WO2006011472A1

WO2006011472A1 - 切削工具

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Publication number: WO2006011472A1
Application number: PCT/JP2005/013637
Authority: WO
Inventors: Tsuyoshi Fukano
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
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Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2007-01-29
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Abstract

　硬質焼結体からなる基体の表面に、該基体よりも硬い硬質被覆層を被覆した切削工具であって、前記硬質被覆層の表面におけるすくい面側から交差稜を含んで逃げ面側にわたる切刃領域について研磨加工が施され、かつ該研磨加工面にクラックが存在するとともに、該クラックの近傍領域が該クラックに向かって漸次深くなるように研磨加工されている切削工具であり、これにより、耐摩耗性に優れるとともに、切刃の耐チッピング性を向上した切削工具となる。

Description

明細書

切削工具

技術分野

[0001] 本発明は、表面に硬質被覆層を被覆した切削工具に関する。

背景技術

[0002] 金属の切削加工分野では、その加工条件が年々厳しくなり、これに用いる切削ェ具として、超硬合金やサーメット等の硬質焼結体基体の表面に、硬質被覆層を被覆した切削工具が普及している。力かる切削工具において、硬質被覆層を厚くすると耐摩耗性は向上するものの、切刃の靱性が劣化するという関係にあることは良く知られている。

[0003] この問題を解決する方法として、特許文献 1のように切刃の硬質被覆層をホーニング加工によって部分的に薄くしたり除去したりする方法が提案されている。また、特許文献 2によれば、この硬質被覆層の表面粗さを Rmaxで 0. 2 m以下と滑らかにホーユング加工することによって、切刃における硬質被覆層の局部的損傷を防止できることが記載されている。

特許文献 1 :特開平 2— 48103号公報

特許文献 2：特開平 1— 16302号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 図 6 (a)は、従来の切削工具のホーニング部表面の一例を示す走査型電子顕微鏡写真（SEM)であり、（b)は、図 6 (a)の C Cラインにおけるホーユング部表面の高さを表わす図である。同図に示すように、ホーユング部 30表面にはクラック 31が存在している。このように、実際の硬質被覆層には、基体や他の硬質被覆層との熱膨張差等に起因してクラックが存在することから、上記従来の切刃における硬質被覆層をホ一-ングカ卩ェによって単純に薄くかつ平滑にしたスローァウェイチップであっても、クラックが残存してしまう。

[0005] 近時、切削加工の高能率化の要求に伴い、切削条件も過酷になってきており、特に、高速切削や、荒加工として用いられる重断続切削等のような過酷な切削条件では、硬質被覆層のクラック部分に高い応力や強い衝撃が集中してかかり、その結果、硬質被覆層が剥離したり、切刃に発生するチッビングの発生が抑制できず、硬質被覆層が早期に欠損するという問題があった。

[0006] また、ホーユングカ卩ェによって切刃の硬質被覆層を完全に除去してしまったり、硬質被覆層の表面にクラックが全く存在しなくなるように、非常に滑らかにホーユングカロェすると、被削材の溶着が激しくなつてしまうという問題があった。すなわち、いずれの場合にも、工具寿命が短くなる傾向にあり、工具寿命にバラツキが見られた。

[0007] 従って、本発明が解決しょうとする課題は、硬質被覆層を有する切削工具において、耐摩耗性に優れるとともに、切刃の耐チッビング性を向上しうる切削工具を提供することである。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明は、上記課題に対して、硬質焼結体からなる基体の表面に、該基体よりも硬 Vヽ硬質被覆層を被覆した切削工具であって、前記硬質被覆層の表面におけるすくヽ面側から交差稜を含んで逃げ面側にわたる切刃領域について研磨加工が施され、かつ該研磨加工面〖こクラックが存在するとともに、該クラックの近傍が該クラックに向力つて漸次深くなるように研磨加工されてヽることを特徴とする。

[0009] これによつて、高速切削や荒加工として用いられる重断続切削のように、切刃に大きな衝撃が力かる加工条件においても、硬質被覆層の切刃表面部に存在するクラックに応力が集中して局所的な大きな衝撃が力かることがなぐ耐欠損性を高めることができるとともに、被削材の溶着も抑制する効果があることから、高い耐摩耗性を維持した状態で切刃に発生するチッビングを抑制することができ、その結果、長寿命な切削工具となる。

[0010] ここで、前記研磨カ卩工面において前記クラックの深さが 2 m以下であること力クラックにかかる応力集中を効果的に分散できる点で望ましい。

また、前記クラックが断続的に前記研磨加工面に存在するのが、クラックにかかる応力集中を、より効果的に分散できる点で望ましい。

[0011] 前記研磨加工面における算術平均粗さ (Ra)が 0. 05〜0. 45 μ mであることが、チッビングの抑制および被削材の溶着を防止できる点で望ましい。

[0012] 前記すく！、面力見たときの前記逃げ面力前記すく、面側切刃領域の研磨終端位置 Pまでの距離を L、前記逃げ面力見たときの前記すくい面力前記逃げ面側

A A

切刃領域の研磨終端位置 Pまでの距離を Lとしたとき、その比 (L /L )が 0. 8〜3

B B A B

であることが、耐衝撃性の向上による耐欠損性の向上および高い耐摩耗性の維持との両立を図る点で望ましい。

[0013] 前記硬質被覆層が CVD法によって形成されたものであるのが、付着強度が高くなる点で望ましい。

前記硬質被覆層として Al O層を有するとともに、前記研磨加工面に前記 Al O層

2 3 2 3 が露出しているのが、耐溶着性、耐酸ィ匕性および耐塑性変形性の向上による被削材の仕上げ面粗度を改善できる点で望ましヽ。

前記 Al O層の結晶構造が α型 Al Οであるのが、切削時の Al Ο層の安定性を

2 3 2 3 2 3 高めて、安定した切削性能を維持できる点で望ま、。

前記硬質被覆層の総膜厚が 15 m以下であるのが、硬質被覆層の剥離等が発生することなぐ耐欠損性と耐摩耗性のバランスがよぐ工具寿命を延ばすことができる点で望ましい。

前記研磨加工面がホーニング部表面を含み、該ホーニング部表面に存在するクラックの近傍領域が該クラックに向力つて漸次深くなるように研磨カ卩ェされているのが、高ヽ耐摩耗性を維持した状態で切刃に発生するチッビングを確実に抑制することができる点で望ましい。

本発明の切削物の製造方法は、本発明の切削工具における前記すくい面と前記逃げ面との交差稜に形成された切刃を切削物に当てて切削加工を行うものであり、これによると、安定して良好な加工面を有する被削物が得られる。

発明の効果

[0014] 本発明によれば、高速切削や、荒加工として用いられる重断続切削のように切刃に大きな衝撃が力かる加工条件においても、硬質被覆層の切刃表面部に存在するクラックに応力が集中して局所的な大きな衝撃が力かることがなぐ耐欠損性を高めることができる。さらに、被削材の溶着も抑制する効果があることから、高い耐摩耗性を維持した状態で切刃に発生するチッビングを抑制することができる。その結果、長寿命な切削工具となり、し力も、この切削工具で切削加工を行うと、安定して良好な加工面を有する切削物が得られる。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明の切削工具の好適例であるスローァゥヱイチップの一例を示す概略説明図である。

[図 2] (a)は、図 1のスローァウェイチップにおける硬質被覆層のホーユング部表面を示す走査型電子顕微鏡写真（SEM)であり、（b)は、図 2 (a)の A— Aラインにおけるホーニング部表面の高さを表わす図である。

[図 3]本発明に力かる切削工具の基体の研磨工程において、（a)は、 Rホーユングを説明するための概略説明図であり、（b)は、チャンファホーユングを説明するための概略説明図である。

[図 4]本発明にかかる切削工具の硬質被覆層の研磨工程を説明するための概略説明図である。

[図 5]実施例の試料 No. 7の切削工具におけるホーユング部の表面状態について、（ a)は、硬質被覆層のホーニング部表面の一例を示す走査型電子顕微鏡写真（SEM )であり、（b)は、図 5 (a)の B— Bラインにおけるホーユング部表面の高さを表わす図である。

[図 6]従来の切削工具のホーニング部の表面状態について、（a)は、硬質被覆層のホーニング部表面の一例を示す走査型電子顕微鏡写真（SEM)であり、（b)は、図 6 (a)の C Cラインにおけるホーユング部表面の高さを表わす図である。

符号の説明

[0016] 1：スローアウエィチップ（チップ）

2 :基体

3 :すくい面

4 :逃げ面

5 :切刃

6 :硬質被覆層 8 :ホーニング部

9 :クラック

10 :研磨傷

12 :すくい面側切刃領域

13 :逃げ面側切刃領域

15 :すくい面中央部

16 :逃げ面中央部

18 :基体ホーニング部

19：硬質被覆層のホーユング部終端

20 :基体ホーユング部終端

発明を実施するための最良の形態

[0017] 本発明の切削工具の一例であるスローアウエィチップ（以下、単にチップと略す。 ) について、図面を参照して詳細に説明する。図 1は、該スローアウエィチップの概略説明図である。図 2 (a)は、該スローァウェイチップにおける硬質被覆層のホーユング部表面を示す走査型電子顕微鏡写真 (SEM)であり、図 2 (b)は、図 2 (a)の A— Aラインにおけるホーニング部表面の高さを表わす図である。

[0018] 図 1に示すように、チップ 1は、略平板状を呈する基体 2のすくい面 3をなす主面、および逃げ面 4をなす側面との交差稜部分に切刃 5を形成し、かつ基体 2表面に硬質被覆層 6を被覆している。また、すくい面 3側から交差稜を含んで逃げ面 4側にわたる切刃 5領域にわたって研磨カ卩ェされたホーユング部 8 (研磨加工面）を設けている。

[0019] ここで、本発明における「研磨加工面」とは、研磨カ卩ェされたホーユング部 8およびすくい面 3の表面を意味しており、ホーニング部 8は、角（切刃 5)の面取り部を示している。本発明では、特に、研磨カ卩ェされたホーユング部 8表面に存在するクラック 9の近傍領域を所定形状に研磨加工する。

[0020] 具体的には、図 2 (a) , (b)に示すように、ホーユング部 8表面に、クラック 9が存在するとともに、クラック 9近傍領域力クラック 9に向力つて漸次深くなるように、滑らかに沈み込むように研磨カ卩ェされていることが大きな特徴である。力かる構成によって、高速切削や、荒加工として用いられる重断続切削のように切刃 5に大きな衝撃が力かる加ェ条件にお、ても、硬質被覆層 6の切刃 5表面部に存在するクラック 9に応力が集中し、局所的な大きな衝撃が力かることがなぐ耐欠損性を高めることができる。さらに、被削材の溶着も抑制する効果があることから、高ヽ耐摩耗性を維持した状態で切刃 5に発生するチッビングを抑制することができ、その結果、長寿命なチップ 1となるのである。

[0021] すなわち、研磨加工面が一様に均一に研磨される図 6のような従来の切削工具では、硬質被覆層の切刃表面部に存在するクラック部分に衝撃が集中してチッビングや欠損を起こしやすくなる。

[0022] 硬質被覆層 6の総膜厚は 15 μ m以下、好ましくは 10〜15 μ mであるのがよい。これにより、硬質被覆層 6の剥離等が発生することがなぐかつ耐欠損性と耐摩耗性のバランスに優れ、工具寿命を効率よく延ばすことができる。

[0023] また、図 2 (a)に示すように、硬質被覆層 6のホーユング部 8表面には、研磨傷 10が存在するのが、硬質被覆層 6内に発生する残留応力を開放することができると共に、硬質被覆層 6が基体 2から剥離することを防止でき、その結果、耐欠損性を向上できる点で望ましい。前記研磨傷 10とは、筋状のものをいい、ラッピングカ卩ェまたはブラシ加工のように、研磨剤が硬質被覆層 6表面をこすりながら研磨する加工によってできる。さらに、研磨傷 10は、ランダムな方向についていることが応力緩和の点で望ましい。

[0024] ここで、ホーユング部 8表面において、クラック 9の深さ力 μ m以下であることが、クラック 9にかかる応力集中を効果的に分散できる点で望ましい。クラック 9の深さは、例えば非接触式のレーザー顕微鏡にて測定可能である。

また、ホーユング部 8表面において、クラック 9が断続的に存在するの力クラック 9 にかかる応力集中を、より効果的に分散できる点で望ましい。

[0025] ホーユング部 8表面を含む研磨カ卩工面における算術平均粗さ（Ra)が 0. 05〜0. 4

5 mであることが、チッビングの抑制および被削材の溶着を防止できる点で望ましい。

なお、本発明における表面粗さ [算術平均粗さ (Ra) ]の測定に関しては、 JIS B06 01 ' 01に準拠して接触式の表面粗さ計を用いる力、または力かる測定が困難な場合には、非接触式のレーザー顕微鏡や原子間力顕微鏡を用いて、硬質被覆層 3の最表面 5における凹凸形状を走査しながら見積もることによって測定することができる。このとき、非接触式のレーザー顕微鏡を用いて測定する場合には、測定面がレーザ一顕微鏡に対して垂直となるようにチップを動力しながら測定する。また、切刃形状自体がうねりを有するような場合には、このうねり分を差し引いて直線近似した後に表面粗さを算出する。この表面粗さ (Ra)の測定において、触針式表面粗さ測定器を用いる場合には、カットオフ値： 0. 25mm,基準長さ： 0. 8mm、走査速度： 0. lmm/ 秒にて測定する。

[0026] また、すくい面 3から見たときの逃げ面 4からすくい面 3側の切刃領域 12の研磨終端位置 Pまでの距離を L、逃げ面 4から見たときのすくい面 3から逃げ面 4側の切刃

A A

領域 13の研磨終端位置 Pまでの距離を Lとしたとき、その比 (L /L )が 0. 8

B B A B 〜3、好ましくは 1〜2、より好ましくは 1. 1〜1. 5であるの力耐衝撃性の向上による耐欠損性の向上および高い耐摩耗性の維持との両立を図る点で望ましい。

[0027] さらに、硬質被覆層 6の最表面が Ti系表面層力なり、前記 Ti系表面層の切刃 5の中央部から逃げ面 4側の逃げ面側切刃領域 13にお、て最も研磨されており、逃げ面 4側の逃げ面側切刃領域 13のほうがすくい面 3側の切刃領域 12よりも平滑であることが、硬質被覆層 6内の残留応力を低減できて硬質被覆層 6の耐欠損性を向上させるとともに、加工時の切削抵抗を増大させることなく被削材の仕上げ面粗度を平滑化するために望ましい。

[0028] 前記 T係表面層が最も研磨されている部分において、前記 Ti系表面層の下層に存在する Al O層が露出していることが、硬質被覆層 6の耐溶着性、耐酸化性および

2 3

耐塑性変形性の向上による被削材の仕上げ面粗度を改善する点で望ましい。

[0029] ここで、前記露出した Al O層としては、その結晶構造が a型 Al O層であることが

2 3 2 3

、切削時の Al O層の安定性を高め、安定した切削特性を維持できる点で望ましい。

2 3

一般に、 α型 Al Ο層は成膜過程で粗粒ィ匕する傾向にあるので、表面粗度が低くな

2 3

る傾向にあるが、本発明によれば、かかる α型 Al Ο層を成膜した場合でも、滑らか

2 3

で、かつ上記特定の面粗度にて構成された表面状態の切刃 5として、優れた切削性能を発揮することができる。

[0030] Al O層の結晶構造については、表面における XRD (X線回折法)測定にて確認

2 3

することができる。なお、 XRD測定で、 α型 Al Ο層のメインピークに対して、 1Ζ5以

2 3

下のピーク強度比で κ型 Al Ο層のピークが混在した層であっても、この効果は失わ

2 3

れない。

[0031] また、すくい面側切刃領域 12に続くすくい面中央部 15における算術平均粗さ (Ra )が、逃げ面側切刃領域 13に続く逃げ面中央部 16における算術平均粗さ (Ra)よりも小さくなるように研磨されていることが、切屑の排出性を向上できる点で望ましい。また、両面が順にすくい面 3となるような両面使いのチップにおいては、座面に配されたときの裏欠けを防止できるという効果もある。

[0032] さらに、すくい面側切刃領域 12に続くすくい面 3において、研磨された前記 Ti系表面層が残存することが、光沢のある黄色味力かった色を呈する美しい外観となり、切刃の使用 Z未使用状態を目視で容易に確認できる点で望まし、。

[0033] また、基体 2についても、硬質被覆層 6を形成する前に切刃（交差稜） 5に対してホ一-ング処理（以下、基体ホー-ング部 18と略す。）を施すことが望ましい。このとき、逃げ面側切刃領域 13の研磨終端位置 Pにおける硬質被覆層 6の付着強度力逃

B

げ面 4の中央部 16における付着強度よりも高いことが望ましい。

[0034] これにより、切削時、特に切刃稜線をなして被削材とのこすれに起因した硬質被覆層 6の剥離が生じやすく微小チッビングが発生しやすい切刃稜線となる基体ホーニング部 18の終端 20付近における硬質被覆層 6の付着力が向上する。そして、切刃 5における硬質被覆層 6の剥離を防止することができ、チップ 1の耐欠損性および耐摩耗性を著しく向上させることができ、その結果、チップ 1の寿命を延命できる。

[0035] なお、本発明における付着強度とは、触針を硬質被覆層 6表面に押し込み、押し込み荷重をロードセルで確認した状態で、該触針を横に走査して試料である硬質被覆層 6表面を引つかき、硬質被覆層 6が剥離したときの荷重を硬質被覆層 6の剥離する剥離強度をとして測定する、 V、わゆるスクラッチ試験にて測定した硬質被覆層 6の付着強度を指す。

[0036] ここで、硬質被覆層 6の付着強度の改善は、切刃稜線である基体ホーユング部 18 の終端 20付近について行うことで効果を発揮するが、この改善は、チップ 1の側端位置（すくい面 3)力の高さ Hが lmmまでの範囲で行えばよい。高さ Hが lmmを超える範囲で付着強度を改善するような条件は、コストが上がり、ホーユングに要する時間も長くなるので製造上実用的ではない。

[0037] また、図 1によれば、基体ホーユング部 18は Rホーユングである力切刃 5の切れ味を高める点でチャンファホーニングであってもよ、。

さらに、基体ホーユング部 18の終端 20付近における基体 2と、硬質被覆層 6との界面の算術平均粗さ (Ra)は、基体ホーユング部の終端 20付近での硬質被覆層 6の付着強度を高めるために、 1 m以下、特に 0. 1〜0. 5 mであることが望ましい。なお、上記界面の算術平均粗さ (Ra)は、基体 2と硬質被覆層 6との界面を含む任意部の断面 SEM写真において、前記界面での切刃 5の基本形状に基づいたうねりを除いた凹凸の差を、算術表面粗さ (Ra)算出方法に照らして求めた値である。

[0038] なお、逃げ面中央部 16の表面粗さは、算術平均粗さ (Ra)で 0. 5〜2 /z m、特に 0 . 6〜1. 5 mであることが望ましい。この表面粗さ算術平均粗さ (Ra)は、チップ 1の断面における走査型電子顕微鏡 (SEM)観察によって、基体 2と硬質被覆層 6との境界面を特定し、この境界面の軌跡から JIS B 0631— 2001〖こ基づく算術平均粗さ（ Ra)の測定法にて定量ィ匕する。この表面粗さ (Ra)の測定においては、カットオフ値： 0. 25mm,基準長さ： 0. 8mmにて測定する。

[0039] 基体 2は、超硬合金、サーメットまたはセラミックのいずれも適応可能である力中でも硬質被覆層 6との付着強度の点、およびホーユング加工時の形状調整が容易な点で超硬合金に対して最も好適に適応可能である。

[0040] 硬質被覆層 6は、基体 2よりも硬ぐ CVD法 (化学気相蒸着法)または PVD法 (物理気相蒸着法）によって形成された TiC、 TiCN、 TiN、（TiM) N (ただし、 Mは Al、 Si、 Zr及び Crの群から選ばれる少なくとも 1種）、 Al O、ダイヤモンド（PCD、 DLCを含

2 3

む)及び cBNの群力選ばれる少なくとも 1層またはこれらの複層が適応可能である 1S 中でも付着強度の点で CVD法によって形成された硬質被覆層が最も有効である。

[0041] 次に、上述した本発明のチップ 1を製造する方法について説明する。まず、略平板状の基体 2を作製し、基体 2の切刃 5をなす部分にホーユングを施す。このホーニングとしては、 Rホーユングと、 Cホーユング（チャンファホーユング）が挙げられる。

[0042] ここで、 Rホーユングを施すには、図 3 (a)に示すように、まず、基体 2をすく!、面 3が加工面となるように配置し、基体 2の逃げ面 4側を固定冶具 21にて固定する。この時、基体 2を固定冶具 21から突き出させる突き出し量 hは、従来の切刃 5直下のみでなぐすくい面 3から 1. 1mm以上でチップ 1の逃げ面 4における約 1Z3の高さまで突き出させる。

[0043] そして、チップ 1のすくい面 3側に、ゴム部材内に砲粒を分散させたグレード G200 以上の砥石 22を載置し、 200〜400kPaの圧力を力けな力 2〜10秒間砥石 22を回転させるラッピング法によって、切刃 5を R形状に削りながら、同時にその直下の逃げ面 4部分を、実質的には削らないが、撫でる様に加工する。これによつて、撫でる様に加工した領域 A部分は、形状は変わらないけれども表面状態が変化する程度に極わずかに研磨され、硬質被覆層 6の付着力が向上するように改善される。つまり、基体 2のフレッシュな面が露出することから、後に被覆される硬質被覆層 6の、かかる部分の付着力が向上し、基体ホーユング部 18の終端 20付近における硬質被覆層 6 の付着強度およびチップ 1の耐欠損性を向上させることができる。

[0044] ここで、 Rホーユングの研磨量は、切刃 5の耐摩耗性と耐欠損性との両立を図るため【こ、 f列え ίま、すくヽ面則で a=0. 01〜0. 2mm,逃 tf面則で b = 0. 005〜0. 08 mm程度が望ましい。すなわち、 Rホーユングの研磨量を上記範囲内に制御することにより、切刃終端部が研磨され過ぎることなぐ硬質被覆層 6の付着力が維持できる。

[0045] 一方、切刃に Cホーユング（チャンファホーユング）を施すには、図 3 (b)に示すように、まず、硬質被覆層 6を成膜した基体 2を固定冶具 25によって特定の角度 Θとなるように配置する。ついで、この状態で、ホーユングを施す切刃 5を固定冶具 25から突き出させ、切刃 5を回転する砲石 26に当てて研磨する。なお、切刃 5の研磨量は、切刃 5の研磨状態を顕微鏡で観察しながら制御すればよい。

[0046] チャンファホー-ングによる研磨量は、切刃 5の切れ味とチッビング防止との両立を図るために、例えば、すくい面側で a=0. 05〜0. 2mm、逃げ面側で b = 0. 02〜0 . lmm、ホー-ング角 Θ = 15〜30° 程度が望ましい。 [0047] なお、逃げ面側切刃領域 13の終端位置における硬質被覆層 6の付着強度を高めるためには、ホーユング方法として Rホー-ング工程を含むことが望ましい。特に、 C ホー-ングを施す場合にも、事前に Rホー-ングを施しておくことが望まし、。

[0048] 上記ホーユングを施したチップに対して、 CVD法または PVD法等の気相合成法によって硬質被覆層 6を被着形成する。そして、切刃 5部分の硬質被覆層 6をすくい面 3側から再度 Rホーユングと同じようにして軽く研磨し、コーティング硬質被覆層 6の最上層厚みを、他の部分に対して薄くするか、または除去する。

[0049] この時、本発明によれば、豚毛ブラシのような橈りやす、ブラシと、平均粒径 3 μ m 以下、望ましくは平均粒径 0. 5〜1. 5 mの微粒と、平均粒径 2〜 3 mの粗粒のダィャモンド粉末との混合粉末と、潤滑油を混ぜた研磨液を用いて、図 4に示すように、チップ 1をすくい面 3がブラシ 28表面から内部へ深く押し込まれるように配して、ブラシ研磨加工する。これにより、ブラシがチップ 1のすくい面 3の端面 (交差稜部分)から逃げ面 4側へ橈りながら研磨されることになり、ブラシの弾性力と押し込み圧力を調整することにより、硬質被覆層 6のホーユング部 8を上述した表面状態に研磨加工することができる。

[0050] また、この方法によって、すくい面 3全体における硬質被覆層 6の表面粗さを平滑にするとともに、その研磨状態を調整し、すくい面 3を光沢のある黄色味が力つた色とすることがでさる。

[0051] 本発明の切削物の製造方法は、上記した本発明の切削工具におけるすくい面 3と逃げ面 4との交差稜に形成された切刃 5を切削物に当てて切削加工を行うものである。上記切削工具を用いて切削加工するこれとにより、安定して良好な加工面を有する切削物が得られる。

[0052] なお、上記で説明した実施形態では、研磨加工面であるホーユング部 8およびすくい面 3の表面のうち、ホーユング部 8表面に存在するクラック 9近傍領域を所定の形状に研磨加工することについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、研磨加工されたすくい面 3の表面に存在するクラック近傍領域にもクラック 9近傍領域と同様の研磨加工が施されて、てもよ、。

[0053] [実施例] 平均粒径 1. 5 μ mの WC粒子を Coにて結合した超硬合金からなる CNMG形状のチップ基体の表面に、チップのすくい面側にゴム部材内に砲粒を分散させたグレード 400番 (TKX)の砥石を載置し、 Rホーユングを施した。ついで、チップ 1を特定の角度となるように配置した状態でホーユングを施す切刃 5を突き出させ、切刃 5を回転する砥石に当てて、すくい面側 a= 0. 1mm、逃げ面側 b = 0. 04mm、ホー-ング角度 Θ = 20° となるようにチャンファホーユングを施した。なお、ホーユング量は顕微鏡にて観察し、確認した。

[0054] 次に、上記チップ基体に対して CVD法により TiCN (8 μ m)—Al O (2. 5 /z m)—

2 3

TIN (0. 5 m)の多層硬質被覆層を成膜し、このコーティング膜の切刃の硬質被覆層を表 1に示す加工方法で研磨することにより、チップを作製した。なお、試料 No. 1 〜5につ、ては、ブラシに表 1に示す平均粒径のダイヤモンド砲粒粉末と潤滑油を混ぜた研磨液を用いて、チップを表 1に示す深さまで押し込んだ状態で 120秒間研磨した。なお、表 1中、ホーユング部表面状態における「選択研磨」とは、クラックの近傍領域が該クラックに向力つて漸次深くなるように研磨加工されていることを意味する。

[0055] 得られたチップにつ!、て、硬質被覆層のすく!、面側切刃領域、逃げ面側切刃領域、すくい面中央部、逃げ面中央部における表面粗さ (算術平均粗さ: Ra)を各 3箇所測定して平均値を算出した。なお、測定に関しては、非接触式のレーザー顕微鏡を用い、測定面がレーザー顕微鏡に対して垂直となるようにチップを動かしながら測定した。また、切刃形状自体がうねりを有するような場合には、このうねり分を差し引いて直線近似した後に表面粗さを算出した。

[0056] また、金属顕微鏡を用いて、チップのすく!/ヽ面カも見たときの逃げ面力もすくい面側切刃領域の研磨終端位置 Pまでの距離 L、逃げ面力見たときの前記すくい面

A A

から逃げ面側切刃領域の研磨終端位置 Pまでの距離 Lをそれぞれ測定し、その比（

B B

L /L )を算出した。さらに、切刃において Al O層が露出している力否かを確認し

A B 2 3

た。結果は表 1に記載した。なお、試料 No. 1〜4については顕微鏡観察によって表面粗さ (Ra)が最も小さ、部分が最も研磨されてヽることを確認した。

[0057] また、以下の条件での切削試験を行い、切刃が欠損するまでの衝撃回数を測定した。結果は表 1に示した。 (切削条件）切削速度： 150mZmin分切込み： 3mm

送り：0. 4mm/rev 被削材： SCM440 4本溝つき切削状態:乾式

[表 1]

o O o

o o O o o ο ο

o o Ο ο

-J

4β m

磨条件研

露出算粗'部損ホ耐欠性 A術均さクl0平ンニ—₂₃

ダ押'粒さ砥込深イヤトモン表状態衝撃数面 (回）無の

粒径平均 ())u vmmmj

濂択磨あと混合選研りの 31〃^

o o o o

職 o 択と合選磨あ混り研 2の o m 1

o o o o

択磨あ選研り

o o o

混

」< o o o 択と合選磨あり研の 31 o

o o

クなク溶着あしりラッ

択選磨な研し

o o d o

o o o 'ブサトトラス溶着あンり Ο

図

o

o o σ

1

耕 * 1

Ε E

¾ ¾

in

¾： 6 ， *

[0059] 表 1に示すとおり、研磨条件によって、ホーニング部表面が図 6に示すようなクラック近傍が漸次深くなるような状態に研磨されておらず、一様に研磨された試料 No. 6では、耐欠損性が低いものであった。

[0060] また、図 5 (a)は、試料 No. 7の硬質被覆層のホーユング部表面の一例を示す走査型電子顕微鏡写真（SEM)であり、（b)は、図 5 (a)の B— Bラインにおけるホーユング部表面の高さを表わす図である。同図に示すように、サンドブラストによって研磨した試料 No. 7についてはホーユング部表面が全体的に粗い状態であり、耐欠損性に劣りかつ溶着も激しいものであった。さらに、ホーユング部表面においてクラックが完全に消失した試料 No. 5では、溶着が激しいものであった。

[0061] これに対して試料 No. 1〜4では、ホーユング部表面においてクラック近傍がクラックに向カゝつて漸次深くなるように研磨加工されており（選択研磨）、耐欠損性および耐溶着性に優れたものであった。

Claims

請求の範囲

[I] 硬質焼結体からなる基体の表面に、該基体よりも硬!ヽ硬質被覆層を被覆した切削工具であって、前記硬質被覆層の表面におけるすくい面側力交差稜を含んで逃げ面側にわたる切刃領域について研磨力卩ェが施され、かつ該研磨力卩工面にクラックが存在するとともに、該クラックの近傍領域が該クラックに向力て漸次深くなるように研磨加工されている切削工具。

[2] 前記研磨加工面において前記クラックの深さが 2 m以下である請求項 1記載の切削工具。

[3] 前記クラックが断続的に前記研磨加工面に存在する請求項 1記載の切削工具。

[4] 前記研磨加工面における算術平均粗さ (Ra)が 0. 05〜0. 45 μ mである請求項 1 記載の切削工具。

[5] 前記すく!、面力見たときの前記逃げ面力前記すく!、面側切刃領域の研磨終端位置 Pまでの距離を L、前記逃げ面力見たときの前記すくい面力前記逃げ面側

A A

B B A B

である請求項 1記載の切削工具。

[6] 前記硬質被覆層が CVD法によって形成されたものである請求項 1記載の切削ェ具。

[7] 前記硬質被覆層として Al O層を有するとともに、前記研磨加工面に前記 Al O層

2 3 2 3 が露出している請求項 1記載の切削工具。

[8] 前記 Al O層の結晶構造が a型 Al Oである請求項 7記載の切削工具。

2 3 2 3

[9] 前記硬質被覆層の総膜厚が 15 m以下である請求項 1記載の切削工具。

[10] 前記研磨加工面がホーユング部表面を含み、該ホーユング部表面に存在するクラックの近傍領域が該クラックに向かって漸次深くなるように研磨加工されている請求項 1記載の切削工具。

[I I] 請求項 1記載の切削工具の前記すくい面と前記逃げ面との交差稜に形成された切刃を切削物に当てて切削加工を行う切削物の製造方法。