金属製ピニオンギアの穴を少し大きくしたいのですが良い方法は無いでしょうか？

当方、機械加工素人です。
ボール盤は持っていますが、旋盤は実物を見た事もありません。

金属加工経験の豊富な方に質問させて頂きます。
経験から得た勘でお答え頂けたら幸いです。

以下URLの穴径3mmのピニオンギアを
模型用モーターの3.17mm径の軸に付けるべく、ギアの穴径を大きくしているところです。

https://www.monotaro.com/p/3684/0386/?displayId=4

以下の方法で穴を大きくしましたが、穴が中心からずれた方向に変位して拡大されてしまい
使い物になりません。

①大き目のドリルチャックを厚手の板に接着した治具を作成しました。
　これによって、ドリルチャックは垂直に立ちます。
②そのドリルチャックにピニオンギアを固定し、
　ボール盤の加工台上に置きます(固定ではありません)
③ボール盤に3.2mmのドリルを付け、切削油を吹きつけながらゆっくり切削。

＜質問１＞
上記③でドリルではなく以下URLのリーマで加工したら、
穴の中心がずれる事なく拡大出来そうでしょうか？
また、上記①②で決定的に不味い事がもしあればご指摘下さい。

https://www.monotaro.com/p/4978/4795/?displayId=4

＜質問２＞
3.17mm径の軸にはめる穴をあけるのに、
刃径3.18mmのリーマドリルはベストと言えるでしょうか？
ラジコン部品程度の精度があれば良いです。
上記リーマは0.005mm飛びのバリエーションから選べるので、
よりベターと思われる選択があればお教え下さい。

＜あとがき＞
かつては同等品をタミヤが販売していましたが現在は販売中止となりました。
国内、海外の類似品や在庫を当たりましたが一定数を入手するのはほぼ不可能な状態。
個人であるため、追加工が可能な業者から取り寄せる事も難しい状況の中、
この度は自分で加工するしかないという前提での質問となります。

No.5 ベストアンサー 回答者： ichien2 回答日時： 2016/09/16 15:24

こんにちは。

主にフライス盤での部品加工をしている者です。
　これまでの回答には奨められないものもあります。私なりの考えを記しておきます。
１．シャフトを細くする。
　サンドペーパーの使用を奨められない点は二つあります。
　ペーパーを平たい板に貼り付けてシャフトの全体に均一に当たるようにしないと、仕上がりがうまく行かない。それならば油目の平やすりを平らに当てておいてモーター自体を回す方が確実です。
　もう一つはペーパーで片側0.085も磨り落とすのは並大抵の作業ではありません。これはやってみればすぐ解ります。ですのでシャフトを細くするのであるなら平やすりの使用を奨めます。
２．ギヤの内径を広げる。
　A.ギヤの材質は写真のものであるなら真鍮なのでそれほど切削が困難なわけではありません。リーマーの使用が最も確実です。
　ただしボール盤で回して使う場合には、作業の段取りが確実でないと具合が悪くなります。段取りと言ってもそれほどのものではありません。そのギアを確実に固定できるチャックを持っているかどうかです。ここで言うのは↓のようなチャックです。
https://www.monotaro.com/g/00185284/?t.q=%8EO%95 …
チャック自体の外径の大小は問いません。これをボール盤のテーブルに載せて、ギアをくわえます。切削部分が少ないのでチャックはボール盤のテーブルに固定しなくても事故は起きないでしょう。ただし、チャックが回されないように固定ハンドルを差す穴に適当な太さの棒を差し込んで、それを受ける止める支えをテーブルの上に作っておく方が良いです（テーブルの溝に長めのボルトを固定しておく、など）。
　回転は最低にします。３段変速なら600程度でしょう。ボール盤のハンドルを少しづつおろして削ってください（一度に0.５ミリ以下の気持ちでやります）。ドリルでの穴あけのように力を入れないで、慎重に進めます。もちろん切削油は必要です。
　ストレート刃のハンドリーマならば2500円ほどです。今探したところではこれが最も安いようです。
https://www.monotaro.com/g/00532964/?t.q=%83n%83 …

　B.さて独立したスクロールチャックの手持ちがない場合はどうするか。
　例えば。ドリルチャックにギヤをくわえる。→タップハンドルにリーマを固定して、それを手で回す。
https://www.monotaro.com/p/0733/3803/?t.q=%83%5E …
　この場合慣れればボール盤の主軸を回転させて作業を出来るようになるかもしれません。ギアとリーマの心を良く合わせたうえで、タップハンドルをテーブルに固定してしまえば確実で能率も上がるでしょう。
　リーマは多数の刃が切ってあって、なるべく下穴に対して傾かないようになっています。ハンドリーマと言うとおりで、品物を固定しておいてリーマを手で回して仕上げるということもあります。ですがだからと言ってかならずうまくまっすぐ行くわけではありません。やはりそれなりの段取りはする方が良いと思います。

　尚本件では止めネジ使用なので、シャフトの径よりもゼロからプラス0.01～0.02の仕上がりで構いません。リーマの仕上がり寸法は表記プラス0.005程度になります（やり方がまずいともう少し広がる可能性はあります）。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

今回のケースにおいてリーマの使用が適していること、ピニオンを適切に固定・設置し、回転も送りもゆっくりと慎重に行うこと、その他各参考値等重要な事項に加え、有用な情報を多く頂き、大変感謝致します。
ご紹介頂いたリーマを入手の上、早速試してみたいと思います。

ありがとうございました。

お礼日時：2016/09/16 22:04

No.4 回答者： GooUserラック 回答日時： 2016/09/16 01:38

No.1 この回答へのお礼への返答です。

目の細かい平やすりで良いと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
「ゴリゴリ」ではなく「シャーッ」という感じで平らに。
という感じですね。

お礼日時：2016/09/16 01:43

No.3 回答者： miran_2006 回答日時： 2016/09/15 08:38

＃２です。

ちょっと追記します。
リーマーを揃えるのは金銭的にも大変です。
おそらく小さめのモーターだと思いますので、簡単にやる場合、＃１さんが言うシャフトを細くする方法も有効です。
モーターを通電して回転させた状態で、サウンドペーパーを押し当てると、軸が削れて細くなっていきます。
ある程度削ったら、太さを測り、削り足していくようなやり方で、Φ3.02くらいまで細くできれば、OKです。
サウンドペーパーは耐水のもので、水か油を少量たらして使うと、よく削れます。ｗ
ただし、くれぐれも巻き込まれないように注意してください。ｗ

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
圧入する際の重なり部分は12～24μｍが適当との事で、勉強になりました。
また、サンドペーパーでシャフトを削る有様がリアルに表現されており、参考になります。

ちなみに今回は、ピニオンギヤの断面図を見て頂くと判ると思いますが、
軸にスポッとはめて芋ネジで固定するタイプです。

穴径に関して、軸径を上回る形になると思いますが、
①「穴径＝軸径＋10μm」である事は適切か。
②また、実際にリーマの刃径どおりの大きさの穴が空いてくれるものかどうか。
③さらに、それは元穴と同一の中心を持つ穴となってくれるのか。（ここに関しては、ぶっちゃけ懐疑的です）
という点が、質問の趣旨となります。

お礼日時：2016/09/15 23:39

No.2 回答者： miran_2006 回答日時： 2016/09/15 08:28

ギアの穴をシャフトより大きくしてしまうと空回りして使い物にならなくなりますよ。

ｗ
この場合、しまり嵌めの、はめあい公差になってくると思います。
Φ３サイズで、ｐ６公差で＋6～＋12μｍ、P６公差で-6～-12μｍなので、重なり部分は12～24μｍとなります。
よって、軸の3.17が正確であるのなら、穴は3.16～3.15程度が良いと思います。
その状態で、ギアをハンマーなどでコツコツ叩きながら圧入します。

No.1 回答者： GooUserラック 回答日時： 2016/09/15 01:04

逆にモーターの軸を削るほうが簡単のような気がします。

モーターを回転させておいてやすりを軽く当てて削れば軸もずれないし…

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
この方法を用いる場合、同じ番手を使うとして、以下のヤスリのうちどれがお奨めでしょうか？

①棒ヤスリ
②ダイヤモンドプレート
③紙ヤスリ
④その他　お奨めがあれば

お礼日時：2016/09/15 23:48