精密仕上げに不可欠な平面研削盤

ワークピースはチャックに保持され、通常は金属ワークピースのクランプに磁気チャック、非磁性部品には真空チャックを使用します。平面研削を行う機械を平面研削盤と呼びます。

必要な砥石は研削する部品の種類によって異なり、異なる研削材料に対応する多くの異なる混合物が利用可能です。適切な砥石を選択した後、平らなディスクで研削して平面を得るか、砥石の外側に型を配置して特定の形状を得ることができます。これは砥石上の形状の鏡像になります。

平面研削は、平らな表面に滑らかな仕上げを得るために使用されます。回転ディスクにコーティングされた粗い粒子が、ワークピースから金属または非金属物質の切りくずを切り取り、表面を平らまたは滑らかにする、広く使用されている研削加工プロセスです。
 

平面研削プロセスの流れ

平面研削は最も一般的な研削操作です。これは回転砥石を使用して、金属または非金属材料の平らな表面を滑らかにし、ワークピース表面から酸化層とゴミを除去することで、より洗練された外観を与える仕上げプロセスです。

平面研削盤は、砥石、作業用ハンドル、往復/回転テーブルで構成されます。チャックは加工中に材料を所定位置に保持します。これは2通りの方法で行えます：強磁性部品は磁気チャックで保持され、非強磁性および非金属部品は真空または機械的手段で保持されます。磁気チャック上に配置されたマシンバイス（強磁性鋼または鋳鉄）を使用して、磁気チャックのみ利用可能な場合に非強磁性部品を保持できます。研削時に考慮すべき要因は、砥石の材質とワークピースの材質です。

一般的なワークピースは鋳鉄と低炭素鋼です。これら2つの材料は加工中に砥石を目詰まりさせる傾向がありません。他の材料にはアルミニウム、ステンレス鋼、真鍮、一部のプラスチックが含まれます。高温で研削すると、材料は弱くなり腐食しやすくなります。これが適用される材料では磁性の喪失も引き起こす可能性があります。
 

平面研削盤に含まれる装置

平面研削盤は、重要な寸法の表面を精密に研削する、または表面を仕上げるために使用される工作機械です。ワークピースを所定位置に保持するために、磁気チャックや真空チャックなどのクランプツールが使用されます。チャックと砥石の他に、平面研削盤は研削プロセスを適切に進行させるための他の装置で構成されます。

通常、機械はテーブルが砥石の面に沿って前後および横方向に動く構造になっています。縦送りは通常油圧駆動で、横送りも同様ですが、手動、電動、油圧のいずれの組み合わせも、機械の最終用途に応じて使用可能です。砥石はスピンドルヘッドで回転し、上記のいずれかの方法で高さ調整も可能です。最新の平面研削盤はセミオートマチックで、切込み深さとスパークアウトをパス数でプリセットでき、一度設定すれば加工プロセスにオペレーターの介入はほとんど必要ありません。

ワークピースの材質に応じて、加工は通常磁気チャックで保持されます。電磁チャックまたは手動操作の永久磁石タイプのチャックのいずれかで、両タイプが最初の画像に示されています。機械にはクーラント供給装置と金属粉塵吸引装置のプロビジョンがあります。
 

水平スピンドル平面研削盤（周面研削）

砥石の外周（平らなエッジ）がワークピースと接触して平面を形成します。周面研削は、直線的な平面、円錐面や曲面、溝、肩による平面、凹面、プロファイルの精密加工に使用されます。
 

垂直スピンドル研削盤（ディスク研削）

砥石の端面（カップ、シリンダー、ディスク、セグメントホイール）を平面に使用します。端面研削は材料を速やかに除去するためによく使用されますが、一部の機械では高精度作業も可能です。ワークピースは、タスクに応じて変更可能な往復テーブル、または連続またはインデックス回転する回転テーブルマシンに保持されます。インデックスにより、一方のステーションでロード/アンロードしながら、他方で研削作業を行えます。別名はスノー研削です。
 

ディスク研削盤とダブルディスク研削盤

ディスク研削は平面研削に似ていますが、砥石とワークピースの間の接触面積が大きくなります。ディスク研削盤には垂直スピンドルと水平スピンドルの両方があります。ダブルディスク研削盤はワークピースの両面を同時に加工します。ディスク研削盤は特に厳しい公差を達成できます。
 

平面研削盤用砥石

酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（CBN）は、砥石表面用の4つの一般的な研削材です。これらの中で、アルミナが最も一般的です。コストの理由から、ダイヤモンドとCBN砥石は通常、安価な芯材にダイヤモンドまたはCBN層を被覆して製造されます。ダイヤモンドとCBNホイールは非常に硬く、酸化アルミニウムや炭化ケイ素ホイールでは研削できないセラミックスや超硬合金などの材料の経済的な研削に適しています。

あらゆる研削操作と同様に、ディスクの状態は極めて重要です。砥石ドレッサーは砥石の状態を維持するために使用され、ベンチマウントまたは砥石ヘッドにマウントして容易に適用できます。