平面研削と円筒研削: 主な違いを説明

平面研削と円筒研削は、2 つの異なる部品形状に合わせて選択される 2 つの異なる仕上げプロセスです。表面研削では、往復テーブルまたは回転テーブルを使用して平らな面または輪郭のある面から材料を除去します。 円筒研削盤 円形のワークピースを中心間またはチャック内で回転させて、外径、テーパー、ショルダーを正確な真円度とサイズにします。パーツが平らな場合は、表面研削を選択します。部品が円形で、正確な同心の直径が必要な場合は、円筒研削が正しいプロセスです。

一目でわかる簡単な比較

以下の表は 2 つのプロセスを並べて示したもので、詳細を読む前に方法を目の前の部分と一致させることができます。

平面研削とは実際に何をするのか

平面研削では、ワークピースを磁気チャック上で平らに保持し、テーブルを前後に移動させるか、砥石の下で回転テーブルを回転させることによって、回転する砥石車の下を通過させます。このプロセスは、平らで平行で滑らかな上面という 1 つの目標を中心に構築されます。工具メーカーは、真円度よりも平面度や 2 つの面間の平行度が重要なダイプレート、治具ベース、ゲージ ブロックを調整するためにこれを利用しています。

平面研削盤は 1 回のパスで除去する材料が非常に少ないため、ほとんどの場合、部品の出荷前の最後の作業となります。トレードオフは、テーブルの動きが回転ではなく直線であるため、円形の形状、ボア、またはテーパ付きシャフトを経済的に製造できないことです。

円筒研削の実際の様子

円筒研削では、同様に回転する砥石車が部品に沿って、または部品を横断しながら、ワークピースをそれ自身の軸上で回転させます。ホイールと部品の両方が回転するため、このプロセスでは自然に真円の断面が生成されますが、これは直線運動の平面研削盤では再現できません。このため、正確な外径と真円度の仕様が必要なシャフト、ローラー、ピン、スリーブはすべて、平面研削ではなく円筒研削が行われます。

適切な構成は部品の形状とバッチ サイズに依存するため、知っておく価値のある円筒研削にはいくつかのサブタイプがあります。

• 平円筒研削 中心間の直線の外径を処理します。
• 万能円筒研削盤 旋回ヘッドとテーパーとボア用の内部研削アタッチメントを 1 つのセットアップで追加します。
• センタレス研削 部品を中心ではなくワークレストブレード上でサポートし、小さな丸い部品を長時間加工するのに適しています。
• 正面研削・円筒研削 外径と隣接する肩面を1サイクルで仕上げます。

精密製造において区別が重要な理由

間違ったプロセスを選択すると、サイクルタイムがかかるだけでなく、公差を維持できなくなる可能性があります。円筒研削盤で研削された平板には基準となる真円度はありません。また、平面研削盤で研削されたシャフトでは、回転治具が提供する真円度を達成することはできません。機械工場の実務で一般的に参照される米国機械学会の表面仕上げガイドラインなどの業界情報源によると、ベアリング、油圧シリンダー、モーターシャフト、クランクシャフトのメーカーは円筒研削を標準化しています。これは、回転運動が生産バッチ全体の真円度、円筒度、直径の一貫性を制御するためです。

自動化が経済を変える

シャフトの大量生産において、最大のコスト要因は研削サイクル自体ではなく、部品の取り付けと取り外しの方法です。最新の自動円筒研削盤はロボット マニピュレータを機械に直接組み込んでおり、1 人のオペレータが 1 つのスピンドルを子守する代わりに複数の機械を同時に稼働させることができます。この自動ローディングへの移行は、メーカーが古い手動円筒研削盤を CNC に置き換え、同じ部品ファミリーを繰り返し実行するラインで自動ローディング モデルを導入している主な理由の 1 つです。

注目の円筒研削盤

以下のモデルは自動円筒研削と従来の円筒研削の両方をカバーしているため、機械の構成を生産量や部品の複雑さに合わせることができます。

自動CNC円筒研削盤

自動CNC正面および円筒研削盤

従来の円筒研削盤

従来の万能円筒研削盤

部品に必要なプロセスを決定する方法

研削作業を指定する前に、3 つの質問をしてください。まず、仕上げ面が平らか丸いかです。第二に、公差は真円度、円筒度、または同心度を表しますか。これらは回転プロセスのみが保持できます。第三に、年間の生産量はどのくらいかということです。大量の丸い部品は自動積み込みの追加コストを正当化しますが、少量の平坦な部品はめったに行われません。これら 3 つの質問を順番に解いていけば、ほぼ毎回正しいマシン カテゴリが示されます。

終わりのまとめ

平面研削と円筒研削は異なる幾何学的な問題を解決するものであり、互換性はありません。直径または真円度のコールアウトで部品の真円度が確認されたら、次に決定するのは、短納期用の従来の万能研削盤から連続生産用の自動 CNC 円筒研削盤まで、機械のタイプをバッチ サイズに適合させることです。機器を注文する前に目標公差、部品形状、体積を一緒に確認することで、後のプロセスでのコストのかかるやり直しを回避できます。