JP2018072104A - Method for acquiring polishing amount of metal component - Google Patents
Method for acquiring polishing amount of metal component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018072104A JP2018072104A JP2016210493A JP2016210493A JP2018072104A JP 2018072104 A JP2018072104 A JP 2018072104A JP 2016210493 A JP2016210493 A JP 2016210493A JP 2016210493 A JP2016210493 A JP 2016210493A JP 2018072104 A JP2018072104 A JP 2018072104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- parameter
- polishing amount
- amount
- metal part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 178
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 39
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 6
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
本発明は、使用後の金属部品の表面を研磨して再使用する際に適用することができる研磨量取得方法に関する。 The present invention relates to a polishing amount acquisition method that can be applied when polishing and reusing a surface of a metal part after use.
多段圧延装置のバックアップロール(例えば、特許文献1参照)は、使用に伴って表面に傷や転動疲労、熱による変色等が生じるため、所定の稼働時間が経過した後に研磨加工を行い、表面に生じた傷等の影響層を除去することによってバックアップロールを回復させ、再使用することが行われている。このような再使用は、バックアップロールの外径が所定の限界値(最小値)に達するまで行われる。 A backup roll (for example, see Patent Document 1) of a multi-stage rolling apparatus is subjected to polishing after a predetermined operation time has elapsed since the surface is damaged, rolling fatigue, discoloration due to heat, etc. occurs on the surface. The backup roll is recovered by removing an influence layer such as a scratch generated on the surface and reused. Such reuse is performed until the outer diameter of the backup roll reaches a predetermined limit value (minimum value).
従来、バックアップロールの表面の傷等を除去するためにどの程度の研磨量で加工するかはユーザー側の判断に委ねられていた。例えば、ユーザーが独自に定めた一定の量で研磨を行う方法や、バックアップロールの外観等に応じてその都度設定した任意の量で研磨を行う方法等が採られていた。そのため、ユーザーによって研磨量に大きなばらつきが生じ、必要以上に研磨してしまうことによって早期に外径が限界値に達したり、研磨量が不足することによって十分に回復できない可能性があった。また、多段圧延装置の種類や稼働環境、バックアップロールを構成する複数の分割ロールの使用箇所等に応じて受ける荷重は異なるため、圧延による影響層はバックアップロール毎に異なるものである。 Conventionally, it has been left to the judgment of the user to determine the amount of polishing to remove scratches on the surface of the backup roll. For example, a method of performing polishing with a fixed amount uniquely determined by the user, a method of performing polishing with an arbitrary amount set each time according to the appearance of the backup roll, and the like have been adopted. For this reason, there is a possibility that the polishing amount varies greatly depending on the user, and if the polishing is performed more than necessary, the outer diameter may reach the limit value at an early stage or the polishing amount may be insufficient to recover sufficiently. Moreover, since the load received according to the kind and operating environment of a multi-stage rolling apparatus, the use location of the some division | segmentation roll which comprises a backup roll, etc. differ, the influence layer by rolling differs for every backup roll.
本発明は、以上のような実情に鑑み、使用後の金属部品の表面の状態を評価して最適な研磨量を取得することができる金属部品の研磨量取得方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for obtaining a polishing amount of a metal part, which can obtain an optimum polishing amount by evaluating the state of the surface of the metal part after use. .
本発明の金属部品の研磨量取得方法は、金属部品の表面にX線を照射することによって非破壊にて取得される所定の情報をパラメータとして測定し、このパラメータを用いて前記金属部品の表面の研磨量を取得する方法であって、(a)使用後の金属部品の表面にX線を照射することによって使用後パラメータを測定する工程、(b)使用前の前記金属部品についての使用前パラメータに対する前記使用後パラメータの変化量を求める工程、(c)前記使用前パラメータに対する前記使用後パラメータの変化量と当該変化量に対応する研磨量の実績値との関係を示す実績研磨量情報を用いて、前記工程(b)で求めた変化量に対応する実績値を求め、当該実績値よりも少ない値の研磨量を取得する工程、(d)取得された研磨量で前記金属部品の表面を研磨した後に、前記金属部品の表面にX線を照射することによって研磨後パラメータを測定する工程、及び(e)前記使用後パラメータと前記研磨後パラメータとの関係性に基づいて、前記研磨後パラメータを前記使用前パラメータに近づかせる研磨量を取得する工程、を含み、前記工程(d)で測定した前記研磨後パラメータが前記使用前パラメータと同等の値になるまで前記工程(d)及び前記工程(e)を繰り返し行うことを特徴とする。 The method for acquiring the polishing amount of a metal part according to the present invention measures predetermined information acquired non-destructively by irradiating the surface of the metal part with X-rays as a parameter, and uses this parameter to measure the surface of the metal part. (A) a step of measuring post-use parameters by irradiating the surface of a metal part after use with X-rays, and (b) before use of the metal part before use. A step of obtaining a change amount of the post-use parameter with respect to the parameter; (c) actual polishing amount information indicating a relationship between the change amount of the post-use parameter with respect to the pre-use parameter and the actual value of the polishing amount corresponding to the change amount; A step of obtaining an actual value corresponding to the change amount obtained in the step (b) and obtaining a polishing amount having a value smaller than the actual value; (d) the metal part with the obtained polishing amount; Measuring the post-polishing parameters by irradiating the surface of the metal part with X-rays after polishing the surface, and (e) based on the relationship between the post-use parameters and the post-polishing parameters, Obtaining a polishing amount that brings the post-polishing parameter close to the pre-use parameter, and the step (d) until the post-polishing parameter measured in the step (d) is equal to the pre-use parameter. And the step (e) is repeated.
上記の研磨量取得方法によれば、金属部品の表面にX線を照射することによって非接触・非破壊で測定した所定のパラメータを用いて定量的に金属部品の研磨量を取得することができる。そのため、ユーザーの判断に委ねた従来方法と比較して、より適切な研磨を行うことができ、金属部品の表面の状態を好適に回復させることができる。 According to the above polishing amount acquisition method, the amount of polishing of a metal part can be quantitatively acquired using predetermined parameters measured in a non-contact and non-destructive manner by irradiating the surface of the metal part with X-rays. . Therefore, compared with the conventional method left to the user's judgment, more appropriate polishing can be performed, and the surface state of the metal part can be preferably recovered.
前記パラメータは、回折X線の半価幅であることが好ましい。
回折X線の半価幅は、金属部品の表面の傷や疲労等の状態を適切に反映する。そのため、パラメータとして半価幅を用いることによってより適切な研磨量を取得することができる。
The parameter is preferably a half width of diffracted X-rays.
The half width of the diffracted X-ray appropriately reflects the state of scratches, fatigue, etc. on the surface of the metal part. Therefore, a more appropriate polishing amount can be obtained by using the half width as a parameter.
前記パラメータは、回折X線により求められる残留応力であってもよい。
金属部品の表面に生じている残留応力、特に引張応力は割れ等の発生原因となる。そのため、当該残留応力をパラメータとして用い、このパラメータに基づいて研磨量を取得することによって研磨により使用前の残留応力に戻す(回復する)ことが可能となる。
The parameter may be a residual stress obtained by diffracted X-rays.
Residual stress generated on the surface of the metal part, particularly tensile stress, causes cracking and the like. Therefore, by using the residual stress as a parameter and acquiring the polishing amount based on this parameter, it is possible to return (recover) the residual stress before use by polishing.
前記金属部品は、回転輪として外部の部品に転がり接触する転がり軸受の外輪であってもよい。 The metal part may be an outer ring of a rolling bearing that is in rolling contact with an external part as a rotating wheel.
本発明によれば、使用後の金属部品の表面の状態を評価して最適な研磨量を取得することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an optimum polishing amount by evaluating the surface state of a metal part after use.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、実施形態に係る金属部品を備えた多段圧延装置の概略側面図である。
[多段圧延装置の構造]
多段圧延装置10は、1−2−3−4ロール配列を有する20段クラスタ圧延装置とされている。薄板材などの被圧延材Wは、上下一対の圧延ロール11の間を図1の左右方向に通され、圧延される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a multi-high rolling mill provided with metal parts according to the embodiment.
[Structure of multi-high rolling mill]
The multi-high rolling
上下一対の圧延ロール11は、4本(上下各2本)の第1中間ロール12によって支持されている。4本の第1中間ロール12は、6本(上下各3本)の第2中間ロール13によって支持されている。そして、6本の第2中間ロール13は、8本(上下各4本)のバックアップロール14によって支持されている。
The pair of upper and
図2は、バックアップロール14を示す概略正面図である。
バックアップロール14は、軸方向に並べられた複数の分割ロール15と、複数の分割ロール15を同心状に取り付けるシャフト16とを備えている。シャフト16は、図1に示すように、多段圧延装置10のハウジング17に取り付けられたサドル18に固定されている。本実施形態では、6個の分割ロール15が軸方向に所定の間隔をあけて配置され、6個の分割ロール15の各間及び軸方向両端の分割ロール15の軸方向外側にサドル18が配置されている。
FIG. 2 is a schematic front view showing the
The
図3は、分割ロール15の一部を拡大して示す断面図である。
分割ロール15は、転がり軸受により構成されている。具体的に、分割ロール15は、内輪20と、外輪21と、複数の転動体22と、保持器23とを備えた円筒ころ軸受により構成されている。内輪20は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて円筒状に形成され、シャフト16の外周面に嵌合されることによってシャフト16に固定されている。内輪20の外周面には、軌道面20aが形成されている。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the
The division |
外輪21は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて円筒状に形成され、内輪20の径方向外側に間隔をあけて内輪20と同心状に配置されている。外輪21の内周面には、軌道面21aが形成されている。
転動体22は、内輪20の軌道面20aと外輪21の軌道面21aとの間に周方向に間隔をあけて複列(2列)に配置され、各軌道面20a、21a上を転動する。
保持器23は、内輪20と外輪21との径方向の間に配置され、転動体22の周方向の間隔を保持している。
The
The
The
分割ロール15の外輪21は、シャフト16の軸心回りに回転する回転輪とされている。そして、外輪21は、外周面21bが第2中間ロール13(図1参照)に接することによって回転する。つまり、外輪21は、第2中間ロール13に転がり接触する。外輪21の外周面21bは、第2中間ロール13を支持する支持面を構成している。
多段圧延装置10の稼働に伴って、分割ロール15の支持面21bは傷や転動疲労を受ける。そのため、所定の期間稼働した後、多段圧延装置10からバックアップロール14を取り外し、外輪21の支持面21bを研磨することによって圧延による影響層を除去し、分割ロール15を新品と同等の状態に回復させることが行われている。このような回復作業を行うことによって、バックアップロール14を再び圧延のために使用することができ、第2中間ロール13の支持機能を十分に発揮させることができる。
The
With the operation of the multi-stage
[分割ロールの回復作業]
分割ロール15の支持面21bを回復させるための作業は、次のような作業からなる。
(A)支持面21bの状態を測定する作業
(B)支持面21bの状態に基づいて研磨量を取得する作業
(C)支持面21bを研磨する作業
[Split roll recovery]
The work for recovering the
(A) Work to measure the state of the
図4は、各作業(A)〜(C)を行うための装置構成を示すブロック図である。作業(A)は、X線回折装置31を用いて行われる。作業(B)は、処理装置32を用いて行われる。作業(C)は、研磨装置33を用いて行われる。図4において、点線矢印は、回復対象(研磨対象)となる外輪21の流れを示しており、実線矢印は、回復作業に用いられるデータ(X線回折データ、研磨量データ)の流れを示している。
FIG. 4 is a block diagram showing an apparatus configuration for performing the operations (A) to (C). Work (A) is performed using the
<作業(A)の詳細>
本実施形態では、支持面21bの状態として、X線回折法による半価幅(半値幅)が測定される。この半価幅は、支持面21bにX線を照射することによって得られる回折パターンの幅のうち、ピーク強度の半分の強度値における幅をいう。この半価幅は、焼入れされた鉄鋼部品の場合、初期値として大きな値を示し、傷や転動疲労等の影響を受けると値が小さくなる。したがって、半価幅は、支持面21bの損傷等の程度を知るためのパラメータとすることができる。
<Details of work (A)>
In the present embodiment, as the state of the
また、本実施形態では、以下に示すような半価幅の測定を行う。
(1)分割ロール15を使用する前の予備測定
(2)分割ロール15を使用した後の一次測定
(3)支持面21bを研磨した後の二次測定
Moreover, in this embodiment, the half value width as shown below is measured.
(1) Preliminary measurement before using divided roll 15 (2) Primary measurement after using divided roll 15 (3) Secondary measurement after polishing
(予備測定)
予備測定は、分割ロール15を使用する前、すなわち分割ロール15(外輪21)を製造してからバックアップロール14として圧延装置10に組み込まれるまでの間に行われる。予備測定は、製造された全ての分割ロール15について行ってもよいし、同一の製造ロットに含まれる1又は複数の分割ロール15について行ってもよい。前者の場合、個々の分割ロール15について半価幅が管理される。後者の場合、製造ロット毎に分割ロール15の半価幅が管理される。予備測定された半価幅は、処理装置32の記憶部に記憶され、管理される。なお、以下の説明においては、予備測定された半価幅のことを「使用前半価幅」ともいう。
(Preliminary measurement)
The preliminary measurement is performed before the
(一次測定)
一次測定は、多段圧延装置10を稼働することによって分割ロール15を使用した後に行われる。例えば多段圧延装置10を所定期間稼働した後、メンテナンスのためにバックアップロール14を分解し、分割ロール15の外輪21を回復させる作業を行う前に、半価幅の一次測定が行われる。このとき測定される半価幅は、通常、分割ロール15を使用する前の新品の状態と比較して小さい値となる。
(Primary measurement)
The primary measurement is performed after using the
なお、以下の説明においては、一次測定された半価幅のことを「使用後半価幅」ともいう。
一次測定された使用後半価幅と、予備測定された使用前半価幅とは、上記作業(B)において、分割ロール15の外輪21を回復させる作業を行う際の最初の研磨量(一次研磨量)を設定するために用いられる。
In the following description, the half-value width that is primarily measured is also referred to as “use half-value width”.
The first measured half-value width and the pre-measured half-width before use are the first polishing amount (primary polishing amount) when performing the work of recovering the
(二次測定)
二次測定は、支持面21bの状態を回復させるため支持面21bを研磨した後に行われる。また、二次測定は、複数回の研磨を行った場合には、各回の研磨の後に行われる。二次測定された半価幅は、研磨による支持面21bの回復状態を確認するため、及び上記工程(B)において次の(追加の)研磨量を取得するために測定される。なお、以下の説明においては、二次測定された半価幅のことを「研磨後半価幅」ともいう。
(Secondary measurement)
The secondary measurement is performed after the
(測定箇所)
図5は、X線回折装置31によって半価幅を測定する箇所を示す外輪の断面図である。本実施形態では、図5(a)に示すように、外輪21の支持面(外周面)21bのうち、幅方向(軸方向)中央(α)と、幅方向両端におけるクラウニング部(β)と、幅方向中央(α)とクラウニング部(β)との間の直線部分(γ)との5箇所における半価幅が測定される。このように軸方向の複数箇所で半価幅を測定するのは、軸方向の位置によって荷重のかかり方に偏りがあり、傷等の程度が異なるからである。
(Measurement points)
FIG. 5 is a cross-sectional view of the outer ring showing the location where the half width is measured by the
また、半価幅は、図5(b)に示すように、外輪21の支持面21bにおける周方向の1位相(δ)において測定される。本実施形態では、外輪21の外周面21bにおける特定の1位相(δ)で半価幅が測定される。例えば、外輪21の側面に施された刻印21c(メーカー名を記す刻印等)を目印として特定される1位相とすることができる。ただし、外輪21の外周面21bは、周方向のどの位相においても同一の半価幅であると推定することができるため、任意の1位相を測定箇所に設定してもよい。
Further, the half width is measured in one phase (δ) in the circumferential direction on the
(半価幅と研磨量との関係)
図6は、半価幅と研磨量との関係を説明するグラフである。
図6において、使用前の支持面21bの半価幅を(a)、使用後の支持面21bの半価幅を(b)で示す。分割ロール15を使用することによって、半価幅は(a)から(b)に減少している。そのため、支持面21bの半価幅を再び(a)にまで回復させるために研磨が行われる。このとき、研磨量が不足していると半価幅は(a)には到らず、十分に回復できない。また、半価幅が(a)に到達してから更に研磨したとしても半価幅はほとんど上昇せず、過研磨となって支持面21bの外径が無駄に消費され、早期に限界値に達してしまう。したがって、過不足なく研磨量を設定することが重要となる。次に説明する作業(B)は、過不足のない最適な研磨量を求めるために行われる。
(Relationship between half width and polishing amount)
FIG. 6 is a graph for explaining the relationship between the half width and the polishing amount.
In FIG. 6, the half width of the
なお、作業(A)に用いるX線回折装置31は、可搬型のものを用いることができ、その後の研磨量取得作業(B)で用いる処理装置32や、研磨作業(C)で用いる研磨装置33の近傍に設置することが作業効率の点で好ましい。
The
<作業(B)の詳細>
作業(A)において測定された半価幅は、専ら支持面21bの研磨量を取得するために用いられる。この研磨量は、回復作業を行う際に最初に行われる研磨加工の一次研磨量と、2回目以降の研磨加工の二次(追加)研磨量とからなる。
各研磨量を取得する処理装置32には、例えばパーソナルコンピュータが用いられる。処理装置32は、CPU等のプロセッサにより構成される演算部、メモリー等の記憶部、情報の入出力を行うための入出力部等を備えている。記憶部には、一次研磨量を取得するために参照されるデータベースDBが記憶されている。処理装置32は、X線回折装置31に一体的に備わったものであってもよい。
<Details of work (B)>
The half width measured in the operation (A) is used exclusively for obtaining the polishing amount of the
For example, a personal computer is used as the
(一次研磨量)
一次研磨量は、記憶部に予め記憶されたデータベース(実績研磨量情報)DBを参照して取得される。このデータベースDBは、使用前後の支持面21bの半価幅の変化量と、この変化量に対応する研磨量の実績値との関係を示す情報を蓄積したものである。処理装置32は、予備測定された使用前半価幅と一次測定された使用後半価幅とから、使用前後の半価幅の変化量を求め、この変化量に対応する実績研磨量をデータベースDBを参照することによって取得する。なお、データベースDBを構成する実績値は、実際に圧延装置10で使用された分割ロール15を回復させたときの研磨量、又はデータベース作成のための供試体を用いて取得した研磨量を適用することができる。
(Primary polishing amount)
The primary polishing amount is acquired with reference to a database (actual polishing amount information) DB stored in advance in the storage unit. This database DB accumulates information indicating the relationship between the change amount of the half width of the
図7は、半価幅と実績研磨量及び実際の研磨量との関係を説明するグラフである。
図7において、使用前半価幅は(a)、使用後半価幅は(b)で示されている。そして、データベースDBを参照することによって使用前後の半価幅の変化量((a)−(b))から実績研磨量が求められる。
FIG. 7 is a graph for explaining the relationship between the half width, the actual polishing amount, and the actual polishing amount.
In FIG. 7, the half width before use is indicated by (a), and the half width after use is indicated by (b). Then, by referring to the database DB, the actual polishing amount is obtained from the amount of change in the half width before and after use ((a)-(b)).
使用に伴う支持面21bの半価幅の変化は、多段圧延装置10の種類や稼働環境、バックアップロール14における分割ロール15の使用箇所等に応じて変化するため、データベースDBに蓄積された実績研磨量が全ての分割ロール15に最適であるとは限らない。そのため、実績研磨量で支持面21bを研磨したとしても過研磨となる可能性がある。したがって、本実施形態では、実績研磨量よりも少ない値を一次研磨量とすることによって過研磨を防止する。例えば、処理装置32は、図7に示すように、実績研磨量の半分の値を一次研磨量に設定する。
Since the change in the half width of the
(二次研磨量)
一次研磨量は、実績研磨量よりも少ない値であるため、一次研磨量で研磨を行ったとしても、支持面21bの研磨後半価幅は、使用前半価幅に到っていない可能性が高い。そのため、処理装置32は、追加の研磨加工のための二次研磨量を求める。二次研磨量は、一次測定による使用後半価幅と二次測定による研磨後半価幅との関係性(半価幅の回復傾向)を解析して求められる。例えば、図7に示すように、一次研磨量で研磨した後に二次測定された研磨後半価幅(c)は、使用後研磨幅(b)との間で線形関係にあると考えられる。そのため、二次研磨量は、そのような関係性を考慮して設定される。具体的に、処理装置32は、当該関係性を考慮して、使用前半価幅(a)に到達すると考えられる研磨量(解析研磨量)を求め、その研磨量よりも少ない(例えば、半分の)研磨量を二次研磨量として設定する。
(Secondary polishing amount)
Since the primary polishing amount is smaller than the actual polishing amount, even if polishing is performed with the primary polishing amount, it is highly possible that the polishing latter half width of the
支持面21bが二次研磨量で研磨された後、再び、X線回折装置31によって支持面21bの半価幅(研磨後半価幅)が二次測定される。この段階で、1つの使用後半価幅と、2つの研磨後半価幅とが取得されていることになる。処理装置32は、これら3つの半価幅の関係性(線形関係又は非線形関係)を解析し、支持面21bの回復傾向を把握してさらなる二次研磨量を設定する。このように、解析に用いる半価幅の数が増えることによってより正確に回復傾向を把握することができる。
以上の二次測定は、研磨後半価幅(c)が使用前半価幅(a)に到達するまで繰り返し行われる。
After the
The above secondary measurement is repeated until the polishing half-value width (c) reaches the pre-use half-value width (a).
なお、図5を参照して説明したように、半価幅の測定は、支持面21bの幅方向の複数箇所で行われるが、半価幅の値は、通常、測定箇所によって異なっている。そのため、上記のように研磨量を設定する際には、最も小さい半価幅、すなわち傷等の影響層が最も深いと考えられる半価幅を採用する。これにより、支持面21bの幅方向全体の状態を回復することができる。
As described with reference to FIG. 5, the half-value width is measured at a plurality of locations in the width direction of the
<作業(C)の詳細>
研磨装置33は、作業(B)によって設定された一次研磨量、二次研磨量で支持面21bを研磨する。研磨装置33は、円筒状の部品を研磨するのに適した従来公知の装置を用いることができる。また、一次研磨量又は二次研磨量の入力により数値制御されるNC研磨装置を用いることがより好適である。
<Details of work (C)>
The polishing
[回復作業における全体プロセス]
図8は、支持面21bの回復作業の流れを示すフローチャートである。以下、図8を参照して、主にX線回折装置31及び処理装置32による全体の作業の流れを説明する。
まず、多段圧延装置10に組み込まれる前の分割ロール15について、X線回折装置31によって支持面21bの半価幅(使用前半価幅)が測定される(ステップS1)。測定された使用前半価幅の情報は、処理装置32の記憶部に記憶され、管理される(ステップS11)。
[Overall process in recovery work]
FIG. 8 is a flowchart showing a flow of recovery work of the
First, the half width (before use half width) of the
その後、多段圧延装置10にバックアップロール14として分割ロール15が組み込まれ、圧延作業が行われる。多段圧延装置10が所定の期間稼働された後、メンテナンスのためバックアップロール14が分解され、分割ロール15の外輪21がX線回折装置31に供される。
次いで、X線回折装置31によって使用後の分割ロール15の支持面21bの半価幅(使用後半価幅)が測定される(ステップS2)。測定された使用後半価幅は、処理装置32に送信され記憶部に記憶される(ステップS12)。
Then, the division |
Next, the half-value width (use half-value width) of the
処理装置32は、使用前半価幅と使用後半価幅との差である変化量を算出し(ステップS13)、さらに、データベースDBを参照して一次研磨量を設定する(ステップS14)。一次研磨量は、前述したように、使用前後の半価幅の変化量からデータベースDBを参照して取得される実績研磨量よりも少ない値(例えば、半分の値)が採用される。設定された一次研磨量の情報は研磨装置33に送られ、研磨装置33において一次研磨が行われる。
The
次いで、X線回折装置31によって、一次研磨された支持面21bの半価幅(研磨後半価幅)が測定される(ステップS3)。この研磨後半価幅は、処理装置32に送信され、記憶部に記憶される(ステップS15)。
処理装置32は、研磨後半価幅と使用前半価幅とを比較し、追加の研磨が必要であるか否かを判断(追加研磨の要否確認)する(ステップS16)。研磨後半価幅が使用前半価幅と同等であった場合には、追加の研磨は不要であるので回復作業を終了する。
Next, the half-value width (polishing latter half value width) of the primary-
The
処理装置32は、追加の研磨が必要であると判断すると、使用後半価幅と研磨後半価幅とから研磨の前後における半価幅の変化(回復傾向)を解析する(ステップS17)。そして、処理装置32は、その回復傾向に基づいて二次研磨量を求める(ステップS18)。
その後、二次研磨量の情報は研磨装置33に送られ、研磨装置33によって二次研磨が行われる。そして、再び二次測定(ステップS3)〜二次研磨量の設定(ステップS18)の工程(図8において1点鎖線で囲まれた工程)が繰り返し行われ、支持面21bが使用前の新品同等の状態にまで回復される。
When determining that additional polishing is necessary, the
Thereafter, the information on the amount of secondary polishing is sent to the polishing
なお、支持面21bを新品同等の状態に回復させるまでの全体の研磨量(一次研磨量及び二次研磨量の合計)は、使用前半価幅と使用後半価幅との変化量データとともに、データベースDBに蓄積してもよい。
Note that the total polishing amount (the total of the primary polishing amount and the secondary polishing amount) until the
[本実施形態の作用効果]
以上のように本実施形態では、分割ロール15の支持面21bの状態を表す半価幅を用いて定量的に研磨量を求め、その研磨量に基づいて使用前と同等の状態にまで支持面21bを回復させている。そのため、過不足のない適切な研磨を行うことができ、分割ロール15の外径が早期に限界値に達したり回復が不十分となったりすることを防止することができ、最適な再使用が可能となる。
[Operational effects of this embodiment]
As described above, in the present embodiment, the polishing amount is quantitatively obtained using the half-value width representing the state of the
また、支持面21bの状態を反映する回折X線の半価幅を用いることによって、非接触・非破壊で支持面21bの状態を適切に把握することができ、測定に伴って新たな傷等が発生するのを防止することができる。
なお、支持面21bを過研磨を防止するためには、任意の微小量での研磨と半価幅の測定とを繰り返し行うことも考えられるが、この場合、研磨作業と測定作業との繰り返し頻度が非常に多くなり、非効率的である。本実施形態では、研磨量の過去の実績値や、研磨による半価幅の回復傾向に基づいて研磨量を設定しているため、研磨作業と測定作業との繰り返し頻度を可及的に少なくし、効率のよい回復作業を行うことができる。
Further, by using the half width of the diffracted X-ray reflecting the state of the
In order to prevent overpolishing of the
[他の実施形態]
本発明は、上記実施形態に限定されることなく特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において変更することが可能である。例えば、以下のような実施形態を採用することができる。
(1)上記実施形態においては、支持面21bの状態を示すパラメータとして、回折X線の半価幅を用いていた。他の実施形態として、半価幅に加えて回折X線によって求められる残留応力をパラメータとして用いることができる。回折X線によって残留応力を測定可能であることは従来公知であり、支持面21bに発生している引張応力又は圧縮応力を測定することによって、これらを加味した研磨量を採用することができる。特に、支持面21bに生じた引張応力は、微細な傷を起点とした割れ等の発生原因となる。そのため、回折X線により引張応力が測定された場合には、半価幅のみに基づいて取得された一次研磨量又は二次研磨量よりも大きな値を研磨量として設定することによって、研磨によって使用前の残留応力に戻す(回復する)ことが可能である。その結果、支持面21bでの破損や割れ等を未然に防止することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified within the scope of the invention described in the claims. For example, the following embodiments can be adopted.
(1) In the above embodiment, the half width of the diffracted X-ray is used as a parameter indicating the state of the
(2)上記実施形態においては、多段圧延装置10のバックアップロール14に適用される分割ロール15を対象として支持面21bの状態を回復させることについて説明したが、これに限定されるものではなく、あらゆる金属部品の表面の状態を回復させるために適用することができる。また、金属部品の表面の状態として、回折X線の半価幅や回折X線により求められる残留応力に限らず、残留オーステナイト等のその他のパラメータを用いてもよい。ここで、例えば回折X線の半価幅と残留オーステナイトとのパラメータを同時に用いることによって、より精度の高い研磨量を取得することが可能となる。
(2) In the said embodiment, although demonstrated about recovering the state of the
10:多段圧延装置、15:分割ロール(転がり軸受)、21:外輪(金属部品)、21b:外周面(支持面)、31:X線回折装置、32:処理装置、33:研磨装置、DB:データベース(実績研磨量情報) 10: Multi-stage rolling device, 15: Split roll (rolling bearing), 21: Outer ring (metal part), 21b: Outer peripheral surface (support surface), 31: X-ray diffraction device, 32: Processing device, 33: Polishing device, DB : Database (Actual polishing amount information)
Claims (4)
(a)使用後の金属部品の表面にX線を照射することによって使用後パラメータを測定する工程、
(b)使用前の前記金属部品についての使用前パラメータに対する前記使用後パラメータの変化量を求める工程、
(c)前記使用前パラメータに対する前記使用後パラメータの変化量と当該変化量に対応する研磨量の実績値との関係を示す実績研磨量情報を用いて、前記工程(b)で求めた変化量に対応する実績値を求め、当該実績値よりも少ない値の研磨量を取得する工程、
(d)取得された研磨量で前記金属部品の表面を研磨した後に、前記金属部品の表面にX線を照射することによって研磨後パラメータを測定する工程、及び
(e)前記使用後パラメータと前記研磨後パラメータとの関係性に基づいて、前記研磨後パラメータを前記使用前パラメータに近づかせる研磨量を取得する工程、
を含み、
前記工程(d)で測定した前記研磨後パラメータが前記使用前パラメータと同等の値になるまで前記工程(d)及び前記工程(e)を繰り返し行うことを特徴とする、金属部品の研磨量取得方法。 It is a method of measuring predetermined information acquired non-destructively by irradiating the surface of a metal part with X-rays as a parameter, and acquiring the polishing amount of the surface of the metal part using this parameter,
(A) a step of measuring post-use parameters by irradiating the surface of the metal part after use with X-rays;
(B) obtaining a change amount of the post-use parameter with respect to the pre-use parameter for the metal part before use;
(C) A change amount obtained in the step (b) using actual polishing amount information indicating a relationship between a change amount of the post-use parameter with respect to the pre-use parameter and an actual value of the polishing amount corresponding to the change amount. A process of obtaining a performance value corresponding to the above and obtaining a polishing amount of a value smaller than the performance value,
(D) measuring the post-polishing parameter by irradiating the surface of the metal part with X-rays after polishing the surface of the metal part with the obtained polishing amount; and (e) the post-use parameter and the Acquiring a polishing amount that brings the post-polishing parameter close to the pre-use parameter based on the relationship with the post-polishing parameter;
Including
Polishing amount of metal parts, wherein the step (d) and the step (e) are repeatedly performed until the post-polishing parameter measured in the step (d) is equal to the pre-use parameter. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016210493A JP6984116B2 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | How to obtain the amount of polishing of metal parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016210493A JP6984116B2 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | How to obtain the amount of polishing of metal parts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018072104A true JP2018072104A (en) | 2018-05-10 |
JP6984116B2 JP6984116B2 (en) | 2021-12-17 |
Family
ID=62114194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016210493A Active JP6984116B2 (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | How to obtain the amount of polishing of metal parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6984116B2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52107697A (en) * | 1976-03-06 | 1977-09-09 | Nippon Steel Corp | Determing method for grind-off amount of sheet-rolling roll using x-ra y |
JPS62247236A (en) * | 1986-04-21 | 1987-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fatigue and residual life evaluation of mechanical part |
JPH06273358A (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-30 | Nippon Steel Corp | Rolling fatigue evaluation system for roll of mill |
JP2000304710A (en) * | 1999-04-16 | 2000-11-02 | Koyo Seiko Co Ltd | Method for measuring degree of fatigue due to rolling fatigue |
JP2005098802A (en) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Toshiba Corp | Remote hardness measuring instrument and measuring method |
US20100332153A1 (en) * | 2007-12-14 | 2010-12-30 | Reinder Hindrik Vegter | Method of Determining Fatigue Life and Remaining Life |
JP2012018114A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Railway Technical Research Institute | Method for predicting formation of rolling fatigue crack, rolling fatigue damage evaluation system, method for determining fatigue layer removal timing, and method for determining removal depth |
JP2015215203A (en) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | いすゞ自動車株式会社 | Method of evaluating carburized component |
-
2016
- 2016-10-27 JP JP2016210493A patent/JP6984116B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52107697A (en) * | 1976-03-06 | 1977-09-09 | Nippon Steel Corp | Determing method for grind-off amount of sheet-rolling roll using x-ra y |
JPS6039503B2 (en) * | 1976-03-06 | 1985-09-06 | 新日本製鐵株式会社 | How to set rolling roll grinding amount using X-rays |
JPS62247236A (en) * | 1986-04-21 | 1987-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fatigue and residual life evaluation of mechanical part |
JPH06273358A (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-30 | Nippon Steel Corp | Rolling fatigue evaluation system for roll of mill |
JP2000304710A (en) * | 1999-04-16 | 2000-11-02 | Koyo Seiko Co Ltd | Method for measuring degree of fatigue due to rolling fatigue |
JP2005098802A (en) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Toshiba Corp | Remote hardness measuring instrument and measuring method |
US20100332153A1 (en) * | 2007-12-14 | 2010-12-30 | Reinder Hindrik Vegter | Method of Determining Fatigue Life and Remaining Life |
JP2012018114A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Railway Technical Research Institute | Method for predicting formation of rolling fatigue crack, rolling fatigue damage evaluation system, method for determining fatigue layer removal timing, and method for determining removal depth |
JP2015215203A (en) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | いすゞ自動車株式会社 | Method of evaluating carburized component |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
小熊規泰: "軸受の残存疲労寿命予測 第1報:X線回折法の適用", KOYO ENGINEERING JOURNAL, JPN7021004529, 2002, pages 26 - 31, ISSN: 0004622619 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6984116B2 (en) | 2021-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2128109C1 (en) | Method for knurling and hardening part | |
CN115293629B (en) | Production and processing method and system for rolling bearing parts | |
JP2011069681A (en) | Method and device for estimating life expectancy of rolling bearing | |
US20040016326A1 (en) | Determining expected fatigue life of hard machined components | |
JP5268351B2 (en) | How to determine initial burnishing parameters | |
Klocke et al. | Technology chain optimization: a systematic approach considering the manufacturing history | |
JP2011069684A (en) | Method of estimating use condition on rolling bearing | |
JP6984116B2 (en) | How to obtain the amount of polishing of metal parts | |
US7877215B2 (en) | Evaluation method for rolling bearing part | |
Nesterenko et al. | Calculation-experimental method of determining the propensity for warping non-rigid disks of hydraulic machine | |
Pilný et al. | Acoustic emission-based in-process monitoring of surface generation in robot-assisted polishing | |
JP2022102492A (en) | Evaluation method of roller bearing, and evaluation device | |
KR102190503B1 (en) | Method of evaluating performance of work roll | |
JP2021162457A (en) | Contact state monitoring method and system between mechanical elements | |
JP2009202277A (en) | Apparatus and method of determining finished state of superfinish-machining process | |
Godino et al. | In-machine data acquisition for evaluating the conditioning efficiency of resin-bonded super-abrasive grinding wheels | |
Kurkute et al. | Analysis and optimization of surface roughness and microhardness for roller burnishing using response surface methodology and desirability function approach on aluminum 63400 | |
Horiuchi et al. | Computer simulations of cylindrical plunge grinding-Influence of work stiffness on grinding accuracy | |
JP2014000578A (en) | Roll shape determination device and roll shape determination method | |
JP5151669B2 (en) | Camshaft inspection device and camshaft inspection method | |
JP7332077B1 (en) | Abnormal Vibration Prediction Method for Roll Grinding Machine, Roll Grinding Method, Metal Strip Rolling Method, Abnormal Vibration Prediction Device for Roll Grinding Machine, and Roll Grinding Equipment | |
JP7380119B2 (en) | Chatter evaluation system | |
Mukhopadhyay et al. | Improvement of piston ring quality: a case study | |
JP7210997B2 (en) | Monitoring system | |
Carrera et al. | Development of a shape specification based on the waviness parameter of tapered roller bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190912 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200417 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210323 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210507 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211026 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211108 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6984116 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |