セラミック

関連：インサート／被削材に適したインサートの使い分け

セラミックは高温環境に強く、高硬度で耐摩耗性、耐酸性の特徴を持っています。インサートチップとしてはＫ種（鋳物）、Ｈ種（高硬度材）、Ｓ種（耐熱合金）用に使用されます。

被削材に適したインサートの選択

▷関連：インサート／JIS B 4053:2013「切削用超硬質工具材料の使用分類及び呼び記号の付け方」

旋削ホルダや ミーリングホルダに取り付ける「インサートチップ」は、被削材ごとに使い分けることが必要です。

各工具メーカーのカタログに書かれた製品の切削条件は、被削材に適した工具（材質・コーティング）の選択がされていなければならないため、注意してください。

表1.被削材別に分類されたインサートチップの種別（引用：JIS B4053:2013）

識別記号 （種）	識別色	被削材
P	青色	鋼： 鋼，鋳鋼（オーステナイト系ステンレスを除く。）
M	黄色	ステンレス鋼： オーステナイト系オーステナイト／フェライト系，ステンレス鋳鋼
K	赤色	鋳鉄： ねずみ鋳鉄，球状黒鉛鋳鉄，可鍛鋳鉄
N	緑色	非鉄金属： アルミニウム．その他の非鉄金属，   非金属材料
S	茶色	耐熱合金・チタン： 鉄，ニッケル，コバルト基 耐熱合金，チタン及びチタン合金
H	灰色	高硬度材料： 高硬度鋼，高硬度鋳鉄，チルド鋳鉄

• 「Ｐ種」は、低～高炭素鋼や低～高炭素合金鋼［SCM(クロムモリブデン鋼),SCr（クロム鋼）,STKM（パイプ材）,SKD（合金工具鋼）の加工に向いています。
• 「Ｍ種」は、ステンレスの加工に向いています。表1に含まれていませんが、硬さと耐食性を兼ね備えた「析出硬化系ステンレス（SUS630や17-4PHなど）」も適応する被削材に含みます。
• 「Ｋ種」は鋳物全般に対応します。表1内の「球状黒鉛鋳鉄」は、FCD（ダクタイル鋳鉄）のことです。
• 「Ｎ種」非鉄金属用。銅、銅合金、アルミ、アルミ合金など。
• 「Ｓ種」難削材用。チタン、耐熱合金（ニッケル合金）用
• 「Ｈ種」高硬度材、焼き入れ鋼用。焼入れ処理後の中仕上げ加工に使用します。

超硬合金

▷関連：インサート／JIS B 4053:2013「切削用超硬質工具材料の使用分類及び呼び記号の付け方」／ISO 513

JIS B 4053では、超硬合金について表1.のように定義されています。

表1.超硬合金の種類

材料記号	材料の分類
HW	金属及び硬質の金属化合物から成り，その硬質相中の主成分が炭化タングステンであり，硬質相粒の平均粒径が1μm以上であるもの， 一般に，超硬合金という。
HF	金属及び硬質の金属化合物から成り，その硬質相中の主成分が炭化タングステンであり，硬質相粒の平均粒径が1μm未満であるもの． 一般に超微粒超硬合金という。
HT	金属及び硬質の金属化合物から成り．その硬質相中の主成分がチタン，タンタル（ニオブ）の，炭化物，炭窒化物，窒化物であって．炭化タングステンの成分が少ないもの。一般に，サーメットという。
HC	上記の超硬合金の表面に炭化物，炭窒化物，窒化物（炭化チタン・窒化チタンなど），酸化物（酸化アルミニウムなど），ダイヤモンド，ダイヤモンドライクカーボンなどを， 1層又は多層に化学的又は物理的に被覆させたもの。一般に，被覆超硬合金という。

1.超硬合金（HW）、超微粒超硬合金（HF）

炭化タングステン（ＷＣ）を多く含み、ハイスより硬い金属。JIS B 4053では、金属組織の細かさによって、『HW』と『ＨＦ』に分類されています。
主成分のタングステン(W)と結合材として使用されるコバルト(Co)はレアメタルであり、どちらも「希少」で資源には限りがあります。対策を打たなければ、持続可能な金属にはなり得ない為、現在、タングステンやコバルトについては、使用済みの超硬合金のリサイクルや、代替品の研究・開発が行われています。

図1.超硬合金（無印：ＨＷ）と超微粒超硬合金（ＨＦ）について

※超々微粒、ナノ微粒超硬合金と呼ばれるものもある。

2.サーメット（HT）

「超硬合金とは炭化タングステン（WC）を主成分として持つ金属」を指すのであって、「サーメットはサーメットである！」というのが、世間の一般的な認識である気がします。

しかし、JIS B 4053 内『1 適用範囲　注1）』において、

超硬合金とは，超硬合金，サーメット，超微粒超硬合金およびこれらに炭化物，窒化物，酸化物などを被膜した合金の総称である。ISO 513:2004ではCarbidesとしている。

とあり、サーメットも超硬合金に分類されています。超硬合金の中に超硬合金が含まれている包含関係に、？？？な感じもしますが、「ISO 513：2012」のABSTRACTを読む限り、サーメットが登場してこないのは、やはり超硬合金（hardmetals）に含まれているからなのだろうと推測が可能です。（詳細は未確認ですが、元ネタがそうなっているなら、仕方ないでしょう笑。）

図2.に示すようにサーメットもCarbides（炭化物）であることに違いなく、サーメットは、そんな感じの超硬合金です。特記事項としましては、『仕上げ用（送り速度はゆっくり）』にてご利用ください。

図2.サーメット（HT）

※炭化タンタルと炭化ニオブはＷＣの生成を抑えるために添加されるようです。

3．被覆超硬合金（HC）

HW（超硬合金）,HF（超微粒超硬合金）,HＴ（サーメット）のそれぞれに対して、TiN（窒化チタン）, TiAlN（窒化チタンアルミ）, TiCN（窒炭化チタン）,CrN（窒化クロム）,DLC（ダイアモンドライクカーボン）などでコーティング（被覆）処理が行われたもののことをいいます。また、コーティングのされた超硬工具は、『コーティング工具』と呼ばれます。

コーティング工具のメリットとして、刃先の「硬さ強化」によって、切削条件（切削速度、切り込み量、送り速度）を上げたり、「耐欠損性、耐溶着性、耐食性、耐摩耗性」の向上によって、工具の長寿命化を期待することができます。

コーティングの手法には、PVD(Physical Vapor Deposition:物理蒸着法)とCVD（Chemical Vapor Deposition:化学蒸着法）の2種類があり、図3にざっくりと整理します。

図3．PVD

［PVDの特徴］

• CVD法に比べ 処理温度が低く、圧縮残留応力がかけられるため、チッピングに強いしないなどの特長があります。

図4.CVD

［CVDの特徴］

• PVD法に比べ、一般的に（※）コーティングの密着力が強く、複雑な形状に対しても均一な被膜の生成ができます。（※熱CVDの場合。プラズマCVDの場合は状況が異なります。）

振れ止め

▷関連：旋盤

旋盤加工によってワークのたわみが起きやすくなる「Ｌ／Ｄの大きな」シャフトワークなどを切削する場合には、ビビりを防ぐために振れ止めを使う場合があります。

振れ止めを使用すると、旋盤加工する箇所の「Ｌ／Ｄ」を小さくすることができ、ワークがたわみにくく（⇒ビビりがおきにくく）なります。

アングルカッター

▷関連：フライス工具に関する分類

「アリ溝」を加工するために使用するためのフライス工具です。
任意の角度を加工するために、専用特殊工具を作成してくれるメーカーもあります。

側面と平面の加工（1.）をした後に角部の加工（2.）を行います。

フライス工具に関する分類

▷関連：JIS B 0172:1993/JIS B 4211

フライス工具は、Fräse（独：フライス盤）と関連のある言葉で、ミーリング工具（Milling tools[英]:フライス加工）ともいいます。
※[蛇足ですがGoogle翻訳によれば「フライス工具」をドイツ語に翻訳するとFräswerkzeuge（フレツウェグツァイガ）だそうです。]

超硬ボーリングバー

▷関連：内径バイト

内径加工で深い穴を加工したいときにバイトシャンクの径（Ｄ）に対してシャンクの長さ（Ｌ）が大であるものを選択しなければならないときがあります。

シャンクの径Ｄに対するシャンクの長さをＬ／Ｄ（エルバイディー）と呼びます。

Ｌ／Ｄが大になるほど『ビビり』が発生しやすくなり、通常の切削条件での加工を行うことが困難となります。

目安として、Ｌ／Ｄが4を超えると製品の加工精度や品位の確保が困難となったり、加工チップの欠損を起こす場合があるため、超硬合金で作られた超硬ボーリングバーの選択を検討します。

※各社メーカーのカタログ値として、超硬ボーリングバーは一般的に『Ｌ／Ｄ＜7』の範囲にて使用することになっています。

※1、２工程で半分ずつの加工を行う「ツナギ加工」が許される場合は、そうすることで、Ｌ／Ｄを小さくすることができます。