超仕上げ加工とは?利点・事例・注意点を解説!

短時間かつ経済的に表面の研磨を行う超仕上げ加工について解説しています。仕組みや特徴など基本的なことから、超仕上げ加工の利点や注意点、超仕上げ加工の事例まで詳しく解説しています。この記事を読むことで、超仕上げ加工について理解でき、製造効率を向上させることが可能です。

超仕上げ加工とは?利点・事例・注意点を解説!のイメージ

目次

  1. 1超仕上げ加工とは?【粗さ精度の高い研磨加工】
  2. 2超仕上げ加工の利点
  3. 3超仕上げ加工の事例
  4. 4気をつけて!超仕上げ加工の注意点
  5. 5超仕上げ加工にお困りの場合は鋼の専門商社へ相談もアリ!
  6. 6まとめ

超仕上げ加工についてお調べでしょうか?

超仕上げ加工は、高い精度で工作物表面の研磨を行う加工方法です。

類似した表面研磨加工に比べると、短時間かつ経済的に鏡面仕上げを得られることが利点となります。

ただし一方で、前加工精度の影響を受けやすいというデメリットもあるのです。

そこで本記事では、超仕上げ加工の仕組みやメリット、注意点や超仕上げ加工の導入事例について紹介していきます。

本記事を読むことで、超仕上げ加工がどのような製品に最適なのかがわかり、適切に導入することができるようになりますので、ぜひご一読ください。

超仕上げ加工に適した製品を詳しく知り、高い精度の工作物を作っていきましょう!

超仕上げ加工とは?【粗さ精度の高い研磨加工】

超仕上げ加工とは?

超仕上げ加工とは、工作物が回転する方向に対して、直角に振動する砥石を当てながら削る加工方法です。

超仕上げ加工には以下3点の特徴があります。
 

  • 外輪の表面を仕上げるための研磨加工
  • 短時間かつ経済的に鏡面仕上げを得ることが可能
  • 加工には超仕上げ盤という専用の機械を使う

以下で超仕上げ加工の特徴について詳しく見ていきましょう。

1ー1.外輪の表面を仕上げるための研磨加工

外輪の表面を仕上げるための研磨加工

(出典:切削、研削、砥粒研磨…加工工程を設計する際に知っておきたい、金属除去加工の基本的な特徴

超仕上げ加工は、外輪の表面を仕上げるための研磨加工です。

工作物が回転する方向に対して、直角に振動する砥石を当てながら削ることで、精度の高い加工を行うことができます。

また、砥石に振動が加えられることで砥粒の除去が容易となり、常に研削性を維持することが可能です。

研削性を維持することで、加工の効率向上を図ることができます。

上記のように、効率よく回転させながら表面を仕上げる加工のため、円筒形状の工作物加工に用いられることが多いです。

代表的な工作物は、グラビア印刷ロールや油圧シリンダーのようなものが挙げられます。

外輪の表面を仕上げるために用いられる加工効率が高い加工方法が、超仕上げ加工です。

1ー2.短時間かつ経済的に鏡面仕上げを得ることが可能

短時間かつ経済的に鏡面仕上げを得ることが可能

超仕上げ加工は、短時間かつ経済的に鏡面仕上げを得ることができます。

なぜなら、超仕上げ加工を行う際に専用の加工装置を使用するため、熟練度が問われず短い時間で大きなコストをかけずに加工することが可能だからです。

超仕上げ加工の仕上げ度合いを設定することで、加工装置のセンサが工作物の状態を判断して加工を行うため、加工効率が高まります。

上記のように短時間かつ経済的に鏡面仕上げを行うことができるのが、超仕上げ加工の特徴です。

1ー3.加工には超仕上げ盤という専用の機械を使う

加工には超仕上げ盤という専用の機械を使う

超仕上げ加工には、超仕上げ盤という専用の機械を使います。

超仕上げ盤は、低圧力で粒度が大きい砥石を工作物に当てることで、表面の仕上げを施すことが可能です。

平面工作物や円筒工作物に対する表面仕上げに用いられることが多く、無人加工ができるため加工者の技術力を要しない点が超仕上げ盤の特徴となります。

超仕上げ盤という専用の機械を用いるのが超仕上げ加工です。

超仕上げ加工の利点

超仕上げ加工の利点

ここまで、超仕上げ加工の特徴を見てきました。

次に超仕上げ加工の利点について紹介します。

利点を押さえることで、超仕上げの特徴を最大限に活かすことが可能です。

超仕上げ加工の利点は以下の3点になります。
 

  • 摩耗が少なくなるので製品寿命や精度が向上する
  • 研削加工に比べて加工変質が極めて少ない
  • 専用の機械を使うので作業者による品質のムラが少ない

超仕上げ加工は短時間かつ経済的に仕上げられること以外にも上記のような利点があります。

それでは早速見ていきましょう。

2ー1.摩耗が少なくなるので製品寿命や精度が向上する

摩耗が少なくなるので製品寿命や精度が向上する

超仕上げ加工が施された工作物は、表面の摩耗が少なくなるので製品寿命や精度が向上します。

なぜなら、超仕上げ加工によって摩擦係数が低下することで工作物の耐摩耗性が増し、工作物本体が受けるダメージを抑えることができるからです。

たとえば光ファイバーコネクタや人工骨のように繊細かつ長期間の使用が求められる工作物に用いられています。

このように、製品寿命や精度が向上することが超仕上げ加工の利点の1つです。

2ー2.研削加工に比べて加工変質が極めて少ない

研削加工に比べて加工変質が極めて少ない

超仕上げ加工は、研削加工に比べて加工変質が極めて少ない加工方法となります。

なぜなら、多量の金属加工油を使って低速度・低圧力の加工をおこなうため、加工中の工作物温度を高めず加工変質が発生しないからです。

また、超仕上げ加工によって、加工変質の原因となる加工変質層が取り除かれるため、変質が発生しないという理由も挙げられます。

たとえば、ベアリングの軌道面やニードルのように、金属表面の精度が高く求められる工作物に適しているのが超仕上げ加工の特徴です。

このように、加工変質が極めて少ない加工方法であることも超仕上げ加工の利点となります。

2ー3.専用の機械を使うので作業者による品質のムラが少ない

専用の機械を使うので作業者による品質のムラが少ない

超仕上げ加工を施すにあたって、超仕上げ盤という専用の機械が用いられるということはすでに述べました。

超仕上げ盤は、砥粒の摩耗や加工圧力の変化がなく、安定した表面仕上げがおこなえるため、熟練度が必要ありません。

また、超仕上げ盤は加工時に工作物の寸法精度によって、加工の設定を変える必要がないため作業が簡単です。

超仕上げ盤という専用の機械によって、品質にムラのない加工がおこなえることが超仕上げ加工の利点となります。

超仕上げ加工の事例

超仕上げ加工の事例

ここまで、超仕上げ加工の利点を紹介しました。

次に、超仕上げ加工の導入事例を見ていきます。

導入事例を知ることで、超仕上げ加工にあった工作物を理解することができ、適切に選択することが可能です。

それでは早速見ていきましょう。

3ー1.ベアリング軸受全般のレース面

ベアリング軸受全般のレース面

超仕上げ加工の導入事例として、ベアリング軸受全般のレース面について紹介します。

超仕上げ加工はベアリング軸受全般のレース面を加工する際に適した加工方法です。

超仕上げ加工が施されていないベアリング軸受が機械に搭載されると、衝撃や振動によってレース面にブリネル圧痕が発生していました。

ブリネル圧痕はベアリング軸受の寿命を縮める原因となります。

しかし、ベアリング軸受のレース面に超仕上げ加工を施すことによってブリネル圧痕が生じなくなり、ベアリング軸受が長期間の使用に耐えうるようになったのです。

研削加工と超仕上げ加工の比較

(引用元:超仕上げにおける加工状態のインプロセスモニタリング

上記では、研削加工で面粗度Ra0.3となっていた軸受が、超仕上げ加工をおこなうことで面粗度Ra0.03に向上していることが分かります。

ベアリング軸受全般におけるレース面の面粗度が高まることで耐摩耗性が向上し、長期間の使用が可能となったのです。

また、ホーニング盤やその他の機械と比べ、超仕上げ加工は作業効率が高いため、ベアリング軸受全般のレース面に短時間で鏡面仕上げを行うことができる加工方法となります

気をつけて!超仕上げ加工の注意点

気をつけて!超仕上げ加工の注意点

ここまで超仕上げ加工の利点や事例について紹介してきました。

超仕上げ加工は、金属表面の精度が高く求められる工作物の仕上げに向いています。

ただし高精度な仕上げが可能だからといって、注意点がないということではありません。

超仕上げ加工には、前加工精度の影響を受けやすいという注意点があります。

注意点をしっかり理解することで、失敗の数を減らすことが可能です。

以下で詳しく見ていきましょう。

4ー1.前加工精度の影響を受けやすい

前加工精度の影響を受けやすい

超仕上げ加工は、前加工精度の影響を受けやすい加工方法となります。

なぜなら超仕上げ加工では、前加工精度から加工内容を判断しなければならないからです。

判断する加工内容を具体的に言うと、前加工精度に合わせて切削や磨きのような加工条件を定め、適切な砥石を選択し、タイマーで加工サイクルを決める必要があるということが挙げられます。

たとえば、前加工面粗さがRa0.3〜0.4とばらつきがある場合、目標の加工精度をRa0.3として加工条件と砥石の選定を行う必要があるのです。

工作物の前加工精度によって複数の条件を選ぶ必要があるという意味で、前加工からの影響を受けやすい点が超仕上げ加工の注意点です。

超仕上げ加工にお困りの場合は鋼の専門商社へ相談もアリ!

超仕上げ加工にお困りの場合は鋼の専門商社へ相談もアリ!

超仕上げ加工についてのお悩みは、プロに相談しましょう。

超仕上げ加工は、前加工の仕上がりに大きく影響を与えられる加工方法です。

精度が高い製品にするためにも、実績と技術のある会社への相談をおすすめします。

5ー1.クマガイ特殊鋼株式会社

クマガイ特殊鋼株式会社

クマガイ特殊鋼株式会社は、超仕上げ加工をはじめとする様々な鋼材加工をおこなっており、生産過程でのニーズに適した提案が可能です。

クマガイ特殊鋼株式会社は創業100年を超える歴史を持っており、超仕上げ加工に対する高い技術を保有しています。

より質の高い製品を生産するために超仕上げ加工を導入したいという場合には、クマガイ特殊鋼株式会社に相談しましょう。

まとめ

超仕上げ加工は、表面の研磨を行う加工方法です。

他の表面研磨加工と比較して、短時間かつ経済的に鏡面仕上げを施せることが利点となります。

また、研削加工に比べて加工変質が極めて少ないことも特徴の1つとなります。

一方、超仕上げ加工は前加工精度の影響を受けやすいという注意点もあるので、覚えておきましょう。

もし超仕上げ加工の導入にお困りであれば、クマガイ特殊鋼株式会社にご相談ください。

プロとしてきめ細かいサポートを約束します。

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