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バルブシール面研削の基本原則。
作成日 2024.08.06
研削は、製造プロセスにおけるバルブのシール面の一般的に使用される仕上げ方法です。研削により、バルブのシール面は高い寸法精度、幾何学的粗さ、表面粗さを得ることができますが、シール面間の相互位置精度を改善することはできません。研削されたバルブのシール面の寸法精度は通常0.001〜0.003mmです; 幾何学的精度（例：不均一性）は0.001mmです; 表面粗さは0.1〜0.008です。
シール面研削の基本原則は、研削プロセス、研削運動、研削速度、研削圧力、研削余裕の5つの側面を含みます。
1 粉砕プロセス
研削工具とシールリングの表面はしっかりと結合されており、研削工具は付着した表面に沿って複雑な研削運動を行います。研削工具とシールリングの表面が相対的に動くと、研削工具とシールリングの表面の間で研磨粒子の一部がスライドまたは転がり、シールリングの表面の薄い金属層を切り取ります。シールリングの表面の凸部は最初に研削され、その後徐々に必要な形状に達します。
研削は、金属に対する研磨剤の加工プロセスだけでなく、化学的な効果も持っています。研磨剤のグリースは、加工される表面に酸化膜を形成することによって、研削プロセスを加速します。
2 グラインディング運動
研削工具とシールリングの表面が相対的に移動する際、シールリングの表面上の各点から研削工具までの相対スライド経路の合計は同じであるべきです。また、相対運動の方向は常に変化している必要があります。運動方向の一定の変化により、各研磨粒子はシールリングの表面上で自分自身の運動軌跡を繰り返さないため、明らかな摩耗痕を引き起こさず、シールリングの表面の粗さを増加させないようにします。さらに、運動方向の破壊的変化は研磨剤をより均等に分布させることはなく、シールリングの表面の金属をより均等に切削できるようにします。
研削運動は複雑であり、運動の方向が大きく変化しますが、研削運動は常に研削工具の適合面とシールリング面に沿って行われます。手動研削であれ機械研削であれ、シールリング面の幾何学的精度は主に研削工具の幾何学的精度と研削運動によって影響を受けます。
3 グラインディングスピード
研削運動が速いほど、研削効率が向上します。研削速度が速くなると、単位時間あたりに作業物の表面を通過する研磨粒子が増え、より多くの金属が切削されます。
研削速度は通常10~240m/minです。高研削精度のワークピースの場合、研削速度は一般に30m/minを超えません。バルブのシール面の研削速度はシール面の材料に関連しており、銅と鋳鉄のシール面の研削速度は10~45m/minです。硬化鋼とセメントカーバイドのシール面は25~80m/minです。オーステナイト系ステンレス鋼のシール面は10~25m/minです。
4 グラインディング圧力
研削効率は研削圧力の増加に伴い向上し、研削圧力はあまり大きくしてはいけません。一般的には0.01〜0.4MPaです。
鋳鉄、銅およびオーステナイト系ステンレス鋼材料のシール面を研削する際の研削圧は0.1~0.3MPaです; 硬化鋼およびセメントカーバイドのシール面は0.15~0.4MPaです。粗研削には大きい値を、仕上げ研削には小さい値を取ります。
5 グラインディング許容値
研削は仕上げプロセスであるため、除去量は非常に少ないです。研削余裕のサイズは、前のプロセスの加工精度と表面粗さに依存します。前のプロセスの加工痕跡の除去とシーリングリングの幾何学的誤差の修正を確保する前提のもとで、研削余裕が小さいほど良いです。
シール面は一般的に研削前に細かく研磨されるべきです。細かく研磨された後のシール面は直接精製することができ、最小研削余裕は次の通りです：直径余裕は0.008〜0.020mm；平面マージンは0.006〜0.015mm。材料の硬度が高い場合は手動研削のために小さい値が取られ、材料の硬度が低い場合は機械研削のために大きい値が取られます。
バルブボディのシール面は研削が不便であり、精密加工が使用できます。仕上げ後のシール面は、精密研削の前に粗研削を行う必要があり、その平面マージンは0.012〜0.050mmです。
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