センタレス研削とは

センタレス研削（Centerless Grinding）は、回転する砥石と調整ホイールの間にワーク（加工材料）を置き、支持ブレードの上で回転させながら研削を行う加工技術です。

この方法は、従来の研削のように材料を固定するチャックやセンターが不要で、高速かつ効率的な外径加工が可能です。主にシャフトやピンなどの円筒部品の外径加工に利用され、高精度な仕上げが求められる製品で広く活用されています。

センタレス研削の特徴

しくみ

• 固定具不要: ワークは砥石、調整ホイール、支持ブレードの3点で支持され、回転しながら研削されます。

• 高効率: ワークを固定せずに加工できるため、セットアップ時間が短く、大量生産に適しています。

加工内容

• 外径研削: 主に円筒形状の外径を高精度で研削。

• 連続加工: 自動送りにより複数のワークを連続して研削可能。

• 表面仕上げ: 滑らかな表面と均一な径を実現。

耐久性

• 研削された部品は高い寸法安定性を持ち、長期間使用が可能。

加工性

• 細長い部品や小径部品の加工に特化しており、硬い材料でも対応可能。

コスト

• 設備投資は必要ですが、大量生産時の1点あたりのコストが低減し、高コストパフォーマンスを発揮します。

センタレス研削の種類

貫通研削

• ワークを連続して砥石と調整ホイールの間に通しながら研削する方法。

• 長尺材や大量生産向け。

プランジ研削

• ワークを固定した状態で、砥石を前後に動かして特定部分を研削する方法。

• 特定の形状や部位の加工に適しています。

エンドフィード研削

• ワークを調整ホイールにより送り込み、特定部分を研削する方法。

• 停止位置が決まった部品の加工に最適。

センタレス研削に適した金属

炭素鋼（SC材）

• シャフトや軸受けなど高精度が求められる部品に最適。

ステンレス鋼（SUS材）

• 耐食性が必要な部品や精密部品の加工に向いています。

軟鋼（SS材）

• コストを抑えつつ、耐久性が必要な部品に適しています。

銅合金

• 高い導電性が必要な部品の外径研削に利用されます。

センタレス研削で対応が難しい金属

アルミニウム

• 柔らかいため、砥石の選定と加工条件の調整が必要。

超硬合金

• 非常に硬いため、特別な砥石や条件設定が必要。

チタン

• 熱伝導性が低く、熱による歪みや変形が発生しやすいため難易度が高い。

センタレス研削の活用例

自動車部品

• シャフト、軸受け、ピストンピンの外径研削。高精度が要求される部品に対応。

工具製造

• ドリルやカッターなど、精密工具の外径加工。

電子部品

• コネクタピンやスリーブなどの小型部品。

航空宇宙部品

• 軽量化された精密部品の加工。

センタレス研削のメリット

高精度

• 径の均一性や寸法精度がミクロン単位で実現可能。

高効率

• セットアップが簡単で連続加工が可能なため、大量生産に適している。

材料への柔軟性

• 硬度の高い金属から柔らかい金属まで、幅広い材料に対応。

滑らかな表面仕上げ

• 高品質な表面仕上げにより、部品の耐久性や性能が向上。

センタレス研削の注意点

砥石とホイールの設定

• 適切な砥石と調整ホイールを選定することで加工品質が大きく変わります。

温度管理

• 研削熱によりワークが変形する可能性があるため、冷却液の使用が重要です。

設備メンテナンス

• 機械や砥石の定期的な点検とメンテナンスが必要です。

まとめ

センタレス研削は、高精度で効率的な外径加工を実現する金属加工技術です。自動車部品や工具、電子部品など、精密な外径が求められる部品に広く活用されています。

固定具を必要としないため大量生産に適しており、加工速度と品質を両立できるこの技術は、多くの製造現場で欠かせないものとなっています。