工場用語辞典

製品の面を砥石を使って少量削り出すことで、面を滑らかにして、製品を高精度に美しく仕上げる方法。家具類などの表面の面取りや平面出し、家電製品の軸受けやベアリングなどの機械内部の部品にも研削技術が使われている。
砥石と呼ばれる硬い粒子を固めたものを回転させ、加工物の表面を削り取ることで、非常に滑らかな表面を得る加工方法のことです。金属だけでなく、セラミック、ガラスなど、様々な材料に対して行われます。

研削の目的

研削の主な目的は以下の通りです。

• 表面の平滑化: 研削によって、鏡面のような非常に滑らかな表面を得ることができます。
• 寸法精度の向上: マイクロメートル単位の精度で寸法を調整できます。
• バリ取り: 切削加工などで発生したバリを取り除き、製品の品質向上に繋がります。
• 硬い材料の加工: 焼入れ鋼やセラミックスなど、非常に硬い材料も加工できます。

研削の原理

研削は、砥石の砥粒が、加工物の表面を削り取ることで行われます。砥粒は非常に小さく、数マイクロメートルの大きさのものもあります。高速で回転する砥石によって、砥粒が加工物に当たると、小さな切りくずが生成され、表面が削り取られていきます。

研削の種類

研削には、加工物の形状や目的によって様々な種類があります。

• 円筒研削: 円筒形のワークの外径や内径を研削します。
• 平面研削: 平面状のワークを研削します。
• 中心レス研削: ワークを回転させながら、砥石と規制輪の間を通過させることで研削します。
• 内面研削: ワークの内径を研削します。
• 研磨: 超仕上げと呼ばれる非常に細かい研磨粒子を用いて、鏡面のような光沢を出す仕上げ加工です。

研削に用いられる砥石

砥石は、研削加工の要となる工具です。砥粒の種類、結合材の種類、孔隙率などによって、様々な特性を持つ砥石があります。

• 砥粒: ダイヤモンド、CBN（立方晶窒化硼素）、アルミナ、炭化ケイ素など
• 結合材: ビトロイド、ラバー、シリコンなど
• 孔隙率: 砥石の空隙率のことで、冷却効果や切削抵抗に影響を与えます。

研削のメリットとデメリット

メリット

• 高精度な加工: マイクロメートル単位の精度で加工が可能。
• 滑らかな表面仕上げ: 鏡面のような光沢を出すことも可能。
• 硬い材料の加工: 焼入れ鋼やセラミックスなど、非常に硬い材料も加工可能。
• バリ取り効果: 切削加工後のバリを取り除くことができる。

デメリット

• 高価な設備: 研削盤は高価な設備であることが多い。
• 加工時間がかかる: 切削加工に比べて、加工時間がかかることが多い。
• 砥石の消耗: 砥石は消耗品であり、定期的な交換が必要。
• 熱が発生しやすい: 高速回転による摩擦熱でワークが変形する可能性がある。

研削の応用

研削は、自動車部品、精密機械部品、刃物、金型など、様々な分野で利用されています。特に、高い寸法精度と表面品質が要求される部品の加工に適しています。