CNCロールグラインダー 一般に、これらは 2 つの構成のいずれかに分類されますが、各アプローチで大きなロールや重いロールの処理方法が異なるため、購入者にとって違いを理解することは、見た目よりも重要です。ホイールトラバースマシンでは、固定ワークテーブル上に保持された固定回転ロールの長さに沿って、砥石車自体が水平に移動します。テーブルトラバース機械では、ロールとワークテーブルが固定砥石車を通過して水平に移動し、砥石がロールに沿って移動するのではなく、砥石に近づくか遠ざかるキャリッジによって切り込み深さが調整されます。
ホイールトラバース設計は一般に、非常に大きなロールや重いロールに好まれます。これは、ロール自体が研削パス中に移動する必要がなく、重いワークピースがテーブル上で繰り返し移動するときに発生する可能性のある振動や位置ドリフトのリスクが軽減されるためです。対照的に、テーブルトラバースマシンでは、砥石車アセンブリが固定位置にあるため、砥石台のメンテナンスがより簡単になりますが、ロール全長に対応するためにより長く、より堅牢なテーブル移動システムが必要になるという代償が伴います。 2 つのどちらを選択するかは、多くの場合、1 つの構成が普遍的に優れているというよりは、工場が定期的に処理する典型的なロールのサイズと重量に帰着します。
多くの工業用ロール、特に金属圧延機で使用される作業ロールや印刷または塗装ラインで使用されるロールは、意図的に完全な円筒形に研磨されていません。クラウニングとして知られるわずかな曲率がロールのプロファイルに意図的に研削され、負荷がかかったときのロールのたわみを補正します。これは、幅方向に大きな圧力がかかったロールは自然に中央でわずかに曲がり、クラウニングのないロールでは、処理する材料全体に不均一な厚さまたは圧力分布が生じるためです。コンピュータ制御のクラウニングが可能な CNC ロール グラインダーは、用途のたわみ特性に応じて、いくつかの異なるプロファイル タイプを生成できます。
| クラウンのプロフィール | 形状の特徴 | 一般的な使用方法 |
|---|---|---|
| 放物線状 | 滑らかで連続的に湾曲したプロファイル | 広い荷重範囲にわたる一般的なたわみ補償 |
| ラジアル | 一定半径の曲率 | シンプルで予測可能な曲線を必要とするアプリケーション |
| ストレートテーパー | ロールの長さに沿った線形直径の変化 | 方向性荷重補償、エッジツーエッジのテーパのニーズ |
より高度な CNC システムでは、カスタムの凹面クラウンと凸面クラウンの組み合わせも可能です。これは、標準の対称クラウンでは修正できない非対称荷重や異常なたわみパターンを伴うアプリケーションにとって重要です。一般的な放物線状クラウンをデフォルトとするのではなく、特定の圧延機またはコーティング ライン設定に必要な正確なクラウン プロファイルと補償曲線を指定することが、荷重下で一貫して機能するロールと、頻繁に再調整が必要なロールを分けるものです。
一般に TIR と略される合計表示振れは、ロールの表面がその中心軸の周りの完全に真の回転からどれだけずれているかを測定するもので、CNC ロール グラインダーが一貫してヒットする必要がある最も重要な品質指標の 1 つです。過剰な TIR を持つロールは、たとえその偏差がミクロン単位で測定されたとしても、回転するとわずかにぐらつきます。これは、不均一な圧力分布、振動、およびロール自体と、動作中に相互作用するベアリングや嵌合コンポーネントの両方の摩耗の加速につながります。厳密なTIR仕様に合わせて研削するには、正確な研削砥石とスピンドルだけでなく、長い研削パスの長さにわたってドリフトしない剛性の高い機械ベッドと主軸台/心押し台の位置合わせも必要です。
購入者は、機械が加工しようとしているロールの直径と長さの全範囲にわたって実際にどのような TIR 許容値を保持できるかを確認する必要があります。機械の最良の場合の精度仕様は、より小さなテストワークピースに対して見積もられることがよくありますが、その定格容量内の最大のロールに必ずしも引き継がれるわけではないからです。
CNC ロール グラインダーが古い手動または半手動の研削セットアップに比べて提供する最大の利点の 1 つは、インプロセス ゲージングです。これは、オペレータが手動で停止、測定、再調整する必要がなく、研削サイクル中にロールの直径と位置を継続的に追跡する測定システムです。機械の軸に統合されたリニアエンコーダと回折格子は、閉ループの位置フィードバックを提供します。多くの場合、数分の1ミクロンの精度です。これにより、CNC システムは、完全に一貫した材料除去速度を想定する事前にプログラムされた切断パスのみに依存するのではなく、研削の進行に応じて自動的に送り速度と深さを微調整することができます。
このリアルタイムのフィードバックは、長い研削パスの場合、または表面全体の硬度が一貫していないロールを使用する場合に最も重要です。これは、以前に使用され、以前の使用により局所的な摩耗または硬化が生じたロールの一般的なシナリオです。工程内測定がなければ、オペレータは定期的な手動測定に基づいて飼料調整について判断する必要があり、最終結果に時間の遅れと人間のばらつきが生じます。研削サイクル全体にわたってこのデータを記録するデジタル制御システムは、品質検証に役立つ記録も作成します。これにより、工場は、事後に行われた単一の最終測定に依存するのではなく、完成したロールの寸法がどのように達成されたかを正確に示すことができます。
ロールの材質によって、CNC ロール グラインダーが使用する必要がある砥石車の選択、送り速度、冷却アプローチが大幅に変わります。また、スチール研削パラメーターをゴムまたは複合ロールに適用する (またはその逆) と、通常は表面仕上げが悪くなったり、砥石の早期摩耗が発生したりします。圧延機でワークロールやバックアップロールとして一般的な硬化鋼ロールには、一般に、接触点で発生する熱を管理するための適切な冷却剤の流れとともに、非常に硬いワークピースとの持続的な接触下でも形状を維持できる、より硬質に接着された砥石車が必要です。印刷、コーティング、または紙の加工ラインでよく使用されるゴムで覆われたロールには、光沢がでたり、ゴムの表面の完全性を損傷する可能性のある過度の熱を発生したりしない、より柔らかく、よりオープンな構造のホイールが必要です。
これらの材料の混合物を定期的に処理する工場の場合、CNC ロール グラインダーの制御ソフトウェアにより、材料タイプごとに保存された研削パラメータ セットを迅速に呼び出すことができることを確認することで、材料が変わるたびに手動で送り速度、ホイール速度、ドウェル設定を再入力する場合と比較して、セットアップ時間を大幅に節約できます。
新しいロールを最終仕様に合わせて研削することは、すでに使用済みのロールを再仕上げすることとは根本的に異なる作業です。使用済みのロールには通常、不均一な摩耗パターン、表面のピッチング、またはクロムメッキ層が付いている状態で納品されるため、研削パラメータを設定する前にそれらを考慮する必要があります。再仕上げ用に準備された硬化工具鋼ロールでは、最終的な精密研削を進める前に、特に真の一貫した表面を確立するための最初の洗浄パスが必要になる場合があります。これは、不均一な磨耗表面上で最終公差まで直接研削すると、表面測定だけでは捕捉できない新しい仕上げの下に不規則な残留物が残る可能性があるためです。
クロムメッキロールでは、クロム層の硬度と厚さがベースロールの素材とは異なり、この違いを考慮せずに不均一なクロム層を研磨すると、完成したロール全体の表面硬度が不均一になる可能性があるため、さらに考慮する必要があります。新しい製造作業と再仕上げ作業の両方を扱うショップは、新品の未使用の在庫のみに最適化された単一の固定研削シーケンスを中心に構築された機械ではなく、最終の精密パスとは異なる初期の荒加工パスに対応できる柔軟なプログラミングを備えた CNC ロール グラインダーの恩恵を受けることができます。
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