軸受用セラミック球の超精密・高能率ラッピング

超精密、高效包裹轴承陶瓷球

基本信息

批准号：
07750141
负责人：
糸魚川文広
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

軸受用セラミック球のラッピングにおいて1.金属酸化物砥粒(酸化クロム)によるラッピングのメカノケミカル効果の検証2.スクラッチ溝付き円弧溝による高精度ラッピングの条件選定を行ない以下のような知見を得た。1.球-ラップ接触部が転がりの場合と滑べりの場合の実験を行なった。(1)転がりの場合はラップと球の間の滑べりが非常に小さいうえに転がりによりラップと球の接触が持続しない。この様な条件下では、接触部の加工発熱は非常に小さいセラミック球表面のメカノケミカルな除去体積は非常に小さい。(2)滑べりによる場合は接触部が窒化珪素の酸化腐食温度に達するよう負荷を設定すればダイヤモンドラップ以上の除去量が得られる。(3)転がりの場合、ダイヤモンド、炭化珪素のように窒化珪素より硬質の砥粒を用いると押し込みによるクラックの連結により材料が除去され表面に大きなあらさをもつが、酸化クロムと混合砥粒とすることでクラックによらない加工形態が支配的となり、かつ加工量が維持できる。2.溝と球の接触部に砥粒が均一に分布しているモデル解析より、真球度に最も影響する因子である球と溝の接触幅と、ラップと球の硬さの比、溝の有効表面積と球の全表面積の比のような無次元量の関係を導いた。(1)ラップの球に対する硬度を低くすることは接触幅の維持に有効であるが、加工能率が低下する。また、砥粒の埋め込みによるラップ形態の変化を招き逆効果となる場合がある。(2)溝表面に多数のスクラッチ溝を設けることは、接触面積比を変える方法として有効であり、かつ健全な砥粒の接触面への供給に都合がよい。(3)スクラッチ溝をつけた円弧溝により1μmの砥粒を用いてSi_3N_4球のラッピングを行ない真球度3/100μmの球を同時、多数加工することができた。

在研磨轴承用陶瓷球时： 1. 验证金属氧化物磨粒（氧化铬）研磨的机械化学效果 2. 选择带有划痕槽的圆弧槽进行高精度研磨的条件，得到以下发现：。 1. 实验是在球体-搭接接触区域滚动和滑动时进行的。 (1)在滚动的情况下，圈与球之间的滑移很小，并且圈与球之间的接触不会因滚动而持续。在这样的条件下，接触区域产生的加工热很小，陶瓷球表面的机械化学去除量很小。 (2)在打滑的情况下，如果设定负载使得接触面积达到氮化硅的氧化腐蚀温度，则可以获得比金刚石研磨更大的去除量。 (3)滚压时，如果使用比氮化硅硬的磨粒，如金刚石或碳化硅，则由于推挤裂纹的连接而导致材料被去除，导致表面粗糙度较大，但最好使用混有氧化铬的磨粒，这样可以使非裂纹引起的加工形式占主导地位，并且可以保持加工量。 2、从磨粒均匀分布在沟槽与钢球接触区域的模型分析可知，影响球形度最大的因素是钢球与沟槽的接触宽度、研磨层硬度与研磨层硬度之比。我们推导出了无量纲量之间的关系，例如球体的有效表面积与球体总表面积的比率。 (1)降低与球接触的搭接部的硬度对于保持接触宽度是有效的，但加工效率降低。此外，磨粒的嵌入可能会改变研磨形状，从而产生不利影响。 (2)在槽面上设置大量的划槽是改变接触面积比的有效方法，并且便于向接触面供给健康的磨粒。 (3)通过使用带有划痕槽的圆弧槽，使用1μm磨粒研磨Si_3N_4球，可以同时加工许多球形度为3/100μm的球。