研削ホイールは、研削および研磨加工作業用の研磨剤を含むホイールです。このようなホイールは、 研削盤でも使用されます
砥石車は一般的に複合材料で作られています。これは、粗い粒子の骨材をセメントマトリックス（研削砥石の用語ではボンドと呼ばれます）で圧縮・結合して、固体の円形を形成したものです。砥石車の用途に応じて、様々な形状と断面が用意されています。また、表面に粒子が結合された固体の鋼またはアルミニウムのディスクで作られる場合もあります。今日、ほとんどの研削砥石は人工骨材で作られた人工複合材ですが、研削砥石の歴史は、石臼に使用されるような天然の複合石 から始まりました
これらのホイールの製造は、回転するディスクに固有の安全リスクだけでなく、回転時に生じる高い応力によるディスクの爆発を防ぐために必要な構成と均一性のため、精密で厳密に管理されたプロセスです。
研削ホイールは消耗品ですが、その寿命は使用例によって1日未満から数年まで幅広く異なります。ホイールが切削すると、定期的に研磨剤の粒子が放出されます。これは通常、研磨剤が鈍くなり、抵抗の増加によって結合部から引き抜かれるためです。この摩耗プロセスで新しい粒子が露出し、次のサイクルが始まります。このプロセスにおける摩耗速度は、通常、特定の用途で非常に予測可能であり、良好な性能を得るために必要です。
特性
切削ホイールには、研磨材、粒度、ホイールグレード、粒子間隔、結合タイプの5つの特性があります。これらはホイールのラベルにコードで示されています。
研磨材
研磨材は、主に切削する材料の硬度に応じて選択されます。化学的適合性も重要です。例えば、炭素は鉄と合金になるため、炭化ケイ素は鋼のような鉄系金属には適していません。[1]
ダイヤモンドまたはCBN粒子を使用した研削砥石は超砥粒と呼ばれます。酸化アルミニウム（コランダム）、炭化ケイ素、またはセラミック粒子を使用した研削砥石は、従来型研磨材と呼ばれます。
粒度
10（最も粗い）から600（最も細かい）まで、ホイール内の砥粒の平均的な物理的サイズを決定します。粒子が大きいほど切削性が高く、高速切削が可能ですが、表面仕上げは悪くなります。超微粒子は精密仕上げ作業用です。一般的に、研削ホイールの粒度は10～24（粗い）、30～60（中程度の）、80～200（細かい）、220～600（非常に細かい）です。
ホイールの等級
A（柔らかい）からZ（硬い）まで、結合材が研磨材をどれだけしっかりと保持するかを決定します。AからHは柔らかい構造、IからPは中程度の硬さの構造、QからZは硬い構造です。等級は、ホイール速度、クーラント流量、最大および最小送り速度、研削深さなど、研削のほぼすべての考慮事項に影響します。
粒度間隔
間隔または構造。1（密度）から17（最低密度）まで。密度は、結合剤と研磨剤の空隙に対する比率です。密度の低いホイールは切削性が高く、表面仕上げに大きな影響を与えます。また、ホイール上の切りくずクリアランスが大きいため、より少ないクーラントでより深く、より広く切削することができます。
ホイール結合剤
ホイールが研磨剤を保持する方法。仕上げ、クーラント、および最小/最大ホイール速度に影響します。
| 結合剤名 | 結合剤記号 | 結合剤の説明 |
|---|---|---|
| ビトリファイド | V | ガラスベース。粘土と長石のガラス化によって作られる |
| レジノイド | B | 樹脂ベース。植物または石油蒸留物から作られる |
| ケイ酸塩 | S | ケイ酸塩ベース |
| シェラック | E | シェラックベース |
| ゴム | R | 天然ゴムまたは合成ゴムから作られる |
| 金属 | M | 様々な合金から作られる |
| オキシ塩化物 | O | オキソハロゲン化物から作られる |
| メッキ | P | 研磨剤を保持するために金属を電気/無電解接合して作られる |
種類
ストレートホイール
上はストレートホイールの画像です。これは最も一般的なタイプのホイールで、ベンチグラインダーまたは台座グラインダーで見られます。これらは周辺のみに使用されるため、部品にわずかに凹んだ表面（ホローグラウンド）を生成します。これは、ノミなどの多くの工具で有利に使用できます
ストレートホイールは、一般的に円筒研削、センターレス研削、平面研削に使用されます。この形状のホイールはサイズが大きく異なり、直径と面幅は、使用される作業の種類と研削盤のサイズと出力によって異なります。
シリンダーまたはホイールリング
シリンダーホイールは、中心の取り付け支持部（中空）のない、広くて広い表面を提供します。幅は最大12インチまでと非常に大きくなります。垂直または水平スピンドルグラインダーでのみ使用されます。シリンダーまたはホイールリングは、ホイールの端面で研削を行い、平面を作るために使用されます。
テーパーホイール
ホイールの中心に向かって外側に先細りになっているストレートホイール。この配置はストレートホイールよりも強度が高く、より高い横方向の荷重に耐えることができます。テーパー面のストレートホイールは、主にねじ、歯車の歯などの研削に使用されます。
ストレートカップ
ストレートカップホイールは、工具研削盤およびカッター研削盤において、追加のラジアル研削面が有利なカップホイールの代替品です。
ディッシュカップ
非常に浅いカップ型の研削ホイールです。薄さにより、溝や隙間の研削が可能です。主にカッター研削や治具研削に使用されます
ソーサーホイール
フライスカッターやツイストドリルの研削に使用される特殊な研削プロファイルです。ソーファイラーがソーブレードのメンテナンスに使用するため、機械加工以外の領域で最も一般的です。
ダイヤモンドホイール
ダイヤモンドホイールは、工業用ダイヤモンドが外周に結合した研削ホイールです。
超硬合金の切削チップ、宝石、コンクリートなどの非常に硬い材料の研削に使用されます。右の写真の鋸はスリッティングソーで、硬い材料、通常は宝石をスライスするために設計されています。
マウントポイント
マウントポイントは、マンドレルに接着された小型の研削砥石です。ダイヤモンドマウントポイントは、ジググラインダーで硬質材料のプロファイリング作業を行うための小さなダイヤモンドやすりです。従来の砥粒を使用した樹脂およびビトリファイドボンドマウントポイントは、特に鋳造業界におけるバリ取り用途に使用されます。マウントポイントは、一般的な名称を持つ小さなハンドルで、電動ミル、ハンギングミル、ハンドドリルで使用されます。主な種類には、セラミックマウントポイント、ゴムマウントポイント、ダイヤモンドマウントポイント、エメリークロスなどがあります。
セラミックマウントポイント：粒状の砂（通常はコランダム、白玉、クロムコランダム、炭化ケイ素）をセラミックバインダーで焼結したもので、中央に金属製のハンドルが付いています。主にあらゆる種類の金属の研削に使用され、内壁の直径の研削や金型の修正に使用されます。 ゴムマウントポイント：より細かい粒子サイズの砂をゴムバインダーで結合したもので、金型の研磨に使用されます。サンドペーパーマウントポイント：金属製のハンドルの周りに接着された、複数ピースの長方形 のサンドクロスです粒度は、研磨面の内壁の直径に対して、一般的に60#～320#である。 ダイヤモンドマウントポイント：石材、磁器などの非金属材料用の研削工具、より具体的には、ダイヤモンド合金を研削体として用いた研削工具であり、基板と複数の研削体とを備える。基板は、好ましくは一定の靭性を有する接着材料で作られ、研削体は好ましくはダイヤモンド合金材料で作られ、基板は好ましくはダイヤモンド合金材料で作られる。本実用新案は、高い研削性能、簡単な製造と低コスト、高い研削品質という特徴を有し、大規模な研削に適用できる。
カットオフホイール
カットオフホイール（パーティングホイールとも呼ばれる）は、幅が狭く、多くの場合、放射状の繊維で補強された自己研磨ホイールです。建設業界では、鉄筋、突き出たボルト、または迅速な除去やトリミングが必要なものを切断するためによく使用されます。ほとんどの便利屋は、アングルグラインダーとそれが使用するディスク を知っているでしょう。
用途
研削ホイールを使用するには、まず研削盤に固定する必要があります。ホイールの種類（例：カップホイールまたはプレーンホイール（下図））は支持アーバーに自由にフィットし、回転運動を伝達するために必要なクランプ力は、同じサイズのフランジ（金属ディスク）によってホイール側面に加えられます。画像に示されている紙ブロッターは、このクランプ力をホイール表面全体に均等に分散させることを目的としています。
ドレッシング
研削砥石はある程度自己研磨性があります。最適な使用のために、砥石または研削ドレッサーを使用してドレスおよびツルーイングすることができます。砥石のドレスとは、現在の研磨剤層を除去し、新しく鋭い表面を作業面に露出させることを指します。砥石をツルーイングすることで、研削面が研削テーブルまたはその他の基準面と平行になり、研削砥石全体が平坦になり、正確な表面が得られます。
研削工具の試験
研削ホイールと研削工具は、表面処理、物体の分離・切断など、産業界や手作業で広く使用されており、大きな機械的ストレスに耐える必要があります。破損の原因は主に遠心力ですが、曲げ力やせん断力も原因となります。研削工具の破損や故障は、放出されるエネルギーレベルが高いため、人や機械に重大な危険をもたらす可能性があるため、欧州安全規格では研削工具の機械的強度と破断強度に高い基準が設けられています。ドイツ社会災害保険労働安全衛生研究所は、「DGUV試験において試験認証機関が実施する試験認証手続き規則」に基づいて試験を実施しています。[2]
参照
参考文献
- ^ Groover, Mikell P. (2012). Introduction to Manufacturing Process . Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-0-470-63228-4。
- ^ ドイツ社会災害保険労働安全衛生研究所。「ドイツ社会災害保険労働安全衛生研究所」。
