스테인레스 스틸 베어링 궤도를 제조할 때 일반적으로 사용되는 정밀 가공 공정에 대한 특별한 요구 사항은 무엇입니까?

스테인레스 스틸 베어링 특히 AISI 440C와 같은 마르텐사이트계 스테인리스강 베어링은 내부식성과 경도가 결합되어 있어 가치가 높습니다. 그러나 이러한 베어링 궤도를 제조하려면 연삭 및 수퍼피니싱과 같은 높은 표준의 정밀 가공 공정이 필요합니다. 스테인레스강의 고유한 야금학적 특성으로 인해 이러한 가공 단계에서는 일반 베어링강보다 공정 매개변수 및 장비 정확도에 대한 요구 사항이 훨씬 더 엄격합니다.

1. 연삭에 대한 특별 요구 사항: 열 손상 방지 및 가공 경화

연삭은 궤도 형상을 형성하고 치수 및 공차 정확도를 달성하는 데 중요한 공정입니다. 440C 스테인리스강은 경도가 높고 열전도율이 낮기 때문에 베어링 수명에 영향을 줄 수 있는 표면 결함이 발생하지 않도록 연삭 공정을 엄격하게 제어해야 합니다.

1. 엄격한 분쇄열 관리

열축적: 440C 스테인리스강은 열전도율이 낮기 때문에 연삭 중에 발생하는 연삭열을 빠르게 방출하기 어려워 가공물 표면에 일시적인 고온이 발생합니다. 이러한 높은 온도는 궤도 표면의 템퍼링 연화를 유발하여 궤도 경도를 감소시키고 접촉 피로 수명을 크게 단축시킬 수 있습니다.

냉각수 전략: 강력한 냉각을 위해서는 고유량, 고압 냉각수를 사용해야 합니다. 윤활 및 냉각 특성이 뛰어난 연삭유를 선택하는 것은 연삭 영역의 효과적인 온도 제어를 보장하고 열 손상층의 형성을 방지하는 데 중요합니다.

저이송, 고속: 연삭력과 열 발생을 줄이려면 일반적으로 낮은 반경 방향 이송률과 적절한 연삭 휠 속도가 필요합니다. 연삭 휠의 자가 연마 특성도 최적화되어 날카로운 절삭날을 유지하고 갑작스러운 열 증가를 유발할 수 있는 둔화를 방지해야 합니다.

2. 작업경화 및 잔류스트레스 억제

440C의 가공 경화 경향: 절단 또는 연삭 중에 마르텐사이트계 스테인리스강의 표면 입자는 소성 변형되기 쉽고 가공 경화됩니다. 이 경화층은 후속 절단의 어려움을 증가시키고 표면 거칠기를 악화시킬 수 있습니다.

잔류 응력 제어: 잘못된 연삭 매개변수로 인해 궤도 표면에 잔류 인장 응력이 쉽게 발생할 수 있습니다. 인장 응력은 재료의 피로 강도와 응력 부식 저항을 크게 감소시킵니다. 자격을 갖춘 정밀 연삭은 표면에 유리한 잔류 압축 응력을 생성해야 하며 이는 베어링의 구름 접촉 피로 수명을 향상시키는 데 중요합니다.

II. Superfinishing을 위한 특별 요구 사항: 높은 표면 무결성 달성

호닝이라고도 알려진 슈퍼피니싱은 베어링 궤도 가공의 마지막 단계입니다. 그 목적은 연삭으로 인해 남겨진 표면 굴곡과 진원도 오류를 제거하여 매우 낮은 표면 거칠기를 달성하는 것입니다.

1. 물결 모양 및 지형 정확도 제어

연삭 흔적 제거: 슈퍼피니싱의 핵심은 연마석을 사용하여 저압, 고주파, 짧은 스트로크로 궤도를 진동시켜 연삭으로 인해 남겨진 미세한 피크를 효과적으로 제거하는 것입니다. 440C와 같은 고경도 재료의 경우, 궤도의 거시적 기하학적 구조를 방해하지 않고 피크만 제거되도록 석재 선택(예: 입자 크기, 결합제) 및 압력 제어에 훨씬 더 정밀한 제어가 필요합니다.

진원도 및 홈 프로파일 정확도: 초정삭 처리로 궤도 프로파일 형상 오류가 크게 개선됩니다. 고정밀 스테인리스강 베어링은 미크론 또는 서브미크론 수준의 궤도 진원도와 홈 곡률을 요구하며, 이는 초정밀 장비의 최고의 강성과 모션 제어 정확도를 요구합니다.

2. 표면 거칠기와 윤활막

매우 낮은 Ra: 초정밀 마감 처리를 통해 스테인리스강 궤도의 표면 거칠기(Ra)를 Ra 0.02미크론 이하로 줄일 수 있습니다. 이 매우 매끄러운 표면은 안정적인 유체역학적 윤활막을 형성하여 고속 성능에 중요한 마찰과 열 발생을 줄입니다.

표면 무결성 최적화: 초정삭 공정 중 오일스톤 압력과 절삭유를 제어하여 잔류 압축 응력이 있는 균일한 저온 소성 변형층이 궤도 표면에 형성됩니다. 이 층은 궤도의 내마모성과 내스폴링 저항을 향상시키며 스테인리스강 베어링의 신뢰성에 매우 중요합니다.

3. 청결도 및 오염 방지 요구 사항

스테인레스 스틸 베어링은 적용 환경이 오염에 민감한 경우가 많기 때문에 청결에 특별한 주의가 필요합니다.

디버링 및 세척: 연삭 및 수퍼피니싱 후에는 철저한 디버링 및 세척이 필수적입니다. 미크론 수준의 아주 작은 금속 입자나 연마 잔여물도 고속에서 전동면에 2차 손상을 일으켜 소음과 조기 고장을 유발할 수 있습니다.

녹 방지 및 부동태화: 일반 베어링강과 달리 스테인리스강 베어링은 일반적으로 가공 후 표면의 잔류 유리철 및 오염 물질을 제거하고 보호 크롬 산화막 형성을 촉진하며 내식성이 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 부동태화가 필요합니다.