さまざまなタイプの CNC 研削盤のガイド: 利点と使用方法 | XMAKE

  • 2024/06/28

バスケットボールチーム、メンフィス・グリズルズは、チームビルディングのコンセプトとして「グリット・アンド・グラインド」を採用しています。「グラインド」の選択は、工業製造で広く使用されている研削技術に由来しています。

今日は、CNC 研削盤のさまざまなカテゴリを紹介し、その利点と用途を理解していただくお手伝いをします。

CNC 研削とは何ですか?

XMAKE-Grinder

この部分では、CNC 研削とは何か、その仕組み、起源、開発について紹介します。

CNC 研削盤の概要

CNC 研削盤は、CNC ソフトウェアと CNC マシンを使用して研削作業を実行する機械加工プロセスの一種です。 回転する研削ホイールを使用してワークピースから材料を除去し (研磨ホイールや調整ホイールも使用される場合があります)、高精度の表面仕上げを実現します。

CNC システムは、ホイールの送り速度とスピンドル速度を制御し、過熱を防ぐために冷却剤を使用します。 精密研削は、円筒研削盤や特殊研削盤で一般的なクリープフィード研削とギア研削技術によって実現できます。

CNC 研削盤の簡単な歴史

CNC 研削盤の歴史は、コンピュータ数値制御技術が機械加工業界で初めて導入された 1950 年代にまでさかのぼります。

CNC 研削盤の初期の頃は、金属加工用途 (円筒面の研削など) では、オペレーターがパンチ カードやその他の形式のデータ ストレージを使用して手動でコマンドをマシンに入力する必要がありました。

長年にわたり、技術の進歩に伴い、高度な CNC 研削技術により、幅広い材料や形状に対応できる、より洗練された多用途の研削盤が開発されました。

今日、CNC 研削盤は現代の製造プロセスに不可欠なツールであり、自動車、航空宇宙、医療など、さまざまな業界で広く使用されています。

さまざまな種類の CNC 研削

研削に関する基本的な情報を理解した後、次に読者の皆様が知っておく必要があるのは、研削の種類です。

研削の特徴は、さまざまな種類のサブカテゴリが含まれていることです。ここでは、一般的な CNC 研削の種類をいくつか紹介します。

表面研削

表面研削は、広く使用されている研磨加工プロセスで、回転するホイールが粗い粒子で覆われたワークピースの表面を移動して余分な材料を削り取り、滑らかな仕上げを実現します。

表面研削は、欠陥のない滑らかで均一な表面を作成するための優れた制御で有名です。また、非常に厳しい許容差と高い精度を生み出す能力もあります。

この技術は、自動車、航空宇宙、医療機器の製造でよく使用されています。

エンジン部品、トランスミッション部品、ブレーキ部品などの精密部品を製造し、正確で均一な表面を必要とする機械部品、金型、鋳型の製造に最適です。

属性 表面研削
原理 粗い粒子で覆われたワークピースの表面を回転するホイールで移動する
関連材料 酸化アルミニウムまたは炭化ケイ素
アドバンテージ
  • 滑らかで均一で欠陥のない表面を作成するための優れた制御。
  • 非常に厳しい許容範囲と高いレベルの精度。
応用分野 自動車、航空宇宙、医療
製品 エンジン部品、トランスミッション部品、ブレーキ部品、機械部品、金型

円筒研削

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円筒研削では、円筒研削盤を使用してワークピースを回転させながら、研削ホイールでワークピースを削ります。この技術は、物体の外面を形作るために使用されます。

この方法の主な利点は、高精度で高品質の表面仕上げを実現できることです。また、金属、セラミック、プラスチックなど、幅広い材料に対応できます。さらに、複雑な形状や輪郭を作成する際に独自の価値があります。

円筒研削は、航空宇宙、自動車、電子機器の製造でよく使用されます。

部品の表面仕上げを洗練し、欠陥やバリを除去し、シャフト、ピストン、ベアリングなどのコンポーネントの正確な円筒形を作成するためによく使用されます。

属性 円筒研削
原理 円筒研削盤を使用して、研削ホイールがワークピースを切削しながら回転させる
関連材料 金属、セラミックス、プラスチック
アドバンテージ
  • 高精度の部品と高品質の表面仕上げを製造します。
  • 幅広い材料に対応
  • 複雑な形状や輪郭の作成に優れています。
応用分野 航空宇宙、自動車、エレクトロニクス
製品 シャフト、ピストン、ベアリング

センターレス研削

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センターレス研削は、2 つのホイールの間に材料を固定する加工プロセスです。ホイールの 1 つは固定され、もう 1 つは高速で回転します。ホイールは、センター穴やセンター サポートを必要とせずに、ワークピースを通り過ぎて材料を除去します。

この技術は、高精度で一貫した結果を生み出すことができます。センター穴が不要なため、センターレス研削は簡単にセンタリングできないワークピースに適しています。さらに、大量生産ではコスト効率の高いプロセスです。

この技術は、自動車、航空宇宙、医療でよく使用されます。

シャフト、ロッド、ピンなどの円筒形部品を製造します。また、脆い材料や熱に敏感な材料など、従来の方法では加工が難しい材料にも使用されます。

属性 センターレス研削
原理 固定ホイールと回転ホイールを同時に使用して、センターサポートを必要とせずに材料を除去します。
関連材料 脆いまたは熱に弱い素材
アドバンテージ
  • 高精度で一貫した結果を生み出します。
  • 簡単に中心合わせできないワークピースに適しています。
  • 大量生産におけるコスト効率の高いプロセス
応用分野 自動車、航空宇宙、医療
製品 シャフト、ロッド、ピン

内面研削

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内面研削は、高速で回転する小さなホイールを使用して内径を研削し、ワークピースの内面から材料を除去するプロセスです。

この技術により、正確で滑らかな内面が作成されます。この方法は、他の方法では到達が困難または不可能な、到達しにくい領域でも非常に効率的です。

さらに、厳しい公差を達成し、完成部品の全体的な品質を向上させるために使用できます。

内面研削は、航空宇宙、自動車、医療機器の製造でよく使用されます。

ボア、穴、ねじなどの内部機能を備えた円筒形の部品や、高精度のベアリング、ブッシング、および高いレベルの精度と表面仕上げが求められるその他の部品を製造します。

属性 内面研削
原理 小さなホイールを使用して高速で回転し、内面から材料を除去します。
関連材料 硬化鋼、セラミック
アドバンテージ
  • 精密で滑らかな内部表面を作成します。
  • 手の届きにくい領域に効果的です。
  • 公差が厳しく、完成部品の全体的な品質が向上します。
応用分野 航空宇宙、自動車、医療機器
製品 ボア、穴、ねじ、ベアリング、ブッシング

工具およびカッターの研削

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工具およびカッター研削は、切削工具を研削して形を整えるために使用される特殊な研削プロセスです。

このプロセスでは、研削装置を使用して工具から材料を取り除き、新しい刃先を作成します。これにより、工作機械が最高のパフォーマンスを発揮し、寿命が延びます。

この技術により、正確で精密な刃先が生成され、工具のパフォーマンスが向上します。また、特定の用途に合わせて切削工具をカスタマイズすることもできます。

自動車、航空宇宙、木工など、業界での工具およびカッター研削の用途は広範です。高速度鋼、超硬合金、セラミックなど、さまざまな材料を扱うことができます。

このプロセスでは、研削機を使用して、ドリル、エンドミル、リーマーなどの工具の刃先を正確に研削して形を整えます。

属性 工具およびカッター研削
原理 研削盤を使用して工具から材料を除去し、新しい刃先を作成します。
関連材料 高速度鋼、超硬合金、セラミック
アドバンテージ
  • 正確で精密な刃先を生成し、ツールのパフォーマンスを向上させます。
  • 特定の用途に合わせて切削ツールをカスタマイズできます。
  • ツールが最高のパフォーマンスを発揮し、寿命が長くなります。
応用分野 自動車、航空宇宙、木工
製品 ドリル、エンドミル、リーマ

結論: どのタイプのグラインダーを選択すればよいでしょうか?

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CNC 研削盤は、その汎用性と精度により、現代の製造業において重要な役割を果たしています。

研削プロセスには、表面、円筒、センターレス、内部、工具とカッターなど、いくつかの異なるタイプがあり、それぞれに利点があり、製造業で一般的に使用されています。

異なる技術と機器は、優れているわけでも劣っているわけでもなく、単に適切かどうかだけです。製造業者は、生産プロセスを最適化し、全体的な品質を向上させるために、特定の用途に適した研削を選択する必要があります。

XMAKE と CNC 研削プロセス

デジタル製造プラットフォームのリーダーである XMAKE では、優れた CNC サービスを利用できます。当社の尊敬すべき読者がニーズや課題を抱えている場合は、当社にお任せください。良いニュースをお待ちください。

よくある質問:

Q1: CNC 研削の利点は何ですか?

A: CNC 研削盤は、より高い精度を実現でき、従来の手動研削方法に比べていくつかの利点があります。効率が向上し、複雑な形状や複雑な詳細を処理できるようになります。 CNC 研削では、自動化された操作も可能になり、手作業の必要性が減ります。

Q2: CNC 研削盤の価格はいくらですか?

A: CNC 研削盤の価格は、サイズ、機能、自動化のレベルによって異なります。エントリーレベルのマシンは数千ドルから始まり、高度な機能を備えた高精度の研削盤は数万ドルから数十万ドルかかる場合があります。

Q3: CNC 研削操作の性質は何ですか?

A: CNC 研削操作では、CNC 技術を備えた研削盤を使用してさまざまな研削作業を実行します。これらの操作には、表面、円筒、センターレス、およびその他の特殊な研削プロセスが含まれます。

Q4: CNC 研削盤は従来の研削方法とどう違うのですか?

従来の研削は手動操作で、CNC 研削盤に比べて精度が低くなります。CNC 研削盤は自動化されており、研削プロセスの制御と精度が向上します。

Q5: CNC 研削盤の機械テーブルはどの程度重要ですか?

従来の研削は手動操作で、CNC 研削盤に比べて精度が低くなります。CNC 研削盤は自動化されており、研削プロセスの制御と精度が向上します。

Q6:機械のセットアップ プロセスではどのような要素が考慮されますか?

CNC 研削プロジェクトの機械セットアップでは、ワークピースの材質、研削ホイールの選択、速度、送り速度、冷却剤の適用などの要素がすべて慎重に構成され、最適な研削結果が実現されます。

参考文献

  1. Leo, G. (2024c, April 24). CNC Grinding Explained: Processes, Types, Benefits and Applications. Aria | Online Manufacturing for On-Demand Custom Services. https://www.madearia.com/zh-CN/blog/cnc-grinding-explained%EF%BC%9Aprocess-types-advantages-and-applications/
  2. Deng, Y. (2024b, May 20). A comprehensive guide to precision grinding. Proleantech | Custom Parts On-Demand Manufacturing.https://proleantech.com/zh-CN/a-comprehensive-guide-to-precision-grinding/

  3. Deng, Y. (2024, May 20). Cylindrical grinding: A detailed explanation. Proleantech | Custom Parts On-Demand Manufacturing. https://proleantech.com/zh-CN/cylindrical-grinding/

 

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