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研削砥石のはなし |
研削といしとは
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研削といしの注文の際の指示事項
JISによる研削といしの選択一覧表
研削といしの最高使用周速度
研削といしの外周と周速度の関連を示す
といし軸の回転数(rpm)早見表
研削といし使用上の注意
研削といしは図1のように、と粒・結合剤・気孔の3要素で構成されていて、高速度で回転しながら無数の鋭いと粒の刃先で極めて迅速に被研削物を削り、美しい仕上げ面と正しい寸法に仕上げる事の出来る切削工具であります。
このような加工を研削加工と称し、作業が進むに従って、と粒が摩耗すると共に劈開、脱落していって、常に新しいと粒、即ち切刃を生じ、研削作業を同じ状態で続けて行く事が出来ます。これが、切刃の自生作用で他の切削工具には無い特徴です。
研削といしの3要素とはたらき
と粒(Grain) | 結合剤(Bond) | 気孔(Pore) |
切刃として、被研削物 を削る主要な働きをする。 |
と粒を結合し、保持 している。 |
と粒と結合剤の間にある空隙で 切屑の逃げを助ける。 |
ビトリファイド法(V)
主原料たると粒に対し、之に長石その他無機質の粘土類を結合剤として加え、湿潤状態で混練したものを圧搾成形して完全乾燥し、1,300℃程度の高温で焼成して製造するもので、このといしは、耐水性、耐薬品性に富み、又保管条件さえ良ければ長期保存にも耐え、人造研削といしの歴史としても最も古く、又最も広く一般に使用せられている品種のといしです。
レジノイド法(B)
べ一クライト法とも呼ばれて、石炭酸、フォルマリン系の合成樹脂を結合剤とし、低温で焼成して製造するもので、有機貿結合剤のといしの主流を占め、無機質結合剤のといしに比べ、弾性、靭性に富んでいるため、安全度が高く、従って、より高速で使用が可能なので、粗研削、重、超重研削には殆どこのといしが使用されると共に、又反面、弾性特性を利用して、超仕上、ロール研磨等に高い性能を発揮しています。更に、薄物が製造可能なので、切断といし、オフセットといしにも極めて広く用いられています。
ゴム法(R)
天然又は人造のゴムを結合剤とし、低温で焼成して製造するもので、主として湿式切断といし、センターレス研削作業に必要な調整といしの製造に用いられています。
マグネシア法(Mg)
マグネシアオキシクロライドと称する一種のセメントを結合剤とし常温で固化、成形して製造するもので、研削熱の悪影響が少い特性があるので、従来より薄刃物類の研削に多く用いられて来ましたが、最近では作業工具類の粗研削から仕上までの一貫量産加工、或は又石材、ガラスの加工、更にはダブル式グラインダーによるバネ、ベアリングの端面加工等その用途が拡大していますが、但し、被研削物が鉄系金属で、湿式使用の場合は防錆措置が必要です。
シリケード法(S)
結合剤にけい酸ソーダを使用して低温で焼成するもので、研削の当りが軟らかく、研削発熱も少いので、主として木工用刃物の研削・研磨作業に用いられます。ただ研削液としてアルカリ性のものを用いると結合剤が侵されて危険性がともなうので水が最も無難です。
シェラック法(E)
よく精製した天然樹脂を結合剤とし、セミホットで圧搾成形して低温焼成で製造するもので、その用途は、主として、エンドレス状、又は円盤状刃物の連続研磨に用いられます。
人間は有史以前に木片や、骨片、石片等をいろいろの材料で磨き、また磨き上げることを知って居ました。このように物を磨いたり、研いだりする事は生活と非常になじみ深いものです。しかし、文明の進歩と共にその性能の要求から天然の材料だけでは不足で、人造研削材の出現へと進んできました。1895年(明治28年)米国カーボランダム社が初めてカーボランダムを、1901年(明治34年)同国ノートン社でアランダムを製造したのが人造研削材のはじめです。その後産業の発展に連れて、各国で各種の研削材が工業化され数々の産業革命を経て鉄鋼・造船・機械・自動車・航空機の製造工程に必要かくべかざる物となり、更に進展して電子工業・原子力工業・宇宙工業の分野にまで延びてきました。
人造研削材
区分 | 種類 | 記号 | 製法と性状 | 用途 |
ル ミ ナ 質 研 削 材 |
色 ア ル ミ ナ 研 削 材 |
|
主としてボーキサイトからなるアルミナ質原料を電気炉で溶融還元し凝固させ、主成分がアルミナからなり、適量の酸化チタニウムを含む固溶したコランダム結晶からなり、全体として褐色を帯びている。 | 研削と石用 耐火物用 その他 |
色 ア ル ミ ナ 研 削 材 |
|
バイヤー法で精製されたアルミナを電気炉で溶融し、凝固させた塊を粉砕整粒したもの。コランダム結晶からなり全体として白色をおびている。 | 研削と石用 耐火物用 その他 | |
紅 色 ア ル ミ ナ 研 削 材 |
A |
バイヤー法で精製されたアルミナに適量の酸化クロム、必要によって酸化チタニウムからなる原料を加え、電気炉で溶融し、凝固させた塊を粉砕整粒したもの。添加成分を固溶したコランダム結晶からなり、全体として淡紅色をおびている。 | 精密研削といし用 | |
砕 型 ア ル ミ ナ 研 削 材 |
|
ボーキサイト又はバイヤー法で精製されたアルミナからなるアルミナ質原料を電気炉で溶融し、凝固させた塊を解砕し整粒したもの。コランダムの主として単一の結晶からなる。 | 同上 | |
造 エ メ リ ー 研 削 材 |
|
主としてボーキサイトからなるアルミナ質原料を電気炉で溶融還元し、凝固させた塊を粉砕整粒したもの。主としてコランダム結晶とムライト結晶からなり、全体として灰黒色をおびている。 | 研磨布紙用バブ用ブラスト用 | |
ル ミ ナ ジ ル コ ニ ア 研 削 材 |
|
主としてバイヤー法で精製されたアルミナにジルコニア質原料を加え、電気炉で溶融し、凝固させた塊を粉砕整粒したもの。主としてコランダム結晶とアルミナジルコニアの共晶部分からなり、全体としてねずみ色をおびている。 | 重研削といし | |
純 度 ア ル ミ ナ 研 削 材 |
G |
シーディッド・ゲル法によって製造され、これは、主原料をサブミクロンサイズの粒子とし、乾燥・粉砕・焼成工程を経て、と粒とします。こうして製造された、と粒は酸化アルミナの純度の高い微結晶セラミック体となります。 | 高能率研削 | |
化 け い 素 質 研削 材 |
色 炭 化 け い 素 研 削 材 |
|
主としてけい石、けい砂からなる酸化けい素質原料とコークスを電気抵抗炉で反応生成させた塊を粉砕整粒したもの。α型炭化けい素結晶からなり、全体として黒色をおびている。 | 研削といし用耐火物用石材用、その他 |
色 炭 化 け い 素 研削 材 |
C |
主としてけい石、けい砂からなる酸化けい素質原料とコークスを電気抵抗炉で反応生成させた塊を粉砕整粒したもの。α型炭化けい素結晶からなり、Cより高純度で全体として緑色をおびている。 | 研削といし用耐火物用 |
粒度の種類
粗粒 | ♯8 ♯10 ♯12 ♯14 ♯16 ♯20 ♯24 ♯30♯36♯46♯54♯60♯70♯80♯90♯100♯120♯150♯180♯220 |
微粒 | ♯240 ♯280 ♯320 ♯360 ♯400 ♯500♯600♯700♯800♯1000♯1200♯1500♯2000♯2500♯3000♯4000♯6000♯8000 |
備考1.粒度の呼び方は数値の後に番を付けて呼ぶ。
備考2.微粉の♯4000・♯6000・♯8000はWAとGCだけ規定する。
アルミナ質研削材の化学成分及び比重
記号 | 粒度の区分 | 化学成分% | 比重 | |||
Al2O3 | T1O2 | Cr2O3+TiO2 | ZrO2 | |||
A | ♯8〜♯220 | 94.0以上 | 1.5〜4.0 | 3.94以上 | ||
♯240〜♯3000 | 87.5以上 | 3.85以上 | ||||
WA | ♯8〜♯220 | 99.0以上 | 3.93以上 | |||
♯240〜♯3000 | 98.0以上 | 3.90以上 | ||||
♯4000〜♯8000 | 96.0以上 | 3.85以上 | ||||
PA | ♯8〜♯220 | 98.5以上 | 0.2〜1.0 | 3.93以上 | ||
HA | ♯8〜♯220 | 98.5以上 | 3.95以上 | |||
AE | ♯8〜♯220 | 77.0以上 | 3.61以上 | |||
♯240〜♯3000 | 62.0以上 | 3.50以上 | ||||
AZ | ♯8〜♯220 | 65.0以上 | 20〜30 | 4.20以上 |
炭化けい素質研削材の化学成分及び比重
記号 | 粒度の区分 | 化学成分% SiC |
比重 |
C | ♯8〜♯220 | 96.0以上 | 3.18以上 |
♯240〜♯3000 | 92.0以上 | 3.16以上 | |
GC | ♯8〜♯220 | 98.0以上 | 3.18以上 |
♯240〜♯3000 | 96.0以上 | 3.16以上 | |
♯4000〜♯8000 | 93.0以上 | 3.10以上 |
研削といしの表示例
1号平型 | A | 305X25X127 | WA | 60 | K | 6 | V | ○ | 2000m/min |
形状 | 縁型 | 寸法 (外形X厚みX穴径) |
と粒 | 粒度 | 結合度 | 組織 | 結合剤 | 結合剤の 細分記号 |
最高使用 周速度 |
研削といしの粒度
と粒の粒度による種類(番) |
8,10,12,14,16,20,24,30,36,46,54,60,70,80,90,100,120,150,180,220,240,280,320,360,400,500,600,700,800,1000,1200,1500,2000,2500,3000,4000,6000,8000 |
備考
1. 8番が最も粗く、8000番が最も細かい
2. 2種類以上の粒度を混合使用する場合は、主体の粒度で呼び、これを混合粒度という。
研削といしの結合度
結合度表
極軟 | 軟 | 中位 | 硬 | 極硬 |
A.B.C.D.E.F.G. | H.I.J.K. | L.M.N.O. | P.Q.R.S. | T.U.V.W.X.Y.Z. |
結合剤
製法 | ビトリファイド法 | レジノイド法 | ゴム法 | マグネシア法 | シリケード法 | シェラック法 |
|
V | B | R | Mg | S | E |
|
長石等の可溶性粘土 | 合成樹脂 | 天然、人造ゴム | マグネシア オキシクロライド |
けい酸ソーダ | 天然樹脂 |
|
流込法 プレス法 |
コールドプレス法 セミホットプレス法 ホットプレス法 |
ロール法 プレス法 |
流込法 プレス法 |
プレス法 | プレス法 |
|
トンネル窯・倒焔窯 | 低温電気炉 | 低温電気炉 | 常温にて硬化する 不焼成 |
倒焔窯 | 低温電気炉 |
|
1200〜1350℃ | 200℃程度 | 180℃程度 | 常温 | 600〜1000℃ | 170℃程度 |
結合剤の細分記号
研削といしの組織
組織表
組織番号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
と粒率(%) | 62 | 60 | 58 | 56 | 54 | 52 | 50 | 48 | 46 | 44 | 42 | 40 | 38 | 36 | 34 |
許容差(%) | ±1.5 |
といし選択標準(円筒研削・心無研削)
円筒研削 | 芯無研削 | ||||||||
355mm以下 | 355mmを超え455mm以下 | 455mmを超え610mm以下 | 610mmを超え915mm以下 | --- | |||||
被削材 | JIS番号 | 硬さ (*1) | 小←-----------→大 | --- | |||||
鋼 | 普 通 炭 素 鋼 |
一般構造用圧延鋼材(SS) 機械構造用炭素鋼鋼材(S-C,S-CK) 一般構造用炭素鋼鋼管(STK) |
G3101 G4051 G3444 |
HRC25以下 | A60M | A54M | A46M | A46L | A60M |
機械構造用炭素鋼鋼管(STKM) 炭素鋼鍛鋼品(SF) 炭素鋼鋳鋼品(SC) |
G3445 G3201 G5101 |
HRC25を超えるもの | WA60L | WA54L | WA46L | WA46K | WA60L | ||
合 金 鋼 |
ニッケルクロム鋼(SNC) ニッケルクロムモリブデン鋼鋼材(SNCM) クロム鋼鋼材(SCr) クロムモリブデン鋼鋼材(SCM) |
G4102 G4103 G4104 G4105 |
HRC55以下 | WA60L | WA54L | WA46L | WA46L | WA60L | |
アルミニウムクロムモリブデン鋼鋼材(SACM) 高炭素クロム軸受鋼鋼材(SUJ) 構造用高張力炭素鋼・低合金鋼鋳鋼品(SCC,SCMn,SCSiMn,SCMnCr,SCMnM,SCCrM,SCMnCrM,SCNCrM) 炭素工具鋼鋼材(SK) |
G4202 G4805 G5111 G4401 |
HRC55を超えるもの | WA60K | WA54K | WA46K | WA46J | WA60L WA60L | ||
工 具 鋼 |
高速度工具鋼鋼材(SKH) | G4403 | HRC60以下 | WA60K | WA54K | WA46K | WA46J | WA60K WA60L | |
合金工具鋼鋼材(SKS,SKD,SKT) (*2) | G4404 | HRC60を超えるもの | WA60J | WA54J | WA46J | WA46I | WA60K | ||
ス テ ン レ ス 鋼 |
ステンレス鋼棒(SUS410,403,420J2,430) 耐熱鋼棒(SUH1,SUH3) |
G4303 G4311 |
---- | WA60K | WA54K | WA46K | WA46J | WA60K WA60L | |
ステンレス鋼棒(SUS304,304L,316,316L,316JI,316JIL,321) 耐熱鋼棒(SUH31,SUH310) |
G4303 G4311 |
---- | WA60L WA36L | WA54L | |||||
永久磁石(MC) | H5203 | ---- | WA46J WA46K | WA60K | |||||
鋳 鉄 |
普通鋳鉄 | ねずみ鋳鉄品1〜6種(FC) | G5501 | ---- | C60J | C54K | C46K | C36K | C60L |
球状黒鉛鋳鉄品0〜6種(FCD) | G5502 | ||||||||
可鍛鋳鉄 | パーライト可鍛鋳鉄品1〜5種(FCMP) 黒心可鍛鋳鉄品(FCMB) 白心可鍛鋳鉄品(FCMW) |
G5704 G5702 G5703 |
---- | A60M | A54M | A46M | A46L | A60M | |
特殊鋳鉄 (*3) | --- | ---- | GC60I | GC54J | GC46J | GC36J | GC60K | ||
非 鉄金属 |
黄銅(C−) | H3100 H3250 |
---- | C46J C36J | C46K | ||||
青銅鋳物(BC) | H5111 | ---- | A54L A36L | ||||||
アルミニウム合金(A-) | H4000 H4040 |
---- | C46J C36J | ||||||
超鋼合金(S-,G-,D-) | H5501 | ---- | GC80I GC60I D100(*4) |
といし選択標準(平面研削)
平面研削 | |||||||||
横軸 (*5) | 縦軸 (*6) | ||||||||
一般 | セグメント | ||||||||
205mm以下 | 205mmを超え355mm以下 | 355mmを超え510mm以下 | --- | --- | |||||
被削材 | JIS番号 | 硬さ (*1) | 小←-----------→大 | --- | --- | ||||
鋼 | 普 通 炭 素 鋼 |
一般構造用圧延鋼材(SS) 機械構造用炭素鋼鋼材(S-C,S-CK) 一般構造用炭素鋼鋼管(STK) |
G3101 G4051 G3444 |
HRC25以下 | WA46K A46K |
WA46J A46J |
WA36J A36J |
WA30J A30J |
WA24K A24K |
機械構造用炭素鋼鋼管(STKM) 炭素鋼鍛鋼品(SF) 炭素鋼鋳鋼品(SC) |
G3445 G3201 G5101 |
HRC25を超えるもの | WA46J | WA46I | WA36I | WA36J | WA30J | ||
合 金 鋼 |
ニッケルクロム鋼(SNC) ニッケルクロムモリブデン鋼鋼材(SNCM) クロム鋼鋼材(SCr) クロムモリブデン鋼鋼材(SCM) |
G4102 G4103 G4104 G4105 |
HRC55以下 | WA46J | WA46I | WA36I | WA30I | WA24J | |
アルミニウムクロムモリブデン鋼鋼材(SACM) 高炭素クロム軸受鋼鋼材(SUJ) 構造用高張力炭素鋼・低合金鋼鋳鋼品(SCC,SCMn,SCSiMn,SCMnCr,SCMnM,SCCrM,SCMnCrM,SCNCrM) 炭素工具鋼鋼材(SK) |
G4202 G4805 G5111 G4401 |
HRC55を超えるもの | WA46I | WA46H | WA36H | WA36H | WA30I | ||
工 具 鋼 |
高速度工具鋼鋼材(SKH) | G4403 | HRC60以下 | WA46I | WA46H | WA36H | WA36H | WA30I | |
合金工具鋼鋼材(SKS,SKD,SKT) (*2) | G4404 | HRC60を超えるもの | WA46H | WA46G | WA36G | WA36G | WA30H | ||
ス テ ン レ ス 鋼 |
ステンレス鋼棒(SUS410,403,420J2,430) 耐熱鋼棒(SUH1,SUH3) |
G4303 G4311 |
---- | WA46I | WA46H | WA36H | WA36H | WA30I | |
ステンレス鋼棒(SUS304,304L,316,316L,316JI,316JIL,321) 耐熱鋼棒(SUH31,SUH310) |
G4303 G4311 |
---- | WA36J | WA30J | WA30I | WA30I | WA24I | ||
永久磁石(MC) | H5203 | ---- | WA46J | WA46I | WA36I | WA36H | ---- | ||
鋳 鉄 |
普通鋳鉄 | ねずみ鋳鉄品1〜6種(FC) | G5501 | ---- | C46J | C46I | C36I | C36I | C24J |
球状黒鉛鋳鉄品0〜6種(FCD) | G5502 | ||||||||
可鍛鋳鉄 | パーライト可鍛鋳鉄品1〜5種(FCMP) 黒心可鍛鋳鉄品(FCMB) 白心可鍛鋳鉄品(FCMW) |
G5704 G5702 G5703 |
---- | WA46K A46K |
WA46J A46J |
WA36J A36J |
WA36J A36J |
WA24K A24K | |
特殊鋳鉄 (*3) | --- | ---- | GC46I | GC46H | GC36H | GC36H | GC24I | ||
非 鉄金属 |
黄銅(C−) | H3100 H3250 |
---- | C30J | C30I | C30H | C30H | C24I | |
青銅鋳物(BC) | H5111 | ---- | A46K | A46J | A36J | A36J | A24J | ||
アルミニウム合金(A-) | H4000 H4040 |
---- | C30J | C30I | C30H | C30H | C24I | ||
超鋼合金(S-,G-,D-) | H5501 | ---- | GC60H〜100H GC60I〜100I (*4) |
---- | GC60G | ---- |
といし選択標準(内面研削)
内面研削 | |||||||||
16mm以下 | 16mmを超え32mm以下 | 32mmを超え50mm以下 | 50mmを超え75mm以下 | 75mmを超え125mm以下 | |||||
被削材 | JIS番号 | 硬さ (*1) | 小←-----------→大 | ||||||
鋼 | 普 通 炭 素 鋼 |
一般構造用圧延鋼材(SS) 機械構造用炭素鋼鋼材(S-C,S-CK) 一般構造用炭素鋼鋼管(STK) |
G3101 G4051 G3444 |
HRC25以下 | A80M | A60L | A54K | A46K | A46J |
機械構造用炭素鋼鋼管(STKM) 炭素鋼鍛鋼品(SF) 炭素鋼鋳鋼品(SC) |
G3445 G3201 G5101 |
HRC25を超えるもの | WA80L WA80M |
WA60K WA60L |
WA54J WA54K |
WA46J WA46K |
WA46I WA46J | ||
合 金 鋼 |
ニッケルクロム鋼(SNC) ニッケルクロムモリブデン鋼鋼材(SNCM) クロム鋼鋼材(SCr) クロムモリブデン鋼鋼材(SCM) |
G4102 G4103 G4104 G4105 |
HRC55以下 | ||||||
アルミニウムクロムモリブデン鋼鋼材(SACM) 高炭素クロム軸受鋼鋼材(SUJ) 構造用高張力炭素鋼・低合金鋼鋳鋼品(SCC,SCMn,SCSiMn,SCMnCr,SCMnM,SCCrM,SCMnCrM,SCNCrM) 炭素工具鋼鋼材(SK) |
G4202 G4805 G5111 G4401 |
HRC55を超えるもの | WA80L | WA60K | WA54J | WA46J | WA46I | ||
工 具 鋼 |
高速度工具鋼鋼材(SKH) | G4403 | HRC60以下 | ||||||
合金工具鋼鋼材(SKS,SKD,SKT) (*2) | G4404 | HRC60を超えるもの | WA80K | WA60J | WA54I | WA46I | WA46H | ||
ス テ ン レ ス 鋼 |
ステンレス鋼棒(SUS410,403,420J2,430) 耐熱鋼棒(SUH1,SUH3) |
G4303 G4311 |
---- | WA80L | WA60K | WA54J | WA46J | WA46I | |
ステンレス鋼棒(SUS304,304L,316,316L,316JI,316JIL,321) 耐熱鋼棒(SUH31,SUH310) |
G4303 G4311 |
---- | C54K C36K | ||||||
永久磁石(MC) | H5203 | ---- | ---- | ||||||
鋳 鉄 |
普通鋳鉄 | ねずみ鋳鉄品1〜6種(FC) | G5501 | ---- | C80K | C60J | C54I | C46I | C36I |
球状黒鉛鋳鉄品0〜6種(FCD) | G5502 | ||||||||
可鍛鋳鉄 | パーライト可鍛鋳鉄品1〜5種(FCMP) 黒心可鍛鋳鉄品(FCMB) 白心可鍛鋳鉄品(FCMW) |
G5704 G5702 G5703 |
---- | WA80M A80M |
WA60L A60L |
WA54K A54K |
WA46K A46K |
WA46J A46J | |
特殊鋳鉄 (*3) | --- | ---- | GC80J | GC60I | GC54H | GC46H | GC36H | ||
非 鉄金属 |
黄銅(C−) | H3100 H3250 |
---- | C36I | |||||
青銅鋳物(BC) | H5111 | ---- | A60L A46K | ||||||
アルミニウム合金(A-) | H4000 H4040 |
---- | ---- | ||||||
超鋼合金(S-,G-,D-) | H5501 | ---- | D150(*4) |
分類 番号 |
研削といしの区分 | 最高使用周速度m/min | ||||||||
無機質結合剤を用いた研削といし | 有機質結合剤を用いた 研削といし | |||||||||
ビトリファイドといし | マグネシアといし | |||||||||
低強度 | 中強度 | 高強度 | 低強度 | 中強度 | 高強度 | 低強度 | 中強度 | 高強度 | ||
1 | 1号平形(一般)、3号片テーパ形 |