(57)【要約】【課題】本発明の目的は、照度が十分ではない切削現場等においても十分な視認性を備えた刃先交換型切削チップを提供することにある。【解決手段】本発明の刃先交換型切削チップは、基材と、該基材上に形成された被覆層とを有するものであって、該基材は上面から下面に達する貫通孔を有しており、該上面または該下面は該貫通孔の周囲を３ｍｍ以下の幅をもって取り囲む孔周辺領域と、それ以外の領域である外周領域とを備え、該被覆層は、複数の層により構成されるものであり、該孔周辺領域の被覆層の最外層は外周領域の被覆層の最外層とは異なった色彩を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材上に形成された被覆層とを有する刃先交換型切削チップであって、
前記基材は、上面から下面に達する貫通孔を有しており、
前記上面または前記下面は、前記貫通孔の周囲を３ｍｍ以下の幅をもって取り囲む孔周辺領域と、それ以外の領域である外周領域とを備え、
前記被覆層は、複数の層により構成されるものであり、
前記孔周辺領域の被覆層の最外層は、前記外周領域の被覆層の最外層とは異なった色彩を有することを特徴とする刃先交換型切削チップ。
【請求項２】
前記孔周辺領域の最外層は、元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、およびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層であることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項３】
前記孔周辺領域の最外層は、ＴｉまたはＺｒの少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層であることを特徴とする請求項２記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項４】
前記外周領域の最外層は、Ａｌ2Ｏ3を含む層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。
【請求項５】
前記孔周辺領域は、その領域の形状またはその領域の前記最外層の色彩により、刃先交換型切削チップの種類を同定できるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具に着脱自在に取り付けて被削材の切削加工に用いられる刃先交換型切削チップ（スローアウェイチップ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、切削工具に着脱自在に刃先交換型切削チップを取り付け、各種の被削材を切削加工することが行なわれてきた（特許文献１〜９）。このような刃先交換型切削チップは、基材とその上に形成された被覆層とによって構成され、基材の上面から下面に達する貫通孔にピンやビス等を挿入することにより切削工具に取り付けられる。
【０００３】
このような刃先交換型切削チップにおいて、基材上に形成される被覆層は被削材と溶着しないことが望まれることから、耐溶着性に優れるアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等を最外層とする場合が多い。しかし、アルミナ等を最外層とすると外観色が黒色（または黒味を帯びた暗色）となるため、視認性が劣ることから照度が十分ではない切削現場等において切削工具に取り付けるのに時間がかかる等、その作業性に問題があった。しかも、その黒色の外観色から刃先交換型切削チップの種類を同定することは極めて困難であり、このため切削作業時において刃先交換型切削チップの種類を誤って選択し欠損や早期摩耗等の問題を発生する場合があった。これを防止するために刃先交換型切削チップの側面に種類名を蝕字することがあるが、この文字を確認するためには刃先交換型切削チップの収納ケースから刃先交換型切削チップを逐一取り出して確認する必要があり、照度が十分ではない切削現場等においてその確認をすることは不便であった。特に異なった種類の刃先交換型切削チップに対して同一形状のチップブレーカが形成されている場合においてその確認をすることを非常に困難なものとしていた。
【特許文献１】特表２００１−５２１９９１号公報
【特許文献２】特開平０８−２７７１８１号公報
【特許文献３】特開２００２−１４４１０８号公報
【特許文献４】特開２００４−１２２２６３号公報
【特許文献５】特開２００４−１２２２６４号公報
【特許文献６】特開２００４−２１６４８８号公報
【特許文献７】特開２００４−１９５５９５号公報
【特許文献８】特開２００１−３４７４０３号公報
【特許文献９】特表平０９−５１０５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような現状に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、照度が十分ではない切削現場等においても十分な視認性を備えた刃先交換型切削チップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の刃先交換型切削チップは、基材と、該基材上に形成された被覆層とを有するものであって、該基材は上面から下面に達する貫通孔を有しており、該上面または該下面は該貫通孔の周囲を３ｍｍ以下の幅をもって取り囲む孔周辺領域と、それ以外の領域である外周領域とを備え、該被覆層は、複数の層により構成されるものであり、該孔周辺領域の被覆層の最外層は外周領域の被覆層の最外層とは異なった色彩を有することを特徴とする。
【０００６】
また、孔周辺領域の最外層は、元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、およびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層であることが好ましく、ＴｉまたはＺｒの少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層であることがより好ましい。
【０００７】
また、外周領域の最外層は、Ａｌ2Ｏ3を含む層であることが好ましい。さらに、孔周辺領域は、その領域の形状またはその領域の最外層の色彩により、刃先交換型切削チップの種類を同定できるようにされていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の刃先交換型切削チップは、上記の通りの構成を有することにより、照度が十分ではない切削現場等において十分な視認性を備えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明では、図面を用いて説明しているが、本願の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。
【００１０】
＜刃先交換型切削チップ＞
本発明の刃先交換型切削チップは、基材と該基材上に形成された被覆層とを有するものである。図１に示したように、このような刃先交換型切削チップ１は、基材の上面２から下面３に達する貫通孔４を有するものであるが、この上面２（および下面３）は、一般に被削材を切削する際に切り屑と接触する側に位置し、すくい面と呼ばれる。また、この上面２と下面３とに交差する側面７は、切削加工時被削材自体と接触する側に位置することになり、これを逃げ面と呼ぶ。そして、すくい面と逃げ面とが交差する稜８に相当する部分が刃先稜線部と呼ばれ、切削に中心的に関与する部位となる。
【００１１】
なお、上記稜８に対しては、面取り加工を行なったり、アール（Ｒ）を有するように処理することができる。また、上面２（および下面３）には、チップブレーカと呼ばれる凹凸形状が形成されていても差し支えなく、また切削チップとしての形状はネガティブタイプのものであっても、ポジティブタイプのものであっても良い。
【００１２】
このような本発明の刃先交換型切削チップは、たとえばドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用等の用途に適用することが可能である。
【００１３】
なお、本発明で用いる上面、下面、貫通孔、側面、稜、すくい面、逃げ面および刃先稜線部という表現は、刃先交換型切削チップの表面部の各構成部分に対してのみ用いられるものではなく、基材に関する面や部分ならびに被覆層に対する相当部分に対しても用いられるものである。
【００１４】
＜基材＞
本発明の基材は、上面から下面に達する貫通孔を有するものである。本発明の刃先交換型切削チップは、この貫通孔にピンやビス等を挿入することにより切削工具（たとえば、バイト、カッター、ホルダなど）に取り付けられる。その取り付け方法としては、たとえばクランプオン式、レバーロック式、ピンロック式、ねじ止め式等が知られている。
【００１５】
このような貫通孔は、通常円形の断面（上面または下面に平行な断面）形状を有し上面の中央部に設けられるものであるが、これのみに限られるものではない。断面形状が円形の場合、その直径は刃先交換型切削チップ自体の大きさにもよるが概ね２ｍｍ〜８ｍｍ（たとえばチップ上面の内接円の直径の概ね３５〜６０％の長さに相当）である。また、貫通孔の高さ（深さ）は刃先交換型切削チップの厚みと等しくなる。なお、上記直径（形状）は上面から下面にかけて一定であっても良いし、異なっていても良い。
【００１６】
このような基材を構成する素材としては、刃先交換型切削チップの基材として知られる従来公知のものを特に限定なく使用することができる。たとえば、超硬合金（たとえばＷＣ基超硬合金、ＷＣの他、Ｃｏおよび／またはＮｉを含み、あるいはさらにＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｒ、Ｖ等の炭化物、窒化物、炭窒化物等を添加したものも含む）、サーメット（ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ等を主成分とするもの）、高速度鋼、セラミックス（炭化チタン、炭化硅素、窒化硅素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、およびこれらの混合体など）、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、または窒化硅素焼結体等をこのような基材の例として挙げることができる。このような基材として超硬合金を使用する場合、そのような超硬合金は、組織中に遊離炭素やε相と呼ばれる異常相を含んでいても本発明の効果は示される。
【００１７】
なお、これらの基材は、その表面が改質されたものであっても差し支えない。たとえば、超硬合金の場合はその表面に脱β層が形成されていたり、サーメットの場合には表面硬化層が形成されていても良く、このように表面が改質されていても本発明の効果は示される。
【００１８】
なお、上記上面または下面は、該貫通孔の周囲を３ｍｍ以下の幅をもって取り囲む孔周辺領域と、それ以外の領域である外周領域とを備えるものであるが、詳細は後述する。
【００１９】
＜被覆層＞
本発明の被覆層は、基材上に形成されるものであり、靭性や耐摩耗性等の特性を向上させ、刃先交換型切削チップの耐久性（寿命）を向上させる作用等を目的として形成されるものである。なお、このような被覆層は、基材上に形成されるものであるが、その基材に設けられている貫通孔の壁面に対しては形成されていても良いし、形成されていなくても良い。すなわち、本発明の被覆層は、基材の全面を覆うようにして形成されることが好ましいが、貫通孔の壁面やその他の部分において基材上に被覆層が形成されていない部分が含まれていても本発明の範囲を逸脱するものではない。
【００２０】
そして、本発明の被覆層は、複数の層により構成されるものであり、積層された各層のうち最上層（すなわち表面を構成する層）を最外層と表現するものとする。このような被覆層１１は、たとえば図２、図３に示されるように、上面２または下面３において貫通孔４の周囲を３ｍｍ以下の幅をもって取り囲む孔周辺領域５と、それ以外の領域である外周領域６とにおいて最外層の構成が異なっており、以ってその最外層の色彩が異なることを特徴としている。すなわち、本発明の被覆層１１において、孔周辺領域の被覆層の最外層は、外周領域の被覆層の最外層とは異なった色彩を有することを特徴としている。
【００２１】
なお、図２、図３においては、孔周辺領域５の最外層（この最外層を構成する層を便宜上第１最外層２１と記すこともある。つまり、図２、図３においては孔周辺領域５の最外層はこの第１最外層２１である）は、外周領域６において最外層となる層（この層を便宜上第２最外層２２と記すこともある。つまり、図２、図３においては外周領域６の最外層はこの第２最外層２２である）の上に積層された状態で形成されているが、本発明の最外層の積層状態はこのような態様のみに限定されるものではない。しかし、本発明の刃先交換型切削チップは後述のような製造方法により製造されることが好ましいことを考慮すると、本発明の第１最外層２１と第２最外層２２とをこのような積層状態（図２および図３には示されていないが下記のように第１最外層２１と第２最外層２２との間に下層２３が形成される場合を含む）で形成することは最も好適な態様であるといえる。
【００２２】
また、本発明の被覆層１１は、基材１０と最外層（第２最外層）との間、および／または第１最外層２１と第２最外層２２との間に下層２３を形成することが好ましいが、最外層が直接基材上に形成されていても本発明の範囲を逸脱するものではない。
【００２３】
本発明の被覆層は、このような最外層の構成を有することにより、照度が十分ではない切削現場等において十分な視認性を有するという優れた効果が示される。このため、チップを切削工具（たとえばバイトやカッターなどのチップを保持する工具を含む）に取り付ける際において、その取り付けに要する時間を極めて低減することができる。しかも、作業台等にチップを置いた場合、そのチップの存在を容易に認識することができることから、チップを作業台から誤って落下させる可能性をも有効に低減することができる。したがって、被覆層としてこのような構成の最外層が形成された本発明の刃先交換型切削チップは、極めて優れた作業特性を有したものとなる。
【００２４】
なお、このような被覆層は、０．０１μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有することが好ましく、より好ましくはその上限が３０μｍ、さらに好ましくは２０μｍ、その下限が０．１μｍ、さらに好ましくは１μｍである。０．０１μｍ未満では刃先交換型切削チップの耐久性を向上させる作用等を十分に示さない場合があり、５０μｍを超えても該作用に大差なく経済的に不利となる場合がある。
【００２５】
なお、このような被覆層は、後述のように化学的蒸着法（気相合成法）により形成されることが好ましいが、これのみに限られるものではない。
【００２６】
＜孔周辺領域の最外層＞
本発明の被覆層において孔周辺領域の最外層は、外周領域の最外層とは異なった色彩を有することを要する。これにより、優れた視認性を発揮することができる。
【００２７】
そして特に、この孔周辺領域の最外層は、金色や銀色等の明るい色彩を有していることが好ましい。通常、後述の外周領域の最外層は、その組成に起因して黒色等の暗色の色彩を有するため、孔周辺領域の最外層の色彩としてこのように明るい色彩を選択することにより外周領域の最外層との間に明瞭な色彩のコントラストを発現することができる。そしてこのように、孔周辺領域と外周領域との間に明瞭な色彩のコントラストを形成することにより、極めて良好な視認性を付与することができる。
【００２８】
ここで、孔周辺領域とは、上面または下面において貫通孔の周囲を３ｍｍ以下の幅をもって取り囲む領域であるが、この幅（貫通孔の周囲を取り囲むようにしてこの孔周辺領域を構成する幅、すなわち貫通孔の周囲から外周領域との境界部までの距離）は、より好ましくは２．５ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下である。３ｍｍを超えると視認性を向上させる効果が低下するとともに、その最外層を構成する組成等に起因して切削性能を低減させる場合があるため好ましくない。一方、孔周辺領域が形成される限り上記のような良好な視認性は発現するが、この幅が０．１ｍｍ未満では視認性が不十分となる場合があることから、その下限は０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２９】
なお、孔周辺領域の幅は、該領域の全域に亘って必ずしも同一である必要はない。３ｍｍ以下の幅となる限り、部分的にその幅が０．１ｍｍ未満となったり、あるいは０ｍｍとなる場合も含まれる。該領域の全域に亘ってその幅が同一でなくても、本発明の効果は示されるからである。なお、製造上の問題等から限られた範囲内においてたとえ３ｍｍを超える幅の部分が含まれていても、本発明の効果を示す限り本発明の範囲を逸脱するものではない。
【００３０】
このような孔周辺領域の最外層を構成する組成としては、外周領域の最外層と異なった色彩を有する限り、従来公知の刃先交換型切削チップの被覆層として知られるいずれの組成であっても採用することができ、その組成は特に限定されることはない。たとえばこのような孔周辺領域の最外層は、元素周期律表のＩＶａ族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等）、Ｖａ族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等）、ＶＩａ族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等）、Ａｌ、Ｓｉ、およびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層であることが好ましい。
【００３１】
上記化合物の具体例を挙げると、たとえばＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＢ2、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＢＮ、Ｔｉ2Ｏ3、ＴｉＺｒＣＮ、ＺｒＣ、ＺｒＯ2、ＨｆＣ、ＨｆＮ、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＳｉＣＮ、ＡｌＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＣＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＣＮ、ＺｒＣＮＯ、ＡｌＮ、ＡｌＣＮ、ＺｒＮ、ＴｉＡｌＣなどを挙げることができる。
【００３２】
上記に例示した組成の中でも特にＴｉまたはＺｒの少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層をこの最外層とすることが好ましい。ＴｉまたはＺｒの少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物は金色等の色彩を有しており、黒色の色彩を有する場合が多い外周領域の最外層との間で明瞭な色彩コントラストを発現することができ、特に良好な視認性を提供することができるためである。
【００３３】
なお、本発明において化合物を化学式で表す場合、原子比を特に限定しない場合は従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるものではない。たとえば単に「ＴｉＣＮ」と記す場合、「Ｔｉ」と「Ｃ」と「Ｎ」の原子比は５０：２５：２５の場合のみに限られず、また「ＴｉＮ」と記す場合も「Ｔｉ」と「Ｎ」の原子比は５０：５０の場合のみに限られない。これらの原子比は従来公知のあらゆる原子比が含まれるものとする。なお、これらの化合物は、その原子比により色彩が異なることがある。
【００３４】
なお、孔周辺領域の最外層は、上記のような化合物により形成されるばかりではなく、元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、およびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素のみによって構成することもできる。
【００３５】
なお、孔周辺領域の最外層は、０．０１μｍ以上５μｍ以下の厚みを有することが好ましく、より好ましくはその上限が３μｍ、さらに好ましくは１μｍ、その下限が０．０５μｍ、さらに好ましくは０．１μｍである。０．０１μｍ未満では良好な視認性を示さない場合があり、５μｍを超えても該作用に大差なく経済的に不利となる場合がある。
【００３６】
＜孔周辺領域の更なる機能＞
孔周辺領域は、外周領域との色彩コントラストにより上記のような良好な視認性を発揮する効果を有するものであるが、この孔周辺領域の形状またはこの領域の最外層の色彩により、刃先交換型切削チップの種類を同定できるように設計することができる。ここで、刃先交換型切削チップの種類とは、チップ自体の形状や基材の材質や被覆層の組成等のバリエーションを意味するものとする。チップ自体の形状のバリエーションとしては、たとえばチップブレーカの有無やその形状、コーナー部分のサイズや形状（一般にノーズＲとして表わされるもの）等が含まれる。
【００３７】
このような刃先交換型切削チップは、用途や被削材に対応して豊富な種類が存在するため、その外観から容易に刃先交換型切削チップの種類を同定することができると極めて有効である。しかし、刃先交換型切削チップは、前述のように耐溶着性に優れるアルミナ等を最外層とすることが有利であることから、その外観は一般に黒色を呈する。このため、その外観を一目するのみで刃先交換型切削チップの種類を同定することができないという問題がある。
【００３８】
そこで、本発明は、上記の孔周辺領域においてその領域の形状またはその領域の最外層の色彩により、刃先交換型切削チップの種類を同定できるようにし、上記の問題を解決したものである。すなわち、孔周辺領域の形状または孔周辺領域の最外層の色彩は、刃先交換型切削チップの特徴的な外観を構成するものとなるため、これらの形状または色彩と、刃先交換型切削チップの種類とを相関させることにより、刃先交換型切削チップの外観を一目するだけで刃先交換型切削チップの種類を極めて容易に同定することができることになる。換言すれば、本発明は、上記のような刃先交換型切削チップの孔周辺領域の形状またはその領域の最外層の色彩を目視することにより、刃先交換型切削チップの種類を同定する同定方法を提供するものである。
【００３９】
ここで、孔周辺領域の形状とは、外周領域との色彩コントラストにより視覚される形状であり、主として外周領域との境界部分に表れる形状をいう（孔周辺領域の内周は貫通孔の外郭に一致するため特徴的な形状とすることが一般に困難である）。しかしその形状は、上記の幅（貫通孔の周囲の３ｍｍ以下のもの）の範囲内に収まる限り特に限定されるものではない。このような形状としては、たとえば円形状（特に断らない限り貫通孔の断面形状は通常円形であるため本発明における孔周辺領域の形状は通常この円形状（略円形状）を呈する）に外周領域との境界部分を構成するもの、鋸歯状に外周領域との境界部分を構成するもの、波模様状に外周領域との境界部分を構成するもの、多角形等の幾何学模様状に外周領域との境界部分を構成するもの、花びら模様状に外周領域との境界部分を構成するもの等を挙げることができる。また、上記の孔周辺領域の幅自体の大小も上記でいう孔周辺領域の形状に含まれるものとする。また、孔周辺領域の色彩とは、その領域の最外層の色彩を示す。
【００４０】
そして、これらの形状または色彩と、刃先交換型切削チップの種類とを相関させるとは、たとえば刃先交換型切削チップの種類としてチップブレーカーが形成されているものは上記形状を鋸歯状のものとし、チップブレーカーの形成されていないものは上記形状を円形状のものとするような態様、あるいはコーナー部分が特定の形状となるものは上記色彩を金色とし、コーナー部分がそれ以外の形状となるものは上記色彩を銀色とするような態様、等をその一例として挙げることができる。なお、上記のような態様において孔周辺領域の形状および色彩の両者を刃先交換型切削チップの種類と相関させることも勿論可能である。
【００４１】
＜外周領域の最外層＞
本発明の被覆層において外周領域の最外層は、上記孔周辺領域の最外層と異なった色彩を有していることを要する。ここで、外周領域とは、上面または下面における上記孔周辺領域以外の領域をいい、通常被削材の切削に関与するのはこの外周領域である。
【００４２】
このような外周領域の最外層は、上記の通り、孔周辺領域の最外層と異なった色彩を有する限り、その組成は特に限定されることはなく、従来公知の刃先交換型切削チップの被覆層として知られるいずれの組成であっても採用することができる。たとえば上記の孔周辺領域の最外層を構成する化合物として挙げられている化合物と同様の化合物により形成することができる。
【００４３】
しかし、このような外周領域の最外層は、Ａｌ2Ｏ3を含む層であることが特に好ましい。Ａｌ2Ｏ3は被削材に対する耐反応性に優れているため、この外周領域に被削材が溶着することもなく、以って被削材の加工面を鏡面のような良好な状態に仕上げることができるためである。また、Ａｌ2Ｏ3は黒色に近い外観を有するため、孔周辺領域の最外層との間で良好な色彩コントラストを容易に提供することができるというメリットも有している。
【００４４】
ここで、Ａｌ2Ｏ3を含む層とは、その層の一部として少なくともＡｌ2Ｏ3を含んでいること（５０質量％以上含まれていればＡｌ2Ｏ3を含むものとみなす）を意味し、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3（Ａｌ2Ｏ3にＺｒやＹが添加されたとみることもできる）等を含むことができるとともに、塩素、炭素、ホウ素、窒素等を含んでいても良い。一方、Ａｌ2Ｏ3を含む層は、不可避不純物を除く組成の全てがＡｌ2Ｏ3である場合も含まれる。なお、Ａｌ2Ｏ3は、その結晶構造は特に限定されず、たとえばα−Ａｌ2Ｏ3、κ−Ａｌ2Ｏ3、γ−Ａｌ2Ｏ3またはアモルファス状態のＡｌ2Ｏ3が含まれるとともに、これらが混在した状態も含まれる。しかし、Ａｌ2Ｏ3としては、特にα−Ａｌ2Ｏ3が好ましい。耐摩耗性に特に優れているためである。
【００４５】
なお、このような外周領域の最外層は、０．１μｍ以上２０μｍ以下の厚みを有することが好ましく、より好ましくはその上限が１５μｍ、さらに好ましくは１０μｍ、その下限が０．５μｍ、さらに好ましくは１μｍである。０．１μｍ未満では良好な耐摩耗性を示さない場合があり、２０μｍを超えても該作用に大差なく経済的に不利となる場合がある。
【００４６】
＜孔周辺領域の最外層と外周領域の最外層の最適な組み合せ＞
上記の通り、孔周辺領域の最外層としてはＴｉまたはＺｒの少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層を採用し、かつ外周領域の最外層としてはＡｌ2Ｏ3を含む層を採用することが特に好ましい。このような構成とすることにより、孔周辺領域の最外層の色彩が金色等の明るいものとなり、外周領域の最外層が黒色となるため、特に優れた色彩のコントラストを提供することができ、極めて視認性に優れたものとなる。しかも、切削に関与する外周領域が被削材の耐溶着性に優れたＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されるため、優れた切削性能を兼ね備えたものとなる。
【００４７】
これに対して、上記両領域の色彩を相違させるには上記とは逆の構成、すなわち孔周辺領域をＡｌ2Ｏ3を含む層で構成し、外周領域をＴｉまたはＺｒの少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層で構成することも考えられる。しかし、このような構成においては、視認性を提供することはできるものの、用途によっては外周領域に被削材が溶着する場合があるため、好ましくない場合がある。
【００４８】
＜下層＞
本発明の被覆層は、基材と最外層との間、および／または第１最外層と第２最外層との間に下層を形成することが好ましい。これにより、基材と最外層との密着性や第１最外層と第２最外層との密着性をさらに向上させることができる。このような下層は、１以上の層により形成することができ、その組成は特に限定されない。たとえば、上記の孔周辺領域の最外層を構成する化合物と同様の化合物により形成することができる。そのような化合物としてはたとえば、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣ、ＺｒＣＮ、ＴｉＺｒＣＮ、Ｔｉ2Ｏ3等を挙げることができる。これらの化合物は、とりわけ外周領域の最外層としてＡｌ2Ｏ3を含む層が形成されている場合に、この層と基材との密着性またはこの層と孔周辺領域の最外層との密着性を好適に向上させることができるため好ましい。
【００４９】
＜その他の構成＞
本発明の被覆層の上記構成、特に孔周辺領域と外周領域の構成は、基材の上面または下面のいずれか一方の面において構成されていれば良いが、上面および下面の双方において構成されていても良い。
【００５０】
たとえば、本発明の刃先交換型切削チップの形状がポジティブ型チップ（すくい面と逃げ面とが鋭角をなして交差するもの）である場合は、上面のみがすくい面となるため上面のみにおいて上記構成が形成されていれば良いのに対して、ネガティブ型チップ（すくい面と逃げ面とが９０°以上の角度をなして交差するもの）である場合は、上面と下面の双方がすくい面となり得るため、上面と下面の双方において上記構成とすることができる。なお、いずれの場合にせよ、貫通孔が形成されている面である限り、いずれか一方の面を上面とし、その他方の面を下面とすることは呼称上の便宜的なものであって、特に限定されるものではない。
【００５１】
なお、本発明の側面（逃げ面）における被覆層の構成は特に限定されず、いかなる構成であっても差し支えない。しかしながら、下記の製造方法により製造されることが好ましいことを考慮すると、たとえば図２に示したように側面７における被覆層の構成は、上記外周領域における被覆層の構成と同一のものとすることが好ましい。
【００５２】
＜製造方法＞
本発明の刃先交換型切削チップは、次のようにして製造することができる。すなわち、まず基材上に被覆層を化学的蒸着（ＣＶＤ）法により形成する。この場合、図４に示したように、基材１０の全面に対して下層２３を形成し、その全面に対して第２最外層２２を形成し、さらにその全面に対して第１最外層２１を形成する。なお、図４には示していないが第２最外層２２の全面に対して下層２３をさらに形成し、その下層２３の全面に対して第１最外層２１を形成することにより、第２最外層と第１最外層２１との間にさらに下層２３を形成するようにしても良い。なお、図４において下層２３は、便宜的に１層として形成されているが、２以上の層であっても差し支えない。
【００５３】
上記において、化学的蒸着法の条件としては特に限定なく従来公知の条件を採用することができる。ただし下層２３は、少なくともその１層をＭＴ−ＣＶＤ（ｍｅｄｉｕｍ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ＣＶＤ）法により形成することが好ましく、特にその方法により形成した耐摩耗性に優れるＴｉＣＮ（炭窒化チタン）層を備えることが最適である。従来のＣＶＤ法は、約１０２０〜１０３０℃で成膜を行なうのに対して、ＭＴ−ＣＶＤ法は約８５０〜９５０℃という比較的低温で行なうことができるため、成膜の際加熱による基材のダメージを低減することができるからである。したがって、ＭＴ−ＣＶＤ法により形成した層は、基材に近接させて備えることがより好ましい。また、成膜の際に使用するガスは、ニトリル系のガス、特にアセトニトリル（ＣＨ3ＣＮ）を用いると量産性に優れて好ましい。
【００５４】
なお、上記のようなＭＴ−ＣＶＤ法により形成される層と、ＨＴ−ＣＶＤ（ｈｉｇｈ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ＣＶＤ、上記でいう従来のＣＶＤ）法により形成される層とを積層させた複層構造のものとすることにより、これらの被覆層の層間の密着力が向上する場合があり、好ましい場合がある。なお、被覆層は、物理的蒸着法（イオンプレーティング法、スパッタリング法等）により形成することもできる。
【００５５】
次いで、上記のように全面に被覆層を形成した基材１０に対して、図４に示したように貫通孔４の開口部を、たとえば治具２０を用いてチャック（保持）する。この場合、治具２０は、その一部（凸部２５）が貫通孔４に挿入されるとともに凸部以外の部分（被覆層が形成された基材１０に対面する部分）が孔周辺領域５を覆うようにしてチャックする（このように孔周辺領域５を覆うことができるものであれば、このような治具２０に代えて他の手段を用いることも可能である。なお、図４は、凸部２５が貫通孔４に挿入される前の状態を示している）。換言すれば、この治具２０の凸部２５以外の部分により覆われた被覆層の部位が孔周辺領域５となり、以ってこの孔周辺領域５の幅は治具２０の上記部分の大きさにより調整されるものとなる。なお、孔周辺領域の形状もこの治具２０の形状（基材１０に対面する外郭形状）により調整することができる。
【００５６】
続けて、このように貫通孔４の開口部に治具２０の凸部２５を挿入した状態で、基材を回転させながら治具２０により覆われていない部分の第１最外層２１（第２最外層２２と第１最外層２１との間に下層２３を形成した場合は第１最外層２１とその下層２３との両者。以下同じ）を除去する。これにより、治具２０により覆われた孔周辺領域５には第１最外層２１が残存するのに対して、それ以外の領域である外周領域では第２最外層が表面に露出した状態となり、以って孔周辺領域と外周領域とにおいて最外層の色彩が異なった本発明の刃先交換型切削チップが得られる。すなわち、このようにして得られた刃先交換型切削チップは、孔周辺領域の最外層が第１最外層で形成され、外周領域の最外層が第２最外層により形成されたものとなる。
【００５７】
なお、上記第１最外層２１を除去する工程は、ブラシ法やブラスト法を採用することが好ましい。ブラシ法とは、各種のブラシを用いて研磨する方法であり、ブラスト法とは、各種の研磨材粒子を吹き付けることにより研磨する方法である。しかしながら、これらの方法のみに限定されることはなく従来公知の方法を採用することができる。すなわち、このような第１最外層の除去方法としては、ショットピーニング法、バレル法、バフ布による研磨法等を採用することもできる。
【００５８】
このようにして、本発明の刃先交換型切削チップを極めて生産性高く製造することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６０】
＜実施例１＞
まず、２．０質量％のＴｉＣ、３．０質量％のＴａＣ、５．０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（上面／下面と側面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、切削チップＣＮＭＡ１２０４０８（ＪＩＳ  Ｂ  ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の刃先交換型切削チップの基材を得た。この基材は、１つの上面と１つの下面と４つの側面とを有し、上面の中央部において上面から下面に達する貫通孔（直径５．１６ｍｍ）を有していた。なお、この基材の表面には厚み１３μｍの脱β層が形成されていた。
【００６１】
次いで、この基材の全面に対して、下層から順に下記の被覆層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、基材の表面側から順に、０．５μｍのＴｉＮ層、７．５μｍのＴｉＣＮ層（ＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成）、０．８μｍのＴｉＢＮ層、４．２μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層、０．２μｍのＴｉＣＮ層をそれぞれ形成した。この被覆層において、０．５μｍのＴｉＮ層と７．５μｍのＴｉＣＮ層と０．８μｍのＴｉＢＮ層が下層であり、４．２μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層が第２最外層であり、最表面の０．２μｍのＴｉＣＮ層が第１最外層である。このようにして、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８で規定されるＰ１０に相当する刃先交換型切削チップを作製した。
【００６２】
そして、このようにして作製された刃先交換型切削チップに対して、以下の処理方法Ａ〜Ｇをそれぞれ実施した。処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを施して得られる各刃先交換型切削チップが本発明の実施例であり、処理方法Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを施して得られる各刃先交換型切削チップは比較例である。
【００６３】
（処理方法Ａ）
上記の刃先交換型切削チップに対して、前述の図４のようにして治具２０を用いてチャックした。すなわち、治具２０の凸部２５を基材１０の貫通孔４に挿入するとともにその治具２０の他の部分（凸部２５以外の部分）が孔周辺領域５を覆うようにしてチャックした。引き続き、このように治具２０によりチャックされた基材１０を回転させながらブラスト法（研磨材粒子として平均粒径５０μｍのアルミナ粒子を０．２ＭＰａで噴射させる湿式ブラスト法）による処理を実施することにより、治具２０で覆われた部分以外の第１最外層を除去し、その部分に第２最外層を露出させることにより刃先交換型切削チップを製造した。このようにして得られた刃先交換型切削チップは、基材と、該基材上に形成された被覆層とを有するものであって、該基材は上面から下面に達する貫通孔を有しており、該上面および該下面は該貫通孔の周囲を０．３〜１．２ｍｍの幅をもって取り囲む孔周辺領域と、それ以外の領域である外周領域とを備え、該被覆層は、複数の層により構成されるものであり、該孔周辺領域の被覆層の最外層（すなわち第１最外層（ＴｉＣＮ層の場合はピンク色））は外周領域の被覆層の最外層（すなわち第２最外層（α−Ａｌ2Ｏ3層の場合は黒色））とは異なった色彩を有していた。なお、孔周辺領域の幅が０．３〜１．２ｍｍというように範囲をもって表されているのは治具２０により精密に孔周辺領域を覆ったが研磨材粒子の一部が回り込んで治具２０で覆われた部分の第１最外層の一部が除去されてしまったためである（以下の処理方法において同じ）。
【００６４】
（処理方法Ｂ）
処理方法Ａにおいて、異なった治具２０を用いてチャックを行なうことにより孔周辺領域の幅を０〜０．９ｍｍとしたことを除き、他は全て処理方法Ａと同様にして刃先交換型切削チップを得た（ただし幅が０ｍｍとなる部分は一部のみであった）。
【００６５】
（処理方法Ｃ）
処理方法Ａにおいて、図４における治具２０に代えて図５に示したボルト２６とナット２７とにより基材１０（刃先交換型切削チップ）をチャックするとともに、ブラスト法に代えてブラシ法（Ｎｏ．３２０のダイヤモンドブラシを使用）による処理を実施することにより、孔周辺領域の幅を０．７〜１．６ｍｍとした刃先交換型切削チップを得た。
【００６６】
なお、図５は、ボルト２６の軸部を基材１０の貫通孔４に挿入するとともにそのボルト２６の頭部が孔周辺領域５を覆うようにしてチャックすることを表わしている（図５は、完全にチャックする前の状態を示している）。また、図５のようにしてまず上面を処理した後、上下面を逆にして（すなわち刃先交換型切削チップを裏返して）同様の処理をすることにより下面にも同様の処理を施すことになる。
【００６７】
（処理方法Ｄ）
処理方法Ａにおいて、ブラスト法による処理を行なわないことを除き、他は全て処理方法Ａと同様にして刃先交換型切削チップを得た。この刃先交換型切削チップは、その全面が第１最外層で覆われており、よって孔周辺領域の最外層と外周領域の最外層とは同じ色彩（すなわち第１最外層の色彩）を有していた。
【００６８】
（処理方法Ｅ）
処理方法Ａにおいて、治具２０によるチャックを行なうことなく基材の上面、下面および側面に対してブラスト法による処理を行なうことにより基材の上面、下面および側面において第１最外層を除去することを除き、他は全て処理方法Ａと同様にして刃先交換型切削チップを得た。この刃先交換型切削チップは、その上面、下面および側面が第２最外層で覆われており、よって孔周辺領域の最外層と外周領域の最外層とは同じ色彩（すなわち第２最外層の色彩）を有していた。
【００６９】
（処理方法Ｆ）
上記の各処理方法で用いた刃先交換型切削チップに代えて、被覆層として第１最外層を形成しないことを除き他は全て同じ構成の刃先交換型切削チップを用い、かつ上記の各処理方法におけるブラスト法やブラシ法による処理を何等行なわなかった。この刃先交換型切削チップは、その上面、下面および側面が第２最外層で覆われており、よって孔周辺領域の最外層と外周領域の最外層とは同じ色彩（すなわち第２最外層の色彩）を有していた。
【００７０】
（処理方法Ｇ）
処理方法Ａで用いた治具２０とは異なった治具を用いてチャックを行なうことにより孔周辺領域の幅を３．２〜４．５ｍｍとしたことを除き、他は全て処理方法Ａと同様にして刃先交換型切削チップを得た。
【００７１】
そして、上記のような各処理を実施した各刃先交換型切削チップに対して、以下の脱着試験および切削試験を行なった。
【００７２】
＜脱着試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々１００個ずつ準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１００個について、工作機械のコレットに取り付けられたホルダＰＴＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）製）に対して取り付けおよび取り外しを行なった（作業場所の照度は２００ｌｕｘであった）。各刃先交換型切削チップは頂角が８０°となる４コーナーを切れ刃とし、このような取り付けおよび取り外しを合計４００回行ない、その所要時間およびチップが作業台から落下した回数を測定した。その結果を以下の表１に示す。
【００７３】
＜切削試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１個を、工作機械のコレットに取り付けられたホルダ（上記脱着試験に用いたものと同じもの）に取り付け、以下の条件による切削試験を行なうことにより逃げ面平均摩耗量（ＶB）を測定した。その結果を以下の表１に示す。逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
【００７４】
（切削条件）
被削材：ＳＣＭ４４０
切削速度：２１５ｍ／分
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：１０分
【００７５】
【表１】
2008105149.tif 000003
【００７６】
上記表１より明らかなように、実施例の刃先交換型切削チップは、比較例の刃先交換型切削チップに比し、脱着の所要時間が短くまたチップが作業台から落下した回数も少なかったことから視認性に優れていることが確認された。さらに、実施例の刃先交換型切削チップは、いずれも逃げ面平均摩耗量が小さかったことから、被覆層の耐摩耗性および靭性が良好であることが確認された。
【００７７】
＜実施例２＞
まず、３．０質量％のＴｉＣ、３．０質量％のＴａＣ、０．５質量％のＮｂＣ、８．０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（上面／下面と側面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、切削チップＣＮＭＡ１２０４０８（ＪＩＳ  Ｂ  ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の刃先交換型切削チップの基材を得た。この基材は、１つの上面と１つの下面と４つの側面とを有し、上面の中央部において上面から下面に達する貫通孔（直径５．１６ｍｍ）を有していた。なお、この基材の表面には厚み２１μｍの脱β層が形成されていた。
【００７８】
次いで、この基材の全面に対して、下層から順に下記の被覆層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、基材の表面側から順に、０．４μｍのＴｉＮ層、６．１μｍのＴｉＣＮ層（ＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成）、０．２μｍのＴｉＡｌＯＮ層、３．３μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層、０．２μｍのＴｉＣＮ層をそれぞれ形成した。この被覆層において、０．４μｍのＴｉＮ層と６．１μｍのＴｉＣＮ層と０．２μｍのＴｉＡｌＯＮ層が下層であり、３．３μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層が第２最外層であり、最表面の０．２μｍのＴｉＣＮ層が第１最外層である。このようにして、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８で規定されるＰ２０に相当する刃先交換型切削チップを作製した。
【００７９】
そして、このようにして作製された刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の処理方法Ａ〜Ｇをそれぞれ実施した。処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを施して得られる各刃先交換型切削チップが本発明の実施例であり、処理方法Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを施して得られる各刃先交換型切削チップは比較例である。
【００８０】
そして、これらの各刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の脱着試験および以下の切削試験を行なった。これらの結果を以下の表２に示す。
【００８１】
＜切削試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１個を、工作機械のコレットに取り付けられたホルダ（実施例１の脱着試験に用いたものと同じもの）に取り付け、以下の条件による切削試験を行なうことにより逃げ面平均摩耗量（ＶB）を測定した。逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
【００８２】
（切削条件）
被削材：ＳＣＭ４３５（溝入材）
切削速度：２４５ｍ／分
送り：０．３２ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：１５分
【００８３】
【表２】
2008105149.tif 000004
【００８４】
上記表２より明らかなように、実施例の刃先交換型切削チップは、比較例の刃先交換型切削チップに比し、脱着の所要時間が短くまたチップが作業台から落下した回数も少なかったことから視認性に優れていることが確認された。さらに、実施例の刃先交換型切削チップは、いずれも逃げ面平均摩耗量が小さかったことから、被覆層の耐摩耗性および靭性が良好であることが確認された。
【００８５】
＜実施例３＞
まず、０．５質量％のＴｉＣ、２．０質量％のＴａＣ、１０．０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（上面／下面と側面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、切削チップＣＮＭＡ１２０４０８（ＪＩＳ  Ｂ  ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の刃先交換型切削チップの基材を得た。この基材は、１つの上面と１つの下面と４つの側面とを有し、上面の中央部において上面から下面に達する貫通孔（直径５．１６ｍｍ）を有していた。なお、この基材の表面には厚み１２μｍの脱β層が形成されていた。
【００８６】
次いで、この基材の全面に対して、下層から順に下記の被覆層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、基材の表面側から順に、０．４μｍのＴｉＮ層、４．３μｍのＴｉＣＮ層（ＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成）、０．４μｍのＴｉＮ層、２．１μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層、０．２μｍのＴｉＣＮ層をそれぞれ形成した。この被覆層において、０．４μｍのＴｉＮ層と４．３μｍのＴｉＣＮ層と０．４μｍのＴｉＮ層が下層であり、２．１μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層が第２最外層であり、最表面の０．２μｍのＴｉＣＮ層が第１最外層である。このようにして、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８で規定されるＰ３０に相当する刃先交換型切削チップを作製した。
【００８７】
そして、このようにして作製された刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の処理方法Ａ〜Ｇをそれぞれ実施した。処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを施して得られる各刃先交換型切削チップが本発明の実施例であり、処理方法Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを施して得られる各刃先交換型切削チップは比較例である。
【００８８】
そして、これらの各刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の脱着試験および以下の切削試験を行なった。これらの結果を以下の表３に示す。
【００８９】
＜切削試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１個を、工作機械のコレットに取り付けられたホルダ（実施例１の脱着試験に用いたものと同じもの）に取り付け、以下の条件による切削試験を行なうことにより逃げ面平均摩耗量（ＶB）を測定した。逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
【００９０】
（切削条件）
被削材：ＳＣＭ４１５（溝入材）
切削速度：３１５ｍ／分
送り：０．３３ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：乾式
切削時間：１３分
【００９１】
【表３】
2008105149.tif 000005
【００９２】
上記表３より明らかなように、実施例の刃先交換型切削チップは、比較例の刃先交換型切削チップに比し、脱着の所要時間が短くまたチップが作業台から落下した回数も少なかったことから視認性に優れていることが確認された。さらに、実施例の刃先交換型切削チップは、いずれも逃げ面平均摩耗量が小さかったことから、被覆層の耐摩耗性および靭性が良好であることが確認された。
【００９３】
＜実施例４＞
まず、１．３質量％のＴｉＣ、２．０質量％のＴａＣ、１．０質量％のＮｂＣ、５．５質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（上面／下面と側面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、切削チップＣＮＭＡ１２０４０８（ＪＩＳ  Ｂ  ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の刃先交換型切削チップの基材を得た。この基材は、１つの上面と１つの下面と４つの側面とを有し、上面の中央部において上面から下面に達する貫通孔（直径５．１６ｍｍ）を有していた。なお、この基材の表面には厚み１１μｍの脱β層が形成されていた。
【００９４】
次いで、この基材の全面に対して、下層から順に下記の被覆層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、基材の表面側から順に、０．３μｍのＴｉＮ層、４．５μｍのＴｉＺｒＣＮ層、０．４μｍのＴｉＢＮ層、２．３μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層、０．３μｍのＺｒＮ層（黄色味を帯びた銀色）をそれぞれ形成した。この被覆層において、０．３μｍのＴｉＮ層と４．５μｍのＴｉＺｒＣＮ層と０．４μｍのＴｉＢＮ層が下層であり、２．３μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層が第２最外層であり、最表面の０．３μｍのＺｒＮ層が第１最外層である。このようにして、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８で規定されるＭ１０に相当する刃先交換型切削チップを作製した。
【００９５】
そして、このようにして作製された刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の処理方法Ａ〜Ｇをそれぞれ実施した。処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを施して得られる各刃先交換型切削チップが本発明の実施例であり、処理方法Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを施して得られる各刃先交換型切削チップは比較例である。
【００９６】
そして、これらの各刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の脱着試験および以下の切削試験を行なった。これらの結果を以下の表４に示す。
【００９７】
＜切削試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１個を、工作機械のコレットに取り付けられたホルダ（実施例１の脱着試験に用いたものと同じもの）に取り付け、以下の条件による切削試験を行なうことにより逃げ面平均摩耗量（ＶB）を測定した。逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
【００９８】
（切削条件）
被削材：ＳＵＳ３０４
切削速度：１８５ｍ／分
送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：８分
【００９９】
【表４】
2008105149.tif 000006
【０１００】
上記表４より明らかなように、実施例の刃先交換型切削チップは、比較例の刃先交換型切削チップに比し、脱着の所要時間が短くまたチップが作業台から落下した回数も少なかったことから視認性に優れていることが確認された。さらに、実施例の刃先交換型切削チップは、いずれも逃げ面平均摩耗量が小さかったことから、被覆層の耐摩耗性および靭性が良好であることが確認された。
【０１０１】
＜実施例５＞
まず、２．０質量％のＴａＣ、１０．０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（上面／下面と側面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、切削チップＣＮＭＡ１２０４０８（ＪＩＳ  Ｂ  ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の刃先交換型切削チップの基材を得た。この基材は、１つの上面と１つの下面と４つの側面とを有し、上面の中央部において上面から下面に達する貫通孔（直径５．１６ｍｍ）を有していた。なお、この基材の表面には脱β層は形成されていなかった。
【０１０２】
次いで、この基材の全面に対して、下層から順に下記の被覆層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、基材の表面側から順に、０．３μｍのＴｉＮ層、３．８μｍのＴｉＣＮ層（ＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成）、０．５μｍのＴｉＢＮ層、２．２μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層、０．２μｍのＺｒＮ層（黄色味を帯びた銀色）をそれぞれ形成した。この被覆層において、０．３μｍのＴｉＮ層と３．８μｍのＴｉＣＮ層と０．５μｍのＴｉＢＮ層が下層であり、２．２μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層が第２最外層であり、最表面の０．２μｍのＺｒＮ層が第１最外層である。このようにして、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８で規定されるＭ３０に相当する刃先交換型切削チップを作製した。
【０１０３】
そして、このようにして作製された刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の処理方法Ａ〜Ｇをそれぞれ実施した。処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを施して得られる各刃先交換型切削チップが本発明の実施例であり、処理方法Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを施して得られる各刃先交換型切削チップは比較例である。
【０１０４】
そして、これらの各刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の脱着試験および以下の切削試験を行なった。これらの結果を以下の表５に示す。
【０１０５】
＜切削試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１個を、工作機械のコレットに取り付けられたホルダ（実施例１の脱着試験に用いたものと同じもの）に取り付け、以下の条件による切削試験を行なうことにより逃げ面平均摩耗量（ＶB）を測定した。逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
【０１０６】
（切削条件）
被削材：ＳＵＳ３１６
切削速度：１３０ｍ／分
送り：０．２７ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：１０分
【０１０７】
【表５】
2008105149.tif 000007
【０１０８】
上記表５より明らかなように、実施例の刃先交換型切削チップは、比較例の刃先交換型切削チップに比し、脱着の所要時間が短くまたチップが作業台から落下した回数も少なかったことから視認性に優れていることが確認された。さらに、実施例の刃先交換型切削チップは、いずれも逃げ面平均摩耗量が小さかったことから、被覆層の耐摩耗性および靭性が良好であることが確認された。
【０１０９】
＜実施例６＞
まず、０．３質量％のＴｉＣ、０．３質量％のＴａＣ、０．２質量％のＮｂＣ、５．０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（上面／下面と側面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、切削チップＣＮＭＡ１２０４１２（ＪＩＳ  Ｂ  ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の刃先交換型切削チップの基材を得た。この基材は、１つの上面と１つの下面と４つの側面とを有し、上面の中央部において上面から下面に達する貫通孔（直径５．１６ｍｍ）を有していた。なお、この基材の表面には脱β層が形成されていなかった。
【０１１０】
次いで、この基材の全面に対して、下層から順に下記の被覆層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、基材の表面側から順に、０．６μｍのＴｉＮ層、１０．５μｍのＴｉＣＮ層（ＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成）、０．１μｍのＴｉＡｌＯＮ層、６．５μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層、０．５μｍのＴｉ2Ｏ3層、０．５μｍのＴｉＮ層（外観色として黄色）をそれぞれ形成した。この被覆層において、０．６μｍのＴｉＮ層と１０．５μｍのＴｉＣＮ層と０．１μｍのＴｉＡｌＯＮ層と０．５μｍのＴｉ2Ｏ3層が下層であり、６．５μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層が第２最外層であり、最表面の０．５μｍのＴｉＮ層が第１最外層である。このようにして、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８で規定されるＫ１０に相当する刃先交換型切削チップを作製した。
【０１１１】
そして、このようにして作製された刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の処理方法Ａ〜Ｇをそれぞれ実施した。処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを施して得られる各刃先交換型切削チップが本発明の実施例であり、処理方法Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを施して得られる各刃先交換型切削チップは比較例である。
【０１１２】
なお、実施例１の処理方法Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、およびＧにおいて、第１最外層を除去する操作は、第１最外層とＴｉ2Ｏ3層（第１最外層と第２最外層との間に形成された下層）とを除去するものとする。また、処理方法Ｆにおいて、第１最外層を形成しないとある部分は、第１最外層とＴｉ2Ｏ3層（第１最外層と第２最外層との間に形成された下層）とを形成しないものとする。
【０１１３】
そして、これらの各刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の脱着試験および以下の切削試験を行なった。これらの結果を以下の表６に示す。
【０１１４】
＜切削試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１個を、工作機械のコレットに取り付けられたホルダ（実施例１の脱着試験に用いたものと同じもの）に取り付け、以下の条件による切削試験を行なうことにより逃げ面平均摩耗量（ＶB）を測定した。逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
【０１１５】
（切削条件）
被削材：ＦＣＤ６００
切削速度：２００ｍ／分
送り：０．３０ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：１０分
【０１１６】
【表６】
2008105149.tif 000008
【０１１７】
上記表６より明らかなように、実施例の刃先交換型切削チップは、比較例の刃先交換型切削チップに比し、脱着の所要時間が短くまたチップが作業台から落下した回数も少なかったことから視認性に優れていることが確認された。さらに、実施例の刃先交換型切削チップは、いずれも逃げ面平均摩耗量が小さかったことから、被覆層の耐摩耗性および靭性が良好であることが確認された。
【０１１８】
＜実施例７＞
まず、１．５質量％のＴｉＣ、２．５質量％のＴａＣ、６．５質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（上面／下面と側面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、切削チップＣＮＭＡ１２０４１２（ＪＩＳ  Ｂ  ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の刃先交換型切削チップの基材を得た。この基材は、１つの上面と１つの下面と４つの側面とを有し、上面の中央部において上面から下面に達する貫通孔（直径５．１６ｍｍ）を有していた。なお、この基材の表面には厚み１６μｍの脱β層が形成されていた。
【０１１９】
次いで、この基材の全面に対して、下層から順に下記の被覆層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、基材の表面側から順に、０．３μｍのＴｉＮ層、７．６μｍのＴｉＣＮ層（ＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成）、０．４μｍのＴｉＢＮ層、４．３μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層、０．５μｍのＴｉ2Ｏ3層、０．５μｍのＴｉＮ層（外観色として黄色）をそれぞれ形成した。この被覆層において、０．３μｍのＴｉＮ層と７．６μｍのＴｉＣＮ層と０．４μｍのＴｉＢＮ層と０．５μｍのＴｉ2Ｏ3層が下層であり、４．３μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層が第２最外層であり、最表面の０．５μｍのＴｉＮ層が第１最外層である。このようにして、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８で規定されるＫ２０に相当する刃先交換型切削チップを作製した。
【０１２０】
そして、このようにして作製された刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の処理方法Ａ〜Ｇをそれぞれ実施した。処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを施して得られる各刃先交換型切削チップが本発明の実施例であり、処理方法Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを施して得られる各刃先交換型切削チップは比較例である。
【０１２１】
なお、実施例１の処理方法Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、およびＧにおいて、第１最外層を除去する操作は、第１最外層とＴｉ2Ｏ3層（第１最外層と第２最外層との間に形成された下層）とを除去するものとする。また、処理方法Ｆにおいて、第１最外層を形成しないとある部分は、第１最外層とＴｉ2Ｏ3層（第１最外層と第２最外層との間に形成された下層）とを形成しないものとする。
【０１２２】
そして、これらの各刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の脱着試験および以下の切削試験を行なった。これらの結果を以下の表７に示す。
【０１２３】
＜切削試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１個を、工作機械のコレットに取り付けられたホルダ（実施例１の脱着試験に用いたものと同じもの）に取り付け、以下の条件による切削試験を行なうことにより逃げ面平均摩耗量（ＶB）を測定した。逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
【０１２４】
（切削条件）
被削材：ＦＣ２５０
切削速度：３２０ｍ／分
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：１５分
【０１２５】
【表７】
2008105149.tif 000009
【０１２６】
上記表７より明らかなように、実施例の刃先交換型切削チップは、比較例の刃先交換型切削チップに比し、脱着の所要時間が短くまたチップが作業台から落下した回数も少なかったことから視認性に優れていることが確認された。さらに、実施例の刃先交換型切削チップは、いずれも逃げ面平均摩耗量が小さかったことから、被覆層の耐摩耗性および靭性が良好であることが確認された。
【０１２７】
＜実施例８＞
まず、０．５質量％のＣｒ3Ｃ2、１０．０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（上面／下面と側面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、切削チップＣＮＭＡ１２０４１２（ＪＩＳ  Ｂ  ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の刃先交換型切削チップの基材を得た。この基材は、１つの上面と１つの下面と４つの側面とを有し、上面の中央部において上面から下面に達する貫通孔（直径５．１６ｍｍ）を有していた。なお、この基材の表面には脱β層が形成されていなかった。
【０１２８】
次いで、この基材の全面に対して、下層から順に下記の被覆層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、基材の表面側から順に、０．３μｍのＴｉＮ層、２．４μｍのＴｉＣＮ層（ＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成）、０．４μｍのＴｉＢＮ層、４．３μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層、０．５μｍのＴｉ2Ｏ3層、０．５μｍのＴｉＮ層（外観色として黄色）をそれぞれ形成した。この被覆層において、０．３μｍのＴｉＮ層と２．４μｍのＴｉＣＮ層と０．４μｍのＴｉＢＮ層と０．５μｍのＴｉ2Ｏ3層が下層であり、４．３μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層が第２最外層であり、最表面の０．５μｍのＴｉＮ層が第１最外層である。このようにして、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８で規定されるＫ３０に相当する刃先交換型切削チップを作製した。
【０１２９】
そして、このようにして作製された刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の処理方法Ａ〜Ｇをそれぞれ実施した。処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを施して得られる各刃先交換型切削チップが本発明の実施例であり、処理方法Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧを施して得られる各刃先交換型切削チップは比較例である。
【０１３０】
なお、実施例１の処理方法Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、およびＧにおいて、第１最外層を除去する操作は、第１最外層とＴｉ2Ｏ3層（第１最外層と第２最外層との間に形成された下層）とを除去するものとする。また、処理方法Ｆにおいて、第１最外層を形成しないとある部分は、第１最外層とＴｉ2Ｏ3層（第１最外層と第２最外層との間に形成された下層）とを形成しないものとする。
【０１３１】
そして、これらの各刃先交換型切削チップに対して、実施例１と同様の脱着試験および以下の切削試験を行なった。これらの結果を以下の表８に示す。
【０１３２】
＜切削試験＞
上記の各刃先交換型切削チップを各々準備した。そして、それぞれの刃先交換型切削チップ１個を、工作機械のコレットに取り付けられたホルダ（実施例１の脱着試験に用いたものと同じもの）に取り付け、以下の条件による切削試験を行なうことにより逃げ面平均摩耗量（ＶB）を測定した。逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
【０１３３】
（切削条件）
被削材：ＦＣＤ５００（溝入材）
切削速度：１６５ｍ／分
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：乾式
切削時間：１５分
【０１３４】
【表８】
2008105149.tif 000010
【０１３５】
上記表８より明らかなように、実施例の刃先交換型切削チップは、比較例の刃先交換型切削チップに比し、脱着の所要時間が短くまたチップが作業台から落下した回数も少なかったことから視認性に優れていることが確認された。さらに、実施例の刃先交換型切削チップは、いずれも逃げ面平均摩耗量が小さかったことから、被覆層の耐摩耗性および靭性が良好であることが確認された。
【０１３６】
なお、上記実施例１〜８の刃先交換型切削チップ（処理方法Ａ、Ｂ、およびＣを実施したもの）は、孔周辺領域の最外層の色彩が実施例１〜３はピンク色、実施例４〜５は黄色味を帯びた銀色、実施例６〜８は黄色となっていたことにより、その色彩により刃先交換型切削チップの種類（実施例１〜３はＰ系列（Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０）、実施例４〜５はＭ系列（Ｍ１０、Ｍ３０）、実施例６〜８はＫ系列（Ｋ１０、Ｋ２０、Ｋ３０））を容易に同定することができた。
【０１３７】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【０１３８】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図に相当する断面図であって、被覆層の積層状態を誇張的に示したものである。
【図３】孔周辺領域の被覆層の積層状態を拡大して示す部分断面図である。
【図４】治具による貫通孔のチャック方法を示す概念図である。
【図５】ボルトおよびナットによる貫通孔のチャック方法を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１  刃先交換型切削チップ、２  上面、３  下面、４  貫通孔、５  孔周辺領域、６  外周領域、７  側面、８  稜、１０  基材、１１  被覆層、２０  治具、２１  第１最外層、２２  第２最外層、２３  下層、２５  凸部、２６  ボルト、２７  ナット。
【図１】
2008105149.tif 000011
【図２】
2008105149.tif 000012
【図３】
2008105149.tif 000013
【図４】
2008105149.tif 000014
【図５】
2008105149.tif 000015