【徹底解説】研削加工の生産性を数倍アップする方法とは？

機上計測がなぜ重要か？

マシニングセンタ、旋盤など工作機械での工程集約を目的とした、「機上計測」が加工業界でトレンドとなっています。
CNC平面研削盤でも一部の研削盤メーカーでは機上計測機能が開発されています。

一方で機上計測のメリットを明確に説明できる方は少ないのではないでしょうか？
研削加工は仕上げ工程として高い技術や精度が求められるがゆえに

・人手が足りない
・熟練者の勘や経験に基づく技術を若手が引き継げない
・精度確保に工数がかかりすぎる

などのお悩みを持つユーザ様も多くいらっしゃいます。
本記事ではそんなお悩みを解決する、CNC平面研削盤と機上計測用タッチプローブを使って研削加工の生産性を大幅にアップする方法を解説します。

本記事でわかること

・機上計測のメリットとその理由
・機上計測をすると複数ワークの同時加工（＝多数個取り）ができる
・機上計測は作業者の負担や工数を大幅に削減できる
・岡本工作機械のGrind-Xシリーズで機上計測が可能

前提：一般的なの研削加工の流れ

通常の研削加工ではワークを1つずつセットし、研削加工で追い込んでいきます。

例：凹形状ワークの研磨

前提：研削加工のフローチャート

通常、研削加工は以下のフローチャートの流れで行うケースが一般的です。

手順１：ワークのセット
手順２：研削加工
手順３：一度ワークを研削盤からおろして測定機を使って仕上がりの良否判定を行う
手順４：仕上がりが未達であれば、再度ワークを研削盤に設置し、追加工を行う。
手順５：手順１～４を４～５回繰り返し完成させる。

研削加工の生産性を下げる３つの課題

先述した手順の中でも以下の３つが生産性が落ちるポイントとして考えられます。

①ワークの着脱が多く、1つずつしか加工ができない。（図1）
②加工や検査のたびに人手でワークの着脱を行うため、作業工数が増える（図2）
③肉体的負担が大きく、ヒューマンエラーのリスクが高まる（図2）

それぞれについて解説します。

課題①：1つずつしか加工できない。

もし複数のワークを同時に加工して「多数個取り」したい場合、機外計測ではワークの着脱が多く、再設置した際のワーク同士の位置決め再現性が揃わないため調整作業の工数がワーク１つの場合と比べ何倍もかかってしまい、熟練者でなければ困難な作業です。

仕上げ加工を行う研削盤では、たとえ数ミクロンのズレであっても不良品やヘアラインなどの見栄えのバラつきの原因になります。再設置のときにワークを傷つけてしまうことも起こります。
結果として、ワークを1つずつ加工せざるを得ないという状況に陥ります。