ボールミルベアリングブロック

ボールミルベアリングブロックとその製造・検査プロセスの詳細な紹介

I. ボールミルベアリングブロックの概要と構造的特徴

• 耐荷重性: シリンダー、研削媒体、材料の総重量 (最大数十トンまたは数百トン) を支え、回転中の衝撃荷重を吸収します。

• 位置決め：ベアリングとの連携により中空シャフトの同軸度と回転精度を確保します。

• シーリングと潤滑: 潤滑チャネルとシーリング構造を統合し、ベアリングに潤滑を提供し、ほこりや冷却剤の侵入を防ぎます。

• 材質：小型・中型ボールミルでは通常、 ねずみ鋳鉄（HT300） （優れた鋳造性と衝撃吸収性）；大型または高荷重のミルでは ダクタイル鋳鉄（QT450-10） または 溶接構造用鋼（Q355B） （強度が高くなります）。

• 構造タイプ：一体型（小型～中型）と分割型（大型、設置・メンテナンスが容易）があります。通常、ベアリング取り付け穴（ベアリング外輪との締まりばめ）、位置決めピン、ボルト穴、潤滑穴、冷却フィンなどを備えています。

II. ボールミルベアリングブロックの製造工程

（A）鋳造ベアリングブロック（HT300を例に）

1. 金型設計とコア製作

• 砂型（木製または樹脂製）は3Dモデルに基づいて製作され、3～5mmの削り代が確保されます。押湯は引け巣の発生を防ぐよう設計されます。

• 重要な領域 (ベアリング穴など) では、寸法精度を確保するためにコールドボックス コア製造が使用されます。

2. 溶かして注ぐ

• 溶銑成分制御：C 3.2～3.6％、シ 1.8～2.2％、マン 0.8～1.2％、S≤0.12％、P≤0.15％。

• 応力集中を軽減し、鋳造密度を確保するために、ステップ注入を使用して1380〜1450℃で鋳造します。

3. 老化治療

• 鋳造品は、鋳造応力を除去し、その後の機械加工による変形を防ぐために、2～4 週間の自然時効（または人工時効：200～250℃で 8 時間）を受けます。

4. 荒加工

• CNC旋盤またはボーリングマシンは、ベアリング穴（2〜3mmの仕上げ代を残す）、端面、および位置決めスピゴットを加工し、基準面の平坦度が≤0.1mm/100mmであることを保証します。

5. 半仕上げと二次熟成

• 1～1.5mmの研削代を残して、外円と端面を旋削仕上げします。

• 寸法をさらに安定させるために二次時効処理（180～220℃で4時間）を施します。

6. 仕上げ加工

• CNCボーリングマシン仕上げボアベアリング穴：公差等級IT6、表面粗さRa≤1.6μm、真円度≤0.01mm、円筒度≤0.015mm/100mm。

• 表面研削盤機械のスピゴット端面の位置決め：平面度≤0.03mm/100mm、ベアリング穴軸に対する垂直度≤0.02mm/100mm。

• 給油穴および接続穴のドリル加工およびタッピング：ねじ精度6H、穴位置許容差±0.1mm。

（B）溶接ベアリングブロック（Q355Bの例）

1. ブランクと成形

• CNC切削によるブランキング（板厚20mm以上）。軸受け穴部は鍛造鋼フランジ（20番鋼）で接合され、耐荷重性を高めています。

2. 溶接プロセス

• 溶接方法：サブマージアーク溶接またはガスメタルアーク溶接、V字型溶接溝（角度60°）。

• 溶接手順：まず低応力部を溶接し、次に主溶接を行います。各層の厚さは5mm以下とし、層状溶接を行います。溶接後、ハンマーで応力を緩和します。

• 溶接後処理：溶接応力を除去するため、300℃で6時間の応力除去焼鈍処理（割れ防止）。

3. 機械加工

• 鋳造ベアリング ブロックと同じ荒加工、二次時効処理、仕上げ加工の手順に従いますが、最初に溶接面を平らにフライス加工する必要があります (表面粗さ ラ≤12.5μm)。

3. ボールミルベアリングブロックの検査プロセス

（A）原材料およびブランク検査

1. 材料検査：

• 鋳鉄部品: 化学組成(例: HT300 の C および シ 含有量)を検証するためのスペクトル分析と、引張強度が 300MPa 以上であることを確認するための引張試験。

• 溶接部品: 鋼板証明書を確認します。鍛造フランジは ユタ州 検査を受けます (JB/T 5000.15 クラス II に準拠)。

2. ブランク欠陥検査：

• 鋳造部品：MT検査（表面のひび割れや収縮なし）、ベアリング穴に重点を置く（φ3mm以上の気孔なし）。

• 溶接部品: 溶接部の 100% ユタ州 検査 (不完全な溶融やスラグの混入なし) および MT 検査 (表面のひび割れなし)。

（B）工程内検査（キーノード）

1. 荒加工後：

• ノギスまたはCMMを使用して、ベアリング穴径（均一許容差）とスピゴット径（許容差±0.5mm）を確認します。

2. 熱処理後：

• 硬度試験: 鋳鉄 (180-240HBW) および焼きなまし溶接部品 (≤220HBW) 用のブリネル硬度試験機。

3. 仕上げ加工後：

• 寸法精度: CMM はベアリング穴の直径 (IT6 公差)、真円度 (≤0.008mm)、円筒度 (≤0.01mm/100mm) を測定します。

• 幾何公差: ダイヤルインジケータは、スピゴットの端面とベアリング穴の軸の垂直性をチェックします (≤0.02mm/100mm)。

• 表面品質: プロファイロメーターでベアリング穴の粗さ (ラ≤1.6μm) を検証し、目視で傷やバリがないか検査します。

（C）最終製品検査

1. 組立適合性検査：

• ベアリングボアのフィット: 隙間ゲージで干渉をチェックします (ベアリング外輪の安定性を確保するため、通常は 0.01 ～ 0.03 んん)。

• ボルト穴の位置: ゲージは、位置決めスピゴットを使用して接続穴の同軸度を検証します (≤0.1mm)。

2. 圧力およびシール検査：

• 潤滑穴圧力テスト: 0.5MPa の圧縮空気で 30 秒間、石鹸水で漏れがないか確認します。

• 全体のシール: ベアリングアセンブリのシミュレーション、オイル充填 (ベアリング穴の 1/2 まで)、10 分間の回転、漏れがないかの検査。

3. 外観検査：

• 表面塗装（プライマー＋トップコート、総厚60～80μm）に滲みや剥がれがなく、マーキング（モデル、材質）が明瞭。

IV. 要約