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センタレス研削後の寸法変化
- Ｓ45Ｃ調質材をφ12.3→φ12.01±0.002に仕上げる際の研削後の寸法変化について相談させてください。
- 研削直後の寸法は問題なかったが、出荷前の検査でほとんどがφ12.005位になっていた。
- 気温等の管理をしていたが、原因が分からず、砥石、取しろ、材料、研削送り、ドレスなどに異常はないかアドバイスをお願いします。
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調質材 熱処理直後は変動しても、月単位を経ると落ち着き、１,２日の違いは測定値に現れない。 加工の影響 切削、研削で変色するような無茶をしないなら大丈夫で、研削条件を振るぐらいは影響しない。 ＞0.1残して、2パス目で仕上げ φ0.2の意味？なら仕上げシロが大き目では。加工熱があとの測定に影響しやすい。 測定 研削直後の測定で温度が落着くまで待ったか否か。 マイクロメータ、リファレンスのブロックゲージ、ワークの三点が同じ温度に落ち着くよう間をおく。何分何十分要るかは試して決める。 長期的な変動の疑いあるときは、オシャカのワークを週～月ごとに測定を続けることです。 径と長さも。 円筒研削と誤解してました。なので 仕上げシロ大き目 は取消します。 測定にたいする温度の影響は、箇所で温度差ある場合は拡大されます。 マイクロメーターのフレームを素手で触って測るとよくわかるが、ダイヤルゲージスタンド等でも同じ。 ＞回答（3） 機械側（冶具や研削機）の考察は、如何でしょうか？（特に、検査補正方法） ハンパ設計者の加工素人で内容ハチャメチャで迷惑かけまくりの脳減る症老人。 切削加工のプロで本サイトの質を保つべきと強い意見をお持ちの（2）は怒り心頭です。 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=308339&event=QE0004 原因推定は出尽くしたと思います。 なので上記測定によって、結論を得られるのは貴方だけです。 一品料理はよいけど量産品で±0.002は、かなり厳しい公差ですよね。 並のマイクロメータはデジタル誤差±0.001が付きものだし、その下を表示するマイクロメータなどは扱いが厄介。 時間おいて測るのも機械の状態が変ってくることと仲裁を要するし。 フォローに感謝感激！！ 質問されるかた皆そうなれば問題解決が早いこともあるのに、、、 続いて数日、数週、数ヶ月と期間をおいて測り、変わらなければ、ワークは変化しなかったことの証となります。 なので問題となった時点の測定になんらかの誤差が入り込んだ可能性が大。 今後も発生したなら同じ原因と考え追究しやすくなってます。 砥石や取りシロは形状精度に影響しますが、加工後直ちに判るので変動とは関わってきません。 そのような不具合が原因してると考えられます。 出荷検査がしっかりしておれば流出を防げ迷惑は掛からない。 間髪入れず工程を見直せば原因が判るかもしれぬが、突発的なものほど証拠が残らず難しいです。
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既回答で指摘されているように、寸法の経年変化の原因となる鋼の組織変化として「残留オーステナイトのマルテンサイト変態」が有名。その体積膨張率はC%により異なり、体積膨張率(%)=4.64-0.53(C%)。 しかし、もともと0.45%C鋼では残留オーステナイトは生成しにくく、生成したとしても焼入状態で高々5%程度。しかも調質ならば600度以上で焼戻しているので、その温度で残留オーステナイトはフェライト+パーライトに変態する。つまり調質S45Cには残留オーステナイトはほとんど存在しない。 今回は0.04%の「収縮」だから上記現象ではない。しかし、これ以外に室温で起こる鋼の組織変化は考えられない。これ以外の現象が原因のはず。 最もありそうなのが、回答(1)指摘の温度。確かに回答(2)指摘のように38度が必要だが。 研削によって表層に加工変質層や応力が発生するが、それらは高々数μの深さであり、径12mmを変化させるほどの力が有りそうもない。機械加工による寸法変化ならば他の回答者の方が詳しいが、それらしい指摘もない。 原因を推定するのに必要な情報。 1.調質加工の焼入温度と焼戻温度 2.調質から研削加工までの保管時間と保管温度 3.研削加工後の寸法測定時の部品温度 4.研削加工の翌日、翌々日での寸法 5.研削加工から出荷検査までの保管時間と保管温度 6.出荷検査時の部品温度
お礼
ご回答有難うございます。 仰られたようなデータが乏しかったです。 明日また加工しますのでデータを取ってご報告します。
補足
お世話になっております。ご報告です。 本日取代を変えてデータとって見ました。 室内温18.7℃、水温20.5℃、濃度12％ 各10個製作 φ12.3→φ12.1→φ12.010 真円度0.5μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.05→φ12.010 真円度1.0μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.15→φ12.05→φ12.010 真円度0.6μ7時間放置後寸法変わらず 私としましては取りしろが悪さしたのかと上記パターンで試しましたが 期待した数値が得られませんでした。 10個だと判らないですね。 砥石でしょうか。
オーステナイトからマルテンサイトになると体積増えるから今回の事例(3～7μmの縮小)だとちょっと矛盾する気もします。 気になる場合は、X線回折法にて残留オーステナイトの測定をしてくれる企業や試験場は結構あるようなので一度、調べてもらう価値はあるかもしれません。 (注：X線回折測定には単結晶用のものと粉末・多結晶用のものがあり今回は粉末用の測定を用いることになります。) 素人の目で疑うのは測定器の狂いでしょうか。
お礼
ご回答有難うございます。 一番疑うのは測定器ですよね…しかし今回2回目であったので 測器は一番気を使いましたので考えにくいかなと思います。 明日また加工するので、データを取ってまたご報告したいと思います。
補足
お世話になっております。ご報告です。 本日取代を変えてデータとって見ました。 室内温18.7℃、水温20.5℃、濃度12％ 各10個製作 φ12.3→φ12.1→φ12.010 真円度0.5μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.05→φ12.010 真円度1.0μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.15→φ12.05→φ12.010 真円度0.6μ7時間放置後寸法変わらず 私としましては取りしろが悪さしたのかと上記パターンで試しましたが 期待した数値が得られませんでした。 10個だと判らないですね。 砥石でしょうか。
熱処理後の残留オーステナイトが加工後の寸法変化や経年変化を生じさせる事 は既に広く知られています。問題は其の程度の問題であろうが、貴殿の場合は 0.003mmという非常に精度を要される加工のようですから、サブゼロ処理という センターレス加工前の作業が有効のように思われます。実際に硬度計などにも 用いられる高精度硬さ基準片も硬さの経年変化を防ぐために必ずやっています 回答(3)投稿者： 後（ご）の先（せん）、アフターユー・・・うつべし〃〃 ハンパ設計者の加工素人で内容ハチャメチャで迷惑かけまくりの脳減る地方人 投稿内容の中身が薄い。在り来りのことを言っているに過ぎず代り映えがない 如何にも知識の無さが露呈している。自分自身の脳あるのですか？少しは使え それに、こんな強度計算も出来ない知識も無い嘘こき老人・設計士を雇う会社 が存在するのか？きっとまともな図面も作れないだろうから、此れも社会悪に 繋がるであろう。お願いですから、もう此処に来ないで下さい。もしまた性懲 りもなく来るなら、もう少しためになることを投稿すれば誰も文句は言わんぞ 少しばかり言い過ぎました。しかし嘘は泥棒の始まりですし技術の森にあって は技術者の卵もいるだろうから貴殿の嘘は社会悪に繋がるのだから、これだけ はお止めになって下さい。そ素直に間違ったら謝るのがまっとうな人間です。 貴様はこれらを全て無視してきたらかこそ、これだけ多くの常連の敵を作った 金属の専門家ではないが↓のようにオーステナイトからマルテンサイトに組織 が面心立法組織から体心立法組織に変わることで体積は1.838倍になるという。 従って、金属組織の変化が直接このような寸法変化に繋がるのだろうと思う。 http://ameblo.jp/yoikonokagaku/entry-10160390237.html そうか、12.002じゃなくって12.1±0.002だったんですね・・・ううむ縮むか？ × またミスった・・・ 12.1±0.002→〇 φ12.01±0.002
お礼
いつもお世話になっております。 明日また加工しますので、データを取って皆様にご報告したいと思います。
補足
お世話になっております。ご報告です。 本日取代を変えてデータとって見ました。 室内温18.7℃、水温20.5℃、濃度12％ 各10個製作 φ12.3→φ12.1→φ12.010 真円度0.5μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.05→φ12.010 真円度1.0μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.15→φ12.05→φ12.010 真円度0.6μ7時間放置後寸法変わらず 私としましては取りしろが悪さしたのかと上記パターンで試しましたが 期待した数値が得られませんでした。 10個だと判らないですね。 砥石でしょうか。
機械側（冶具や研削機）の考察は、如何でしょうか？（特に、検査補正方法） それと、検査方法の考察は？（検査システム等） センタレスであれば、外周テーパーがあるのでしょうが、設定値を下限にできないのでしょうか？ （特に、検査補正方法）→ 全て、インラインで、砥石フィード、セット冶具フィード、 全数検査をやっている場合には、検証が必要です。
>>研削直後は寸法に入っていたのですが>>出荷前の検査で >>ほとんどがφ12.005位になっていました ざっくり熱膨張は 1m／1℃／11μm → φ12／1℃／0.132μm φ12.01狙いで5μm縮むとすると温度差38℃ うーん、温度だけでは無さそうですね 材料の専門家のご回答を是非とも伺いたいです
お礼
ご回答有難うございます。 明日また加工するのでデータを取って皆様にご報告したいと思います。
補足
お世話になっております。ご報告です。 本日取代を変えてデータとって見ました。 室内温18.7℃、水温20.5℃、濃度12％ 各10個製作 φ12.3→φ12.1→φ12.010 真円度0.5μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.05→φ12.010 真円度1.0μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.15→φ12.05→φ12.010 真円度0.6μ7時間放置後寸法変わらず 私としましては取りしろが悪さしたのかと上記パターンで試しましたが 期待した数値が得られませんでした。 10個だと判らないですね。 砥石でしょうか。
お礼
いつも大世話になっております。 研削直後の測定は、水に数秒つけてから測定していました。 明日また加工するので、いろいろな条件で試してデータを皆様に ご報告したいと思います。 お世話になっております。ご報告です。 本日取代を変えてデータとって見ました。 室内温18.7℃、水温20.5℃、濃度12％ 各10個製作 φ12.3→φ12.1→φ12.010 真円度0.5μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.05→φ12.010 真円度1.0μ 7時間放置後寸法変わらず φ12.3→φ12.15→φ12.05→φ12.010 真円度0.6μ7時間放置後寸法変わらず 私としましては取りしろが悪さしたのかと上記パターンで試しましたが 期待した数値が得られませんでした。 10個だと判らないですね。 砥石でしょうか。 今回もとても勉強になりました。 有難うございました。
補足
お世話になっております。 今回は寸法の変化は見られませんでした。 なので原因としては ?マイクロにスラッジ等が付着して寸法誤差がでた。 ?ワークコンベアから砥石に送られていく際に繋がって流れればよいのですが 詰まって断続になったりすることによる寸法のバラつきが悪さをした。 という見解なのですが、いかがでしょうか。