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溝カムの熱処理と表面硬化処理について
- 溝カムの耐摩耗対策として窒化処理を検討しています。現在はSS400圧延材をそのまま加工してニッケルメッキ処理をしていますが、使用条件の変更により摩耗問題が出る可能性があります。処理後の仕上加工が不要なため、窒化処理を検討しています。
- 溝カムの耐摩耗対策として軟窒化処理も選択肢として考えられますが、窒化処理との違いについては不明です。軟窒化処理でも十分な耐摩耗性が得られるのか、窒化処理との比較を行う必要があります。
- 溝カムの熱処理と表面硬化処理に関して、窒化処理を検討しています。現在はSS400圧延材をそのまま加工してニッケルメッキ処理を施していますが、使用条件の変更により摩耗問題が発生する可能性があります。処理後の仕上加工が不要なため、窒化処理を検討していますが、軟窒化処理も考慮されています。窒化処理と軟窒化処理の比較を行い、適切な処理方法を選択したいと考えています。
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＃３です。 > 材質は調質材ではないものなのでしょうか？ 当社の例ですと、S45Cそのままで加工しています。 調質材の方が悪くはないでしょうが、加工面から考えるとちょっとイヤですね。 窒化処理温度はそれほど高くない為か、または加工が良いのかほとんどひずみ等は感じられません。 仕上げをバフでカムフォロアーに合わせる程度です。 加工公差はG6で加工してもらっていますが、時によっては若干きつめになります。 実際にはこのほうが結果的にカムフォロアーにしっくり合わせられる為、溝カムの動作中の振動や衝撃を防ぐことが出来て耐磨耗にも効果的かと思います。（データを取ったわけでないのでさだかではありませんが） 以上、参考になれば幸いです。
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当社でもカムを使った機械を設計製作しておりますが，溝カム・外カム全て 材質 S45C 加工公差 G6 処理 窒化（軟窒化ではなく） 仕上 バフ としています。 当社の場合，カムフォロァーφ1620でカム外径φ100300、回転数約100300RPMのものが多いのですが，今まで磨耗で困ったという話しは聞いていません。 以前、材質S45Cでカム部に高周波焼入れをしたこともありましたが，加工歪み（残留応力）などから精度を出し難い、処理価格、後仕上等のため現在は行なっていません。 （耐久性から考えると高周波焼入れは窒化よりベターとは思いますが） 以上、当社例をお話ししました。 参考になれば幸いです。
溝カムは耐磨耗性を要求され、高周波焼入れ、窒化処理などが求められます。ご紹介のように高周波では寸法狂いが生じるため仕上げ加工が必要となります。 高精度の部品には窒化処理、軟窒化処理などが適しています。窒化処理は極めて硬質の表面が得られますが、業者の選定にて公害などで制約を受けます。材質はＣｒを含む合金鋼になります。 軟窒化処理は硬度は窒化処理の半分程度。普通は疲れ強さの向上を目的とします。材質はＳＳ４００、Ｓ４５Ｃなどでも可能です。カムに作用する負荷が割合少ない場合は軟窒化処理でも耐磨耗性の向上にはよいと思います。 カムの設計では案内棒の硬度をカム溝より低く抑え、時期をみては案内棒の交換などのメンテナンスが取れるならコストを抑えた設計も可能になります。
お礼
回答、どうも有難う御座います。 窒化処理では公害などで制約を受けるとはどういったことなのでしょうか？身近に窒化処理をされている業者がなくよく知りませんでした。 当初、窒化処理を進められ調べ始めたのですが、軟窒化処理をされいる業者とはお付き合いがあり、お話を伺う内にこれで良いかと考えましたが、やはり窒化処理より処理厚が少ないという点が心配なところです。 コスト面でももう少しよく調べてみたいと思います。
ここの http://www.tobu.or.jp/yasashii/yasashii.htm これはご覧になりましたか http://www.tobu.or.jp/yasashii/book/gj15.htm
お礼
回答、どうも有難う御座います。 似たような構成の別のページを見ておりました。 熱処理全般について勉強になります。
お礼
回答、どうも有難う御座います。 当社の場合も同じような使用条件のようです。ところで、材質は調質材ではないものなのでしょうか？調質材ではない場合は材料の残留応力によるひずみが出る恐れがあると聞いたのですが。そのままでも問題はないという話もあり、どちらが良いのかよくわからない状況です。