センターレス研削デルリンガイドロッド：ミクロン単位のOD公差

ほとんどの工場では、喜んでプラスチックロッドを旋盤加工してくれます。ミクロンクラスの公差まで研削することを約束してくれるところはごくわずかで、さらにその研削面に傷をつけずに加工できるところはさらに少ないでしょう。ディラン・マーサーが2025年5月に注文したガイドロッドは、これら3つすべてを要求しました。細長い黒いデルリン製本体、長さ180mm、センターレス研削でØ16.00mm ±0.005mm、Ø8mmの横穴を持つミリング加工されたアイレット端、本体に沿ったミリング加工された縦方向のフラット。オーストラリアにある彼の会社は、印刷メディア用の仕上げ装置を製造しており、これらのロッドは、測定可能な遊びなしで滑る必要があるキャリッジをガイドします。そのため、材料ではなく直径の公差が真の仕様でした。なぜ旋盤加工だけではダメなのか？アセタルの良好な旋盤加工は±0.02mmを維持し、滑らかな感触の表面を提供します。この部品は2つの理由でさらに必要でした。

ロッドは長く細い（長さと直径の比率が11:1）ため、旋盤のチャックで細長い部品がたわむと、ツールパスでは完全に除去できないテーパーやロービングが生じます。

ディランのデザインのキャリッジベアリングはロッド表面上を直接走行するため、平均サイズよりも、全長にわたる真円度と直径の一貫性がより重要です。

• センターレス研削はこれら両方の問題を解決します。部品は、研削ホイール、制御ホイール、ワークレストブレードの間で全長にわたって支持されており、たわみを引き起こすチャックはありません。
• ステージ1 - ブランクの旋盤加工

各ロッドは黒いアセタルのホモポリマー棒材から始まり、Ø16.20mmに旋盤加工され、アイレット端のプロファイルが荒加工され、両端面が直角に仕上げられました。旋盤加工ステージで形状の大部分が加工されました。Ø8mmのアイレット穴は、研削が開始される前にブランクが主軸に保持されている間にドリル加工およびリーマ加工されたため、穴と外径は研削前に1つの基準を共有していました。工具は鋭利な2枚刃カーバイドでポジティブレーキを使用し、エアブラストでチップが表面に再溶着するのを防ぎました。アセタルのチップは静電気を帯び、エアがないと部品に付着します。

ステージ2 - センターレス研削で追加されたこと

研削ステージでロッドはØ16.20mmからØ16.00mmになりました。除去されたのはわずか0.20mmのストックですが、旋盤加工では達成できない方法で除去されました。

センターレス研削機で60グリットの炭化ケイ素砥石を使用し、フルードクーラント下でスルーフィード研削。

1回の深い切削ではなく、2回の軽いパスでストックを除去。プラスチックは熱に弱く、1回の深い切削は表面を切削するのではなく、溶かしてしまいます。

• 砥石は400個ごとにドレッシングされ、各ドレッシング後の最初の製品は、バッチを続行する前に真円度とサイズがチェックされました。
• 2,000本のロッド全体での測定結果：
• Ø16.000 ±0.005 mm が全体で維持され、真円度は 0.001～0.002 mm、表面仕上げは Ra 0.4 μm

— ベアリングが長年使用できる表面です。ステージ3 - 研削されたODへの傷つけないミリング加工ミリング加工された特徴（アイレットプロファイル、縦方向のフラット、ラジアル穴）はすべて、研削後にカットする必要がありました。なぜなら、研削には部品を支持するために完全な円形表面が必要だからです。課題は逆転しました。作成に費用をかけたばかりの表面を損傷することなく、完成した研削表面を持つ部品をどのように保持するか？

ロッドは、柔らかいフィルムでライニングされた精密Vブロックにクランプされました。クランプ力は、切削に抵抗するのに十分なだけで、ODをへこませるほどではないサイズでした。

フラットは、鋭利なエンドミルによる1回の軽いクロスパスで本体に沿ってミリングされました。アセタルのスマッジを防ぐため、再切削はありませんでした。

• すべてのラジアル穴は同じ固定具位置を通してドリル加工されたため、穴とフラットの関係は±0.1 mm以内に収まりました。
• 10本に1本のロッドが拡大鏡でクランプ痕がないかチェックされました。結果はゼロでした。研削されたODは、入ってきたときと全く同じ状態でミリングステージを通過しました。