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Drehbarer Schraubstock.

Bei Hemingway habe ich einen Material-Satz für einen Schraubstock gefunden. Der Wechselkurs stand gerade günstig, so habe ich den Satz bestellt. 

Nach ca. 14 Tagen war das Paket bei mir.

Mit dabei sind alle Teile, die zur Fertigung benötigt werden.

Die Zeichnungen sind wieder im anglo-amerikanischen Maßsystem angegeben. Ich habe alles auf metrische Maße umgerechnet.

Die Befestigungsgewinde der Einzelteile waren metrisch. Die Spindel werde ich auch metrisch machen.

Vorgesehen war hier ein Gewinde mit 3/8" x 16 Gang.  Das entspricht etwa M 10.

At Hemingway I found a set of materials for a vice. The exchange rate was just favorable, so I ordered the set. 

After about 14 days the package was with me.

Included are all parts needed for the production.

The drawings are again in the Anglo-American measurement system. I converted everything to metric measurements.

The mounting threads of the parts were metric. I will also make the spindle metric.

The intended thread here was 3/8" x 16 gear.  That corresponds to about M 10.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Übersichtsplan.
Alle Rechte an den Zeichnungen liegen bei  Hemingway-Kits. Die Veröffentlichung der Zeichnung wurde mir erlaubt.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Das ist der Teilesatz.
Alle Schrauben sind metrisch.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). So schaut der Schraubstock am Ende der Fertigung aus.

29.09.2020

Gestern war es dann so weit. Teil 1, die Grundplatte habe ich fertig gestellt. Es fehlt noch die 360° Graduierung und die Pass-sitze der Passleisten, die aber erst später angebracht werden.
Zunächst wurde der Guss-Rohling auf das große Planscheiben-futter gespannt und die Unterseite plan gedreht.
Im Anschluss wurde auf der Oberseite das Zentrum des runden Guss-Ansatzes angerissen. Das habe ich mit dem Zentrier-winkel gemacht. Wieder auf dem Planscheiben-futter wurde dieses Zentrum ausgerichtet und gebohrt, sowie die Bohrung auf 19,5 mm ausgedreht und mit einer 20 mm Reibahle aufgerieben. Die Oberfläche wurde soweit abgedreht, dass keine Gusshaut mehr sichtbar und die Oberfläche glatt war.
Nun konnte die 20° Schräge angedreht werden. Der innere Absatz wurde auf die erforderliche Tiefe und Durchmesser ausgedreht. Das Zentrum wurde mit dem Rollkörner abgestützt und die Oberseite des Aufspannflansches wurde gedreht.
Die Nut für die Spannschrauben des eigentlichen Schraubstockes wurde auf die erforderliche Tiefe und breite eingestochen. Dazu habe ich mir aus einem abgebrochenen 6 mm Hartmetallfräser eine Stechstahl geschliffen.
Nun wurde das Teil auf die Fräsmaschine genommen und die Außenkonturen des Spannflansches wurden bearbeiten.
Zum Schluss wurden die Befestigungslöcher angerissen und gebohrt. Bei den Positionen der Löcher habe ich mich an den Gegebenheiten meines Fräsmaschinen-Tisches orientiert. Meine T-Nuten sind jeweils 50mm auseinander.
Um den Schraubstock auch auf der Drehmaschine zu spannen (dort habe ich einen Nuten-Abstand von 75 mm), wurde auch dieses Maß berücksichtigt.
Eine 19 mm Bohrung bis zur Nut wurde von unten eingearbeitet.
Nun konnte ich die Grundplatte, mit einem 20 mm Spannbolzen auf dem Rundtisch spannen. Durch die 19 mm Konterbohrung konnte ich einen T-Nutenfräser mit 6 mm Schaft von unten einführen und in dem Spannzangenfutter der Fräsmachine spannen und die T-Nut fertig fräsen.

Der T-Nutenfräser war eigentlich zu klein und auch nicht Leistungsfähig genug. Ich habe mir aus China mehrere Hartmetall T-Nutenfräser bestellt. Damit werde ich die Nut nochmals nachfräsen.

Yesterday was the day. I finished part 1, the base plate. The 360° graduation and the register seats of the register strips are still missing, but they will be attached later.

First, the cast blank was clamped on the large faceplate chuck and the underside turned flat.

Then, the center of the round casting shoulder was scribed on the top side. I did this with the centering angle. Again on the faceplate chuck, this center was aligned and drilled, and the bore was turned out to 19.5 mm and reamed with a 20 mm reamer. The surface was turned down until no casting skin was visible and the surface was smooth. 

Now the 20° bevel could be turned on. The inner shoulder was turned out to the required depth and diameter. The center was supported with the roll punch and the top of the clamping flange was turned.

The groove for the clamping screws of the actual vise was cut to the required depth and width. To do this, I ground a parting tool from a broken 6 mm carbide cutter.

Now the part was taken to the milling machine and the outer contours of the clamping flange were machined.

Finally, the mounting holes were scribed and drilled. I based the positions of the holes on what was on my milling machine table. My T-slots are each 50mm apart.

In order to clamp the vise also on the lathe (there I have a groove distance of 75 mm), this dimension was also taken into account.

A 19 mm hole to the groove was machined from below.

Now I could clamp the base plate with a 20 mm clamping bolt on the rotary table. Through the 19 mm counter bore, I could insert a T-slot cutter with 6 mm shank from below and clamp it in the collet chuck of the milling machine and finish milling the T-slot.

The T-slot cutter was actually too small and also not powerful enough. I ordered several carbide T-slot cutters from China. So I will re-mill the groove again.


Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Die Drehplatte hat noch Schlitze für die Passstücke erhalten, sowie entsprechende Befestigungsbohrungen.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Ein zentraler Passbolzen, der sowohl in die Drehplatte und in den eigentlichen Schraubstock eingreift.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Unterseite des Schraubstockes. Hier greift der zentrale Passbolzen ein.

Den eigentlichen Schraubstock habe ich schon mal vorgefräst. Der Schwalbenschwanz für die bewegliche Backe wurde schon fertig gestellt. Den Sitz für die eigentliche Schraubstockbacke habe ich ebenfalls gefräst. 

Es fehlt noch die Überfräsung vom Spannteller und der Außenkonturen.

Die Bohrung für die Spannmutter wird später eingearbeitet.

I have already pre-milled the actual vise. The dovetail for the movable jaw has already been completed. I have also milled the seat for the actual vise jaw. 

The milling of the clamping plate and the outer contours is still missing.

The hole for the clamping nut will be machined in later.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Drehteller und Schraubstock Grundplatte zusammen gesteckt.



Den Schwalbenschwanz mußte ich nochmals etwas nachfräsen. Der selbst gebaute Wendeplatten-Fräser hatte einen zu großen Eck-Radius. Mit einem HSS 60° Fräser wurde nochmals ein feiner Span abgenommen. Dazu habe ich das Schraubstock-Unterteil auf die Fräsmaschine gespannt und mit einem Feintaster an der festen Backe ausgerichtet. Den Sitz der festen Backe habe ich dann auch nochmal fein überfräst.

Die nächste Arbeit war, den Radius am Drehteller zu fräsen. Dazu habe ich das Teil auf den Rundtisch gespannt. Zur Zentrierung konnte ich den Zentrierzapfen verwenden, denn der Passsitz im Rundtisch hat das gleiche Maß.

Mit einem 12 mm Schruppfräser wurde der Radius vorgefräst und im Anschluss mit einem 12 mm Schlichtfräser fertig gestellt. 

I had to re-mill the dovetail a bit again. The self-built insert cutter had too large a corner radius. With a HSS 60° milling cutter a fine chip was taken off again. To do this, I clamped the vise base on the milling machine and aligned it with the fixed jaw using a fine caliper. I then also fine milled over the seat of the fixed jaw again.

The next job was to mill the radius on the rotary table. To do this, I clamped the part to the rotary table. I was able to use the centering pin for centering, because the fit in the rotary table has the same dimension.

The radius was pre-milled with a 12 mm roughing cutter and then finished with a 12 mm finishing cutter. 

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Aufspannung auf der Fräsmaschine.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Aufspannung auf dem Rundtisch.
Die Knebelschrauben musste ich allerdings entfernen.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Fertig zusammen gesetzt.
Die Aufnahmebohrung für die Spindelmutter wird erst später gemacht.

13.10.2020

Der Schraubstock nimmt langsam Gestalt an.


Heute habe ich die bewegliche Backe fast fertig gefräst.
Schwalbenschwanz ist fertig und passt.
Innerer Auschnitt für die Spindelmutter ist passend.
Außen Konturen, bis auf die endgültige Höhe und die Backenauflage ist auch gemacht.

Zunächst habe ich den Rohling mit der Oberseite (die war relativ gerade und hat nicht gewackelt) auf den Frästisch gespannt.
Als Anschlag habe ich eine 12mm Passleiste in die hintere Führungssnut vom Frästisch gelegt und den Rohling mit Pratzen gespannt.
Nun wurde die Unterseite vom Schraubstock etwas abgefräst und in der gleichen Aufspannung auch die Seiten bis auf 0.5 mm Rechtwinklig gefräst.
Nun konnte ich die Backe auf die Unterseite stellen und die Oberseite bearbeiten. Hier habe ich ca. 1mm bis zu Endmaß stehen lassen.
Die Backe konnte nun im Schraubstock, den ich zuvor mit dem Feintaster genau ausgerichtet habe, gespannt werden.
Der Schwalbenschwanz war als nächstes dran.
Zunächst nur vorgefräst und am Ende mit dem HSS Fräser den Schwalbenschwanz fertig gefräst. Zunächst nur erst mal die Seite , die keine Stellleiste bekommt. Dies wurde immer wieder probiert, ob sie auf den Schraubstock passte.
Danach war die andere Seite dran. Hier auch wieder immer wieder Probieren ob die Stellleiste passt. ein Zehntel Luft macht da nichts aus. Es wird ja mit der Stellleiste ausgeglichen.
Nun wurde die bewegliche Backe auf sein Unterteil aufgesetzt und die Seiten bündig zur festen Backe gefräst.
Im Anschluss wurde der Ausschnitt für die Spindelmutter gefertigt.
Noch zu erledigen ist, - der Ausschnitt zum Einsetzen der Spindelmutter.
- die Bohrung für die Spindel, sowie die Bohrungen für die Stellschrauben und die Aufsatzbacke.


The vice is slowly taking shape.


Today I have almost finished milling the movable jaw.

Dovetail is finished and fits.

Inner cutout for the spindle nut is matching.

Outside contours up to final height and jaw rest is also done.

First, I clamped the blank to the router table with the top side (which was relatively straight and didn't wobble). 

As a stop I put a 12mm fitting bar into the rear guide groove of the router table and clamped the blank with claws.

Now the bottom side was milled off a bit by the vice and in the same clamping also the sides were milled to 0.5mm square.

Now I could put the jaw on the bottom side and machine the top side. Here I left about 1mm to the final dimension.

The jaw could now be clamped in the vice, which I had previously aligned precisely with the fine probe. 

The dovetail was next. 

First only pre-milled and at the end with the HSS milling cutter the dovetail finished milled. First, only the side that does not get an adjusting bar. This was tried again and again to see if it fit on the vise.

Then it was the other side. Here, too, we tried again and again to see if the adjusting gib would fit. A tenth of an inch of air does not make any difference. It is compensated with the adjusting bar.

Now the movable jaw was placed on its lower part and the sides were milled flush with the fixed jaw. 

Then the cutout for the spindle nut was made.

Still to be done is, - the cutout for inserting the spindle nut.

- the hole for the spindle, as well as the holes for the set screws and the top jaw. 


Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Aufspannung vom Backen-Rohling und überfräsen der unteren Auflage. 

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Ausrichten vom Schraubstock mit dem Feintaster.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Nachdem die Oberseite auch gefräst war, konnte an der Unterseite auf Maß gefräst werden.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Im Anschluss wurde der Schwalbenschwanz gefräst.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Bewegliche Backe mit Schwalbenschwanz und Tasche für die Spindelmutter.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Die Höhe muss noch der festen Backe angeglichen werden.


14.10.2020

Ein paar Bohrungen weiter schaut die Geschichte heute so aus.

Den Ausschnitt um die Spindelmutter einzusetzen wurde eingefräst und die Gewinde für die spätere Abdeckung  geschnitten.

Ich werde die Abdeckung versenken, damit sie nicht an der Oberfläche übersteht. Dazu wird das Abdeckblech genau eingepasst.

Entgegen der originalen Zeichnung habe ich der beweglichen Backe vier, statt der vorgesehenen drei Stellschrauben verpasst.

Die Stell-Leiste wurde auch auf die richtige Länge gebracht. Sie bekam an allen vier stellen der Stellschrauben kurze Anbohrungen. Somit drücken die Stellschrauben nicht nur einseitig. 

Vor dem Zusammenbau habe ich die Gleitflächen noch mit einer Dreikant-Schleiffeile ganz leicht abgezogen. Danach gründlich gereinigt und mit Waffenöl eingesetzt.


A few holes further the story looks like this today.

The cutout to insert the spindle nut was milled and the threads for the later cover cut.

I will countersink the cover so that it does not protrude on the surface. For this purpose, the cover plate will be fitted exactly.

Contrary to the original drawing, I gave the moving jaw four set screws instead of the intended three.

The adjusting bar was also brought to the correct length. Short holes were drilled in all four places of the adjusting screws. Thus the set screws do not press only on one side. 

Before reassembly, I lightly cleaned the sliding surfaces with a triangular grinding file. Then thoroughly cleaned and inserted with gun oil.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Ausschnitt zur Spindelmutter-Montage.
Die Kontermuttern der Stellschrauben gehen gerade so an der Flanschmutter vorbei.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Die Backe bewegt sich saugend ohne merkliches Spiel.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Vier, statt der vorgesehenen drei Stellschrauben.

16.10.2020

Heute habe ich die Spindel und die Schiebe-Platte gefertigt. Weiterhin wurde eine Bronze-Buchse gedreht und mit Loctite 648 eingepresst.

Das Gewinde der Spindel wurde auf der Drehmaschine geschnitten. Die letzten Durchgänge wurden ohne Zustellung durch gefahren.

Ich habe leider keinen passenden Trapez-Gewindeschneider in meinem Fundus gefunden, deshalb habe ich normales M 10 Gewinde genommen. Das Gewinde läuft sehr sauber.


Today I made the spindle and the sliding plate. Furthermore, a bronze bushing was turned and pressed in with Loctite 648.

The thread of the spindle was cut on the lathe. The last passes were done without any infeed.

Unfortunately I didn't find a suitable trapezoidal tap in my fund, so I took normal M 10 thread. The thread runs very clean.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Die Spindel beim Gewinde- Schneiden.
Leider macht mein Handy sehr unscharfe Bilder, oder ich hab das Zipperlein.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Gewinde-Spindel und Schiebe-Platte.
Die Bronze-Buchse ist schon im Schraubstock-Oberteil eingepresst.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Hier sieht man deutlich die Schiebe-Platte, die oben genau 2 mm übersteht.

29.10.2020

Nach über einer Woche Pause, (ich habe das Wohnzimmer neu tapeziert) geht es wieder mit dem Schraubstock weiter.
Die Spindelmutter wurde aus Bronze gefertigt und eingebaut. Die Schraubstock-Backen wurden angefertigt und die entsprechenden Gewinde in den Schraubstock geschnitten. Zu guter Letzt wurde auch noch ein Schlüssel mit 10 mm Vierkant angefertigt.

Danach habe ich die Abdeckplatte gefertigt und auch den Ausschnitt in die bewegliche Backe gefräst. Die Abdeckplatte wurde eingepasst, damit sie nicht übersteht.

Die T - Nut im Drehteller habe ich nochmals nachgefräst und die entsprechenden Schrauben angefertigt.


After a break of more than a week, (I have re-wallpapered the living room) it goes on again with the vice.

The spindle nut was made from bronze and installed. The vise jaws were made and the appropriate threads were cut into the vise. Last but not least, a wrench with 10 mm square was made.

After that, I made the cover plate and also milled the cutout in the movable jaw. The cover plate was fitted so that it does not protrude.

The T - groove in the turntable I have milled again and made the appropriate screws.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Abdeckblech eingepasst und verschraubt.
Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Der Schraubstock ist soweit fertig. An der Drehplatte fehlt noch die Graduierung.

Die Graduierung am Drehteller wurde angebracht. Das war eine Fleißarbeit.
Am Schraubstockkörper wurde noch eine Einfräsung für einen einstellbaren Nullstrich-Träger eingefräst. Die Platte wird mit zwei M3 Schrauben gehalten.
Nach der entgültigen Montage, wird der Schraubstock auf dem Fräsmaschine-Tisch gespannt und mit dem Fühlhebelmessgerät genau ausgerichtet. Dann wird erst der Nullstrich an diesem verstellbaren Nullstrich-Träger angebracht.


The graduation on the turntable was attached. This was a hard work.

A recess for an adjustable zero line support was also milled into the vise body. The plate is held in place with two M3 screws.

After final assembly, the vise is clamped on the milling machine table and precisely aligned with the feeler lever gauge. Only then is the zero line attached to this adjustable zero line carrier. 

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Anordnung zum Gravieren der Gradeinteilung. Das Graviergerät habe ich vor paar Jahren, ebenfalls von Hemingway, gebaut.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Für die Befestigung auf dem Teilgerät, habe ich zusätzlich zwei Durchgangslöcher für M 5 Schrauben gebohrt. Diese stören die spätere Funktion nicht.
Die Zentrierung auf dem Teilgerät erfolgt durch einen 20 mm Passbolzen, der in den Drehtisch und die Schraubstock-Drehplatte eingreift.


Noch eine kleine Anmerkung zur Herstellung der T-Nut.
Sicherlich kann man diese mit Hakendrehmeißel herausarbeiten. Ich bin einen anderen Weg gegangen. Die Nut habe ich zunächst auf der Drehmaschine von der Oberseite aus eingestochen. Im Anschluss wurde eine 19mm Freibohrung von der Unterseite bis zur Nut eingearbeitet. Nun konnte ich mit einem Woodruff-Fräser, der in etwa die Maße der späteren Nut hatte, die Nut fräsen.
Dazu habe ich den Fräser mit seinem 6mm Schaft von unten durch die 19mm Freibohrung und die Nut in eine Spannzange gespannt.
Mit mäßiger Drehzahl und viel Luftkühlung konnte ich die Nut fertigen. Sie paßte allerdings in ihrer Höhe nicht. Der Fräser machte lediglich einen Schlitz von 2,5mm und ist in der Breite nicht nachstellbar.
Aus China habe ich mir Hartmetall-T-Nutenfräser mit entsprechenden Abmaßen 1/2" x 1/4" x 5mm  Schaft 6mm  bestellt. Als diese geliefert waren, habe ich die Nut in gleicher Weise nochmals nachgefräst und auf eine Höhe von 5,5mm gebracht. Die Spannbolzen haben später eine Höhe von 5 mm und passen perfekt. Diese Hartmetallfräser sind eigentlich zur Holzbearbeitung gedacht, aber in Grauguss gehen sie auch, nur muss die Drehzahl und der Vorschub angepasst werden.

Another small note on the production of the T-slot.

Surely you can work this out with hook chisels. I went a different way. I first cut the groove on the lathe from the top side. After that, a 19mm clearance hole was machined from the bottom to the groove. Now I could mill the groove with a Woodruff cutter, which had approximately the dimensions of the later groove.

To do this, I clamped the router bit with its 6mm shank from the bottom through the 19mm clearance hole and the groove into a collet.

With moderate speed and lots of air cooling, I was able to make the groove. However, it did not fit in height. The cutter only made a slot of 2.5mm and is not adjustable in width.

I ordered carbide T-slot cutters from China with appropriate dimensions 1/2" x 1/4" x 5mm shank 6mm. When these were delivered, I re-milled the groove in the same way again and brought it to a height of 5.5mm. The clamping bolts later have a height of 5mm and fit perfectly. These carbide cutters are actually intended for woodworking, but in gray cast iron they also go, only the speed and feed must be adjusted. 

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Gesamtansicht, der Nullstrich-Träger fehlt noch.
Die Zehner-Gradzahlen fehlen ebenfalls noch.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Gradzahlen und Nullstrich-Träger.

Nullstrichträger, Gradzahlen und Nutenleisten für den Frästisch habe ich angefertigt und angebracht 

Nachdem der Schraubstoch auf der Fräsmaschine mit den Spannschrauben montiert war, habe ich ihn mit dem Feintaster ausgerichtet. Der Nullstrichträger wurde angebracht und genau auf Null gesetzt.

Der drehbare Schraubstock ist nun fertig.

Es war eine sehr interessante Arbeit.

I made and mounted the zeroing beams, degrees and groove bars for the milling table 

After mounting the screw stub on the milling machine with the clamping screws, I aligned it with the fine probe. The zeroing beam was attached and set exactly to zero.

The rotating vise is now finished.

It was a very interesting job.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Passfedern und Spannbolzen für die Fräsmaschine. Die Passfedern wurden mit M3 Schrauben befestigt.

Bild in Lightbox öffnen (open image in lightbox). Nullstrich-Träger genau ausgerichtet.