平面研削盤の詳細な紹介とガイド

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平面研削盤は、主に仕上げ加工に使用されます。これは、万力で所定の位置に保持されているワークピースの表面を仕上げるために、回転する砥石を使用します。仕上げだけでなく、さまざまな金属を細かく切断することもできる平面研削盤。この驚くべき研削装置の詳細な紹介を読み進めてください。

基本

平面研削盤は、最も一般的な研削盤の 1 つです。洗練された滑らかな表面を必要とするさまざまな種類の金属および非金属を研削できます。では、なぜ平面研削が人気なのですか?フライス加工や旋削加工などの他の機械加工操作で部品を処理する場合、工具インサートが摩耗するにつれて、部品の公差と表面品質が低下します。ただし、研磨砥石は、シャープな刃先を維持するためにドレッシングすることができ、一貫した仕上げと高い寸法精度が得られます。以下のブログ エントリをチェックして、誰がこれらの平面研削盤を使用しているかを確認してください。

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平面研削盤の主な目的は、製造された部品の仕上げです。これは非常に精密なツールで、万力で所定の位置に保持された金属表面を削ったりトリミングしたりするために、固定された研磨用の回転ホイールを使用します。グラインダーのテーブルは磁石で、材料を静止させるのに役立ちます。このような磁石は、グラインダーの前面にあるレバーで切り替えることができます。グラインダーは、必要に応じて自動で前後に、または手動で動かすことができます。

表面研削は、滑らかな表面テクスチャを正確に生成できる一般的な仕上げ技術です。表面仕上げは美しく実用的であり、さまざまな用途で信頼できる技術となっています。技術者は、セラミック、カーバイド、光学材料など、ほとんどの金属および非金属を含むさまざまな材料に合わせて、ホイールと研磨剤の形状を変更することもできます。他の成形方法とは異なり、非常に硬い素材や研磨性のある素材でも研磨できます。

さらに、今日の平面研削は、精度と効率を高めるために CNC システムと組み合わされることがよくあります。次のビデオは、Equiptop によるハイエンドの CNC 平面研削盤のデモです:

構造と主要コンポーネント

平面研削盤の構造設計はシンプルです。主なパーツは、作業台、砥石、動力系、フレームです。フレームは、必要なすべてのコンポーネントと補助機器をまとめます。最終申請書によっては、プロセスを支援するための添付ファイルがある場合があります。

作業台

ワークテーブルはグラインダーの作業面です。工作物を載せて研削加工を行うところです。ワークテーブルには、操作中にワークピースを所定の位置に保持するための治具またはワーク保持装置が取り付けられています。一般的なワーク保持装置には、チャックとバイスがあります。テーブルは、研削プロセス中に水平に移動し、研削砥石がワークピースの一部を研削します。

テーブルは直線的に前進し、精密平面研削作業中は砥石車の面を横切っても前進します。縦送りは一般に油圧システムによって駆動されますが、横送りは多くの場合、電動または油圧システムによって駆動されるか、手動で調整されます。

砥石

砥石はグラインダーの切削工具です。これは、グレインとも呼ばれるグリットを含む研磨ディスクです。穀物は、ワークピースを切断する刃先として機能します。グリットのサイズと材質によって、砥石の用途が決まります。グリットが小さいほど、表面は細かく滑らかになります。粒度の他に、送り速度と回転速度も機械の使用に影響します。

砥石は、精密平面研削盤の最も重要なコンポーネントの 1 つです。丸いホイールはスピンドルヘッドで回転し、その高さは運用要件を満たすように調整できます。砥石の材質だけでなく、その状態も精密研削盤の性能を左右する重要な要素です。一般に、砥石は酸化アルミニウム、立方晶ホウ素、炭化ケイ素、ダイヤモンドでできています。その中で最も経済的なものである酸化アルミニウムは、最も好ましい砥石材料です。

コストを削減しながら機能を強化するために、多くの製造業者は、立方晶窒化ホウ素砥石およびダイヤモンド砥石のコアに安価な代替品を使用しています。ダイヤモンドまたは立方晶窒化ホウ素で作られた砥石は、理想的には強く、他の種類の砥石では通常困難なセラミック、カーバイド、およびより硬い材料の研削に適しています。砥石を常に最良の状態に保つために、ドレッサーを使用してコンポーネントの表面をリフレッシュし、バランス スタンドを使用して公差、平行度、同心度、および摩耗に対するアンバランスを検出して改善します。砥石。

電源システム

これまで、研削盤は機械工が手動で操作していました。機械工は、シャンクまたはネジで砥石車を絶えずオン/オフする必要がありました。これにより、研削の品質、効率、および精度が制限されます。今日、持続可能な出力と速度を提供するために、重負荷プロジェクト用の高精度平面研削盤が使用されています。現在、ほとんどの CNC 研削盤の動力源として電動ロータリー モーターが使用されています。

コントローラー

非常に正確で効率的な平面研削を自動的に行うために、多くの精密平面研削盤は、CNC システムを採用して、希望する切り込みの深さとスパークを完全に調整します。値はあらかじめ決められており、簡単に設定できます。さらに、最後の研削サイクル設定を保存して、次回に簡単に繰り返すことができます。サーボ制御により、グラインダーは優れた滑らかな表面仕上げと重要な寸法を備えた製品を提供できます。

チャック

チャックは、研削された部品をしっかりとつかむワーク保持装置です。精密平面研削盤では、マグネットチャックが広く使用されています。クランプ装置は、電磁式、または手動で操作する必要がある恒久的な形式にすることができます。

クーラントと潤滑剤

潤滑剤は、精密平面研削盤の操作に必要であり、砥石の切断面と面を滑らかにするだけでなく、操作中に発生する金属チップを除去することができます。場合によっては、潤滑剤が作業ホイールとワークピースを冷却することもあります。部品の回転によって液体が持ち去られるのを防ぐため、潤滑剤は主に研削領域に直接塗布されます。精密平面研削盤で使用される一般的な潤滑剤には、水溶性油、石油系油、合成油、およびその他の化学流体が含まれます。

平面研削盤の種類

横型グラインダー、縦型グラインダー、ディスクグラインダーの 3 つの基本的なタイプがあります。主な違いは、砥石が工作物に接触する方法にあります。

水平スピンドル設計のホイールは、ワークテーブルの上に吊り下げられています。ホイールの平らな外縁だけが、チャックに保持された対象物と接触します。研削面が小さいため、毎回高い精度で切削できるため、通常、小さな形状が必要な場合に使用されます。 2 つの一般的なタイプのスピンドルがあるように、2 つの一般的なタイプもあり、どちらも平面のみを研削します。

● 水平主軸

このタイプの平面研削盤は、業界で最も一般的です。角面や円錐面、溝、凹みなどの高精度加工に最適です。ピン、ピストン、コネクティング ロッド、ベアリング レースは、このタイプの機械で研磨された部品の例です。

● 垂直主軸

垂直スピンドル研削盤は、通常、材料を迅速に除去するために使用されます。最も顕著な違いは、砥石の面がエッジではなく平面で使用されることです。垂直スピンドル研削盤は、ステーター、プレート、ローター、ギア、内輪とプレート、ストップとスペーサーの研削に最適です。

これらの機械は、砥石車の平らなエッジがワークピースと接触するように配置されています。これにより、表面が滑らかなフラット形状になります。この構成のおかげで、これらのマシンは、平面を必要とするアプリケーションに使用できますが、これらには、対角線、溝、および溝の精密な成形が含まれます。垂直スピンドル設計では、スピンドルが垂直に上下します。砥石自体がスピンドルの底にフラットに収まっているため、砥石の幅全体を研削対象物に使用できます。一般に、この設計は、大きなパネルやプレートの処理が必要な場合や、大量の材料をすばやく粉砕する必要がある場合に使用されます。

● シングルディスクとダブルディスク

横軸・縦軸どちらの機種にも、片刃・両刃の研削盤を組み込むことができます。ディスクグラインダーは、研削面とワークピースとの接触面積が大きく、一度に両面を研削できます。ローター、プレート、スペーサー、ギア、ワッシャーなどのコンポーネントはすべて、ディスク グラインダーの理想的な候補です。

操作と機能の原則

電源を入れると、砥石が高速で回転します。ワークピースが希望の高さで固定されると、スピニングホイールがワークピースの真上に配置されます。テーブルが左右に動き始め、砥石が工作物に接触するようにワークベッドがわずかに上昇します。作業ベッドも出入りするため、ワークピースをより均一に研削できます。

プロセス中に砥石車が完全に真っ直ぐである必要はないことに注意してください。接地部分の表面に特定のパターンが必要な特定の用途では、そのパターンを実現するためにカスタム プロファイルを備えたホイールを採用することができます。または、同じ効果を得るために単純にパターンをまっすぐな砥石に機械加工することもできます。

砥石とワークテーブルの動きを説明する以下のビデオをチェックしてください:

アプリケーション

平面研削盤が利用される主な産業は以下のとおりです。

● 航空機
航空宇宙産業は、従来の工具では加工が困難な材料を加工することで知られています。これらの丈夫で高温耐性のある材料により、部品は航空機エンジンの過酷な条件下で機能することができます。タービン リング、タービン シャフト、および内輪と外輪はすべて、精密に研磨される一般的な航空機部品です。

● 工作機械
平面研削盤は工作機械業界でもよく見かけます。工作機械メーカーは、これらを使用してメイン シャフト、リニア ガイド、ボールねじ、インデクサー、ローラー ベアリング、カム、ラック、バルブ コアなどを製造しています。

● 金型
金型産業では、平面研削盤を使用して、ねじ切りダイ、プレス ダイ、曲げ加工機、線引きダイ、転造ダイとインサート、およびその他の多くの金型コンポーネントを製造しています。

高精度グラインダーには、3 つ爪および 4 つ爪のチャック、成形刃、ステップ ドリル、ドリル タップ、リーマー、タップ、およびリング ゲージが含まれます。ツール ホルダーも、平面研削を頻繁に利用する別のカテゴリです。

平面研削盤のパフォーマンスを向上

最後に、平面研削盤を最大限に活用するためのヒントをいくつか紹介します。

設置と初期メンテナンス

機械のテーブルを平らに、十分に深く研磨して、すべての錆を取り除きます。電磁チャックの底面も研磨されているため、チャック長6インチごとに約0.00002インチの皿があります。次に、チャック間の面の間に薄く油を塗り、最初に右側のボルトを締め、次に左側のボルトをしっかりと押し込みます。シャーシにはサイド ボルトが 1 つしかないため、平面度を最小限に抑えながら、熱の変化によってチャックを動かすことができます。

砥石の定期メンテナンス

平面研削盤のチャックとマシンベッドの間に錆が蓄積するため、これらの工程は毎年私たちのワークショップで行われます。砥石の選定とバランス ワークに圧力や熱が伝わらない砥石を選定してください。ホイール サプライヤーは、適切なホイールを選択するのに役立つはずです。砥石バランスは平面研削の重要な部分です。砥石のバランスが適切に取れていないと、表面の仕上げが悪くなり、ベアリング スピンドルの寿命が短くなります。

研削砥石と機械全体の寿命の間に、成形砥石の直径が減少し、成形砥石のバランスが変化するため、成形砥石のバランスをチェックする必要があります。私たちの経験に基づくと、ダイヤモンドの最小サイズは、ホイールの表面 1 インチあたり 0.5 カラットです。大きなダイヤモンドは、放熱効果が高く、寿命が長く、砥石との接触が多いため、ドレッシング速度も速くなります。ダイヤモンドは、ホイール位置の方向に約 10 度に設定する必要があります。ハンドルの長さを最小限にし、できるだけしっかりと取り付けてください。可能であれば、多くのクーラントを使用してください。平面グラインダーの最高のパフォーマンスを確保するために、ダイヤモンドを可能な限り鋭い表面に回転させます。