平面研削盤とは？特徴と仕組みを解説

平面研削盤とは？

平面研削盤は、金属やセラミックなどの工作物の表面を高精度に平滑化するために用いられる機械です。
工作物の寸法精度や表面粗さを要求される製品加工において欠かせない存在であり、
製造工程の最終仕上げ工程で重要な役割を果たします。
平面研削盤は、砥石を高速回転させ、加工物と接触させることで微細な削り取りを行います。
その結果、優れた平面度と真直度を持つ製品が完成します。

平面研削盤の基本構造と動き

平面研削盤は、大きく以下の部位で構成されています。

• 主軸（砥石を回転させる部分）
• テーブル（工作物を載せる部分）
• クロススライド・垂直送り（砥石の上下・左右の位置調整）
• ドレッサー（砥石の切れ味を保つための装置）

特に、砥石軸の向きにより「横軸型」と「立軸型」に分類され、それぞれ動きが異なります。

分類	砥石軸の配置	テーブルの動き
横軸型	砥石が水平に配置	前後左右に直線運動
立軸型	砥石が垂直に配置	回転または直線運動

研削盤の種類選定では、砥石軸の向きとテーブルの動きがポイントです。

平面研削盤の用途と活用分野

平面研削盤は以下のような幅広い分野で使用されています。

用途	具体例	必要とされる精度
自動車部品	エンジン部品、ブレーキ部品の仕上げ	μm単位の寸法精度
金型加工	プレス金型、プラスチック成形金型	高い面粗さ精度
電子部品	半導体製造装置部品	微細加工と平面度の確保

平面研削と平面研磨の違い

平面研削と平面研磨は、どちらも表面を仕上げる工程ですが、目的や方法が異なります。

項目	平面研削	平面研磨
目的	精度の高い寸法・平面度の確保	光沢や美観の向上
加工方法	砥石で削る	バフや研磨剤で磨く
適用対象	金属・セラミックなど硬い素材	比較的柔らかい素材・最終仕上げ

寸法精度や平面度が求められるなら、平面研削が最適です。

平面研削盤の種類と特徴

平面研削盤は、砥石軸の向きやテーブルの形状によって複数の種類に分けられます。
それぞれ異なる特長を持っており、用途や加工物の形状に応じて適切な種類を選定することが、加工精度の安定と生産性の向上につながります。

横軸角テーブル型平面研削盤の特長

横軸角テーブル型は、最も一般的に使われている平面研削盤です。
砥石軸が水平（横軸）に配置され、角型のテーブルが前後左右に往復運動を行うことで、工作物を広範囲に加工します。
このタイプの特長は以下の通りです。

• 直線的なテーブル動作で大きなワークも安定して加工可能
• 砥石幅の一部で加工を繰り返すため、高精度な平面度が得やすい
• トラバース研削が基本で、研削幅以上の広い面積を均一に仕上げる

汎用性が高く、多品種少量生産にも対応できる点が大きな魅力です。

横軸円テーブル型平面研削盤の特長

横軸円テーブル型は、砥石軸が水平に配置されている点は角テーブル型と同じですが、テーブルが円形で回転運動を行う点が異なります。
特徴は次の通りです。

• テーブル回転により、ワークの中心を基準に均一な研削ができる
• 円筒形や円盤状のワークに適している
• 連続的な加工が可能で、自動化ラインとの相性が良い

特に大量生産で同形状の部品を効率よく仕上げる場合に選ばれます。

立軸角テーブル型平面研削盤の特長

立軸角テーブル型は、砥石軸が垂直（立軸）に配置され、角型テーブルが前後左右に動きます。
このタイプの特長は以下です。

• 垂直軸のため、砥石の接触面積が広く高能率加工が可能
• 重研削に強く、大きな切込み量でも安定した加工ができる
• 砥石の自生発刃効果を活かし、ドレッシング頻度が少なく済む

粗加工や厚み除去工程に最適とされています。

立軸円テーブル型平面研削盤の特長

立軸円テーブル型は、砥石軸が垂直で、テーブルが円形で回転運動を行います。
特徴は以下の通りです。

• 砥石とワークの接触が均一になりやすく、高能率かつ高い平面度を維持
• 中～大型のワークを安定して連続加工できる
• 高速回転による生産性向上と、均一な研削が可能

それぞれの平面研削盤の特徴を理解することで、用途や生産計画に合わせた最適な選定が可能になります。

平面研削盤の加工方法（トラバース研削・プランジ研削・クリープフィード研削など）

平面研削盤による加工方法は、加工物の形状や目的に応じていくつかの方式があります。
主なものは、トラバース研削・プランジ研削・クリープフィード研削の3つです。
それぞれの特徴を理解し、適切に使い分けることで、加工精度と効率を最大限に引き出せます。

トラバース研削の特徴

トラバース研削は、平面研削盤で最も一般的に用いられる方法です。
テーブルを左右に往復運動させながら、砥石の回転と同期して加工を行います。
特徴は以下の通りです。

• 砥石幅以上の広いワークにも対応可能
• 高精度な平面度と良好な面粗さが得られる
• 粗研削から精研削まで幅広く対応

特に大きなワークや、面積の広い加工物に適しています。
また、送り量を調整することで、粗研削・精研削の切替も容易です。

プランジ研削の特徴

プランジ研削は、砥石幅以下の狭い幅のワークを高能率に研削する方法です。
テーブルの送りを止め、砥石を直接工作物に押し込むことで加工します。
主な特徴は以下です。

• 送り運動が不要で、短時間で加工可能
• 砥石周速度・テーブル速度・切込み量の調整がカギ
• 加工幅が狭い場合に最適

ただし、加工熱や砥石摩耗の管理が重要であり、中間ドレッシングやエアカット設定を適切に行う必要があります。

クリープフィード研削の特徴

クリープフィード研削は、大きな切込み量を一気に行う高能率研削法です。
テーブル送り速度を非常に低く設定し、砥石の周速度は高く保つことで、1パスで多量の材料を除去できます。
特徴は以下の通りです。

• 切込み量が大きく、生産性が高い
• 研削抵抗が高くなるため、剛性の高い設備が必要
• 冷却・研削液の供給が重要

大量除去が求められる場合や、工程短縮を狙いたい場合に適しています。
ただし、研削盤の性能や砥石の選定が非常に重要なため、導入には注意が必要です。
各研削方法の違いを正しく理解し、目的やワークに合わせた選択を行うことで、高精度・高効率な加工が実現します。

平面研削盤の精度と加工品質

平面研削盤で求められるのは、単なる加工だけではありません。
寸法精度・面粗さ・幾何公差といった加工品質の高さが、製品全体の性能や信頼性に直結します。
そのため、各工程での管理と条件設定が非常に重要です。

寸法精度・面粗さ・幾何公差の基礎

寸法精度とは、図面で指示された寸法通りに仕上げられているかを示す指標です。
平面研削盤ではμm単位の精度が求められることが多く、砥石の摩耗や熱変形なども考慮しなければなりません。
面粗さは、仕上がった表面の滑らかさを数値で表します。
面粗さの基準はRaで表され、一般的には0.1〜0.8μm程度が多いですが、用途によってはさらに細かい数値が求められます。
加工条件や砥石の粒度が面粗さに大きく影響します。
幾何公差は、真直度や平面度、平行度など形状そのものの精度を示します。
研削盤の機械剛性や温度管理、砥石のドレッシング状態などが影響を与えます。
寸法精度・面粗さ・幾何公差は加工品質を評価する重要な指標です。
これらを安定して確保するためには、適切な加工条件の設定と機械設備の管理が不可欠です。

ワーク固定方法と加工への影響

平面研削盤で高精度加工を実現するためには、ワークの固定方法も非常に重要です。
固定が不安定だと振動やズレが発生し、寸法誤差や面粗さ悪化の原因になります。
主な固定方法は以下の通りです。

固定方法	特徴	適用例
マグネットチャック	磁力でワークを吸着	鋼材など磁性体
バイス固定	機械的にクランプ	非磁性体や小型ワーク
専用治具	ワーク形状に合わせて作製	複雑形状や大量生産

特に薄板や小型のワークでは、加工熱による反りやズレが問題になりやすく、適切な固定方法の選択が不可欠です。

平面研削盤で使う砥石の選び方

砥石は、研削加工の結果を大きく左右する重要な要素です。
適切な砥石選定が、加工精度・面粗さ・作業効率すべてに関わってきます。
選定ポイントは以下の通りです。

• 砥粒の種類（WA・GC・CBNなど）
• 粒度（粗目は高能率加工、細目は高精度仕上げ）
• 結合度（接触面積や素材に応じて軟らかめor硬めを選定）
• 気孔率（難削材の場合はポーラス砥石で冷却性を確保）

例えば、接触面積が広い平面研削では結合度を軟らかめにし、研削液の供給を最適化することで、焼けや面粗さの悪化を防ぐことができます。

この章では、加工品質のカギとなる精度・固定方法・砥石選定について解説しました。
次章では、実際に平面研削盤を導入する際のポイントについてご紹介します。

平面研削盤の選び方と導入ポイント

平面研削盤は一見どれも同じに見えるかもしれませんが、加工内容や生産現場の環境によって、最適な機種は異なります。
選定の際は、加工物の材質・形状・精度要件・生産効率など、さまざまな観点から検討することが重要です。
ここでは、導入に失敗しないための具体的なポイントをご紹介します。

加工内容に合った平面研削盤の選定方法

平面研削盤の選び方で最も大切なのは、加工物に合った種類・仕様を選定することです。
以下のポイントを押さえましょう。

検討項目	具体的ポイント	適した機種例
加工物の形状	角物・長尺物か、円盤形か	角テーブル型／円テーブル型
加工精度の要求	μm単位の平面度・面粗さ	高剛性・精密仕様の機種
加工量・生産数	少量多品種か大量生産か	マニュアル型／自動化型
素材の特性	硬度・熱伝導率・反りやすさ	砥石や冷却装置の選定が重要

加工対象と生産計画を明確にしてから機種を検討することが失敗しないコツです。

生産設備・加工環境に合わせた導入のポイント

平面研削盤の性能だけでなく、実際の現場環境や設備との相性も大切な選定要素です。
導入時に確認したい具体的ポイントは以下の通りです。

• 設置スペース：必要な機械寸法と周辺スペースが確保できるか
• 電源容量：導入機の電源要件が既存設備に合致しているか
• 排熱・防音対策：周囲の作業環境に影響を与えないか
• 操作性・作業者スキル：マニュアル型か、プログラム制御型か
• 保守・メンテナンス性：点検のしやすさ、消耗品の供給体制

また、冷却設備や集塵装置との連携も考慮する必要があります。
導入後の作業環境が整わなければ、せっかくの高精度機も性能を発揮できません。

平面研削盤導入時に確認すべき項目

平面研削盤導入時は、以下の点を事前にしっかり確認しておくことが重要です。

確認項目	内容	注意点
加工精度	求められる寸法・面粗さ・平面度	機械仕様と適合しているか
砥石・治具	材質や形状に応じた選定	ワークとの相性確認
作業者スキル	操作性や自動化レベル	教育・研修の実施計画
メンテナンス	消耗品・部品の調達体制	サポート対応の確認

導入前にしっかりと条件を整理し、実際の運用に齟齬が出ないよう確認しておくことが重要です。

平面研削盤導入のメリット

平面研削盤の導入は、単に設備が増えるだけでなく、生産性向上・品質改善・作業環境の安定といった多くのメリットをもたらします。
特に、昨今の高精度加工や短納期対応が求められる現場では、平面研削盤の活用は欠かせない存在となっています。
ここでは、導入することで得られる具体的なメリットをご紹介します。

平面研削盤で生産性と品質向上

平面研削盤の導入により、最も顕著に効果が現れるのが生産性と品質の両立です。
その理由は以下の通りです。

• 高剛性・高精度な構造により、μm単位の寸法精度が安定
• 砥石とワークの接触面積を最適化し、均一な研削仕上げが可能
• トラバース研削やプランジ研削など、目的に応じた加工方法を柔軟に選択できる
• 砥石摩耗や熱変形を考慮した条件設定で、不良率の低減

実際に、弊社の事例でも「ベアリング端面の研削で振動吸収性の高い砥石を使用し、ドレスインターバルが2倍に伸びた」という成果がありました。
これは、安定した加工環境と適切な砥石選定の効果によるものです。

平面研削盤の安全性とトラブル対策

平面研削盤の導入は、作業現場の安全性向上やトラブル発生の防止にも貢献します。
特に、最新機種では下記のような安全・トラブル対策機能が充実しています。

• 過負荷検知機能：異常な研削抵抗を検出し、自動停止
• 砥石破損防止センサー：回転数異常や振動異常を感知
• NC制御による安全な切込み制御
• 加工熱対策として、研削液供給を最適化するノズル配置が可能

また、ドレッシングインターバルの適切設定や砥石摩耗補正を自動化することで、作業者の負担軽減と安全性確保を両立しています。