内面研削とは

読み: ないめんけんさく

内面研削とは、穴の内部に小径の砥石を挿入し、回転させながら内径の寸法精度・真円度・面粗さを仕上げる加工法である。

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概要

穴あけ加工や中ぐり加工で内径をあけた後、要求される公差や面粗さがさらに厳しい場合、内面研削が仕上げ工程として使われる。軸受の外輪を圧入する穴や、油圧機器のシリンダ内面など、はめあい精度や摺動性が求められる穴で採用されることが多い。

加工原理は円筒研削や平面研削と同じで、砥粒による微小な材料除去によって精度を出す。ただし砥石を穴の内部まで挿入して使うため、砥石を保持する軸（スピンドル）は穴径よりも細くする必要があり、外面の研削に比べて工具剛性の制約が大きい。

加工上の制約

内面研削では、砥石を保持する軸が細く長くなるほど剛性が落ち、振動やたわみが生じやすくなる。穴が深くなるほどこの制約は厳しくなり、実務上は穴径に対して加工できる深さに限界がある。

このため、浅く径の大きい穴では内面研削が現実的な選択肢になる一方、深穴と呼ばれるような穴径に対して深さが大きい穴では、内面研削だけでは軸のたわみによって真円度や真直度を保てないことがある。この場合、ホーニングやリーマ加工、ラップ加工など、別の原理で内面を仕上げる工法が候補になる。

ホーニング・リーマ加工との違い

内面研削は砥石を回転させながら穴の軸方向にも往復させ、材料を削り取る。ホーニングは砥石を放射状に配置した工具を低速で回転・往復させ、比較的広い面積を均一に仕上げる工法で、面粗さの向上と真円度の維持に強い。リーマ加工は多数の刃を持つ工具を一回通すことで穴径を仕上げる工法で、内面研削やホーニングに比べて加工時間が短い。

どの工法を選ぶかは、要求される公差・面粗さ・穴の深さ・材質の硬さで決まる。焼入れ後の高硬度材で高精度な内径が必要な場合は内面研削やホーニングが、量産で効率よく穴径を整えたい場合はリーマ加工が選ばれやすい。

よくある誤解

✕ 内面研削なら、深い穴でも外径の研削と同じ精度が出せる。

○ 砥石を保持する軸は穴径より細くなるため、深い穴ほど軸のたわみと振動の影響を受けやすい。深穴では内面研削の適用に限界があり、ホーニングやリーマ加工、ラップ加工など別の工法が検討される。

✕ 内面研削とリーマ加工はどちらも穴を仕上げる加工なので、精度も同程度である。

○ 両者は原理が異なり、得意分野も異なる。内面研削は砥粒による微小除去で高硬度材の高精度仕上げに強く、リーマ加工は多刃工具を一回通す加工で加工時間の短さに強い。要求精度と生産数のバランスで使い分ける。

よくある質問

深穴でも内面研削で仕上げられますか？+

穴径と深さの比率によります。浅く径が大きい穴では内面研削が可能ですが、穴径に対して深さが大きい深穴では、砥石を保持する軸のたわみが精度を悪化させやすく、ホーニングやリーマ加工、ラップ加工の方が現実的な選択肢になることがあります。

内面研削とホーニングはどちらが精度を出しやすいですか？+

どちらも高精度な内径仕上げが可能ですが、得意な特性が異なります。内面研削は寸法精度の微調整に強く、ホーニングは面粗さの均一性と真円度の維持に強い傾向があります。用途に応じて使い分けるか、両工程を組み合わせることもあります。

焼入れ後の部品の内径も内面研削できますか？+

可能です。焼入れ後の高硬度材は切削工具での仕上げが難しいため、砥粒による内面研削やホーニングが標準的な仕上げ手段になります。焼入れによる寸法変化を見込んだ研削代を図面段階で反映しておくと手戻りが少なくなります。

出典

JIS B 0401（寸法公差及びはめあい）
JIS B 0170（研削加工用語）

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