研削盤の種類と用途を徹底解説

研削盤とは？

研削盤（グラインダー）は、研削に用いる電動工具または工作機械の一種で、砥石を切削工具として用いる機械加工の一種です。砥石表面の各砥粒が、せん断変形によってワークから微小な切りくずを切り取ります。

研削は、高い表面品質（低い表面粗さ）と高い形状・寸法精度が要求されるワークの仕上げに用いられます。研削における寸法精度は0.000025mmのオーダーであり、ほとんどの用途では仕上げ加工として、比較的少量の金属（約0.25〜0.50mmの深さ）を除去します。

しかし、荒加工用途では大量の金属を急速に除去することもあります。このように研削は多様な分野です。

概要

研削盤は、ワークを保持・ガイドする治具を備えたベッドと、必要な回転数で回転する動力駆動の砥石で構成されます。回転数は砥石の直径とメーカーの定格によって決まります。研削ヘッドが固定ワークを横切って移動するか、ワークを移動させながら研削ヘッドを固定位置に保持します。

研削ヘッドまたはテーブル位置の微細な制御は、バーニア付きハンドホイールや数値制御（NC）機能を用いて可能です。

研削盤は研削によってワークから材料を除去しますが、これにより大量の熱が発生することがあります。ワークが過熱して公差外にならないよう冷却するため、研削盤にはクーラントが組み込まれています。

クーラントは、発熱による火傷から作業者を守る効果もあります。高精度研削盤（ほとんどの円筒研削盤と平面研削盤）では、最終研削段階で1パスあたり約200nm（1/10000インチ未満）の除去に設定されることが多く、発熱が極めて少ないためクーラントなしでも温度上昇は無視できるレベルです。

研削盤の種類

主な研削盤には以下のものがあります：

• ベルトグラインダー：コート砥粒を用いて金属やその他材料を加工する機械加工法として使用。ベルトサンダー（主に木工用だが金属にも使用）に類似。仕上げ、バリ取り、素材除去など幅広い用途に適した汎用的なプロセスです。
• ベンチグラインダー：通常、異なる粒度の2つの砥石を備え、荒加工と仕上げ加工に対応。作業台やフロアスタンドに固定。工具ビットの成形や、製作・修理が必要な各種工具の研削に使用。手動操作式です。
• 円筒研削盤：ワークの外形を成形するために使用。中心軸を中心に回転可能であれば、様々な形状のワークを受け入れ可能。ワークと砥石が同時に回転します。外径研削盤、内径研削盤、センタレス研削盤は全て円筒研削盤の一種です。
• 平面研削盤：砥石、チャック（ワーク保持装置）、回転テーブルで構成。チャックで材料を固定し、砥石とワークを回転させて滑らかな仕上げを得ます。
• センタレス研削盤：2つの回転砥石でワークを保持する円筒研削盤の一種。センタード研削盤とは異なり、主軸（スピンドル）を使用しません。砥石の回転速度が材料除去率を決定します。
• 工具・カッターグラインダー：最大5軸のCNC工作機械と複数の砥石を使用。ドリル、エンドミル、段付き工具などのフライスカッターの研削・製作に使用。木工・金属切削産業で必要な工具製作にも広く用いられます。
• ジグ研削盤：名前の通り、ジグ、ダイ、治具の仕上げに多用途で使用。主な機能はドリルブッシュ用穴の研削とピンの研削。フライス盤で始めた仕事の複雑な面研削の仕上げにも使用可能。
• 歯車研削盤：高精度ギア製造時の最終機械加工プロセスとして通常採用。ガッシングやホブビングなど他の製造法で残った数千分の1インチの材料を除去するのが主機能。
• センター研削盤：高精度シャフト製造時の機械加工プロセスとして採用。シャフトのセンター穴を極めて精密に研削。両側の精密な丸いセンター穴により、生きセンター上での高い繰り返し位置決め精度を確保。
• ダイグラインダー：小径研削ビットを備えた高速ハンドヘルド回転工具。通常は圧縮空気駆動（エア駆動）だが、小型電動モーターで直接、またはフレキシブルシャフト経由で駆動することも可能。
• アングルグラインダー：もう一つのハンドヘルド電動工具で、製作・建設現場でよく使用されます。