研削は、業界全体で高品質の精密成分を生産するために不可欠です。航空宇宙から自動車、医療、電子機器まで、研削は必要な精度と表面の品質を保証し、最適な性能を確保します。幅広い材料を処理し、寛容を密接に達成し、複雑な幾何学を作成する能力は、現代の製造において重要なプロセスになります。
このブログでは、プロセスとアプリケーションのフォーム定義の範囲で、概要と詳細情報の両方を提示します。
機械上のホイールで部品の研削
エンジニアリングの粉砕とは何ですか？
エンジニアリングにおける研削の定義
研削は、研磨粒子で作られた回転ホイールを使用して、ワークから材料を除去する研磨加工プロセスです。これらの研磨粒子は、小さな切削工具として作用し、材料の薄い層を剃り、望ましい形状とサイズを実現します。
粉砕に関する重要なポイント：
それは真の金属切断プロセスです
ハードマテリアルにとって特に有益です
平らな、円筒形、または円錐表面を作成します
非常に細かい仕上げと正確な寸法を生成します
研削技術の簡単な歴史
粉砕技術の進化は何世紀も及びます。
早期粉砕
1800年代後半：電力駆動型マシンの導入
研削技術の飛躍をマークしました
より正確で効率的な操作を可能にします
1900年代初期：円筒形のグラインダーの開発
円筒表面の正確な研削を有効にしました
高精度コンポーネントの道を開いた
現代時代：高度な技術の統合
コンピューター数値制御（CNC）システム
非常に正確で自動化された研削
現代の製造における研削の重要性
粉砕は、現代の製造において重要な役割を果たします。
高精度と精度を達成します
汎用性の高いアプリケーション
表面仕上げを改善します
滑らかな表面を提供します
特定のアプリケーションにとって重要です
効果的に硬い材料を機械します
硬化した金属と高強度材料
他の機械加工方法に挑戦します
複雑な形状を製造します
研削プロセスはどのように機能しますか？
機械加工プロセスである研削には、回転する研磨ホイールを使用してワークピースから材料を除去することが含まれます。
運用上の基本と段階的な説明
これは、研削プロセスの段階的な内訳です。
材料、粉砕の種類、および必要な仕上げに基づいて、適切な研削ホイールを選択します。
操作に応じてホイール速度と飼料速度を設定するために、研削盤を調整します。
ワークピースをマシンにしっかりと取り付け、粉砕ホイールとの適切なアライメントを確保します。
粉砕ホイールをワークピースと接触させ、制御された方法で材料を取り外して、目的の形状と表面仕上げを実現することにより、研削操作を開始します。
クーラントを適用して熱の蓄積を減らします。これにより、熱損傷を引き起こし、ワークピースの完全性に影響を与えます。
最終製品の精度と仕上げを検査し、その後に必要な二次操作が続きます。
研削プロセスに必要な機械と機器は何ですか？
研削プロセスに不可欠な機器には以下が含まれます。
研削機：表面グラインダー、円筒形のグラインダー、中心的なグラインダーなど、操作に応じてさまざまなタイプが使用されます。
研磨ホイール：これらのホイールは、材料と目的の仕上げに基づいて選択されます。
クーラント：粉砕プロセス中の熱生成を減らすために使用され、ワークピースを熱損傷から保護します。
ドレッサー：これらのツールは、その効果を維持するために、粉砕ホイールのドレッシング（再形成）に使用されます。
ワークホールディングデバイス：粉砕中にワークを安全に所定の位置に保持します。
安全装置：これには、オペラTORの安全性を確保するためのガード、手袋、メガネが含まれます。
研削盤
研削盤のコンポーネント
研削ホイール：バインダーによって一緒に保持されている研磨粒で作られた研削に使用される主要な成分。
ホイールヘッド：粉砕ホイールを収容し、ホイールを制御および運転するためのメカニズムが含まれています。
表：ワークピースをサポートし、研削中の正確な動きを可能にします。
クーラントシステム：熱を管理して粉砕を除去するために、粉砕サイトにクーラントを供給します。
コントロールパネル：オペレーターは研削プロセスを制御し、速度やフィードなどのパラメーターを調整できます。
ドレッサー：ホイールをドレッシングして、その形状と鋭さを維持するために使用されます。
セーフティガード：オペレーターは、空飛ぶ破片や粉砕車輪との偶発的な接触から保護します。
研削の技術仕様は何ですか？
粉砕ホイール
粉砕ホイールとそのアプリケーションの主なタイプ：
酸化アルミニウムホイール：
鋼鉄と金属の合金を研磨するのに適しています
硬度：ソフトからハードまでの範囲（AからZまで）
グリットサイズ：粗（16）から罰金（600）
シリコンカーバイドホイール：
鋳鉄、非鉄金属、非金属材料を粉砕するのに最適
硬度：ソフトからハードまでの範囲（AからZまで）
グリットサイズ：粗（16）から罰金（600）####セラミック酸化アルミニウムホイール：
高強度鋼とさまざまな合金の精密粉砕に使用される
硬度：通常は硬い（HからZ）
グリットサイズ：中（46）から非常に細かい（1200）
窒化キュービックボロン（CBN）ホイール：
高速鋼、工具鋼、および特定の合金鋼を粉砕するのに適しています
硬度：非常に硬い（CBNは硬度のダイヤモンドに次ぐ2番目です）
グリットサイズ：罰金（120）から非常に細かい（600）
ダイヤモンドホイール：
セラミック、ガラス、炭化物などの非常に硬い素材に最適
硬度：非常に硬い（ダイヤモンドは最も困難な材料です）
グリットサイズ：罰金（120）からウルトラファイン（3000）
ホイール速度
表面粉砕：毎分5,500〜6,500フィート（fpm）または28〜33メートル（m/s）
円筒形の研削：5,000〜6,500 fpm（25〜33 m/s）
内部研削：6,500〜9,500 fpm（33〜48 m/s）
ワークスピード
表面粉砕：毎分15〜80フィート（fpm）または0.08〜0.41メートルあたり（m/s）
円筒形の研削：50〜200 fpm（0.25〜1.02 m/s）
内部研削：10〜50 fpm（0.05〜0.25 m/s）
フィードレート
表面粉砕：革命あたり0.001〜0.005インチ（in/rev）または0.025〜0.127ミリメートルあたり革命（mm/rev）
円柱状の研削：0.0005から0.002インチ/rev（0.0127〜0.0508 mm/rev）
内部研削：0.0002〜0.001インチ/rev（0.0051〜0.0254 mm/rev）
クーラントアプリケーション
ドレッシングと研削輪の鳴き声
ドレッシングの深さ：0.001〜0.01インチ（0.0254〜0.254 mm）
ドレッシングリード：革命あたり0.01〜0.1インチ（0.254〜2.54 mm/Rev）
トゥリングの深さ：0.0005〜0.005インチ（0.0127〜0.127 mm）
トリングリード：革命あたり0.005〜0.05インチ（0.127〜1.27 mm/Rev）
研削圧力
表面粉砕：平方インチあたり5〜50ポンド（PSI）または0.034〜0.345メガパスカル（MPA）
円柱状の研削：10〜100 psi（0.069〜0.69 MPa）
内部研削：20〜200 psi（0.138〜1.379 MPa）
機械の剛性
粉砕プロセスのさまざまな種類は何ですか？
表面研削
表面研削には、ワークピースの平らな表面に接触して滑らかな仕上げを生成する研磨ホイールが含まれます。通常、表面のグラインダーで実行されます。これは、回転する粉砕ホイールの下を水平に移動するテーブルのワークピースを保持します。
走行速度：通常、表面研削機は、5,500〜6,500 fpm（1分あたりフィート）または約28〜33 m/s（1秒あたりのメートル）の範囲の速度で動作します。
材料除去速度：表面グラインダーは、約1インチの速度で材料を除去できます。 1秒あたり、研磨材料とワークピースの硬度に基づいて異なります。
一般的なユースケースには、フラットサーフェスに非常に細かい仕上げの作成、ドリルやエンドミルなどのツールを研ぎ澄まされ、金属部品の正確な平坦性と表面品質の達成が含まれます。
円筒形の研削
円筒形の粉砕は、円筒形の表面を粉砕するために使用されます。ワークピースは粉砕ホイールと並行して回転し、高精度の円筒形の仕上げを可能にします。
走行速度：円筒形の研削機は、通常、5,000〜6,500 fpm（25〜33 m/s）の速度で走行します。
材料除去率：このプロセスでは、約1インチの材料を除去できます。粉砕ホイールとワークピースの材料に応じて、1秒あたり。
一般的なユースケースには、メタルロッドとシャフトの仕上げ、円筒形の部品の緊密な耐性の研削、円筒形のオブジェクトの滑らかな表面仕上げの生成が含まれます。
センターレス研削
センターレス研削は、ワークが機械的に所定の位置に保持されていないユニークな研削プロセスです。代わりに、ワークブレードでサポートされ、調整ホイールで回転します。
ランニング速度：これらのマシンは、多くの場合、4,500〜6,000 fpm（23〜30 m/s）の範囲で動作します。
材料除去率：センターレスグラインダーは、約1インチ3で材料を除去できます。材料の種類と粉砕ホイールに応じて、1秒あたり。
一般的なユースケースには、中心や備品のない円筒形の部品の粉砕、円筒形成分の大量生産、および最小限の演算子介入で一貫した精密な部品の生成が含まれます。
内部研削
内部研削は、コンポーネントの内部表面を仕上げるために使用されます。それには、円筒形または円錐表面の内部を粉砕するために高速で走る小さな研削輪が含まれます。
ランニング速度：内部研削輪は一般に高速で動作します。多くの場合、6,500〜9,500 fpm（33〜48 m/s）です。
材料除去速度：材料は、約0.5〜1インチ3の速度で除去できます。 1秒あたり、研削ホイールとワークピース素材に基づいたバリエーション。
一般的なユースケースには、内部ボアとシリンダーの研削、金属部品に精密な内部ジオメトリの作成、複雑なコンポーネントの穴またはチューブの内側の仕上げが含まれます。
クリープフィード研削
クリープフィード研削、粉砕ホイールが1つのパスでワークピースに深く切り込まれるプロセスは、従来の研削とは大きく異なります。それはフライス材や計画に似ており、非常に遅い飼料速度によって特徴付けられますが、非常に深いカットです。
一般的なユースケースには、航空宇宙合金などの高強度材料の形成や、単一のパスで複雑な形を生成することが含まれ、生産時間が短縮されます。
ツールとカッター研削
ツールとカッターの研削は、エンドミル、ドリル、その他の切削工具などの切削工具の削りと生産に特に焦点を当てています。精度と精度を必要とする複雑なプロセスです。
ランニング速度：このプロセスは、通常は約4,000〜6,000 fpm（20〜30 m/s）、さまざまな速度で動作します。
材料の除去率：レートは異なる場合がありますが、通常、1 ins3の除去が含まれます。約20〜30秒で。
一般的なユースケースには、さまざまな切削工具の削減と再調整、および特定の機械加工タスクのための専門的なカスタムツールの製造が含まれます。
ジグ研削
ジグ粉砕は、ジグ、ダイ、フィクスチャーの仕上げに使用されます。複雑な形状と穴を高度な精度と仕上げに粉砕する能力で知られています。
ランニング速度：ジググラインダーは、約45,000〜60,000 rpmの高速で動作し、約375〜500 fpm（1.9〜2.5 m/s）に変換されます。
材料除去率：通常、1in⊃3。部品の複雑さに応じて、30〜40秒ごとに削除されます。
一般的なユースケースには、精密ダイ、カビ、フィクスチャコンポーネント、硬化したワークピースの穴と輪郭の研削が含まれます。
ギア研削
ギア研削は、ギアを高精度と表面の品質に仕上げるために使用されるプロセスです。通常、高精度のギアと高い表面仕上げが必要なギアに使用されます。
ランニング速度：通常、3,500〜4,500 fpm（18〜23 m/s）の範囲です。
材料除去率：約1インチ3; 30秒ごとに、これはギアの複雑さによって異なります。
一般的なユースケースには、自動車および航空宇宙産業の高精度ギア製造と、低騒音とギアの動作が高い効率を必要とするアプリケーションが含まれます。
スレッド研削
スレッド研削は、ネジ、ナット、その他のファスナーにスレッドを作成するプロセスです。正確で均一なスレッドを生成する能力で知られています。
ランニング速度：このプロセスは、約1,500〜2,500 fpm（7.6〜12.7 m/s）速度で動作します。
材料除去率：糸粉砕は1in⊃3を除去できます。約20〜30秒での材料の。
一般的なユースケースには、ネジ上の非常に正確なスレッドやその他のファスナー、および緊密な許容範囲と滑らかなスレッド仕上げが必要なアプリケーションの製造が含まれます。
カムシャフトとクランクシャフト研削
カムシャフトとクランクシャフト研削は、自動車用途向けの特殊な粉砕形式です。カムシャフトとクランクシャフトの葉とメインジャーナルを正確な寸法と表面仕上げに粉砕することが含まれます。
ランニング速度：この研削プロセスの速度は、2,000〜2,500 fpm（10〜13 m/s）の範囲です。
材料除去率：約1インチ3; 30〜40秒ごとに削除されます。
一般的なユースケースには、精度が最重要であるカムシャフトとクランクシャフト、および高性能エンジンの粉砕のための自動車製造が含まれます。
突っ込み粉砕
円筒形の研削のサブタイプであるプランジ研削は、円筒表面の仕上げに使用されます。これには、ワークピースに放射状に突入し、ワークピースの全長に沿って単一のパスで粉砕する粉砕ホイールが含まれます。
一般的なユースケースには、粉砕ベアリングレース、自動車部品、および円筒形のローラーが含まれます。また、円筒形の部品に高精度と表面仕上げが必要な場合が含まれます。
プロファイル研削
プロファイル研削は、プロファイルされた表面の高精度加工に使用されます。ワークピースの複雑なプロファイルや輪郭に特に適しています。
ランニング速度：プロファイル研削は、通常、約4,000〜5,000 fpm（20〜25 m/s）の低速で動作します。
材料の除去率：1インチ3の速度で材料を除去できます。プロファイルの複雑さに応じて、30秒ごとに。
一般的なユースケースには、ダイとカビの作成、複雑なジオメトリを持つツールと部品の複雑なプロファイルの作成が含まれます。
フォーム研削
形成された粉砕ホイールを使用して複雑な形状を作成するプロセスであるフォーム研削は、特定の輪郭またはプロファイルを必要とする部品に最適です。
ランニング速度：フォーム研削の動作速度は、3,500〜4,500 fpm（18〜23 m/s）の範囲です。
材料の除去率：通常、1in⊃3を除去します。 30〜40秒ごとに材料の。
一般的なユースケースには、タービンブレードやギアホブなどのユニークな形状の製品の生産が含まれ、小規模な生産ランでのカスタムまたは特殊部品が含まれます。
超越的な機械加工
超越的な機械加工には、ダイヤモンドまたはキュービックホウ素窒化物（CBN）から作られた粉砕車輪が含まれ、優れた硬度と切断能力を提供します。
一般的なユースケースには、セラミック、炭化物、硬化した鋼などの非常に硬い材料、および航空宇宙および自動車産業の精密成分を粉砕することが含まれます。
鋼構造の電気ホイール研削
研削プロセスで使用されるさまざまな手法は何ですか？
乾燥粉砕
乾燥粉砕は、クーラントや潤滑剤なしで粉砕プロセスを実行する技術です。この方法は、プロセス中の熱生成が重大な懸念事項ではない場合、または液体に敏感な材料を扱う場合によく使用されます。
乾燥粉砕にクーラントが不足しているため、粉砕ホイールの摩耗が増加する可能性がありますが、液体と酸化または反応する可能性のある特定の材料にとって有益です。
ウェット研削
乾燥した研削とは対照的に、ウェットグラインディングはクーラントまたは潤滑剤を研削プロセスに導入します。この手法は、研削中に発生した熱を減らすのに役立ち、それによりワークピースへの熱損傷を最小限に抑えます。
これは、熱に敏感な材料や、非常に細かい仕上げを達成するために働くときに特に有益です。クーラントはまた、破片を洗い流し、粉砕ホイールを清潔で効率的に保つのに役立ちます。
大まかな研削
名前が示すように、大まかな研削は、大量の材料を迅速に除去することが目標である研削の初期段階に使用されます。
この手法は、精度に関するものではなく、効率的な材料除去に関するものです。多くの場合、マルチステージ研削プロセスの最初のステップであり、その後により細かく、より正確な研削技術が続きます。
高速研削
高速研削には、従来の研削よりもはるかに高速で回転する研削輪を使用することが含まれます。より速いペースで高精度と細かい仕上げを達成する能力で知られています。
ただし、振動やその他の問題を引き起こすことなく、高速を処理できる特殊な機器が必要です。
振動粉砕
振動粉砕は、ワークピースと研削媒体が振動容器に配置される技術です。振動により、メディアはワークピースに擦り付けられ、表面が磨かれます。振動粉砕は、ワークピースを形作るのではなく、討論と研磨によく使用されます。
振動粉砕に関する重要なポイント：
ブランチャード粉砕
ロータリー表面研削としても知られるブランチャードグラインディングには、垂直スピンドルと回転磁気テーブルの使用が含まれます。
迅速な材料除去には非常に効率的であり、大規模なワークピースやかなりの量の材料除去を必要とするものに一般的に使用されています。
ブランチャードの粉砕に関する重要なポイント：
超高精度の研削
超高精度の研削は、多くの場合ナノメートルレベルで非常に細かい仕上げと非常に正確な寸法を達成するために使用されます。
この手法は、非常に高い許容レベルの特別な機械を採用しており、多くの場合、精度の温度と振動制御が含まれます。
超高精度の研削に関する重要なポイント：
電気化学粉砕（ECG）
電気化学的研削は、電気化学的機械加工と従来の研削を組み合わせています。このプロセスには、回転する研削輪と電解液が含まれます。これは、陽極溶解による材料の除去に役立ちます。この手法は、硬質材料に特に役立ち、熱を生成しないため、薄壁のワークピースに適しています。
電気化学的研削に関する重要なポイント：
ピール研削
ピール研削は、狭い研削輪を使用して、ターニング操作と同様にプログラム可能なパスに従います。
複雑なプロファイルの高精度を粉砕することができ、ツールとダイ業界での高精度の作業によく使用されます。
皮の研削に関する重要なポイント：
極低温粉砕
極低温粉砕には、液体窒素または他の極低温液を使用して、材料を低温に冷却することが含まれます。
このプロセスにより、通常、丈夫で熱に敏感で、粉砕が容易な材料が作成されます。プラスチック、ゴム、および低温で脆くなる特定の金属を粉砕するのに特に便利です。
極低温粉砕に関する重要なポイント：
これらの研削技術は、さまざまな材料、望ましい仕上げ、特定の研削要件に合わせて幅広いオプションを提供します。各手法の特性と応用を理解することで、特定の研削タスクに最も適切な方法を選択し、効率、精度、品質のプロセスを最適化できます。
研削の利点と短所は何ですか？
研削の利点は何ですか？
精度と精度：非常に正確な寸法と細かい仕上げを達成する
汎用性：金属からセラミック、ポリマーまで、さまざまな材料に適しています
表面仕上げ：非常に細かい仕上げと滑らかな表面を提供します
硬質材料：効果的に硬化した金属と高強度材料を機械
複雑な形状：複雑な形状と特徴を生産できる
一貫性：特にCNCマシンでは、一貫した繰り返しの結果を提供します
研削の欠点は何ですか？
高い機器コスト：研削機、特に精密なマシンはより高価です
ホイールの交換：研削輪が定期的に交換する必要があり、運用コストを増やす必要があります
複雑なセットアップ：研削盤のセットアップは複雑であり、熟練したオペレーターが必要です
限られた材料除去：粉砕は、他のプロセスと比較して速度で材料を除去する
熱損傷リスク：正しく管理されていないと、材料特性に影響を与えるリスクがあります
騒音とほこり：研削操作は騒々しく、ほこりを生成する可能性があり、安全性のコントロールが必要です
研削プロセスは高価ですか？
初期投資：研削機の範囲は、精度と専門化に応じて、5,000ドルから100,000ドル以上の範囲です
メンテナンスコスト：定期的なメンテナンス、車輪と部品の交換がコストに追加されます
エネルギー消費：産業規模の研削機は、かなりの電力を消費します
人件費：熟練したオペレーターが必要であり、人件費を追加します
材料コスト：粉砕ホイールとクーラントの種類はコストを追加できます
効率：粉砕は一般に他の方法よりも遅く、潜在的に生産コストの増加につながる可能性があります
研削の環境への影響は何ですか？
ほこりと粒子：粉砕はほこりと微粒子を生成し、大気汚染に寄与する
クーラントと潤滑剤：使用される化学物質は、適切に廃棄されないと環境に危険を冒す可能性があります
騒音公害：研削機は高い騒音レベルを生成し、オペレーターの健康に影響を与えます
エネルギー消費：高エネルギー消費は、より大きな二酸化炭素排出量に貢献します
廃棄物管理：粉砕廃棄物の適切な廃棄とリサイクルは、影響を最小限に抑えるために重要です
結論
粉砕は、現代の製造業において重要なプロセスであり続け、並外れた精度と柔軟性を提供します。他の方法よりも高いコストが発生する可能性がありますが、その利点は、特に正確さが重要な場合、投資に値することがよくあります。
さらに、持続可能な慣行を採用し、技術の進歩を活用することで、環境への影響を緩和することで、製造業にさらに実行可能になります。技術が進むにつれて、研削は進化を続け、業界の需要を満たすために、より効率的で環境に優しいソリューションを提供します。 今すぐチームMFGにお問い合わせください。 今後のプロジェクトについては、
