研磨

金属切削加工では、工作物の要求と求められる精度に応じて、さまざまな研削加工が行われる。内面円筒研削は、精密ボアのような円筒形工作物の内面を加工するためによく使用されます。

この工程は、最高の精度と表面品質を可能にします。一方、外径円筒研削は、円筒形のシャフトやボルトなどの外面を加工するのに使われ、回転対称の部品に最適です。平面研削は正確な平面を得るために使用され、プロファイル研削は特にギアホイールやウォームのような複雑なプロファイルを持つ工作物に使用されます。

センタレス研磨は、工作物をクランプすることなく加工できるため、小さな部品の連続生産に特に有効です。各工程には、工作物の形状、材質、用途に応じて、それぞれ特有の利点があります。

適切なグラインディングディスクを選択することは、グラインディングプロセスの品質と効率にとって決定的な要素です。研削ディスクには、コランダム、CBN、ダイヤモンドなどの砥粒があり、それぞれ異なる材料に適しています。例えばダイヤモンドディスクは超硬やセラミックのような硬い材料に適しており、コランダムは鋼鉄によく使用されます。

砥粒の大きさも重要な役割を果たします。細かい砥粒の大きさは表面を滑らかにし、粗い砥粒の大きさは材料を素早く除去します。研磨ディスクの硬さと結合剤の種類も、研磨ディスクの寿命と研磨精度に影響します。不適当な研削ディスクは、発熱、工具摩耗、表面品質の低下につながるため、慎重に選択する必要があります。

研磨中の表面品質は、調和させなければならないいくつかの要因に左右される。重要なポイントの一つは、プロセスパラメーターの正しい選択です。砥石の回転数、送り速度、切り込み量は、材料を穏やかに加工し、同時に高い精度を確保するように選択しなければなりません。

適切なクーラントと潤滑剤の使用は、発熱を最小限に抑え、均一な加工を保証するのに役立ちます。同様に重要なのは、砥石のコンディショニングです。定期的なドレッシングは、ディスクを清潔に保ち、切れ刃を鋭利にします。機械の安定性も重要な役割を果たします。

低振動機械と精密なクランプ技術は、凹凸を防ぎ、表面品質を向上させます。これらの対策により、Ra 0.1μmのような厳しい粗さ値も確実に達成することができます。

研磨中には、加工物の品質に影響する様々な欠陥が発生する可能性がある。最も一般的なエラーのひとつは、過度の熱発生による材料の亀裂や火傷である。効果的な冷却潤滑剤の使用と切込みを減らすことが、この場合に有効です。

もう一つの不具合は、砥石が磨耗していたり、汚れていたりすることで発生する表面の凹凸です。砥石を定期的にドレッシングすることで、これを防ぐことができる。寸法の狂いは、工作物の熱膨張や機械の不正確さが原因であることが多い。

安定したマシンベースとプロセスパラメーターのモニタリングが、この問題を解決します。最後に、振動の問題は、不正確な加工の原因としてよく挙げられます。これらは、正確なワークのクランプとよくメンテナンスされた機械で回避することができます。システマティックな手順と入念な工程監視により、このようなエラーを最小限に抑えることができます。

金属切削では、研磨が特に難しく、特別なアプローチを必要とする材料があります。硬質金属やテクニカルセラミックスは非常に硬く、研磨性が高いため、ダイヤモンド砥石やCBN砥石を使用する必要があります。

また、これらの材料は、損傷を防ぐために低切り込みと高速回転が要求されます。チタンや超合金は、熱伝導率が低いため、オーバーヒートしやすく、加工が困難です。最適化された冷却戦略が不可欠です。一方、ステンレス鋼は加工硬化する傾向があるため、鋭利な砥石と制御された送りが材料の流動を避けるために必要です。アルミニウムは、砥石に詰まりやすいため、別の課題があります。

特殊コーティングと適切な冷却潤滑剤の使用は、この問題の解決に役立ちます。しかし、砥粒、機械パラメーター、プロセス戦略を適切に組み合わせることで、これらの要求の厳しい材料でも高精度に加工することができます。