(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（８）と、該本体（８）上に形成された基層（１２）と、該基層（１２）上の部分に形成された使用状態表示層（１３）とを有する刃先交換型切削チップ（１）であって、
前記本体（８）は、超硬合金またはサーメットにより構成され、少なくとも１つの刃先稜線部（４）と、少なくとも１つのすくい面（２）と、少なくとも１つの逃げ面（３）とを有し、
前記逃げ面（３）は、前記刃先稜線部（４）を挟んで前記すくい面（２）と繋がり、
前記すくい面（２）は、チップブレーカ（７）が形成されているとともに、前記刃先稜線部（４）に隣接して、前記刃先稜線部（４）からすくい面（２）の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部（１０）または前記刃先稜線部（４）からすくい面（２）の中心部に向かって水平状に形成されるランド部（１１）を有し、
前記基層（１２）は、前記使用状態表示層（１３）と異なった色を呈し、
前記使用状態表示層（１３）は、前記基層（１２）上であって、かつ前記逃げ面（３）を除く前記刃先稜線部（４）と前記すくい面（２）とを含む表面の少なくとも一部に形成されており、
前記すくい面（２）のブレーカ溝部（１０）またはランド部（１１）の面粗度ＲａをＡμｍ、前記逃げ面（３）の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１となることを特徴とする刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項２】
前記基層（１２）は、その上に前記使用状態表示層（１３）が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部において、前記基層（１２）を構成する少なくとも一層が圧縮残留応力を有してい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（１）。
【請求項３】
前記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力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（１）。
【請求項４】
前記使用状態表示層（１３）は、前記すくい面（２）の切削に関与する部位の少なくとも一部に形成されてい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（１）。
【請求項５】
前記使用状態表示層（１３）は、前記基層（１２）に比し、摩耗し易い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（１）。
【請求項６】
前記刃先交換型切削チップ（１）は、複数個の利用可能な刃先稜線部（４）を有す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（１）。
【請求項７】
前記すくい面（２）のブレーカ溝部（１０）またはランド部（１１）の面粗度ＲａをＡμｍ、前記逃げ面（３）の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦０．９とな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（１）。
【請求項８】
前記基層（１２）は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成され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（１）。
【請求項９】
前記使用状態表示層（１３）は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉ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、酸素およびホウ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され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（１）。
【請求項１０】
前記刃先交換型切削チップ（１）は、ドリル、エンドミル、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用チップのいずれか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（１）。
【請求項１１】
本体（８）と、該本体（８）上に形成された基層（１２）と、該基層（１２）上の部分に形成された使用状態表示層（１３）とを有する刃先交換型切削チップ（１）であって、
前記本体（８）は、超硬合金またはサーメットにより構成され、少なくとも１つの刃先稜線部（４）と、少なくとも１つのすくい面（２）と、少なくとも１つの逃げ面（３）とを有し、
前記逃げ面（３）は、前記刃先稜線部（４）を挟んで前記すくい面（２）と繋がり、
前記すくい面（２）は、チップブレーカ（７）が形成されているとともに、前記刃先稜線部（４）に隣接して、前記刃先稜線部（４）からすくい面（２）の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部（１０）または前記刃先稜線部（４）からすくい面（２）の中心部に向かって水平状に形成されるランド部（１１）を有し、
前記使用状態表示層（１３）は、前記基層（１２）上であって、かつ前記逃げ面（３）を除く前記刃先稜線部（４）と前記すくい面（２）とを含む表面の少なくとも一部に形成されており、
前記基層（１２）は、前記使用状態表示層（１３）と異なった色を呈するとともに、その上に前記使用状態表示層（１３）が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部において、前記基層（１２）を構成する少なくとも一層が圧縮残留応力を有していることを特徴とする刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１２】
前記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることを特徴とする請求項１１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１３】
前記使用状態表示層（１３）は、前記すくい面（２）の切削に関与する部位の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項１１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１４】
前記使用状態表示層（１３）は、前記基層（１２）に比し、摩耗し易い層であることを特徴とする請求項１１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１５】
前記刃先交換型切削チップ（１）は、複数個の利用可能な刃先稜線部（４）を有することを特徴とする請求項１１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１６】
前記基層（１２）は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることを特徴とする請求項１１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１７】
前記使用状態表示層（１３）は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉ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、酸素およびホウ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されることを特徴とする請求項１１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１８】
前記刃先交換型切削チップ（１）は、ドリル、エンドミル、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用チップのいずれかであることを特徴とする請求項１１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は切削加工用の切削工具に使用される刃先交換型切削チップおよびその製造方法に関する。より詳細には、切削により被削材から分離して流出する切り屑を適当な小片に破断させることを目的とするチップブレーカがすくい面に形成された刃先交換型切削チップおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋削加工用工具やフライス加工用工具は、単数または複数の刃先交換型切削チップを備えている。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、切削加工時において被削材５の切り屑６を持ち上げる側に存在するすくい面２と、被削材自体に対面する側に存在する逃げ面３とを有し、この逃げ面３は被削材５を切削する中心的作用点となる刃先稜線部４を挟んですくい面２に繋がった構成を有する。【０００３】
そして、このすくい面２には切り屑の排出性を向上させるために、チップブレーカ７と呼ばれる凹凸の突起が形成されることが多い（図２参照）。このチップブレーカを形成することにより、被削材から分離して流出する切り屑は適当な小片に破断され、この切り屑が長く延びることによる作業の危険性（工具や被削材への絡まり）を防止することができる。また、切削により高温となった切り屑が即座に排出されることにより、工具表面や被削材表面への切り屑の溶着が防止されるとともに、工具表面の温度上昇を防止することが可能となる。【０００４】
このような刃先交換型切削チップは、工具寿命に達すると刃先を交換しなければならない。この場合、刃先稜線部が１個のみのチップでは、そのチップ自体を交換しなければならない。しかし、複数個の刃先稜線部を持つ刃先交換型切削チップは同じ座面で何回も向きを変え、すなわち、未使用の刃先稜線部を切削位置に設置するようにして、別の切削位置で使用することができる。場合によっては、刃先稜線部を別の座面に付け直してここで未使用の刃先稜線部を利用することもできる。【０００５】
ところが切削作業現場では、刃先稜線部をまだ使用していないのに刃先交換型切削チップが取り替えられたり向きを変えられたりする場合がある。これは刃先交換または刃先稜線部の方向転換の際に使用済の刃先稜線部か未使用の刃先稜線部かが認識されないのが原因である。したがって、この操作は刃先稜線部が未使用であるか使用済であるかを十分に確認した上で行なう必要がある。【０００６】
使用済の刃先稜線部を容易に識別する方法として、逃げ面とすくい面とにおいて色を変えた刃先交換型切削チップが提案されている（特開２００２−１４４１０８号公報（特許文献１））。具体的には、この刃先交換型切削チップは、本体上に減摩被膜と呼ばれる耐摩耗性の基層を形成し、逃げ面上に摩耗し易い材料からなる使用状態表示層を形成した構成を有している。【０００７】
しかしながら、このような構成を有する刃先交換型切削チップにおいては、刃先稜線部が使用済か否かの注意を喚起する作用は有するものの、逃げ面上に形成された使用状態表示層が被削材と溶着しやすく、このため被削材表面に使用状態表示層が溶着したり、使用状態表示層に被削材が溶着して凹凸状態となった刃先で切削加工が施されるため、切削後の被削材の外観および表面平滑性を害するという問題があった。【０００８】
さらに、この刃先交換型切削チップのように逃げ面に使用状態表示層が設けられている場合、該チップが収納ケースに収められている状態や、工作機械周辺の作業台に置かれている状態において、どの刃先稜線部が使用済であるかを容易に識別しにくいという問題があった。なぜなら、通常逃げ面はすくい面より面積が小さいため、すくい面を上にして収納ケースに収められ、また作業台でもすくい面を上にして置かれることが多く、このため該逃げ面は目視しにくい位置にくるためである。
【特許文献１】特開２００２−１４４１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、被削材の外観や表面平滑性を害することなく、かつ目視しやすい注意喚起機能を有効に示すことができる刃先交換型切削チップおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決するために、切削加工時における刃先交換型切削チップと被削材との接触状態を鋭意研究したところ、図１に示したように刃先交換型切削チップ１の刃先稜線部４が被削材５に接し、そのすくい面２が切り屑６側に位置するのに対し、逃げ面３が被削材５と対面することになることから、使用状態表示層をすくい面２側に形成すると切削後の被削材表面にこれが溶着することを防止できるのではないかという知見を得、この知見に基づきさらに研究を重ねることによりついに本発明を完成させるに至ったものである。【００１１】
すなわち、本発明は、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップであって、この本体は、少なくとも１つの刃先稜線部と、少なくとも１つのすくい面と、少なくとも１つの逃げ面とを有し、該逃げ面は、該刃先稜線部を挟んで該すくい面と繋がり、該すくい面は、チップブレーカが形成されているとともに、該刃先稜線部に隣接して、該刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部または該刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって水平状に形成されるランド部を有し、該基層は、該使用状態表示層と異なった色を呈し、該使用状態表示層は、該基層上であって、かつ該逃げ面を除く刃先稜線部とすくい面とを含む表面の少なくとも一部に形成されており、該すくい面のブレーカ溝部またはランド部の面粗度ＲａをＡμｍ、該逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１となることを特徴とする刃先交換型切削チップに係る。【００１２】
また、上記基層は、その上に使用状態表示層が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部において、この基層を構成する少なくとも一層が圧縮残留応力を有していることが好ましく、この圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましい。【００１３】
また、本発明は、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップであって、この本体は、少なくとも１つの刃先稜線部と、少なくとも１つのすくい面と、少なくとも１つの逃げ面とを有し、該逃げ面は、該刃先稜線部を挟んで該すくい面と繋がり、該すくい面は、チップブレーカが形成されているとともに、該刃先稜線部に隣接して、該刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部または該刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって水平状に形成されるランド部を有し、該使用状態表示層は、該基層上であって、かつ該逃げ面を除く該刃先稜線部と該すくい面とを含む表面の少なくとも一部に形成されており、該基層は、該使用状態表示層と異なった色を呈するとともに、その上に該使用状態表示層が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部において、この基層を構成する少なくとも一層が圧縮残留応力を有していることを特徴とする刃先交換型切削チップに係る。該圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましい。【００１４】
また、上記使用状態表示層は、上記すくい面の切削に関与する部位の少なくとも一部に形成されたものとすることができ、また上記基層に比し、摩耗し易い層であることが好ましい。【００１５】
また、上記刃先交換型切削チップは、複数個の利用可能な刃先稜線部を有することができ、上記本体は、超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化硅素焼結体、または酸化アルミニウムと炭化チタンとからなる混合体のいずれかにより構成されることが好ましい。【００１６】
また、上記基層は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることが好ましく、上記使用状態表示層は、その最外層が元素周期律表の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、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉ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、酸素およびホウ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されることが好ましい。【００１７】
また、上記刃先交換型切削チップは、ドリル、エンドミル、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用チップのいずれかであることが好ましい。【００１８】
また、本発明は、チップブレーカを有する本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップの製造方法であって、上記本体上に基層を形成するステップと、上記基層上に上記基層と異なる色の使用状態表示層を形成するステップと、上記本体の逃げ面の少なくとも一部を含む所定の区域に対して、そこに形成されている上記使用状態表示層を除去するステップと、を含むことを特徴とする刃先交換型切削チップの製造方法に係る。【００１９】
このような本発明に係る刃先交換型切削チップは、少なくとも１つの逃げ面と、少なくとも１つのすくい面と、少なくとも１つの刃先稜線部とを有し、本体上に形成された基層と異なる色の使用状態表示層をすくい面側の上記所定箇所に備えている。【００２０】
この場合、使用状態表示層は上記基層となるべく大きな色コントラストが生じるようにされることが望ましい。すくい面側の所定箇所に形成されたこの使用状態表示層は、刃先交換型切削チップをなるべく短い時間たとえば数秒〜数分間切削作業した後に明瞭な加工痕を示し、少なくとも部分的に摩滅して、色の異なる下地（すなわち基層）が見えるようになる性質を有するようにする。可能な実施形態では使用状態表示層は耐摩耗性に乏しく、基層と比べて摩滅し易く、また基層への付着力が弱くなっているものが好ましい。【００２１】
一方、この使用状態表示層は、刃先交換型切削チップが使用されると直ちに変色するようになっているものでもよい。さらに、この使用状態表示層は、切屑が付着したり、切削油等が付着することにより、変色（あたかも変色したかのような外観を与える場合を含む）するものであっても良い。【００２２】
さらにまたはその代わりに、該使用状態表示層に隣接する刃先稜線部がすでに使用されたことを表示するために、使用状態表示層は別様に色変化するものであってもよい。たとえば、使用状態表示層は、２００℃を超える温度で刃先稜線部の近傍だけが変色する感熱性のものであってもよい。そして、変色は酸化その他の変化に基づくもので、不可逆的であることが望ましい。隣接する刃先稜線部が短時間だけ使用された時でも、この刃先稜線部に隣接するすくい面区域が少なくとも短時間所定の温度を超えると、使用状態表示層が変色し、それが持続的にはっきり認識される。熱の作用による変色は、使用中に被削材と直接接触する部位のみではなく高温となった切り屑と接触するすくい面の広い区域でも変色するので使用済の刃先稜線部が容易に識別できるという利点がある。【００２３】
上記の使用状態表示層に加工痕または変色が生じているか否かによって、刃先交換型切削チップがすでに使用されたか、どの刃先稜線部が未使用であるかを簡単かつ容易に識別することができる。すなわち、上記使用状態表示層は注意喚起機能を持つものである。これにより、刃先交換型切削チップを適宜に交換しまたはその向きを適宜に変えることができる。特にすでに使用済の刃先交換型切削チップを交換しなければいけないのにそれに気が付かなかったり、未使用の刃先交換型切削チップを使用せずに新しいものに交換してしまったり、刃先交換型切削チップの向きを変えるときにすでに使用済の刃先稜線部を切削位置に設定してしまったり、または未使用の刃先稜線部を使用せずに未使用のままにしてしまったりすることが回避される。従って、本発明に係る刃先交換型切削チップによって当該切削工具の保守が大幅に簡素化される。【００２４】
そして本発明の刃先交換型切削チップは、このような注意喚起機能を発揮するだけではなく、使用状態表示層がすくい面側に形成されていることから、従来技術が有していたような切削加工後の被削材の外観および表面平滑性を害するという問題を一掃したという顕著な作用効果を備えたものである。従来の注意喚起機能を備えた刃先交換型切削チップは、使用状態表示層が逃げ面に形成されていたため、使用状態表示層に被削材が溶着し、切削加工後の被削材の外観を害し、またその表面面粗度をも劣化させる。加えて切削抵抗が増加することで刃先が欠損する場合もある。このため、被削材の種類や用途が限定されるのみならず、このような刃先交換型切削チップを用いて切削できない場合もあった。本発明は、このような問題点を悉く解決したものであり、その産業上の利用性は極めて大きいものである。【００２５】
そしてさらに、本発明の刃先交換型切削チップは、上記すくい面のブレーカ溝部またはランド部の面粗度ＲａをＡμｍ、上記逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１としたことにより、逃げ面に対する被削材の溶着を特に効果的に防止することができる。【００２６】
加えて、本発明の刃先交換型切削チップは、このように使用状態表示層がすくい面側に形成されているため、該チップが収納ケースに収められている状態や、工作機械周辺の作業台に置かれている状態においても、どの刃先稜線部が使用済であるかを容易に識別できるという優れた効果を有するものである。【００２７】
ここで、このような使用状態表示層は淡色に、たとえば、黄色または黄色味がかった光沢（たとえば金色）を有するように形成し、逃げ面の表面となる基層は黒ずんだ色に形成することが望ましい。たとえば、このような基層は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の被膜にすることが望ましい。また、このＡｌ2Ｏ3層の上にも下にも別の層を設けても良い。【００２８】
こうして本発明の刃先交換型切削チップは、各層を積層して形成することができ、その際基層であるＡｌ2Ｏ3層は耐摩耗層となる。本発明でいう耐摩耗層とは、切削加工使用時において刃先の耐摩耗性を高め、これにより工具寿命の延長や切削速度を高める機能を持った被膜をいう。【００２９】
一方、このような耐摩耗層は、さらに補助表面層を保持してもよい。また、Ａｌ2Ｏ3層の代わりに、同じまたは更によりよい性質を有する耐摩耗層を設けることもできる。【００３０】
本発明に係る刃先交換型切削チップを製造するために、まず、チップブレーカを有する本体の全面に対して、耐摩耗層としてＡｌ2Ｏ3層を含む被膜を基層として形成する。そして、一番上の層としてたとえば窒化物層（たとえばＴｉＮ）を使用状態表示層として形成することができる。この窒化物層は基層の全面を覆うように形成してからすくい面の所定箇所以外の表面から除去するようにするとよい。【００３１】
特に使用状態表示層として使用する窒化物層は、逃げ面から取り除かれている必要がある。これはいかなる方法で実施しても良いが、たとえば機械的除去、より具体的には、ブラシ操作、バレル操作、またはブラスト加工（サンドブラスト）等で行なうことができる。【００３２】
ブラシまたはブラスト加工操作は同時に逃げ面の後処理をも行なうことになって、それによって逃げ面の被覆が平滑化される。このことは被削材に対する溶着を減少させ、刃先交換型切削チップの寿命の向上にも寄与する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の刃先交換型切削チップは、上述の通りの構成を有することにより、被削材の外観や表面平滑性を害することなく、かつ目視しやすい注意喚起機能を有効に示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】切削加工時における刃先交換型切削チップと被削材との接触状態を模式的に示した概略図である。
【図２】使用前の本発明の刃先交換型切削チップの一実施形態の概略斜視図である。
【図３】すくい面のブレーカ溝部近傍の拡大断面図である。
【図４】すくい面のランド部近傍の拡大断面図である。
【図５】１つの刃先稜線部を使用した後の本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図６】２つの刃先稜線部を使用した後の本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図７】本発明の刃先交換型切削チップの刃先稜線部近傍の拡大断面図である。
【図８】使用状態表示層を別の形態で形成した刃先交換型切削チップの刃先稜線部近傍の拡大断面図である。
【図９】使用状態表示層をさらに別の形態で形成した刃先交換型切削チップの刃先稜線部近傍の拡大断面図である。
【図１０】使用状態表示層をさらに別の形態で形成した刃先交換型切削チップの刃先稜線部近傍の拡大断面図である。
【図１１】刃先交換型切削チップの刃先コーナー部の概略平面図である。
【図１２】刃先交換型切削チップの刃先コーナー部の概略断面図である。
【図１３】刃先交換型切削チップの逃げ面側の刃先コーナーの近傍を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  刃先交換型切削チップ、２  すくい面、３  逃げ面、４，４１，４２，４３  刃先稜線部、５  被削材、６  切り屑、７  チップブレーカ、８  本体、９  貫通孔、１０  ブレーカ溝部、１１  ランド部、１２  基層、１３  使用状態表示層、１４  コーティング、１６，１７  変色区域、１８  ブレーカ溝部の中央部、１９  逃げ面の所定箇所。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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。また、各図面はあくまでも説明用の模式的なものであって、コーティングの膜厚と本体とのサイズ比やコーナーのアール（Ｒ）のサイズ比は実際のものとは異なっている。【００３７】
＜刃先交換型切削チップおよび本体＞
本発明の刃先交換型切削チップは、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有するものである。図２に上面が正方形の形状として形成された刃先交換型切削チップ１が示されている。刃先交換型切削チップ１はこのように本体８を有するものであるが、この本体８はたとえば超硬合金製のものが好ましい。たとえば、焼結炭化タングステンまたはその他の超硬合金材料にすることができる。また、本体８をセラミック材料で形成することも可能である。【００３８】
このように、本体を構成する材料としては、このような刃先交換型切削チップの本体（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、たとえば超硬合金（たとえばＷＣ基超硬合金、ＷＣの他、Ｃｏを含み、あるいはさらにＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ等の炭窒化物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、酸化アルミニウムなど）、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化硅素焼結体、または酸化アルミニウムと炭化チタンとからなる混合体等を挙げることができる。また、これらの本体（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。【００３９】
また、本体８の形状は、たとえば多面体とすることができる。この多面体は、たとえば図２に示したように少なくとも底面、複数の側面および上面を有する形状を含むことができるが、このような形状のみに限られるものではなく、あらゆる形状の多面体が含まれる。そして、この本体８の上記各面の少なくとも１つの面が後述のすくい面となり、別の少なくとも１つの面が逃げ面となるとともに、この逃げ面は刃先稜線部（図２においては逃げ面とすくい面とが交差する稜として表される）を挟んですくい面と繋がることになる。【００４０】
なお、本発明の刃先交換型切削チップにおいては、刃先交換型切削チップ１を工具に取り付ける固定孔として使用される貫通孔９が、上面と底面を貫通するように形成されていても良い。必要に応じ、この固定孔の他にまたはその代わりに、別の固定手段を設けることもできる。【００４１】
このような本発明の刃先交換型切削チップは、ドリル、エンドミル、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップおよびクランクシャフトのピンミーリング加工用チップとして特に有用である。【００４２】
なお、本発明は、ネガタイプまたはポジタイプのいずれの刃先交換型切削チップに対しても有効である。【００４３】
＜すくい面、逃げ面および刃先稜線部＞
上記本体は、少なくとも１つの刃先稜線部と、少なくとも１つのすくい面と、少なくとも１つの逃げ面とを有し、この逃げ面は、刃先稜線部を挟んですくい面と繋がるものである。このような刃先交換型切削チップ１は、図２に示したように複数個の利用可能な刃先稜線部４、４１、４２、４３を有していることが好ましい。１つの刃先稜線部の使用後において、刃先交換型切削チップ自体を交換する手間を低減することができるからである。なお、本願で用いる刃先稜線部、すくい面および逃げ面という表現は、刃先交換型切削チップの最表面部に位置する部分や面だけではなく、本体の表面部や基層、使用状態表示層等の各層の表面部や内部等に位置する相当部分をも含む概念である。【００４４】
上記刃先稜線部は、被削材を切削する中心的作用点を構成する。図２等では刃先稜線部４は直線状に形成されているが、これのみに限られるものではなくたとえば円周状のもの、波打ち状のもの、湾曲状のもの、または屈折状のものも含まれる。なお、本願で用いる刃先稜線部という表現は、すくい面と逃げ面とが交差する稜に相当する部分（シャープエッジ）だけではなく、そのシャープエッジに対して刃先処理が実施されアール（Ｒ）を有するように処理された部分（所謂刃先処理部）や、面取り処理がされた部分（所謂ネガランド処理部）を含むとともに、さらにこれらの刃先処理や面取り処理が組み合わされて処理された部分をも含むものとする。【００４５】
また、逃げ面３は図２において平坦な面として示されているが、必要に応じ、（複数の面区域に区分する）面取りをしまたは別の仕方で平坦な面と異なる形状や曲面にしたり、チップブレーカを設けた形状にすることもできる。また、すくい面２には、以下のようなチップブレーカが形成されている。【００４６】
＜チップブレーカ、ブレーカ溝部およびランド部＞
上記すくい面には、図２に示したようにチップブレーカ７が形成されている。このようなチップブレーカの形状は、図２に示されているような態様に限定されるものではなく、切り屑の排出性が良好となるように任意の凹凸形状に形成することができる。また、チップブレーカの形成手段は、特に限定されず従来公知の形成手段であればいずれのものも採用することができる。最も一般的な方法は、予め所望のチップブレーカの形状に加工された金型を用いて原料の粉体をプレス成形後焼結する、所謂粉体冶金法による方法であるが、この方法以外にも上記本体のすくい面に対して、レーザー加工、放電加工、超音波加工、砥粒研摩加工あるいはこれらの各加工方法を適宜組み合せた方法等を施すことにより形成することができる。【００４７】
また、このような上記すくい面は、図３および図４に示したように上記刃先稜線部４に隣接して、上記刃先稜線部４からすくい面２の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部１０または前記刃先稜線部４からすくい面２の中心部に向かって水平状に形成されるランド部１１を有しており、このようなブレーカ溝部１０およびランド部１１はチップブレーカ７の一部をなすものである。換言すれば、すくい面２上に形成されるチップブレーカ７は、刃先稜線部４に隣接する箇所においては、ブレーカ溝部１０またはランド部１１のいずれかの形状を有したものとなる。このようないずれかの形状を有することにより、切り屑の排出性が良好なものとなる。なお、ブレーカ溝部１０についてすくい面の中心部に向かって凹状に傾斜するとは、すくい面の水平方向に対して任意の角度θ（０°＜θ＜９０°）で下がる方向に傾斜することをいう（図３参照）。【００４８】
＜基層＞
上記本体８上に形成される基層１２は、後述の使用状態表示層１３とは異なった色を呈するものである。刃先交換型切削チップ１に施したコーティング１４の構造を図７に示す。すくい面２と逃げ面３とに延びる基層１２がコーティング１４に含まれる。このように本体８は、その表面に基層１２が形成されており、このような基層１２は、少なくとも上記逃げ面に形成することができ、さらに上記すくい面および上記逃げ面の両者に形成することもできる。すなわち、基層１２は本体８の全面に形成することが特に好ましい。【００４９】
より具体的には、このような基層１２は、その上に使用状態表示層１３が形成されていない部分において表面に露出したものとなる。すなわち、使用状態表示層１３が形成されていない部分においては基層１２が表面となるものである。【００５０】
そして、このような基層１２は、その上に使用状態表示層１３が形成されていない部分（すなわち表面となる部分）であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部において、基層１２を構成する少なくとも一層が、圧縮残留応力を有していることが好ましい。このような構成とすることにより、靭性が付与され刃先の欠損を極めて有効に防止することができる。なお、ここで切削に関与する部位とは、刃先交換型切削チップの形状、被削材の種類や大きさ、切削加工の態様等により異なるものであるが、通常被削材が接触する（または最接近する）刃先稜線部からすくい面側および逃げ面側に各々３ｍｍの幅を有して広がった領域を意味するものとする。そして、上記圧縮残留応力は、このような切削に関与する部位の少なくとも一部において付与されていれば良く、すくい面側または逃げ面側のいずれか一方のみに付与されていても良いし、これらの両方に付与されていても良い。【００５１】
なお、このように切削に関与する部位の少なくとも一部と規定したのは、そのような部位の全域において圧縮残留応力が付与されていることが好ましいが、種々の事情により、そのような部位の一部において圧縮残留応力が付与されていないという態様をも含む趣旨である。【００５２】
ここで、圧縮残留応力とは、コーティング（被覆層）に存する内部応力（固有ひずみ）の一種であって、「−」（マイナス）の数値（単位：本発明では「ＧＰａ」を使う）で表される応力をいう。このため、圧縮残留応力が大きいという概念は、上記数値の絶対値が大きくなることを示し、また、圧縮残留応力が小さいという概念は、上記数値の絶対値が小さくなることを示す。因みに、引張残留応力とは、被覆層に存する内部応力（固有ひずみ）の一種であって、「＋」（プラス）の数値で表される応力をいう。なお、単に残留応力という場合は、圧縮残留応力と引張残留応力との両者を含むものとする。【００５３】
そして、基層１２が有する上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。その絶対値が０．１ＧＰａ未満では、十分な靭性を得ることができない場合があり、一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると被覆層自体が剥離することがあり好ましくない。【００５４】
また、そのような圧縮残留応力は、上記で規定した領域における基層を構成する少なくとも一層によって有されていれば良いが、より好ましくは少なくとも基層の最外層を構成する層によって有されていることが好適である。耐欠損性の向上に最も寄与すると考えられるからである。【００５５】
なお、上記残留応力は、いかなる方法を用いて測定しても良いが、たとえばＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法により測定することができる。そしてこのような残留応力は基層中の上記圧縮残留応力が付与される領域に含まれる任意の点１０点（これらの各点は当該層の該領域の応力を代表できるように互いに０．１ｍｍ以上の距離を離して選択することが好ましい）の応力を該ｓｉｎ2ψ法により測定し、その平均値を求めることにより測定することができる。【００５６】
このようなＸ線を用いたｓｉｎ2ψ法は、多結晶材料の残留応力の測定方法として広く用いられているものであり、たとえば「Ｘ線応力測定法」（日本材料学会、１９８１年株式会社養賢堂発行）の５４〜６６頁に詳細に説明されている方法を用いれば良い。【００５７】
また、上記残留応力は、ラマン分光法を用いた方法を利用することにより測定することも可能である。このようなラマン分光法は、狭い範囲、たとえばスポット径１μｍといった局所的な測定ができるというメリットを有している。このようなラマン分光法を用いた残留応力の測定は、一般的なものであるがたとえば「薄膜の力学的特性評価技術」（サイぺック、１９９２年発行）の２６４〜２７１頁に記載の方法を採用することができる。【００５８】
さらに、上記残留応力は、放射光を用いて測定することもできる。この場合、基層（被覆層）の厚み方向で残留応力の分布を求めることができるというメリットがある。【００５９】
なお、このような基層１２は、公知の化学的蒸着法（ＣＶＤ法）、物理的蒸着法（ＰＶＤ法）またはスパッタリング法等により形成することができ、その形成方法は何等限定されるものではない。たとえば、刃先交換型切削チップ１がドリルやエンドミルとして用いられる場合、基層は抗折力を低下させることなく形成できるＰＶＤ法により形成するのが好ましい。また、基層の膜厚の制御は、成膜時間により調整を行なうと良い。【００６０】
また、公知のＣＶＤ法を用いて基層を形成する場合には、ＭＴ−ＣＶＤ（ｍｅｄｉｕｍ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ＣＶＤ）法により形成された層を備えることが好ましい。特にその方法により形成した耐摩耗性に優れる炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）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本体のダメージを低減することができる。したがって、ＭＴ−ＣＶＤ法により形成した層は、本体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。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。【００６１】
一方、基層１２に対して上記のような圧縮残留応力を付与する方法は、特に限定されるものではなく、たとえば基層１２がＣＶＤ法により形成される場合には、その形成後においてその基層の圧縮残留応力を付与する領域に対してブラスト法による処理を施すことにより圧縮残留応力を付与することができる。なお、このブラスト法により処理する領域は、上記領域（使用状態表示層１３が形成されていない部分（すなわち表面となる部分）であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部）を越えてより広い領域に対して処理することもできる。一方、基層１２がＰＶＤ法により形成される場合には、形成時において既に圧縮残留応力が付与された状態となるのであえて上記のような処理を施す必要はない。【００６２】
このように、基層１２に圧縮残留応力を付与する方法は、基層１２自体をＰＶＤ法により形成する方法も挙げられるが、基層１２と本体８との密着性を考慮すると基層１２自体をＣＶＤ法で形成し、ブラスト法による処理により圧縮残留応力を付与することが特に好ましい。【００６３】
なお、このようなブラスト法による処理は、基層１２を形成した後に行なうことができるが、基層１２上に後述の使用状態表示層１３を一旦全面に形成し、その後この使用状態表示層１３を残存させる領域以外の領域からこの使用状態表示層１３を除去する操作を兼ねて行なうこともできる。このような処理方法を採用することにより、刃先交換型切削チップの生産効率が向上するため好ましい。なお、この場合、使用状態表示層１３を残存させる部位には、治具等によりマスキングすることが好ましい。【００６４】
ここで、上記ブラスト法とは、以下の（１）〜（３）等の方法により、被処理物表面の被膜、錆、汚れ等の除去を行なう表面処理方法の一種であり、多くの産業分野で利用されているものである。
（１）各種研磨材の粒子を、圧縮空気で被処理物の表面に吹き付ける。
（２）各種研磨材の粒子を、回転翼により被処理物の表面に連続して投射する。
（３）各種研磨材の粒子を含有する液体（水）を、高圧で被処理物の表面に吹き付ける。【００６５】
上記各種研磨材の粒子の種類としては、たとえばスチールグリッド、スチールショット、カットワイヤー、アルミナ、ガラスビーズ、珪砂等が一般的であり、これらの粒子の種類によりサンドブラスト、ショットブラスト、アルミナブラスト、ガラスビーズブラストなどと呼び分けられることもある。【００６６】
たとえば、サンドブラストとは、珪砂（粉）等の研磨材粒子を圧縮空気等により被処理物の表面に吹き付ける方法を示し、ショットブラストとは、スチールショット（通常は球状）を用いる方法を示す。また、ウェットブラストとは、研磨材の粒子を含有する液体（水）を、高圧で被処理物の表面に吹き付ける方法を示す。【００６７】
このようなブラスト法の具体的条件は、用いる研磨材粒子（砥粒）の種類や適用方法により異なり、たとえばブラスト処理用金属系研磨材はＪＩＳ  Ｚ０３１１：１９９６に規定されており、ブラスト処理用非金属系研磨材はＪＩＳ  Ｚ０３１２：１９９６に規定されている。また、ショットブラストについては、ＪＩＳ  Ｂ６６１４：１９９８にその詳細が規定されている。本発明のブラスト法による処理方法としては、これらの条件をいずれも採用することができる。【００６８】
なお、基層１２に圧縮残留応力を付与する方法は、上記のようなブラスト法を採用することができる他、ブラシ法、ショットピーニング法、バレル法、イオン注入法等を採用することもできる。【００６９】
一方、このような基層１２は複数の層を積層して構成することもでき、また耐摩耗層としての作用を示すものとすることが好ましい。基層１２としては、元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉ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、酸素およびホウ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り形成することができ、優れた性能が示される。【００７０】
たとえば、基層１２は、そのような化合物としてＡｌ2Ｏ3層であるかこれを含むことができる。本体８の上にまずＴｉＮ層を形成し、その上にＴｉＣＮ層を形成し、この上にＡｌ2Ｏ3層を形成することもできる。この３層系は全体として基層１２を構成し、耐摩耗層としての作用を示す。【００７１】
このように、基層１２が複数の層を積層して構成される場合は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることが特に好ましい。Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層は、耐摩耗層として優れるとともに黒ずんだ色（正確にはそれ自身が黒色を呈するものではなく下地の色の影響を受けやすいものであるが、本願では単に黒色と表現することもある）を呈するため、その上に形成される使用状態表示層との間で特に顕著なコントラストを形成することができるからである。【００７２】
そして、このＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層は、上記使用状態表示層１３が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部において表面に露出し、その領域において圧縮残留応力を有していることが特に好ましい。これにより、耐欠損性に最も関与する部位において耐摩耗性と靭性とを高度に両立させることができるからである。この点、上記切削に関与する部位の全域において圧縮残留応力を有していることがより好ましい。なお、上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると該層自体が剥離することがあり好ましくない。なお、上記でいうＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層を構成するＡｌ2Ｏ3は、その結晶構造は特に限定されず、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。また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、その残部は基層を構成する他の化合物や、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3（アルミナにＺｒやＹが添加されたとみることもできる）等によって構成することができ、また塩素、炭素、ホウ素、窒素等を含んでいても良い。【００７３】
一方、このような基層１２は、刃先稜線部４から逃げ面３側に０．４ｍｍ未満の距離を有して広がった領域と、刃先稜線部４からすくい面２側に２ｍｍ未満の距離を有して広がった領域とにおいて表面に露出しており、その露出部における基層１２の表面がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されていることが好ましい。このような構成とすることにより、切削初期におけるコーティング（被覆層）の損傷を抑制したり、切削中期における異常損傷を抑制することができ、耐摩耗性および靭性の向上に寄与するものとなる。【００７４】
また、このような基層１２を構成する化合物の具体例としては、上記のＡｌ2Ｏ3以外に（あるいはＡｌ2Ｏ3とともに）使用できるものとして、たとえばＴｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＢＮ、ＺｒＯ2、ＡｌＮ等を挙げることができる。たとえば、基層１２として、本体８の全面にまず厚み数μｍのＴｉＮ層を形成し、その上に厚み数μｍのＴｉＣＮ層を形成し、さらにその上に厚み数μｍのＡｌ2Ｏ3層（またはＡｌ2Ｏ3を含む層）を形成したものを好適な例としてあげることができ、耐摩耗層としての作用を示す。【００７５】
そしてさらに好適な例としては、Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層の下層として、Ｔｉと、窒素、酸素、またはホウ素のいずれか１種以上の元素とからなる化合物で構成される層を形成させる態様である。このような構成とすることにより、Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層とその下層との間で特に優れた密着性を得ることができ、さらに優れた耐摩耗性を得ることが可能となる。このような化合物のより具体的な例としては、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＢＮ、ＴｉＣＮＯ等を挙げることができる。また、これら以外の好適な化合物として、ＡｌＯＮやＡｌＣＮＯ等の化合物を挙げることもできる。【００７６】
このように基層１２として耐摩耗層を採用することにより、当該刃先交換型切削チップの工具寿命は飛躍的に延長される。加えて、切削速度を高める等のより過酷な使用環境にも耐えうる機能を発揮するという利点を有し、これを少なくとも逃げ面、またはすくい面および逃げ面の両者に形成することにより、この利点をより有効に享受することができる。【００７７】
このような基層１２の厚みは、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。厚みが０．０５μｍ未満では耐摩耗性の向上が見られず、逆に２０μｍを超えても大きな耐摩耗性の改善が認められないことから経済的に有利ではない。しかし、経済性を無視する限りその厚みは２０μｍ以上としても何等差し支えなく、本発明の効果は示される。このような厚みの測定方法としては、たとえば刃先交換型切削チップを切断し、その断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察することにより測定することができる。【００７８】
＜使用状態表示層＞
本発明の刃先交換型切削チップは、上記基層上であって、かつ上記逃げ面を除く上記刃先稜線部と上記すくい面とを含む表面の少なくとも一部に、上記基層の色と異なる色の使用状態表示層を形成したことを特徴としている。なお、このような使用状態表示層は、公知の化学的蒸着法、物理的蒸着法、真空蒸着法、めっき法またはスパッタリング法等により形成することができ、その形成方法は何等限定されるものではない。【００７９】
本発明の使用状態表示層の形成の態様を刃先稜線部の近傍部を中心として検討した場合、その態様には種々のものが含まれる。たとえば、このような態様には、まず上記図７に示したように、使用状態表示層１３がすくい面２上であって刃先稜線部４の直前まで形成されているような態様が含まれる。また、図８に示したように、使用状態表示層１３がほぼ刃先稜線部４まで延びるようにして形成される場合も含まれ、さらに図９に示したように刃先稜線部４を完全に覆い逃げ面の直前まで回り込むようにして形成されている場合も含まれる。一方、図１０に示したように、使用状態表示層１３は、刃先稜線部４まで少しの距離（切削チップのサイズにもよるが使用状態表示機能を大きく損なわない距離、たとえば内接円１２．７ｍｍの切削チップならば約３．０ｍｍ以下の距離）をおいて形成される場合も含まれる。【００８０】
そして本発明の使用状態表示層は、上記すくい面の切削に関与する部位の少なくとも一部に形成されていることが特に好ましい。ここで切削に関与する部位とは、具体的には刃先稜線部だけではなく、刃先稜線部の近傍部（刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって０ｍｍ〜３ｍｍ程度の距離をもって広がった領域）を含む領域をいう。これにより、当該刃先稜線部が使用済か否かを確実に識別することができる。【００８１】
なお、上記において使用状態表示層の形成箇所について「上記刃先稜線部と上記すくい面とを含む表面の少なくとも一部」と規定したのは、刃先稜線部の一部のみが切削に関与するような場合においては、その切削に関与する部分に近接した部分にのみ使用状態表示層を配置させるだけで注意喚起機能は達成され、必ずしも上記刃先稜線部と上記すくい面の全面を覆うように、あえて大面積を占める使用状態表示層を形成させる必要はないためである。したがって、このような使用状態表示層は、上記刃先稜線部と上記すくい面の全面に対して形成される場合だけではなく、その一部分のみに形成される場合が含まれる。なお、このような使用状態表示層は、すくい面においてチップブレーカが形成されている箇所に形成される場合は、そのチップブレーカ上に形成されることになる（図７〜１０参照。図７〜１０のすくい面２の凹凸形状はチップブレーカを示している）。【００８２】
なお、このような使用状態表示層１３は、上記基層１２に比し摩耗し易い層であることが好ましい。切削加工時に削除されやすく、下層の基層１２が露出することにより、その部分が使用されていることを容易に表示することができるからである。また、すくい面以外に形成された使用状態表示層を除去することにより刃先交換型切削チップ自体を製造することを容易化することにもつながる。【００８３】
このように使用状態表示層１３は、上記基層１２と異なる色を呈するものである。このような構成を採用することにより、結果的にすくい面は逃げ面との間で大きな色コントラストが生じるようにされる。なぜなら逃げ面の表面には、上述の通り、通常、耐摩耗層としての基層１２が形成されるからである。【００８４】
そして、このように使用状態表示層１３がすくい面２上に形成されることにより、切削加工時においてこの使用状態表示層１３が被削材に溶着し、被削材の外観および表面平滑性を害することがなく、以ってこのようなデメリットを伴うことなく注意喚起機能を示すことができる。このような使用状態表示層は、すくい面上の一部分に形成することができるとともに、上記すくい面の全面に形成することもできる。そして、上述の通り、本発明の使用状態表示層は、すくい面の切削に関与する部位の少なくとも一部に形成されていることが好ましい。なお、このような使用状態表示層１３は、単層で形成することができるとともに複数の層を積層して形成することもできる。【００８５】
ここで、このような使用状態表示層１３は、元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉ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、酸素およびホウ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１または２以上の層である。これらはいずれも鮮やかな色彩を有し、工業的にも容易に製造することができるため好ましい。特に、２以上の層が積層される場合は、最外層として上記のような構成のものが形成されていることが好ましい。【００８６】
そして、このような使用状態表示層は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉ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、酸素およびホウ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されることが特に好ましい。当該化合物は、黄色、ピンク色、黄銅色、金色等特に鮮やかな色を呈し、意匠性に優れるとともに基層との間で明瞭なコントラストを形成することができるからである。なお、使用状態表示層が一層のみで形成される場合にはその層が最外層となる。【００８７】
このような使用状態表示層は、より具体的には上記のようなＴｉＮの他、たとえばＺｒＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＳｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＶＮ、Ｃｒ等の元素または化合物により形成することができる。【００８８】
また使用状態表示層１３は、強力な耐摩耗性の改善の機能を持つものでなく（すなわち摩耗し易い層であることが好ましく、耐摩耗性は基層より劣る）、かつ比較的薄い厚みを有する。好ましい厚みは０．０５μｍ以上２μｍ以下であり、さらに好ましくは０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。０．０５μｍ未満では、本体全体に均一に被覆することが工業的に困難となり、このためその外観に色ムラが発生し外観を害することがある。また、２μｍを超えても使用状態表示層としての機能に大差なく、却って経済的に不利となる。この厚みの測定方法としては、上記基層と同様の測定方法を採用することができる。【００８９】
なお、使用状態表示層１３は、圧縮残留応力を有するものとすることができる。これにより、刃先交換型切削チップの靭性向上に寄与することができる。上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。その絶対値が０．１ＧＰａ未満では、十分な靭性を得ることができない場合があり、一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると使用状態表示層自体が剥離することがあり好ましくない。【００９０】
＜面粗度Ｒａ＞
本発明の上記逃げ面は、被削材の溶着を阻止するために平滑なものとすることが特に好ましい。このような表面平滑性は、上記逃げ面の表面を機械的処理、たとえば、ブラシ操作またはブラスト加工（サンドブラスト）を行なうことにより得ることができる。このような機械的処理は、通常基層上に形成された使用状態表示層を除去する場合に行なわれるが、上記逃げ面の表面に対して独立した処理操作として行なうことも可能である。すなわち、上記逃げ面に形成された基層上に対して独立した処理操作として行なうことができる。なお、上記平滑性は、このような機械的処理だけではなく、たとえば化学的処理や物理的処理によっても得ることができる。【００９１】
そして本発明者の研究によれば、上記すくい面のブレーカ溝部またはランド部の面粗度ＲａをＡμｍ、上記逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１という関係が成立する場合に特に良好な耐被削材溶着性が得られることが認められている。より好ましくは、Ｂ／Ａ≦０．８、さらに好ましくはＢ／Ａ≦０．７である。【００９２】
なお、上記面粗度の規定対象領域であるすくい面のブレーカ溝部またはランド部は、その表面に使用状態表示層が形成されていても良いし、それが形成されず基層が露出した状態となっていても良い。一方、上記面粗度の規定対象領域の逃げ面は、当然のことながらその表面は基層である。【００９３】
ここで上記面粗度Ｒａは、表面粗さを表す数値の一種であり、中心線平均値と呼ばれるものである（ＪＩＳ  Ｂ０６０１）。その測定方法は特に限定されるものではなく、公知の測定方法がいずれも採用できる。たとえば、接触法（たとえば触針法等）であっても、非接触法（たとえばレーザー顕微鏡法等）であってもよく、またあるいは刃先交換型切削チップの断面を顕微鏡で直接観察する方法であってもよい。【００９４】
またそれぞれの測定部位は、ブレーカ溝部またはランド部については各部の中央部を測定することが好ましく、逃げ面については、刃先稜線部から逃げ面の中心部に向かって、０〜３ｍｍ程度離れた部位を測定することが好ましい。【００９５】
＜刃先交換型切削チップの製造方法＞
本発明の刃先交換型切削チップの製造方法は、チップブレーカを有する本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップの製造方法であって、該本体上に基層を形成するステップと、該基層上に該基層と異なる色の使用状態表示層を形成するステップと、該本体の逃げ面の少なくとも一部を含む所定の区域に対して、そこに形成されている上記使用状態表示層を除去するステップと、を含むことを特徴とするものである。これにより、極めて生産効率良く刃先交換型切削チップを製造することができる。【００９６】
このように使用状態表示層１３は、刃先交換型切削チップ１の製造の際に一旦基層１２の上に形成されるが、その後刃先稜線部とすくい面とを含む表面の少なくとも一部（すなわち使用状態表示層が形成される部分）以外の部分から取り除かれる。また、使用状態表示層が取り除かれる部分は、切削に関与する部位の少なくとも一部を除く部分でも本発明の効果は発揮されるが、より容易に使用済刃先稜線部の識別をするためには、好ましくは逃げ面の全面である。これにより、すくい面と逃げ面との間で、上記のような大きな色コントラストを持った刃先交換型切削チップを製造することができる。【００９７】
逃げ面から使用状態表示層１３を除去する方法としては、化学的方法、物理的方法および機械的方法のいずれをも採用することができる。好ましくは、ブラシ掛けまたはその他の摩滅による除去、たとえばサンドブラストによる除去（ブラスト加工）などの物理的または機械的方法を採用することができる。その上、このようなブラスト加工は、前述の通り、こうして再び露出した基層１２を平滑にする効果がある。【００９８】
さらに本発明の刃先交換型切削チップの製造方法は、上記逃げ面に対して、平滑性処理を施すステップ（上記使用状態表示層を除去するステップと同時に行なわれる場合を含む）を含むことができる。上記すくい面のブレーカ溝部またはランド部の面粗度ＲａをＡμｍ、上記逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１という関係が成立するように、このような平滑性処理を施すことが好ましい。これにより、切削加工後の被削材の外観および表面平滑性を担保することが可能となるからである。【００９９】
このような平滑性処理としては、化学的方法、物理的方法および機械的方法のいずれをも採用することができる。好ましくは、ブラシ掛けまたはその他の摩滅による方法、たとえばサンドブラストによる研磨（ブラスト加工）などの物理的または機械的方法を採用することができる。【０１００】
＜作用等＞
以上述べた刃先交換型切削チップ１は、図２に示すように未使用状態では無傷のままであるすくい面２を有する。特に刃先稜線部４、４１に続くすくい面は、その全面に使用状態表示層が形成されている場合はその全面がなお元の使用状態表示層の色を有し、それによって刃先稜線部４、４１が未使用であることを示す。たとえば、すくい面２がＴｉＮでコーティングされている場合は、刃先稜線部４、４１に続く使用状態表示層１３の部分は、未使用状態では輝く黄銅色（金色）になっている。これに対して使用状態表示層が取り除かれた逃げ面３は基層１２であるＡｌ2Ｏ3からなり、刃先交換型切削チップの代表的な比較的黒ずんだ色またはほぼ黒色の外観を呈する。【０１０１】
以下の説明のために、刃先交換型切削チップ１は切削工具の工具本体に取付けられており、複数の刃先稜線部４、４１、４２、４３のうち刃先稜線部４が最初に使用される刃先稜線部を成す場合を考える。切削工具が使用されると直ちに刃先稜線部４が被削材５に接触し、被削材５を切削加工し始める。特に、刃先稜線部４と逃げ面３の区域では基層１２により刃先交換型切削チップ１の摩耗は少ない。【０１０２】
ところが、刃先稜線部４による切削が開始すると、この刃先稜線部４に隣接する区域の使用状態表示層１３が変色して、すくい面２のうち刃先稜線部４の隣接部分に比較的大きな初期変化を生じる。変色した区域では使用状態表示層１３とは別の色になり、場合によってはこれより遙かに黒ずんだ基層１２が見えるようになる。【０１０３】
このため、図５に示すように刃先稜線部４に続いて黒ずんで変色した変色区域１６が生じる。この変色区域１６は直ちにかつ容易に識別され、注意喚起機能を示す。この変色は、上記のように基層１２が露出することにより生じるものの他、熱に原因する変化、たとえば、酸化現象の結果起こるものであっても良い。【０１０４】
たとえば、図５に示したようにこの刃先稜線部４に隣接する区域の使用状態表示層１３が、焼もどし色を呈することによって、ここに変色区域１６が形成される。これは刃先稜線部４による被削材の切削加工の結果起こる刃先稜線部近傍の温度上昇に由来するものである。【０１０５】
刃先交換型切削チップ１を長時間の使用の後（切削位置を変更させた後）においては、すくい面２は図６に示す外観を呈するようになるが、最初の数分の切削作業の後に早くも図５に示す外観に達するから、たとえば刃先稜線部４は既に使用されたが、刃先稜線部４１はまだ全く未使用であることを取扱者は一見して確認することができる。刃先稜線部４１が初めて使用されると、図６に示す外観を呈する。この場合、刃先稜線部４１に隣接する区域の使用状態表示層１３が変色し、変色区域１７を生じることにより刃先稜線部４１が使用されたことを示す。【０１０６】
なお、図２、５、６に示されている刃先交換型切削チップ１は、４個の使用可能な刃先稜線部４、４１、４２、４３を有するスローアウェイ刃先交換型切削チップである。刃先稜線部４、４１、４２、４３の内のどれが既に使用され、どれがまだ使用されていないかが使用状態表示層１３の色によって一目で分かる。従って、このような刃先交換型切削チップを装備した切削工具の保守は特に簡単に行なうことができる。【０１０７】
上述のように、刃先交換型切削チップ１には、基層１２と使用状態表示層１３から成る複合のコーティング１４が施されている（図７）。なお、使用状態表示層は単数個または複数個のすくい面に形成されるが、たとえばＩＳＯ規格ＳＮＧＮ１２０４０８等のような一般的な刃先交換型切削チップでは底面または上面がすくい面となり、「縦使い」等と呼ばれる前者以外の例外的な刃先交換型切削チップでは側面がすくい面となる。【０１０８】
使用状態表示層１３は、隣接する刃先稜線部４、４１、４２、４３を短時間でも使用するとこの使用状態表示層１３に明瞭な痕跡が残って、この使用状態表示層１３が変色乃至は変質する。このように使用状態表示層１３は非常に敏感であるから、その下にある別色の層または材料（すなわち基層）が見えるようになることがある。このようにして使用状態表示層１３の作用により、明瞭な色コントラストまたは明るさコントラストが生じ、使用した刃先稜線部を直ちに簡単に識別することができる。【０１０９】
すくい面側にこのように摩擦的に不利かもしれないコーティングを施すことにより、これを逃げ面に施す場合よりも、被削材の外観および表面平滑性を害することがないことは勿論のこと、より大きな色コントラストを得ることができるため、すくい面を使用状態表示面として利用することが特に有利であることが判明した。しかも、上記すくい面のブレーカ溝部またはランド部の面粗度ＲａをＡμｍ、上記逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１という関係を成立させることにより特に良好な耐被削材溶着性を得ることができる。さらに加えて、使用状態表示層がすくい面側に形成されていることにより、このような刃先交換型切削チップを収納ケースに収納した状態や、作業台に置かれている状態においても、いずれの刃先稜線部が使用済かということを極めて容易に識別することができるという優れた機能を有している。【０１１０】
＜実施例＞
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。【０１１１】
＜実施例１＞
８７質量％のＷＣ、２．５質量％のＴａＣ、１．０質量％のＮｂＣ、２．０質量％のＴｉＣおよび７．５質量％のＣｏ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１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先処理を行なうことにより、切削チップＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＧＵ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、８つの刃先稜線部と、２つのすくい面と、４つの逃げ面とを有するものであった。また、このすくい面は、チップブレーカが形成されているとともに、刃先稜線部に隣接して、刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部を有するものであった。なお、この本体の表面には、脱β層は形成されていなかった。【０１１２】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．５μｍのＴｉＮ、５．５μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ）、１．５μｍのαアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．５μｍのＴｉＮをコーティングした（総膜厚８．０μｍ）。このコーティング（コーティングＮｏ．１とする）において、０．５μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と５．５μｍのＴｉＣＮと１．５μｍのαアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．５μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。【０１１３】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１に代えて下記の表１に記載したコーティングＮｏ．２〜６をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。【０１１４】
【表１】
0004739234.tif 000002
【０１１５】
上記表１において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、コーティングＮｏ．６のＣｒＮ層を除き、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した。該ＣｒＮ層はイオンプレーティング法により形成した。【０１１６】
そしてこのコーティングを施した本体のそれぞれに対して、公知のブラスト法を用いて次の４種類の処理方法Ａ〜Ｄを各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。【０１１７】
（処理方法Ａ）
コーティングに対してブラスト法による処理を行なわなかった。したがって、本体の表面は、全面において使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈した。【０１１８】
（処理方法Ｂ）
コーティングに対して、すくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、逃げ面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、すくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１１９】
（処理方法Ｃ）
コーティングに対して、逃げ面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、すくい面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１２０】
（処理方法Ｄ）
コーティングに対して、本体表面全面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、本体表面の全面（すくい面および逃げ面の両面）は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１２１】
このようにして、以下の表２および表３に記載した２７種類の刃先交換型切削チップＮｏ．１〜Ｎｏ．２７を製造した。Ｎｏ．３、７、１１、１５、１９、２３、２５、２６および２７が本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。なお、Ｎｏ．２５〜２７は、Ｎｏ．１９のブラストの条件を変更して逃げ面の使用状態表示層をブラスト法により除去したものである。【０１２２】
ここで、各刃先交換型切削チップの面粗度Ｒａは、レーザー顕微鏡（ＶＫ−８５１０、（株）キーエンス製）により測定した結果（Ｂ／Ａ値）を以下の表２および表３に記載した。具体的な測定箇所は、該チップの刃先コーナー部の平面図である図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面で示されるブレーカ溝部の中央部１８の面粗度Ｒａ（Ａμｍ）と逃げ面の所定箇所１９（刃先稜線部から０．５ｍｍ離れた地点）の面粗度Ｒａ（Ｂμｍ）を測定し（図１２参照）、測定距離は１００μｍとした。【０１２３】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．１〜Ｎｏ．２７について、下記条件で旋削切削試験を行ない、被削材の面粗度と刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。その結果を以下の表２および表３に示す。被削材の面粗度（Ｒｚ：ＪＩＳ  Ｂ０６０１により規定されるものであって、ＪＩＳ  Ｂ０６５１に準拠した機器を用いて測定されるもの）は、小さい数値のもの程、平滑性が良好であることを示し、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。【０１２４】
（旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４１５
切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ
送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．０ｍｍ
切削油：無し
切削時間：４０分【０１２５】
【表２】
0004739234.tif 000003
【０１２６】
【表３】
0004739234.tif 000004
【０１２７】
表２および表３中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮとＺｒＮが金色であり、ＴｉＣＮはピンク色であり、ＣｒＮは銀色である。【０１２８】
表２および表３より明らかなように、本発明の実施例である刃先交換型切削チップＮｏ．３、７、１１、１５、１９、２３、２５、２６および２７は、刃先稜線部の使用状態の判別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり面粗度にも優れるものであった。なお、上記ブレーカ溝部の面粗度ＲａをＡμｍ、上記逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、これらの本発明の実施例の刃先交換型切削チップでは全てＢ／Ａ≦１であった。【０１２９】
これに対して、刃先交換型切削チップＮｏ．１、２、５、６、９、１０、１３、１４、１７、１８、２１および２２は、刃先稜線部の使用状態の判別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁し、面粗度も劣っていた。また、刃先交換型切削チップＮｏ．４、８、１２、１６、２０および２４は、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先交換型切削チップの刃先稜線部の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。【０１３０】
以上の結果、本発明の実施例である各刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。したがって、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、使用状態表示層を逃げ面ではなくすくい面に形成し、すくい面の特定部位（ブレーカ溝部またはランド部）の面粗度ＲａをＡμｍ、逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１とすることが有効であり、このＢ／Ａ値をさらに小さくしてＢ／Ａ≦０．８、さらにＢ／Ａ≦０．７とすることがより有効となることは明らかである。【０１３１】
＜実施例２＞
刃先交換型切削チップの本体の形状を切削チップＳＥＭＴ１３Ｔ３ＡＧＳＮ−Ｌ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状のものとすることを除き、他は実施例１と同様にして本体を得た。この本体は、４つの刃先稜線部と、１つのすくい面と、４つの逃げ面とを有し、また、このすくい面は、チップブレーカが形成されているとともに、刃先稜線部に隣接して、刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部を有するものであった。【０１３２】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．５μｍのＴｉＮ、３．０μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ）、１．０μｍのαアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．５μｍのＴｉＮをコーティングした（総膜厚５．０μｍ）。このコーティング（コーティングＮｏ．７とする）において、０．５μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と３．０μｍのＴｉＣＮと１．０μｍのαアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）が基層（黒色）であり、最外層の０．５μｍのＴｉＮが使用状態表示層（金色）である。【０１３３】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．７に代えて下記の表４に記載したコーティングＮｏ．８〜１２をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。【０１３４】
【表４】
0004739234.tif 000005
【０１３５】
上記表４において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。またコーティングＮｏ．８〜９は、コーティングＮｏ．７と同様、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した。コーティングＮｏ．１０〜１２については、公知のＰＶＤ法により形成した。【０１３６】
そして、このコーティングを施した本体のそれぞれに対して、実施例１と同じ処理方法Ａ〜Ｄを各々実施することにより、以下の表５および表６に記載した２７種類の刃先交換型切削チップＮｏ．２８〜Ｎｏ．５４を製造した。Ｎｏ．３０、３４、３８、４２、４６、５０、５２、５３および５４が本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。なお、面粗度Ｒａ（Ｂ／Ａ値）は実施例１と同様にして測定した。【０１３７】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．２８〜Ｎｏ．５４について、下記条件でフライス切削試験を行ない、被削材の面粗度と刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。その結果を以下の表５および表６に示す。被削材の面粗度（Ｒｚ：ＪＩＳ  Ｂ０６０１により規定されるものであって、ＪＩＳ  Ｂ０６５１に準拠した機器を用いて測定されるもの）は、小さい数値のもの程、平滑性が良好であることを示し、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。【０１３８】
（フライス切削試験の条件）
使用カッター：ＷＧＣ４１００Ｒ（住友電工ハードメタル（株）製）
被削材：ＦＣ２５０
切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．０ｍｍ
切削油：無し
切削距離：１２ｍ
このフライス切削試験は、上記カッターに刃先交換型切削チップを１枚だけ取付けて行なったため、カッター１回転当りの送りと、一刃当りの送りは一致するものとなる。【０１３９】
【表５】
0004739234.tif 000006
【０１４０】
【表６】
0004739234.tif 000007
【０１４１】
表５および表６中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、Ｃｒは銀色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。【０１４２】
表５および表６より明らかなように、本発明の実施例である刃先交換型切削チップＮｏ．３０、３４、３８、４２、４６、５０、５２、５３および５４は、刃先稜線部の使用状態の判別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり面粗度にも優れるものであった。なお、上記ブレーカ溝部の面粗度ＲａをＡμｍ、上記逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、これらの本発明の実施例の刃先交換型切削チップでは全てＢ／Ａ≦１であった。【０１４３】
これに対して、刃先交換型切削チップＮｏ．２８、２９、３２、３３、３６、３７、４０、４１、４４、４５、４８および４９は、刃先稜線部の使用状態の判別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁し、面粗度も劣っていた。また、刃先交換型切削チップＮｏ．３１、３５、３９、４３、４７および５１は、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先交換型切削チップの刃先稜線部の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。【０１４４】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。【０１４５】
＜実施例３＞
実施例１で用いた本体に対して、刃先処理（刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理を施し、すくい面と逃げ面との交差部に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）を行なった。【０１４６】
この本体の全面に対して、各々実施例１と同じコーティング（コーティングＮｏ．１〜６）を被覆した。【０１４７】
そしてこのコーティングを施した本体のそれぞれに対して、次の３種類の処理方法Ｃ１〜Ｃ３を各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。【０１４８】
（処理方法Ｃ１）
コーティングに対して、ブラシ法（ダイヤモンドブラシ使用）による処理を実施した後、ブラスト法（アルミナサンド＃１２０（平均粒径１００μｍ）を使用し、圧力０．３ＭＰａとした）による処理を実施し、逃げ面の使用状態表示層を除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．１８ｍｍの幅（この幅は必ずしも均一なものではなく、最大幅が０．１８ｍｍになることを意味する（因みに、すくい面の鋭角コーナー部の角度を２等分する位置（以下Ｒ／２部位という）におけるこの幅は０．１２ｍｍであった）。なお、このようにその幅を均一な幅とできなかったのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその幅を一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。以下の各処理方法において同意。）を有する領域において除去した。したがって、刃先稜線部から０．１８ｍｍの幅を有する領域を除くすくい面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面および刃先稜線部から０．１８ｍｍの幅を有する領域のすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１４９】
（処理方法Ｃ２）
コーティングに対して、ブラスト法（処理方法Ｃ１と同じ条件を採用）による処理を実施し、逃げ面の使用状態表示層を除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．０９ｍｍの幅（Ｒ／２部位における幅：０．０６ｍｍ）を有する領域において除去した。したがって、刃先稜線部から０．０９ｍｍの幅を有する領域を除くすくい面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面および刃先稜線部から０．０９ｍｍの幅を有する領域のすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１５０】
（処理方法Ｃ３）
コーティングに対して、ブラスト法（処理方法Ｃ１と同じ条件を採用）による処理を実施した後、ブラシ法（処理方法Ｃ１と同じ条件を採用）による処理を実施し、逃げ面の使用状態表示層を除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．１６ｍｍの幅（Ｒ／２部位における幅：０．１１ｍｍ）を有する領域において除去した。したがって、刃先稜線部から０．１６ｍｍの幅を有する領域を除くすくい面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面および刃先稜線部から０．１６ｍｍの幅を有する領域のすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１５１】
このようにして、以下の表７に記載した２７種類の刃先交換型切削チップＮｏ．１０１〜Ｎｏ．１２７を製造した。表７中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例であり、コーティングＮｏ．は上記のコーティングＮｏ．１〜６を示している。なお、各刃先交換型切削チップの面粗度Ｒａ（Ｂ／Ａ値）は、実施例１と同様にして測定した。【０１５２】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．１０１〜Ｎｏ．１２７について、実施例１と同じ条件で旋削切削試験を行ない、被削材の面粗度と刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。その結果を以下の表７に示す。実施例１と同様、被削材の面粗度（Ｒｚ）は、小さい数値のもの程、平滑性が良好であることを示し、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。【０１５３】
【表７】
0004739234.tif 000008
【０１５４】
表７より明らかなように、本発明の実施例である刃先交換型切削チップＮｏ．１０１〜１２７は、実施例１において処理方法Ｃを実施した刃先交換型切削チップとほぼ同様の結果を示した。すなわち、これらの刃先交換型切削チップは、刃先稜線部の使用状態の判別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり面粗度にも優れるものであった。なお、上記ブレーカ溝部の面粗度ＲａをＡμｍ、上記逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、これらの本発明の実施例の刃先交換型切削チップでは全てＢ／Ａ≦１であった。【０１５５】
なお、刃先交換型切削チップＮｏ．１１９〜１２７は、刃先交換型切削チップＮｏ．１１４〜１１６に対してそれぞれのブラスト処理の条件を代えることにより異なった面粗度（Ｂ／Ａ値）を付与したものである。【０１５６】
以上の結果、本実施例３と実施例１（処理方法Ｃを実施したもの）とを比較すると明らかなように、使用状態表示層の形成領域が図９に示したように刃先稜線部４を完全に覆い逃げ面の直前まで回り込むようにして形成されている場合（実施例１）であっても、図７、８、１０に示したように刃先稜線部等に形成されない場合（実施例３）であっても、ほぼ同様の結果が示されることが確認できた。【０１５７】
＜実施例４＞
実施例２で用いた本体に対して、刃先処理（刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理を施し、すくい面と逃げ面との交差部に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）を行なった。【０１５８】
この本体の全面に対して、各々実施例２と同じコーティング（コーティングＮｏ．７〜１２）を被覆した。【０１５９】
そしてこのコーティングを施した本体のそれぞれに対して、実施例３と同じ３種類の処理方法Ｃ１〜Ｃ３を各々実施した。【０１６０】
このようにして、以下の表８に記載した２７種類の刃先交換型切削チップＮｏ．２０１〜Ｎｏ．２２７を製造した。表８中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例であり、コーティングＮｏ．は上記のコーティングＮｏ．７〜１２を示している。なお、各刃先交換型切削チップの面粗度Ｒａ（Ｂ／Ａ値）は、実施例１と同様にして測定した。【０１６１】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．２０１〜Ｎｏ．２２７について、実施例２と同じ条件でフライス切削試験を行ない、被削材の面粗度と刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。その結果を以下の表８に示す。被削材の面粗度（Ｒｚ）は、小さい数値のもの程、平滑性が良好であることを示し、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。【０１６２】
【表８】
0004739234.tif 000009
【０１６３】
表８より明らかなように、本発明の実施例である刃先交換型切削チップＮｏ．２０１〜２２７は、実施例２において処理方法Ｃを実施した刃先交換型切削チップとほぼ同様の結果を示した。すなわち、これらの刃先交換型切削チップは、刃先稜線部の使用状態の判別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり面粗度にも優れるものであった。なお、上記ブレーカ溝部の面粗度ＲａをＡμｍ、上記逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、これらの本発明の実施例の刃先交換型切削チップでは全てＢ／Ａ≦１であった。【０１６４】
なお、刃先交換型切削チップＮｏ．２１９〜２２７は、刃先交換型切削チップＮｏ．２０４〜２０６に対してそれぞれのブラスト処理の条件を代えることにより異なった面粗度（Ｂ／Ａ値）を付与したものである。【０１６５】
以上の結果、本実施例４と実施例２（処理方法Ｃを実施したもの）とを比較すると明らかなように、使用状態表示層の形成領域が図９に示したように刃先稜線部４を完全に覆い逃げ面の直前まで回り込むようにして形成されている場合（実施例２）であっても、図７、８、１０に示したように刃先稜線部等に形成されない場合（実施例４）であっても、ほぼ同様の結果が示されることが確認できた。【０１６６】
＜実施例５＞
１．８質量％のＴｉＣ、１．２質量％のＴａＣ、７．０質量％のＣｏおよび残部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１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先処理（刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理を施し、すくい面と逃げ面との交差部に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）を行なうことにより、切削チップＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＵＸ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が１３μｍ形成されており、８つの刃先稜線部と、２つのすくい面と、４つの逃げ面とを有するものであった。また、このすくい面は、チップブレーカが形成されているとともに、刃先稜線部に隣接して、刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部を有するものであった。【０１６７】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．３μｍのＴｉＮ、３．８μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ）、２．３μｍのαアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．３μｍのＴｉＮをコーティングした。このコーティング（コーティングＮｏ．１３とする）において、０．３μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と３．８μｍのＴｉＣＮと２．３μｍのαアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．３μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。【０１６８】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１３に代えて下記の表９に記載したコーティングＮｏ．１４〜１７をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。【０１６９】
【表９】
0004739234.tif 000010
【０１７０】
上記表９において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した。【０１７１】
そしてこのコーティングを施した本体のそれぞれに対して、公知のブラスト法またはこれと公知のブラシ法とを組み合せて用いて次の１３種類の処理方法Ａ１〜Ｆ３を各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。【０１７２】
（処理方法Ａ１）
コーティングに対してブラスト法やブラシ法による処理を一切行なわなかった。したがって、本体の表面は、全面において使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＴｉＮの色である金色）を呈した。【０１７３】
（処理方法Ｂ１）
コーティングに対して、すくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、逃げ面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、すくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１７４】
（処理方法Ｄ１）
コーティングに対して、本体表面全面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、本体表面の全面（すくい面および逃げ面の両面）は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１７５】
（処理方法Ｅ１）
コーティングに対して、逃げ面の使用状態表示層をブラスト法により除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．０８ｍｍの幅（この幅は実施例３と同意であり、以下の処理方法でも同意。なお、Ｒ／２部位におけるこの幅は０．０４ｍｍであった。）を有する領域において除去した。したがって、刃先稜線部から０．０８ｍｍの幅を有する領域を除くすくい面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面および刃先稜線部から０．０８ｍｍの幅を有する領域のすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０１７６】
（処理方法Ｅ２〜Ｅ５）
上記処理方法Ｅ１において、すくい面における刃先稜線部からの幅を０．１０ｍｍ（Ｒ／２部位における幅：０．０７ｍｍ）とすることを除き、他は全て処理方法Ｅ１と同様の処理を実施した。なお、処理方法Ｅ２〜Ｅ５の相違は、ブラスト法の処理条件を変えることにより、以下の表１０および表１１に示したように異なった残留応力を付与したものである。【０１７７】
（処理方法Ｅ６）
上記処理方法Ｅ１において、すくい面における刃先稜線部からの幅を０．０５ｍｍ（Ｒ／２部位における幅０．０２ｍｍ）とすることを除き、他は全て処理方法Ｅ１と同様の処理を実施した。【０１７８】
（処理方法Ｅ７）
上記処理方法Ｅ１において、使用状態表示層が刃先稜線部を完全に覆い逃げ面の直前まで回り込むようにして形成されるように、逃げ面のみの使用状態表示層をブラスト法により除去することを除き、他は全て処理方法Ｅ１と同様の処理を実施した。【０１７９】
（処理方法Ｆ１〜Ｆ３）
コーティングに対して、ブラスト法による処理を実施した後、ブラシ法による処理を実施し、逃げ面の使用状態表示層を除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．１６ｍｍの幅（Ｒ／２部位における幅：０．１２ｍｍ）を有する領域において除去した。したがって、刃先稜線部から０．１６ｍｍの幅を有する領域を除くすくい面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面および刃先稜線部から０．１６ｍｍの幅を有する領域のすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。なお、処理方法Ｆ１〜Ｆ３の相違は、ブラスト法の処理条件を変えることにより、以下の表１０および表１１に示したように異なった残留応力を付与したものである。【０１８０】
このようにして、以下の表１０および表１１に記載した４４種類の刃先交換型切削チップＮｏ．３０１〜Ｎｏ．３４４を製造した。表１０および表１１中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例であり、コーティングＮｏ．は上記のコーティングＮｏ．１３〜１７を示している。なお、上記の実施例の各刃先交換型切削チップにおいては、ブラスト法またはこれとブラシ法とを組み合せて処理を施した領域（この領域は切削に関与する部位に含まれる）において圧縮残留応力を付与することができる（その場合、この領域以外は引張残留応力を有したものとなる）が、表１０および表１１には、逃げ面における図１３のスポットＵ（スポットサイズ：直径０.５ｍｍ）で示される領域（この領域は切削に関与する部位の一部となる）のアルミナ層を測定した数値を示す（具体的測定方法は、上述のＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法を採用した）。【０１８１】
なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。また、刃先交換型切削チップＮｏ．３２５は、上記Ｒ／２部位の刃先稜線部において基層の最上層であるκ−Ａｌ2Ｏ3が一部除去され、その下層のＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ）層が表面に露出していることが認められ、刃先交換型切削チップＮｏ．３３８は、上記Ｒ／２部位の刃先稜線部において基層の最上層であるα−Ａｌ2Ｏ3層およびその下層のＴｉＢＮ層が一部除去され、さらにその下層のＴｉＣＮ（ＨＴ−ＣＶＤ）層が表面に露出していることが認められた。これらの刃先交換型切削チップＮｏ．３２５およびＮｏ．３３８は、以下の切削試験において最も高い刃先強度を示した。【０１８２】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．３０１〜Ｎｏ．３４４について、下記条件で旋削切削試験を行ない、刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量と破損率を測定するとともに、刃先稜線部の使用状態の判別の容易性（切れ刃の使用状態の識別性）を確認した。その結果を以下の表１０および表１１に示す。逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示し、破損率が小さくなる程、靭性に優れていることを示す。【０１８３】
（連続旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４３５丸棒
切削速度：２３０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２０ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
切削油：水溶性油
切削時間：１５分
切削開始１分後の、刃先への被削材の溶着状態と被削材加工面の状態を観察するとともに逃げ面摩耗量を測定した。【０１８４】
（断続旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４４０（４本溝入り丸棒）
切削速度：１２０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．４０ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
切削油：無し
切削時間：１分
２０切れ刃を１分間切削した場合の欠損数から破損率を算出した。すなわち、欠損した切れ刃数をｎとすると破損率（％）＝ｎ／２０となる。【０１８５】
【表１０】
0004739234.tif 000011
【０１８６】
【表１１】
0004739234.tif 000012
【０１８７】
表１０および表１１より明らかなように、本発明の実施例である刃先交換型切削チップは、刃先稜線部の使用状態の判別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり逃げ面摩耗量および破損率にも優れるものであった。【０１８８】
これに対して、比較例（表中「＊」の印のないもの）の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａ１およびＢ１を施したものは刃先稜線部の使用状態の判別は可能であるものの、刃先の逃げ面に被削材が少し溶着し、且つ切削後の被削材は白濁し、逃げ面摩耗量および破損率も劣っており、また、処理方法Ｄ１を施した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態等は良好であるものの、刃先稜線部の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。【０１８９】
以上の結果、本発明の実施例である各刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。したがって、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、使用状態表示層を逃げ面ではなくすくい面に形成し、使用状態表示層が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部において、基層を構成する少なくとも一層（上記でいうアルミナ層）が圧縮残留応力を有していることが有効である。【０１９０】
＜実施例６＞
実施例５における刃先交換型切削チップＮｏ．３３９において、その処理方法Ａ１に代えて以下の４種類の処理方法Ｅ８、Ｅ９、Ｆ４およびＦ５を実施することにより互いに異なる４種類の刃先交換型切削チップＮｏ．３３９−２〜Ｎｏ．３３９−５を得た。【０１９１】
（処理方法Ｅ８）
コーティングに対して、逃げ面の使用状態表示層をブラスト法により除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．０７ｍｍの幅（この幅は実施例３と同意であり、以下の処理方法でも同意。なお、Ｒ／２部位におけるこの幅は０．０３ｍｍであった。）を有する領域において除去した。【０１９２】
（処理方法Ｅ９）
上記処理方法Ｅ８において、すくい面における刃先稜線部からの幅を０．１５ｍｍ（Ｒ／２部位における幅０．０９ｍｍ）とすることを除き、他は全て処理方法Ｅ８と同様の処理を実施した。【０１９３】
（処理方法Ｆ４）
コーティングに対して、ブラスト法による処理を実施した後、ブラシ法による処理を実施し、逃げ面の使用状態表示層を除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．１４ｍｍの幅（Ｒ／２部位における幅：０．１１ｍｍ）を有する領域において除去した。【０１９４】
（処理方法Ｆ５）
上記処理方法Ｆ４において、すくい面における刃先稜線部からの幅を０．１９ｍｍ（Ｒ／２部位における幅０．１３ｍｍ）とすることを除き、他は全て処理方法Ｆ４と同様の処理を実施した。【０１９５】
そして、これらの刃先交換型切削チップについて、実施例５と同様にして残留応力、刃先への被削材の溶着状態、被削材加工面の状態、逃げ面摩耗量、破損率および切れ刃の使用状態の識別性をそれぞれ測定乃至観察した。また、それとともに、実施例１と同様にして面粗度Ｒａ（Ｂ／Ａ値）を測定した。それらの結果を以下の表１２に示す。【０１９６】
【表１２】
0004739234.tif 000013
【０１９７】
表１２中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例である。なお、刃先交換型切削チップＮｏ．３３９−５は、上記Ｒ／２部位の刃先稜線部において基層の最上層であるα−Ａｌ2Ｏ3層およびその下層のＴｉＣＮＯ層が一部除去され、さらにその下層のＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ）層が表面に露出していることが認められた。この刃先交換型切削チップＮｏ．３３９−５は、切削試験において最も高い刃先強度を示した。【０１９８】
表１２より明らかなように、本発明の実施例である各刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．３３９−２〜Ｎｏ．３３９−５）が、比較例の刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．３３９）に比し、優れた効果を有していることは明らかである。したがって、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、使用状態表示層を逃げ面ではなくすくい面に形成し、すくい面の特定部位（ブレーカ溝部またはランド部）の面粗度ＲａをＡμｍ、逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１とすることが有効となるとともに、使用状態表示層が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部（すなわち上記においてブラスト法またはこれとブラシ法を組み合せて処理した領域）において、基層を構成する少なくとも一層（たとえば上記でいうアルミナ層）が圧縮残留応力を有していることが有効である。【０１９９】
＜実施例７＞
０．４質量％のＴａＣ、０．２５質量％のＣｒ3Ｃ2、９．０質量％のＣｏおよび残部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１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先処理（刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理を施し、すくい面と逃げ面との交差部に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）を行なうことにより、切削チップＳＥＭＴ１３Ｔ３ＡＧＳＮ−Ｇ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層を有さず、４つの刃先稜線部と、１つのすくい面と、４つの逃げ面とを有するものであった。また、このすくい面は、チップブレーカが形成されているとともに、刃先稜線部に隣接して、刃先稜線部からすくい面の中心部に向かって凹状に傾斜するブレーカ溝部を有するものであった。【０２００】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．３μｍのＴｉＮ、３．１μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ）、２．１μｍのαアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．３μｍのＴｉＮをコーティングした。このコーティング（コーティングＮｏ．１８とする）において、０．３μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と３．１μｍのＴｉＣＮと２．１μｍのαアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．３μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。【０２０１】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１８に代えて下記の表１３に記載したコーティングＮｏ．１９〜２２をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。【０２０２】
【表１３】
0004739234.tif 000014
【０２０３】
上記表１３において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した。【０２０４】
そしてこのコーティングを施した本体のそれぞれに対して、公知のブラスト法またはこれと公知のブラシ法とを組み合せて用いて次の１３種類の処理方法Ａ２〜Ｈ３を各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。【０２０５】
（処理方法Ａ２）
コーティングに対してブラスト法やブラシ法による処理を一切行なわなかった。したがって、本体の表面は、全面において使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＴｉＮの色である金色）を呈した。【０２０６】
（処理方法Ｂ２）
コーティングに対して、すくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、逃げ面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、すくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０２０７】
（処理方法Ｄ２）
コーティングに対して、本体表面全面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、本体表面の全面（すくい面および逃げ面の両面）は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０２０８】
（処理方法Ｇ１）
コーティングに対して、逃げ面の使用状態表示層をブラスト法により除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．０７ｍｍの幅（この幅は実施例３と同意であり、以下の処理方法でも同意。なお、Ｒ／２部位におけるこの幅は０．０５ｍｍであった。）を有する領域において除去した。したがって、刃先稜線部から０．０７ｍｍの幅を有する領域を除くすくい面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面および刃先稜線部から０．０７ｍｍの幅を有する領域のすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。【０２０９】
（処理方法Ｇ２〜Ｇ５）
上記処理方法Ｇ１において、すくい面における刃先稜線部からの幅を０．１２ｍｍ（Ｒ／２部位における幅：０．１１ｍｍ）とすることを除き、他は全て処理方法Ｇ１と同様の処理を実施した。なお、処理方法Ｇ２〜Ｇ５の相違は、ブラスト法の処理条件を変えることにより、以下の表１４および表１５に示したように異なった残留応力を付与したものである。【０２１０】
（処理方法Ｇ６）
上記処理方法Ｇ１において、すくい面における刃先稜線部からの幅を０．０６ｍｍ（Ｒ／２部位における幅０．０３ｍｍ）とすることを除き、他は全て処理方法Ｇ１と同様の処理を実施した。【０２１１】
（処理方法Ｇ７）
上記処理方法Ｇ１において、使用状態表示層が刃先稜線部を完全に覆い逃げ面の直前まで回り込むようにして形成されるように、逃げ面のみの使用状態表示層をブラスト法により除去することを除き、他は全て処理方法Ｇ１と同様の処理を実施した。【０２１２】
（処理方法Ｈ１〜Ｈ３）
コーティングに対して、ブラスト法による処理を実施した後、ブラシ法による処理を実施し、逃げ面の使用状態表示層を除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．１５ｍｍの幅（Ｒ／２部位における幅：０．１３ｍｍ）を有する領域において除去した。したがって、刃先稜線部から０．１５ｍｍの幅を有する領域を除くすくい面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面および刃先稜線部から０．１５ｍｍの幅を有する領域のすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。なお、処理方法Ｈ１〜Ｈ３の相違は、ブラスト法の処理条件を変えることにより、以下の表１４および表１５に示したように異なった残留応力を付与したものである。【０２１３】
このようにして、以下の表１４および表１５に記載した４４種類の刃先交換型切削チップＮｏ．４０１〜Ｎｏ．４４４を製造した。表１４および表１５中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例であり、コーティングＮｏ．は上記のコーティングＮｏ．１８〜２２を示している。なお、上記の実施例の各刃先交換型切削チップにおいては、ブラスト法またはこれとブラシ法とを組み合せて処理を施した領域（この領域は切削に関与する部位に含まれる）において圧縮残留応力を付与することができる（その場合、この領域以外は引張残留応力を有したものとなる）が、表１４および表１５には、逃げ面における図１３のスポットＵ（スポットサイズ：直径０.５ｍｍ）で示される領域（この領域は切削に関与する部位の一部となる）のアルミナ層を測定した数値を示す（具体的測定方法は、上述のＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法を採用した）。【０２１４】
なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。また、刃先交換型切削チップＮｏ．４２５は、上記Ｒ／２部位の刃先稜線部において基層の最上層であるα−Ａｌ2Ｏ3が一部除去され、その下層のＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ）層が表面に露出していることが認められ、刃先交換型切削チップＮｏ．４３８は、上記Ｒ／２部位の刃先稜線部において基層の最上層であるκ−Ａｌ2Ｏ3層およびその下層のＴｉＢＮ層が一部除去され、さらにその下層のＴｉＣＮ（ＨＴ−ＣＶＤ）層が表面に露出していることが認められた。これらの刃先交換型切削チップＮｏ．４２５およびＮｏ．４３８は、以下の切削試験において最も高い刃先強度を示した。【０２１５】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．４０１〜Ｎｏ．４４４について、下記条件でフライス切削試験（住友電工ハードメタル社製のカッター（ＷＧＣ４１００Ｒ）に刃先交換型切削チップを１枚だけ取り付けて実施した）を行ない、刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量と破損率を測定するとともに、刃先稜線部の使用状態の判別の容易性（切れ刃の使用状態の識別性）を確認した。その結果を以下の表１４および表１５に示す。逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示し、破損率が小さくなる程、靭性に優れていることを示す。【０２１６】
（フライス耐摩耗性試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４４０ブロック材
切削速度：２４０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２２ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
切削油：水溶性油
切削距離：５ｍ
切削開始１分後の、刃先への被削材の溶着状態と被削材加工面の状態を観察するとともに逃げ面摩耗量を測定した。【０２１７】
（フライス靭性試験の条件）
被削材：Ｓ５０Ｃブロック材（スリット有）
切削速度：１３０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．４２ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
切削油：無し
切削距離：１ｍ
２０切れ刃を１分間切削した場合の欠損数から破損率を算出した。すなわち、欠損した切れ刃数をｎとすると破損率（％）＝ｎ／２０となる。【０２１８】
【表１４】
0004739234.tif 000015
【０２１９】
【表１５】
0004739234.tif 000016
【０２２０】
表１４および表１５より明らかなように、本発明の実施例である刃先交換型切削チップは、刃先稜線部の使用状態の判別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も光沢を有するものであり逃げ面摩耗量および破損率にも優れるものであった。【０２２１】
これに対して、比較例（表中「＊」の印のないもの）の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａ２およびＢ２を施したものは刃先稜線部の使用状態の判別は可能であるものの、刃先の逃げ面に被削材が少し溶着し、且つ切削後の被削材は白濁し、逃げ面摩耗量および破損率も劣っており、また、処理方法Ｄ２を施した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態等は良好であるものの、刃先稜線部の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。【０２２２】
以上の結果、本発明の実施例である各刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。したがって、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、使用状態表示層を逃げ面ではなくすくい面に形成し、使用状態表示層が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部において、基層を構成する少なくとも一層（上記でいうアルミナ層）が圧縮残留応力を有していることが有効である。【０２２３】
＜実施例８＞
実施例７における刃先交換型切削チップＮｏ．４０１において、その処理方法Ａ２に代えて以下の４種類の処理方法Ｇ８、Ｇ９、Ｈ４およびＨ５を実施することにより互いに異なる４種類の刃先交換型切削チップＮｏ．４０１−２〜Ｎｏ．４０１−５を得た。【０２２４】
（処理方法Ｇ８）
コーティングに対して、逃げ面の使用状態表示層をブラスト法により除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．０８ｍｍの幅（この幅は実施例３と同意であり、以下の処理方法でも同意。なお、Ｒ／２部位におけるこの幅は０．０４ｍｍであった。）を有する領域において除去した。【０２２５】
（処理方法Ｇ９）
上記処理方法Ｇ８において、すくい面における刃先稜線部からの幅を０．１４ｍｍ（Ｒ／２部位における幅０．１０ｍｍ）とすることを除き、他は全て処理方法Ｇ８と同様の処理を実施した。【０２２６】
（処理方法Ｈ４）
コーティングに対して、ブラスト法による処理を実施した後、ブラシ法による処理を実施し、逃げ面の使用状態表示層を除去するとともにすくい面の使用状態表示層も刃先稜線部から０．１６ｍｍの幅（Ｒ／２部位における幅：０．１４ｍｍ）を有する領域において除去した。【０２２７】
（処理方法Ｈ５）
上記処理方法Ｈ４において、すくい面における刃先稜線部からの幅を０．１７ｍｍ（Ｒ／２部位における幅０．１３ｍｍ）とすることを除き、他は全て処理方法Ｈ４と同様の処理を実施した。【０２２８】
そして、これらの刃先交換型切削チップについて、実施例７と同様にして残留応力、刃先への被削材の溶着状態、被削材加工面の状態、逃げ面摩耗量、破損率および切れ刃の使用状態の識別性をそれぞれ測定乃至観察した。また、それとともに、実施例１と同様にして面粗度Ｒａ（Ｂ／Ａ値）を測定した。それらの結果を以下の表１６に示す。【０２２９】
【表１６】
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【０２３０】
表１６中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例である。なお、刃先交換型切削チップＮｏ．４０１−５は、上記Ｒ／２部位の刃先稜線部において基層の最上層であるα−Ａｌ2Ｏ3層が一部除去され、その下層のＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ）層が表面に露出していることが認められた。この刃先交換型切削チップＮｏ．４０１−５は、切削試験において最も高い刃先強度を示した。【０２３１】
表１６より明らかなように、本発明の実施例である各刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．４０１−２〜Ｎｏ．４０１−５）が、比較例の刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．４０１）に比し、優れた効果を有していることは明らかである。したがって、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、使用状態表示層を逃げ面ではなくすくい面に形成し、すくい面の特定部位（ブレーカ溝部またはランド部）の面粗度ＲａをＡμｍ、逃げ面の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、Ｂ／Ａ≦１とすることが有効となるとともに、使用状態表示層が形成されていない部分であって、かつ切削に関与する部位の少なくとも一部（すなわち上記においてブラスト法またはこれとブラシ法を組み合せて処理した領域）において、基層を構成する少なくとも一層（たとえば上記でいうアルミナ層）が圧縮残留応力を有していることが有効である。【０２３２】
なお、上記の各実施例は、旋削加工用およびフライス加工用の刃先交換型切削チップについて示したが、ドリル加工用刃先交換型切削チップ、エンドミル加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー加工用刃先交換型切削チップ、歯切工具加工用刃先交換型切削チップ、リーマ加工用刃先交換型切削チップ、タップ加工用刃先交換型切削チップ、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用刃先交換型切削チップ等についても勿論適用可能であり、本発明の効果は示される。【０２３３】
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。【０２３４】
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請求の範囲によって示され、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１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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