センタレス研削の8原則

機械加工の世界では、旋盤やフライス盤などの旋削工具は派手なスターです。実際、彼らは ほとんどの人に機械加工。ただし、精密センタレス研削を行う能力 機械加工に加えて、明確な利点があります。

センタレス研削はどのように機能しますか?

センターレス研削 研磨切削を使用して部品 (ワークピース) から材料を除去するいくつかの機械加工プロセスの 1 つです。このプロセスでは、回転する 2 つのシリンダーの間にあるワークピース レスト ブレードで部品を支えます。

• 調整ホイール 、部品の回転速度と送り速度を制御します (インフィード研削の場合) ) または直線移動 (スルーフィード研削の場合) )
• より大きな研磨砥石

センタレス研削の優れた点は、ワークピースが回転ホイールの圧力によって所定の位置に保持されることです。固定具が不要なため、セットアップが簡単で、ターンアラウンド タイムも短縮されます。また、工作物はしっかりと支えられているため、研削作業中にたわみがありません。

しかし、これらの利点やその他の利点にもかかわらず、センタレス研削は機械加工よりも実践者が少ないのです。また、センタレス グラインダーはほぼ 1 世紀にわたって使用されてきましたが、多くの人がプロセスの基本とその仕組みに苦労しています。

このやや不可解なプロセスについて、他に知っておくと役立つことはありますか? センタレス研削の 8 つの基本原則を見てみましょう — この成熟したプロセスについて知っておくと役立つこと (興味深いことを願っています)。

1.センタレス研削は、機械加工が終わったところから始まります。

センタレス研削の欠点は、機械加工とは異なり、ワークピースに対して複数の軸を操作できないことです。ただし、センタレス プロセスが寸法、材料、および表面仕上げに関する機械加工の制限に対処する多くの部品があります。

機械加工が終わったら、センタレス研削プロセスが始まると私たちが言いたいのはそのためです。たとえば、旋盤で真円でないパーツがあり、そのパーツの直径が小さすぎるか、その中心が取り付けられない場合、センターレス研削技術で真円度を実現できます .

また、センタレス加工中はワークに軸方向のスラストがかかりません。これは、脆い材料の長い断片や、そうでなければ変形する可能性のある部品を研削するために使用できることを意味します.

2.センタレス研削プロセスは、一見単純でありながら正確です。

機能の多くは物理学の基本原理に依存しているため、センタレス グラインダーには多くの可動部品がありません。そのため、センタレス研削は比較的単純なプロセスであり、厳しい公差を必要とする小さな円筒形の金属部品の外径の仕上げに最適です。 .

センタレス研削は、センタ間研削に比べてローディング時間が短いため、ほぼ連続研削です。そのため、長いものを連続して研磨することができます。さまざまなフィーダー アタッチメントを使用して、大量の小さな部品でも自動的に研磨できます。

さらに、センタレス研削盤は、高速で安定して動作できます。そのため、このプロセスは、航空宇宙、自動車、軍事、医療、およびその他の産業における大量の用途に最適です。

3.研削方法は、部品が機械に供給される方法が異なります。

センタレス研削で最も一般的に使用される 2 つの方法の主な違いは、工作物が機械に供給される方法にあります。 .

スルーフィード研削 通常、パーツの長さ全体にわたって一貫した丸みを持つパーツに使用されます。この方法では、ワークピースは 2 つの車輪の間のレスト ブレードに沿って移動します。

スルーフィード方式は、砥石車に対して調整車にわずかな角度を加えることによって駆動され、基本的に、工作物を砥石車を横切って反対側に押し出します。

インフィード研削 — プランジ研削とも呼ばれます — ギアシャフトなどのノッチや複雑な形状の円筒部品の研削に使用されます。ここでは、部品のレスト ブレードを部品の形状に合わせて加工する必要があり、研削ホイールと調整ホイールを部品の目的のプロファイル カットに合わせて仕上げる必要があります。

インフィード方式では、調整車が部品を一定の速度で回転させながら、より高速で回転している砥石車に向かって部品を押します。速度の差が大きいほど、除去速度が速くなります。

4.砥石の選択は重要です。

センタレス研削のもう 1 つの重要な要素は、砥石の選択です。部品が作られる金属と、達成したい表面仕上げの両方に適している必要があります。

さまざまな直径と幅/厚さで利用できることに加えて、センターレス砥石 さまざまな粒子タイプとグリット サイズがあり、多くの場合、多結晶ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素などの超研磨材が使用されます。

超砥粒と炭化ケイ素のホイール材料は、非常に硬い金属をセンタレスで研削する場合に有利です。これにはいくつかの理由があります:

• ホイールは耐久性があり、切れ味が長持ちします。
• 熱伝導率が高く、高い接触温度と高い回転速度でも形状を維持します。
• ドレッシング サイクルに必要な時間が短縮されます。
• ホイールの寿命は、酸化アルミニウム研磨剤などの素材で作られたホイールよりもはるかに長いです。

5.角度はセンタレス研削の成功に影響します。

センタレス砥石が部品に接触する角度は、適切な真円度と公差を達成するために重要です。

一般に、調整砥石と砥石の中心は機械上で同じ高さに設定され、ワー​​クの中心はより高い位置にあります。ただし、ワークを高く設定しすぎるとビビリが発生する場合があります。ワークピースを低く設定しすぎると、真円から外れる可能性があります。

目標は、パーツを (1) 調整ホイールと接触させたままにし、(2) より低速で回転させながら、高速で大型の研磨砥石がパーツの正確な真円度を作成する力を加えることです。正しい砥石角度を使用すると、砥石の表面全体を確実に使用できます。

調整車の角度が鋭すぎると、ワークピースが研削ゾーンに入りすぎてしまう可能性があります。これにより、偏摩耗、先細り、およびホイールの寿命が短くなる可能性があります。調整車が砥石車と平行に近すぎると、部品が砥石車の間で失速する可能性があります。または、最悪の場合、ワークピース/砥石がクラッシュする可能性があります。

ワークレストブレードの角度も重要です。たとえば、幅 4 インチ (101.6 mm) の超砥粒ホイールで研削する場合、レスト ブレードは一般に 30° でうまく機能します。

しかし、砥石の幅が 6 インチ (152.4 mm) または 8 インチ (203.2 mm) の場合、同じ角度では砥石に過大な圧力がかかり、ビビリが発生する可能性があります。この場合、角度を 20° または 25° に変更すると、圧力が減少し、部品のビビリがなくなります。

6.センタレス研削では冷却が必須です。

センタレス研削では、研削砥石を冷却するだけでなく、工作物が研削砥石と接触するゾーンから熱を除去するためにクーラントが使用されます。

センタレス研削では、研削プロセス中に研削砥石とワークピースの間に生じる空気バリアを克服するために、適切に加圧されたクーラントを使用する必要があります。これにより、クーラントが 2 つの間の空間を流れるようになります。

センタレス研削におけるクーラント工程は、工作物や砥石車に熱が戻るのを防ぐために重要です。そうしないと、真円度と真直度の公差を維持することが困難になる可能性があり、熱損傷によって砥石に膨れや亀裂が生じることさえあります。

7. 「古い」プロセスに新しいトリックを教えることができます。

センタレス研削は長い間使用されてきましたが、今日の機械には性能を向上させる新しい機能が搭載されています。

プロセスの効率と生産性を向上させるために、CNC プログラム可能な制御により、あるジョブから次のジョブへの機器のセットアップと変更がさらに簡単になります。その他の新しいテクノロジーにより、次のことが可能になります:

• これまで不可能だった地面の形状、寸法、公差を生み出す
• セットアップ時間を短縮
• ロードとアンロードを加速してサイクル タイムを短縮

たとえば、最新世代のセンタレス研削盤 調整ホイールを取り外し、ブッシング モード オプションのある固定ワイヤ サポートと交換します。このオプションは、スイス式自動旋盤のガイド ブッシングと同様に機能することにより、複雑に研磨された形状とエキゾチックな寸法の特徴を可能にします。

さらに、ソフトウェア制御、ダイレクト ドライブ モーター、ワークピースのロボットによるロード/アンロードの進歩により、センタレス研削というシンプルなコンセプトで、以前は考えられなかった複雑な部品を作成できるようになりました。

8.経験は、センタレス研削スキル セットの一部です。

センタレスプロセスは通常教えられません。むしろ、センタレス研削サービスを提供する業界で何年も働いて習得したスキルです。

したがって、最良の結果を得るには、次のようなパートナーが必要です。

• ニッチな需要にもかかわらず、センターレス研削は専門知識を開発するのに十分重要であると考えています
• 数十年前の元のマシンに頼るのではなく、業界とともに成長し続けている

たとえば、メタル カッティングは当初から、ガラスとメタル シールの部品を製造するためのセンタレス研削で切断能力を増強してきました。 50 年以上経った今でも、ほぼ毎日センタレス研削を行っており、最新世代の機器を使用して、業界の動向と顧客の需要に遅れずについていきます。

センタレス研削の使用を検討する理由

正しく使えば、センタレス研削は、旋削などのプロセスでは真似できない「機械加工面」を作り出すことができます。Ra 値としても、切削工具で旋削することがほぼ不可能な特定の金属でも同様です。

旋削が可能な場合でも、砥石車が実現できる正確な材料除去とその結果の表面仕上げは実現できません。

誕生からほぼ 100 年経った今でも、センタレス研削は他の金属加工方法ほど一般的ではありません。それでも、研削 (旋削に対して) 仕上げの独自の品質と、センタレス研削で利用可能なイノベーションとバリエーションを組み合わせることで、用途にかけがえのない金属部品を製造することができます。

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