CNC研削盤：実用工作機械

研究者は、研削の最初から、この加工プロセスをこれまで以上に短い時間枠で満足のいく品質レベルで実行することを目指していました。今日の最も技術的に進歩したタイプのグラインダーは、最先端の CNC グラインダーです。 CNCは「コンピュータ化された数値制御」の略です。これにより、全自動部品加工が可能になります。クランクシャフト、カムシャフト、バルブ、ボール ベアリング、ドライブ シャフトなどの最も複雑な部品形状であっても、信頼性が高く、高速で自動化された CNC 機械加工が今や標準となっています。

現在の CNC 研削盤では、実際の研削工程で高い加工能力を発揮できることに加えて、多くの場合、自動ローディング装置を使用して、ワークピースのロードとアンロードも完全に自動化されています。これは「無人運転」と呼ばれ、CNC 研削盤または研削工程を時々点検するだけで十分です。加工プロセス自体については、従業員が CNC 研削盤に常駐する必要はなくなりました。

グラインダーの間隔

CNC 研削盤には、さまざまな機械および電子システムが使用されています。したがって、これらのマシンは、構成と制御の点で複雑です。 CNC 研削盤の一部のコンポーネントについては、次の段落で詳しく説明します。

ドライブ

CNC 研削盤のドライブは、さまざまな負荷に耐え、効率的に動作する必要があります。工具の 1 回転あたりの必要な送りと、一定の砥石車速度、つまり一定の切削速度を維持するには、特にワーク (部品) と接触しているときに、ドライブが必要な駆動トルクを継続的かつ確実に提供する必要があります。必要とされる高い駆動トルクと砥石車の速度には、高い駆動効率が必要です。これは主に電気モーターによって提供され、時には油圧または空気圧駆動によって提供されます。性能が大幅に低下するにもかかわらず、CNC 研削盤のドライブ モーターまたはスピンドルは、ドライブ シャフト、ひいては研削砥石の軸方向および半径方向の変位を防ぐために、ほとんど遊びのないものでなければなりません。ドライブに遊びがありすぎると、加工精度が低下します。

砥石

砥石は、CNC 研削盤の実際のツールです。砥石は、砥粒がボンドで結合された回転対称の工具です。砥粒の鋭利な刃先が被削材に当たると切り込みを入れて材料を取り除きます。砥石は非常に複雑なツールです。適切な砥石を選択することは、研削作業を成功させるための重要な要素です。

制御システム

CNC 研削盤のすべての動作と機械加工プロセスの制御は、コンピュータを利用しており、次の 2 つの独立した制御システムによって完全に自動化されています。

• コンピュータ数値制御 (CNC)

CNC システムは、部品の加工に関連するすべての制御タスクを引き継ぎます。これらのタスクには、一連の機械加工ステップや、達成しなければならない完成部品の寸法が含まれます。 CAM ツール (コンピュータ支援製造) を使用することで、CNC は部品の加工を完了するために必要な設計データとともにすぐに納品できます。もう 1 つの可能性は、CNC 研削盤で直接入力マスクを使用してこのデータを手動で入力することです。研削中、CNC 研削盤の CNC システムは最大 6 つの異なる軸を同時に制御します。

• プログラマブル ロジック コントロール (PLC)

CNC 研削盤の PLC システムは、周辺機器の制御と監視に関連するすべてのタスクを担当します。これらには、例えば、冷却剤供給の監視と駆動制御が含まれます。 PLC コントローラーはバックグラウンドで動作し、CNC 研削盤のメーカーによって機械に適合されます。

マシンベッド

機械ベッドは、CNC 加工領域の下端を形成します。駆動装置と補助装置の両方がここに取り付けられます。さらに、これは切りくずとクーラントが機械から排出される場所です。 CNC 研削盤を問題なく稼働させるためには、切りくずや加工残渣を排出することが重要です。通常、ベッド フラッシュ ノズルは、機械から冷却潤滑剤と一緒に残留物を洗い流すために使用されます。

クーラントとグリースのノズル

研削工程の性質上、大量の熱が発生します。これにより、部品が損傷します。過度の加工エネルギーが部品に向けられると、研削焼けが発生します。そのため、CNC 研削盤での信頼できるプロセス冷却が不可欠です。これは、クーラントを処理ゾーンに直接向ける潤滑クーラントノズルの使用によって達成されます。冷却潤滑剤ノズルには、CNC 研削盤の中央接続部から供給システムを介して冷却潤滑剤が供給されます。

読み込みの可能性

CNC研削盤の無人運転には自動ローディングが必要です。これにより、ワークピースが CNC 研削盤に配置され、加工後に再び取り出されます。グリッパーシステムとして、ロードユニットは CNC 研削盤の加工領域に上からアクセスできます。産業用ロボットの使用も可能です。 CNC 研削盤への部品の自動配送により、部品交換時間が大幅に短縮されます。

ドレッシングホルダー

砥石は運転中にアブレシブ摩耗を受けるため、砥石を交換せずに砥石の形状と切削能力を復元する必要があります。バンドはこれに使用されます。これらのホルダー内のドレッサーは一般に砥石よりも硬いため、目的の形状と切削特性が復元されるまで、砥石から材料を取り除くことができます。ドレッシング装置は、ドレッシングプレートなどの静止ドレッシングツール、またはプロファイルまたはフォーミングロールなどの回転プレートを備えていてもよい。ドレッシング作業は研削工程を中断するため、非生産時間に行われます。

CNC 研削アプリケーション

まず第一に、寸法精度、幾何学的精度、および表面品質に関して高い要件を持つ部品が研磨されます。

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