焼結(SINTERING)

 　 超硬合金の加工で一番先に行うことが焼結工程です。タングステンカーバイド粉末とCo,Niなどの金属粉末を適当な比率で配合してそれにワックスをいれてプレスで形を作ります。内径がφ1以上の場合は中に棒をいれることで超硬粉末が詰めることを代替し無駄を省きます。　それを800℃程度で焼いたら（固状焼結）チョーク程度のちょうど加工しやすいくらいの硬さになります。

　固状焼結で硬くなった超硬合金は旋盤やドリルや成型盤などで加工します。形はあるものの非常に壊れやすいため加工に注意しなければなりません。反面、やわらかいため円筒物や角物の複雑な形状も比較的簡単に加工できます。人の手で形状を刻むこともできます。特に最近では目ねじとかボルトも付けることでロー付け工程などを省くことができます。

　固状焼結後、いろいろな形状を加工したら再び焼結炉にいれて1300℃まで温度を上げて液状焼結を行います。この過程を済ませると硬度は極端に上がります。工作物は約３割程度まで収縮します。収縮率が一定的ではないため寸法に波が発生します。従って、焼結では厳しい寸法公差を守るに難しく±0.2程度くらいです。また、曲がったり、歪んだり、ひびが出る場合もありますので寸法の約０.５ｍｍ程度の加工余裕をつけます。面粗さは▽程度ですがプレスで押えて面と固状焼結後加工した面は異なります。このような特徴から焼結加工は機能的に大きな役割をしないザグリとかエアー穴などの加工に適しています。





 円筒盤(Grinding Machine)

 円筒盤は工作物の表面を砥石で摩擦させながら削ることによる加工します。丸い形をした砥石（Wheel)が回転され、その回転面に工作物を触れると少しずつ削られてほしい寸法まで届きます。

　円筒盤は超硬の円筒物加工に一番よく利用される盤であり円筒物の内径と外径、角度、成型加工をしやすくするために基準面を加工が可能です。

　内径加工には両端のジャックのひとつに砥石を噛み、もうひとつに工作物を噛みます。砥石が工作物の内径を行き来しながら内径を少しずつ広げます。超硬を加工するには余裕面を0.5mm程度残した状態から公差1/100ｍｍまで加工できます。砥石の径によって加工φは異なりますがφ３以下になると円筒盤では加工しにくいです。

　外径は工作物をジャックで芯を見ながら噛むか、あるいは両センタ-で固定し、固定された状態で回転させながら砥石と接触させます。外径はずか、１〜２μｍの公差まで加工可能です。またφ0.2〜φ200程度まで幅ひろいです。

　砥石の粗さによって工作物の面粗度がことなります。１２００番の砥石を使う▽▽▽までです。砥石が粗いと加工速度は早いですが面が粗く、砥石が細かいと面は細かくなりますが加工時間が長くなります。





平研盤(Surface　Grinding Machine)

  　平研磨は砥石を回転させながら少しずつ研磨することで円筒盤と似ていますが工作物は回転せず固定されたまま上から砥石を少しずつ下ろしながら加工物と接触させ加工を進ませます。超硬を加工するには摩擦熱が発生するため切削油と水を適当な比率に混ぜて熱が上がるのを防ぎます。切削油は超硬を腐食させる恐れがありますので選択に注意する必要があります。平研は比較的工作物が大きいものに適していますが長さが100mm以下の場合は一般的に成型盤で加工します。

　成型は工作物をいろいろな角度におくことで複雑な形状物を加工することができます。たとえば、工作物を45°斜めにしたら角度加工ができます。成型加工には三角法をよく利用します。精度も高く僅か１〜２μｍの公差まで{制御が可能です。従って角物や全長をあわせるに適しています。

　一方、成型に使われる砥石はR120以上が多いので「T」形溝とか段差が複雑になっているものは砥石が機能上必要な部分まであたって削ってしまいます。また、R形状が厳しく要求される場合は、砥石の角面が加工することによって磨耗されRが大きくなってしまい、向いていません。





光学式ならい研削盤（Optical　Profile)

 　光学式ならい研削盤（プロファイル）は工作物の加工面をスクリーンに拡大させて加工するため超精密パーツの加工に適しています。CNCによってX,Y,Zがコントロールしますので加工も自動化させることができます。特に、円筒盤のように工作物を回転させることができますが、固定して加工することもできます。すなわち、円筒物、角物の超精密加工に利用されています。

　プロファイルはR30以下の砥石も乗せることができます。このとこは成型では加工できないところまで加工が可能です。また、砥石の幅は１mm以下のものも搭載できますので細かい溝部の加工にも利用されます。R公差が必要である場合とか0.5μm程度まできわめて精密な加工を行います。

　超硬合金をプロファイルで加工するときには精密加工はできますが、加工には円筒盤や成型盤より時間が数倍もかります。従って、円筒盤や成型などで公差の近くまで加工したものをプロファイルでは公差内に納めるようにする必要があります。





放電加工機（ElectricDeschargeMachine)

 　　放電加工は２つの電極の間に放電を起こさせてその物理的、機械的、電気的な力を利用して工作物を削っていくことによって加工を行います。放電が行うとき数千℃以上の高温のスパークが発生されその温度によって金属の加工面が溶けて少しずつ侵食されていきます。超硬加工用の電極は銅タングステン合金や黒鉛タングステン合金が利用されます。　

　銅タンなどの電極にミーリングや旋盤で加工したい形を刻みこんでおきそれを工作物と接触させます。従って、「放電加工はかなり複雑な形状が加工できます。上の方向から下に加工を進みます。加工時には精密度を高くするために加工液を噴射するか、あるいはタンクに加工液をいれてその中で加工することがあります。電流の強さによって加工時間や面粗度が異なります。また、電流が強すぎると微細なクラックが生じる場合もあります。細穴加工には工作物を回転させながら細い円筒の電極を下ろすことで穴を貫通させることができます。微細穴は最初φ0.３から加工可能です。

　放電加工には面がかなり粗いだめ細かく加工しても▽▽が精一杯です。面も放電が均一に発生しないため凸凹があり数μｍのサオリが生じる場合があります。また、加工時間が非常に長く電極も割りに高いため加工費用が高くなります。内径加工の公差±0.02と長さの公差は±0.01程度です。





 Wire Cut放電加工機（W/C EDM)

 ワイヤカット放電加工機は基本的に放電加工機と同じですが加工する方法は異なります。形を刻んだ電極の変わりにφ0.1ｍｍ前後のワイヤ電極線を工作物に通過させることで加工が進められます。電極は銅、黄銅、タングステンなどが使われます。加工液を噴射しながら加工する場合もあれば精度を高くするために加工液を詰めたタンクのなかで加工する場合もあります。

　ワイヤカットはワイヤが工作物を通しますので貫通用加工に使われます。内径用穴を加工する場合は最初からワイヤが通れる穴がありそこにワイヤを入れて加工をはじめます。CNCでコントロールしますので円筒形のほかに楕円形や星型などの不規則的な形の貫通にも利用できます。加工公差は±2.5μmですがメーカによって差がでます。また細い線が加工物を通るとき両端に微細な揺れが生じて穴の入り口が少し大きくなる場合があります。面粗度は最大▽▽まで保つことが可能です。

　工作物で内径加工には外径との同芯や同軸に特に注意する必要があります。断面と円筒部との直角を最初限納めたあと芯のバランスを確保したあと加工を進まなければなりません。また、φ3以上の場合は円筒盤などのマシンで加工したほうが加工単価がやすく済ませます。





ホーニング盤（Honing　Machine)

 　ホーニング加工は細長い砥石（Stone)を円筒物の内径にいれて往復運動と回転運動を並行しながら内径面を摩擦させて加工を進めます。いわば、内径加工用専用機です。砥石が貫通の内径に入ります。加工方向は水平型と垂直型があります。加工時には熱が発生しますのでオイルを噴射して冷却します。

　砥石の太さによって径が決められますがφ３mm以上からφ200mm程度まで範囲は広いです。１つの砥石には加工範囲がせまいですので径の大きさによってたくさんの砥石を用意する必要があります。公差は２〜３μｍまで制御が可能のうえ加工時間も比較的短いので安い加工単価でパーツの加工ができます。１５００番や3000番の砥石もありますので面粗度は▽▽▽▽ほどまで得られます。

　ホーニングは貫通された内径を広げるだけの利用範囲は非常にせまく加工するには加工油を手につけることと安全事故に常に注意する必要があります。





センターレス（Centerles　Machine)

  センターレス加工は径の外側を加工する専用機です。両端には回転する砥石がありましてその間に円筒物を通すことで丸棒を次第に細くします。両端の間を広げたり狭くすることで工作物の径を調節することができます。一般的に段差のないストレードの径を加工しますが段差があるものも特殊なツールを利用することで加工が可能な場合があります。パンチやピン加工によく利用されています。

　細長い丸棒の外径を加工しますので加工速度が非常に早いです。太さはφ1以上からで公差は0.5μｍまでも可能です。一般的には２μ以内の公差はセンターレス加工で済ませることができます。また砥石の選択によって鏡面に近い面粗度まで細かい水準まで得られることもできます。超硬パンチの場合、焼結面のままセンターレスを施し、最大径の公差をあわせます。

　加工速度が早いなど利点もありますが、ダップがついている丸材の場合はダップと外径と同芯度が合わない場合があります。また、センターレス加工中に工作物が曲がってNGになる場合もあります。細いものは折れますので細い径にも限界があります。






JIG盤（JIG　Machine)

 　JIG加工は角物や円筒物の工作物をプレートに固定させておき、回線する砥石を上から下に下ろすことで穴を広けていきます。工作物の位地を変えることでいろいろなところに穴を開けることでできます。ホーニング加工と似ています。しかし、Ｊig加工は貫通されてない半分程度まで穴を加工することができます。

　　ＪIGはＣＮＣによる数値のコントロールが可能です。径の公差は２〜３μmまでも制御加工です。砥石を回転させますが砥石を噛んでいるジャックも回転しますので砥石の径より大きな径の加工も可能です。普通にはφ0.6からφ200以上まで穴を加工することができます。面粗度は砥石の粗さによって違いますが▽▽▽までです。穴の底から下までの長さをあわせる場合も利用できます。

　貫通しない穴を広げるときスミのＲが指示されている場合には加工することが難しくなります。JIG用砥石は加工すると角のところがダレが出てしまい、Ｒが大きくなります。従って、一定したＲを求めることはできないです。