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平面研削とは

読み: へいめんけんさく

平面研削とは、工作物を平面研削盤のテーブルに固定し、回転する砥石を平面に接触させて平面度と面粗さを仕上げる加工法である。

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概要

板状の部品や金型のベースプレートなど、平らな面の精度が要求される部品では、フライス加工だけでは満たせない平面度や面粗さが求められることがある。平面研削は、フライス加工で概略の形状まで仕上げた後、最終工程として平面を精密に整える加工である。

工作物はマグネットチャックや治具でテーブルに固定され、回転する砥石が往復または回転しながら平面全体を薄く削る。フライス加工に比べて一回あたりの除去量は小さいが、面のうねりを抑えやすく、平面度の要求が厳しい部品の仕上げに向く。

フライス加工との違い

フライス加工は回転する多刃工具(エンドミルや正面フライス)で面を削る加工で、材料除去率が高く荒加工から仕上げまで幅広く使える。ただし刃物の切れ味や工作機械の剛性によって、面にわずかなうねりや工具の切削痕が残りやすい。

平面研削は砥石の砥粒がミクロン単位で材料を除去するため、フライス加工で残ったうねりを平らにならし、より高い平面度と滑らかな面粗さを実現できる。反面、荒加工には向かず、フライス加工である程度形状を出した後の仕上げ工程として使われることが多い。

金型・治具部品での用途

プレス金型のダイセットや、部品を固定する治具のベースプレートなど、面同士を密着させて組み付ける部品では、平面度が組み付け精度に直結する。平面度が悪いと、部品同士の間にわずかな隙間が生じ、荷重が偏って伝わったり、シール性が損なわれたりする原因になる。

このため、金型や治具のベース部品では、フライス加工で形状を出した後に平面研削で平面度を詰める工程が組み込まれることが多い。図面に平面度公差が指定されている場合、その公差を満たせる工程かどうかを加工先とあらかじめ確認しておくと手戻りが少ない。

よくある誤解

フライス加工で平らに削れていれば、平面研削は必要ない。

フライス加工は材料除去率が高い一方、工具の切削痕やわずかなうねりが面に残りやすい。図面の平面度公差が厳しい場合や、面同士を密着させる部品では、フライス仕上げのままでは公差を満たせないことがある。

平面研削をすれば、どんな厚みの反りも矯正できる。

平面研削は表面をならす加工であり、素材内部に残った反りの原因(残留応力や熱処理による変形)そのものを取り除くわけではない。反りが大きい素材では、応力除去焼鈍などの前処理を挟まないと、研削後に再び反りが出ることがある。

よくある質問

平面研削とラップ加工はどちらを選べばよいですか?+
平面研削は平面度と一般的な面粗さの仕上げに向き、加工能率も比較的高い工法です。ラップ加工はさらに細かい面粗さや、複数部品間の密着性が必要な場合に選ばれます。要求される平面度・面粗さの数値を伝えて相談すると判断しやすくなります。
図面に平面度公差がない場合、平面研削は不要ですか?+
一概には言えません。平面度公差が指定されていなくても、面同士を密着させる用途や、シールを介して使う面では実質的な平面度が要求されることがあります。用途を伝えたうえで、フライス仕上げで足りるか研削仕上げが必要かを確認するのが確実です。
反りが出やすい素材でも平面研削で対応できますか?+
研削自体は可能ですが、素材内部に残留応力があると、研削後に時間が経ってから再び反りが出ることがあります。反りが問題になりやすい大型・薄物の素材では、応力除去焼鈍などの前処理を挟んでから研削する進め方が検討されます。

関連用語

出典

  1. JIS B 0621(平面度の定義及び表示)
  2. JIS B 0170(研削加工用語)

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