「加工現場レポート」:CBN砥石って何者?CBNといしのメリット解説!!

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CBN砥石って何者?

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CBNとは“立方晶窒化ホウ素(Cubic Boron Nitride)”の略。天然にはほとんど存在しないけど、人工的に作られた超硬い素材で、硬さはダイヤの次。鉄系の材料と相性が抜群で、特に硬度の高い鋼材をガッツリ削る時に本領を発揮します。

普通砥石が“コツコツ努力型”だとしたら、CBNは“天才肌”。負荷をかけても摩耗が少なく、形状保持がとても強いから、寸法の安定性が非常に大きな武器になる砥石です。

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CBN砥石が得意な材料(材質)

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CBNは“鉄系に強い非鉄に弱い”です。

ハイス鋼(HSS)

ダイス鋼(SKD)

超硬工具の母材となる鋼

焼入れ鋼(HRC55〜65付近)

工具鋼・構造用鋼の焼入れ後研削

熱処理して硬くなった鋼ほどCBN砥石は削りやすくなります。逆に、アルミ・銅などの非鉄では使用不可。CBNが化学反応を起こして性能が一気に落ちます。

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CBN砥石を使うメリット

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1.形状保持がダントツにいい

普通砥石は削りながら減って形も崩れてしまいます。でもCBNは摩耗が極端に少ないです。

寸法が安定しやすい → 調整が楽 → 停止位置で寸法が決まるので繰り返し加工もお手のもの。

2.ドレスの頻度が劇的に減る

普通砥石は「削る→減る→ドレス」がセット。

CBNはドレス頻度が(摩耗による形状変化が)圧倒的に少ないから、段取り時間も生産性もめちゃくちゃ良くなります。

3.研削スピードが上げやすい

発熱が少なく、研削抵抗も安定しているため、容易に加工条件を上げやすいです。

4.砥石の寿命がとんでもなく長い

普通砥石が“数週間〜数ヶ月”なら、CBNは“数ヶ月〜年単位”もザラです。

値段は高いが寿命は桁違い。

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CBN砥石のデメリットも知っておこう

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● 初期投資が高い

普通砥石の数倍〜数十倍。最初はビビると思います。

● 研削音で不具合が判断しづらい

普通砥石みたいに“音でわかる(判断)”がしづらくなる。

● 条件が悪いと焼けやすい

「CBNなら焼けない」ってことはありません。

冷却不足、周速度不足、切り込み過多で普通に焼けてしまうので注意。

● 舐めるような軽い研削は苦手

軽い研削は、砥石が硬すぎて引っかかりが弱くなるので、削れにくい傾向が出ます。

“軽研削でピタッと寸法を合わせる”には少し慣れが必要。

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CBN砥石の代表的な構造

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CBN砥石には大きく2タイプがあります。

① レジンボンド(樹脂系)

柔らかめで、切れ味に振ったタイプで、焼入れ鋼の仕上げに◎です。

② メタルボンド(金属系)

耐久性は最強。その代わり切れ味はやや硬く、“ガッツリ削る”ときなどCBNといえばこちらの砥石が主流かなと思います。

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CBN砥石を使うときのポイント

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・冷却水(クーラント)はケチらずしっかりかけること。メーカーでは専用のノズルを準備します。

・周速度は高めに設定する。普通といしが33〜45m/sに対して、CBN砥石は60〜120m/sと桁違いの仕様となります。

・ドレス頻度は控えめとすること。砥石表面がテカテカしてきて反射しているような(ツルツル)感じになってきたら、ドレスタイミングかなと。

・砥石が硬い=機械のスペック(砥石モーター容量、クーラント量、ドレッサーなど)が必要になるので検討段階で仕様をしっかり検討すること。

CBNは一度条件がバチッとハマると、思った通りに高精度加工が進みます。

逆に、条件が外れると「焼け祭り」が始まるので、最初の立ち上げだけは慎重にする必要あり。

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まとめ

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CBN砥石は、円筒研削の現場を “効率化の別次元” に連れていってくれる道具です。

硬い鋼材を高精度で仕上げるなら、(時間をかければ少しづつ削れるけれど)普通砥石ではもう太刀打ちできない領域のものに対応できます。

ただし、適材適所というように、万能ではないし、条件の最適化は絶対に必要です。

現場の研削に「安定」と「高速化」を求めるなら、CBN砥石は強力な味方になるので知っておきましょう!!


今回は、CBN砥石についてまとめてみました。次回は、CBNのドレス方法などにも触れてみたいと思います。

ご購読ありがとうございました。

新米えんじにあ

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