研削とハードカット、重要な次元を制御する2つのテクノロジー、それぞれが精度と効率の点で利点があります。では、どの種類の処理方法を選択する必要がありますか？この問題、このトピックについて話しましょう。

粉砕の概要

研削は精密機械加工の基礎であり、特に処理が困難な材料のために、優れた表面仕上げと高精度を達成する能力で知られています。このプロセスでは、研削ホイールを使用して素材をすばやく除去し、比類のない精度と表面のテクスチャを実現します。その汎用性は、複雑なコンポーネントの製造から厳格な許容範囲で大きな重い部品の仕上げまで、幅広いアプリケーションをカバーしています。航空宇宙や自動車などの産業にとって重要である超微細な表面の取り扱いとタイトサイズの制御で粉砕は賞賛されていますが、速度と費用対効果の点で制限に直面しています。これらの課題にもかかわらず、研削の高精度の機械加工能力は、現代の製造プロセスで依然として重要な役割を果たしています。

研削は、研削ホイールを切削工具として使用する加工プロセスです。これは一般的にアプリケーションの仕上げに使用され、高精度と高い表面品質を達成できます。非常に正確な研削プロセスは、0.5-1ミクロンの形状精度、1ミクロンのサイズ精度、および0.1ミクロンRAの表面粗さを実現できます。ただし、粉砕がハイエンドワークにのみ適用されるという概念は完全に間違っています。多くの場合、研削は、さまざまなアプリケーションで最も費用対効果の高いオプションです。
粉砕プロセスには、ワークから材料を除去する粉砕ホイールの回転が含まれ、非常に細かい表面処理と厳格な公差をもたらします。一般的に摩耗した部分の例をいくつか紹介します。
ダイコア、キャビティインサート、スタンピングダイ
タービンブレード、エンジン部品、および着陸装置部品
整形外科インプラント（股関節、膝）および歯科インプラント
ギア、シャフト
シール、バルブシート、ポンプローター
粉砕は、さまざまな製造プロセスで使用されている刃、粉砕ホイール、ダイヤモンドツールなどの特別なツールの生産に不可欠です。
研削の利点
精度と精度：粉砕は、通常はミクロン内で非常に厳密な許容範囲を達成することができ、高精度コンポーネントに最適です。
表面仕上げ：このプロセスは優れた表面仕上げを生成します。これは通常、摩擦や摩耗を最小限に抑える部品に必要です。
材料の硬度：研削は、他のプロセスで処理するのが困難な硬化鋼やセラミックなど、硬質材料を含む硬質材料に適しています。
一貫性：プロセスは非常に一貫性があり、再現性があり、大量生産にとって重要です。
研削の欠如
コスト：粉砕ホイールのコストと特殊な機器の必要性により、研削のコストは他の処理プロセスよりも高い場合があります。
時間がかかる：通常、プロセスは回転よりも遅く、大量生産の欠点になる可能性があります。
複雑な設定：GRDERSには、多くの場合、複雑な設定と熟練したオペレーターが必要であり、初期のセットアップ時間と人件費が増加します。
ハードカーの切断の概要

ハードターニングは、特に中〜大量生産のために、単一点切削工具を使用して45 HRCを超える硬度を持つワークピースを処理することに専念する粉砕の効果的な代替品です。この高度なプロセスは、非常に硬い材料を処理する能力の標準ターニングとは区別され、粉砕の精度とターニング操作の柔軟性を完全にブレンドします。それは、研削に匹敵する仕上げと許容範囲を達成するのに特に優れていますが、はるかに効率的です。ハードターンは、硬い材料の処理を簡素化するだけでなく、速度、費用対効果、柔軟性の点で大きな利点を持ち、時間と資源の効率が不可欠な現代の製造環境でますます人気のある選択肢となっています。

ハードターニングの例は次のとおりです。

ローリングビーズシルクバーナット

ナットとボルト

ベアリングスリーブリングとローラーベアリング

油圧コンポーネント

トランスミッションシャフトとギア

さまざまなカビやダイパーツ

ワークピースは、通常、硬化ベアリングスチール、高速鋼、ツールスチール、浸炭鋼、炭化物炭化物合金、フェロコネル合金などの特別な航空宇宙材料で作られています。

粉砕をハードカットする利点

ハードターニングには、研削よりもいくつかの明確な利点があり、さまざまな製造シナリオで魅力的な選択肢となっています。

セットアップ時間の短縮：ハードターニング設定は、粉砕よりもシンプルで高速になることがよくあります。この効率は、研削操作でしばしば必要とされる複雑なセットアップとキャリブレーションなしで、標準のCNC旋盤を使用するための標準のCNC旋盤を使用することに起因します。この利点は、急速な離職または頻繁な生産の変更が必要な状況では特に重要です。

小規模バッチ生産の柔軟性：ハードカッティングは、小規模バッチ生産により費用対効果が高くなります。これは、設定時間が短く、ツールコストが短くなると、少数の部品を生産する方が経済的であるためです。特殊な機器や設定を必要とする研削とは異なり、小さなバッチの生産はより時間がかかり、費用がかかりますが、ハードカットはさまざまな生産ニーズに迅速に適応できます。

環境への影響の低下：ハードターニングは、研削よりも環境に優しいと考えられています。これは、ハードカッティング（例：切削工具）で使用される消耗品の減少が原因で、通常は長持ちし、研削で使用される研削ホイールとクーラントよりも廃棄物が少なくなります。さらに、ハードカットは通常、エネルギー消費量が少なく、環境の利点がさらに改善されます。

生産プロセスの簡素化：ハードターニングは、他の処理プロセスとシームレスに統合され、生産プロセス全体を簡素化できます。この統合により、別の操作のために異なるマシン間で部品を転送する必要性が減り、生産プロセスが簡素化され、処理時間が短縮されます。単一のマシンで複数の機械加工プロセスを実行する機能は、時間を節約するだけでなく、パーツ転送プロセス中に可能なエラーの可能性を減らします。

研削と比較したハードターニングの制限

ハードカットには多くの利点がありますが、特に以下の側面では、粉砕と比較して特定の制限もあります。

材料の適合性：非常に硬い材料や脆性材料の場合、ハードターニングは貧弱です。このような材料は、ターニング中に迅速なツールの摩耗や損傷を引き起こす可能性があるため、そのような材料にとって粉砕はより良い選択です。

表面仕上げ：通常は表面が望まれているため、ウルトラが通常好まれます。ハードカットは、高精度では、特にミラー仕上げを必要とするアプリケーションでは、研削と同じ滑らかさを達成できない場合があります。

部品の形状とサイズ：ハードターニングは、主に回転ジオメトリのある部品に適しており、非常に小さなまたは複雑な部品を処理するのが難しい場合があります。一方、研削は、複雑で不規則な形状を含む、より広い範囲の形状とサイズを処理できます。

高精度の要件：非常に高いサイズの許容範囲が必要な場合、粉砕はハードターニングと比較してより高い精度を提供します。これは、ミクロンレベルの違いが重要な業界では特に重要です。

総括する：

粉砕が回転よりも正確なのはなぜですか？

粉砕は、ワークピース表面との一貫した接触を維持する洗練された研削輪を使用するため、ターンよりも一般的に正確です。研削は、回転よりもサイズと表面仕上げのより洗練された制御を提供します。これは、動作中に偏向または振動する可能性のある切削工具に依存しています。粉砕摩耗ベースの材料除去も変形を最小限に抑え、製造中の厳格な耐性と高い精度を達成するのに適しています。

ハードカットとソフトターニングの違いは何ですか？

ハードターニングは、二次研削なしで効率的かつ正確な表面処理のために、固体切削工具（CBNやセラミックなど）を使用して、硬化材料（HRC 45以上）の処理に特化しています。対照的に、ソフトターニングは、アルミニウム、低炭素鋼、真鍮、プラスチックなどのより柔らかい材料の処理に適しています。ソフトカッティングで使用される切削工具は、通常、カーバイドまたは高速鋼（HSS）で作られており、これらの材料の処理で遭遇する低い切断力と温度に最適です。ソフトカッティングは、より速い切断速度によって特徴付けられ、細かい表面処理を実現できます。これは、滑らかな表面と寸法の精度を必要とするアプリケーションに最適です。高精度と困難な材料に焦点を当てたハードカットとは異なり、ソフトターンは効率と柔らかい材料の最高のパフォーマンスを強調し、硬度と耐熱性のために特別に設計されたツールの必要性を排除します。

ラフカットと細かいターニングの違いは何ですか？

粗い機械加工とも呼ばれる原油旋回は、必要なサイズに近づけるためにワークピースから大量の材料が削除される初期段階です。大まかなターニングの主な目的は、素材をすばやく除去し、ワークピースを最終サイズ近くの寸法に減らし、その後の処理操作に備えることです。大まかな切断で使用される切削工具は、一般に堅牢で耐久性があり、より高い切断力に耐えるため、大量の材料を効果的に除去します。

切断または仕上げは、大まかな回転後に実行され、正確な寸法、表面仕上げ、およびワークピースの厳格な耐性を達成することに重点を置いています。精密切断で使用される切削工具は一般に鋭く、次元の完全性を損なうことなく優れた表面仕上げを達成するように設計されています。

正しい処理プロセスを選択します

研削とハードターニングを選択するには、最適なパフォーマンス、費用対効果、品質を確保するためにいくつかの重要な考慮事項が必要です。

物質的な硬度

ハードターニングは通常、硬化鋼や特定の合金など、45 HRCを超える硬度のある材料に適しています。通常、立方体の窒化ホウ素（CBN）またはセラミックで作られた切削工具は、これらの硬い材料を効果的に処理できます。ただし、非常に硬いまたは脆性の材料は、過度のツールの摩耗や故障を引き起こす可能性があるため、ハードターニングの課題です。

対照的に、粉砕は、セラミック、特定の硬度レベルよりも硬化した鋼などの非常に硬いまたは壊れやすい材料、およびガラスに適しています。研削の研削効果は、これらの材料をワークを損傷することなく高精度で切断します。さらに、粉砕ホイールは、硬い車のナイフよりも非常に硬い素材を処理する際に摩耗に対してより耐性があります。

寛容と清潔さ

インデングは、超強烈な許容範囲と優れた表面仕上げを達成するのに際立っています。数ミクロン以内に公差を達成でき、高精度コンポーネントに最適です。また、このプロセスは異常に滑らかな表面を生成します。これは、低摩擦、耐摩耗性、または美的品質を必要とするアプリケーションにとって重要です。

ハードカットは、良好な耐性を達成しながら、通常、研削精度を達成しません。表面仕上げは一般的に粗いですが、通常、多くの産業用途のニーズを満たすのに十分です。研磨などの後処理ステップを実行できる場合、ハードターニングは必要な仕上げ標準を満たすことができます。

出力

大量生産のために、研削は優れた一貫性と繰り返し可能です。これにより、大量生産において有利になります。これは、部品を一貫性に保つことが不可欠であるためです。さらに、粉砕は自動化が容易であるため、大量生産への適用性がさらに向上します。

ただし、セットアップ時間とコストが低いため、ハードターニングは小さなバッチでより経済的です。ハードターニングで使用されるCNC旋盤の柔軟性により、さまざまな部品の迅速な再プログラミングが可能になり、プロセスがさまざまな生産要件に適応できます。この柔軟性は、異なるコンポーネントを頻繁に切り替える必要があるメーカーにとって特に有益です。

プライムコスト

ハードターニングは通常、専用の機器を必要とせずに標準のCNC旋盤で実行できるため、より低い初期セットアップコストを伴います。切削工具は高価ですが、これらのコストはセットアップコストの削減とCNC旋盤の汎用性によって相殺されます。ハードターニングは、多くの場合、サイクル時間が短くなることが多いため、小型および中程度のバッチ生産の労働と運用コストが削減されます。

一方、粉砕は通常、グラインダーと機器のコストにより、より高い初期投資が必要です。グラーホイールは時々高価ですが、適切に使用されるとサービスの寿命が延びています。大量生産の場合、一貫性が高く、やり直しの需要が低下したため、初期セットアップコストの増加により、単位コストの削減が相殺される可能性があります。

機能の複雑さ

ハードターニングは、単一の設定で複雑なジオメトリまたは複数の機能を備えた部品を加工するためのより大きな柔軟性を提供します。これには、スレッド処理、輪郭の機械加工、スロッティングが含まれます。これは、マシンを交換せずに順次行うことができます。ハードターニングで使用されるCNC旋盤の多軸関数は、複雑な形状の部分の複雑で綿密な加工を可能にします。

研削は、単一の設定から複雑なジオメトリを作成する際の柔軟性が低いですが、いくつかの特別な機能を生成するのに適しています。研削は、精密溝、ハイパーフィンの表面処理、精密寸法の維持などのタスクでは比類のないものです。ただし、研削には、さまざまな機能のために個別のプロセスまたはマシンが必要になる場合があります。これにより、複数の複雑な機能を備えた部品のセットアップ時間とコストが増加する場合があります。

結論

研削またはハードターニングの選択は、さまざまなプロジェクト固有の要因に依存します。研削は精度と表面仕上げがうまく機能し、高耐性アプリケーションに不可欠なプロセスとなっています。一方、ハードカットはコストを節約し、柔軟性を向上させ、サイクル時間を短縮することができます。これは多くのアプリケーションに適しています。材料の評価、寛容の要件、生産、コストの考慮事項は、プロジェクトに最適な処理プロセスを特定するのに役立ちます。