(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転切削工具の工具母材の表面にコーティングされる硬質積層被膜であって、
（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）から成る第１被膜層と、（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）とＣｒＮとの混合層から成る第２被膜層とが前記工具母材の表面に交互に積層されているとともに、最上層が前記第１被膜層にて構成されており、且つ該第１被膜層の平均層厚は１６０ｎｍ以上である
ことを特徴とする回転切削工具用硬質積層被膜。
【請求項２】
請求項１に記載の回転切削工具用硬質積層被膜で工具母材の表面が被覆されていることを特徴とする硬質積層被膜被覆回転切削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は硬質積層被膜に係り、特に、耐摩耗性および靱性に優れた硬質積層被膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高速度工具鋼、超硬合金等の工具母材の表面をＴｉＡｌＮの硬質被膜で被覆した硬質被膜被覆工具が知られている。特開平１０−１６８５８３号公報に記載の工具はその一例で、工具母材とＴｉＡｌＮ硬質被膜との間にＣｒＮなどの比較的軟質の界面層を介在させて母材に対する密着性を向上させている。また、特開平１１−２１６６０１号公報には、ＴｉとＡｌとの混晶比が異なる２種類のＴｉＡｌＮ硬質被膜を交互に多数積層した硬質積層被膜が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴｉＡｌＮ硬質被膜は内部応力が大きくて靱性に乏しいため、切削加工時にチッピング状の欠けや剥離が生じ易く、ＴｉＡｌＮの優れた耐摩耗性を十分に発揮することができなかった。ＣｒＮなどの界面層を設けたり、混晶比が異なる２種類のＴｉＡｌＮ硬質被膜を積層したりすれば、欠けや剥離が改善されるが、必ずしも十分に満足できなかった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ＴｉＡｌＮを主体として構成される硬質被膜の耐摩耗性を損なうことなく、靱性を更に向上させて欠けや剥離を一層効果的に防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、回転切削工具の工具母材の表面にコーティングされる硬質積層被膜であって、（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）から成る第１被膜層と、（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）とＣｒＮとの混合層から成る第２被膜層とが前記工具母材の表面に交互に積層されているとともに、最上層が前記第１被膜層にて構成されており、且つその第１被膜層の平均層厚は１６０ｎｍ以上であることを特徴とする。
【０００９】
第２発明は、硬質積層被膜被覆回転切削工具に関するもので、第１発明の回転切削工具用硬質積層被膜で工具母材の表面が被覆されていることを特徴とする。
【００１０】
なお、上記硬質積層被膜の好適な形成方法は、(a) Ｔｉx Ａｌ1-x （但し、０．２０≦ｘ≦０．６０）から成る第１蒸発源をカソードとしてアーク電流を通電する第１アーク電源と、(b) Ｃｒから成る第２蒸発源をカソードとしてアーク電流を通電する第２アーク電源と、(c) 硬質積層被膜で被覆すべき工具母材に負のバイアス電圧を印加するバイアス電源と、(d) 前記工具母材を所定の回転中心まわりに回転駆動する回転装置と、(e) 前記工具母材、前記第１蒸発源、前記第２蒸発源を収容している処理容器内に所定の反応ガスを供給する反応ガス供給装置と、を有するアークイオンプレーティング装置を用いて、(f) （Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）から成る第１被膜層と、（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）とＣｒＮとの混合層から成る第２被膜層とを工具母材の表面に交互に積層する方法であって、(g) 前記第１アーク電源をＯＮ、前記第２アーク電源をＯＦＦすることにより前記第１被膜層を形成し、第１アーク電源および第２アーク電源を共にＯＮすることにより前記第２被膜層を形成するとともに、そのＯＮ時間およびアーク電流の少なくとも一方を制御してそれ等の第１被膜層および第２被膜層の層厚を調整するように構成される。
【００１１】
また、前記第１アーク電源および前記第２アーク電源を共にＯＮすることにより、前記第２被膜層を形成する際には、それ等の第１アーク電源および第２アーク電源のアーク電流の大きさを制御して混合割合を調整するように構成される。
【００１２】
また、前記第１蒸発源および前記第２蒸発源は、前記工具母材を挟んで略水平方向の対称位置に配置されているとともに、その工具母材は略垂直な回転中心まわりに回転駆動されるように構成される。
【００１３】
【発明の効果】
ここで、第１被膜層を構成している（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）の硬さ（Ｈｖ）は２３００〜３０００程度であるのに対し、ＣｒＮの硬さ（Ｈｖ）は１８００〜２０００程度であるため、このような比較的硬度の低いＣｒＮが混合されている第２被膜層と高硬度の第１被膜層とが交互に積層されることにより、低硬度の第２被膜層の存在により靱性が高くなり、チッピング状の欠けや剥離が生じ難くなる。また、ＣｒＮの酸化開始温度は約７００℃と高いため、形成された被膜の耐熱性を損なうことがない。更に、硬質積層被膜の最上層すなわち表面は、高硬度の第１被膜層によって構成されているため、優れた耐摩耗性が得られる。
【００１５】
また、第２被膜層が（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）とＣｒＮとの混合層であるため、ＣｒＮのみで構成した場合に比較して第１被膜層との密着性が高く、欠けや剥離防止効果が更に向上する。
【００１６】
硬質積層被膜被覆回転切削工具に関する第２発明においても、実質的に第１発明と同様の効果が得られ、工具の耐久性（寿命）が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、エンドミルやタップ、ドリルなどの回転切削工具の表面にコーティングされる硬質積層被膜に適用される。工具母材としては、超硬合金が好適に用いられるが、高速度工具鋼などの他の金属材料であっても良い。
【００１８】
本発明の硬質積層被膜の形成方法としては、アークイオンプレーティング法が好適に用いられるが、スパッタリング法等の他の物理蒸着法（ＰＶＤ法）や、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の化学蒸着法（ＣＶＤ法）を用いることもできる。
【００１９】
第２被膜層のＣｒＮは、クロムの純粋な窒化物であっても良いが、Ｃ（炭素）を含む炭窒化物ＣｒＣＮやＢ（ほう素）を含む窒硼化物ＣｒＢＮ、或いはＣおよびＢを含む炭窒硼化物ＣｒＣＢＮでも良い。
【００２０】
第１被膜層の平均層厚が１６０ｎｍ未満であると十分な耐摩耗性が得られなくなる一方、２０００ｎｍを越えると上下に硬度の低い第２被膜層があっても欠けが発生し易くなるため、１６０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内が望ましく、更には１０００ｎｍ程度以下の範囲内が適当である。総ての第１被膜層の層厚は同じであっても良いが、例えば最上層の第１被膜層のみを他よりも厚くして耐摩耗性や耐熱性を高くすることもできるし、１層ずつ連続的に変化させることも可能である。
【００２１】
第２被膜層の平均層厚が１０ｎｍ未満であると衝撃などを十分に吸収できなくなる一方、１０００ｎｍを越えると被膜全体の硬度や耐熱性が損なわれるため、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内が望ましく、更には１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度の範囲内が適当である。総ての第２被膜層の層厚は同じであっても良いが、１層ずつ連続的に変化させることも可能である。
【００２２】
硬質積層被膜全体の総膜厚が０．５μｍ未満であると十分な耐摩耗性、耐熱性が得られない一方、２０μｍを越えると欠けや剥離が生じ易くなるため、０．５μｍ〜２０μｍの範囲内が望ましく、更には１μｍ〜１０μｍ程度の範囲内が適当である。
【００２３】
第２被膜層を構成する（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）は、第１被膜層と同じものでも良いが、混晶比ｘ、ｙが相違しているものでも良い。
【００２４】
前記形成方法の反応ガス供給装置は、第１被膜層および第２被膜層の組成に応じて定められ、窒化物の場合は例えば窒素ガス（Ｎ2 ）を供給するように構成されるとともに、炭窒化物の場合は、例えば窒素ガス（Ｎ2 ）および炭化水素ガス（ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ2 など）を供給するように構成される。
【００２５】
前記形成方法において、第１アーク電源、第２アーク電源のＯＮ時間が長くなれば第１被膜層や第２被膜層の層厚は厚くなる。また、それ等のアーク電源のアーク電流を大きくすれば被膜層の層厚は厚くなり、それ等のＯＮ時間、アーク電流の少なくとも一方で層厚を調整できるが、２つの制御要素を共に制御しながら層厚調整を行うこともできる。また、工具母材に印加されるバイアス電圧など他の制御要素も考慮して層厚を調整することもできる。
【００２６】
前記形成方法では、工具母材が回転駆動されることにより、厳密には（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）とＣｒＮとが部分的に混ざり合いながら交互に繰り返し付着させられることになり、工具母材の回転速度によって第２被膜層の積層構造が変化する。（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）のみから成る第１被膜層についても、厳密には工具母材の回転に伴って断続的に付着させられることになる。
【００２７】
前記形成方法では、第１蒸発源および第２蒸発源が工具母材を挟んで略水平方向の対称位置に配置されているが、例えば第１蒸発源および第２蒸発源を隣接して配置しても良いなど適宜変更できる。工具母材の回転中心線についても、必ずしも垂直（鉛直）方向である必要はない。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の硬質積層被膜被覆回転切削工具の一例であるエンドミル１０を説明する図で、(a) は軸心と直角方向から見た正面図であり、超硬合金にて構成されている工具母材１２にはシャンクおよび刃部１４が一体に設けられている。刃部１４には、切れ刃として外周刃１６および底刃１８が設けられており、軸心まわりに回転駆動されることによりそれ等の外周刃１６および底刃１８によって切削加工が行われるとともに、その刃部１４の表面には硬質積層被膜２０がコーティングされている。図１(a) の斜線部は硬質積層被膜２０を表しており、図１の(b) は、硬質積層被膜２０がコーティングされた刃部１４の表面部分の断面図である。
【００２９】
図１(b) から明らかなように、硬質積層被膜２０は第１被膜層２２および第２被膜層２４を交互に積層したもので、硬質積層被膜２０の全体の総膜厚は０．５μｍ〜２０μｍの範囲内とされている。第１被膜層２２は、（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）にて構成されているとともに、平均層厚は１６０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であり、第２被膜層２４は、第１被膜層２２と同じ（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）とＣｒＮとの混合層で、平均層厚は１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内である。ＣｒＮは、炭素やほう素を含まないクロムの純粋な窒化物である。また、硬質積層被膜２０の最下層および最上層は何れも第１被膜層２２によって構成されており、第１被膜層２２および第２被膜層２４の合計の層数は３以上の奇数となる。
【００３０】
図２は、上記硬質積層被膜２０を形成する際に好適に用いられるアークイオンプレーティング装置３０を説明する概略構成図（模式図）で、多数のワークすなわち硬質積層被膜２０を被覆する前の切れ刃１６、１８等が形成された工具母材１２を保持しているワーク保持具３２、そのワーク保持具３２を略垂直な回転中心まわりに回転駆動する回転装置３４、工具母材１２に負のバイアス電圧を印加するバイアス電源３６、工具母材１２などを内部に収容している処理容器としてのチャンバ３８、チャンバ３８内に所定の反応ガスを供給する反応ガス供給装置４０、チャンバ３８内の気体を真空ポンプなどで排出して減圧する排気装置４２、第１アーク電源４４、第２アーク電源４６等を備えている。ワーク保持具３２は、上記回転中心を中心とする円筒形状或いは多角柱形状を成しており、刃部１４が略水平に外側へ突き出す姿勢で多数の工具母材１２を放射状に保持している。また、反応ガス供給装置４０は、窒素ガス（Ｎ2 ）および炭化水素ガス（ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ2 など）のタンクを備えており、第１被膜層２２の組成に応じて、ＴｉＡｌＮの場合は窒素ガスを供給し、ＴｉＡｌＣＮの場合は窒素ガスおよび炭化水素ガスを供給する。第２被膜層２４を構成しているＣｒＮも窒素（Ｎ）を含むが、第２被膜層２４は第１被膜層２２と同じ組成を含んでいて窒素ガスが供給されるため、その窒素ガスによりＣｒＮが形成される。
【００３１】
第１アーク電源４４は、前記第１被膜層２２の構成物質であるＴｉx Ａｌ1-x （但し、０．２０≦ｘ≦０．６０）から成る第１蒸発源４８をカソードとして、アノード５０との間に所定のアーク電流を通電してアーク放電させることにより、第１蒸発源４８からＴｉx Ａｌ1-x を蒸発させるもので、蒸発したＴｉx Ａｌ1-x は正（＋）の金属イオンになって負（−）のバイアス電圧が印加されている工具母材１２に付着する。また、第２アーク電源４６は、前記第２被膜層２４の構成物質であるＣｒから成る第２蒸発源５２をカソードとして、アノード５４との間に所定のアーク電流を通電してアーク放電させることにより、第２蒸発源５２からＣｒを蒸発させるもので、蒸発したＣｒは正（＋）の金属イオンになって負（−）のバイアス電圧が印加されている工具母材１２に付着する。上記第１蒸発源４８および第２蒸発源５２は、ワーク保持具３２を挟んで略水平方向の対称位置に配置されている。
【００３２】
図３は、上記アークイオンプレーティング装置３０を用いて工具母材１２の刃部１４の表面に硬質積層被膜２０を形成する際の手順を説明する図で、予め排気装置４２で排気しながらチャンバ３８内が所定の圧力（例えば１．３３×５×１０-1Ｐａ〜１．３３×４０×１０-1Ｐａ程度）に保持されるように反応ガス供給装置４０から所定の反応ガスを供給しつつ、バイアス電源３６により工具母材１２に所定のバイアス電圧（例えば−５０Ｖ〜−１５０Ｖ程度）を印加する。そして、回転装置３４によりワーク保持具３２を所定の回転速度（例えば３ｍｉｎ-1程度）で回転させながら、ステップＳ１〜Ｓ３を実行して硬質積層被膜２０を形成する。このような硬質積層被膜２０の形成は、コンピュータを含む制御装置によって自動的に行われるようになっている。
【００３３】
ステップＳ１では、第２アーク電源４６をＯＦＦ（非通電）した状態で第１アーク電源４４により例えば１５０Ａ程度のアーク電流を約５分間通電（ＯＮ）してアーク放電させることにより、（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）から成る所定の層厚の第１被膜層２２が工具母材１２の表面に形成される。通電時間およびアーク電流の電流値は、形成すべき第１被膜層２２の層厚に応じて定められ、この条件は図４の試験品No１０の「（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）層」を形成する場合、すなわちＴｉ0.4 Ａｌ0.6 Ｎを約３４０ｎｍの厚さだけ形成する場合のものである。図４の「（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）層」は第１被膜層２２を表している。この実施例では、ワークである工具母材１２が略垂直な回転中心まわりに回転駆動されるため、Ｔｉ0.4 Ａｌ0.6 Ｎが断続的に付着させられることになる。
【００３４】
また、ステップＳ２では、第１アーク電源４４により例えば１４５Ａ程度のアーク電流を約０．４分間（２４秒）通電してアーク放電させるとともに、同時に同じ時間だけ第２アーク電源４６により例えば１２０Ａ程度のアーク電流を通電してアーク放電させることにより、（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）とＣｒＮとの混合層から成る所定の層厚の第２被膜層２４が、前記第１被膜層２２の上に形成される。各アーク電源４４、４６のアーク電流の電流値は、（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）およびＣｒＮの混合割合や第２被膜層２４の層厚に応じて定められるとともに、通電時間は第２被膜層２４の層厚に応じて定められ、この条件は図４の試験品No１０の「ＣｒＮ混合層」を形成する場合、すなわちＴｉ0.4 Ａｌ0.6 ＮとＣｒＮとが混合した被膜層を約２０ｎｍの厚さだけ形成する場合のものである。図４の「ＣｒＮ混合層」は第２被膜層２４を表している。但し、No１６、No１７の比較品はＣｒＮのみの単層である。本実施例では、ワークである工具母材１２が略垂直な回転中心まわりに回転駆動されるため、Ｔｉ0.4 Ａｌ0.6 ＮとＣｒＮとが部分的に混ざり合いながら交互に繰り返し付着させられることになる。
【００３５】
そして、上記ステップＳ１およびＳ２を、第１被膜層２２および第２被膜層２４の合計層数から１回だけ引き算した回数（偶数）だけ繰り返し、最後にステップＳ３を実行して最上部に第１被膜層２２を形成する。すなわち、前記図４の試験品No１０の場合は、合計層数が「１５」であるため、ステップＳ１およびＳ２を交互に１４回実行し、第１被膜層２２および第２被膜層２４をそれぞれ一定の層厚で繰り返し形成した後、ステップＳ３を実行する。ステップＳ３は、成膜時間すなわち第１アーク電源４４の通電時間がステップＳ１よりも所定時間αだけ長く、その分だけ層厚が厚くて耐熱性、耐摩耗性に優れた第１被膜層２２が形成される。図４の「（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）」の「層厚（ｎｍ）」の欄の「／」より右側の数値は、最上層の第１被膜層２２の層厚で、左側の数値は最上層以外の第１被膜層２２の層厚である。
【００３６】
ここで、第１被膜層２２を構成している（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）（但し、０．２０≦ｘ≦０．６０、０≦ｙ≦０．５）の硬さ（Ｈｖ）は２３００〜３０００程度であるのに対し、ＣｒＮの硬さ（Ｈｖ）は１８００〜２０００程度であり、このようなＣｒＮと（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）との混合層から成る第２被膜層２４は、第１被膜層２２に比較して硬度が低下する。したがって、高硬度の第１被膜層２２と比較的硬度の低い第２被膜層２４とを交互に積層した硬質積層被膜２０は、低硬度の第２被膜層２４の存在により靱性が高くなり、チッピング状の欠けや剥離が生じ難く、工具寿命（耐久性）が向上する。
【００３７】
また、第１被膜層２２の平均層厚は１６０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内で、第２被膜層２４の平均層厚は１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内で、硬質積層被膜２０の全体の総膜厚は０．５μｍ〜２０μｍの範囲内であるため、第１被膜層２２による耐摩耗性を維持しつつ、第２被膜層２４による欠けや剥離防止効果が十分に得られる。
【００３８】
また、硬質積層被膜２０の最上層すなわち表面は、高硬度の第１被膜層２２によって構成されているため、優れた耐摩耗性が得られる。特に、本実施例では最上層の第１被膜層２２が他の第１被膜層２２よりも層厚が厚くされているため、一層優れた耐摩耗性が得られる。
【００３９】
また、第２被膜層２４が（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）とＣｒＮとの混合層であるため、ＣｒＮのみで構成した場合に比較して第１被膜層２２との密着性が高く、欠けや剥離防止効果が更に向上する。ＣｒＮの酸化開始温度は約７００℃と高いため、形成された硬質積層被膜２０の耐熱性を損なうこともない。
【００４０】
また、本実施例ではアークイオンプレーティング装置３０の第１アーク電源４４および第２アーク電源４６をＯＮ、ＯＦＦすることにより第１被膜層２２および第２被膜層２４を切り換えるとともに、そのＯＮ時間およびアーク電流の電流値を制御してそれ等の第１被膜層２２および第２被膜層２４の層厚を調整するため、第１被膜層２２および第２被膜層２４の層厚を高い寸法精度で形成できる。
【００４１】
また、第１アーク電源４４および第２アーク電源４６を共にＯＮすることにより、第２被膜層２４として（Ｔｉx Ａｌ1-x ）（Ｃy Ｎ1-y ）とＣｒＮとの混合層を形成するとともに、それ等の第１アーク電源４４および第２アーク電源４６のアーク電流の大きさを制御して混合割合を調整するため、所定の混合割合の第２被膜層２４を簡単に形成できる。
【００４２】
また、第１蒸発源４８および第２蒸発源５２がワーク保持具３２を挟んで略水平方向の対称位置に配置されているとともに、ワーク保持具３２は略垂直な回転中心まわりに回転駆動されるようになっているため、第１被膜層２２および第２被膜層２４を工具母材１２の表面に略均一に形成できる。
【００４３】
因みに、図４は工具母材が超硬合金にて構成されている２枚刃で直径が１０ｍｍのスクウェアエンドミルに種々の硬質被膜をコーティングしたものを用意し、以下の加工条件で切削加工を行った後に、外周刃や底刃のチッピングおよび外周逃げ摩耗幅を調べた結果を示す図で、試験品No１〜１５は本発明品で、試験品No１６、１７はＣｒＮのみから成る単層の硬質被膜をコーティングした比較品、試験品No１８〜２０はＴｉＡｌＮのみから成る単層の硬質被膜をコーティングした従来品である。また、「チッピング」の項の「多」、「中」、「少」は、チッピングの量や大きさに基づく判定結果で、「多」は使用には適当でなく製品化が困難な場合、「中」は製品化が可能な正常の範囲内、「少」はチッピングが存在しないか極僅かで目視では確認できない程度、を意味している。
【００４４】
（加工条件）
被削材：ＳＫＤ６１（５０ＨＲＣ）
回転数：５０００ｍｉｎ-1（１５７ｍ／ｍｉｎ）
送り速度：４２６ｍｍ／ｍｉｎ（０．０４３ｍｍ／ｔ）
切込み：半径方向１０ｍｍ、軸方向０．２０ｍｍ
切削方法：側面切削
切削油：エアーブロー
機械：横型ＭＣ
切削長さ：５０ｍ
【００４５】
図４の試験結果から明らかなように、本発明品（試験品No１〜１５）によれば、チッピングの状態が「少」または「中」で、外周逃げ面摩耗幅が０．１ｍｍ程度以下であり、実用上十分な耐久性が得られることが判る。これに対し、ＣｒＮのみから成る単層の硬質被膜をコーティングした比較品（試験品No１６、１７）は、チッピングの状態は「少」であるが、外周逃げ面摩耗幅が０．４ｍｍ程度と極めて大きく、十分な耐久性、耐摩耗性が得られない。また、ＴｉＡｌＮのみから成る単層の硬質被膜をコーティングした従来品（試験品No１８〜２０）は、切削加工時の衝撃などで欠け易くてチッピングの状態が「多」であるだけでなく、チッピング部から摩耗が拡大し、外周逃げ面摩耗幅も０．１５ｍｍ以上と大きく、耐久性が悪い。
【００４６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例であるエンドミルを示す図で、(a) は軸心と直角方向から見た正面図、(b) は硬質積層被膜が設けられた刃部の表面部分の断面図である。
【図２】  図１の硬質積層被膜を好適に形成できるアークイオンプレーティング装置の一例を説明する概略構成図である。
【図３】  図２の装置を用いて硬質積層被膜を形成する際の手順を説明する図である。
【図４】  本発明品を含む計２０本の試験品を用いて切削加工を行った後に、チッピングおよび外周逃げ面摩耗幅を調べた結果を説明する図である。
【符号の説明】
１０：エンドミル（硬質積層被膜被覆回転切削工具）    １２：工具母材    ２０：硬質積層被膜    ２２：第１被膜層    ２４：第２被膜層    ３０：アークイオンプレーティング装置    ３４：回転装置    ３６：バイアス電源    ３８：チャンバ（処理容器）    ４０：反応ガス供給装置    ４４：第１アーク電源    ４６：第２アーク電源    ４８：第１蒸発源    ５２：第２蒸発源
【図１】
0003910373.tif 000002
【図２】
0003910373.tif 000003
【図３】
0003910373.tif 000004
【図４】
0003910373.tif 000005