研削は、機械製造業界における金属切削の一般的な方法です。 ベアリング加工業界でも広く使用されています。 熱処理により焼き入れを行った軸受部品は、研削加工時に網状割れや規則的な割れが発生する場合があります。 配列された小さな亀裂は研削亀裂と呼ばれ、軸受部品の外観に影響を与えるだけでなく、さらに重要なことに、軸受部品の品質に直接影響します。 この記事では、その特徴と原因について説明します。ベアリング研削亀裂、および対応する予防措置。
1. 軸受研削割れの特徴
研削割れは一般的な焼入れ割れとは明らかに違います。 研削割れは研削面のみに発生し、深さは浅く基本的に同じです。 軽度の研削割れは、研削方向に垂直な平行線に対して垂直または近接しており、規則的に配列した帯状割れである。 これは最初のタイプのクラックです。 おおよそ 0.03-0.15ram で、亀裂は 2 番目のタイプの亀裂である酸腐食後に明らかです。
2. 軸受の研削割れの原因
軸受の研削割れの発生は研削熱が原因であり、研削中の軸受表面温度は 800-1000 度以上に達することがあります。 焼入れ鋼の組織は、マルテンサイトと一定量の残留オーステナイトからなり、膨張した状態（焼き戻しされていない状態）にあります。 マルテンサイトは鋼中の炭素含有量の増加に伴い膨張収縮が大きくなるため、軸受鋼の表面に研削割れを発生させることは特に重要です。 焼入れ鋼中の残留オーステナイトは、研削時の研削熱の影響で分解し、徐々にマルテンサイトに変態します。 この新しいマルテンサイトは部品の表面に集中し、ベアリング表面の局所的な膨張を引き起こし、部品の表面応力の増加は研削応力の集中につながり、連続研削は表面研削亀裂の生成を加速します; また、新マルテンサイトは比較的大きく、研削時に研削割れの発生を早めやすい。
一方、研削盤で部品を研削する場合、部品にかかる圧力と張力の両方が研削割れの発生を促進します。 研削中の冷却が不十分な場合、研削中に発生する熱により、研削面の薄層が再オーステン化され、再び焼入れマルテンサイトに急冷されるため、表層に追加の構造応力が発生します。 研削による発熱と相まって、軸受面の温度上昇と冷却が非常に速くなり、この構造応力と熱応力が重なって研削面に研削割れが発生することがあります。
3. 研削割れ防止対策
以上の分析から、研削割れの根本的な原因は、焼入れ中のマルテンサイトが膨張状態にあり、応力が存在することであることがわかります。 このような応力を低減・除去するために、応力除去焼戻し、つまり焼入れを行う必要があります。 焼き戻し後、浪費時間は4時間以上でなければなりません。 焼戻し時間が長くなるにつれて、研削割れの可能性が減少します。 また、100℃程度まで急熱した後、急冷すると割れてしまいます。 コールドクラックを防ぐために、部品は約150-200度で焼戻しする必要があります。 ベアリングが 300 度まで加熱し続けると、表面が再び収縮し、クラックが発生します。 割れを防ぐために、ベアリングは約 300 度で焼戻しする必要があります。 なお、300度前後で焼戻しを行うと硬度が低下するため、使用には不向きですのでご注意ください。 また、1回の焼戻しでも研削割れが発生するため、2次焼戻しや人工時効処理を行うことができ、非常に有効です。
研削割れは研削熱が原因となるため、研削熱を下げることが研削割れ解消の鍵となります。 一般的には湿式研削法が用いられますが、いくらクーラントを噴射しても研削時に研削面にクーラントが間に合わないため、研削点の研削熱を下げることができません。 クーラントは、研削砥石の研削点と部品を研削後に即座に冷却することしかできず、同時に研削点を急冷することができます。 したがって、使用するクーラントの量を増やすことは、研削領域での研削熱をできるだけ減らすための主要な対策の 1 つです。 乾式研削方式の場合、研削送り速度が小さいため、研削割れを低減できます。 しかし、この方法の効果はあまり大きくなく、粉塵が多く作業環境に影響を与えるため、採用するのには適していません。
砥石は硬度が柔らかく、砂粒が粗いものを使用して研削することで、研削熱を抑えることができます。 ただし、粗い粒子は部品の表面粗さに影響します。 表面粗さが要求される部品の場合、この方法は使用できないため、一定の制限があります。 粗挽きと細挽きに分けられます。 粗挽きには粒子の粗い軟質砥石を使用し、強力に研ぐのに便利で能率が上がります。 次に、より細かい砥石を使用して仕上げ研削を行い、研削送り速度は小さくなります。 粗挽きと細挽きで2セット使用するのが理想的な方法です。
また、砥石砥石の自生性能の良い砥石を選択し、砥石表面のゴミを時間内に除去し、砥石送り量を減らし、砥石回数を増やし、研ぎ回数を減らすことも、研削割れを減らす有効な方法です。テーブルの速度。
砥石と部品の回転速度も、影響を与える主な要因の 1 つです。 砥石の大きな回転振れや部品の大きな移動量が研削割れの原因となります。 砥石や部品の回転精度を適時に向上させ、研削割れの原因となるさまざまな要因を可能な限り排除します。
4. 軸受鋼の表面の研削割れを防止する方法
研削工程では、軸受鋼の表面に研削割れが発生しないようにするための主な方法として、次の方法があります。
①研削熱を下げて研削割れを解消する。 の
②粗挽きと細挽きに分かれます。 粗研削には、粒子の粗いソフト砥石を使用して研削します。 の
③ 砥石砥石は自己研ぎ性能の良い砥石を選び、砥石表面のゴミを時間内に除去し、砥石送りを減らし、砥石回数を増やし、テーブルの速度を落とします。 の
④ 砥石や部品の回転精度を適時に向上させ、研削割れの発生を極力なくす。
