WO2008026433A1 - Outil de découpe avec revêtement de surface - Google Patents

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WO2008026433A1
WO2008026433A1 PCT/JP2007/065527 JP2007065527W WO2008026433A1 WO 2008026433 A1 WO2008026433 A1 WO 2008026433A1 JP 2007065527 W JP2007065527 W JP 2007065527W WO 2008026433 A1 WO2008026433 A1 WO 2008026433A1
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WO
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cutting tool
coated cutting
layer
coating layer
compound
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/065527
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English (en)
French (fr)
Inventor
Naoya Omori
Yoshio Okada
Minoru Itoh
Shinya Imamura
Susumu Okuno
Hiroyuki Morimoto
Chikako Kojima
Original Assignee
Sumitomo Electric Hardmetal Corp.
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Priority to EP07792195.5A priority patent/EP2058069B1/en
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Priority to JP2007558362A priority patent/JPWO2008026433A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/10—Coatings
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Definitions

  • the present invention relates to a surface-coated cutting tool, and more particularly to a surface-coated cutting tool that further stabilizes the tool life.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-195595
  • an object of the present invention is to provide a surface-coated cutting tool that further stabilizes the tool life.
  • a surface-coated cutting tool having a coating layer formed on a substrate, the layer thickness of the coating layer on the first surface and the second surface of the substrate.
  • the average value of A is A
  • the difference between the maximum layer thickness and the minimum layer thickness of the coating layer is 0.04 XA or less.
  • a surface-coated cutting tool in which a coating layer is formed on a base material, wherein the average value of the layer thicknesses of the coating layer on the first surface of the base material is B1
  • the average value of the thickness of the coating layer on the second surface of the substrate is B2
  • the absolute value of the difference between B1 and B2 is divided by the larger value of B1 and B2
  • the value divided by 0 is Can provide surface coated cutting tools that are less than 04
  • the layer thickness of the coating layer is preferably the layer thickness at the cutting edge portion of the coating layer.
  • a surface-coated cutting tool in which a coating layer is formed on a substrate, the coating layer including a compound layer, and on the first surface of the substrate and A surface-coated cutting tool in which the difference between the maximum layer thickness and the minimum layer thickness of the compound layer is 0.04 XC or less, where C is the average thickness of the compound layer on the second surface.
  • a surface-coated cutting tool in which a coating layer is formed on a substrate, the coating layer including a compound layer, on the first surface of the substrate.
  • the absolute value of the difference between D1 and D2 is the value of D1 and D2. It is possible to provide a surface-coated cutting tool whose value divided by the larger of is 0.04 or less.
  • the layer thickness of the compound layer is preferably the layer thickness at the cutting edge of the compound layer.
  • the compound layer is at least selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, aluminum, and silicon.
  • it is composed of a compound of one element and at least one element selected from the group consisting of boron, carbon, nitrogen and oxygen, or is mainly composed of this compound.
  • the compound layer is formed of a compound of at least one element selected from the group consisting of boron, carbon, nitrogen, and oxygen, and titanium, or a compound of the compound. I prefer to be the subject.
  • the compound layer is made of MT—CVD (Medium Tempe (Rature Chemical Vapor D mark osition). It is preferably made of titanium carbonitride or mainly composed of titanium carbonitride.
  • each of the first surface and the second surface of the base material has a wide area! / Of the surface of the base material. Can be the second.
  • the surface of the coating layer formed on the first surface of the substrate and the surface of the coating layer formed on the second surface of the substrate are respectively rake face and The effect becomes remarkable in the negative chip.
  • the base material is a WC-based cemented carbide, cermet, high-speed steel, ceramics, cubic boron nitride sintered body, diamond sintered body, or silicon nitride sintered body.
  • it comprises at least one selected from the group consisting of a body, aluminum oxide and titanium carbide.
  • the surface-coated cutting tool of the present invention is preferably a drill, an end mill, a milling or turning edge-changing tip, a metal saw, a gear cutting tool, a reamer or a tap.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a preferred example of a surface-coated cutting tool according to the present invention.
  • FIG. 2 (a) is an example of a schematic section along II II on the upper surface side of the surface-coated cutting tool shown in FIG. 1, and (b) is an example of the lower surface side of the surface-coated cutting tool shown in FIG. It is an example of a schematic cross section along II II.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a state in which a base material is installed on a tray.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a state in which a base material is skewered on a rod-shaped member.
  • FIG. 5 is a schematic enlarged plan view showing a portion where the layer thickness of each layer constituting the coating layer or the coating layer is measured in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2.
  • FIG. 6 is a schematic enlarged plan view showing a part where the thickness of each layer constituting the coating layer was measured and a part used as a cutting edge in Examples 5 to 6 and Comparative Example 3. Explanation of symbols
  • 101 surface coated cutting tool 104 base material, 105 side, 106 1st surface, 107 2nd surface, 108 coating layer, 108a, 108b, 108c, 108d, 108e compound layer, 109 lay, 110 member , 111 Bar-shaped member, 112 Spacer, 113, 114, 115, 117 Virtual line, 116 iR, 201, 204 f ⁇ ⁇ , ⁇ ffi, 201a, 204a ⁇ f ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ifffi, 202, 205 Virtual flank, 202a, 205a Virtual flank parallel, 203, 206 Virtual plane.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a preferred example of the surface-coated cutting tool of the present invention.
  • Fig. 2 (a) shows an example of a schematic cross section along II II on the upper surface side of the surface-coated cutting tool of the present invention shown in Fig. 1, and
  • Fig. 2 (b) shows an example of the present invention shown in Fig. 1.
  • An example of a schematic cross section along II II on the underside of the surface-coated cutting tool is shown.
  • the surface-coated cutting tool 101 of the present invention is on the first surface 106, which is the upper surface of the substrate 104, and on the lower surface of the substrate 104, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
  • the coating layer 108 is formed on the second surface 107 and the side surface 105 of the base material 104, and the coating layer 108 includes the compound layer 108a, the compound layer 108b, and the compound layer from the base material 104 side. 108c, the compound layer 108d, and the compound layer 108e are laminated in this order.
  • the layer thickness of the coating layer 108 on the first surface 106 of the substrate 104 and the layer thickness of the coating layer 108 on the second surface 107 of the substrate 104 are set.
  • the average value is A
  • the maximum thickness and the minimum thickness of the layer thickness of the coating layer 108 on the first surface 106 of the base material 104 and the layer thickness of the coating layer 108 on the second surface 107 of the base material 104 The difference from the layer thickness is 0.04 XA or less.
  • the average value of the layer thickness of the coating layer 108 on the first surface 106 of the substrate 104 is B1
  • the coating layer on the second surface 107 of the substrate 104 is
  • the absolute value of the difference between B1 and B2 divided by the larger of B1 and B2 is 0.04 or less.
  • the layer thickness of the coating layer 108 on the first surface 106 of the substrate 104 is determined by the cutting edge shown in FIG. It is the layer thickness of at least a part of the covering layer 108 on the region of the first surface 106 inside the ridge line Z1 (a part of the region is indicated by the oblique lines in FIG. 2A).
  • the edge ridge line Z1 is a virtual rake face 201 obtained by enlarging the rake face on the upper surface side of the surface-coated cutting tool 101 (the face that comes into contact with the work material during cutting).
  • the imaginary rake face 201 is defined as the line of intersection between the imaginary virtual flank face 202 and the virtual flank face 202 obtained by enlarging the flank face of the surface-covered cutting tool 101 (the face facing the workpiece after cutting by the rake face during cutting).
  • the intersection line between the relief parallel surface 202a and Y1 is Y1, it is the intersection line between the virtual plane 203 including both XI and Y1 and the outermost surface of the surface-coated cutting tool 101.
  • the layer thickness of the coating layer 108 on the second surface 107 of the substrate 104 is determined by the cutting edge shown in FIG. It is the layer thickness of at least a part of the covering layer 108 on the region of the second surface 107 inside the ridgeline Z2 (a part of the region is indicated by the oblique line in FIG. 2B).
  • the edge ridge line Z2 is a virtual rake face 204 obtained by enlarging the rake face on the lower surface side of the surface-coated cutting tool 101 (the face that comes into contact with the work material at the time of cutting).
  • surface coating X2 is the intersection line with the virtual flank 205 that expands the flank of the overcutting tool 101 (the surface facing the workpiece after cutting by the rake face during cutting), and the virtual rake face 204 is the base material.
  • the virtual rake parallel surface 204a translated to the position where it first contacts the second surface 107 of 104
  • the virtual clearance parallel surface where the virtual flank 202 is translated to the position where it first contacts the side surface 105 of the substrate 104.
  • the line of intersection with 205a is Y2
  • it is the line of intersection between the virtual plane 206 including both X2 and Y2 and the outermost surface of the surface-coated cutting tool 101.
  • the layer thickness at the cutting edge portion of the coating layer satisfies the relationship of the first and second aspects of the present invention. That is, since the cutting using the surface-coated cutting tool 101 is performed by bringing the cutting edge portion of the surface-coated cutting tool 101 into contact with the work material, the thickness of the coating layer at the cutting edge portion is the first of the present invention. This is because, when the relationship of the second aspect is satisfied, it is considered that the variation in the tool life of the surface-coated cutting tool 101 can be reduced and the tool life can be stabilized.
  • the cutting edge portion generally, with respect to the upper surface of the surface-coated cutting tool 101, the direction perpendicular to the cutting edge ridge line Z1 from the cutting edge ridge line Z1 (the left direction in FIG. 2A) ) At least 2 mm is used, and the lower surface of the surface-coated cutting tool 101 is at least in the direction perpendicular to the blade edge ridge line Z2 from the blade edge ridge line Z2 (to the left of the paper surface in FIG. 2 (b)). Areas up to 2mm are used.
  • the layer thickness of the covering layer 108 satisfies the relationship of the first aspect of the present invention and / or the second aspect of the present invention.
  • the layer thickness of the compound layer when the average value of the compound layer thickness on the first surface 106 and the second surface 107 of the substrate 104 is C, the layer thickness of the compound layer The difference between the maximum layer thickness and the minimum layer thickness is 0.04 XC or less.
  • the thickness of the surface-coated cutting tool 101 is set by setting the layer thickness of the compound layer as in the third aspect of the present invention. This is because it has been found that variations in tool life can be reduced and tool life can be stabilized.
  • the average value of the thickness of the compound layer on the first surface 106 of the substrate 104 is D1
  • the compound layer on the second surface 107 of the substrate 104 When the average thickness is D2, the absolute value of the difference between D1 and D2 divided by the larger of D1 and D2 is 0.04 or less.
  • the tool life of the surface-coated cutting tool 101 is obtained even when the thickness of the compound layer is set as in the fourth aspect. This is because it was found that the variation of the tool can be reduced and the tool life can be stabilized.
  • the layer thickness of the compound layer on the first surface 106 of the substrate 104 is determined by the edge edge line Z1 shown in Fig. 2 (a) of the surface-coated cutting tool 101. It is the layer thickness of at least a part of the compound layer on the inner side region (indicated by the diagonal line in Fig. 2 (a)).
  • the description of the cutting edge ridge line Z1 is the same as described above.
  • the layer thickness of the compound layer on the second surface 107 of the substrate 104 is determined by the edge edge line Z2 shown in Fig. 2 (b) of the surface-coated cutting tool 101. It is the layer thickness of at least a part of the compound layer on the inner side region (a part of the region is indicated by the slanted line in Fig. 2 (b)).
  • the description of the cutting edge ridge line Z2 is the same as described above.
  • the layer thickness at the cutting edge portion of the compound layer satisfies the relationship of the third to fourth aspects of the present invention. That is, since the cutting process using the surface-covered cutting tool 101 is performed by bringing the cutting edge portion of the surface-coated cutting tool 101 into contact with the work material, the layer thickness of the compound layer in the cutting edge portion is the present invention. This is because, when the relationships of the third to fourth aspects are satisfied, it is considered that the variation in the tool life of the surface-coated cutting tool 101 can be reduced and the tool life can be stabilized.
  • the layer thickness of the compound layer in at least a part of the lower surface region of the surface-coated cutting tool 101 of at least 2 mm satisfies the relationship of the third aspect of the present invention and / or the fourth aspect of the present invention! /, That power S favored.
  • the third aspect of the present invention and the fourth aspect of the present invention are applied only when the coating layer is composed of a plurality of compound layers, and the coating layer is composed of a single compound layer.
  • the first aspect of the present invention and / or the second aspect of the present invention is applied.
  • a compound layer for example, a surface coating having the structure shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) at the same site.
  • the compound layer satisfying the relationship of the first to fourth aspects of the present invention is a compound of at least one element selected from the group consisting of boron, carbon, nitrogen and oxygen and titanium. It is preferable to use at least one layer made of a material or mainly composed of this compound. In this case, the tool life of the surface-coated cutting tool 101 of the present invention tends to be stabilized.
  • the compound layer satisfying the relationship of the first to fourth aspects of the present invention includes MT-CVD. It is preferable to use at least one layer of titanium carbonitride formed by the above method or mainly composed of titanium carbonitride.
  • MT When the layer of titanium carbonitride formed by the CVD method corresponds to the compound layer satisfying the relationship of the first to fourth aspects of the present invention, the surface-coated cutting tool 101 of the present invention Tool life tends to become more stable.
  • the MT-CVD method is made of titanium carbonitride using, for example, acetonitrile (CH 3 CN) as the carbon source and a growth temperature (base material temperature) of 700 ° C to 1000 ° C. This can be done by growing the layer by CVD.
  • the "main body” means that 50% by mass or more of the compound layer made of the above compound is composed of the above compound.
  • the coating layer 108 is formed by, for example, a conventionally known CVD (Chemical Vapor D mark osition) method or PVD (Physical Vapor Deposition) method. it can.
  • CVD Chemical Vapor D mark osition
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • a substrate is generally formed on the tray.
  • the thickness and the layer thickness of the coating layer 108 formed on the second surface 107 can be set so as to satisfy the relationship of the first to fourth aspects of the present invention.
  • a triangular pyramid-shaped member 110 is installed between the tray 109 and the base material 104, and the height of the member 110 is changed little or not.
  • the relationship of the first to fourth aspects of the present invention can be satisfied.
  • the coating layer 108 is formed by the PVD method, generally, a plurality of base materials 104 are skewed into a rod-shaped member, and the force inserted into the furnace is inserted between the skewed base materials 104. By changing the distance little or not, it can be set so as to satisfy the relationship of the first to fourth aspects of the present invention.
  • a plurality of base materials 104 are skewed on a rod-shaped member 111, and a spacer 112 is installed between the skewed base materials 104.
  • the height of the spacer 112 can be set so as to satisfy the relationship of the first to fourth aspects of the present invention by changing little or not at all. That is, in the present invention, the coating layer 108 can be formed by various methods regardless of whether the CVD method or the PVD method is used.
  • any conventionally known base material for this type of application can be used.
  • WC-based cemented carbide including those containing cobalt in addition to tungsten carbide, or those containing carbonitride such as titanium, tantalum and niobium
  • cermet titanium carbide, titanium nitride, carbonitride
  • High-speed steel ceramics (titanium carbide, silicon carbide, nitride nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, etc.), cubic boron nitride sintered body, diamond sintered body, It is preferable to use a silicon nitride sintered body or a mixture of aluminum oxide and titanium carbide.
  • the first surface 106 and the second surface 107 of the base material 104 should be the first or second of the surface of the base material 104, which is the first or second! Power S preferred. That is, when the first surface 106 is the first counted from the larger surface area of the substrate 104, the second surface 107 is the second counted from the larger surface area of the substrate 104. When the second surface 107 is first from the larger surface area of the base material 104, the first surface 106 is second from the larger surface area of the base material 104.
  • the first surface 106 and the second surface 107 of the base material 104 are respectively It is preferable that the force with the larger area on the surface, both counted first.
  • the surface-coated cutting tool 101 of the present invention has a coating formed on the surface of the coating layer 108 formed on the first surface 106 of the base material 104 and the second surface 107 of the base material 104. It is preferable that the surface of the layer 108 is a negative tip (a tip in which at least one of the angles formed by the rake face and the flank face is 90 ° or more).
  • the surface-coated cutting tool 101 of the present invention can be suitably used as a drill, an end mill, a milling or turning edge-changing tip, a metal saw, a cutting tool, a reamer, or a tap.
  • TaC powder, NbC powder, TiC powder, Co powder and WC powder mixed powder were sintered for 1 hour at a temperature of 1430 ° C.
  • the third layer of the sintered body thus produced had a thickness of 17 111.
  • a TiN layer, an MT-TiCN layer, a TiBN layer, an ⁇ -A1 soot layer, and a TiN layer were sequentially laminated on the surface of the substrate by a conventionally known CVD method to form a coating layer.
  • the MT-TiCN layer is a TiCN layer formed by the MT-C VD method.
  • the surface-coated cutting tool of Example 1 is a negative tip having a top surface and a bottom surface having the largest area as a rake face and a side surface that is the other surface as a flank face. The angle made by the surface was 90 °. Further, the surface-coated cutting tool of Example 1 has a cutting edge 1 and a cutting edge 2 whose apex angle (an angle formed by two adjacent cutting edge ridge lines Z1) is 80 ° on its upper surface side, and its lower surface side. Had a cutting edge 3 and a cutting edge 4 with an apex angle (an angle formed by two adjacent edge edges Z2) of 80 °.
  • the values of the layer thickness of each layer shown in Table 1 are obtained from the edge ridge line Z1 and the edge ridge line Z2 of the surface-coated cutting tool of Example 1. Sections cut along imaginary line 113, imaginary line 114, and imaginary line 115 extending 0.5 mm inward perpendicular to the edge line of the blade and parallel to the rake face at 10 points on each imaginary line above Each layer is lapped at each position, and the thickness of each layer shown in Table 1 and the total thickness of the coating layer are measured with a metal microscope at a total of 30 points per surface coating cutting tool. It is an average value calculated from the value.
  • Same value (MT—the absolute value of the difference between the maximum thickness and the minimum thickness of the TiCN layer) / (average value of the MT—TiC N layer thickness)
  • 0 value (the absolute value of the difference between the average value of the MT-TiCN layer on the upper surface and the average value of the MT-TiCN layer on the lower surface) / (the thickness of the MT-TiCN layer on the upper surface) Of the average value of the MT-TiCN layer on the bottom side and the average value of the lower layer side!
  • the tool life was defined as the cutting time (seconds) when the flank wear amount of the cutting edge exceeded 0.2 mm and / or when the cutting edge was missing.
  • the average tool life (seconds) of 10 surface-coated cutting tools; total of 40 cutting edges from 10 to 4 is shown in the column of average tool life (seconds) in Table 2. It is shown.
  • the tool life standard deviation column in Table 2 shows the standard deviation of the tool life (seconds) of 40 cutting edges: 10 to 4 cutting edges; .
  • PCLNR2525-43 (Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.)
  • the average tool life of the surface-coated cutting tool of Example 1 was 802 seconds, and the standard deviation was 90.
  • a plurality of surface-coated cutting tools of Example 2 were produced using the same method and the same conditions as in Example 1 except that the respective layers constituting the coating layer were formed by changing the formation conditions by the CVD method.
  • the surface-coated cutting tool of Example 2 is a negative chip in which the upper surface and the lower surface having the largest area are each a rake face, and the other side surface is a flank face. The angle between the flank and the flank was 90 °. Further, the surface-covered cutting tool of Example 2 has a cutting edge 1 and a cutting edge 2 with an apex angle of 80 ° on the upper surface side, and a cutting edge 3 with an apex angle of 80 ° on the lower surface side thereof. And had a cutting edge 4.
  • a plurality of surface-coated cutting tools of Comparative Example 1 were fabricated using the same method and the same conditions as Example 1 except that the formation conditions by the CVD method were changed to form each layer constituting the coating layer.
  • a plurality of sintered bodies were produced by sintering 5) at a temperature of 1400 ° C for 1 hour. Note that the delamination layer was not formed on the sintered body thus produced.
  • each of the sintered bodies was treated with! /, Blade edge treatment, and 0.03 mm hounging as viewed from the rake face with a SiC brush, made by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd. CNMG1
  • each of the above base materials is skewered into a rod-shaped member via a spacer, and then a TiAlN layer is laminated on the surface of the base material by a conventionally known PVD method to form a coating layer. Formed. Thereby, the surface-coated cutting tool of Example 3 was produced.
  • the surface-coated cutting tool of Example 3 is a negative tip in which two surfaces having the largest area are each a scooping surface and the other side surface is a relief surface, The angle between the rake face and the flank face was 90 °.
  • the tool life is determined when the flank wear amount of the cutting edge exceeds 0.2 mm, when the cutting edge is damaged, and the following surface roughness of the work material Rz (JIS B 0601-1994) force 0 m
  • the cutting time (seconds) at at least one time point exceeding The notation in Table 4 is based on Table 2.
  • PCLNR2525-43 (Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.)
  • the average tool life of the surface-coated cutting tool of Example 3 was 125 seconds, and the standard deviation was 6.3.
  • a plurality of surface-coated cutting tools of Example 4 were produced using the same method and the same conditions as in Example 3 except that the TiAIN layer was formed by changing the formation conditions by the PVD method.
  • the surface-coated cutting tool of Example 4 is a negative chip in which the upper surface and the lower surface having the largest area are each a rake face and the other surface is a flank face. The angle between the rake face and the flank face was 90 °. Further, the surface-covered cutting tool of Example 4 has a cutting edge 1 and a cutting edge 2 with an apex angle of 80 ° on the upper surface side, and a cutting edge 3 with an apex angle of 80 ° on the lower surface side thereof. And had a cutting edge 4.
  • the average tool life of the surface-coated cutting tool of Example 4 was 120 seconds, and the standard deviation was 8.1.
  • a plurality of surface-coated cutting tools of Comparative Example 2 were produced using the same method and the same conditions as in Example 3 except that the TiAIN layer was formed by changing the formation conditions by the PVD method.
  • TiC powder, TaC powder, NbC powder, Co powder and WC powder mixed powder TiC powder mass: TaC powder mass: NbC powder mass: Co powder mass: WC powder
  • TiC powder mass: TaC powder mass: NbC powder mass: Co powder mass: WC powder A plurality of sintered bodies were produced by sintering 1) at a temperature of 1450 ° C for 1 hour at a mass of 0.33: 0. 6: 0. 3: 5: 93.6). In the sintered body produced in this way, the de-third layer was not formed.
  • a TiN layer, MT-TiCN layer, TiBN layer, ⁇ -A1 soot layer, and TiN layer were sequentially laminated on the surface of the substrate by a conventionally known CVD method to form a coating layer.
  • the surface-coated cutting tool of Example 5 was produced.
  • the MT-TiCN layer is a TiCN layer formed by the MT-C VD method.
  • the surface-coated cutting tool of Example 5 is a negative tip having a top surface and a bottom surface having the largest area as a rake face, and a side surface that is the other surface as a flank face. The angle made by the surface was 90 °. Further, the surface-coated cutting tool of Example 5 has a cutting edge 1 and a cutting edge 2 whose apex angle (an angle formed by two adjacent cutting edge ridge lines Z1) is 80 ° on its upper surface side, and its lower surface side. Had a cutting edge 3 and a cutting edge 4 with an apex angle (an angle formed by two adjacent edge edges Z2) of 80 °.
  • the values of the layer thickness of each layer shown in Table 5 and the layer thickness of the entire coating layer are the cutting edges of the surface-coated cutting tool of Example 5, as shown in the schematic enlarged plan view of FIG. ;! ⁇ 4 arcuate tangent to the arcuate curved part at the tip of the tip 4 arcuate curved part at the tip of the cutting edge 1 ⁇ 4 in the area 0.15mm inside perpendicularly to the imaginary tangent 116 (shaded part in Fig. 6) And a virtual line 117 perpendicular to the virtual tangent line 116 is drawn from the contact point of the virtual tangent line 116, and the sections cut along the virtual line 117 are respectively wrapped at the positions of 10 points on the virtual line 117.
  • the thickness of each layer and the thickness of the entire coating layer are measured at 10 points per surface-covered cutting tool. It is an average value calculated from the measured value measured with a micromirror.
  • a value, B value, C value, and D value is described according to Table 1, respectively.
  • PCLNR2525-43 (Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.)
  • the average tool life of the surface-coated cutting tool of Example 5 was 615 seconds, and the standard deviation was 111.
  • a plurality of surface-coated cutting tools of Example 6 were produced under the same method and the same conditions as Example 5 except that the coating layer was formed under conditions different from Example 5.
  • the average tool life of the surface-coated cutting tool of Example 6 was 601 seconds, and the standard deviation was 132.
  • Example 5 The same method and example as in Example 5 except that the coating layer was formed under conditions different from Example 5. A plurality of surface-coated cutting tools of Comparative Example 3 were produced under the same conditions.
  • the coating layer of the surface-coated cutting tool in Examples 3 to 4 is a single layer, but the same effect as in Examples 3 to 4 can be obtained when the coating layer is composed of a plurality of layers. Thought to be
  • composition of elements in each of the TiN layer, MT-TiCN layer, TiBN layer, and TiAIN layer does not necessarily have to be a stoichiometric composition.

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Description

明 細 書
表面被覆切削工具
技術分野
[0001] 本発明は、表面被覆切削工具に関し、特に、工具寿命をより安定化させた表面被 覆切削工具に関する。 背景技術
[0002] 従来より、金属の切削加工に広く用いられている切削工具としては、超硬合金、サ 一メットまたはセラミックスなどの基材の表面上に、炭化チタン、窒化チタン、アルミナ または炭窒化チタンなどからなる化合物層を単層または複数層堆積して被覆層を形 成した表面被覆切削工具が数多く用いられている（たとえば、特許文献 1 (特開 2004 195595号公報)参照）。
特許文献 1 :特開 2004— 195595号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 一般的に、表面被覆切削工具の被覆層の切れ刃部における層厚が大きい場合に は、表面被覆切削工具の耐摩耗性は高くなるが耐欠損性が低下し、表面被覆切削 工具の被覆層の切れ刃部における層厚が小さい場合には、表面被覆切削工具の耐 欠損性は高くなるが耐摩耗性が低下する。
[0004] しかしながら、従来の表面被覆切削工具にお!/、ては、表面被覆切削工具の突発的 な欠損の発生および摩耗進行のばらつきなどによって、表面被覆切削工具の寿命が 不安定であったことから、工具寿命を安定化させることが要望されて!/、た。
[0005] 上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、工具寿命をより安定化させた表面被覆切 削工具を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0006] 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 X A以下である表 面被覆切削工具を提供することができる。
[0007] 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 の大きレ、方で割った値が 0. 04以下である表面被覆切削工具を提供することができ
[0008] 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。
[0009] 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 X C以下である表面被覆切削工具を提供することができる。
[0010] 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、 D 1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以下である 表面被覆切削工具を提供することができる。
[0011] 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。
[0012] 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、ハフ二 ゥム、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 よびケィ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レ、。
[0013] 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レ、。
[0014] 本発明の表面被覆切削工具において、化合物層は、 MT— CVD (Medium Tempe rature Chemical Vapor D印 osition)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レ、。
[0015] 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!/、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。
[0016] 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、窒化ケィ 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。
[0017] 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。
発明の効果
[0018] 本発明によれば、工具寿命をより安定化させた表面被覆切削工具を提供すること ができる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]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。
[図 2] (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。
[図 3]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。
[図 4]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。
[図 5]実施例 1〜4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。
[図 6]実施例 5〜6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
[0020] 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 卜レイ、 11 0 部材、 111 棒状部材、 112 スぺーサ、 113, 114, 115, 117 仮想線、 116 iR , 201 , 204 f反 ΐ@、すくレヽ ffi、 201a, 204a f反 ΐ@、すくレヽ ¥ifffi、 202, 205 仮想逃げ面、 202a, 205a 仮想逃げ平行面、 203, 206 仮想平面。
発明を実施するための最良の形態
[0021] 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、被覆層の層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。
[0022] 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。
[0023] 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 10 4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 1 04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。
[0024] 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 X A以下であることを特徴としている。
[0025] 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、被覆層 108の 層厚を上記の第 1の態様のように設定することにより、表面被覆切削工具 101の工具 寿命のばらつきを低減でき、工具寿命を安定化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。
[0026] 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以下であることを特徴としている。
[0027] 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、被覆層 108の 層厚を上記の第 2の態様のように設定した場合にも、表面被覆切削工具 101の工具 寿命のばらつきを低減でき、工具寿命を安定化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。
[0028] 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 1 08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。
[0029] 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 XI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、 XI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。
[0030] 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 1 08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。
[0031] 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。
[0032] 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、表面被覆切削工具 101の工具寿命のばら つきを低減でき、工具寿命を安定化することができると考えられるためである。
[0033] 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。
[0034] 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。
[0035] 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 X C以下であることを特徴として!/、る。
[0036] 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、表面被覆切削工具 101のェ 具寿命のばらつきを低減でき、工具寿命を安定化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。
[0037] 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以下であることを特徴としている。
[0038] 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、表面被覆切削工具 101の工具 寿命のばらつきを低減でき、工具寿命を安定化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。
[0039] 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。
[0040] 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。
[0041] 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を用いた切削加ェは、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、表面被覆切削工具 101の工具寿命の ばらつきを低減でき、工具寿命を安定化することができると考えられるためである。
[0042] 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!/、ること力 S好ましレ、。
[0043] 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
[0044] 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。
[0045] 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 二ゥム、ノヽフニゥム、ノ ナジゥム、ニオブ、タンタノレ、クロム、モリブデン、タングステン、 アルミニウムおよびケィ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 力も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。
[0046] 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
[0047] 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、炭素源にァセトニトリル（CH CN)を用いて成 長温度（基材の温度）が 700°C以上 1000°C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。
[0048] 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。
[0049] 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 D印 osition)法または PVD (Physical Vapor Depo sition)法により形成すること力 Sできる。
[0050] 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力 S、トレイと基材 104との間の距離をほとんど若しくは 全く変化させないことで、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の層厚とを本発明の第 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。
[0051] 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の高さをほとんど若しくは全く変化させないことによつ て、本発明の第 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。
[0052] 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力 串刺しにされた基材 104間の距離を ほとんど若しくは全く変化させないことで、本発明の第 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。
[0053] 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間にスぺーサ 112を設置する。そして、このスぺ ーサ 112の高さをほとんど若しくは全く変化させないことによって、本発明の第 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。 [0054] 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。
[0055] 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、ニォ 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、炭化ケィ素、 窒化ケィ素、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、窒化ケィ素焼結体、または酸化アルミニウムと炭化チタンとから なる混合体のレ、ずれかであることが好ましレ、。
[0056] 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 うち面積の広レ、方から数えて 1番目または 2番目になって!/、ること力 S好ましレ、。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 1 06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ぐ基材 10 4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 力、ら数えてともに 1番目となることが好ましい。
[0057] 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。
[0058] 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
[0059] (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 1430°C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 /3層は、 17 111の厚さであった。
[0060] 次に、作製したそれぞれの焼結体につ!/、て、刃先処理、および SiCブラシですくい 面から見て 0. 06mmのホーユングを fiない、住友電工ハードメタル（株）社製の CN MG120408N— UXと同一形状の基材を作製した。
[0061] 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。
[0062] 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 -A1 Ο層および TiN層を順次積層して被覆層を形成した。これに
2 3
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-C VD法で形成された TiCN層のことである。
[0063] 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。
[0064] 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 μ mである。
[0065] 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。
[0066] 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 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 した直である。
[0067] 八値= (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）
8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!/、方の値）
じ値= (MT— TiCN層の最大の層厚と最小の層厚との差の絶対値）/ (MT— TiC N層の層厚の平均値）
0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!/、方の値）
また、 10個の実施例 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、 下記の切削試験条件で切削試験を行ない、工具寿命を評価した。その結果を表 2に 示す。
[0068] なお、工具寿命は、切れ刃の逃げ面摩耗量が 0. 2mmを超えた時点および/また は刃先が欠損した時点の切削時間 (秒)とした。また、表 2の工具寿命の平均値 (秒） の欄には、 10個の表面被覆切削工具の切れ刃;!〜 4の計 40個の切れ刃の工具寿 命（秒）の平均値が示されている。さらに、表 2の工具寿命の標準偏差の欄には、 10 個の表面被覆切削工具の切れ刃;!〜 4の計 40個の切れ刃の工具寿命（秒）の標準 偏差が示されている。
[0069] <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： SCM420H、 HB = 205 (断続有） 切削速度： 196m/min
送り： 0. 27〜0. 35mm/ rev.
切り込み： 1. 5mm
切削油：水溶性油
表 2に示すように、実施例 1の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 802秒で あり、標準偏差は 90であった。
[0070] (実施例 2)
CVD法による形成条件を変更して被覆層を構成する各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。
[0071] 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。
[0072] 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。
[0073] また、 10個の実施例 2の表面被覆切削工具の切れ刃 1〜4のそれぞれを用いて、 実施例 1と同一の方法および同一の条件で切削試験を行ない、実施例 1と同一の基 準で工具寿命を評価した。その結果を表 2に示す。
[0074] 表 2に示すように、実施例 2の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 783秒で あり、標準偏差は 127であった。
[0075] (比較例 1)
CVD法による形成条件を変更して被覆層を構成する各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比較例 1の表面被覆切削工具を複数作製 した。
[0076] 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。 [0077] また、 10個の比較例 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、 実施例 1と同一の方法および同一の条件で切削試験を行ない、実施例 1と同一の基 準で工具寿命を評価した。その結果を表 2に示す。
[0078] 表 2に示すように、比較例 1の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 689秒で あり、標準偏差は 218であった。
[0079] [表 1]
Figure imgf000017_0001
工具寿命の平均値
工具寿命の標準偏差
(秒）
実 上面 切れ刃 1
施 上面 切れ刃 2
802 90
例 下面 切れ刃 3
1 下面 切れ刃 4
実 上面 切れ刃 1
施 上面 切れ刃 2
783 127
例 下面 切れ刃 3
2 下面 切れ刃 4
比 上面 切れ刃 1
較 上面 切れ刃 1
689 218
例 下面 切れ刃 3
1 下面 切れ刃 4
[0081] 表 1および表 2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以 下である実施例 1〜2の表面被覆切削工具は、 A値および B値がそれぞれ 0. 04を超 えている比較例 1の表面被覆切削工具と比べて、工具寿命が長くなるとともに、工具 寿命が安定化することが確認された。
[0082] 実施例 1〜2の表面被覆切削工具の工具寿命が比較例 1と比べて長くなつた理由 としては、実施例 1〜2の表面被覆切削工具は正常摩耗であつたのに対して、比較 例 1では上面側の切れ刃 1〜2のチッビングが認められ、これにより比較例 1の表面被 覆切削工具は工具寿命が短くなつたと考えられる。
[0083] (実施例 3)
まず、 TaC粉末、 Cr C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： Cr C粉末の質量： Co粉末の質量： WC粉末の質量 = 0. 3 : 0. 2 : 10 : 89
. 5)を 1400°C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 0層は形成されていなかった。
[0084] 次に、その焼結体のそれぞれにつ!/、て、刃先処理、および SiCブラシですくい面か ら見て 0. 03mmのホーユングを行ない、住友電工ハードメタル（株）社製の CNMG1
20408N— EXと同一形状の基材を作製した。
[0085] そして、上記の基材をそれぞれスぺ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層積層して被覆層を 形成した。これにより、実施例 3の表面被覆切削工具を作製した。
[0086] 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 2つの表面をそ 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。
[0087] そして、実施例 3の表面被覆切削工具のそれぞれの TiAIN層からなる被覆層の層 厚を実施例 1と同様にして測定した。その結果を表 3に示す。なお、表 3における TiA
IN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。
[0088] また、 10個の実施例 3の表面被覆切削工具の切れ刃 1〜4のそれぞれを用いて、 下記の切削試験条件で切削試験を行ない、工具寿命を評価した。その結果を表 4に 示す。
[0089] なお、工具寿命は、切れ刃の逃げ面摩耗量が 0. 2mmを超えた時点、刃先が欠損 した時点および下記被削材の表面粗さ Rz (JIS B 0601— 1994)力 0 mを超 えた時点の少なくとも 1つの時点の切削時間（秒）とした。また、表 4の表記は、表 2に 準じて記載されている。
[0090] <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： SUS304引き抜き材、 HB = 155 (断続有）
切削速度： 140m/min
； ^り： 0. 28mm rev.
切り込み： 2. Omm
切削油：水溶性油
表 4に示すように、実施例 3の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 125秒で あり、標準偏差は 6. 3であった。
[0091] (実施例 4)
PVD法による形成条件を変更して TiAIN層を形成したこと以外は実施例 3と同一 の方法および同一の条件で実施例 4の表面被覆切削工具を複数作製した。
[0092] 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。
[0093] そして、実施例 4の表面被覆切削工具の TiAIN層の層厚を実施例 3と同様にして 測定した。その結果を表 3に示す。
[0094] また、 10個の実施例 4の表面被覆切削工具の切れ刃 1〜4のそれぞれを用いて、 実施例 3と同一の方法および同一の条件で切削試験を行ない、実施例 3と同一の基 準で工具寿命を評価した。その結果を表 4に示す。
[0095] 表 4に示すように、実施例 4の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 120秒で あり、標準偏差は 8. 1であった。
[0096] (比較例 2)
PVD法による形成条件を変更して TiAIN層を形成したこと以外は実施例 3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。
[0097] そして、比較例 2の表面被覆切削工具の TiAIN層の層厚を実施例 3と同様にして 測定した。その結果を表 3に示す。
[0098] また、 10個の比較例 2の表面被覆切削工具の切れ刃 1〜4のそれぞれを用いて、 実施例 3と同一の方法および同一の条件で切削試験を行ない、実施例 3と同一の基 準で工具寿命を評価した。その結果を表 4に示す。
[0099] 表 4に示すように、比較例 2の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 117秒で あり、標準偏差は 17. 8であった。
[0100] [表 3]
T i A I 層の
A値 B値
餍厚（ m)
実 上面 切れ刃 1 4. 13
施 上面 切れ刃 2 4. 13
0. 010 0. 008
例 下面 切れ刃 3 4. 10
3 下面 切れ刃 4 4. 09
実 上面 切れ刃 1 , 4. 18
施 上面 切れ刃 1 4. 1 7
0. 034 0. 031
例 下面 切れ刃 3 4. 05
4 下面 切れ刃 4 4. 04
比 上面 切れ刃 1 4. 25
較 上面 切れ刃 1 4. 27
0. 080 0. 073
例 下面 切れ刃 3 3. 94
2 下面 切れ刃 4 3. 96
[0101] [表 4]
Figure imgf000021_0001
[0102] 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以 下である実施例 3〜4の表面被覆切削工具は、 A値および B値がそれぞれ 0. 04を超 えている比較例 2の表面被覆切削工具と比べて、工具寿命が長くなるとともに、工具 寿命が安定化することが確認された。
[0103] (実施例 5)
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. 3 : 0. 6 : 0. 3 : 5. 2 : 93. 6)を 1450°C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 /3層は形成されてい なかった。
[0104] 次に、作製したそれぞれの焼結体につ!/、て、刃先処理、および SiCブラシですくい 面から見て 0· 04mmのホーユングを fi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。
[0105] 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。
[0106] 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 -A1 Ο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 5の表面被覆切削工具を作製した。なお、 MT—TiCN層とは、 MT-C VD法で形成された TiCN層のことである。
[0107] 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（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。
[0108] そして、実施例 5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 μ mである。
[0109] 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 5の表面被覆切削工具の切れ刃;!〜 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との接 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。
[0110] 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。
[0111] また、 10個の実施例 5の表面被覆切削工具の切れ刃 1〜4のそれぞれを用いて、 下記の切削試験条件で切削試験を行ない、工具寿命を評価した。その結果を表 6に 示す。なお、工具寿命については、実施例 3と同様にして評価した。また、表 6の表記 は、表 2に準じて記載されている。
[0112] <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 (断続有）
切削速度： 155m/min
； ^り： 0. dl〜0. 36mm/ rev.
切り込み： 2mm
切削油：水溶性油
表 6に示すように、実施例 5の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 615秒で あり、標準偏差は 111であった。
[0113] (実施例 6)
実施例 5とは異なる条件で被覆層を形成したこと以外は実施例 5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。
[0114] そして、実施例 6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 5と同様にして測定した。その結果を表 5に示す。
[0115] また、 10個の実施例 6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、実施例 5と同一の条件で切削試験を行ない、実施例 5と 同様にして工具寿命を評価した。その結果を表 6に示す。
[0116] 表 6に示すように、実施例 6の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 601秒で あり、標準偏差は 132であった。
[0117] (比較例 3)
実施例 5とは異なる条件で被覆層を形成したこと以外は実施例 5と同一の方法およ び同一の条件で比較例 3の表面被覆切削工具を複数作製した。
[0118] 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 5と同様にして測定した。その結果を表 5に示す。
[0119] また、 10個の比較例 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、実施例 5と同一の条件で切削試験を行ない、実施例 5と 同様にして工具寿命を評価した。その結果を表 6に示す。
[0120] 表 6に示すように、比較例 3の表面被覆切削工具の工具寿命の平均値は 537秒で あり、標準偏差は 201であった。
[0121] [表 5]
0
Figure imgf000025_0001
工具寿命の平均値
工具寿命の標準偏差
(秒）
実 上面 切れ刃 1
施 上面 切れ刃 1
615 1 1 1
例 下面 切れ刃 3
5 下面 切れ刃 4
実 上面 切れ刃 1
施 上面 切れ刃 1
601 132
例 下面 切れ刃 3
6 下面 切れ刃 4
比 上面 切れ刃 1
較 上面 切れ刃 2
537 201
例 下面 切れ刃 3
3 下面 切れ刃 4
[0123] 表 5および表 6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以 下である実施例 5〜6の表面被覆切削工具は、 A値および B値がそれぞれ 0. 04を超 えている比較例 3の表面被覆切削工具と比べて、工具寿命が長くなるとともに、工具 寿命が安定化することが確認された。
[0124] 上記の実施例 1〜4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 5〜6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 力の有無に関わらず、上記と同様の効果が得られると考えられる。
[0125] また、上記の実施例 1〜6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。
[0126] また、上記の実施例 3〜4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 3〜4と同様の効果が得られると考えられる
〇
[0127] また、上記において、 TiN層、 MT—TiCN層、 TiBN層、および TiAIN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。
[0128] 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。
産業上の利用可能性
たとえば 10個、望ましくは 50個、さらに望ましくは 100個、最も望ましくは表面被覆 切削工具の全製品が、上記の第 1の態様〜第 4の態様の少なくとも 1つの態様の関 係を満たすことにより、どの表面被覆切削工具のどの切れ刃を選択して切削加工を 行なっても、工具寿命が安定化するだけでなぐ安定した切削加工が可能となるメリツ 卜あある。

Claims

請求の範囲
[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 X A以下であることを特徴とする、表面被覆切削工具（101)。
[2] 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、請求の範囲第 1項に記載の表面被覆切削工具（ 101 )。
[3] 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!/、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、請求の範囲第 1項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[4] 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、請求の範囲第 3項に記載の表面被覆切削ェ 具（101)。
[5] 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、窒化ケィ素焼結体、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 の範囲第 1項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[6] 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 ェ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、請求の範囲第 1項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[7] 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以下で あることを特徴とする、表面被覆切削工具（101)。
[8] 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、請求の範囲第 7項に記載の表面被覆切削工具（101)。 [9] 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!/、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、請求の範囲第 7項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、請求の範囲第 9項に記載の表面被覆切削ェ 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、窒化ケィ素焼結体、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 の範囲第 7項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 ェ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、請求の範囲第 7項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[13] 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)はィ匕合物層（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)の層厚の平均ィ直を Cとしたとき、前記ィ匕合物層（108a, 108b, 108c, 108d, 108e)の層厚のうち最大の層厚と最 /Jヽの層厚との差力 0. 04 X C以下であることを特徴とする、表面被覆切削工具（101)。
[14] 前記化合物層（108a, 108b, 108c, 108d, 108e)の層厚は、前記化合物層（10 8a, 108b, 108c, 108d, 108e)の切れ刃咅 Wこおける層厚で ることを特 ί毁とする、 請求の範囲第 13項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[15] 前記ィ匕合物層（108a, 108b, 108c, 108d, 108e)は、チタン、ジノレコニゥム、ノヽ フニゥム、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、アルミユウ ムおよびケィ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、請求の範囲第 13項に記載の表面被 覆切削工具（101)。
[16] 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、請求の範囲第 13項に記載の表面被 覆切削工具（101)。
[17] 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、請求の範囲第 13項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[18] 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!/、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、請求の範囲第 13項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[19] 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、請求の範囲第 18項に記載の表面被覆切削 工具（101)。
[20] 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、窒化ケィ素焼結体、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 の範囲第 13項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[21] 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 ェ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、請求の範囲第 13項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[22] 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)はィ匕合物層（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, 1 08e)の層厚の平均値を Dlとし、前記基材（104)の第 2表面（107)上の化合物層（ 108a, 108b, 108c, 108d, 108e)の層厚の平均ィ直を D2としたとさ、 Dl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以下であることを特徴と する、表面被覆切削工具（101)。
[23] 前記化合物層（108a, 108b, 108c, 108d, 108e)の層厚は、前記化合物層（10 8a, 108b, 108c, 108d, 108e)の切れ刃咅 Wこおける層厚で ることを特 ί毁とする、 請求の範囲第 22項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[24] 前記ィ匕合物層（108a, 108b, 108c, 108d, 108e)は、チタン、ジノレコニゥム、ノヽ フニゥム、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、アルミユウ ムおよびケィ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、請求の範囲第 22項に記載の表面被 覆切削工具（101)。
[25] 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、請求の範囲第 22項に記載の表面被 覆切削工具（101)。
[26] 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、請求の範囲第 22項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[27] 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!/、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、請求の範囲第 22項に記載の表面被覆切削工具（101)。
[28] 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、請求の範囲第 27項に記載の表面被覆切削 工具（101)。
[29] 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、窒化ケィ素焼結体、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 の範囲第 22項に記載の表面被覆切削工具（101)。
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 ェ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、請求の範囲第 22項に記載の表面被覆切削工具（101)。
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