加工技術FAQ (VA/VE)
加工技術FAQ (VA/VE)
円筒研磨・研削とは?
1.基本原理
≪円筒研磨≫回転する円筒状の部品の外径や内径を研磨して、表面の仕上げや寸法精度を高めます。
≪円筒研削≫回転する円筒状のワークピース(品物)の外径や内径を研削して、表面の仕上げや寸法精度を高めます。
2.加工方法
≪円筒研磨≫回転する円筒状のワークピースの表面を研削して精密な寸法と表面仕上げを得る加工方法です。
砥石の表面には研削粒子が含まれており、これが高速で回転することにより、対象物の表面から微細な材料を削り取ります。
この過程で、対象物の表面が徐々に滑らかになり、必要な寸法と表面粗さが達成されます。
≪円筒研削≫円筒形状のワークピースの外径や内径を高精度に削り取る加工方法です。
砥石の表面には多数の研削粒子が付着しており、これが高速で回転することにより、ワークピースの表面を削ります。
ワークピースが回転しながら、砥石がワークピースに対して軸方向や径方向に動き、表面全体を均一に削ります。
これにより、寸法精度の向上や表面の滑らかさが達成されます。
2.円筒研磨・研削の加工のメリット
≪円筒研磨≫
(1)均一な仕上がり
円筒研磨は円筒状の部品や材料の表面を均一に研磨できるため、仕上がりの品質が非常に高くなります。
特に長大な部品や細長い形状のものに適しています。
(2)効率的な加工
特に自動化された装置を使用すると、一度に多くの部品を効率的に研磨できます。これにより生産性が向上し、コストを削減することができます。
(3)対応範囲の広さ
円筒研磨は、さまざまな素材や硬度の部品に対応できるため、用途の幅が広いです。金属やプラスチックなど、多様な材料を研磨することが可能です。
(4)形状の保持
部品の形状を保持しながら研磨できるので、寸法精度や形状精度を確保しやすく、設計通りの形状を維持することができます。
(5)表面仕上げの選択肢
砥粒の種類や粒度を選ぶことで、さまざまな表面仕上げが可能です。たとえば、鏡面仕上げから荒めの仕上げまで、要件に応じた仕上がりを実現できます。
これらのメリットにより、円筒研磨は工業製品の製造や加工において広く利用されています。
≪円筒研削≫
(1)高精度加工
円筒研削は非常に精密な加工が可能です。特に直径や円筒形状の寸法精度が求められる部品に適しており、
微細な寸法誤差を許容しない場合に重宝されます。
(2)表面仕上げの精度
砥石の選択や研削条件の調整により、非常に滑らかで均一な表面仕上げが実現できます。
これにより、摩擦抵抗や耐摩耗性が向上する部品を製造することができます。
(3)多機能性
円筒研削は、外径・内径・端面の一括加工が可能です。つまり、複数の加工工程をまとめて行うことができ、生産性を高めることができます。
(4)硬材加工
硬質材料や硬度の高い材料(例: 超硬やタングステンカーバイトなど)を高精度で加工するのに適しています。
このため、工具や精密部品の製造において重要な役割を果たしています。
(5)一貫性のある品質
CNC(コンピュータ数値制御)技術を用いた自動化された円筒研削装置を使用することで、加工品質の一貫性を確保しやすくなります。
これにより、品質管理が向上し、再現性の高い製品を製造することが可能です。
これらのメリットにより、円筒研削は高精度で複雑な形状の部品を効率的に加工するための重要な技術として産業界で広く利用されています。
3.円筒研磨・研削の用途・ワーク
≪円筒研磨≫
(1)自動車産業
クランクシャフト: エンジンのクランクシャフトの外径を研磨し、滑らかな表面と高精度の寸法を実現します。
カムシャフト: カムシャフトの外径研磨により、エンジンの効率と耐久性を向上させます。
ギアシャフト: トランスミッションや駆動系のシャフトの表面を仕上げ、摩耗を減らし、効率を向上させます。
(2)航空宇宙産業
タービンシャフト: 航空エンジンのタービンシャフトの表面を研磨し、高精度と高信頼性を確保します。
ランディングギア: 着陸装置のシャフトやシリンダーの表面を研磨し、滑らかな動作と耐久性を実現します。
(3)精密機械産業
ベアリング: 回転部分のベアリングの内径と外径を研磨し、非常に高い精度と滑らかさを確保します。
スピンドル: 工作機械のスピンドルの表面を研磨し、高精度な回転を保証します。
(4)医療機器
外科用器具: メスやカニューレなどの外科用器具の外径を研磨し、鋭利で滑らかな表面を提供します。
インプラント: 人工関節や歯科インプラントなどの医療用部品の表面を研磨し、適合性と生体適合性を高めます。
(5)一般機械部品
油圧シリンダー: 内径研磨により、シリンダー内部の滑らかさと精度を向上させ、効率的な動作を保証します。
ピストンロッド: 油圧や空圧システムで使用されるピストンロッドの外径を研磨し、摩擦を減らし、耐久性を向上させます。
(6)工具
ドリルビット: ドリルビットの外径を研磨し、切削性能と耐久性を向上させます。
エンドミル: フライス加工用のエンドミルの外径を研磨し、精密な切削を実現します。
(7)家電製品
モータシャフト: 家電製品のモータシャフトの表面を研磨し、摩擦を減らし、静音性と効率を向上させます。
コンプレッサー部品: 冷蔵庫やエアコンのコンプレッサーのシャフトやシリンダーの表面を研磨し、効率的な圧縮を実現します。
(8)光学機器
レンズホルダー: 光学機器のレンズホルダーの外径を研磨し、高精度な位置決めと安定性を提供します。
光ファイバーコネクタ: 光ファイバーコネクタのフェルールの外径を研磨し、光の損失を最小限に抑えます。
≪円筒研削≫
(1)自動車産業
エンジン部品の加工
クランクシャフト: エンジンの回転運動を支えるクランクシャフトの外径研削を行い、精度を保ちます。
カムシャフト: カムプロフィールを正確に形成するために、カムシャフトの外径や溝を研削します。
ブレーキシリンダー: ブレーキシステムの一部であるシリンダーの内径や外径を精密に研削し、シーリング性能を向上させます。
(2)航空宇宙産業
タービン部品の加工
タービンシャフト: 航空機のターボジェットエンジンのタービンシャフトの外径や溝を研削し、高温での耐久性と精度を確保します。
ランディングギア部品: 着陸装置のシャフトやシリンダーの内径研削を行い、耐久性と動作の滑らかさを実現します。
(3)精密機械産業
ベアリングの加工:ベアリングの内径や外径を精密に研削して、高精度な回転特性と耐久性を確保します。
工作機械の主軸部品:工作機械のスピンドルや精密機器の主軸部品の外径を研削して、高速での正確な加工を実現します。
(4)医療機器
外科用器具:メスやカニューレなどの外径を研削し、鋭利で滑らかな切れ味を保ち、手術の精度を向上させます。
インプラント部品:人工関節や歯科インプラントの外径や内径を研削して、体内に適合する高精度な形状を提供します。
(5)電子機器産業
軸受け部品:高速回転するモーターやファンの軸受け部品の加工において、内径や外径の精密研削が行われます。
(6)その他の産業
光学機器: レンズ保持体や光ファイバーコネクタの精密部品の加工において、外径の研削が行われます。
家電製品: 圧縮機やポンプのシャフトやシリンダー部品の研削が行われ、耐久性と性能が向上します。
4.加工機メーカー特長