ベアリング研削クラック発生メカニズムと防止策

機械製造業では、研削工程でのアプリケーションの広い範囲、炭素工具鋼や浸炭焼入れ鋼部品の熱処理焼入れ、研削、研削方向は基本的に表面の状態に対して垂直である、多くの場合、亀裂のより規則的な配置の数が多い、つまり、あります。研削クラックこの亀裂は部品の外観に影響を与えるだけでなく、より重要なことに、部品の品質に直接影響を与える。

I.研削クラックのメカニズム

研削クラックは研削の熱によって引き起こされ、研削加工が行われるときの部品表面の温度は、820℃から840℃、あるいはそれ以上になることもある。

焼入れされた鋼はマルテンサイトと一定量の残留オーステナイトを含み、未焼戻し状態では特に激しい膨張状態にある。表面を約100℃まで急速に加熱し、その後急速に冷却すると、収縮が起こるはずで、これが最初の収縮である。この収縮は表面だけに起こり、マトリックスは膨張した状態のままであるため、表層に引張応力が発生し、その結果、最初のタイプのクラックであるマイクロクラックが発生する。温度が300℃まで上昇すると、表面は再び収縮し、第2のタイプのクラックが発生する。マルテンサイトの膨張と収縮は鋼の炭素含有量が増加するにつれて大きくなるため、研削割れは浸炭焼入れ鋼だけでなく炭素工具鋼でも特に深刻です。

研削熱の影響を受け、研削の残留オーステナイトの硬化鋼は、独自の分解で発生し、その後少し徐々にマルテンサイトに変換され、これらの新生マルテンサイトは、研削応力の集中の結果、部品の表面応力を増加させる部品の局所的な体積膨張の結果、部品の表面に集中し、下向き研削に付着し続ける新生脆いマルテンサイトに加えて、研削亀裂の出現を加速することは非常に簡単であり、新生脆い、このような状況の研削は、研削亀裂の出現を加速する可能性が高くなります。このような状況を研削することは、研削亀裂の出現を加速する可能性が高く、一方では、ワーク研削作業上の研削盤では、ワークのために両方の圧力だけでなく、引張力の存在があるので、一緒にお互いを補完し、研削亀裂の形成に寄与する。

研削時の冷却が十分でない場合、研削によって発生する熱によって、研削面の微小な層が再びオーステナイト化し、再び焼入れマルテンサイト化する。その結果、表層にさらなる組織応力が発生し、さらに研削によって発生した熱のために部品表面の温度が急上昇し、このような組織応力と熱応力の重畳によって研削面に研削割れが発生する可能性がある。

II.研削クラックの特徴

研削クラックは、一般的な硬化クラックとは大きく異なり、研削面にのみ発生し、比較的浅く、深さは基本的に均一である。それほど深刻でない研削クラックは、研削方向に対して垂直またはほぼ垂直な平行線であり、規則的に配列された帯状のクラックで、第一のタイプのクラックに属する。より深刻なクラックは亀のような形（閉じた網目状）で、深さは約0.03～0.15mm。これが第2のタイプのクラックである。

第三に、研削クラック防止対策である。

研削加工の側面

(1)研削割れの原因は研削熱であり、研削熱を下げることが研削割れを解決する鍵である。通常使用される湿式研削法では、切削液をどのように注入しても、研削と同時に切削液が研削面に入り込むことができないため、研削点の位置での研削熱を下げることができない。切削液は研削後、瞬時に砥石と部品の間の研削点を冷却するだけであり、同時に切削液は部品の研削点を冷却するため、実際には研削クラックの発生を増加させる。乾式研削の場合、バックドラフトを浅くして研削すれば、研削割れを減らすことができる。しかし、この方法は効果がはっきりせず、粉塵も多く、作業環境にも影響するため、使用には適さない。

(2)砥石の硬度を軟らかくし、砥粒の粒度を粗くして研削することで、研削熱を低減することができるが、砥粒の粒度が粗すぎると、ワークの表面粗さに影響を与えるため、ワークの表面粗さに高い品質が要求される場合は、この方法では使用できないため、一定の制約を受ける。

(3）サブ荒研削と精研削の練習の使用、つまり、荒研削時に研削する柔らかい砥石の粗いサイズの選択は、強力な研削を容易にするために、このように効率を向上させ、その後、研削砥石の細かいサイズを使用して精研削、浅いナイフの量を食べるために戻って精研削。荒研削と精研削は、2つの研削盤で別々に行われ、これは比較的理想的な方法です。

(4）ちょうどワークのうち、研削作業に行くことができます前に、通常の温度に冷却した後、つまり、自然冷却後にワーク自体を待たなければならない。状況下で時間があれば、それは1〜2ヶ月間、ワークピースを自然老化させることが最善であり、ストレスが除去され、研削を実施するために行くので、それはまた、非常に良い結果を得るでしょう。

(5）粒度の種類は比較的鋭い砥石を選択し、その仕様は、研削されているナイフの回数を増やすために削減されるバックドラフトの量を減らすために、切りくずの蓄積にタイムリーに砥石の表面を除去するために、46KにPA36である、選択されたワークテーブルの速度を低下させる。