究極の精密製造のための研削盤の種類ガイド

研削盤市場は2024年に$5.83億ドルに達し、2030年には$7.69億ドルに成長する。しかし、この数字は本当のことを語ってはいない。トランスミッションギアを製造する自動車工場やタービンブレードを製造する航空宇宙施設に足を運べば、その理由がわかるだろう。 研削盤の種類 が重要なのです。これらの機械は0.05ミクロンの表面仕上げを達成し、0.0001インチ以内の公差を保持する。

精密研削盤セグメントは2024年の市場収益の65.8%を占めた。エンジンのカムシャフトは正確なローブを必要とし、油圧バルブは完璧なシール面を必要とし、切削工具は効率的に切削するために正確な角度を維持しなければならない。

今日使用されている研削盤の主な種類は？

様々な研削盤が存在するのは、製造上の要求が大きく異なるからです。各タイプの研削盤は、実際の生産環境で発生する特定の課題に対応します。適切な研削盤の選択は、部品の形状、生産量、材料の硬度、公差の要件によって異なります。

ANSI B11.9-2010（R2020）は、産業用途の定置型研削盤の安全要件について規定しています。この規格は、砥粒製品を使用して材料の形状、寸法、表面仕上げを変える機械を対象としている。

平面研削盤

平面研削盤は、工作物を横切って移動する水平砥石を使用して、平面作業を支配する。平面研削作業は、0.5インチのゲージブロックから20フィートのマシンベースまで、あらゆるものを扱う。典型的な平面研削盤は、12インチの表面で0.0002インチ以内の平坦度を達成する。

現実の課題：金型工場では、射出成形金型用の硬化鋼ブロックを研削することがよくあります。研削砥石は、クーラント液がワークエリアに溢れる中、高速回転（毎分1,800面フィート）します。この研削工程では、工作物の表面から0.001インチのパスで材料を除去します。ほとんどの平面研削盤には、1平方インチ当たり最大100ポンドの保持力で鉄部品を保持するマグネットチャックが含まれています。

円筒研削盤

円筒研削は、自動車の車軸、油圧ロッド、精密シャフトのような丸い部品に取り組みます。円筒研削盤は、砥石が毎分1,800面フィートで回転する間、工作物を50～200RPMで回転させる。このタイプの研削盤では、直径の公差を0.0001インチ以内に抑えることが日常的に行われている。

内面研削は、内径にフィットする特殊な砥石を使用します。油圧シリンダーメーカーは、直径6インチの内径で8～16マイクロインチRaの表面仕上げを達成するために内面研削を使用します。外径研削も内径研削も、この公差レベルでビビリが発生しないよう、正確な砥石バランスを必要とします。

センタレス研削盤

センタレス研削盤は、複雑なワーク保持をなくすことで、大量生産に革命をもたらしました。部品はセンタリング装置なしで研削砥石と調整砥石の間に置かれます。センターレス研削は、真円度0.0002インチの安定した同一部品を1時間に数千個加工します。

自動車用ベアリングメーカーは、2つの研削砥石を備えたセンタレスグラインダーシステムを使用しています。研削砥石は材料を除去し、調整砥石は部品の回転と送り速度を制御します。研削ヘッドの構成には、部品を支えるために正確な角度をつけたワークブレードが含まれています。センターレス研削は、体積が重要なバルブステム、燃料噴射装置部品、ベアリングレースの加工に優れています。

工具研削盤

工具研削盤と刃物研削盤は、非常に高い精度で切削工具を作成し、研ぎます。これらの研削盤は、フライスカッター、ドリルビット、航空宇宙および医療製造に使用される特殊なタイプの切削工具を扱います。高品質の工具研削盤は、工具の角度を0.5度以内に維持します。

切削工具の精密研削には、複雑な形状を扱う機械が必要です。エンドミルメーカーは、ヘリカルフルート、すくい角、逃げ角を順番に研削します。これらの加工には、0.0001インチ以内の位置決め精度で5軸補間可能な研削盤が必要です。

さまざまな用途に最適な研削盤は？

様々な研削盤が、特定の製造課題を得意としています。生産量と精度の要件が、研削盤の選択を決定します。研削盤が広く使用されているのは、他の機械加工法では安定的に対応できない表面仕上げと公差を達成するためです。

CNC研削盤

CNC研削盤は、精密研削作業にコンピュータ制御をもたらします。これらの高度な研削盤は、生産工程全体で品質を維持しながら、プログラムされたシーケンスを実行します。CNC研削は、段取り時間を数時間から数分に短縮し、オペレーターのばらつきをなくします。

最新のCNCマシンは、OSHA基準1910.215に従って安全システムを統合しており、平面研削盤の場合は150°、円筒研削盤の場合は180°の角度暴露限度を要求している。緊急停止は、0.5秒以内にすべての動きを停止させなければならない。

MYT MachiningのCNC研削サービスは、2マイクロインチRa以下の表面仕上げと0.00005インチ以内の公差を実現します。同社の研削盤は、文書化された品質管理を必要とする複雑な航空宇宙および医療部品を扱います。

ベンチおよびポータブル研削盤

ベンチ・グラインダー・ユニットは、日常的な研ぎやメンテナンス作業に対応する。これらの機械は作業台に取り付けられ、一般的に3,450 RPMで回転する6インチから10インチの砥石を使用する。ベンチグラインダーは工具のメンテナンスには適していますが、精密な製造公差を達成することはできません。

ポータブル研削盤は、現場作業や大型部品のメンテナンスに柔軟に対応します。ハンドグラインディングマシンユニットは、4インチから9インチの砥石を使用し、溶接のクリーンアップと表面処理を行います。ベルトグラインダーモデルは、重いストックを素早く取り除きますが、寸法精度を維持するには熟練したオペレーターが必要です。

研削盤の性能の違いは？

これが現実だ。 研削盤 パフォーマンス - あなたが何を達成しようとしているかがすべてです。A 円筒研削盤 自動車用シャフトには最適でも、平らな工具鋼ブロックには役に立たない。その 粉砕の原理 マシンは、何がうまくできて何がまったく処理できないかを決定する。

ISO 16089:2015は、定置式の安全要求事項をカバーしている。 研削盤.この規格は、このような重大な危険に対処するものである。 機械 ただし、ホーニング、ポリッシュ、研磨には適用されない。 ベルト研磨機.

パフォーマンスにとって本当に重要なこととは？

1. 円筒研削盤 精密さではユニットが圧勝。なぜか？ワークの回転と砥石の位置の両方を完璧に制御するからです。他の加工方法が杜撰に見えるような直径公差を保持することができます。
2. 平面研削 平らな面は得意だが、複雑な形状では壁にぶつかる。複雑なポケットや角度のついた面を 平面研削盤 - その限界をすぐに理解できるだろう。 センターレス研削 しかし、ショルダーのあるパーツを投げ込むと行き詰まる。
3. 砥石 この選択が結果を左右する。 異なる材料には異なる砥石が必要 - これを間違えると、部品を燃やしたり、ホイールに負荷をかけたり、最悪の事態を招きます。酸化アルミニウム・ホイールは鋼鉄を美しく切断し、炭化ケイ素はカーバイドやセラミックを処理し、ダイヤモンド・ホイールは他のホイールを破壊するような本当に堅いものを攻撃する。
4. 精密研削盤 他の機械では不可能な50マイクロインチ以内の公差を実現するためです。その精度は、よりぴったりとした部品、組み立てコストの削減、そして実際に正しく機能する製品に直結します。

製造業で研削盤を選ぶ理由

正しい知識を得る 研削盤の種類 単に機器を購入するだけでなく、実際の生産需要に見合った機能を提供することが重要なのです。それは 研削する材料 は非常に重要だ。鉄用の砥石でアルミを削ってみて、その混乱ぶりを見てほしい。

14種類の研削盤 製造上の問題は千差万別だからだ。それぞれの工作機械は、特定の課題を解決します。研削盤の用途は、何ポンドもの材料を除去する粗材除去から、ナノメートルレベルの制御を達成するために1000分の1インチを除去する超精密仕上げまで、多岐にわたります。

研削盤の安全性を過小評価しないでください。研削砥石は毎分6,000フィート以上の速度で工作物に接触し、これは重大な危険を引き起こす重大な速度です。その 労働安全衛生局 ガードシステム、車輪から1/8インチ以内の作業台、適切な運転者訓練を義務づけているのには理由がある。

ANSI B7.1には、研削砥石の安全要件（取り付け手順、速度制限、保管規則）が明記されています。これらの基準を無視すれば、砥石が壊れ、人が死ぬ危険性があります。これは脅し文句ではなく、致命的な速度での物理学なのだ。

結論

研削盤は必要不可欠です。現代の製造業が要求する精密な寸法と表面仕上げは、研削盤なしでは得られません。研削加工は、制御された砥粒作用によって材料を削り取り、他の機械加工では不可能な結果をもたらします。

自分の違いを知る 研削盤の種類 は、賢い設備購入と高価な失敗の分かれ目となります。平面加工用の平面研削、円形部品用の円筒研削、大量生産用のセンタレス研削のいずれが必要であっても、適切な研削盤を選ぶことが、今日の製造業で成功するか苦戦するかを左右します。

よくある質問 

特定の製造用途に最適な研削盤の種類を決定するものは何か？

部品形状が他のすべてを左右します。生産量、公差要件、そして 研削する材料 が重要ですが、まずは形状から始めましょう。表面仕上げのニーズや利用可能な工場スペースも、特定の製造状況に適した装置を選択する要因になります。

今日の製造現場には、何種類の研削盤が存在するのだろうか？

以上のものを見つけることができる。 14種類の研削盤 製造施設における。それぞれ グラインダー 他の人がうまくできない特定の仕事をこなす。 研削作業 複数の機械タイプを持つことは贅沢なことではなく、競争力のある製造業にとっては必要なことなのだ。

重要な製造部品に最高の精度を提供する研削盤は？

工具研削盤と刃物研削盤は、50マイクロインチ以内の公差を安定して維持し、精度チャートのトップを占めています。円筒研削盤も、直径公差と表面仕上げが性能に最も重要な円形工作物に優れています。

製造現場において、CNC研削盤は従来の研削盤よりも安全か？

CNC研削盤 緊急停止、自動ガード、インターロック式エンクロージャーなど、従来の機械にはない安全機能を備えています。このような機能により、オペレーターの負担を大幅に軽減すると同時に、生産品質を一定に保ち、作業を効率的に進めることができます。

今日、製造施設における研削盤にはどのような業界安全基準が適用されているのでしょうか？

OSHA基準1910.212および1910.215、ANSI B11.9-2010、ISO 16089:2015は、研削盤の安全性を規定しています。これらの規格は、ガード要件、オペレーター保護、リスク低減をカバーしています。これらの規格に従うことで、すべての機械タイプで生産性の高い研削作業を維持しながら、作業者の安全を守ることができます。