真円度不良で材料が悪いというのはあるのでしょうか。

Question

毎々お世話になります。
　現在、リング状の焼入れ鋼の内径を旋盤で加工しているのですが、
真円度が良くなりません。
このワークは量産で月６千ほど加工しているのですが、いつもの段取りをしても一向に良くなりません。
ですので、チャック圧を変えたりチャックの振れ、キズを見ているのですが、寸法に入るものの、以前より楕円になってしまいます。
機械を替えても変わりません。
　そこでタイトルの通りなのですが、材料の良し悪しによって真円度など精度に影響するのでしょうか。例えば通常の材質でなかったり、焼きが甘かったりなどです。
　ちなみに、材質はＳＣＭ３１、浸炭窒化、表面硬さＨＲＣ５７～６３でチップは京セラのＫＢＮ１０Ｍを使っております。
　あまり材料のせいにしたくないですが、このようなことってあるのかなと思いまして…
お忙しいとは思いますが、ご教授お願い致します。

Answer

材料に問題があるのか、検証の為、真鍮のムク材でテストしてみては
いかがでしょう。真鍮加工で真円度が良くなればチャッキングか材料
の関係だと思います。

Answer

回答３の方へのお礼文と、その追記を見ての推測ですが・・・
旋盤の送り：0.15ｍｍ/rev.（推測で、周速110ｍ/min、ノーズ半径R0.8）とした時の面粗度は1.6Ra（▽▽▽）前後と考えられます。その面粗度を加味して真円度3～5μは旋盤加工では良く出ていると思います。
（材料、焼入れ、チャック圧、等の諸条件を考えても）
測定方法やチップ交換等が分かりませんが・・・
コストを考えたら研削工程を増やす事等の必要は無いと考えます。
今までの回答された方の内容に付け加えさせて頂くと・・・
規格8μ以下が心配であれば、抜き取り数150個位で標準偏差値を求めて2σ、3σでの数値のはみ出しを調べてみては如何ですか？
あと回答6の方のチャッキング前後の寸法変化を掴む事が重要です。

そこ迄分かったらしめた物です。
機械チャックの掴み部が真円で一定とすると、
材料の真円度のバラツキがチャック（爪）の場所違いにより締付圧に差がでていると考えます。（36ミクロンは大きい）
穴径を大きくして行くほどに単位あたりの応力が大きくなり材料が変形して、結果としてチャックから外した時に真円度が悪くなっていると考えます。
材料の半分になる・・・うなずけます。

真円度が良い材料を熱処理して歪んだ・・・その数値が正常なのか？
その材料で求める公差が過剰なのか？
公差を守るならば材料外径の加工が必要なのか？検討が要ります。

Answer

内容をよく理解出来ていないが
検証の為にチャッキング状態での測定も必用と思われる。

チャッキングしたまま 内測シリンダー＋３点マイクロで測定
ワークを外して同じ様に測定

チャッキング状態で変形があるなら
機械の問題か素材の問題 加工工程の見直しも必要だろう。

ワークを外した後の変形ならば
チャッキングの見直しが必要

順序立てて検証するのが順当だと考える。

Answer

SCM31＝クロームモリブデン鋼材
製造法がいまいちわからない

>>残留応力による歪み
↑
が一番怪しい

>>月６千ほど加工

検査はしてると思いますが
抜き取りで
管理図を作ってみてください

http://www.i-juse.co.jp/statistics/product/func/qc7/control-chart.html

ロットごとばらつきかたに異常が出れば　原因は材料ですし

人ごと　なら　人ごとです　←　人ごとに出るのは当たり前なので、責めないように　出ないように治具を作ったり、作業標準を作りください

これISO9001の話

熱応力の話

金属は温めると膨張します
温めると柔らかくなります
そして、金属はあまり熱伝導率の良いものではありません

金属を作るとき熱をかけます

均等に熱くなってる

表面　　←←←　→→→

内部　　←←←　→→→

冷やす　と
表面　　→→→　←←←　　↓冷えが伝わっていく
　　　　　　　　　　　　　↓

内部　　←←←　→→→

表面がちぢまって固くなります　
内部は熱伝導が悪いのでまだ冷えずに柔らかいので　
表面の縮まろういう力で逆に延びます

冷やす　と
表面　　―――――――　　↓冷えが伝わっていく
　　　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　　　　↓
内部　　→→→　←←←　　↓

やがて内部まで冷えてきます
内部も冷えて縮まろうとしますが

表面が冷えて固まっていますので
縮まることができず
伸ばしたゴムのようになります

消しゴムを　曲げたまま固まった状態みたいなもの

これを残留応力と呼びます
http://www.weblio.jp/content/%E6%AE%8B%E7%95%99%E5%BF%9C%E5%8A%9B

溶接による残留応力
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2000/00348/contents/198.htm

熱化均等に伝わらないことによって起きるので
樹脂、アルミ　鉄　など　すべてにおきます

固まっているときはバランスがとれているので変形はしませんが
表層のみ除去すると　変形（ひずみ）　われ等を起こします
外力は加えてないので、原因不明のわれにされがち
↑
技術者の中でもなぜかしらあまり知られてない

Answer

材料に由来するのは残留応力による歪み。その他があっても浸炭窒化によって経歴が途切れると思います。
浸炭窒化も特別に防止策をするようなこと以外では不均一になりにくいはずです。

なので浸炭窒化後の変形のデータを取り、それと切削後の真円度との対比が取れれば原因は残留応力と判るし、事前に焼均しまたは歪取り焼鈍をしてみて改善するなら、あえて因果関係を追及しなくてもよいと思います。

ＳＣＭ３１　？

真円度不良で材料が悪いというのはあるのでしょうか。

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