(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化タングステン基超硬合金または炭窒化チタン基サーメットで構成された工具基体表面に、結晶性ダイヤモンド層が３〜３０μｍの層厚で被覆されたダイヤモンド被覆切削工具において、
上記ダイヤモンド被覆切削工具の切れ刃の上記結晶性ダイヤモンド層の表面には、平均粒径１〜５０ｎｍのナノダイヤモンド層が被覆形成され、切れ刃の最先端から上記結晶性ダイヤモンド層までの最短距離は３〜１５μｍであり、さらに、切れ刃の上記ナノダイヤモンド層のすくい面側表層には、表面粗さＲａが０．１μｍ以下で、かつ、膜厚が１０〜２００ｎｍの非晶質カーボン膜が形成されていることを特徴とするダイヤモンド被覆切削工具。
【請求項２】
上記ダイヤモンド被覆切削工具の上記ナノダイヤモンド層の逃げ面側表層には、表面粗さＲａが０．１μｍ以下で、かつ、膜厚が１０〜２００ｎｍの非晶質カーボン膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド被覆切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、炭化タングステン（ＷＣ）基超硬合金あるいは炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）基サーメットで構成された工具基体（以下、単に工具基体という）の表面に、少なくとも、結晶性ダイヤモンド層を被覆したダイヤモンド被覆切削工具に関し、特に、難削材であるＣＦＲＰＣａｒｂｏｎ  ｆｉｂｅｒ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃ材の切削加工において、刃先の耐衝撃性と潤滑性、切屑排出性にすぐれ、長期の使用に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するダイヤモンド被覆切削工具（以下、ダイヤモンド被覆工具という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、工具基体の表面に、ダイヤモンド皮膜を被覆したダイヤモンド被覆工具が知られており、皮膜の強度、靭性を高めるために、結晶性の高いダイヤモンドと微結晶ダイヤモンド（あるいは非晶質ダイヤモンド）の積層構造としてダイヤモンド皮膜を構成すること、また、皮膜の表面平滑性、被削材の仕上げ面精度を高めることを目的として、粒径が２μｍ以下の微結晶ダイヤモンドの多層構造としてダイヤモンド皮膜を構成することが知られている。
例えば、特許文献１に示されるように、第１の層は、粒子径０．１〜１０μｍの多結晶ダイヤモンド層、第２の層は、粒子径０．０５〜８μｍの双晶ダイヤモンド層または非晶質ダイヤモンド層からなる積層構造でダイヤモンド皮膜を構成することにより、強度と靭性を高めたダイヤモンド被覆工具が知られている。
また、特許文献２に示されるように、ダイヤモンドの結晶成長の起点となる核を表面に付着させる核付着工程と、該核を起点としてＣＶＤ法によりダイヤモンドを結晶成長させる結晶成長工程とを繰り返すことにより、結晶粒径が２μｍ以下の微結晶ダイヤモンドの多層構造でダイヤモンド皮膜を構成することにより、皮膜の表面平滑性を高め、また、被削材の仕上げ面精度を高めたダイヤモンド被覆工具が知られている。
また、特許文献３，４に示すように、切れ刃が形成された基体と、切れ刃を被覆するダイヤモンド被覆膜とを備えたダイヤモンド被覆工具において、該被覆膜を研削加工して刃先部分を鋭利に加工することにより、被削材の仕上げ面精度を高めたダイヤモンド被覆工具が知られている。
また、特許文献５に示すように、切れ刃が形成された基体と、切れ刃を被覆するダイヤモンド被覆膜とを備えたダイヤモンド被覆工具において、該被覆膜に紫外線レーザ光を照射して刃先部分を鋭利に加工することにより、黒鉛、アルミニウム合金などを高精度加工することができるダイヤモンド被覆工具が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２３６７７９号公報
【特許文献２】特許第３４７７１６２号明細書
【特許文献３】特許第３４７７１８２号明細書
【特許文献４】特許第３４７７１８３号明細書
【特許文献５】特開２００９−６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、難削材であるＣＦＲＰの切削加工においては、加工精度が求められるようになってきており、加工精度を向上させるためには、切れ刃をシャープにする必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１、２に示すダイヤモンド被覆工具を用いた難削材の切削においては、ダイヤモンド膜の摩耗が早いために、ダイヤモンド膜の膜厚を厚くする必要があるが、その反面、膜厚を厚くした場合にはシャープな切れ刃を形成することが困難になるため、加工精度の低下を招くという問題点が生じている。
【０００６】
また、ダイヤモンド焼結体からなる切削工具は、ダイヤモンド被覆工具に比して、耐摩耗性にすぐれるものの、シャープな切れ刃を形成することが困難であるため、加工精度の向上を図ることも困難である。
【０００７】
特許文献３〜５に示すダイヤモンド被覆工具においては、シャープな切れ刃が形成されているため、加工精度の向上は期待できるものの、切れ刃のダイヤモンド膜が脆くチッピングを発生しやすいため、比較的使用寿命が短いという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者等は、難削材であるＣＦＲＰの切削に用いても、チッピングを発生することなく、加工精度、切屑排出性にすぐれ、長期の使用にわたってすぐれた耐摩耗性を発揮するダイヤモンド被覆工具を開発すべく鋭意研究を行った結果、次のような知見を得たのである。
【０００９】
即ち、ＷＣ基超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットからなる工具基体表面に、所定層厚の結晶性ダイヤモンド層を被覆形成し、その上に、さらに、ナノダイヤモンド層を被覆形成した後、例えば、すくい面および逃げ面の表面に紫外線レーザを照射して、切れ刃以外の上記ナノダイヤモンド層を照射除去することにより、ナノダイヤモンド層によって被覆されたシャープな切れ刃を形成し、同時に、切れ刃のナノダイヤモンド層のすくい面側の表層には、ナノダイヤモンドの一部が紫外線レーザにより変性した平滑な非晶質カーボン膜を形成させることにより、ダイヤモンド被覆工具は、耐衝撃性、靭性、耐チッピング性、潤滑性、切屑排出性にすぐれ、その結果、ＣＦＲＰの切削加工において、長期の使用にわたってすぐれた耐摩耗性を発揮し、工具寿命が大幅に長寿命化することを見出したのである。
さらに、切れ刃のナノダイヤモンド層の逃げ面側の表層にも、ダイヤモンドの一部が紫外線レーザにより変性した平滑な非晶質カーボン膜を形成させることにより、ダイヤモンド被覆工具は、耐衝撃性、靭性、耐チッピング性、潤滑性にすぐれるとともに、摩擦抵抗にすぐれた逃げ面を備え、その結果、ＣＦＲＰの切削加工において、長期の使用にわたって、さらにすぐれた耐摩耗性を発揮し、工具寿命が大幅に長寿命化することを見出したのである。
【００１０】
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、
「（１）  炭化タングステン基超硬合金または炭窒化チタン基サーメットで構成された工具基体表面に、結晶性ダイヤモンド層が３〜３０μｍの層厚で被覆されたダイヤモンド被覆切削工具において、
上記ダイヤモンド被覆切削工具の切れ刃の上記結晶性ダイヤモンド層の表面には、平均粒径１〜５０ｎｍのナノダイヤモンド層が被覆形成され、切れ刃の最先端から上記結晶性ダイヤモンド層までの最短距離は３〜１５μｍであり、さらに、切れ刃の上記ナノダイヤモンド層のすくい面側表層には、表面粗さＲａが０．１μｍ以下で、かつ、膜厚が１０〜２００ｎｍの非晶質カーボン膜が形成されていることを特徴とするダイヤモンド被覆切削工具。
【００１１】
（２）  上記ダイヤモンド被覆切削工具の上記ナノダイヤモンド層の逃げ面側表層には、表面粗さＲａが０．１μｍ以下で、かつ、膜厚が１０〜２００ｎｍの非晶質カーボン膜が形成されていることを特徴とする前記（１）に記載のダイヤモンド被覆切削工具。」
を特徴とするものである。
【００１２】
以下、本発明について、詳細に説明する。
結晶性ダイヤモンド層：
この発明では、ＷＣ超硬合金（配合組成の例を、例えば、表１に示す。）あるいはＴｉＣＮ基サーメットからなる工具基体表面に被覆する結晶性ダイヤモンド層の層厚を３〜３０μｍと定めているが、層厚が３μｍ未満では、長期の使用に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮することができず、一方、結晶性ダイヤモンド層の層厚が３０μｍを超えると結晶粒が粗大化しやすくなり、耐欠損性の低下を招くばかりか、剥離を生じやすくなることから、本発明では、結晶性ダイヤモンド層の層厚を３〜３０μｍと定めた。
切れ刃のナノダイヤモンド層：
この発明のダイヤモンド被覆工具の切れ刃には、上記結晶性ダイヤモンド層の表面に、ナノダイヤモンド層をさらに被覆形成する。
【００１３】
切れ刃のナノダイヤモンド層の形成方法は、例えば、次のとおりである。
【００１４】
図１に示すように、まず、工具基体の表面に、３〜３０μｍの層厚の結晶性ダイヤモンド層を被覆形成した後、その上に、さらに、平均粒径１〜５０ｎｍのナノダイヤモンド層を被覆形成する（成膜条件の例を、例えば、表２に示す。）。
【００１５】
次いで、例えば、図１に示すように切れ刃の最先端からＡにかけて紫外線レーザを照射して、図２のように切れ刃のすくい面側の上記ナノダイヤモンド層およびすくい面のナノダイヤモンド層を照射除去し、同時に、ナノダイヤモンドの一部が変性した平滑な非晶質カーボン膜を形成する。
ここで、すくい面の仮想延長面と逃げ面の仮想延長面の交差線を仮想先端とした場合に、該仮想先端の最も近くに位置するナノダイヤモンド層の先端（即ち、仮想先端との距離が最も短いナノダイヤモンド層の先端）を、この発明でいう「最先端」と定義する。
【００１６】
つまり、紫外線レーザの照射によって、切れ刃には、結晶性ダイヤモンド層上に形成されたナノダイヤモンド層によってシャープな切れ刃を構成するとともに、切れ刃のナノダイヤモンド層のすくい面側表層には、紫外線レーザによりナノダイヤモンドの一部が変性した平滑な非晶質カーボン膜を形成し、耐衝撃性、靭性、耐チッピング性、潤滑性、切屑排出性にすぐれた切れ刃を構成する。
【００１７】
また、切れ刃のナノダイヤモンド層の逃げ面側表層についても、同様に、紫外線レーザによりナノダイヤモンドの一部が変性した平滑な非晶質カーボン膜を形成し、耐衝撃性、靭性、耐チッピング性、潤滑性、切屑排出性にすぐれた切れ刃を構成するとともに、被削材との摩擦抵抗を低減し、加工精度を向上させることができる。
ここで、上記ナノダイヤモンド層を構成するナノダイヤモンドの平均粒径が１ｎｍ未満では、耐摩耗性が低下し、一方、５０ｎｍを超えるとチッピングを発生しやすくなることから、ナノダイヤモンドの平均粒径は１〜５０ｎｍと定めた。
【００１８】
ダイヤモンド被覆ドリルによるＣＦＲＰの切削において、切れ刃が結晶性ダイヤモンド単層で構成されると、結晶粒が大きく靭性が低いため、刃先で欠損およびチッピングを生じやすくなり、切れ味が低下し、早期に被削材であるＣＦＲＰにデラミネーション（剥離、バリ、カエリ、ムシレ等）を生じる原因となっていた。
また、ナノダイヤモンド単層の場合には、耐欠損性が高いものの、十分な耐摩耗性がないため、刃先が摩滅して切れ味が低下し、同様にＣＦＲＰにデラミネーションを生じた。
【００１９】
そこで、切れ刃のダイヤモンド被覆層を、結晶性ダイヤモンド層の表面にナノダイヤモンド層を被覆した構造とすることによって、切れ刃の耐衝撃性、靭性の向上を図り、欠損およびチッピングの発生を抑制し、さらに、切れ刃のナノダイヤモンド層のすくい面側表層に、平滑な非晶質カーボン膜を形成し、潤滑性、切屑排出性を向上させることにより、長期の使用にわたって、十分な加工精度を維持し、かつ耐摩耗性を発揮することができる。
【００２０】
また、切れ刃のナノダイヤモンド層の逃げ面側表層にも、平滑な非晶質カーボン膜を形成することにより、潤滑性、切屑排出性を向上させ、かつ、被削材との摩擦抵抗を低減させ、長期の使用にわたって、十分な加工精度を維持し、かつ耐摩耗性を発揮することができる。
【００２１】
上記のレーザ照射によって、切れ刃のナノダイヤモンド層のすくい面側の表層（あるいは、さらに逃げ面側の表層）には、ナノダイヤモンドを一部変性させ、表面粗さが０．１μｍ以下で、膜厚が１０〜２００ｎｍの非晶質カーボン膜を形成するが、上記非晶質カーボン膜の表面粗さＲａが０．１μｍを超える場合には、切屑排出性が低下するため、上記非晶質カーボン膜の表面粗さＲａを０．１μｍ以下と定めた。
【００２２】
また、上記非晶質カーボン膜の膜厚が１０ｎｍ未満では、長期の使用にわたっての潤滑性を維持することができないため、切屑排出性が十分ではない。一方、非晶質カーボン膜の膜厚が２００ｎｍを超えると耐摩耗性の低下傾向がみられることから、非晶質カーボン膜の膜厚は１０〜２００ｎｍと定めた。
粗加工においては切れ味と耐欠損性の両立が重要なため、切れ刃のすくい面側およびすくい面のみをレーザ加工しても切れ味の向上効果が得られ、工具寿命の延長が可能である。
しかし、図３に示すように、例えば、図１の最先端からＡおよび最先端からＢにかけて、切れ刃およびすくい面と逃げ面に形成されたナノダイヤモンド層を紫外線レーザ照射で除去することで、図３のように、切れ刃には、ナノダイヤモンド層によって被覆構成されたさらにシャープな切れ刃を形成するとともに、切れ刃のナノダイヤモンド層のすくい面側および逃げ面側の表層には、紫外線レーザによりナノダイヤモンドの一部が変性した平滑な非晶質カーボン膜を形成させることにより、若干刃先の靱性が低下するものの、切れ味が更に向上し、ＣＦＲＰの切削においてバリやデラミネーションが発生しにくく、一層の工具寿命延長が図ることもできる。レーザ加工時に表層に生じた非晶質カーボン層は、すくい面においては切りくずの排出性の向上に寄与し、逃げ面においてはワークとの摩擦抵抗を低減し、加工精度を向上させる効果がある。
【００２３】
また、切れ刃に形成するナノダイヤモンド層は、図３に示すように、切れ刃の最先端から結晶性ダイヤモンド膜までの最短距離が３〜１５μｍとなるようにする。
【００２４】
これは、切れ刃のナノダイヤモンド層の層厚が薄く、切れ刃の最先端から上記結晶性ダイヤモンド膜までの最短距離が３μｍ未満であるような場合には、シャープな切れ刃を形成することができず、長期の使用にわたっての加工精度の向上・維持を期待することができず、一方、その距離が１５μｍを超える場合には、チッピングを発生しやすくなるという理由による。
【００２５】
工具基体表面への結晶性ダイヤモンド層の成膜は、例えば、
フィラメント温度  ２３００  ℃、
反応圧力  ３０  Ｔｏｒｒ、
反応ガス流量  ＣＨ４：８０ｓｃｃｍ，Ｈ２：３０００ｓｃｃｍ、
の条件の熱フィラメント法で蒸着することによって成膜することができる。
【００２６】
また、ナノダイヤモンド層の成膜は、例えば、
フィラメント温度  ２２００  ℃、
反応圧力  ８  Ｔｏｒｒ、
反応ガス流量  ＣＨ４：６０ｓｃｃｍ，Ｈ２：１５００ｓｃｃｍ、
の条件の熱フィラメント法で成膜することができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明のダイヤモンド被覆工具は、工具基体表面に結晶性ダイヤモンド層が被覆形成され、かつ、切れ刃には、結晶性ダイヤモンド層上にナノダイヤモンド層が形成され、さらに、レーザによる加工後の切れ刃のナノダイヤモンド層のすくい面側の表層には、所定膜厚の平滑な非晶質カーボン膜が形成されており、シャープな切れ刃と耐衝撃性、潤滑性、切屑排出性にすぐれた特性を示す。
さらに、逃げ面にもレーザ加工を施すことにより、切れ刃のナノダイヤモンド層の逃げ面側の表層にも非晶質カーボン膜が形成され、シャープな切れ刃と耐衝撃性、潤滑性、切屑排出性を示し、ワークとの摩擦抵抗を低減し、加工精度を向上させる効果がある。
このことから、ＣＦＲＰの切削に用いた場合でも、チッピングを発生することなく、加工精度、切屑排出性にすぐれ、長期の使用にわたってすぐれた耐摩耗性を発揮し、工具の長寿命化が図られるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のダイヤモンド被覆工具のレーザ加工前の結晶性ダイヤモンド層とナノダイヤモンド層からなる切れ刃近傍の膜構造の概略断面模式図を示す。
【図２】本発明のダイヤモンド被覆工具のすくい面をレーザ加工した後、すくい面側の切れ刃のみに非晶質カーボン膜を形成した切れ刃近傍の膜構造の概略断面模式図を示す。
【図３】本発明のダイヤモンド被覆工具のすくい面、逃げ面をレーザ加工した後、切れ刃のすくい面側および逃げ面側の双方に非晶質カーボン膜を形成した切れ刃近傍の膜構造の概略断面模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
つぎに、この発明のダイヤモンド被覆工具を実施例により具体的に説明する。
【００３０】
ここでは、ＣＦＲＰの切削用エンドミルとして用いた場合の例を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、ドリル等の各種の切削工具にも適用可能である。
なお、ダイヤモンド被覆エンドミルによるＣＦＲＰの切削においては、切れ刃のシャープさに加え、切れ刃に耐衝撃性、靭性および耐摩耗性が要求されることから、本発明のダイヤモンド被覆切削工具は、ＣＦＲＰ切削用のダイヤモンド被覆エンドミルに好適といえる。
【実施例】
【００３１】
原料粉末として、いずれも１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を、表１に示される配合組成に配合し、ボールミルで９６時間湿式混合し、乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を６Ｐａの真空中、温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼結し、直径が１３ｍｍの工具基体形成用丸棒焼結体を形成し、さらに前記の丸棒焼結体から、研削加工にて、切刃部の直径×長さが１０ｍｍ×２２ｍｍの寸法、並びにねじれ角１０度の４枚刃スクエア形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体（エンドミル）１〜１０をそれぞれ製造した。
【００３２】
ついで、これらの超硬合金基体（エンドミル）１〜１０の表面をアセトン中で超音波洗浄し、乾燥した後、酸溶液によるエッチングおよび／またはアルカリ溶液によるエッチング処理を行い、さらに、ダイヤモンド粉末スラリー液を用いて超音波洗浄器で超音波処理を行なった後、
（ａ）上記超硬合金基体１〜１０をＣＶＤ装置に装入し、まず、表２に示される条件で、所定の平均層厚、平均粒径の結晶性ダイヤモンド層を蒸着形成し、
（ｂ）ついで、この上に、同じく表２に示される条件で、所定の平均層厚、平均粒径のナノダイヤモンド層を蒸着形成し、
（ｃ）ついで、上記結晶性ダイヤモンド層上にナノダイヤモンド層を蒸着形成した超硬合金基体を、レーザ加工装置に装着し、紫外線レーザ（波長：２６２ｎｍ）のレーザ光源を駆動し、焦点レンズを紫外線レーザの光軸方向に移動させ、紫外線レーザ光を試料ステージの中心と重なる位置で集光させ、ついで、試料ステージを移動させて、紫外線レーザを切れ刃に照射し、ガルバノスキャナでレーザを走査することで、切れ刃のすくい面側のナノダイヤモンド層およびすくい面の結晶性ダイヤモンド層上のナノダイヤモンド層の除去を行い、あるいは、さらに、切れ刃の逃げ面側のナノダイヤモンド層および逃げ面の結晶性ダイヤモンド層上のナノダイヤモンド層の除去を行い、
（ｄ）切れ刃のすくい面側のナノダイヤモンド層の表層、あるいは、さらに、切れ刃の逃げ面側のナノダイヤモンド層の表層には、表６に示す非晶質カーボン膜を形成した。
【００３３】
以上、（ａ）〜（ｄ）により、本発明ダイヤモンド被覆工具としての本発明被覆エンドミル１〜１５を製造した。
【００３４】
なお、本発明被覆エンドミル１〜１５のうち、本発明被覆エンドミル１〜１０については、切れ刃のすくい面側のナノダイヤモンド層の表層に、表６に示す非晶質カーボン膜を形成した。一方、本発明被覆エンドミル１１〜１５については、切れ刃のすくい面側及び逃げ面側のナノダイヤモンド層の表層に、表６に示す非晶質カーボン膜を形成した。
【００３５】
比較のために、
（ａ’）上記超硬合金基体をＣＶＤ装置に装入し、まず、表４に示される条件で、所定の平均層厚、平均粒径の結晶性ダイヤモンド層を蒸着形成し、
（ｂ’）ついで、同じく表４に示される条件で、所定の平均層厚、平均粒径のナノダイヤモンド層を蒸着形成し、
（ｃ’）ついで、上記結晶性ダイヤモンド層とナノダイヤモンド層を蒸着形成した超硬合金基体を、レーザ加工装置に装着し、紫外線レーザ（波長：２６２ｎｍ）のレーザ光源を駆動し、焦点レンズを紫外線レーザの光軸方向に移動させ、紫外線レーザ光を試料ステージの中心と重なる位置で集光させ、ついで、試料ステージを移動させて、紫外線レーザを切れ刃に照射し、ガルバノスキャナでレーザを走査することで、切れ刃のすくい面側のナノダイヤモンド層の除去、あるいは、さらに、切れ刃の逃げ面側のナノダイヤモンド層の除去を行い、
（ｄ’）切れ刃のすくい面側のナノダイヤモンド層の表層およびすくい面の結晶性ダイヤモンド層の表層、あるいは、さらに、切れ刃の逃げ面側のナノダイヤモンド層の表層には、表６に示す非晶質カーボン膜を形成した。
【００３６】
以上、（ａ’）〜（ｄ’）により、比較例ダイヤモンド被覆工具としての比較被覆エンドミル１〜１５を製造した。
【００３７】
なお、比較被覆エンドミル１〜１５のうち、比較被覆エンドミル１〜６、８〜１０については、切れ刃のすくい面側のナノダイヤモンド層の表層に、表６に示す非晶質カーボン膜を形成した。一方、比較被覆エンドミル１１〜１５について、切れ刃のすくい面側及び逃げ面側のナノダイヤモンド層の表層に、表６に示す非晶質カーボン膜を形成した。なお、比較被覆エンドミル７については、ナノダイヤモンド層の形成は行わなかった。
【００３８】
この結果得られた本発明被覆エンドミル１〜１５および比較被覆エンドミル１〜１５について、ナノダイヤモンド層と結晶性ダイヤモンド層の層厚を、走査型電子顕微鏡を用いて測定（縦断面測定）したところ、いずれも目標層厚と実質的に同じ平均層厚（５点測定の平均値）を示した。
【００３９】
また、切れ刃のすくい面側のナノダイヤモンド層の表層、切れ刃の逃げ面側のナノダイヤモンド層の表層に形成された非晶質カーボン膜をＡｒガスレーザより得られた可視光を用いたラマン分光分析により評価し、紫外線レーザの照射によりダイヤモンドのピークを示す１３３３ｃｍ-1のピークが消失したことを確認した。
また、非晶質カーボン膜からなる表層の表面粗さＲａはレーザ顕微鏡により１０箇所の１０μｍ四方の表面粗さの測定値の平均値として求めた。
ナノダイヤモンドの平均粒径は透過型電子顕微鏡により観察された界面と平行な１００ｎｍの線分を、１００ｎｍの線分に占めるダイヤモンド粒子の総数で割った値で算出した。
さらに、切れ刃の最先端から結晶性ダイヤモンド層までの最短距離は、試料を断面加工した後、マイクロスコープにより測定した。
【００４０】
表３、５、６に、これらの結果を示す。
【００４１】
【表１】
0005590334.tif 000002
【００４２】
【表２】
0005590334.tif 000003
【００４３】
【表３】
0005590334.tif 000004
【００４４】
【表４】
0005590334.tif 000005
【００４５】
【表５】
0005590334.tif 000006
【００４６】
【表６】
0005590334.tif 000007
つぎに、上記の本発明被覆エンドミル１〜１５および比較被覆エンドミル１〜１５について、ＣＦＲＰの切削評価を行い、本発明被覆エンドミルを使用することによるバリ抑制の効果について調べた。
上記の本発明被覆エンドミル１〜１５および比較被覆エンドミル１〜１５を使用して、厚み５ｍｍのＣＦＲＰを被削材として、
切削速度：１６０ｍ／ｍｉｎ．、
送り速度：０．０３  ｍｍ／ｔｏｏｔｈ、
テーブル送り：６００ｍｍ／分、
エアーブローおよび吸引
の条件で、乾式高速切削加工試験を行ない、バリが発生するまでの切削溝長を測定した。
試験結果を表７に示す。
【００４７】
【表７】
0005590334.tif 000008
表７に示される結果から、この発明のダイヤモンド被覆工具（エンドミル）は、ＣＦＲＰの切削に用いた場合でも、耐衝撃性にすぐれ、長期の使用にわたって、バリを発生することなく、すぐれた加工精度、切屑排出性、耐摩耗性を発揮するのに対して、比較被覆エンドミルは、耐衝撃性、耐チッピング性、耐摩耗性が劣り、バリが早期に生じることから、切削性能が満足できるものでないことは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
上述のように、この発明のダイヤモンド被覆工具は、すぐれた耐衝撃性、潤滑性、切屑排出性とすぐれた耐摩耗性を備えるものであって、加工精度が求められるＣＦＲＰの難削材の切削加工においては、長期の使用にわたってすぐれた切削性能を発揮するものである。
【符号の説明】
【００４９】
１              結晶性ダイヤモンド層
２              ナノダイヤモンド層
３              切れ刃の先端部
４              最先端
５              非晶質カーボン膜
６              最先端から結晶性ダイヤモンド層までの最短距離
７              工具基体
【図１】
0005590334.tif 000009
【図２】
0005590334.tif 000010
【図３】
0005590334.tif 000011