機械部品の材質・熱処理の考え方について

質問

機械設計の際の回転軸やスライド部等、どのような基準や根拠から材質や焼入れ硬度等を選定していますか？（例えば某商社のカタログに載っている回転軸もS45CのままのものやSCMの調質品等ありますよね？）ご指導頂きたくお願い致します。

回答No.3

noname#230359

材質：基本はＳＳ材（ＳＰＨＣ、ＳＰＣＣ含む）で用途に応じてＳ４５ＣまたはＳ４３Ｃの調質材（焼ならしのみ）を利用。
　　　合金鋼、アルミ材などは特別の需要がある場合のみ採用。先ず利用するメリットは普通ないと考えていいく
　　　らいです。特殊用途で採用。
　　　回転軸の場合は疲れ寿命予測、製品寿命予測、部品交換の難易度などが関わってきます。ＳＣＭ材の採
　　　用はコストとの関係になります。（加工コストが特に問題になります。焼入れなどで硬度の処理を行う場合はＳ
　　　４５Ｃ材などを基本にします。ＳＣＭ材を安易に使うと加工不能、過剰品質などの問題がでてきます。また、製
　　　品のコスト絞込みなどの根拠がみえなくなります。）

熱処理、表面処理：磨耗が問題になる場合は焼入れ、硬質クロムメッキなどを必要に応じて考慮。

先のお二人の回答も十分傾聴すべきものがあります。

参考URL：

http://www.de-products.co.jp/

お礼

大変参考になりました。今後もご指導頂ければ幸いです。有難うございました。

回答No.2

noname#230359

うちでは設計時に回転軸や歯車などは当然強度計算を行っていますよ。信頼度（安全率等）を根拠にしています。
歯車などはJISなどに強度計算方法が記載されてます。参考にして下さい。

確かに経験的に引き継がれてくる場合も多いですね。
歯車ではHv500700程度、浸炭など主に熱処理として選択されます。
材質はSCMなどが多いですね。

お礼

今までは実績等を参考にしていましたが、基本計算位はできるよう勉強してみます。有難うございました。

回答No.1

noname#230359

恐らく、きちんとした強度計算や
設定方法があると思いますが、
私共が設計する場合は、過去の実績に基づいて
設計しています。
大体は、一般に入手しやすいＳ４５ＣやＳ５５Ｃの無垢材を基本にし、磨耗等の度合いで焼入れや窒化を行います。（焼入れ強度は母材の種類である程度決まってくるので、あまり深く考えません＾＾；）
強度だけを考えると、ＳＣＭやＳＫ材の選択肢もあるのですが、ギア等の加工を行う場合、加工性を考えると中々難しい為、できる限り使用しない様にしています。
で、ライフテストを行い、最終仕様を決めます。
又、摺動部で精度が要求され、焼入れ後の精度が確保できない時や耐食性が要求される時等はオーステナイト系ステンレスを無垢で使用したりします。
ちょっと不安や疑問があるときは、加工業者に相談しています。
私としても、こういった方法が必ずしも正しいとは思いません。
試作費用がかかり、下手をすればかなりの時間が掛かる事もあります。
ただ、性能だけでなく納期やコストも考えなければならない状況では、有効な手段ではないでしょうか？
最終的には実際に加工する業者の人の言う事が、
一番参考になると思いますよ。

お礼

「性能だけでなく納期やコストも考えなければならない状況では、有効な手段ではないでしょうか？」同感です。細かい点までアドバイス有難うございました。