"炭化タングステン基超硬合金で構成された工具基体の表面に、AlとCrの複合窒化物からなる硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具において、a上記硬質被覆層は柱状結晶組織を有し、刃先の柱状結晶組織の成長軸線方向は、工具基体表面の垂直方向に対して傾斜しており、b刃先の逃げ面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度は、工具基体表面の垂直方向から、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって18±5°であり、c刃先のすくい面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度は、工具基体表面の垂直方向から、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって30±5°であることを特徴とする表面被覆切削工具。逃げ面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度は、刃先から50μmまでの範囲においては平均16.5±5°であり、かつ、その範囲内での傾斜角度の最大値と最小値との差は10±5°であり、また、すくい面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度は、刃先から50μmまでの範囲においては平均29±5°であり、かつ、その範囲内での傾斜角度の最大値と最小値との差は11±5°であることを特徴とする請求項1に記載の表面被覆切削工具。近年の切削加工装置の高性能化はめざましく、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、切削加工は一段と厳しい切削条件下で行われるようになってきている。上記従来の被覆工具においては、ある程度の耐チッピング性、耐欠損性、耐摩耗性の改善は図り得るものの、これを炭素鋼、合金鋼などの、高熱発生を伴う高速切削加工に用いた場合には、溶着が生じやすく、また、特に、切削開始初期段階においては、結晶粒界でのすべりによるチッピング、摩耗が発生しやすく、これを原因として、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。そこで、本発明者等は、炭素鋼、合金鋼などの高速切削加工において、特に、切削開始初期段階におけるチッピング、摩耗の発生を抑制し、もって、長期の使用に亘ってすぐれた切削性能を発揮する被覆工具を提供すべく、硬質被覆層の結晶組織構造について鋭意研究を行った結果、以下の知見を得た。従来、被覆工具を作製するにあたり、硬質被覆層の形成手段としては、CVD法、PVD法等が一般的に採用されており、そして、例えば、PVD法の一種であるアークイオンプレーティング法以下、AIP法というによりAl,CrNからなる硬質被覆層を成膜する際には、特許文献1として示したように、工具基体を装置内に装入し、所定のバイアス電圧を印加するとともに、装置内を所定温度に加熱した状態で、アノード電極と所定組成のAl-Cr合金ターゲットとの間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窒素ガスを導入し、所定圧の反応雰囲気中で蒸着することによって、硬質被覆層を成膜していた図1参照。本発明者らは、上記従来のAIP法による硬質被覆層の成膜に際し、工具基体とターゲット間に磁場をかけ、硬質被覆層の組織構造に及ぼす磁場の影響を調査検討したところ、AIP法による硬質被覆層の成膜を所定強度の磁場中で行うことによって、硬質被覆層を構成する結晶粒の成長軸線方向を制御することができること、さらに、工具基体とターゲットの成膜時の位置関係を調節することによって、切れ刃近傍のすくい面、逃げ面の結晶粒の成長軸線方向を、工具基体表面の垂直方向に対して所定の傾斜角度とすることができること、さらに、制御された結晶粒成長軸線方向からなる組織構造を備えた硬質被覆層を有する被覆工具は、難削材の高速切削加工において、特に、切削開始初期段階におけるチッピング、摩耗の発生が抑制され、長期の使用に亘ってすぐれた切削性能を発揮することを見出したのである。この発明は、上記の知見に基づいてなされたものであって、1炭化タングステン基超硬合金で構成された工具基体の表面に、AlとCrの複合窒化物からなる硬質被覆層を蒸着形成した表面被覆切削工具において、a上記硬質被覆層は柱状結晶組織を有し、刃先の柱状結晶組織の成長軸線方向は、工具基体表面の垂直方向に対して傾斜しており、b刃先の逃げ面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度は、工具基体表面の垂直方向から、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって18±5°であり、c刃先のすくい面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度は、工具基体表面の垂直方向から、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって30±5°であることを特徴とする表面被覆切削工具。2逃げ面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度は、刃先から50μmまでの範囲においては平均16.5±5°であり、かつ、その範囲内での傾斜角度の最大値と最小値との差は10±5°であり、また、すくい面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度は、刃先から50μmまでの範囲においては平均29±5°であり、かつ、その範囲内での傾斜角度の最大値と最小値との差は11±5°であることを特徴とする前記1に記載の表面被覆切削工具。に特徴を有するものである。つぎに、この発明の被覆工具について詳細に説明する。硬質被覆層の種別、平均層厚:この発明の硬質被覆層は、AlとCrの複合窒化物層Al,CrN層からなる。上記Al,CrN層は、Al成分が高温硬さと耐熱性を向上させ、Cr成分が高温強度を向上させ、さらにCrとAlの共存含有によって高温耐酸化性が向上することから、高温硬さ、耐熱性、高温強度及び高温耐酸化性にすぐれた硬質被覆層として既によく知られている。本発明では、Al,CrN層の成分割合は特に規定しないが、Alとの合量に占めるCrの含有割合原子比、以下同じが0.2未満では、高速切削加工時の高温強度を確保することが困難となり、一方、Alとの合量に占めるCrの含有割合原子比が0.5を越えると、相対的にAlの含有割合が少なくなり、高温硬さの低下、耐熱性の低下を招き、その結果、偏摩耗の発生、熱塑性変形の発生等により耐摩耗性が劣化するようになることから、Alとの合量に占めるCrの含有割合原子比は、0.2~0.5であることが好ましい。また、Al,CrN層からなる硬質被覆層の平均層厚は、1μm未満では、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮することができず、工具寿命短命の原因となり、一方、その平均層厚が10μmを越えると、刃先部にチッピングが発生し易くなることから、その平均層厚は1~10μmとすることが好ましい。Al,CrN層からなる硬質被覆層の結晶成長組織構造:本発明では、上記Al,CrN層からなる硬質被覆層を柱状結晶として成膜し、さらに、逃げ面、すくい面では、それぞれの柱状結晶の成長軸線方向が、工具基体表面の垂直方向に対して所定の傾斜角度範囲内となるように成膜する。a逃げ面の刃先及びすくい面の刃先における柱状結晶の成長軸線方向逃げ面の刃先においては、硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向が、工具基体表面の垂直方向から、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって18±5°傾斜するように成膜し、また、すくい面の刃先においては、硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向が、工具基体表面の垂直方向から、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって30±5°傾斜するように成膜するが、その理由は、以下のとおりである。上記傾斜角度は、磁場中でのAIP法による空間磁場の大きさによって影響される磁場中でのAIP法による成膜については後記するが、基体表面の垂直方向に対する、逃げ面の刃先における硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の傾斜角度が18-5°未満即ち、13°未満、または、すくい面の刃先における硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の傾斜角度が30-5°未満即ち、25°未満であると、磁場中AIP法による成膜時、プラズマ中のイオンの価数の上昇が起こり、工具基体に付加したバイアスによるイオンの引き込み効果が高くなるため、硬質被覆層中の圧縮残留応力が高くなりチッピングを発生しやすくなる。一方、基体表面の垂直方向に対する、逃げ面の刃先における硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の傾斜角度が185°を超える即ち、23°を超える場合、または、すくい面の刃先における硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の傾斜角度が305°を超える即ち、35°を超える場合には、磁場中AIP法による成膜時、プラズマ中のイオンの価数の低下が起こり、工具基体に付加したバイアスによるイオンの引き込み効果が低下し、結晶粒成長軸線方向が刃先で一様になるため、難削材の高速切削加工時に、結晶粒界に沿って剥離が発生し、その結果、摩耗量が多くなる。以上の理由から、逃げ面の刃先における柱状結晶の成長軸線方向は、工具基体表面の垂直方向から、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点向かって18±5°と、また、すくい面の刃先における柱状結晶の成長軸線方向は、工具基体表面の垂直方向から、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって30±5°と定めた。なお、本発明でいう刃先とは、切れ刃先端のコーナー部の円錐形状となっている部分を除いた、直線状切れ刃の最も先端に近い部分であると定義する。b刃先から50μmの範囲における逃げ面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度、及び、刃先から50μmの範囲におけるすくい面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度本発明では、刃先から50μmの範囲における逃げ面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度が16.5±5°になるように、また、刃先から50μmの範囲におけるすくい面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度が29±5°になるように硬質被覆層を成膜するが、その理由は、以下のとおりである。すなわち、刃先から50μmの範囲における逃げ面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度が16.5-5°即ち、11.5°未満になると、あるいは、刃先から50μmの範囲におけるすくい面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度が29-5°即ち、24°未満になると、前記aの場合と同様に、硬質被覆層中の圧縮残留応力が高くなりチッピングを発生しやすくなる。一方、刃先から50μmの範囲における逃げ面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度が16.55°即ち、21.5°を超える場合、あるいは、刃先から50μmの範囲におけるすくい面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度が295°即ち、34°を超える場合には、前記bの場合と同様に、工具基体に付加したバイアスによるイオンの引き込み効果が低下し、逃げ面、すくい面共に刃先では結晶粒成長軸線方向が刃先の方に傾斜し、刃先から離れるにてれバイアスの効果により、結晶粒の成長軸線方向が工具基体表面に対して垂直方向になるため、傾斜角度の最大値と最小値との差が大きくなり、硬質被覆層の特性にばらつきが生じる。したがって、この発明では、刃先から50μmの範囲における逃げ面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度が16.5±5°になるように、また、刃先から50μmの範囲におけるすくい面の硬質被覆層の柱状結晶の成長軸線方向の平均傾斜角度が29±5°になるように硬質被覆層を成膜する。そして、上記のように成膜した場合、硬質被覆層の結晶粒の成長軸線方向に大きなばらつきは生じることもないから、均一な特性の硬質被覆層を成膜することができる。より具体的にいえば、刃先から50μmまでの範囲においては、逃げ面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度の最大値と最小値との差は10±5°であり、また、刃先から50μmまでの範囲においては、すくい面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度の最大値と最小値との差は11±5°である。c硬質被覆層の蒸着形成この発明の硬質被覆層は、図4a、bに示すようなアークイオンプレーティング装置AIP装置を用い、工具基体をAIP装置内で自公転させ、ターゲット表面中心とターゲットに最近接した工具基体間に所定の磁場積算磁力が65~270mT×mmを印加し、かつ、工具基体がターゲットに最接近した際には、逃げ面の一部又は全部とターゲット面が水平となるように工具基体を支持して蒸着することによって、形成することができる。例えば、AIP装置の一方には基体洗浄用のTi電極からなるカソード電極、他方には70atAl-30atCr合金からなるターゲットカソード電極を設け、まず、炭化タングステンWC基超硬合金からなる工具基体を洗浄乾燥し、AIP装置内の回転テーブル上に装着し、真空中で基体洗浄用のTi電極とアノード電極との間に100Aのアーク放電を発生させて、工具基体に-1000Vのバイアス電圧を印加しつつ工具基体表面をボンバード洗浄し、ついで、Al-Cr合金ターゲットの表面中心からターゲットに最近接した工具基体までの積算磁力が65~270mT×mmなる磁場を印加し、ついで、装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入し9.3Paの雰囲気圧力とし、工具基体に-50Vのバイアス電圧を印加しつつ、Al-Cr合金ターゲットカソード電極とアノード電極との間に100Aのアーク放電を発生させ、工具基体がターゲットに最接近した際には、逃げ面の一部又は全部とターゲット面が水平となるように工具基体を支持して自公転させつつ蒸着することによって、本発明の結晶成長組織構造を有するAl,CrN層からなる硬質被覆層を蒸着形成することができる。なお、上記のAl-Cr合金ターゲットと工具基体間での磁場の印加は、例えば、カソード周辺に磁場発生源である電磁コイル又は永久磁石を設置する、あるいは、AIP装置の内部に永久磁石を配置する等、任意の手段で磁場を形成することができる。この発明の表面被覆切削工具は、硬質被覆層を構成するAl,CrN層が、刃先あるいは刃先から50μmの範囲内において、特定の結晶成長組織構造を有することによって、炭素鋼、合金鋼などの高熱発生を伴う高速切削加工の、特に、切削開始初期段階において、結晶粒界でのすべり発生に起因するチッピング、摩耗が抑制されるため、その結果、長期の使用に亘ってすぐれた切削性能を発揮するものである。つぎに、この発明の被覆工具を実施例により具体的に説明する。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°Cに1時間保持の条件で焼結し、焼結後、刃先部分にR:0.03のホーニング加工を施してISO規格SNGA120408のインサート形状をもったWC基超硬合金製の工具基体1~5を形成した。a上記の工具基体1~5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4に示すAIP装置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、AIP装置の一方にボンバード洗浄用のTiカソード電極を、他方側に70atAl-30atCr合金からなるターゲットカソード電極を配置し、bまず、装置内を排気して真空に保持しながら、ヒーターで工具基体を500°C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、Tiカソード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、もって工具基体表面をボンバード洗浄し、cついで、上記Al-Cr合金ターゲットの表面中心から工具基体までの積算磁力が65~270mT×mmの範囲内となるように種々の磁場を印加し、dついで、装置内に反応ガスとして窒素ガスを導入して9.3Pa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-50Vの直流バイアス電圧を印加し、かつ前記Al-Cr合金ターゲット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、もって前記工具基体の表面に、表2に示される組成および目標平均層厚のAl,CrN層からなる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表面被覆インサート1~5以下、本発明1~5というをそれぞれ製造した。なお、図4に示すAIP装置では、工具基体がAl-Cr合金ターゲットに最接近する際に、逃げ面の一部又は全部とAl-Cr合金ターゲット面が水平となるように装着支持されている。比較例1:比較の目的で、上記実施例1におけるcの条件を変更し即ち、Al-Cr合金ターゲットの表面中心から工具基体までの積算磁力を65~270mT×mmの範囲外として、それ以外の条件即ち、上記a、b、dについては実施例1と同一の条件で、比較例被覆工具としての表面被覆インサート1~5以下、比較例1~5というをそれぞれ製造した。上記で作製した本発明1~5および比較例1~5について、その縦断面の硬質被覆層の結晶成長組織構造を走査型電子顕微鏡SEMで観察したところ、本発明1~5および比較例1~5のいずれも、硬質被覆層の結晶粒は柱状結晶であった。上記で作製した本発明1~5および比較例1~5について、その縦断面の硬質被覆層を、同じく走査型電子顕微鏡SEMで観察し、結晶粒の成長軸線方向を求めた。即ち、刃先の逃げ面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度、刃先のすくい面における柱状結晶組織の成長軸線方向の傾斜角度を測定し、さらに、それぞれの面の刃先から50μmの範囲において、刃先から10μm毎に傾斜角度を測定し、最大傾斜角度、最小傾斜角度を抽出し、その平均傾斜角度を算出した。なお、上記でいう傾斜角度とは、工具基体表面の垂直方向に対して、硬質被覆層の結晶粒の成長軸線方向が、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かってなす傾斜角度である。表2、表3に、上記で測定算出したそれぞれの値を示す。上記の測定算出方法をより具体的にいえば、以下のとおりである。断面SEM像から、結晶の配向の違いによりコントラストが現れるため、各結晶粒が判別できるため、結晶粒界に沿って線を引く。その線と工具基体表面の垂直方向との傾斜角を算出する。つぎに、上記本発明1~5、比較例1~5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、被削材:JISSCM440の丸棒、切削速度:120m/min.、切り込み:1.5mm、送り:0.3mm/rev.、切削時間:3分、の条件切削条件Aというでの合金鋼クロムモリブデン鋼の乾式連続高速切削加工試験を実施し、切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表4に示した。原料粉末として、平均粒径:5.5μmを有する中粗粒WC粉末、同0.8μmの微粒WC粉末、同1.3μmのTaC粉末、同1.2μmのNbC粉末、同1.2μmのZrC粉末、同2.3μmのCr3C2粉末、同1.5μmのVC粉末、同1.0μmのTi,WC[質量比で、TiC/WC=50/50]粉末、および同1.8μmのCo粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ表5に示される配合組成に配合し、さらにワックスを加えてアセトン中で24時間ボールミル混合し、減圧乾燥した後、100MPaの圧力で所定形状の各種の圧粉体にプレス成形し、これらの圧粉体を、6Paの真空雰囲気中、7°C/分の昇温速度で1370~1470°Cの範囲内の所定の温度に昇温し、この温度に1時間保持後、炉冷の条件で焼結して、直径が8mmおよび13mmの2種の工具基体形成用丸棒焼結体を形成し、さらに前記の2種の丸棒焼結体から、研削加工にて、表5に示される組合せで、切刃部の直径×長さがそれぞれ6mm×13mmおよび10mm×22mmの寸法、並びにいずれもねじれ角30度の2枚刃ボール形状をもったWC基超硬合金製の工具基体エンドミル6~8及び、2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9~10をそれぞれ製造した。ついで、これらの工具基体エンドミル6~10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4に示すAIP装置に装入し、上記実施例1と同一の条件で、表6に示される組成および目標平均層厚のAl,CrN層からなる硬質被覆層を形成することにより、本発明被覆工具としての本発明被覆超硬エンドミル以下、本発明6~10というをそれぞれ製造した。比較例2:比較の目的で、上記の工具基体エンドミル6-10に対して、上記比較例1と同一の条件で、表7に示される組成および目標平均層厚のAl,CrN層からなる硬質被覆層を形成することにより、比較例被覆工具としての比較例被覆超硬エンドミル以下、比較例6~10というをそれぞれ製造した。上記で作製した本発明6~10および比較例6~10について、その縦断面の硬質被覆層の結晶成長組織構造を走査型電子顕微鏡SEMで観察したところ、いずれも、硬質被覆層の結晶粒は柱状結晶であった。また、上記で作製した本発明6~10および比較例6~10について、本発明1~5、比較例1~5の場合と同様に結晶粒の成長軸線方向を求めた。即ち、逃げ面の刃先の傾斜角度、すくい面の刃先の傾斜角度、それぞれの面の刃先から50μmの範囲における最大傾斜角度、最小傾斜角度を測定し、その平均傾斜角度を算出した。表6、表7に、上記で測定算出したそれぞれの値を示す。つぎに、上記本発明6~10および比較例6~10のエンドミルのうち、本発明6~8および比較例6~8については、被削材-平面寸法:100mm×250mm、厚さ:50mmのJISS55Cの板材、切削速度:284m/min.、溝深さ切り込み:2.0mm、切削幅:0.3mm送り:2000mm/min.、切削長:340m、の条件切削条件Bというでの炭素鋼の高速溝切削加工試験を実施し、また、本発明9,10および比較例9,10については、被削材-平面寸法:100mm×250mm、厚さ:50mmのJISS55Cの板材、切削速度:100m/min.、溝深さ切り込み:10mm、切削幅:1mm送り:450mm/min.、切削長:90m、の条件切削条件Cというでの炭素鋼の高速溝切削加工試験を実施し、いずれの高速溝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8にそれぞれ示した。表4,8に示される結果から、本発明被覆工具は、Al,CrN層からなる硬質被覆層の柱状結晶粒が、特定の成長軸線方向即ち、刃先の逃げ面においては、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって18±5°傾斜する成長軸線方向、また、刃先のすくい面においては、逃げ面延長線とすくい面延長線上の交点に向かって30±5°傾斜する成長軸線方向を有し、さらに、逃げ面における成長軸線方向の傾斜角度は、刃先から50μmまでの範囲においては平均16.5±5°であり、かつ、その範囲内での傾斜角度の最大値と最小値との差は10±5°であり、また、すくい面における成長軸線方向の傾斜角度は、刃先から50μmまでの範囲においては平均29±5°であり、かつ、その範囲内での傾斜角度の最大値と最小値との差は11±5°であるを有していることから、炭素鋼、合金鋼などの高熱発生を伴う高速切削加工の、特に、切削開始初期段階において、結晶粒界でのすべり発生に起因するチッピング、摩耗が抑制されるため、その結果、長期の使用に亘ってすぐれた切削性能を発揮するものである。これに対して、硬質被覆層の柱状結晶粒が特定の成長軸線方向を有していない比較例被覆工具では、難削材の高速切削加工で切削初期段階でチッピングを発生し、また、その際の摩耗量も大きいため、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。"