円筒研削盤でコスト削減＆精度向上！砥石選びと研削方法を徹底解説

円筒研削盤とは？

円筒研削盤は、主に円柱状のワークの外径や内径を高精度で研削するための工作機械です。
加工の最終工程で用いられることが多く、製品の寸法精度・表面粗さ・真円度を決定づける重要な役割を果たします。
特に自動車部品やベアリングなど、ミクロン単位の精度が求められる部品の加工に欠かせません。

円筒研削盤の基本構造と特徴

円筒研削盤は以下のような主要構成要素で成り立っています。

構成要素	役割	特徴
砥石台	砥石を回転・固定	砥石の選定が加工精度に直結
テーブル	ワークを前後移動	直進と回転の微調整が可能
センター	ワークを保持	芯出し精度に大きく影響
主軸台・尾座	ワーク両端を固定	安定した加工を支える

高精度かつ真円度が求められる加工において、欠かせないのが円筒研削盤

円筒研削盤の主な加工用途

円筒研削盤は、主に以下のような製品加工に使用されます 。

• 自動車部品（クランクシャフト・カムシャフト・ギア）
• ベアリング部品
• 航空機部品
• 金型部品・工具の外径仕上げ
• 医療機器部品（高精度が必要な部品）

これらの製品は寸法や表面粗さが厳しく管理されており、加工不良は許されません。 そのため、研削砥石や加工条件の最適化が重要となります。

センタレス研削・旋盤との違い

円筒研削盤はしばしばセンタレス研削盤や旋盤と比較されます。 それぞれの特徴は以下の通りです。

機械種別	特徴	適用部品
円筒研削盤	センター保持で高精度・同軸度を実現	高精度・同軸度が必要な部品
センタレス研削盤	センター不要で量産に適する	小物量産部品
旋盤	切削加工で形状自由度が高い	多品種少量・粗加工

高精度・同軸度が最優先なら円筒研削盤の選定が正解

円筒研削盤で使われる研削砥石の種類と選び方

円筒研削盤の性能を最大限に発揮するためには、ワークに適した研削砥石の選定が欠かせません。
砥石は、単に研削するだけでなく、加工精度・加工能率・工具寿命に大きな影響を与えるため、正しい種類と条件を理解しておく必要があります。

円筒研削盤に適した砥石の種類

円筒研削盤で使用される砥石には、主に以下の種類があります。

砥石種類	特徴	用途
ビトリファイドボンド砥石	ボンドの弾性率が高く寸法精度に優れる	高能率・高精度加工
レジンボンド砥石	砥粒保持力が高く耐摩耗性に優れる	高表面品位加工

砥石の種類選定は、ワーク材質と加工目的に合わせることが重要

加工材質・形状別の砥石選定ポイント

砥石の選定は、ワークの材質や形状に応じて異なります。 以下のようなポイントを押さえると、加工効率と精度が両立できます。

• 鋼材（一般鋼・合金鋼）
• ビトリファイドボンド砥石が最適。気孔率が高く、研削熱を逃がしやすい。
• ボンドの弾性率が高いため寸法精度を出しやすい。
• 超硬合金・セラミックス
• レジンボンドダイヤモンドホイールやビトリファイドダイヤモンドホイールを使用。
• 耐摩耗性と切れ味の両立が必要。
• 細径・薄肉ワーク
• 砥石のバランスや切れ味が重要。振動を抑えた砥石選定が求められる。
• 溶射品・硬質皮膜
• 高強度ボンドのビトリファイドダイヤモンドホイールが安定した加工に効果的。

砥石の性能が加工精度に与える影響

砥石の選定は、単に作業効率だけでなく加工精度や工具寿命にも直結します。
具体的な影響は以下の通りです。

砥石の特性	加工精度への影響	対応策
粒度が粗い	表面粗さが悪化しやすい	粒度を細かく調整
結合度が軟らかい	砥粒脱落が早く、形状保持しにくい	結合度を硬めに変更
砥粒硬度が低い	研削焼けが発生	高硬度砥粒を選定

砥石の選び方ひとつで、加工精度もコストも大きく変わる

円筒研削盤の研削方法｜代表的3種類を解説

円筒研削盤では、ワークの形状や加工目的に応じてさまざまな研削方法が使い分けられています。
中でも、代表的な方法は「トラバース研削」「プランジ研削」「アンギュラ研削」の3種類。 それぞれの特徴と注意点を理解することで、加工精度や効率を大きく向上させることができます。

トラバース研削の特徴と注意点

トラバース研削は、ワークをテーブル上で往復運動させながら砥石で表面をねじ状に研削する方法です。
一端または両端から砥石を切り込ませ、広い長さのワークを均一に仕上げられるのが特徴です。
広い面積を安定して加工できるのがトラバース研削の魅力
注意点としては以下のポイントがあります。

• 砥石周速度は30m/s以下と比較的低速
• ワークの後続部が砥石に接触しやすく、目詰まりが起こりやすい
• 砥石のアンバランスや振動によって自励振動やスクラッチが発生しやすい

そのため、砥石のバランス取り・ドレッシングが重要であり、砥石速度を過剰に上げると加工不良につながります。

プランジ研削の特徴と適用例

プランジ研削は、ワークの中央に対して砥石を連続的に切り込ませる加工方法です。
テーブルを動かさず砥石をの字状に送り込むことで、ワークを短時間で効率的に加工できます。
高能率加工を実現するのがプランジ研削の強み プランジ研削の特徴は以下の通りです。

• 砥石周速度は一般砥石で45m/s〜60m/s、CBNホイールで60〜200m/sと高速
• ワーク周速度は砥石速度の1/100が目安
• 凹凸のある形状や短尺ワークに適する

適用例としては、自動車のクランクシャフトやカムシャフトの加工が挙げられます。
特に高能率化を求められる現場では、CBNホイールとプランジ研削の組み合わせが多く採用されています。

アンギュラ研削の使い方とポイント

アンギュラ研削は、砥石を傾斜角度をつけて配置し、ワークの端面や肩部の加工を行う方法です。
ワーク軸と砥石軸が交差することで、通常の円筒面だけでなく端面やテーパー部の加工も同時に行えるのが特徴です。
端面や複雑形状の一発加工に効果を発揮するのがアンギュラ研削
ポイントは以下の通りです。

• ワークの段付き部・端面部の加工が可能
• 1チャックで円筒部と端面を同時加工し、段取り時間を削減
• 砥石軸傾斜による芯合わせ・角度調整が重要

特に段付きシャフトの加工では、アンギュラ研削の採用が有効です。

円筒研削盤の加工精度を上げるコツ

円筒研削盤で安定した加工精度を確保するためには、砥石の管理と加工条件の最適化が欠かせません。
特に、仕上がり寸法のバラつきや表面粗さの不良は、砥石状態や設定次第で大きく改善できます。

砥石のドレッシングとメンテナンス

砥石のドレッシングは加工精度を維持するために極めて重要です。
砥石表面が目詰まりや摩耗により鈍ると、加工面に焼けや寸法不良が発生します。 ドレッシングのポイントは以下の通りです。

• ドレッシング送り速度は遅すぎず速すぎず適切に調整
• 砥石形状が崩れた場合は成形ドレッサーを使用
• 定期的に砥石バランスを取り、振動を抑制

ドレッシングの頻度と方法が、砥石の寿命と加工精度を左右する

研削条件の最適化方法

加工精度を高めるためには、砥石の条件設定も欠かせません。

条件項目	最適化のポイント	注意点
砥石周速度	ワーク材質に応じ設定（プランジは高速）	過度な高速化で振動・焼けリスク
切り込み量	少量ずつ均等に	大きすぎると砥石負荷増大
研削液供給	十分な流量で冷却	不足すると焼け・摩耗促進

よくある加工不良と対策法

円筒研削でよく見られる不良と、その対策をまとめました。

不良現象	原因	対策
研削焼け	砥石目詰まり	粒度粗く・結合度軟らかく・砥粒硬度高く
表面粗さ悪化	粒度・結合度不適	粒度細かく・結合度硬めに
真円度不良	砥石切れ味不足	結合度軟らかめ・切れ味向上

円筒研削盤導入後によくある課題とその解決策

円筒研削盤を導入しても、コスト・効率・材質対応の壁に直面することは少なくありません。
ここでは、実際によくある課題とその具体的な解決策をご紹介します。

加工コスト削減のためのアプローチ

加工コスト削減には、以下の3つの観点からアプローチできます。

• 砥石の寿命延長：高強度ボンド砥石の導入でドレスインターバルを延長
• 不良率低減：砥石・条件最適化で研削焼けや寸法不良を削減
• 工具交換頻度の削減：CBNホイールなど高耐久砥石の採用

生産効率アップを実現する工夫

生産性向上には、段取りや加工時間の短縮がポイントです。

• プランジ研削の活用：短時間で効率的な加工
• アンギュラ研削で同時加工：段付き部・端面を一度に加工
• ドレッシングサイクルの最適化：無駄な停止時間を削減

特殊材・難加工材に対応するには

難加工材への対応は、砥石の選定と条件が鍵となります。
ここでは砥石選定のポイントをご紹介します。

• 高強度ボンドを採用（砥粒脱落を抑え要求精度を達成する
• 切れ味重視のボンドを選択し、加工温度を抑制（研削熱を抑えることで研削焼け・割れを抑制する）
• 砥粒に微細な結晶構造のセラミックス砥粒やCBNO砥粒を組み合わせ（切れ味の良い砥粒を選択することで高硬度材に対応）

まとめ｜円筒研削盤の性能を最大限に引き出すために

円筒研削盤は高精度加工を実現するための必須設備ですが、その性能を十分に発揮するには「砥石選定」と「加工条件の最適化」が不可欠です。
砥石や条件設定を見直すことで、不良率の低減・加工時間の短縮・コスト削減といった数多くのメリットを得ることができます。

砥石選びと加工条件の見直し

円筒研削盤で安定した加工結果を得るために、砥石の見直しは非常に重要です。 具体的な見直しポイントは以下の通りです。

• ワーク材質に応じた砥石の種類・粒度・結合度を適正に選定
• 難加工材の場合は高強度ボンド・切れ味重視ボンドを積極採用
• 加工条件（砥石周速度・切り込み量・研削液量）を現場状況に応じて調整

これにより、研削焼け・真円度不良・表面粗さ不良といった課題を未然に防ぐことが可能になります。
砥石と条件見直しは、加工品質とコスト削減の近道

研削盤と砥石の適切な組み合わせが生むメリット

研削盤の性能を引き出すためには、砥石との相性が大きなカギを握ります。
特に、ニートレックスでは、お客様の設備・加工材質・加工精度に応じて
完全オーダーメイドで砥石を提供しているため、次のようなメリットが得られます。

最適化のポイント	得られるメリット
砥石材質・ボンドの選定	加工精度安定・砥石寿命向上
加工条件に応じた設計	不良率低下・加工時間短縮
難削材対応砥石の活用	難加工部品の安定量産が可能