもキツかったです。ナットを閉めっぱなしの状態ではベアリングに与圧が掛かり過ぎていて回転が重いので、ナット側から主軸をゴムハンマーかなんかで軽く叩いて、回転が良い感じになるように与圧を調整します。

ベアリングがもうすこし楽に入るように主軸もサンドペーパー研磨しておけば良かったかも？ 削り過ぎると主軸の回転精度が低下しますが。

主軸を入れてから駆動側の軸を組み込みました。軸を研磨しておいたので、工具を使わずに指で組み付けできます。こちらの軸は少々回転精度が悪くても良いでしょう。
研磨していない場合、主軸を入れる前に駆動側の軸をプーラーで押して入れないと組み付けできません。（主軸を入れた後だとフランジが邪魔でプーラーもプレスも使えないので）

新品のギヤは穴が少し狭くてギヤのスライドがとても重かったので、バリを取って、穴に 12mmのドリルを手回しで通してスムーズにスライドするように調整しました。

無事に修理が完了しました。調子よく削れます。
これからは、横着しないでちゃんと芯押し台で押して削るようにします。