JP4747344B2 - 表面被覆切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、表面被覆切削工具に関し、特に、単一種類で異なる切削条件に対応することができる表面被覆切削工具に関する。

近年の表面被覆切削工具の市場のニーズとして、表面被覆切削工具のコストを低減するために、単一種類の表面被覆切削工具で様々な切削条件に対応することができる表面被覆切削工具の開発が望まれている。

従来の表面被覆切削工具は、基材上に均一な厚みの被覆層が形成された構成を有している。
特開２００４−１９５５９５号公報

一般的に、被覆層の厚みが厚くなると表面被覆切削工具の耐摩耗性が向上するが耐欠損性が低下する傾向にあり、被覆層の厚みが薄くなると表面被覆切削工具の耐摩耗性が低下するが耐欠損性が向上する傾向にある。

したがって、従来の表面被覆切削工具においては、被覆層の厚みが均一であるため、耐摩耗性が要求される切削条件と耐欠損性が要求される切削条件とでは、それぞれ別の種類の表面被覆切削工具を使用する必要があったことから、表面被覆切削工具のコストを十分に低減することができなかった。

上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、単一種類で異なる切削条件に対応することができる表面被覆切削工具を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、基材上に被覆層が形成された表面被覆切削工具であって、基材の第１表面上および第２表面上の被覆層の層厚の平均値をＡとしたとき、被覆層の層厚のうち最大の層厚と最小の層厚との差が０．０４×Ａよりも大きい表面被覆切削工具を提供することができる。

本発明の第２の態様によれば、基材上に被覆層が形成された表面被覆切削工具であって、基材の第１表面上の被覆層の層厚の平均値をＢ１とし、基材の第２表面上の被覆層の層厚の平均値をＢ２としたとき、Ｂ１とＢ２の差の絶対値をＢ１とＢ２のうち値の大きい方で割った値が０．０４よりも大きい表面被覆切削工具を提供することができる。

本発明の第１〜第２の態様において、上記の被覆層の層厚は、被覆層の切れ刃部における層厚であることが好ましい。

本発明の第３の態様によれば、基材上に被覆層が形成された表面被覆切削工具であって、被覆層は化合物層を含んでおり、基材の第１表面上および第２表面上の化合物層の層厚の平均値をＣとしたとき、化合物層の層厚のうち最大の層厚と最小の層厚との差が０．０４×Ｃよりも大きい表面被覆切削工具を提供することができる。

本発明の第４の態様によれば、基材上に被覆層が形成された表面被覆切削工具であって、被覆層は化合物層を含んでおり、基材の第１表面上の化合物層の層厚の平均値をＤ１とし、基材の第２表面上の化合物層の層厚の平均値をＤ２としたとき、Ｄ１とＤ２の差の絶対値をＤ１とＤ２のうち値の大きい方で割った値が０．０４よりも大きい表面被覆切削工具を提供することができる。

本発明の第３〜第４の態様において、上記の化合物層の層厚は、化合物層の切れ刃部における層厚であることが好ましい。

本発明の表面被覆切削工具において、化合物層は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、アルミニウムおよびケイ素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、ホウ素、炭素、窒素および酸素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、の化合物からなるまたはこの化合物を主体とすることが好ましい。

本発明の表面被覆切削工具において、化合物層は、ホウ素、炭素、窒素および酸素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、チタンと、の化合物からなるまたはこの化合物を主体とすることが好ましい。

本発明の表面被覆切削工具において、化合物層は、ＭＴ−ＣＶＤ（Medium Temperature Chemical Vapor Deposition）法で形成されたチタンの炭窒化物からなるまたはこのチタンの炭窒化物を主体とすることが好ましい。

また、本発明の表面被覆切削工具において、基材の第１表面および第２表面はそれぞれ、基材の表面のうち面積の広い方から数えて１番目または２番目になることができる。ここで、本発明の表面被覆切削工具は、基材の第１表面上に形成されている被覆層の表面および基材の第２表面上に形成されている被覆層の表面がそれぞれすくい面となるネガティブチップにおいてその効果が顕著となる。

また、本発明の表面被覆切削工具において、基材は、ＷＣ基超硬合金、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、窒化ケイ素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択された少なくとも１種からなることが好ましい。

また、本発明の表面被覆切削工具は、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、リーマまたはタップとなることが好ましい。

本発明によれば、単一種類で異なる切削条件に対応することができる表面被覆切削工具を提供することができる。

本発明の表面被覆切削工具の好ましい一例の模式的な斜視図である。 （ａ）は図１に示す表面被覆切削工具の上面側のＩＩ−ＩＩに沿った模式的な断面の一例であり、（ｂ）は図１に示す表面被覆切削工具の下面側のＩＩ−ＩＩに沿った模式的な断面の一例である。 トレイ上に基材を設置した状態の一例を示す模式的な断面図である。 棒状部材に基材を串刺しにした状態の一例を示す模式的な断面図である。 実施例１〜６および比較例１〜２において、被覆層または被覆層を構成する各層の層厚を測定した箇所を示す模式的な拡大平面図である。 実施例７〜９および比較例３において、被覆層を構成する各層の層厚を測定した箇所および切れ刃として用いた箇所を示す模式的な拡大平面図である。

符号の説明

１０１ 表面被覆切削工具、１０４ 基材、１０５ 側面、１０６ 第１表面、１０７ 第２表面、１０８ 被覆層、１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ 化合物層、１０９ トレイ、１１０ 部材、１１１ 棒状部材、１１２ スペーサ、１１３，１１４，１１５，１１７ 仮想線、１１６ 仮想接線、２０１，２０４ 仮想すくい面、２０１ａ，２０４ａ 仮想すくい平行面、２０２，２０５ 仮想逃げ面、２０２ａ，２０５ａ 仮想逃げ平行面、２０３，２０６ 仮想平面。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、以下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、被覆層の膜厚と表面被覆切削工具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り得る。

図１に、本発明の表面被覆切削工具の好ましい一例の模式的な斜視図を示す。図２（ａ）に、図１に示す本発明の表面被覆切削工具の上面側のＩＩ−ＩＩに沿った模式的な断面の一例を示し、図２（ｂ）に、図１に示す本発明の表面被覆切削工具の下面側のＩＩ−ＩＩに沿った模式的な断面の一例を示す。

本発明の表面被覆切削工具１０１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、基材１０４の上面である第１表面１０６上、基材１０４の下面である第２表面１０７上および基材１０４の側面１０５上に被覆層１０８が形成された構成を有しており、被覆層１０８は、基材１０４側から、化合物層１０８ａ、化合物層１０８ｂ、化合物層１０８ｃ、化合物層１０８ｄおよび化合物層１０８ｅがこの順序で積層されて構成されている。

ここで、本発明の第１の態様においては、基材１０４の第１表面１０６上における被覆層１０８の層厚および基材１０４の第２表面１０７上の被覆層１０８の層厚の平均値をＡとしたとき、基材１０４の第１表面１０６上における被覆層１０８の層厚および基材１０４の第２表面１０７上における被覆層１０８の層厚のうち最大の層厚と最小の層厚との差が０．０４×Ａよりも大きいことを特徴としている。

これは、本発明者が単一種類で異なる切削条件に対応することができる表面被覆切削工具について鋭意検討した結果、被覆層１０８の層厚を本発明の第１の態様のように設定することにより、被覆層１０８の層厚の厚い側で切削を行なうときの好適な切削条件と層厚の薄い側で切削を行なうときの好適な切削条件とが互いに異なっており、同一の表面被覆切削工具で異なる切削条件に好適に対応することができることを見いだしたことによるものである。

また、本発明の第２の態様においては、基材１０４の第１表面１０６上の被覆層１０８の層厚の平均値をＢ１とし、基材１０４の第２表面１０７上の被覆層１０８の層厚の平均値をＢ２としたとき、Ｂ１とＢ２の差の絶対値をＢ１とＢ２のうち値の大きい方で割った値が０．０４よりも大きいことを特徴としている。

これは、本発明者が単一種類で異なる切削条件に対応することができる表面被覆切削工具について鋭意検討した結果、被覆層１０８の層厚を本発明の第２の態様のように設定した場合にも、被覆層１０８の層厚の厚い側で切削を行なうときの好適な切削条件と層厚の薄い側で切削を行なうときの好適な切削条件とが互いに異なっており、同一の表面被覆切削工具で異なる切削条件に好適に対応することができることを見いだしたことによるものである。

なお、本発明の第１〜第２の態様において、基材１０４の第１表面１０６上の被覆層１０８の層厚は、表面被覆切削工具１０１の図２（ａ）に示す刃先稜線Ｚ１よりも内側の第１表面１０６の領域（図２（ａ）の斜線によってその領域の一部を示す）上の少なくとも一部の被覆層１０８の層厚のことである。

ここで、刃先稜線Ｚ１は、表面被覆切削工具１０１の上面側のすくい面（切削加工時に被削材に接触して被削材をすくう面）を拡大した仮想の仮想すくい面２０１と表面被覆切削工具１０１の逃げ面（切削加工時にすくい面による切削後の被削材に対向する面）を拡大した仮想の仮想逃げ面２０２との交線をＸ１とし、仮想すくい面２０１を基材１０４の第１表面１０６に初めて接触する位置にまで平行移動させた仮想すくい平行面２０１ａと、仮想逃げ面２０２を基材１０４の側面１０５に初めて接触する位置にまで平行移動させた仮想逃げ平行面２０２ａと、の交線をＹ１としたとき、Ｘ１とＹ１の双方を含む仮想平面２０３と表面被覆切削工具１０１の最表面との交線のことである。

また、本発明の第１〜第２の態様において、基材１０４の第２表面１０７上の被覆層１０８の層厚は、表面被覆切削工具１０１の図２（ｂ）に示す刃先稜線Ｚ２よりも内側の第２表面１０７の領域（図２（ｂ）の斜線によってその領域の一部を示す）上の少なくとも一部の被覆層１０８の層厚のことである。

ここで、刃先稜線Ｚ２は、表面被覆切削工具１０１の下面側のすくい面（切削加工時に被削材に接触して被削材をすくう面）を拡大した仮想の仮想すくい面２０４と表面被覆切削工具１０１の逃げ面（切削加工時にすくい面による切削後の被削材に対向する面）を拡大した仮想の仮想逃げ面２０５との交線をＸ２とし、仮想すくい面２０４を基材１０４の第２表面１０７に初めて接触する位置にまで平行移動させた仮想すくい平行面２０４ａと、仮想逃げ面２０２を基材１０４の側面１０５に初めて接触する位置にまで平行移動させた仮想逃げ平行面２０５ａと、の交線をＹ２としたとき、Ｘ２とＹ２の双方を含む仮想平面２０６と表面被覆切削工具１０１の最表面との交線のことである。

また、本発明の第１〜第２の態様においては、特に、被覆層の切れ刃部における層厚が本発明の第１〜第２の態様の関係を満たすことが好ましい。すなわち、表面被覆切削工具１０１を用いた切削加工は、表面被覆切削工具１０１の切れ刃部を被削材に接触させて行なわれるため、切れ刃部における被覆層の層厚が本発明の第１〜第２の態様の関係を満たしている場合には、同一の表面被覆切削工具で異なる切削条件に好適に対応することができると考えられるためである。

ここで、切れ刃部としては、一般的に、表面被覆切削工具１０１の上面については、刃先稜線Ｚ１から刃先稜線Ｚ１に対して垂直な方向（図２（ａ）の紙面の左方向）に少なくとも２ｍｍまでの領域が用いられ、表面被覆切削工具１０１の下面については、刃先稜線Ｚ２から刃先稜線Ｚ２に対して垂直な方向（図２（ｂ）の紙面の左方向）に少なくとも２ｍｍまでの領域が用いられる。

したがって、刃先稜線Ｚ１から刃先稜線Ｚ１に対して垂直な方向（図２（ａ）の紙面の左方向）に少なくとも２ｍｍまでの表面被覆切削工具１０１の上面の領域の少なくとも一部における被覆層１０８の層厚、および刃先稜線Ｚ２から刃先稜線Ｚ２に対して垂直な方向（図２（ｂ）の紙面の左方向）に少なくとも２ｍｍまでの表面被覆切削工具１０１の下面の領域の少なくとも一部における被覆層１０８の層厚が本発明の第１の態様および／または本発明の第２の態様の関係を満たしていることが好ましい。

また、本発明の第３の態様においては、基材１０４の第１表面１０６上および第２表面１０７上の化合物層の層厚の平均値をＣとしたとき、化合物層の層厚のうち最大の層厚と最小の層厚との差が０．０４×Ｃよりも大きいことを特徴としている。

これは、本発明者が工具寿命の安定化について鋭意検討した結果、化合物層の層厚を本発明の第３の態様のように設定することにより、化合物層の層厚の厚い側で切削を行なうときの好適な切削条件と層厚の薄い側で切削を行なうときの好適な切削条件とが互いに異なっており、同一の表面被覆切削工具で異なる切削条件に好適に対応することができることを見いだしたことによるものである。

また、本発明の第４の態様においては、基材１０４の第１表面１０６上の化合物層の層厚の平均値をＤ１とし、基材１０４の第２表面１０７上の化合物層の層厚の平均値をＤ２としたとき、Ｄ１とＤ２の差の絶対値をＤ１とＤ２のうち値の大きい方で割った値が０．０４よりも大きいことを特徴としている。

これは、本発明者が工具寿命の安定化について鋭意検討した結果、化合物層の層厚を上記の第４の態様のように設定した場合にも、化合物層の層厚の厚い側で切削を行なうときの好適な切削条件と層厚の薄い側で切削を行なうときの好適な切削条件とが互いに異なっており、同一の表面被覆切削工具で異なる切削条件に好適に対応することができることを見いだしたことによるものである。

なお、本発明の第３〜第４の態様において、基材１０４の第１表面１０６上の化合物層の層厚は、表面被覆切削工具１０１の図２（ａ）に示す刃先稜線Ｚ１よりも内側の領域（図２（ａ）の斜線によってその領域の一部を示す）上の少なくとも一部の化合物層の層厚のことである。なお、刃先稜線Ｚ１についての説明は上記と同様である。

また、本発明の第３〜第４の態様において、基材１０４の第２表面１０７上の化合物層の層厚は、表面被覆切削工具１０１の図２（ｂ）に示す刃先稜線Ｚ２よりも内側の領域（図２（ｂ）の斜線によってその領域の一部を示す）上の少なくとも一部の化合物層の層厚のことである。なお、刃先稜線Ｚ２についての説明は上記と同様である。

また、本発明の第３〜第４の態様においては、特に、化合物層の切れ刃部における層厚が本発明の第３〜第４の態様の関係を満たすことが好ましい。すなわち、表面被覆切削工具１０１を用いた切削加工は、表面被覆切削工具１０１の切れ刃部を被削材に接触させて行なわれるため、切れ刃部における化合物層の層厚が本発明の第３〜第４の態様の関係を満たしている場合には、化合物層の層厚の厚い側で切削を行なうときの好適な切削条件と層厚の薄い側で切削を行なうときの好適な切削条件とが互いに異なっており、同一の表面被覆切削工具で異なる切削条件に好適に対応することができると考えられるためである。

なお、切れ刃部に関する説明は上記と同様である。したがって、刃先稜線Ｚ１から刃先稜線Ｚ１に対して垂直な方向（図２（ａ）の紙面の左方向）に少なくとも２ｍｍまでの表面被覆切削工具１０１の上面の領域の少なくとも一部における化合物層の層厚、および刃先稜線Ｚ２から刃先稜線Ｚ２に対して垂直な方向（図２（ｂ）の紙面の左方向）に少なくとも２ｍｍまでの表面被覆切削工具１０１の下面の領域の少なくとも一部における化合物層の層厚が本発明の第３の態様および／または本発明の第４の態様の関係を満たしていることが好ましい。

なお、本発明の第３の態様および本発明の第４の態様は、被覆層が複数の化合物層から構成されている場合にのみ適用され、被覆層が単層の化合物層から構成されている場合には本発明の第１の態様および／または本発明の第２の態様が適用される。

また、本発明の第３の態様および本発明の第４の態様においては、同じ部位の化合物層（たとえば、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成の表面被覆切削工具においては、図２（ａ）に示す化合物層１０８ａと図２（ｂ）に示す化合物層１０８ａ、図２（ａ）に示す化合物層１０８ｂと図２（ｂ）に示す化合物層１０８ｂ、図２（ａ）に示す化合物層１０８ｃと図２（ｂ）に示す化合物層１０８ｃ、図２（ａ）に示す化合物層１０８ｄと図２（ｂ）に示す化合物層１０８ｄ、図２（ａ）に示す化合物層１０８ｅと図２（ｂ）に示す化合物層１０８ｅ）のいずれかの層厚または任意の複数の化合物層の合計の層厚（被覆層１０８全体の層厚を除く）のいずれかが本発明の第３の態様および／または本発明の第４の態様の関係を満たしていればよい。

また、本発明の第１〜第４の態様の関係を満たす化合物層としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、アルミニウムおよびケイ素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、ホウ素、炭素、窒素および酸素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、の化合物からなるまたはこの化合物を主体とする層を少なくとも１層用いることが好ましい。この場合には、本発明の表面被覆切削工具１０１の工具寿命が安定化する傾向にある。

また、本発明の第１〜第４の態様の関係を満たす化合物層としては、ホウ素、炭素、窒素および酸素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、チタンと、の化合物からなるまたはこの化合物を主体とする層を少なくとも１層用いることが好ましい。この場合には、本発明の表面被覆切削工具１０１の工具寿命が安定化する傾向にある。

また、本発明の第１〜第４の態様の関係を満たす化合物層としては、ＭＴ−ＣＶＤ法で形成されたチタンの炭窒化物からなるまたはこのチタンの炭窒化物を主体とする層を少なくとも１層用いることが好ましい。ＭＴ−ＣＶＤ法で形成されたチタンの炭窒化物からなる層が本発明の第１〜第４の態様の関係を満たす化合物層に該当する場合には、本発明の表面被覆切削工具１０１の工具寿命がさらに安定化する傾向にある。なお、ＭＴ−ＣＶＤ法は、たとえば、炭素源にアセトニトリル（ＣＨ₃ＣＮ）を用いて成長温度（基材の温度）が７００℃以上１０００℃以下の条件でチタンの炭窒化物からなる層をＣＶＤ法により成長することにより行なうことができる。

なお、本発明において、「主体」とは、上記の化合物からなる化合物層の５０質量％以上が上記の化合物から構成されていることを意味する。

また、本発明の表面被覆切削工具１０１において、被覆層１０８は、たとえば従来から公知のＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法またはＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法により形成することができる。

たとえば、ＣＶＤ法により被覆層１０８を形成する場合には、一般的にトレイ上に基材１０４を並べて炉内に装入されるが、トレイと基材１０４との間の距離を変化させることで、基材１０４の第１表面１０６上に形成される被覆層１０８の層厚と第２表面１０７上に形成される被覆層１０８の層厚とを上記の第１の態様〜第４の態様の関係を満たすように設定することができる。

たとえば図３の模式的断面図に示すように、トレイ１０９と基材１０４との間に三角錐状の部材１１０を設置し、部材１１０の高さを変化させることで、上記の第１の態様〜第４の態様の関係を満たすようにすることができる。

また、ＰＶＤ法により被覆層１０８を形成する場合には、一般的に複数の基材１０４を棒状部材に串刺しにして炉内に装入されるが、串刺しにされた基材１０４間の距離を変化させることで、上記の第１の態様〜第４の態様の関係を満たすように設定することができる。

たとえば図４の模式的断面図に示すように、複数の基材１０４を棒状部材１１１に串刺しにし、串刺しにされた基材１０４間にスペーサ１１２を設置する。そして、このスペーサ１１２の高さを変化させることで、上記の第１の態様〜第４の態様の関係を満たすように設定することができる。

すなわち、本発明においては、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法のいずれを用いるにせよ様々な方法で被覆層１０８を形成することができる。

本発明の表面被覆切削工具１０１の基材１０４は、この種の用途の基材として従来公知のものであればいずれのものも使用することができる。たとえば、ＷＣ基超硬合金（炭化タングステンの他にコバルトを含むもの、あるいは、さらにチタン、タンタル、ニオブ等の炭窒化物を添加したものも含む）、サーメット（炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン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、炭化ケイ素、窒化ケイ素、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、窒化ケイ素焼結体、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であることが好ましい。

また、基材１０４の第１表面１０６および第２表面１０７はそれぞれ、基材１０４の表面のうち面積の広い方から数えて１番目または２番目になっていることが好ましい。すなわち、第１表面１０６が基材１０４の表面の面積の広い方から数えて１番目である場合には第２表面１０７が基材１０４の表面の面積の広い方から数えて２番目となり、第２表面１０７が基材１０４の表面の面積の広い方から数えて１番目である場合には第１表面１０６が基材１０４の表面の面積の広い方から数えて２番目となることが好ましく、基材１０４の第１表面１０６の面積と第２表面１０７の面積が同一である場合には、基材１０４の第１表面１０６および第２表面１０７がそれぞれ、基材１０４の表面のうち面積の広い方から数えてともに１番目となることが好ましい。

また、本発明の表面被覆切削工具１０１は、基材１０４の第１表面１０６上に形成されている被覆層１０８の表面および基材１０４の第２表面１０７上に形成されている被覆層１０８の表面がそれぞれすくい面となるネガティブチップ（すくい面と逃げ面とが為す角度の少なくとも１つが９０°以上であるチップ）であることが好ましい。

本発明の表面被覆切削工具１０１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、リーマまたはタップなどとして好適に用いることができる。

（実施例１）
まず、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＴｉＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＷＣ粉末を混合した混合粉末（ＴａＣ粉末の質量：ＮｂＣ粉末の質量：ＴｉＣ粉末の質量：Ｃｏ粉末の質量：ＷＣ粉末の質量＝３：２：１．５：６：８７．５）を１４５０℃の温度で１時間焼結した焼結体を複数作製した。このようにして作製した焼結体の脱β層は、１５μｍの厚さであった。

次に、その焼結体のそれぞれについて、刃先処理、およびＳｉＣブラシですくい面から見て０．０６ｍｍのホーニングを行ない、住友電工ハードメタル（株）社製のＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＵＸと同一形状の基材を作製した。

そして、同一トレイの平坦な表面上に任意の高さの三角錐状の部材を設置して上記の基材をそれぞれ上記の三角錐状の部材上に設置した。なお、上記の各基材は、高さが異なる複数の三角錐状の部材上に、トレイとの間の距離が変化するようにして設置された。

その後、従来から公知のＣＶＤ法によって、基材の表面上にＴｉＮ層、ＭＴ−ＴｉＣＮ層、ＴｉＢＮ層、α−Ａｌ₂Ｏ₃層およびＴｉＮ層を順次積層して被覆層を形成した。これにより、実施例１の表面被覆切削工具を作製した。なお、ＭＴ−ＴｉＣＮ層とは、ＭＴ−ＣＶＤ法で形成されたＴｉＣＮ層のことである。

実施例１の表面被覆切削工具は、最も大きな面積を有する上面および下面をそれぞれすくい面とし、それ以外の表面である側面を逃げ面とするネガティブチップであり、すくい面と逃げ面とが為す角度は９０°であった。また、実施例１の表面被覆切削工具は、その上面側に頂角（隣り合う２本の刃先稜線Ｚ１が為す角度）が８０°である切れ刃１および切れ刃２を有し、その下面側に頂角（隣り合う２本の刃先稜線Ｚ２が為す角度）が８０°である切れ刃３および切れ刃４を有していた。

そして、実施例１の表面被覆切削工具の被覆層を構成する各層の層厚および被覆層全体の層厚を測定した。その結果を表１に示す。なお、表１に示す各層の層厚および被覆層全体の層厚の単位はμｍである。

ここで、表１に示す各層の層厚の値は、図５の模式的拡大平面図に示すように、実施例１の表面被覆切削工具の刃先稜線Ｚ１および刃先稜線Ｚ２からこれらの刃先稜線に対して垂直かつすくい面に対して平行に０．５ｍｍ内側に伸びる仮想線１１３、仮想線１１４および仮想線１１５に沿って切断した断面を上記の各仮想線上の１０点の位置でそれぞれラッピングして、１つの表面被覆切削工具当たり計３０点の位置で表１に示す各層の層厚および被覆層全体の層厚を金属顕微鏡により測定し、その測定値から算出した平均値となっている。

また、表１において、Ａ値、Ｂ値、Ｃ値およびＤ値としては、実施例１の表面被覆切削工具のそれぞれについて上記の測定値から下記の式を用いて個々の表面被覆切削工具のＡ値、Ｂ値、Ｃ値およびＤ値を算出し、その算出値から算出した平均値が示されている。なお、Ａ値、Ｂ値、Ｃ値およびＤ値はそれぞれ小数点以下３桁を四捨五入した値である。

Ａ値＝（被覆層全体の最大の層厚と最小の層厚との差の絶対値）／（被覆層全体の層厚の平均値）
Ｂ値＝（上面側の被覆層全体の層厚の平均値と下面側の被覆層全体の層厚の平均値との差の絶対値）／（上面側の被覆層全体の層厚の平均値と下面側の被覆層全体の層厚の平均値のうち大きい方の値）
Ｃ値＝（ＭＴ−ＴｉＣＮ層の最大の層厚と最小の層厚との差の絶対値）／（ＭＴ−ＴｉＣＮ層の層厚の平均値）
Ｄ値＝（上面側のＭＴ−ＴｉＣＮ層の層厚の平均値と下面側のＭＴ−ＴｉＣＮ層の層厚の平均値との差の絶対値）／（上面側のＭＴ−ＴｉＣＮ層の層厚の平均値と下面側のＭＴ−ＴｉＣＮ層の層厚の平均値のうち大きい方の値）
また、複数の実施例１の表面被覆切削工具の切れ刃１〜４のそれぞれを用いて、連続切削試験および断続切削試験を下記の条件で行なった。その結果を表２に示す。

＜連続切削試験条件＞
使用ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）社製）
被削材：ＳＣＭ４１５（ＨＢ＝２３５）、直径２５０ｍｍの丸棒
切削速度：２２０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み：１．５ｍｍ
切削時間：３０分間
切削油：水溶性油
摩耗量：上面側および下面側のそれぞれについて１０個ずつ試験を行ない、上面側の切れ刃および下面側の切れ刃のそれぞれの逃げ面摩耗量ＶＢの平均値を算出。

＜断続切削試験条件＞
使用ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）社製）
被削材：ＳＣＭ４３５（ＨＢ＝２５０）、直径２５０ｍｍの４本溝入り丸棒
切削速度：１４５ｍ／ｍｉｎ
送り：０．４５ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み：２ｍｍ
切削時間：３０秒間
切削油：なし
欠損率：上面側および下面側のそれぞれについて２０個ずつ試験を行ない、上面側の切れ刃および下面側の切れ刃の欠損した割合（欠損率：％）を算出。

表２に示すように、実施例１の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（実施例２）
実施例１とは異なる高さの三角錐状の部材を用いて被覆層を形成したこと以外は実施例１と同一の方法および同一の条件で実施例２の表面被覆切削工具を複数作製した。

ここで、実施例２の表面被覆切削工具は、最も大きな面積を有する上面および下面をそれぞれすくい面とし、それ以外の表面である側面を逃げ面とするネガティブチップであり、すくい面と逃げ面とが為す角度は９０°であった。また、実施例２の表面被覆切削工具は、その上面側に頂角が８０°である切れ刃１および切れ刃２を有し、その下面側に頂角が８０°である切れ刃３および切れ刃４を有していた。

そして、実施例２の表面被覆切削工具の被覆層を構成する各層の層厚および被覆層全体の層厚を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。

また、複数の実施例２の表面被覆切削工具を用いて、連続切削試験および断続切削試験を実施例１と同一の方法および同一の条件で行なった。その結果を表２に示す。

表２に示すように、実施例２の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（実施例３）
実施例１とは異なる高さの三角錐状の部材を用いて被覆層を形成したこと以外は実施例１と同一の方法および同一の条件で実施例３の表面被覆切削工具を複数作製した。

ここで、実施例３の表面被覆切削工具は、最も大きな面積を有する上面および下面をそれぞれすくい面とし、それ以外の表面である側面を逃げ面とするネガティブチップであり、すくい面と逃げ面とが為す角度は９０°であった。また、実施例２の表面被覆切削工具は、その上面側に頂角が８０°である切れ刃１および切れ刃２を有し、その下面側に頂角が８０°である切れ刃３および切れ刃４を有していた。

そして、実施例３の表面被覆切削工具の被覆層を構成する各層の層厚および被覆層全体の層厚を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。

また、複数の実施例３の表面被覆切削工具を用いて、連続切削試験および断続切削試験を実施例１と同一の方法および同一の条件で行なった。その結果を表２に示す。

表２に示すように、実施例３の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（比較例１）
ＣＶＤ法による上面側および下面側の被覆層の形成においてそれぞれ同一の高さの三角錐状の部材を用いたこと以外は実施例１と同一の方法および同一の条件で比較例１の表面被覆切削工具を複数作製した。

そして、比較例１の表面被覆切削工具の被覆層を構成する各層の層厚および被覆層全体の層厚を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。

また、複数の比較例１の表面被覆切削工具を用いて、連続切削試験および断続切削試験を実施例１と同一の方法および同一の条件で行なった。その結果を表２に示す。

表２に示すように、比較例１の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が同一であった。したがって、比較例１の表面被覆切削工具においては、どの箇所の切れ刃を用いても、同一の切削条件にしか対応できないことが確認された。

表１および表２に示す結果から明らかなように、Ａ値、Ｂ値、Ｃ値およびＤ値がそれぞれ０．０４よりも大きい実施例１〜３の表面被覆切削工具は、Ａ値、Ｂ値、Ｃ値およびＤ値がそれぞれ０．０４以下である比較例１の表面被覆切削工具と比べて、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっていることが確認された。したがって、実施例１〜３の表面被覆切削工具は、比較例１の表面被覆切削工具と比べて、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（実施例４）
まず、ＴａＣ粉末、Ｃｒ₃Ｃ₂粉末、Ｃｏ粉末およびＷＣ粉末を混合した混合粉末（ＴａＣ粉末の質量：Ｃｒ₃Ｃ₂粉末の質量：Ｃｏ粉末の質量：ＷＣ粉末の質量＝０．３：０．４：８：９１．３）を１４４０℃の温度で１時間焼結した焼結体を複数作製した。なお、このようにして作製した焼結体には、脱β層が形成されていなかった。

次に、その焼結体のそれぞれについて、刃先処理、およびＳｉＣブラシですくい面から見て０．０３ｍｍのホーニングを行ない、住友電工ハードメタル（株）社製のＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＥＸと同一形状の基材を作製した。

そして、上記の基材をスペーサを介して棒状部材に串刺しにし、その後、従来から公知のＰＶＤ法によって、基材の表面上にＴｉＡｌＮ層を１層積層して実施例４の表面被覆切削工具を作製した。

ここで、実施例４の表面被覆切削工具は、最も大きな面積を有する上面および下面をそれぞれすくい面とし、それ以外の表面である側面を逃げ面とするネガティブチップであり、すくい面と逃げ面とが為す角度は９０°であった。また、実施例４の表面被覆切削工具は、その上面側に頂角が８０°である切れ刃１および切れ刃２を有し、その下面側に頂角が８０°である切れ刃３および切れ刃４を有していた。

そして、実施例４の表面被覆切削工具のそれぞれのＴｉＡｌＮ層からなる被覆層の厚みを実施例１と同様にして調査した。その結果を表３に示す。なお、表３におけるＴｉＡｌＮ層の層厚の値、Ａ値およびＢ値の表記はそれぞれ表１に準じて記載されている。

また、複数の実施例４の表面被覆切削工具を用いて、連続切削試験および断続切削試験を下記の条件で行なった。その結果を表４に示す。

＜連続切削試験条件＞
使用ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）社製）
被削材：インコネル７１８、直径２００ｍｍの丸棒
切削速度：３５ｍ／ｍｉｎ
送り：０．１６ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み：１．５ｍｍ
切削時間：４分間
切削油：水溶性油
摩耗量：上面側および下面側のそれぞれについて１０個ずつ試験を行ない、上面側の切れ刃および下面側の切れ刃のそれぞれの逃げ面摩耗量ＶＢの平均値を算出。

＜断続切削試験条件＞
使用ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）社製）
被削材：インコネル７１８、直径２００ｍｍの４本溝入り丸棒
切削速度：３５ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み：２ｍｍ
切削時間：１０秒間
切削油：水溶性油
欠損率：上面側および下面側のそれぞれについて２０個ずつ試験を行ない、上面側の切れ刃および下面側の切れ刃の欠損した割合（欠損率：％）を算出。

表４に示すように、実施例４の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（実施例５）
実施例４の場合とは異なる間隔で基材を棒状部材に串刺しにして被覆層をＰＶＤ法により形成したこと以外は実施例４と同一の方法および同一の条件で実施例５の表面被覆切削工具を複数作製した。

ここで、実施例５の表面被覆切削工具は、最も大きな面積を有する上面および下面をそれぞれすくい面とし、それ以外の表面である側面を逃げ面とするネガティブチップであり、すくい面と逃げ面とが為す角度は９０°であった。また、実施例５の表面被覆切削工具は、その上面側に頂角が８０°である切れ刃１および切れ刃２を有し、その下面側に頂角が８０°である切れ刃３および切れ刃４を有していた。

そして、実施例５の表面被覆切削工具のＴｉＡｌＮ層の層厚を実施例４と同様にして測定した。その結果を表３に示す。

また、複数の実施例５の表面被覆切削工具を用いて、連続切削試験および断続切削試験を実施例４と同一の方法および同一の条件で行なった。その結果を表４に示す。

表４に示すように、実施例５の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（実施例６）
実施例４の場合とは異なる間隔で基材を棒状部材に串刺しにして被覆層をＰＶＤ法により形成したこと以外は実施例４と同一の方法および同一の条件で実施例６の表面被覆切削工具を複数作製した。

ここで、実施例６の表面被覆切削工具は、最も大きな面積を有する上面および下面をそれぞれすくい面とし、それ以外の表面である側面を逃げ面とするネガティブチップであり、すくい面と逃げ面とが為す角度は９０°であった。また、実施例６の表面被覆切削工具は、その上面側に頂角が８０°である切れ刃１および切れ刃２を有し、その下面側に頂角が８０°である切れ刃３および切れ刃４を有していた。

そして、実施例６の表面被覆切削工具のＴｉＡｌＮ層の層厚を実施例４と同様にして測定した。その結果を表３に示す。

また、複数の実施例６の表面被覆切削工具を用いて、連続切削試験および断続切削試験を実施例４と同一の方法および同一の条件で行なった。その結果を表４に示す。

表４に示すように、実施例６の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（比較例２）
ＰＶＤ法による被覆層の形成において互いの基材の間隔が同一となるように基材を棒状部材に串刺しにしたこと以外は実施例４と同一の方法および同一の条件で比較例２の表面被覆切削工具を複数作製した。

そして、比較例２の表面被覆切削工具のＴｉＡｌＮ層の層厚を実施例４と同様にして測定した。その結果を表３に示す。

また、複数の比較例２の表面被覆切削工具を用いて、連続切削試験および断続切削試験を実施例４と同一の方法および同一の条件で行なった。その結果を表４に示す。

表４に示すように、比較例２の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が同一であった。したがって、比較例２の表面被覆切削工具においては、どの箇所の切れ刃を用いても、同一の切削条件にしか対応できないことが確認された。

表３および表４に示す結果から明らかなように、Ａ値およびＢ値がそれぞれ０．０４よりも大きい実施例４〜６の表面被覆切削工具は、Ａ値およびＢ値がそれぞれ０．０４以下である比較例２の表面被覆切削工具と比べて、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっていることが確認された。したがって、実施例４〜６の表面被覆切削工具においては、比較例２の表面被覆切削工具と比べて、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（実施例７）
まず、ＴｉＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｏ粉末およびＷＣ粉末を混合した混合粉末（ＴｉＣ粉末の質量：ＴａＣ粉末の質量：ＮｂＣ粉末の質量：Ｃｏ粉末の質量：ＷＣ粉末の質量＝０．２：０．４：０．２：５．７：９３．５）を１４５０℃の温度で１時間焼結した焼結体を複数作製した。なお、このようにして作製した焼結体には、脱β層が形成されていなかった。

次に、その焼結体のそれぞれについて、刃先処理、およびＳｉＣブラシですくい面から見て０．０３ｍｍのホーニングを行ない、ＪＩＳ Ｂ ４１２０−１９９８に規定されているＣＮＭＡ１２０４０８と同一形状の基材（チップブレーカ無し）を作製した。

そして、同一トレイの平坦な表面上に任意の高さの三角錐状の部材を設置して上記の基材をそれぞれ上記の三角錐状の部材上に設置した。なお、上面側の被覆層の形成時と下面側の被覆層の形成時とでは、それぞれ異なる高さの三角錐状の部材を用いた。

その後、従来から公知のＣＶＤ法によって、基材の表面上にＴｉＮ層、ＭＴ−ＴｉＣＮ層、ＴｉＢＮ層、α−Ａｌ₂Ｏ₃層およびＴｉＮ層を順次積層して被覆層を形成した。これにより、実施例７の表面被覆切削工具を作製した。なお、ＭＴ−ＴｉＣＮ層とは、ＭＴ−ＣＶＤ法で形成されたＴｉＣＮ層のことである。

実施例７の表面被覆切削工具は、最も大きな面積を有する上面および下面をそれぞれすくい面とし、それ以外の表面である側面を逃げ面とするネガティブチップであり、すくい面と逃げ面とが為す角度は９０°であった。また、実施例７の表面被覆切削工具は、その上面側に頂角（隣り合う２本の刃先稜線Ｚ１が為す角度）が８０°である切れ刃１および切れ刃２を有し、その下面側に頂角（隣り合う２本の刃先稜線Ｚ２が為す角度）が８０°である切れ刃３および切れ刃４を有していた。

そして、実施例７の表面被覆切削工具の被覆層を構成する各層の層厚および被覆層全体の層厚を測定した。その結果を表５に示す。なお、表５に示す各層の層厚および被覆層全体の層厚の単位はμｍである。

ここで、表５に示す各層の層厚および被覆層全体の層厚の値は、図６の模式的拡大平面図に示すように、実施例７の表面被覆切削工具の切れ刃１〜４の先端の弧状の湾曲部に対する仮想接線１１６に対して垂直方向に０．１５ｍｍ内側に入った領域（図６の斜線部）において、切れ刃１〜４の先端の弧状の湾曲部と仮想接線１１６の接点から仮想接線１１６に対して垂直な仮想線１１７を引き、その仮想線１１７に沿って切断した断面を仮想線１１７上の１０点の位置でそれぞれラッピングして、１つの表面被覆切削工具当たり計１０点の位置で各層の層厚および被覆層全体の層厚を金属顕微鏡により測定し、その測定値から算出した平均値となっている。

なお、表５における被覆層を構成する各層の層厚の値、被覆層全体の層厚の値、Ａ値、Ｂ値、Ｃ値およびＤ値の表記はそれぞれ表１に準じて記載されている。

また、複数の実施例７の表面被覆切削工具の切れ刃１〜４（図６の斜線部）をそれぞれ被削材に接触させて、連続切削試験および断続切削試験を下記の条件で行なった。その結果を表６に示す。

＜連続切削試験条件＞
使用ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）社製）
被削材：ＦＣＤ４５０（ＨＢ＝２３０）、直径２５０ｍｍの丸棒
切削速度：１８０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み：１．５ｍｍ
切削時間：２０分間
切削油：水溶性油
摩耗量：上面側および下面側のそれぞれについて１０個ずつ試験を行ない、上面側の切れ刃および下面側の切れ刃のそれぞれの逃げ面摩耗量ＶＢの平均値を算出。

＜断続切削試験条件＞
使用ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）社製）
被削材：ＦＣＤ７００（ＨＢ＝２４０）、直径２５０ｍｍの４本溝入り丸棒
切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ
送り：０．４５ｍｍ／ｒｅｖ．
切り込み：２ｍｍ
切削時間：３０秒間
切削油：なし
欠損率：上面側および下面側のそれぞれについて２０個ずつ試験を行ない、上面側の切れ刃および下面側の切れ刃の欠損した割合（欠損率：％）を算出。

表６に示すように、実施例７の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（実施例８）
実施例７とは異なる条件で被覆層を形成したこと以外は実施例７と同様にして実施例８の表面被覆切削工具を複数作製した。

そして、実施例８の表面被覆切削工具の被覆層を構成する各層の層厚および被覆層全体の層厚を実施例７と同様にして測定した。その結果を表５に示す。

また、実施例８の表面被覆切削工具の切れ刃１〜４（図６の斜線部）をそれぞれ被削材に接触させて、連続切削試験および断続切削試験を実施例７と同一の条件で行なった。その結果を表６に示す。

表６に示すように、実施例８の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（実施例９）
実施例７とは異なる条件で被覆層を形成したこと以外は実施例７と同様にして実施例９の表面被覆切削工具を複数作製した。

そして、実施例９の表面被覆切削工具の被覆層を構成する各層の層厚および被覆層全体の層厚を実施例７と同様にして測定した。その結果を表５に示す。

また、実施例９の表面被覆切削工具の切れ刃１〜４（図６の斜線部）をそれぞれ被削材に接触させて、連続切削試験および断続切削試験を実施例７と同一の条件で行なった。その結果を表６に示す。

表６に示すように、実施例９の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が大きく異なっており、上面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件と下面側の切れ刃を用いて切削を行なうときの好適な切削条件とが大きく異なっているため、同一の表面被覆切削工具で様々な切削条件に好適に対応できることが確認された。

（比較例３）
実施例７とは異なる条件で被覆層を形成したこと以外は実施例７と同様にして実施例９の表面被覆切削工具を複数作製した。

そして、比較例３の表面被覆切削工具の被覆層を構成する各層の層厚および被覆層全体の層厚を実施例７と同様にして測定した。その結果を表５に示す。

また、比較例３の表面被覆切削工具の切れ刃１〜４（図６の斜線部）をそれぞれ被削材に接触させて、連続切削試験および断続切削試験を実施例７と同一の条件で行なった。その結果を表６に示す。

表６に示すように、比較例３の表面被覆切削工具においては、上面側の切れ刃と下面側の切れ刃とで、逃げ面摩耗量ＶＢ（ｍｍ）の値および欠損率（％）の値が同一であった。したがって、比較例３の表面被覆切削工具においては、どの箇所の切れ刃を用いても、同一の切削条件にしか対応できないことが確認された。

上記の実施例１〜６の表面被覆切削工具はそれぞれチップブレーカ付きであり、上記の実施例７〜９の表面被覆切削工具はチップブレーカ無しであるが、チップブレーカの有無に関わらず、上記と同様の効果が得られると考えられる。

また、上記の実施例１〜９の表面被覆切削工具の被覆層の表面にブラスト、バレルまたはブラシ等の何らかの表面処理がなされても本発明の効果は失われないと考えられる。

また、上記の実施例４〜６の表面被覆切削工具の被覆層は単層であるが、被覆層が複数層からなる場合にも上記の実施例４〜６と同様の効果が得られると考えられる。

また、上記において、ＴｉＮ層、ＭＴ−ＴｉＣＮ層、ＴｉＢＮ層、およびＴｉＡｌＮ層のそれぞれの層における元素の組成は必ずしも化学量論組成となっていなくてもよい。

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。

本発明によれば、単一種類で異なる切削条件に対応することができる表面被覆切削工具を提供することができる。

Claims (12)

1. 基材（１０４）上に被覆層（１０８）が形成された表面被覆切削工具（１０１）であって、
   前記基材（１０４）の第１表面（１０６）上および第２表面（１０７）上の被覆層（１０８）の層厚の平均値をＡとしたとき、前記被覆層（１０８）の層厚のうち最大の層厚と最小の層厚との差が０．０４×Ａよりも大きく、
   前記基材（１０４）の前記第１表面（１０６）および前記第２表面（１０７）はそれぞれ、前記基材（１０４）の表面のうち面積の広い方から数えて１番目または２番目になることを特徴とする、表面被覆切削工具（１０１）。
2. 基材（１０４）上に被覆層（１０８）が形成された表面被覆切削工具（１０１）であって、
   前記基材（１０４）の第１表面（１０６）上の被覆層（１０８）の層厚の平均値をＢ１とし、前記基材（１０４）の第２表面（１０７）上の被覆層（１０８）の層厚の平均値をＢ２としたとき、Ｂ１とＢ２の差の絶対値をＢ１とＢ２のうち値の大きい方で割った値が０．０４よりも大きく、
   前記基材（１０４）の前記第１表面（１０６）および前記第２表面（１０７）はそれぞれ、前記基材（１０４）の表面のうち面積の広い方から数えて１番目または２番目になることを特徴とする、表面被覆切削工具（１０１）。
3. 前記被覆層（１０８）の層厚は、前記被覆層（１０８）の切れ刃部における層厚であることを特徴とする、請求項１または２に記載の表面被覆切削工具（１０１）。
4. 基材（１０４）上に被覆層（１０８）が形成された表面被覆切削工具（１０１）であって、
   前記被覆層（１０８）は化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）を含んでおり、
   前記基材（１０４）の第１表面（１０６）上および第２表面（１０７）上の化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）の層厚の平均値をＣとしたとき、前記化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）の層厚のうち最大の層厚と最小の層厚との差が０．０４×Ｃよりも大きく、
   前記基材（１０４）の前記第１表面（１０６）および前記第２表面（１０７）はそれぞれ、前記基材（１０４）の表面のうち面積の広い方から数えて１番目または２番目になることを特徴とする、表面被覆切削工具（１０１）。
5. 基材（１０４）上に被覆層（１０８）が形成された表面被覆切削工具（１０１）であって、
   前記被覆層（１０８）は化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）を含んでおり、
   前記基材（１０４）の第１表面（１０６）上の化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）の層厚の平均値をＤ１とし、前記基材（１０４）の第２表面（１０７）上の化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）の層厚の平均値をＤ２としたとき、Ｄ１とＤ２の差の絶対値をＤ１とＤ２のうち値の大きい方で割った値が０．０４よりも大きく、
   前記基材（１０４）の前記第１表面（１０６）および前記第２表面（１０７）はそれぞれ、前記基材（１０４）の表面のうち面積の広い方から数えて１番目または２番目になることを特徴とする、表面被覆切削工具（１０１）。
6. 前記化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）の層厚は、前記化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）の切れ刃部における層厚であることを特徴とする、請求項４または５に記載の表面被覆切削工具（１０１）。
7. 前記化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、アルミニウムおよびケイ素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、ホウ素、炭素、窒素および酸素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、の化合物からなるまたはこの化合物を主体とすることを特徴とする、請求項４または５に記載の表面被覆切削工具（１０１）。
8. 前記化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）は、ホウ素、炭素、窒素および酸素からなる群から選択された少なくとも１種の元素と、チタンと、の化合物からなるまたはこの化合物を主体とすることを特徴とする、請求項４または５に記載の表面被覆切削工具（１０１）。
9. 前記化合物層（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ）は、ＭＴ−ＣＶＤ法で形成されたチタンの炭窒化物からなるまたはこのチタンの炭窒化物を主体とすることを特徴とする、請求項４または５に記載の表面被覆切削工具（１０１）。
10. 前記基材（１０４）の前記第１表面（１０６）上の被覆層（１０８）の表面および前記基材（１０４）の前記第２表面（１０７）上の被覆層（１０８）の表面がそれぞれすくい面となるネガティブチップであることを特徴とする、請求項１、２、４、または５に記載の表面被覆切削工具（１０１）。
11. 前記基材（１０４）は、ＷＣ基超硬合金、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、窒化ケイ素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択された少なくとも１種からなることを特徴とする、請求項１、２、４、または５に記載の表面被覆切削工具（１０１）。
12. 前記表面被覆切削工具（１０１）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、リーマまたはタップであることを特徴とする、請求項１、２、４、または５に記載の表面被覆切削工具（１０１）。

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