精密機械工場が行うこと：研削

研削は、金属ワークピースから材料を除去するために研磨面を使用する機械加工プロセスです。表面（しゃれを意図した）では、研削は他の機械加工プロセスとは異なるように見えるかもしれませんが、鋸引き、フライス盤、ブローチ加工、および他のほとんどの技術と同じように、切りくずの形成と除去を通じて機能します。研削により、粗い公差または非常に厳しい公差に適合する表面が生成される可能性があります。汎用性があるため、研削は鋳物の簡単なゲート除去だけでなく、研磨や研ぎなどの高度な仕上げプロセスにも使用されます。

研削のしくみ

物理的な観点から、ほとんどの機械加工プロセスは、圧縮と薄さによって金属を除去します ：カッティングポイントは、ワークピースがチップの形で折れる（薄い）まで、ワークピースの材料を圧縮します。のこぎりが切りくずを切り取ると、刃の歯がそれをワークピースから運び去ります。同様に、砥石またはベルトの鋭い先端は切りくずを切り取り、それは次に砥石の空洞内のワークピースから運び去られます。研削の主な違いは、金属切削工具を使用する代わりに、金属チップを薄くするために必要な鋭い先端を提供する研磨材を使用することです。

研削に使用するツール

研削は、砥石車または砥石ベルトを使用して行うことができます。砥石の組成は用途によって異なりますが、ほとんどは研磨材と結合剤を組み合わせて形成されています。 混合物をホイールの形に成形します。

接着剤はセラミックにすることができ、その場合、ホイールは成形後に硬化するために窯で焼成されます。より柔軟な砥石が必要な場合は、プラスチックベースまたはゴムベースの接着剤も使用されます。高研磨ホイールは、高温で微細な砥粒とシェラックを使用して形成できます。 超砥粒と呼ばれる最も頑丈な砥石を形成するため 、メーカーは、金属ホイールをダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素（CBN）などの非常に硬い粒子でコーティングしています。 電気めっきと呼ばれるプロセスを通じて。

構造 は、表面上の研磨粒子の間隔を指す用語です。低密度構造またはオープン構造の研削面は、チップキャビティが大きいため、材料をより迅速に除去できます。ただし、オープン構造の研磨剤は、密度の高い研磨剤と同じ滑らかな表面仕上げを提供しません。 グレード 砥石で研磨粒子をまとめる結合の強さを指します。

ベルト研削 、研磨材は柔軟な裏地に貼り付けられ、ベルトにカットされます。ベルト研削はさまざまな用途に使用できますが、ホイール研削と同じ原理で機能します。

ベルトグラインダーやホイールグラインダー以外にも、グラインダーはさまざまな構成をとることができます。すべての研削盤は、砥石を高速で回転させるか、砥石を載せた砥石を回転させることができ、ワークを保持するためのサポートを提供する必要があります。粗研削は、多くの場合、ワークピースを手で保持することによって行われますが、正確な操作には、より高度な装置が必要です。

研削の種類

粉砕は一般に少量の材料を高精度で除去するための仕上げプロセスとして使用されますが、材料を迅速に除去する能力においてフライス盤に匹敵する特定の粉砕技術が開発されています。現在使用されている研削の種類には、次のものがあります。

• ひったくり： オープン構造のホイールを使用したラフプロセス。多くの場合、鋳物からゲート、ライザー、ラフスポットを除去するために使用されます。引っ掛かりは、精度が優先されない場合に使用されます。
• クリープフィード研削： フライス盤に匹敵する速度で、材料をすばやく除去するタイプの研削。最新バージョンでは、一定のドレッシングが必要です 砥石の（以下で説明）。
• 円筒研削： ワークピースの円筒面と輪郭を研削するために使用されるプロセス。円筒研削は、非常に厳しい公差で部品を仕上げることができます。

砥石のメンテナンス

砥石は通常の使用中に摩耗し、最終的には交換する必要があるため、消耗品と見なされます。砥石の組成と用途に基づいて、オペレーターは砥石の摩耗速度を予測できます。自動研削作業では、研削面の形状が変化しても各部品が一貫して研削されるように、摩耗率を機械の動きに含める必要があります。

グラインディングホイールの摩耗は、実際にはプロセスの必要な部分です。これにより、古くて鈍い粒子がホイールから剥がれ、新鮮で鋭い粒子が現れるためです。しかし、多くの場合、鈍い粒子はホイールを離れることができず、切りくずがキャビティに留まります。これが発生した場合、ホイールはドレスする必要があります 鈍い粒子を破壊し、チップをホイールから落下させます。ドレッシングには、コンポジットから古い粒子をノックアウトする砥石に対して専用のツールを配置することが含まれます。

ツルーイングは、通常の研削作業中に伝播する可能性のあるもう1つの問題です。真ではない砥石は、不均一な研削または切りくずがキャビティを不均一に詰まらせることにより、バランスが崩れます。多くの場合、ドレッシングは両方の問題を解決できます。

研削事故は、機械を壊したり、時にはオペレーターを傷つけたりする可能性のある不均衡な砥石によって引き起こされることが多いため、定期的なツルーイングとドレッシングが非常に重要です。プロセスを容易にし、自動化するために、最新のCNC研削盤には、システムに組み込まれた自動ドレッサーが含まれています。

研削を使用する場合

研削プロセスは非常に用途が広く、ほとんどすべてのサイズと形状のワークピースを最新の研削装置で仕上げることができます。ただし、通常、研削は他の機械加工プロセスほど効率的に材料を除去できないため、研削は製造の最終ステップのために予約されることがよくあります。 2つの例外は、連続ドレスクリープフィード研削（CDCF）です。 およびカットオフ研削 。カットオフ研削は実際には鋸引きを模倣していますが、歯付きの代わりに研磨ブレードを使用しています。

鋳造部品のゲート除去には、鋸引きと研削が一緒に使用されることがよくあります。鋳物が固まったら、オペレーターはのこぎりでゲートを切り取ります。次に、鋳造物の残りの材料を粉砕して、滑らかな表面を作成します。ゲート研削は通常、材料の迅速な除去を可能にするためにオープン構造の砥石で行われ、その後、表面仕上げを改善するために、より細かい粒子で追加の研削が行われます。

研削は、工作機械の製造でも一般的に使用されています。工具鋼は非常に硬く、他の非研磨工作機械では切断できないことがよくあります。超硬は、超硬を含むほぼすべての材料で作られた工具を形成、研ぎ、再生するために使用できます。

シリーズ「PrecisionMachineShopsの機能」の詳細

• はじめに
• フライス盤
• 回転
• 退屈
• 掘削
• のこぎり
• ブローチ
• グラインド

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