新しい研削盤の潜在的な購入者は、研磨プロセスの詳細、研磨ボンドの仕組み、およびさまざまな形態の砥石ドレッシングを理解する必要があります。
このブログ投稿は、ModernMachineShopマガジンのMachine/Shopサプリメントの2018年11月号でBarryRogersが公開した記事を基にしています。
グラインダーのトピックに関する前回の記事では、グラインダーの基本的な魅力とその構成方法について説明しました。ここで、研磨プロセスがどのように機能するか、そしてそれが市場に出回っている新しい機械の店主にとって何を意味するかを詳しく見ていきます。
研削は、砥石を切削工具として使用する研磨加工技術です。砥石は硬くて鋭いエッジの粒子で構成されています。ホイールが回転すると、各パーティクルは一点切削工具のように機能します。
砥石は、さまざまなサイズ、直径、厚さ、砥粒サイズ、およびバインダーで利用できます。研磨剤は、粒子サイズまたは粒子サイズの単位で測定され、粒子サイズは8〜24（粗）、30〜60（中）、70〜180（微細）、および220〜1,200（非常に微細）の範囲です。比較的大量の材料を除去する必要がある場合は、より粗いグレードが使用されます。一般的に、より滑らかな表面仕上げを実現するために、より粗いグレードの後に、より細かいグレードが使用されます。
砥石は、炭化ケイ素（通常は非鉄金属に使用されます）を含むさまざまな研磨剤でできています。アルミナ（高強度鉄合金および木材に使用）、ダイヤモンド（セラミック研削または最終研磨に使用）、および立方晶窒化ホウ素（通常は鋼合金に使用）。
研磨剤はさらに、結合、コーティング、または金属結合に分類できます。固定された砥粒は、砥粒やバインダーと混合され、ホイール状にプレスされます。それらは高温で焼成され、ガラス状のマトリックスを形成します。これは一般にガラス化研磨剤として知られています。研磨布紙は、樹脂や接着剤で柔軟な基板（紙や繊維など）に接着された研磨粒子でできています。この方法は、ベルト、シート、花びらに最もよく使用されます。金属結合研磨剤、特にダイヤモンドは、精密砥石の形で金属マトリックスに固定されています。金属マトリックスは、粉砕媒体を露出させるために摩耗するように設計されています。
結合材料または媒体は、砥石に研磨剤を固定し、バルク強度を提供します。クーラントの供給を強化し、切りくずを放出するために、意図的にボイドまたは細孔がホイールに残されています。砥石の用途や研磨剤の種類によっては、他のフィラーを含めることができます。結合は通常、有機、ガラス化、または金属に分類されます。各タイプには、アプリケーション固有の利点があります。
有機接着剤または樹脂接着剤は、振動や高い横方向の力などの過酷な研削条件に耐えることができます。有機バインダーは、鋼のドレッシングや研磨切削操作などの荒加工アプリケーションでの切削量を増やすのに特に適しています。これらの組み合わせは、超硬材料（ダイヤモンドやセラミックなど）の精密研削にも役立ちます。
鉄金属材料（焼入れ鋼やニッケル基合金など）の精密研削では、セラミックボンドが優れたドレッシングと自由切削性能を提供します。セラミック結合は、化学反応によって立方晶窒化ホウ素（cBN）粒子に強力に接着するように特別に設計されており、切削体積とホイール摩耗の比率が優れています。
金属製のキーは、優れた耐摩耗性と形状保持性を備えています。それらは、単層の電気めっき製品から、非常に強く高密度にすることができる多層ホイールにまで及ぶ可能性があります。金属接着ホイールは、効果的に着用するには難しすぎる可能性があります。ただし、脆い金属結合を備えた新しいタイプの砥石は、セラミック砥石と同様の方法でドレッシングすることができ、同じ有益なフリーカット研削挙動を示します。
研削プロセス中に、砥石は摩耗し、鈍くなり、その輪郭形状または「荷重」を失います。これは、切りくずまたは切りくずが研磨剤に付着するためです。すると、砥石は切削せずにワークをこすり始めます。この状況では熱が発生し、ホイールの効率が低下します。ホイール荷重が大きくなると、びびりが発生し、ワークの表面仕上げに影響を与えます。サイクルタイムが長くなります。このとき、砥石を「ドレッシング」して砥石を研ぐ必要があります。これにより、砥石の表面に残っている材料を取り除き、砥石を元の形状に戻し、新しい研磨粒子を表面に運びます。
研削には多くの種類の砥石ドレッサーが使用されています。最も一般的なのは、シングルポイントの静的なオンボードダイヤモンドドレッサーです。これは、通常、機械の主軸台または心押し台のブロックに配置されます。砥石の表面がこの一点ダイヤモンドを通過し、少量の砥石を取り除いて砥石を研ぎます。2〜3個のダイヤモンドブロックを使用して、ホイールの表面、側面、および形状を変更できます。
現在、ロータリートリミングが一般的な方法です。ロータリードレッサーは何百ものダイヤモンドでコーティングされています。これは通常、クリープフィード研削アプリケーションに使用されます。多くのメーカーは、高い部品生産や厳しい部品公差を必要とするプロセスでは、ロータリートリミングがシングルポイントまたはクラスタートリミングよりも優れていることを発見しています。セラミック超研磨ホイールの導入により、ロータリードレッシングが必要になりました。
振動ドレッサーは、より深く長いドレッシングストロークを必要とする大きな砥石車に使用される別のタイプのドレッサーです。
オフラインドレッサーは主に機械から離れた場所で砥石を研削するために使用され、光学コンパレーターを使用して形状プロファイルを検証します。一部のグラインダーは、ワイヤーカット放電機を使用して、グラインダーにまだ取り付けられている金属ボンドホイールをドレスアップします。
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カムシャフトローブの研削サイクルの最適化は、伝統的に科学に基づくものではなく、知識に基づいた推測と広範なテスト研削に基づいています。現在、コンピューター熱モデリングソフトウェアは、ローブの燃焼が発生する可能性のある領域を予測して、ローブに熱損傷を引き起こさない最速の作業速度を決定し、必要なテスト研削の数を大幅に減らすことができます。
2つの実現技術（超砥石と高精度サーボ制御）を組み合わせて、外部旋削加工と同様の輪郭研削プロセスを提供します。多くの中量OD粉砕アプリケーションでは、この方法は複数の製造ステップを1つのセットアップに組み合わせる方法になる場合があります。
クリープフィード研削は、困難な材料で高い材料除去率を達成できるため、研削はプロセスの最後のステップであるだけでなく、プロセスである可能性があります。
投稿時間：2021年8月2日