JP2869754B2 - チップコントロール付セラミック切削工具 - Google Patents

チップコントロール付セラミック切削工具

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本願発明は一体のチップコントロール表面をその上に
もつセラミックの切削工具に関する。これは特に金属材
料の高速機械加工において役立つ割出し可能なタイプの
セラミックの切削工具に関するものである。
セラミックの切削工具は、浸炭されたカーバイド、コ
ートされた浸炭カーバイド及びサーメット切削工具に関
して数多い応用において鉄及び非鉄材料の機械加工に速
度及び／又は工具の寿命に重大な利点があることを示し
たけれども、こられの有用性と云うものは積極的なレー
キのモールドされたチップコントロール設計をもつイン
サートが市販されていないために限定されるまま留って
いる。文献におけるこれらの設計の参考例にもかかわら
ず（米国特許4.259.033,4.340.324,4.318.645,4.087.19
3,4.247.232参照）、このようなセラミックインサート
におけるモールドされたチップコントロール設計は切削
作業中早期の切削刃の破損を起させることが一般的に当
業者によって信じられている。この確信は浸炭されたカ
ーバイドとサーメットとの切削工具に比較してセラミッ
ク切削工具材料の低い横方向破断強度と割れの靭性に基
いている。
これらの割れ靭性と横の破断強度を増すために混合物
がセラミックに加えられた。このような混合物はシリコ
ンカーバイドホイスカー及びチタニウムカーバイド等で
一般的に最大の割れの靭性及び横の破断強度を得るため
に必要とされる十分な密度を達成するため、より高い焼
結温度又は熱間プレスが必要とされ、この範囲では結果
生ずる合成物の製造をより困難にしている。又完全に密
になっても、これらのセラミックの合成物の割れの靭性
と横の破断強度は依然としてサーメット及び浸炭された
カーバイドのものよりずっと低い。
これらのより高い製造温度のために、セラミック合成
物の表面により多くの反応層の形成に導かれる。これら
の反応層は大部分の材料よりも低い靭性と横の破断強度
を有する。このようにしてこれらの表面が理想的な強度
と割れの靭性をもつことが切削性能に決定的である場所
においては、これらの反応層は削り取られた。これらの
削り取る要求のためにチップコントロール付のセラミッ
クの切削インサートの製造は高価なものとなり、複雑な
チップコントロールの製造が必要とされるところでは商
売的に実際的でない。
しかし殆んどの場合に軟い炭素合金及びステンレス鋼
及びダクタイルまたはマレアブル鋳鉄のようなダクタイ
ル材料の自動的な（無人の）高速機械加工に商売的に且
つ実際的にセラミックの切削工具を用いるために、これ
らが高速の機械加工の間にのぞましくない長いチップを
形成する傾向をもっているので、のぞまれる短いチップ
を得るために若干のチップコントロールの形が必要とさ
れる。
過去において必要なところには或る程度のチップコン
トロールを与えるためにセラミックインサートの平らな
先端のレーキ面に別個の１体でないチップブレーカーが
クランプされた（“カーバイドに対する実際的なガイ
ド"PLテクニカルサービス、シドニー、オハイオ州（198
1）28−33頁参照）。先行技術において計画されたもう
１つの解決方法はセラミックインサートの先端レーキ面
に１体の上昇するチップブレーカー構造（例えば棚状の
チップブレーカー）を与えることである。
米国特許第4.616.963はそのような先行技術のセラミ
ックの切削インサートを示している。切削刃に隣接した
レーキ面上に斜面（Ｔ−ランド又はＫ−ランド）が設け
られている。傾斜から上昇しこの斜面の上方にモールド
された凹状の壁をもつレーキ面上に島状のものが設けら
れている。斜面とフランク面は両方とも削られた状態に
ある。この設計の利点はセラミックインサートの平らな
レーキ面との強い切削刃を保つ（即ち切削刃において斜
面とフランク面とによって形成される含まれた角度が90
度よりも大きい）ことであり、一方ある限定された条件
の下においてチップコントロールをもたらす。（ウオー
ルターＷ、グルース，“セラミック切削工具による鋼の
旋盤作業”、高速機械加工用工具材料、ASMインターナ
ショナル（1987）105−115頁第11図参照）不幸にしてこ
の設計及び別個の先端クランプの設計はチップが形成さ
れるときチップがこみ合い又は流れを妨げる傾向があ
り、従って切削に要する動力を増加し一方切削刃又はそ
の近くのチップによって加えられる応力を増加させ切削
刃の寿命を短くする結果となるものと信じられている。
斜面とフランク面を削ることは又高価な作業である。
従って従来技術において長い間、出来得れば積極的な
レーキの設計の中にチップコントロールの構造をもち、
経済的に又容易に製造することができ、他方において切
削のフイードと深さの範囲に亘って高速の金属切削にお
けるチップコントロールと許容される金属切削の寿命を
与えるセラミックの切削インサートに対する必要性があ
った。
本願発明の概略 軟鋼及びダクタイル鉄の高速機械加工に有効な片面及
び両面のセラミック切削インサートは両方とも夫々の切
削刃の後のレーキ面上に一体のチップコントロール製造
をもって構造され且つ成功裡に使用されることができる
ことを本申請人は発見した。更に又おどろくべきこと
に、これらの構成はグラインドされた状態で生産され使
用され得る一方で、モールドされたフランク面のままで
且つモールドされた積極的なチップコントロール表面の
ままで（たとえば平坦部及び／又は溝）も又好ましくは
成功裡に作られ使用されることができ、ここにおいてこ
のような設計の生産コストを大巾に下げることを本申請
人は発見した。申請人は更にこれらのインサートがイン
サートを工具ホールダーに固定するためのロック手段を
受け入れるため先端表面から底の表面に伸びる孔をもっ
て作られることができることが好ましいことを発見し
た。本発明において役立つセラミック材料は、少なくと
も80ksiの横方向の破断強度をもち、少なくとも5MPam 1
/2の割れの靭性をもつものである。好ましくは横の破断
強度は少なくとも100ksiでありより好ましくは少なくと
も130ksiで、最も好ましくは少なくとも140ksiである。
好ましくはこれらのセラミックのインサートはアルミ
ナベースのセラミック、窒化シリコンベースのセラミッ
ク及びシアロンベースのセラミックスのグループから選
ばれる。好ましくはセラミック組成はその中に、セラミ
ックホイスカー（例えばチタニウムカーバイド及び／又
はシリコンカーバイド）、セラミックの粒子（例えば酸
化ジルコニウム、酸化ハフニウム、シリコンカーバイド
及び／又はチタニウムカーバイド）及びこれらの混合物
のグループから選ばれた補強剤を拡散した。更にセラミ
ックの組成は又好ましくはその中に拡散された焼結助剤
の残りを有する。焼結助剤は好ましくは酸化ジルコニウ
ム、酸化イットリウム、マグネシア及び彼等相互の混合
物又は他の要素との混合物のグループから選ばれる。本
申請人は、好ましくはセラミック組成は約0.5から５容
量パーセント以下のシリコンカーバイドホイスカー、５
−15容量パーセントのジルコニア、及び任意選択的に０
から３容量パーセントの量で加えられたマグネシアの追
加の残りを含みこれら凡てはアルミナの母材の中に分布
されていることを発見した。より好ましくはこの組成は
0.5から2.5容量パーセントのシリコンカーバイドホイス
カー、7.5から12.5容量パーセントのジルコニアと約0.0
4から１容量パーセントのレベルで加えられたマグネシ
アの追加の残りとをもっている。
好ましくは本発明によるインサートは軟鋼とダクタイ
ル鉄の高速機械加工に500から5.000表面フイート／毎分
（sfm）の速度で0.002から0.020インチ／回転（ipr）に
フイードで且つ0.015から0.500インチのカットの深さ
（DOC）で用いられる。
これら及び他の本願発明の状況は以下に簡単に述べる
図面と共に以下の詳細な明細書を検討することにより明
らかとなろう。
図面の簡単な説明 第１図は本願発明に従ってセラミックの割出し可能な
切削インサートの好ましい実施例の等角投影図である。
第２図は第１図に示された切削インサートの上から見
た平面図である。
第３図は第１図及び第２図に示されたインサートの第
２図のIII−III部分に沿って見られた断面図を示す。
第４図は第３図に示された切削刃とチップブレーカー
の構造の拡大された断面を示す。
本発明の詳細な説明 本願発明は米国特許4318645,4340324,4247232,408719
3,4056871及び3383748号に示されたような種々の割出し
可能なインサートのチップコントロールの設計に利用さ
れる。しかし本申請人はこのようにして行われたテスト
において最良の性能を与える特定の設計を発見した。こ
の好ましい設計は第１図から第４図に示されている。こ
の形の割出し可能なインサートのサンプルはCNGN−432,
CNGG−432,CNMG−432,CNMM432,CNGG−442及びCNGM−442
の形式（ANSI B212.4−1986に準拠した米国規格の名
称）で、あとに与えられた実例の中に記載されたように
製造されテストされた。
第１図は本願発明による割出し可能なセラミックの切
削インサート１を示す。この切削インサートは先端レー
キ面３と４つのフランク面とを有し、これらはインサー
ト１の丸味を帯びた隅の領域7A及び7Bにおいて互いに接
続されている。レーキ面３とフランク面５の接合部に切
削刃９がある。切削刃９は砥石でとがれた状態にあるこ
とが好ましい。切削刃９の近接部は隅7A及び7Bにおいて
互いに接続されている。レーキ面３の上には数多くのモ
ールドされたままの（例えば押しかためられ焼結された
ままの）レーキ表面が位置されている。切削刃に近接し
これが離れて伸びる第１のレーキ表面、ランド11があ
り、これは接続している切削刃から離れて伸びるとき、
切削刃によって形成された平面以下に下降する。ランド
11に引続き第２のレーキ表面、下降壁13、があり、これ
はランド11に隣接し、ランド11から内側に下に向って、
これが第３のレーキ表面、床15又は第４のレーキ表面、
バンプ19の壁17に接続する迄伸びる。床15は好ましくは
平らであって、切削刃９によって規定される平面に平行
な平面にある。インサートの隅7A及び7Bの領域において
は床15は狭く且つその内側の端において夫々バンプ25及
び27の上昇する壁21及び23に接続するバンプ19、25及び
27の最上端表面は好ましくは平らにグラインドされ、互
いに同一平面上にあり、切削刃によって規定される平面
に平行である。バンプは好ましくは切削刃の上に伸び
る。特に両面のインサートの設計においては、インサー
トが工具ホールダーのポケットに保持されているとき、
金属切削作業中にインサートの底面上の切削刃を傷める
のを防ぐために切削刃の上に伸びている。
床15は好ましくは内側に孔29に伸び、この孔は上端レ
ーキ表面をインサートの底に接続し又は両面のインサー
トの場合には底のレーキ表面に接続している。孔29は、
機械加工中にインサートを工具ホールダーのポケットの
中にロックするためにピン又はねじのようなロックする
手段を受け入れるためのレセプタクル（受け入れ場所）
として役立つ。代案として孔29はクランプを受け入れる
ための凹み（図示されていない）で置き換えられてもよ
い。このような設計の例は米国特許第4.480.950号に示
されている。
第２図に示された上から見た平面図には、インサート
は好ましくは丸味を帯びた隅7A及び7Bをもつ菱形であ
る。好ましくは約80度であるが小さい方の含み角Ａをも
つ隅7Aの領域の切削刃は次に述べる実例に用いられた。
この形のインサートは通常80度のダイヤモンドと云われ
ている。
第３図は隅7Aにおける角Ａの２等分線に沿った断面で
あって、好ましい実施例は両方のレーキ面３上に切削刃
９とバンプをもつ両面のインサートであることをより明
らかに示している。このインサートはフランク面５とレ
ーキ表面即ち切削刃９におけるランド11とによって形成
される含み角Ｐが90度以下であると云う点において確実
動作のレーキのインサートである。下降壁13、床15及び
バンプ壁23は一緒になって、モールドされた状態のまま
で（即ちグラインドされないで）チップコントロール溝
表面又は構造を形成する。断面図に示されたバンプ27は
傾斜が変る壁23を有する。傾斜は隅に最も近いバンプの
側で最も浅く、隅の角度を２等分する平面の何れかの側
に動くにつれて次第に増加するので、バンプ27をまわる
殆んどの途に対して傾斜は一定の30度である。
第４図は、第３図の断面に示された隅の領域4Aの１つ
の拡大された図面である。ここでは切削刃９はフランク
面５とレーキ面３の接合部に形成されホーニングされた
（即ち丸味を帯びたホーニング）状態にあることを見る
ことができる。第１のレーキ面、ランド11は、好ましく
はフランク面から約0.010インチ内側に伸び、切削刃９
によって規定される平面から下に向って、好ましくは約
９から11度の角度Ｂで、より好ましくは切削刃によって
規定される平面に関して約10度の角度で伸びる。第２の
レーキ面、下降壁13は好ましくは角度Ｂよりも大きい角
度Ｃでランド11との接合点から内側に且つ下に向って伸
びている。好ましくは丸味を帯びた隅7Aにおいて、下降
壁13はランド11との接合部から約0.030インチ内側に伸
び角度Ｃか約11から13度であり、より好ましくは約12度
である。好ましくは丸味を帯びた隅7Bにおいて、下降壁
13はランド11との接合部から約0.025インチ内側に伸
び、角度Ｃは約13度から15度より好ましくは約14度であ
る。隅の角の２等分線から離れるに従って、角度Ｃは上
記の価から上昇して約17度から19度となり、これは好ま
しくは切削刃９の真直な部分に沿って一定である。切削
刃の真直な部分に沿って下降壁13は内側にそのランドと
の接合部から約0.019インチ伸びる。
再び第４図に戻ると、その内側の端に沿って下降壁13
は第３のレーキ表面、床15と接続する。床15は内側に向
って約0.005から0.008インチ第４のレーキ表面、バンプ
27の壁23に伸びる。壁23は一般的に30度の角度Ｄで上昇
するが隅7Aの領域においては角度Ｄは約20度である。隅
7Bにおいて角度Ｄは約24度である。隅の領域のバンプを
廻って隅から離れて動くとき角度Ｄは次第に30度に増加
する。
切削刃によって規定された平面の上のバンプ27、25及
び19の高さは好ましくは0.001から0.005インチである。
切削刃によって規定された平面は好ましくは約0.007か
ら0.009インチ床15の平面の上方にある。第３図に見る
ことができるように床15はレーキ表面５の中心にある孔
29に向って内側に伸び、孔29の円筒状の壁31に傾斜表面
33によって接続され、この傾斜表面33は床の平面に対し
て30度の角度で傾斜し約0.02インチ内側に伸びている。
孔は約0.202から0.206インチの直径をもつ。孔の円筒状
の壁31はモールドされたまま又はグラインドされた状態
にあるが、製作コストを下げるためにこれはモールドさ
れたままの状態にあることが好ましい。
代案として、より強い刃の形状が必要とされるところ
では角度Ｐは90度又はそれ以上125度迄であってよい。
片側のインサートはより高い刃の強度が要求される処に
用いられることが好ましい。
本願発明でテストされた好ましい公称のセラミック組
成はその割れの靭性（KIC（E ＆ C）及び横の破断強度
（TRS）と共に表１に示されている。
特 性 KIC（E ＆ C）15.0−5.3MPam 1/2 5.1−5.6MPam 1/2 TRS2 147 Ksi 136 Ksi １ エバンス及びチャールスのギザギザ法（インデンテ
ーション法）でヴイッカースのインデンターで18.5瓩の
負荷を用いた。
２ 支持体の間の距離9/16インチの３点テストで0.2イ
ンチ×0.2インチ×0.75インチの寸法の全面的にグライ
ンドされた試験片を用いた（“ケンナメタルの硬質カー
バイド合金の特性と実証された使用”ケンナメタル社、
1977年発行16頁参照）。
これらの及び類似の組成は米国特許第4.959.331号及
び第4.959.332号に記述され保護されている。
本願発明は更に次の実例によって明らかとされるがこ
れらは単に本願発明の実例を示すように意図されたもで
ある。
Al2O3と……10容量パーセントZrO2……0.55容量パー
セントMgO及び1.5又は2.5容量パーセントのSiCホイスカ
ーを含む組成が作られた。夫々の組成のバッチは最初Al
2O3（セラロックスグレードHPA−0.5MgO付（0.05重量パ
ーセント）、ZrO2（マグネシウムエレクトロンSC15）及
びMgO（フイッシャー試薬グレード）スラリー（プロパ
ノール）をボールミルの中でAl2O3のサイクロイドで少
なくとも20時間ブレンドして、平均0.5μｍの粒子寸法
でBETで計測された最低の比表面積12M2/gmを得た。超音
波処理されたSiCホイスカー（東海グルード１）のスラ
リーがその後加えられこの要素はそれから１時間ブレン
ドされた。結果生じたブレンドはパンで乾燥され100メ
ッシュのスクリーンでふるいわけられ流動床法で粒状化
された。
本願発明に従って割出し可能なセラミックの切削イン
サートは前述の粒子化された粉末のバッチからボール填
圧される。ボール填圧することによって、レーキ面にモ
ールドされた所望のチップブレーカー形状をもつ底密度
の未焼結の成形体を生み出す。これらの未焼結の成形体
は選択的に更にその密度を向上するため平衡的に室温で
締められる。未焼結の成形体はその後1600℃（SiC 1.5
容量パーセント）又は1625℃（SiC 2.5容量パーセン
ト）で焼結された。インサートがグラフアイトのポット
の中でNbCのセットする粉末のベッドの上に置かれ１時
間焼結される。インサートの密度は20.000PSiのヘリウ
ムの環境の中で１時間、1.5量パーセントのシリコンカ
ーバイドホイスカー及び2.5容量パーセントのシリコン
カーバイド組成に対して夫々1550℃又は1600℃でインサ
ートをHIPすることによって理論値の殆んど100％迄更に
増加された。
上記の方法で製産されたインサートの形状の以下のよ
うにリストされ記述される。
1. CNGM−432 2. CNGG−442 3. CNGM−442 上記のインサートはNo.2を除いては夫々片面であり、
No.2は両面で第１図−第４図に示されている。上記イン
サートの凡てはボール填圧によって作られ引続き冷間等
静圧圧縮によって作られた。等静圧圧縮成型は30.000ps
iにおいて行われた。No.1−No.3のインサートはその切
削刃上で約0.002から0.003インチの半径のホーニングを
もつ。No.2及び３のインサートはそのフランク面をグラ
インドされ、レーキ面上の上と下の取付表面も又グライ
ンドされていた。
上記インサートは夫々以下の表IIに示されたように機
械加工テストを受けた。表IIに見られるように本願発明
に従ったセラミックの切削インサート（No.1−３）は、
切削刃上に0.001から0.002インチ半径のホーニングをも
つ類似のチップコントロール設計のサーメットインサー
ト（No.4及び５）に対して非常にすぐれた寿命を与え
た。更にこれらの増加した寿命はサーメットと浸炭され
たカーバイドの切削インサートによって設けられたチッ
プコントロールを維持する間にも達成された。
機械加工テスト条件 速 度:1500sfm フイード:0.010ipr DoC :0.100インチ リード角：−５度 冷 媒：乾燥 寿命の終りの基準 DN＝カットの切り欠きの深さ0.030インチ 最大 FW＝均一なフランクの摩耗 0.015インチ 最大 CH＝チッピング 0.030インチ 最大 CK−TE＝刃の後端（切削刃の端）上のクラック NW＝ノーズの摩耗0.030インチ 最大 NW−TD＝ノーズ摩耗−熱変形 0.030インチ 最大 BK＝破損 追加のインサートは上記の技術によって等静圧圧縮成
形の工程を用いずに作られた。これらのセラミックのイ
ンサート又1.5容量パーセントのSiCホイスカーを含む又
は上記のセラミック組成から成り立っている。作られた
インサートのスタイルは下の表IIIに示されている。イ
ンサート６及び７は両面であり、一方インサート８及び
９は片面であった。両面のインサートは上面と底面とも
グラインドされ（バンプの上端のみ）一方片面のインサ
ートは平らな取付け表面を保証するために底面のみグラ
インドされた。インサート６及び８のみはそのフランク
面をグラインドされ、一方インサート７と８のフランク
表面はモールドされたままの状態に残された。これらの
インサートの夫々の切削刃は0.003インチ半径のホーニ
ングを設けられた。
機械加工テスト条件 速 度 :1000sfm フイード:0.008ipr DoC :0.100インチ リード角：−５度 冷 媒 ：乾燥 寿命の終りの基準 DN＝カットの切り欠きの深さ 最大0.030インチ FW＝均一なフランクの摩耗 最大0.015インチ CH＝チッピング 最大 0.030インチ CK−TE＝刃の後端（切削刃の端）上のクラック NW＝ノーズの摩耗 最大0.030インチ NW−TD＝ノーズの摩耗−熱変形 最大0.030インチ BK＝破損 表IIIのインサート10は比較の目的に用いられ、両面
のKC990インサートでセラミックインサート６から９と
同じチップコントロール製造をもっていた。このインサ
ートの切削刃は0.001から0.002半径のホーニングをもっ
ていた。KC990は多層のアルミナコーテイングを有する
コートされた浸炭カーバイド切削インサートのためのケ
ンナメタル社の商標である。
表IIIに示された機械加工のテスト結果は、テストさ
れた条件の下で、本願発明に基づくセラミックインサー
ト（インサート６−９）は、浸炭されたカーバイドイン
サートと同じチップコントロール構造ももつコートされ
た浸炭カーバイドインサート（インサート10）に対して
改良された切削刃寿命を与えることができることを示し
ている。本願発明に基づくセラミックインサートはこれ
らの条件下ですぐれたチップコントロールを与える。Ｔ
−ランドを有するしかし１体又は１体でないチップブレ
ーカーのない同じ組成の平らなセラミックインサートは
これらの条件下で受け入れられない長い連続したチップ
を生み出した。これらのテスト結果は又はボール填圧の
等静圧圧縮成形及び周辺表面（フランク面）のグライン
デイングはこれらのテスト条件の下においては本願発明
の利点を達成するためには必要ではないことを示してい
る。
代案の実施例においては切削インサートは、例えば化
学蒸着（CVD）又は物理蒸着（PVD）技術による耐熱性コ
ーテイングでコートされてもよい。（例えばCVDのAl
2O3、TiN及びTiCNのセラミックのコーテイングに関する
米国特許第4.801.510号及びP.C.ジンダール及びD.T.キ
ントーのセラミックのPVD TiNコーテイングに関する199
0年３月９日に申請されケンナメタル社に委譲された米
国特許申請No.490856参照）。
ここに参照された特許及び其の他の文書は参考として
ここに組入れられる。
本発明の他の実施例はこの明細書を検討すること又は
ここに開示された本願発明の実際を考慮することから明
らかとなろう。
本明細書と実例は単に典型的なものとして見做され本
願発明の真の範囲と精神は次の請求項によって示されて
いることが意図されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 メイロトラ パンカジ クマー アメリカ合衆国 ペンシルヴアニア州 15601 グリーンスバーグ ピータース ロード 23 (72)発明者 ニーバウエル ケニス エル アメリカ合衆国 ノース カロライナ州 27609 ラーリー コリングスウッド ドライヴ 5327 (56)参考文献 実開 平２−15804（ＪＰ，Ｕ) 国際公開90／5119（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23B 27/14 - 27/22 C04B 35/10

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高速機械加工用セラミック切削インサート
    において、切削刃（９）と、チップコントロール溝表面
    （13,15,23）をもつレーキ面（３）と、 フランク面（５）とを含み、 当該切削刃（９）は当該フランク面（５）と当該レーキ
    面（３）の接合部に形成され、 当該セラミック切削インサート（１）は0.5から５容量
    パーセントより小さいシリコンカーバイドホイスカー
    と、５から15容量パーセントのジルコニアと、０から３
    容量パーセントの量で加えられたマグネシアの追加の残
    りとを含みこれら凡てはアルミナの母材の中に拡散され
    ていることを特徴とするセラミック切削インサート。
  2. 【請求項２】請求項１のセラミック切削インサートにお
    いて、当該フランク面（５）はモールドされた状態のま
    まであることを特徴とするセラミック切削インサート。
  3. 【請求項３】請求項１のセラミック切削インサートにお
    いて、当該チップコントロール溝表面（13,15,23）はモ
    ールドされた状態のままであることを特徴とするセラミ
    ック切削インサート。
  4. 【請求項４】請求項２のセラミック切削インサートにお
    いて、当該チップコントロール溝表面（13,15,23）はモ
    ールドされた状態のままであることを特徴とするセラミ
    ック切削インサート。
  5. 【請求項５】請求項１のセラミック切削インサート
    （１）において、当該シリコンカーバイドホイスカーは
    0.5から2.5容量パーセントのレベルで存在し、当該ジル
    コニアは7.5から12.5容量パーセントのレベルで存在す
    ることを特徴とするセラミック切削インサート。
  6. 【請求項６】請求項１のセラミック切削インサートにお
    いて、当該マグネシアの追加は約0.04から１容量パーセ
    ントの量で加えられることを特徴とするセラミック切削
    インサート。
  7. 【請求項７】請求項５のセラミック切削インサートにお
    いて、当該マグネシアの追加は約0.04から１容量パーセ
    ントの量で加えられることを特徴とするセラミック切削
    インサート。
  8. 【請求項８】請求項５のセラミック切削インサーにおい
    て、更に当該セラミック切削インサートを工具ホールダ
    ーの上に保持するためのロック手段を受け入れるためレ
    ーキ面とセラミック切削インサートの厚さを通って伸び
    る手段を含むことを特徴とするセラミック切削インサー
    ト。
  9. 【請求項９】セラミック切削インサートにおいて、 チップコントロールを与えるための１体の手段を有する
    レーキ面（３）と、フランク面（５）と、 当該レーキ面（３）と当該フランク面（５）の接合部に
    切削刃（９）を含み、 当該レーキ面（３）と当該フランク面（５）によって切
    削刃（９）において夫々形成される含まれる角は90度よ
    り小さく、 当該セラミック切削インサートは少なくとも80ksiの横
    方向破断強度と少なくとも5MPam 1/2の割れの靭性を有
    することを特徴とするセラミック切削インサート。
  10. 【請求項１０】金属材料の高速機械加工の方法におい
    て、 当該金属材料を、500から5.000sfmの速度において、0.0
    0から0.020iprのフイードにおいて、且つ0.015から0.50
    0インチの切削深さにおいて、その上にチップコントロ
    ール用１体の手段をもつプラスのレーキ面をもつセラミ
    ック切削インサート（１）の切削刃（９）で機械加工す
    る工程を含み、 当該機械加工中に形成されるチップは所望のコントロー
    ル可能な構成をもつことを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】割り出し可能なセラミック切削インサー
    トにおいて、 先端レーキ面（３）と、 底のレーキ面と、 当該先端レーキ面（３）と当該底のレーキ面と接合する
    フランク面（５）と、 当該先端レーキ面（３）と当該フランク面（５）の接合
    部に形成される第１の切削刃（９）と、 当該底のレーキ面と当該フランク面（５）の接合部に形
    成される第２の切削刃と、 当該先端レーキ面（３）中の第１のチップコントロール
    溝と、 当該底のレーキ面中の第２のチップコントロール溝とを
    含み、 当該セラミック切削インサートは少なくとも80ksiの横
    方向破断強度と少なくとも5MPam 1/2の割れの靭性を有
    することを特徴とする割り出し可能なセラミック切削イ
    ンサート。
  12. 【請求項１２】請求項11の割り出し可能なセラミック切
    削インサートにおいて、当該セラミックはアルミナベー
    スのセラミック、窒化シリコンベースのセラミック及び
    シアロンベースのセラミック並びにこれらと他のセラミ
    ック混合物との混合を含むグループから選ばれているこ
    とを特徴とする割り出し可能なセラミック切削インサー
    ト。
  13. 【請求項１３】請求項11の割り出し可能なセラミックの
    切削工具において、更に当該セラミック切削インサート
    を工具ホールダーの上に保持するためのロック手段を受
    け入れるために、当該先端レーキ面（３）から当該底の
    レーキ面に伸びる手段を含むことを特徴とする割り出し
    可能なセラミック切削工具。
  14. 【請求項１４】請求項12の割り出し可能なセラミックの
    切削工具において、更に当該セラミック切削インサート
    （１）を工具ホールダーの上に保持するためのロック手
    段を受け入れるために、当該先端レーキ面（３）から当
    該底のレーキ面に伸びる手段を含むことを特徴とする割
    り出し可能なセラミック切削工具。
  15. 【請求項１５】材料の高速機械加工のためのセラミック
    切削インサートにおいて、 フランク面（５）と、 レーキ面（３）と、 当該フランク面（５）と当該レーキ面（３）の接合部に
    おける切削刃（９）とを含み、 当該レーキ面（３）は、材料の当該高速機械加工の間に
    チップの形成をコントロールするためのモールドされた
    手段を含み、 当該セラミック切削インサート（１）は少なくとも80ks
    iの横方向破断強度と、少なくとも5MPam 1/2の割れの靭
    性（KIC）によって特徴付けられたセラミック組成を有
    することを特徴とするセラミック切削インサート。
  16. 【請求項１６】請求項15のセラミック切削インサートに
    おいて、チップ形成をコントロールするための当該手段
    は、当該レーキ表面の中のモールドされた溝を含むこと
    を特徴とするセラミック切削インサート。
  17. 【請求項１７】請求項15のセラミック切削インサートに
    おいて、当該チップ形成をコントロールする手段は当該
    切削刃（９）から離れて内側に伸びる一方で下降する、
    当該レーキ表面上の壁（13）を含むことを特徴とするセ
    ラミック切削インサート。
  18. 【請求項１８】割り出し可能なセラミック切削インサー
    トにおいて、 第１の方向に伸びる第１の切削刃（９）と、 第２の方向に伸び、セラミック切削インサート（１）の
    隅（7A）において当該第１の切削刃（９）に接合する第
    ２の切削刃と、 当該第１の切削刃、当該第２の切削刃及び当該インサー
    ト（１）の当該隅（7A）に沿って伸びる、チップ形成を
    コントロールするための１体の手段をもつレーキ面
    （３）とを含み、 当該第１の切削刃（９）と当該第２の切削刃（９）は平
    面を画定し、チップ形成をコントロールするための当該
    手段の表面は当該平面の下に伸び、且つ当該表面はモー
    ルドされたままの状態にあり、且つ 当該割り出し可能なセラミック切削インサート（１）
    は、横方向破断強度が少なくとも80ksiで且つ割れの靭
    性が少なくとも5MPam 1/2のセラミック組成より成るこ
    とを特徴とする割り出し可能なセラミック切削インサー
    ト。
  19. 【請求項１９】請求項20の割り出し可能なセラミック切
    削インサート（１）において、更にモールドされたまま
    の状態のフランク面（５）を含むことを特徴とする割り
    出し可能なセラミック切削インサート。
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