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軸受け鋼、バネ鋼の切削加工、研削加工時間の件

械加工工場で働いています。 材質の違いによる切削、研削加工時間の変化について教えて下さい。 定常的に実施している、S-C材(機械構造用炭素鋼)での切削、 研削加工の実績は例えば下記です。 鍛造加工後、熱処理した長さ500mm×縦50mm×厚み40mm の板状の材料の一面(長さ500mm×縦50mm)を フライス盤にて2mm程度切削加工した後に、0.5mm程度 研削加工して三角印三つまで仕上げる。 加工前の熱処理は900℃×1.5h後に空冷。 この場合に切削加工時間は1.5分/枚 研削加工時間は15~20分/枚。 同様のプロセスを軸受鋼、バネ鋼で実施した場合、 切削加工時間および研削加工時間は長くなるのでしょうか? ・熱処理を実施しているので、両者とも同様な時間で終わる? ・材質の違いから切削性が悪くなり、加工時間が伸びる? 全くの素人で申し訳ないですが、知見のある方、ご教授下さい。

noname#230358
noname#230358

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noname#230359
noname#230359

回答(2)ですが、S50Cの熱処理(組織、硬さ)と研削抵抗との関係をレポートした文献が見つかりました。参考になると思うので再出します。 【鋼の被研削性に及ぼす熱処理の影響】 要約すると 被研削性に対する熱処理の影響を評価するときに、被削材の硬さをパラメータとして整理する例が多く見られる <が>   【 従来の文献の所見 1.緒言 】 ●組織や硬度の異なる鋼材の研削実験において,硬度や組織は研削抵抗には全く影響しなかったと報告 ●焼入れ鋼と軟鋼の研削抵抗を比較した結果、接線方向においては,焼入れ鋼が軟鋼より低いこと<さえ有り得る>   【 本実験による 4.結論 】 ■研削抵抗は,接線法線方向とも被削材の硬度に依存しなかった これは作業に携われば実感できます。 ナマ材よりも適度に焼きの入った方が研削しやすい。WA砥石の減りが違う(研削比)。歪み取りも早い。 何故か? 研削とは火花が出る加工。加工点は焼入れの有無なんて気にしない温度になってしまうから。但しもっと耐熱性がある高合金鋼なら話は別。。。学術的な説明ではないがそう思ってます。

参考URL:
http://ir.lib.u-ryukyu.ac.jp/bitstream/123456789/1994/1/No27p11.pdf

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質問者からのお礼

丁寧に文献まで添付して解説いただいて、ありがとうございます。たいへん興味深い文献で、たいへん勉強になりました。何気なく実施している、加工・研削の作業が、たいへん奥深いものであることが分かりました。わざわざ、調査いただきありがとうございました。これからも、経験と知識を深めていきたいと思います。

質問者からの補足

丁寧に文献まで添付して解説いただいて、ありがとうございます。たいへん興味深い文献で、たいへん勉強になりました。何気なく実施している、加工・研削の作業が、たいへん奥深いものであることが分かりました。わざわざ、調査いただきありがとうございました。これからも、経験と知識を深めていきたいと思います。

その他の回答 (4)

  • 回答No.4
noname#230359
noname#230359

鋼類で焼き入れの硬度が同じ位なら同じ位と考えて良いでしょう。 硬度と引張強さはこの辺りまでは比例しているので、切削加工や研削加工は引張強さに 比例した所要時間と目安的に考えるべきです。

参考URL:
http://www.khkgears.co.jp/gear_technology/gear_reference/img/KHK_title_text_486.gif

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。材質に関係なく、硬度が同じであるならば、引っ張り強さが同じであり、引っ張り強さが同じであるならば、切削、研削加工の所要時間は同じようになる、とのご見解は有益な知識として活用させていただきます。

  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

私も加工時間には大きな違いは出ないと思う。 >鍛造加工後、熱処理した・・・・ 安全策で0.5mmは理解できるが・・・ 適正な熱処理(ならし)がされるなら0.5mmの研削代は大きい位だろう。 いずれにしても研削時の歪みが一番の問題と考えます。

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質問者からのお礼

歪みの点に言及いただき、この点も配慮するべきかと、気がつきました。アドバイスをありがとうございました。

  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

S-C材 軸受鋼 バネ鋼   硬さは殆ど変わらないハズ   C量はS-C材が何を指すかによるが後者2つよりは低い   後者2つは合金元素の量が5%以下の低合金鋼 砥石が何かが問題にはなる。CBNなら硬さを全く気にしない。むしろ軟らかい材料の方が削りしろの限界に達しやすい。 WA砥石なら研削比(消耗率)が効いてパス回数が違ってくるかもしれない。 で、現在実績の加工が限界を極められてゆとりが無いなら別ですが、この3種類を焼鈍後に研削するなら大差ない、挙げられた15~20分というような幅には入ってしまう程度だと思います。

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質問者からのお礼

知見をいただきありがとうございます。熱処理後の硬さに大きな違いはないであろうとのアドバイスを参考に、実際にいろいろとトライアルしてみます。

  • 回答No.1
noname#230359
noname#230359

分りやすい結論から言いますと、材質+熱処理の特性により同じSPECを求めるなら全く加工時間、条件が違います。 例えばS45Cの熱処理でHRC32とSKD11 HRC60(軸受)で同じ刃物や研石が同じ時間使えると思えませんよね! 疑問のある通り、スピード(加工時間)冶工具の磨耗による耐久性、もっと細かく言うならば機会の電気代等々、違いますよ。

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質問者からのお礼

アドバイスありがとうございました。違いがあるとの前提で、いろいろと試してみます。

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