軸受け鋼、バネ鋼の切削加工、研削加工時間の件

Question

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。

Accepted Answer

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。

Answer

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。

Answer

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。

Answer

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。

Answer

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。

軸受け鋼、バネ鋼の切削加工、研削加工時間の変化について