(57)【要約】      （修正有）【課題】通電式タッチセンサーに使用可能な表面被覆切削工具を提供する。【解決手段】硬質被覆層が、基体表面側から（ａ）１〜１０μｍの平均層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜を蒸着形成し、（ｂ）０．１μｍ以上の平均層厚の（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜を蒸着形成し、（ｃ）平均層厚０．１〜０．５μｍの（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜を蒸着形成した三層積層構造であることにより、前記下部層の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜はすぐれた耐摩耗性を示し、また、この上に積層される中間層の（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜は、すぐれた導電性を示し、さらに、上部層の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜はすぐれた耐酸化性を発揮するとともに絶縁材料であるが平均層層厚が１〜１０μｍとなるように制御した場合には、電流はここを通過し、中間層の（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜からなる導電層を経由し工具本体へ流れる。【選択図】図１
2014161962.tif 000002
【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の表面に硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具において、
前記硬質被覆層が、工具基体表面側から
（ａ）１〜１０μｍの平均総層厚を有し、かつ、組成式：（ＡｌαＣｒ１−α）Ｎ（αはＡｌとＣｒの合量に占めるＡｌの含有割合を示し、原子比で、０．３０≦α≦０．９９）で表されるＡｌとＣｒの複合窒化物層または組成式：（ＡｌαＣｒ１−α−βＭβ）Ｎ（但し、Ｍは、Ａｌ、Ｃｒを除く周期律表４ａ，５ａ，６ａ族の元素、Ｓｉ、Ｂ、Ｙのうちから選ばれた１種または２種以上の添加成分を示し、また、αはＡｌとＣｒとＭの合量に占めるＡｌの含有割合、βは同じくＭの含有割合をそれぞれ示し、原子比で、０．３０≦α≦０．９９、０．０１≦β≦０．１である）で表されるＡｌとＣｒあるいはＡｌとＣｒとＭの複合窒化物の１種または２種以上の積層からなる複合窒化物層、
（ｂ）０．１μｍ以上の平均層厚を有し、かつ、組成式：（Ｃｒ１−ＸＭＸ）（Ｎ１−ＹＣＹ）あるいは（Ｃｒ１−Ｘ−ＺＭＸＬＺ）（Ｎ１−ＹＣＹ）（但し、Ｘ、Ｙ、Ｚは、原子比で、０≦Ｘ≦０．５０、０≦Ｙ≦０．４、０．０１≦Ｚ≦０．１である、ＭはＣｒを除く４ａ、５ａ、６ａ族金属、Ｌは、Ｓｉ，Ｂ，Ｙの１種または２種以上）で表されるＣｒあるいはＣｒとＭもしくはＣｒとＭとＬの複合窒化物または複合炭窒化物層、
（ｃ）０．１〜０．５μｍの平均層厚を有し、かつ、組成式：（ＡｌαＣｒ１−α）Ｎ（αはＡｌとＣｒの合量に占めるＡｌの含有割合を示し、原子比で、０．３０≦α≦０．９９）で表されるＡｌとＣｒの複合窒化物層または組成式：（ＡｌαＣｒ１−α−βＭβ）Ｎ（但し、Ｍは、Ａｌ、Ｃｒを除く周期律表４ａ，５ａ，６ａ族の元素、Ｓｉ、Ｂ、Ｙのうちから選ばれた１種または２種以上の添加成分を示し、また、αはＡｌとＣｒとＭの合量に占めるＡｌの含有割合、βは同じくＭの含有割合をそれぞれ示し、原子比で、０．３０≦α≦０．９９、０．０１≦β≦０．１である）で表されるＡｌとＣｒあるいはＡｌとＣｒとＭの複合窒化物層、
の積層構造を有することを特徴とする通電式タッチセンサーを使用可能な表面被覆切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面被覆切削工具（以下、被覆工具という）に関し、さらに詳しくは、被覆工具と被削材との接触を電気的に検出できることを特徴とする通電式タッチセンサーで使用可能な被覆工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被覆工具と被削材との接触を検知する目的で、被削材と被覆工具に電源回路をつなぎ、通電を検知することによって被削材と被覆工具の接触を検知する、いわゆる通電式タッチセンサー機能が知られていた。
【０００３】
通電式タッチセンサーを使用する場合、被覆工具としては、工具の表面を電流が流れる必要があるため、例えば、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金または炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメットで構成された工具基体の表面に、導電性を有する組成式：（Ａｌ１−ＰＴｉＰ）Ｎまたは組成式：（Ａｌ１−Ｐ−ＱＴｉＰＭＱ）Ｎ（ここで、Ｍは、Ａｌ、Ｔｉを除く周期律表４ａ，５ａ，６ａ族の元素、Ｓｉ、Ｂ、Ｙのうちから選ばれた１種または２種以上の添加成分であり、また、Ｐ、Ｑは原子比によるＴｉ成分、Ｍ成分の含有割合を示す）を満足するＡｌとＴｉの複合窒化物層またはＡｌとＴｉとＭの複合酸化物からなる硬質被覆層（以下、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系皮膜とよぶ）を物理蒸着してなる被覆工具が知られている。
【０００４】
さらに、前記被覆工具が、例えば、図２に概略説明図で示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレーティング装置に前記の工具基体を装入し、ヒーターで装置内を、例えば、５００℃の温度に加熱した状態で、硬質被覆層の目標組成に対応した所定組成を有するＡｌ−Ｔｉ合金またはＡｌ−Ｔｉ−Ｍ合金がセットされたカソード電極（蒸発源）とアノード電極との間に、例えば、電流：９０Ａの条件でアーク放電を発生させ、同時に装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して、例えば、２Ｐａの反応雰囲気とし、一方、前記工具基体には、例えば、−１００Ｖのバイアス電圧を印加した条件で、工具基体の表面に、目標組成の（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系皮膜をそれぞれ蒸着することにより製造されることも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３６５５３９号公報
【特許文献２】特開平５−１８０６０８号公報
【特許文献３】特開２００８−１００３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の切削加工装置の自動化はめざましく、一方で切削加工に対する省力化および省エネ化、さらに低コスト化の要求は強く、これに伴い、切削工具には被削材の材種にできるだけ影響を受けない汎用性、すなわち、できるだけ多くの材種の切削加工が可能な切削工具が求められる傾向にあるが、その結果、切削工具の被覆材は、従来のような導電性を有する（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ系皮膜から、より、耐摩耗性にすぐれたＡｌとＣｒの複合窒化物層やＡｌとＣｒとＭの複合窒化物層（以下、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜とよぶ）を被覆材として用いるようになってきた。
ところが、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜は、導電性がなく、これらの被覆材をコーティングした切削工具は、通電式タッチセンサーを使用することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、耐摩耗性にすぐれると共に通電式タッチセンサーを使用可能な表面被覆切削工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者らは、前述のような観点から、通電式タッチセンサーを使用可能な耐摩耗性にすぐれた被覆工具を開発すべく、前記従来被覆工具に着目し、研究を行った結果、ＷＣ基超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットからなる工具基体の表面に、下部層として平均層厚１〜１０μｍの（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜を蒸着形成し、この上に、中間層として平均層厚０．１μｍ以上の（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜を蒸着形成し、さらに、その上に上部層として平均層厚０．１〜０．５μｍの（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜を蒸着形成し、３層積層構造からなる硬質被覆層を構成すると、下部層の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜はすぐれた耐摩耗性を示し、また、この上に積層される中間層の（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜は、すぐれた導電性を示し、さらに、上部層の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜はすぐれた耐酸化性を発揮するとともに絶縁材料であるが平均層層厚が１〜１０μｍとなるように制御した場合には、電流はここを通過し、中間層の（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜からなる導電層を経由し工具本体へ流れることで、通電式タッチセンサーを使用可能となることを確認した。
【０００９】
この場合、耐摩耗性の点で十分でなかった（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜は、前述のように平均総層厚０．１〜０．５μｍの上部層としての（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜と、１〜１０μｍの下部層としての（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜と組み合わせて使用することにより、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜が有する耐摩耗性が（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜の耐摩耗性を補完するとともに、これらの層からなる積層構造が全体としてあたかも１つの層のような働きをするため、従来（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜の課題であった耐摩耗性を向上させることができることを見出した。
さらに、（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜は、具体的には、組成式：（Ｃｒ１−ＸＭＸ）（Ｎ１−ＹＣＹ）あるいは（Ｃｒ１−Ｘ−ＺＭＸＬＺ）（Ｎ１−ＹＣＹ）（但し、Ｘ、Ｙ、Ｚは、原子比で、０≦Ｘ≦０．５０、０≦Ｙ≦０．４、０．０１≦Ｚ≦０．１である、ＭはＣｒを除く４ａ、５ａ、６ａ族金属、Ｌは、Ｓｉ，Ｂ，Ｙの１種または２種以上）で表されるＣｒあるいはＣｒとＭもしくはＣｒとＭとＬの複合窒化物層または複合炭窒化物層が後述する理由から特に適していることを見出した。
【００１０】
また、上部層として形成した（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ系皮膜は、導電性を有さないにもかかわらず、平均層厚を所定の範囲に収まるように制御することで、上部層の下部に形成した（Ｃｒ，Ｍ）Ｎ系皮膜が有する導電性を阻害することなく、通電式タッチセンサーを使用可能とすることを見出した。
【００１１】
本発明は、前述したような新規な知見に基づいて、鋭意実用化に向けた試験研究を重ねた結果完成したものであって、
「  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の表面に硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具において、
前記硬質被覆層が、工具基体表面側から
（ａ）１〜１０μｍの平均総層厚を有し、かつ、組成式：（ＡｌαＣｒ１−α）Ｎ（αはＡｌとＣｒの合量に占めるＡｌの含有割合を示し、原子比で、０．３０≦α≦０．９９）で表されるＡｌとＣｒの複合窒化物層または組成式：（ＡｌαＣｒ１−α−βＭβ）Ｎ（但し、Ｍは、Ａｌ、Ｃｒを除く周期律表４ａ，５ａ，６ａ族の元素、Ｓｉ、Ｂ、Ｙのうちから選ばれた１種または２種以上の添加成分を示し、また、αはＡｌとＣｒとＭの合量に占めるＡｌの含有割合、βは同じくＭの含有割合をそれぞれ示し、原子比で、０．３０≦α≦０．９９、０．０１≦β≦０．１である）で表されるＡｌとＣｒあるいはＡｌとＣｒとＭの複合窒化物の１種または２種以上の積層からなる複合窒化物層、
（ｂ）０．１μｍ以上の平均層厚を有し、かつ、組成式：（Ｃｒ１−ＸＭＸ）（Ｎ１−ＹＣＹ）あるいは（Ｃｒ１−Ｘ−ＺＭＸＬＺ）（Ｎ１−ＹＣＹ）（但し、Ｘ、Ｙ、Ｚは、原子比で、０≦Ｘ≦０．５０、０≦Ｙ≦０．４、０．０１≦Ｚ≦０．１である、ＭはＣｒを除く４ａ、５ａ、６ａ族金属、Ｌは、Ｓｉ，Ｂ，Ｙの１種または２種以上）で表されるＣｒあるいはＣｒとＭもしくはＣｒとＭとＬの複合窒化物層または複合炭窒化物層、
（ｃ）０．１〜０．５μｍの平均層厚を有し、かつ、組成式：（ＡｌαＣｒ１−α）Ｎ（αはＡｌとＣｒの合量に占めるＡｌの含有割合を示し、原子比で、０．３０≦α≦０．９９）で表されるＡｌとＣｒの複合窒化物層または組成式：（ＡｌαＣｒ１−α−βＭβ  ）Ｎ（但し、Ｍは、Ａｌ、Ｃｒを除く周期律表４ａ，５ａ，６ａ族の元素、Ｓｉ、Ｂ、Ｙのうちから選ばれた１種または２種以上の添加成分を示し、また、αはＡｌとＣｒとＭの合量に占めるＡｌの含有割合、βは同じくＭの含有割合をそれぞれ示し、原子比で、０．３０≦α≦０．９９、０．０１≦β≦０．１である）で表されるＡｌとＣｒあるいはＡｌとＣｒとＭの複合窒化物層、
の積層構造を有することを特徴とする通電式タッチセンサーを使用可能な表面被覆切削工具。」
に特徴を有するものである。
【００１２】
つぎに、本発明の被覆工具の硬質被覆層について、詳細に説明する。
【００１３】
なお、工具基体の側から第１層、第２層、第３層とする。
第１層：（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層の組成およびこれらの層の１種または２種以上の積層からなる複合窒化物層の平均総層厚：
（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層の構成成分であるＡｌ成分には硬質被覆層における高温硬さを向上させ、同Ｃｒ成分には高温強度を向上させ、また、ＡｌとＣｒの共存含有によって耐熱性を向上させる作用があり、さらに、Ｍ成分のうちの、Ａｌ、Ｃｒを除く周期律表４ａ，５ａ，６ａ族の元素、Ｓｉ、Ｂには硬質被覆層の耐摩耗性を向上させる作用があり、また、Ｙには硬質被覆層の高温耐酸化性を向上させる作用があるが、Ａｌの割合を示すα値がＣｒとの合量あるいはＣｒとＭの合量に占める割合（原子比、以下同じ）で０．３０未満になると、所定の高温硬さを確保することができず、これが耐摩耗性低下の原因となり、一方、Ａｌの割合を示すα値が同０．９９を越えると、相対的にＣｒの含有割合が減少し、高温強度を確保することができず、チッピングの発生を防止することが困難になり、さらに、Ｍ成分の含有割合を示すβ値がＡｌとＣｒとの合量に占める割合（原子比、以下同じ）で０．０１未満では、Ｍ成分を含有させたことによる耐摩耗性、高温耐酸化性等の特性向上が期待できず、一方、同β値が０．１を超えると、高温強度に低下傾向が現れるようになることから、α値を０．３０〜０．９９、β値を０．０１〜０．１と定めた。
【００１４】
また、その平均総層厚が１μｍ未満では、自身のもつすぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するには不十分であり、一方、その平均総層厚が１０μｍを越えると、皮膜の残留圧縮応力の蓄積により切刃部にチッピングが発生し易くなることから、その平均総層厚を１〜１０μｍと定めた。
【００１５】
第２層：（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層の組成および平均層厚
第２層には、（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層の構成成分であるＣｒ成分には硬質被覆層の高温強度を向上させ、また、Ｃｒを除く周期律表４ａ，５ａ，６ａ族の元素からなるＭ成分は必須成分ではないものの耐熱性を向上させる作用があり、さらに、Ｌ成分のうちＳｉ、Ｂには耐摩耗性を向上させる作用があり、また、Ｙに高温耐酸化性を向上させる作用があるが、Ｍ成分の含有割合を示すＸ値が０．５０を超えると、相対的にＣｒの含有割合が減少し、高温強度を確保することができず、チッピングの発生を防止することが困難になる。また、Ｌ成分の含有割合を示すＺ値がＣｒとＭとの合量に占める割合（原子比、以下同じ）で０．０１未満では、Ｌ成分を含有させたことによる耐摩耗性、高温耐酸化性等の特性向上が期待できず、一方、同Ｚ値が０．１を超えると、高温強度に低下傾向が現れるようになることから、Ｘ値を０〜０．５０、Ｚ値を０．０１〜０．１と定めた。
しかし、平均層厚が０．１μｍ未満では十分な電気伝導性が得られず通電式タッチセンサーに用いることができないため、その平均層厚を０．１μｍ以上と定めた。平均層厚の上限は特に限定しないが、（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層は第１層と比較して耐摩耗性が劣るため、総膜厚を一定とした場合、第２層は可能な限り薄くして第１層を厚くして耐摩耗性を向上させるとの観点から、第２層の平均層厚の上限は０．５μｍとすることが好ましい。なお、第２層は、通電式タッチセンサー用の電気伝導性を持たせるという作用の他に、（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層はいずれも第１層と共通にＣｒを含むため、第１層のＡｌとＣｒの複合窒化物層と第２層とを高い付着強度で形成することが可能である。特に高速高送りといった高負荷の加工において皮膜の損傷を遅らせ長寿命の加工が可能となるという作用も有している。
【００１６】
第３層：（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層の組成および平均層厚；
（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層の構成成分であるＡｌ成分には硬質被覆層における高温硬さを向上させ、同Ｃｒ成分には高温強度を向上させ、また、ＡｌとＣｒの共存含有によって耐熱性を向上させる作用があり、さらに、Ｍ成分のうちの、Ａｌ、Ｃｒを除く周期律表４ａ，５ａ，６ａ族の元素、Ｓｉ、Ｂには硬質被覆層の耐摩耗性を向上させる作用があり、また、Ｙには硬質被覆層の高温耐酸化性を向上させる作用があるが、Ａｌの割合を示すα値がＣｒとの合量あるいはＣｒとＭの合量に占める割合（原子比、以下同じ）で０．３０未満になると、所定の高温硬さを確保することができず、これが耐摩耗性低下の原因となり、一方、Ａｌの割合を示すα値が同０．９９を越えると、相対的にＣｒの含有割合が減少し、高温強度を確保することができず、チッピングの発生を防止することが困難になり、さらに、Ｍ成分の含有割合を示すβ値がＡｌとＣｒとの合量に占める割合（原子比、以下同じ）で０．０１未満では、Ｍ成分を含有させたことによる耐摩耗性、高温耐酸化性等の特性向上が期待できず、一方、同β値が０．１を超えると、高温強度に低下傾向が現れるようになることから、α値を０．３０〜０．９９、β値を０．０１〜０．１と定めた。
【００１７】
また、その平均層厚が０．１μｍ未満では、早期に摩耗し、すぐれた耐酸化性の効果を長期に発揮できない。一方、その平均層厚が０．５μｍを越えると、電流を第２層に伝えることができないため、通電式タッチセンサーを用いることが出来ない。したがって、その平均層厚を０．１〜０．５μｍと定めた。
【００１８】
そして、前記（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層からなる第１層および第３層と（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層からなる第２層によって構成される積層構造からなる硬質被覆層は、例えば、次のような方法によって蒸着形成することができる。
すなわち、図１に概略説明図で示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレーティング装置に工具基体を装入し、ヒーターで装置内を、例えば、５００℃の温度に加熱した状態で、装置内に所定組成のＡｌ−Ｃｒ合金あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金からなるカソード電極（蒸発源）と、Ｃｒ−Ｍ合金あるいはＣｒ−Ｍ−Ｌ合金からなるカソード電極（蒸発源）とを配置し、まず、アノード電極とＡｌ−Ｃｒ合金あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金からなるカソード電極（蒸発源）との間に、例えば、電流：９０Ａの条件でアーク放電を発生させ、同時に装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して、例えば、２Ｐａの反応雰囲気とし、一方、前記工具基体には、例えば、−１００Ｖのバイアス電圧を印加した条件で、工具基体表面に（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層を蒸着形成する。
アーク放電を停止した後、引き続いて、アノード電極とＣｒ−Ｍ合金あるいはＣｒ−Ｍ−Ｌ合金からなるカソード電極（蒸発源）との間に、前記同様にアーク放電を発生させ、同時に装置内に反応ガスとしてメタンガスおよび／または窒素ガスを導入して、例えば、２Ｐａの反応雰囲気とし、一方、前記基体には、例えば、−１００Ｖのバイアス電圧を印加した条件で、前記（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層の表面に（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層を蒸着形成し、アーク放電を停止した後、引き続いて、アノード電極とＡｌ−Ｃｒ合金あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金からなるカソード電極（蒸発源）との間に、例えば、電流：９０Ａの条件でアーク放電を発生させ、同時に装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して、例えば、２Ｐａの反応雰囲気とし、一方、前記工具基体には、例えば、−１００Ｖのバイアス電圧を印加した条件で、前記（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層の表面に（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層を蒸着形成する。
これにより、所定の平均層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層の１種または２種以上の積層の複合窒化物層からなる第１層と（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層からなる第２層と（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層からなる第３層の３層構造からなる硬質被覆層を蒸着形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の被覆工具は、硬質被覆層が３層積層構造を有し、工具基体表面に設けた第１層を構成する（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層の１種または２種以上の積層からなる複合窒化物層が、すぐれた高温硬さ、耐熱性、高温強度を有し、あるいは、さらにすぐれた耐摩耗性、高温耐酸化性を有し、また、第１層の上に形成した第２層を構成する（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層または（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層が、すぐれた導電性を有し、さらに、第２層の上に形成した第３層を構成する（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層が、薄く形成されているので電流を第２層に伝えることができると共に耐摩耗性、高温耐酸化性を発揮することから、硬質被覆層は全体として、すぐれた高温硬さ、耐熱性、高温強度等に加え、すぐれた耐酸化性を備えたものとなり、その結果、特にＴｉ合金、高硬度ステンレス鋼、Ｎｉ基耐熱合金等の高硬度難削材の、大きな発熱を伴い、かつ、切刃に対して高負荷のかかる高速高送り切削加工であっても、すぐれた耐チッピング性を示し、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するとともに、通電式タッチセンサーを使用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明被覆工具を構成する硬質被覆層を形成するのに用いたアークイオンプレーティング装置を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略正面図である。
【図２】比較被覆工具を構成する硬質被覆層を形成するのに用いた従来のアークイオンプレーティング装置の概略説明図である。
【図３】本発明被覆工具の硬質被覆層の形成工程の概念図である。
【図４】本発明被覆工具の硬質被覆層の別の形成工程の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎに、本発明の被覆工具を実施例により具体的に説明する。
【実施例１】
【００２２】
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、ＺｒＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ３Ｃ２粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＮ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７２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、焼結後、ＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８のインサート形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体Ａ−１〜Ａ−１０を形成した。
【００２３】
また、原料粉末として、いずれも０．５〜２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（質量比で、ＴｉＣ／ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ２Ｃ粉末、ＺｒＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示される配合組成に配合し、ボールミルで２４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２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、ＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８のインサート形状をもったＴｉＣＮ基サーメット製の工具基体Ｂ−１〜Ｂ−６を形成した。
【００２４】
（ａ）ついで、前記工具基体Ａ−１〜Ａ−１０およびＢ−１〜Ｂ−６のそれぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、図１に示されるアークイオンプレーティング装置内の回転テーブル上の中心軸から半径方向に所定距離離れた位置に外周部にそって装着し、前記回転テーブルを挟んで相対向する両側にカソード電極（蒸発源）を配置し、その一方にはカソード電極（蒸発源）として所定組成のＡｌ−Ｃｒ合金あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金電極を配置し、また、その他方にはカソード電極（蒸発源）として所定組成のＣｒ−Ｍ合金電極あるいはＣｒ−Ｍ−Ｌ合金電極を配置し、
（ｂ）まず、装置内を排気して０．１Ｐａ以下の真空に保持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した後、前記回転テーブル上で自転しながら回転する工具基体に−１０００Ｖの直流バイアス電圧を印加し、かつカソード電極の前記Ｃｒ−Ｍ合金電極あるいはＣｒ−Ｍ−Ｌ合金電極とアノード電極との間に１００Ａの電流を流してアーク放電を発生させることによって、前記工具基体表面を金属イオンによってボンバード洗浄し、
（ｃ）次に、装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して４Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記回転テーブル上で自転しながら回転する工具基体に−１００Ｖの直流バイアス電圧を印加し、かつカソード電極の前記Ａｌ−Ｃｒ合金電極あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金電極とアノード電極との間に１２０Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、前記工具基体の表面に、表３、表４に示される目標組成、目標層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層を蒸着形成した後、前記Ａｌ−Ｃｒ合金電極あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金電極のカソード電極（蒸発源）とアノード電極との間のアーク放電を停止し、
（ｄ）引き続いて装置内雰囲気を２Ｐａの窒素雰囲気および／またはメタン雰囲気に保持したままで、カソード電極（蒸発源）であるＣｒ−Ｍ合金電極あるいはＣｒ−Ｍ−Ｌ合金電極とアノード電極との間に１２０Ａの電流を流してアーク放電を発生させて、表３、表４に示される目標組成、目標層厚の（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層を蒸着形成し、
（ｅ）さらに、装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して４Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記回転テーブル上で自転しながら回転する工具基体に−１００Ｖの直流バイアス電圧を印加し、かつカソード電極の前記Ａｌ−Ｃｒ合金電極あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金電極とアノード電極との間に１２０Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、前記（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層の表面に、表３、表４に示される目標組成、目標層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層を蒸着形成し本発明被覆工具としての本発明表面被覆インサート（以下、本発明被覆インサートと云う）１〜３９をそれぞれ製造した。
（ｆ）この時、工具基体を保持する保持部材とインサートの間に所定の隙間を設けることにより、図３（ａ）に示すように蒸着源からの荷電粒子を工具基体に定着させて硬質被覆層を形成した時に、保持部材の端部と工具基体の間にできる隙間に荷電粒子が回り込み、硬質被覆層の端部が工具基体に対して、図３（ｂ）に示すように、徐々に膜厚が薄くなる傾斜形状となる。そのため、電気伝導層として機能する第２層は、硬質被覆層の端部において徐々に工具基体表面に近づき最終的に工具基体表面に接触するか十分な導電性が確保できるほど工具基体表面に近接する。このように本発明の硬質被覆層は、その端部において徐々に層厚が薄くなっていることによって、図３（ｃ）に示すように硬質被覆層の表面と工具基体との間の電気伝導性が確保される。
（ｇ）また、硬質被覆層を形成する別の方法として、図４に示すように、まず、工具基体の把持部分（硬質被覆層を形成しない部分）をマスキングし、第１層を形成する。次に、マスキング部材をわずかに後退させ、第１層とマスキング部材の間にわずかな隙間を作った状態で、第２層、第３層を順次、形成する。その結果、第２層は、第１層の端部を伝わるようにして工具基体表面に形成される。その結果、硬質被覆層の表面と工具基体との間の電気伝導性が確保される。
【００２５】
また、比較の目的で、これら工具基体Ａ−１〜Ａ−１０およびＢ−１〜Ｂ−６を、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、それぞれ図２に示されるアークイオンプレーティング装置に装入し、カソード電極（蒸発源）として所定組成のＡｌ−Ｃｒ合金あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金を装着し、まず、装置内を排気して０．１Ｐａ以下の真空に保持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した後、前記工具基体に−１０００Ｖの直流バイアス電圧を印加し、かつカソード電極のＡｌ−Ｃｒ合金あるいはＡｌ−Ｃｒ−Ｍ合金とアノード電極との間に１００Ａの電流を流してアーク放電を発生させることによって、前記工具基体表面を金属イオンでボンバード洗浄し、ついで装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して３Ｐａの反応雰囲気とすると共に、前記工具基体に印加するバイアス電圧を−１００Ｖに下げて、前記所定組成の各カソード電極とアノード電極との間にアーク放電を発生させ、前記工具基体Ａ−１〜Ａ−１０およびＢ−１〜Ｂ−６のそれぞれの表面に、表５、表６に示される目標組成および目標層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層で構成された硬質被覆層を蒸着形成することにより、比較被覆工具としての表面被覆インサート（以下、比較被覆インサートと云う）１〜１６をそれぞれ製造した。
【００２６】
なお、表面被覆インサートは、工具基体の全表面が被覆で覆われるため、第２層に導電性の層を設けても外部の電気回路によって工具と被削材との接触を検出することが困難になるため、工具ホルダーと接触する工具部分の硬質被覆層は、第三層（最表面層）を形成させず、第二層がむき出しになっている状態にする。そして、本発明被覆チップ１〜３９および比較被覆チップ１〜１６について、通電式タッチセンサーでの使用可否を確認した。この結果を表３〜６に示した。表３〜６において、○は、十分な導電性があり、通電式タッチセンサーを使用可能なものを示し、×は、ほとんど導電性がなく通電式タッチセンサーを使用できないものを示している。
【００２７】
つぎに、前記各種の被覆インサートを、いずれも工具鋼製バイトの先端部に固定治具にてネジ止めした状態で、本発明被覆インサート１〜３９および比較被覆インサート１〜１６について、
被削材：Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ（ＨＢ４００）の丸棒、
切削速度：    ５０ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ２．０ｍｍ、
送り：    ０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：    １０分、
の条件（切削条件Ａ）でのＴｉ合金の湿式連続高速高送り切削加工試験（通常の切削速度および送りは、それぞれ、３０ｍ／ｍｉｎ．、０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．）、
被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ６３０（ＨＢ３７０）の丸棒、
切削速度：  １３０ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：  ２．０ｍｍ、
送り：      ０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：    １０分、
の条件（切削条件Ｂ）でのステンレス鋼の湿式連続高速高送り切削加工試験（通常の切削速度および送りは、それぞれ、９０ｍ／ｍｉｎ．、０．２ｍｍ／ｒｅｖ．）、
被削材：Ｎｉ−１８Ｃｒ−３Ｍｏ−１８．５Ｆｅ−０．９Ｔｉ−１．０（Ｎｂ＋Ｔａ）−０．５Ａｌ（ＨＢ４５０）の丸棒、
切削速度：    ５０ｍ／ｍｉｎ．、
切り込み：    ２０ｍｍ、
送り：    ０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、
切削時間：    １０分、
の条件（切削条件Ｃ）でのＮｉ基耐熱合金の湿式連続高速高送り切削加工試験（通常の切削速度および送りは、それぞれ、３０ｍ／ｍｉｎ．、０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．）、
を行い、いずれの高速高送り切削加工試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表７、表８に示した。表３〜表８の結果からも分かるように、本発明被覆インサートは比較被覆インサートと同等の切削性能を維持するとともに、通電式タッチセンサーを使用可能な十分な導電性を維持していることが明らかである。
【００２８】
【表１】
2014161962.tif 000003
【００２９】
【表２】
2014161962.tif 000004
【００３０】
【表３】
2014161962.tif 000005
【００３１】
【表４】
2014161962.tif 000006
【００３２】
【表５】
2014161962.tif 000007
【００３３】
【表６】
2014161962.tif 000008
【００３４】
【表７】
2014161962.tif 000009
【００３５】
【表８】
2014161962.tif 000010
【実施例２】
【００３６】
実施例１と同様、いずれも１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ３Ｃ２粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、およびＣｏ粉末からなる原料粉末を、表１に示される配合組成に配合し、ボールミルで７２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３０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）Ａ−１〜Ａ−１０をそれぞれ製造した。
【００３７】
ついで、これらの工具基体（エンドミル）Ａ−１〜Ａ−１０の表面をアセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に示されるアークイオンプレーティング装置に装入し、前記実施例１と同一の条件で、表９に示される第１層および第３層を構成する目標組成および目標層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層、および、同じく表９に示される第２層を構成する目標組成および目標層厚の（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層とから構成される積層構造の硬質被覆層を蒸着形成することにより、本発明被覆工具としての本発明表面被覆超硬製エンドミル（以下、本発明被覆エンドミルと云う）１〜２７をそれぞれ製造した。
【００３８】
また、比較の目的で、前記工具基体（エンドミル）Ａ−１〜Ａ−１０の表面をアセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図２に示されるアークイオンプレーティング装置に装入し、前記実施例１と同一の条件で、表１０に示される目標組成および目標層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層からなる硬質被覆層を蒸着することにより、比較被覆工具としての表面被覆超硬製エンドミル（以下、比較被覆エンドミルと云う）１〜１０をそれぞれ製造した。
【００３９】
そして、本発明被覆エンドミル１〜２７および比較被覆エンドミル１〜１０について、実施例１と同様に通電式タッチセンサーでの使用可否を確認した。この結果を同じく表９、表１０に示した。
【００４０】
つぎに、前記本発明被覆エンドミル１〜２７および比較被覆エンドミル１〜１０について、
被削材−平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５０ｍｍのＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ（ＨＢ４００）の板材、
切削速度：            ６０ｍ／ｍｉｎ．、
溝深さ（切り込み）：    ５ｍｍ、
テーブル送り：        ９０ｍｍ／分、
の条件（切削条件Ｄ）でのＴｉ合金の湿式高速高送り溝切削加工試験（通常の切削速度およびテーブル送りは、それぞれ、４０ｍ／ｍｉｎ．、７０ｍｍ／分）、
被削材−平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ６３０（ＨＢ３７０）の板材、
切削速度：          １３０ｍ／ｍｉｎ．、
溝深さ（切り込み）：    ５ｍｍ、
テーブル送り：      ２５０ｍｍ／分、
の条件（切削条件Ｅ）でのステンレス鋼の湿式高速高送り溝切削加工試験（通常の切削速度およびテーブル送りは、それぞれ、９０ｍ／ｍｉｎ．、２００ｍｍ／分）、
被削材−平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５０ｍｍのＮｉ−１８Ｃｒ−３Ｍｏ−１８．５Ｆｅ−０．９Ｔｉ−１．０（Ｎｂ＋Ｔａ）−０．５Ａｌ（ＨＢ４５０）の板材、
切削速度：          １２０ｍ／ｍｉｎ．、
溝深さ（切り込み）：    ５ｍｍ、
テーブル送り：        ９０ｍｍ／分、
の条件（切削条件Ｆ）でのＮｉ基耐熱合金の湿式高速高送り溝切削加工試験（通常の切削速度およびテーブル送りは、それぞれ、４０ｍ／ｍｉｎ．、７０ｍｍ／分）、
をそれぞれ行い、いずれの高速高送り溝切削加工試験でも切刃部の外周刃の逃げ面摩耗幅が使用寿命の目安とされる０．１ｍｍに至るまでの切削溝長を測定した。この測定結果を表９、表１０にそれぞれ示した。
表９、表１０の結果からも分かるように、本発明被覆エンドミルは比較被覆エンドミルと同等の切削性能を維持するとともに、通電式タッチセンサーを使用可能な十分な導電性を維持していることが明らかである。
【００４１】
【表９】
2014161962.tif 000011
【００４２】
【表１０】
2014161962.tif 000012
【実施例３】
【００４３】
前記の実施例２で製造した直径が１３ｍｍの丸棒焼結体を用い、この丸棒焼結体から、研削加工にて、溝形成部の直径×長さがそれぞれ８ｍｍ×２２ｍｍの寸法、並びにねじれ角３０度の２枚刃形状をもったＷＣ基超硬合金製の工具基体（ドリル）Ａ−１〜Ａ−１０をそれぞれ製造した。
【００４４】
ついで、これらの工具基体（ドリル）Ａ−１〜Ａ−１０の切刃に、ホーニングを施し、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に示されるアークイオンプレーティング装置に装入し、前記実施例１と同一の条件で、表１１に示される目標組成および目標層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層、および、同じく表１１に示される目標組成および目標層厚の（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層、および、同じく表１１に示される目標組成および目標層厚の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層からなる３層積層構造の硬質被覆層を蒸着形成することにより、本発明被覆工具としての本発明表面被覆超硬製ドリル（以下、本発明被覆ドリルと云う）１〜２７をそれぞれ製造した。
【００４５】
また、比較の目的で、前記工具基体（ドリル）Ａ−１〜Ａ−１０の表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図２に示されるアークイオンプレーティング装置に装入し、前記実施例１と同一の条件で、表１２に示される目標組成および目標層厚を有する（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層からなる硬質被覆層を蒸着形成することにより、比較被覆工具としての表面被覆超硬製ドリル（以下、比較被覆ドリルと云う）１〜１０をそれぞれ製造した。
そして、本発明被覆ドリル１〜２７および比較被覆ドリル１〜１０について、実施例１と同様に通電式タッチセンサーでの使用可否を確認した。この結果を同じく表１１、表１２に示した。
【００４６】
つぎに、前記本発明被覆ドリル１〜２７および比較被覆ドリル１〜１０について、
被削材−平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５０ｍｍのＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ（ＨＢ４００）の板材、
切削速度：  ５０ｍ／ｍｉｎ．、
送り：    ０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．、
穴深さ：      ８ｍｍ、
の条件（切削条件Ｇ）でのＴｉ合金の湿式高速高送り穴あけ切削加工試験（通常の切削速度および送りは、それぞれ、３０ｍ／ｍｉｎ．、０．１ｍｍ／ｒｅｖ．）、
被削材−平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ６３０（ＨＢ３７０）の板材、
切削速度：  ８０ｍ／ｍｉｎ．、
送り：    ０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、
穴深さ：    ８ｍｍ、
の条件（切削条件Ｈ）でのステンレス鋼の湿式高速高送り穴あけ切削加工試験（（通常の切削速度および送りは、それぞれ、６０ｍ／ｍｉｎ．、０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．）、
被削材−平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５０ｍｍのＮｉ−１８Ｃｒ−３Ｍｏ−１８．５Ｆｅ−０．９Ｔｉ−１．０（Ｎｂ＋Ｔａ）−０．５Ａｌ（ＨＢ４５０）の板材、
切削速度：  ５０ｍ／ｍｉｎ．、
送り：    ０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．、
穴深さ：      ８ｍｍ、
の条件（切削条件Ｉ）でのＮｉ基耐熱合金の湿式高速高送り穴あけ切削加工試験（通常の切削速度および送りは、それぞれ、３０ｍ／ｍｉｎ．、０．１ｍｍ／ｒｅｖ．）、
をそれぞれ行い、いずれの湿式高速高送り穴あけ切削加工試験（水溶性切削油使用）でも先端切刃面の逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍに至るまでの穴あけ加工数を測定した。この測定結果を表１１、表１２にそれぞれ示した。
表１１、表１２の結果からも分かるように、本発明被覆ドリルは比較被覆ドリルと同等の切削性能を維持するとともに、通電式タッチセンサーを使用可能な十分な導電性を維持していることが明らかである。
【００４７】
【表１１】
2014161962.tif 000013
【００４８】
【表１２】
2014161962.tif 000014
【００４９】
この結果得られた本発明被覆工具としての本発明被覆インサート１〜３９、本発明被覆エンドミル１〜２７、および本発明被覆ドリル１〜２７の硬質被覆層を構成する（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層および（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層または（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層の組成、並びに、比較被覆工具としての比較被覆インサート１〜１６、比較被覆エンドミル１〜１０、および比較被覆ドリル１〜１０の（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層からなる硬質被覆層の組成を、透過型電子顕微鏡を用いてのエネルギー分散Ｘ線分析法により測定したところ、それぞれ目標組成と実質的に同じ組成を示した。
【００５０】
また、前記硬質被覆層を構成する各層の平均層厚を走査型電子顕微鏡を用いて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値（５ヶ所の平均値）を示した。
なお、前述した実施例では、いずれも第１層が単層であるものについて記載しているが、第１層の特性は、第２層により奏される電気導電性に影響を与えるものではないので、第１層が複数層からなる積層の場合であっても同様の効果が奏されることは言うまでもない。
【００５１】
表７〜１２に示される結果から、本発明被覆工具は、いずれも特にＴｉ合金、高硬度ステンレス鋼、Ｎｉ基耐熱合金等の高硬度難削材の、大きな発熱をともない、かつ、高負荷のかかる高速高送り切削加工でも、硬質被覆層の３層積層構造の第１層と第３層を構成する（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層が、すぐれた高温硬さ、耐熱性、高温強度、耐チッピング性、耐摩耗性を有し、同じく３層積層構造の第２層を構成する（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層が電気伝導性にすぐれるため、最外層である（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ層あるいは（Ａｌ，Ｃｒ，Ｍ）Ｎ層が耐酸化性を発揮しつつ、タッチセンサーの電流がここを通過し、中間層の電気伝導性が高い（Ｃｒ，Ｍ）ＮＣ層あるいは（Ｃｒ，Ｍ，Ｌ）ＮＣ層を経由して工具本体に流れることで、タッチセンサーとして使用可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
前述のように、本発明の被覆工具は、一般的な被削材の切削加工は勿論のこと、特にＴｉ合金、高硬度ステンレス鋼、Ｎｉ基耐熱合金等の高硬度難削材の高速高送り切削加工でもすぐれた耐摩耗性と耐溶着性を発揮し、長期に亘ってすぐれた切削性能を示すものであるとともに、導電性タッチセンサーとしても使用可能であることから、切削加工装置の自動化、並びに切削加工の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対応できるものである。
【図１】
2014161962.tif 000015
【図２】
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【図３】
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【図４】
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