刃先交換型切削チップおよびその製造方法
【課題】本発明の目的は、被削材の外観や表面平滑性を害することなく注意喚起機能を有効に示すことができる刃先交換型切削チップを提供することにある。
【解決手段】本発明の刃先交換型切削チップ（１）は、少なくとも１つのすくい面（２）と、少なくとも２つの逃げ面（３）と、少なくとも１つの刃先稜線（４）と、少なくとも１つのコーナー（９）とを有し、基層は使用状態表示層と異なった色を呈し、使用状態表示層は、少なくとも１つの上記逃げ面（３）上に形成され、この使用状態表示層が形成された逃げ面（３）は、上記コーナー（９）を少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の基層上に使用状態表示層が形成されていることを特徴としている。
【解決手段】本発明の刃先交換型切削チップ（１）は、少なくとも１つのすくい面（２）と、少なくとも２つの逃げ面（３）と、少なくとも１つの刃先稜線（４）と、少なくとも１つのコーナー（９）とを有し、基層は使用状態表示層と異なった色を呈し、使用状態表示層は、少なくとも１つの上記逃げ面（３）上に形成され、この使用状態表示層が形成された逃げ面（３）は、上記コーナー（９）を少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の基層上に使用状態表示層が形成されていることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は切削加工用の切削工具に使用される刃先交換型切削チップおよびその製造方法に関する。より詳細には、ドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用およびクランクシャフトのピンミーリング加工用等として特に有用な刃先交換型切削チップおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋削加工用工具やフライス加工用工具は、単数または複数の刃先交換型切削チップを備えている。図１に示したように、このような刃先交換型切削チップ１は、切削加工時において被削材５の切り屑６を持ち上げる側に存在するすくい面２と、被削材自体に対面する側に存在する逃げ面３とを有し、このすくい面２と逃げ面３とは刃先稜線４を挟んで繋がり、この刃先稜線４は被削材５を切削する中心的作用点となっている。
【０００３】
このような刃先交換型切削チップは、工具寿命に達すると刃先を交換しなければならない。この場合、刃先稜線が１個のみのチップでは、そのチップ自体を交換しなければならない。しかし、複数の刃先稜線を持つ刃先交換型切削チップは同じ座面で何回も向きを変え、すなわち、未使用の刃先稜線を切削位置に設置するようにして、既使用の切削位置とは別の切削位置で使用することができる。場合によっては、刃先稜線を別の座面に付け直してここで未使用の刃先稜線を利用することもできる。
【０００４】
ところが切削作業現場では、刃先稜線をまだ使用していないのに刃先交換型切削チップが取り替えられたり向きを変えられたりする場合がある。これは刃先交換または刃先稜線の方向転換の際に使用済の刃先稜線か未使用の刃先稜線かが認識されないのが原因である。したがって、この操作は刃先稜線が未使用であるか使用済であるかを十分に確認した上で行なう必要がある。
【０００５】
使用済の刃先稜線を容易に識別する方法として、逃げ面とすくい面とにおいて色を変えた刃先交換型切削チップが提案されている（特開２００２−１４４１０８号公報（特許文献１））。具体的には、この刃先交換型切削チップは、本体上に減摩被膜と呼ばれる耐摩耗性の基層を形成し、逃げ面上に摩耗し易い材料からなる使用状態表示層を形成した構成を有している。
【０００６】
しかしながら、このような構成を有する刃先交換型切削チップにおいては、刃先稜線が使用済か否かの注意を喚起する作用は有するものの、逃げ面上に形成された使用状態表示層が被削材と溶着しやすく、このため被削材表面に使用状態表示層が溶着したり、使用状態表示層に被削材が溶着して凹凸状態となった刃先で切削加工が施されるため、切削後の被削材の外観および表面平滑性を害するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１４４１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、被削材の外観や表面平滑性を害することなく注意喚起機能を有効に示すことができる刃先交換型切削チップおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために、切削加工時における刃先交換型切削チップと被削材との接触状態を鋭意研究したところ、図１に示したように刃先交換型切削チップ１の刃先稜線４が被削材５に接し、そのすくい面２が切り屑６側に位置するのに対し、逃げ面３が被削材５と対面し、その逃げ面３上の特定部位において被削材５の溶着が顕著に生じるとの知見を得、この知見に基づきさらに研究を重ねることによりついに本発明を完成させるに至ったものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップであって、この本体は、少なくとも１つのすくい面と、少なくとも２つの逃げ面と、少なくとも１つの刃先稜線と、少なくとも１つのコーナーとを有し、該逃げ面と該すくい面とは、該刃先稜線を挟んで繋がり、該コーナーは、２つの上記逃げ面と１つの上記すくい面とが交差する交点であり、該基層は、上記使用状態表示層と異なった色を呈し、この使用状態表示層は、少なくとも１つの上記逃げ面上に形成され、この使用状態表示層が形成された逃げ面は、上記コーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の上記基層上にこの使用状態表示層が形成されていることを特徴とする刃先交換型切削チップに係る。
【００１１】
ここで、上記領域Ａ１および上記すくい面は、上記基層が表面に露出しており、かつその露出している基層を構成する少なくとも一層は、上記領域Ａ１または上記すくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において圧縮残留応力を有していることが好ましく、その圧縮残留応力は、その絶対値が０.１ＧＰａ以上の応力であることが好ましい。
【００１２】
ここで、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとなることが好ましい。また、上記刃先交換型切削チップは、複数の刃先稜線を有することができる。
【００１３】
また、上記使用状態表示層は、上記基層に比し、摩耗し易い層とすることができ、上記基層は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることが好ましい。
【００１４】
また、上記使用状態表示層は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等）、Ｖａ族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等）、ＶＩａ族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等）、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層で構成されることが好ましい。
【００１５】
また、上記本体は、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、または窒化硅素焼結体のいずれかにより構成することができる。
【００１６】
また、上記刃先交換型切削チップは、ドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用のいずれかのものとすることができる。
【００１７】
また、本発明は、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップの製造方法であって、上記本体上に基層を形成するステップと、上記基層上に上記基層と異なる色の使用状態表示層を形成するステップと、上記本体の逃げ面上であって、かつコーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を少なくとも含む領域とすくい面とに対して、そこに形成されている上記使用状態表示層を除去するステップと、を含むものとすることができる。
【００１８】
このような本発明に係る刃先交換型切削チップは、上述のように少なくとも１つの面がすくい面となり、別の少なくとも１つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線を挟んで繋がり、基層とは異なった色を呈する使用状態表示層は、逃げ面の特定部位に形成されている。
【００１９】
この場合、使用状態表示層は上記基層となるべく大きな色コントラストが生じるようにされることが望ましい。上記のように逃げ面の特定部位に形成されたこの使用状態表示層は、刃先交換型切削チップをなるべく短い時間たとえば数秒〜数分間切削作業した後に明瞭な加工痕を示し、少なくとも部分的に摩滅して、色の異なる下地（すなわち基層）が見えるようになる性質を有するようにすることが好ましい。可能な実施形態では使用状態表示層は耐摩耗性に乏しく、基層と比べて摩滅し易く、また基層への付着力が弱くなっているものが好ましい。
【００２０】
一方、この使用状態表示層は、刃先交換型切削チップが使用されると直ちに変色するようになっているものでも良い。さらに、この使用状態表示層は、切屑が付着したり、切削油等が付着することにより、変色（あたかも変色したかのような外観を与える場合を含む）するものであっても良い。
【００２１】
さらにまたはその代わりに、当該使用状態表示層に隣接する刃先稜線がすでに使用されたことを表示するために、該使用状態表示層は別様に色変化するものであっても良い。たとえば、使用状態表示層は、２００℃を超える温度で刃先稜線の近傍だけが変色する感熱性のものであってもよい。そして、変色は酸化その他の変化に基づくもので、不可逆的であることが望ましい。隣接する刃先稜線が短時間だけ使用された時でも、この刃先稜線に隣接する部位が少なくとも短時間所定の温度を超えると、その部位の使用状態表示層が変色し、それが持続的にはっきり認識される。熱の作用による変色は、使用中に被削材と直接接触する部位のみではなく高温となった切り屑と接触する広い区域でも変色するので使用済の刃先稜線を容易に識別できるという利点がある。
【００２２】
上記の使用状態表示層に加工痕または変色が生じているか否かによって、刃先交換型切削チップがすでに使用されたか、どの刃先稜線が未使用であるかを簡単かつ容易に識別することができる。すなわち、上記使用状態表示層は注意喚起機能を持つものである。これにより、刃先交換型切削チップを適宜に交換しまたはその向きを適宜に変えることができる。特にすでに使用済の刃先交換型切削チップを交換しなければいけないのにそれに気が付かなかったり、未使用の刃先交換型切削チップを使用せずに新しいものに交換してしまったり、刃先交換型切削チップの向きを変えるときにすでに使用済の刃先稜線を切削位置に設定してしまったり、または未使用の刃先稜線を使用せずに未使用のままにしてしまったりすることが回避される。従って、本発明に係る刃先交換型切削チップによって当該切削工具の保守が大幅に簡素化される。
【００２３】
そして本発明の刃先交換型切削チップは、このような注意喚起機能を発揮するだけではなく、使用状態表示層が逃げ面の特定部位のみに限って形成されていることから、従来技術が有していたような切削加工後の被削材の外観および表面平滑性を害するという問題を一掃したという顕著な作用効果を備えたものである。従来の注意喚起機能を備えた刃先交換型切削チップは、使用状態表示層が刃先稜線およびその近傍に形成されていたため、これが被削材に溶着し、切削加工後の被削材の外観を害し、またその表面面粗度をも劣化させる。加えて切削抵抗が増加することで刃先が欠損する場合もある。このため、被削材の種類や用途が限定されるのみならず、このような刃先交換型切削チップを用いて切削できない場合もあった。本発明は、このような問題点を悉く解決したものであり、その産業上の利用性は極めて大きいものである。
【００２４】
ここで、このような使用状態表示層は淡色に、たとえば、黄色または黄色味がかった光沢（たとえば金色）を有するように形成し、基層は黒ずんだ色に形成することが望ましい。たとえば、このような基層は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）またはこれを含んだ被膜とすることが望ましい。また、このＡｌ2Ｏ3層の上にも下にも別の層を設けても良い。
【００２５】
こうして本発明の刃先交換型切削チップは、各層を積層して形成することができ、その際基層であるＡｌ2Ｏ3層は耐摩耗層となる。本発明でいう耐摩耗層とは、切削加工使用時において刃先の耐摩耗性を高め、これにより工具寿命の延長や切削速度を高める機能を持った被膜をいう。
【００２６】
一方、このような耐摩耗層は、さらに補助表面層を保持してもよい。また、Ａｌ2Ｏ3層の代わりに、同じまたは更によりよい性質を有する耐摩耗層を設けることもできる。
【００２７】
本発明に係る刃先交換型切削チップを製造するために、まず、本体の全面に対して、耐摩耗層としてＡｌ2Ｏ3層を含む被膜を基層として形成する。そして、一番上の層としてたとえば窒化物層（たとえばＴｉＮ）を使用状態表示層として形成することができる。この窒化物層は基層の全面を覆うように形成してからすくい面および逃げ面の特定部位から除去するようにするとよい。
【００２８】
特に使用状態表示層として使用する窒化物層は、逃げ面上であって、かつ上記コーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１から取り除かれている必要がある。これはいかなる方法で実施してもよいが、たとえば機械的除去、より具体的には、ブラシ操作、バレル操作またはブラスト加工（サンドブラスト）等で行なうことができる。
【００２９】
ブラシまたはブラスト加工操作は同時に刃先稜線の後処理をも行なうことになって、それによって刃先稜線が平滑化される。このことは被削材に対する溶着を減少させ、刃先交換型切削チップの寿命の向上にも寄与する。なお、使用状態表示層を残存させる部位には、マスキングを行なうことにより、使用状態表示層が除去されることなく残存させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の刃先交換型切削チップは、上述の通りの構成を有することにより、被削材の外観や表面平滑性を害することなく注意喚起機能を有効に示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】切削加工時における刃先交換型切削チップと被削材との接触状態を模式的に示した概略図である。
【図２】本発明の刃先交換型切削チップの一実施形態の概略斜視図である。
【図３】１つの刃先稜線（コーナーを含む）を使用した後の本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図４】２つの刃先稜線（コーナーを含む）を使用した後の本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図５】刃先交換型切削チップの刃先稜線部（コーナーを含む）の拡大断面図である。
【図６】使用状態表示層が逃げ面の全面に形成された刃先交換型切削チップの断面図である。
【図７】使用状態表示層がすくい面の全面に形成された刃先交換型切削チップの断面図である。
【図８】領域Ａ１が本体を１周するように形成された本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図９】領域Ａ１が２つの逃げ面に連続するように形成された本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図１０】本発明の刃先交換型切削チップの一実施形態の概略側面図である。
【図１１】本発明の刃先交換型切削チップの別の実施形態の概略側面図である。
【図１２】本発明の刃先交換型切削チップの鋭角コーナー部の１つを示す概略平面図である。
【図１３】本発明の刃先交換型切削チップのコーナー部の１つを示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明では、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、コーティングの膜厚と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っている。
【００３３】
＜刃先交換型切削チップおよび本体＞
本発明の刃先交換型切削チップは、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有するものである。図２に上面が正方形の形状として形成された刃先交換型切削チップ１が示されている。刃先交換型切削チップ１はこのように本体８を有するものであるが、この本体８はたとえば超硬合金製のものが好ましい。たとえば、焼結炭化タングステンまたはその他の超硬合金材料により構成することができる。また、本体８をセラミック材料で形成することも可能である。
【００３４】
このように、本体を構成する材料としては、このような刃先交換型切削チップの本体（基材）として知られる従来公知のものを特に限定なく使用することができ、たとえば超硬合金（たとえばＷＣ基超硬合金、ＷＣの他、Ｃｏを含み、あるいはさらにＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ等の炭化物、窒化物、炭窒化物等を添加したものも含む）、サーメット（ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ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、炭化硅素、窒化硅素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、およびこれらの混合体など）、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、または窒化硅素焼結体等を挙げることができる。また、これらの本体（基材）は、その表面が改質されたものであっても差し支えない。たとえば、超硬合金の場合はその表面に脱β層が形成されていたり、サーメットの場合には表面硬化層が形成されていても良く、このように表面が改質されていても本発明の効果は示される。
【００３５】
また、本体８の形状は、たとえば多面体とすることができる。この多面体は、たとえば図２に示したように少なくとも底面、複数の側面および上面を有する形状を含むことができるが、このような形状のみに限られるものではなく、あらゆる形状の多面体が含まれる。そして、この本体８の上記各面の少なくとも１つの面が後述のすくい面２となり、別の少なくとも２つの面が逃げ面３となるとともに、このすくい面２と逃げ面３とは刃先稜線４（図２においてはすくい面と逃げ面とが交差する稜として表される）を挟んで繋がることになる。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー９となる。
【００３６】
すなわち、本発明の本体は、少なくとも１つのすくい面と、少なくとも２つの逃げ面と、少なくとも１つの刃先稜線と、少なくとも１つのコーナーとを有したものとなる。
【００３７】
なお、本発明の刃先交換型切削チップには、チップブレーカが形成されているものと、チップブレーカが形成されていないものとの両者が含まれる。また、本発明の刃先交換型切削チップにおいては、刃先交換型切削チップ１を工具に取り付ける固定孔として使用される貫通孔７が、上面と底面を貫通するように形成されていても良い。必要に応じ、この固定孔の他にまたはその代わりに、別の固定手段を設けることもできる。
【００３８】
このような本発明の刃先交換型切削チップは、ドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用およびクランクシャフトのピンミーリング加工用のものとして特に有用である。なお、本発明は、ネガティブタイプまたはポジティブタイプのいずれの刃先交換型切削チップに対しても有効である。
【００３９】
＜すくい面、逃げ面、刃先稜線およびコーナー＞
上記本体８は、その少なくとも１つの面がすくい面２となり、別の少なくとも２つの面が逃げ面３となるとともに、そのすくい面２と逃げ面３とは刃先稜線４（すくい面と逃げ面とが交差する稜に相当する）を挟んで繋がることになる。また、２つの上記逃げ面と１つの上記すくい面とが交差する交点がコーナー９となる。
【００４０】
このような刃先交換型切削チップ１は、図２に示したように刃先稜線４を複数有していることが好ましい。１つの刃先稜線の使用後において、別の刃先稜線を使用することにより刃先交換型切削チップ自体を交換する手間を低減することができるからである。なお、本願で用いるすくい面、逃げ面、刃先稜線およびコーナーという表現は、刃先交換型切削チップの最表面部に位置する部分や面だけではなく、本体の表面部や基層、使用状態表示層等の各層の表面部や内部等に位置する相当部分をも含む概念である。
【００４１】
上記刃先稜線４およびコーナー９は、被削材を切削する中心的作用点を構成する。図２等では刃先稜線４は直線状に形成されているが、これのみに限られるものではなくたとえば円周状のもの、波打ち状のもの、湾曲状のもの、または屈折状のものも含まれる。なお、このような刃先稜線やコーナーに対しては、面取り加工および／またはコーナーのアール（Ｒ）付与加工等の刃先処理加工を施すことができる（たとえば図５参照）が、このような刃先処理加工等により刃先稜線が明瞭な稜を構成しなくなったり、コーナーが明瞭な交点を形成しなくなった場合には、そのような刃先処理加工等がされたすくい面および逃げ面に対して刃先処理加工等がされる前の状態を想定してそれぞれの面を幾何学的に延長させることにより双方の面が交差する稜や交点を仮定的な稜や交点と定め、その仮定的に定められた稜を刃先稜線とし、仮定的に定められた交点をコーナーとするものとする。なお、すくい面と逃げ面とが刃先稜線を挟んで繋がるという表現および刃先稜線を有するという表現は、いずれも刃先稜線に対して上記のような刃先処理加工が施された場合も含むものとする。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点という表現およびその交点がコーナーとなるという表現は、いずれもそのコーナーに対して上記のような刃先処理加工が施された場合も含むものとする。
【００４２】
また図２においては、すくい面２は平坦な面として示されているが、必要に応じすくい面は他の構造、たとえばチップブレーカ等を有していてもよい。同じことが逃げ面３にも当てはまる。また、逃げ面３は図２において平坦な面として示されているが、必要に応じ、（複数の面区域に区分する）面取りをしまたは別の仕方で平坦な面と異なる形状や曲面にしたり、チップブレーカを設けた形状にすることもできる。
【００４３】
＜基層＞
上記本体８上に形成される基層１２は、後述の使用状態表示層１３とは異なった色を呈するものである。以下、刃先交換型切削チップ１に施したコーティング１４の構造を示す図５に基いて説明する。すくい面２と逃げ面３とに延びる基層１２がコーティング１４に含まれる。このように本体８は、その表面に基層１２が形成されており、このような基層１２は少なくとも上記すくい面２に形成することができ、さらに上記すくい面２および上記逃げ面３に形成することもできる。すなわち、基層１２は本体８の全面に形成することが特に好ましい。
【００４４】
より具体的には、このような基層１２は、後述の使用状態表示層１３との関係で領域Ａ１およびすくい面２において表面に露出したものとなる。換言すれば、使用状態表示層１３が形成されていない部位においては基層１２が表面となるものである。
【００４５】
そして、このような基層１２は、その露出している領域において基層１２を構成する少なくとも一層が、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において圧縮残留応力を有していることが好ましい。このような構成とすることにより、靭性が付与され刃先の欠損を極めて有効に防止することができる。なお、すくい面の切削に関与する領域とは、刃先交換型切削チップの形状、被削材の種類や大きさ、切削加工の態様等により異なるものであるが、通常被削材が接触する（または最接近する）刃先稜線からすくい面側に３ｍｍの幅を有して広がった領域を意味するものとする。
【００４６】
また、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部と規定したのは、そのような領域の全域において圧縮残留応力が付与されていることが好ましいが、種々の事情により、そのような領域の一部において圧縮残留応力が付与されていないという態様をも含む趣旨である。
【００４７】
ここで、圧縮残留応力とは、コーティング（被覆層）に存する内部応力（固有ひずみ）の一種であって、「−」（マイナス）の数値（単位：本発明では「ＧＰａ」を使う）で表される応力をいう。このため、圧縮残留応力が大きいという概念は、上記数値の絶対値が大きくなることを示し、また、圧縮残留応力が小さいという概念は、上記数値の絶対値が小さくなることを示す。因みに、引張残留応力とは、被覆層に存する内部応力（固有ひずみ）の一種であって、「＋」（プラス）の数値で表される応力をいう。なお、単に残留応力という場合は、圧縮残留応力と引張残留応力との両者を含むものとする。
【００４８】
そして、基層１２が有する上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。その絶対値が０．１ＧＰａ未満では、十分な靭性を得ることができない場合があり、一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると被覆層自体が剥離することがあり好ましくない。
【００４９】
また、そのような圧縮残留応力は、その領域における基層を構成する少なくとも一層によって有されていれば良いが、より好ましくは少なくとも基層の最外層を構成する層によって有されていることが好適である。耐欠損性の向上に最も寄与すると考えられるからである。
【００５０】
なお、上記残留応力は、いかなる方法を用いて測定しても良いが、たとえばＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法により測定することができる。そしてこのような残留応力は基層中の上記圧縮残留応力が付与される領域に含まれる任意の点１０点（これらの各点は当該層の該領域の応力を代表できるように互いに０．１ｍｍ以上の距離を離して選択することが好ましい）の応力を該ｓｉｎ2ψ法により測定し、その平均値を求めることにより測定することができる。
【００５１】
このようなＸ線を用いたｓｉｎ2ψ法は、多結晶材料の残留応力の測定方法として広く用いられているものであり、たとえば「Ｘ線応力測定法」（日本材料学会、１９８１年株式会社養賢堂発行）の５４〜６７頁に詳細に説明されている方法を用いれば良い。
【００５２】
また、上記残留応力は、ラマン分光法を用いた方法を利用することにより測定することも可能である。このようなラマン分光法は、狭い範囲、たとえばスポット径１μｍといった局所的な測定ができるというメリットを有している。このようなラマン分光法を用いた残留応力の測定は、一般的なものであるがたとえば「薄膜の力学的特性評価技術」（サイぺック（現在リアライズ理工センターに社名変更）、１９９２年発行）の２６４〜２７１頁に記載の方法を採用することができる。
【００５３】
さらに、上記残留応力は、放射光を用いて測定することもできる。この場合、基層（被覆層）の厚み方向で残留応力の分布を求めることができるというメリットがある。
【００５４】
このような基層１２は、公知の化学的蒸着法（ＣＶＤ法）、物理的蒸着法（ＰＶＤ法、スパッタリング法等を含む）により形成することができ、その形成方法は何等限定されるものではない。たとえば、刃先交換型切削チップ１がドリル加工用やエンドミル加工用として用いられる場合、基層は抗折力を低下させることなく形成できるＰＶＤ法により形成するのが好ましい。また、基層の膜厚の制御は、成膜時間により調整を行なうと良い。
【００５５】
また、公知のＣＶＤ法を用いて基層を形成する場合には、ＭＴ−ＣＶＤ（ｍｅｄｉｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＣＶＤ）法により形成された層を備えることが好ましい。特にその方法により形成した耐摩耗性に優れる炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）層を備えることが最適である。従来のＣＶＤ法は、約１０２０〜１０３０℃で成膜を行なうのに対して、ＭＴ−ＣＶＤ法は約８５０〜９５０℃という比較的低温で行なうことができるため、成膜の際加熱による本体のダメージを低減することができる。したがって、ＭＴ−ＣＶＤ法により形成した層は、本体に近接させて備えることがより好ましい。また、成膜の際に使用するガスは、ニトリル系のガス、特にアセトニトリル（ＣＨ3ＣＮ）を用いると量産性に優れて好ましい。なお、上記のようなＭＴ−ＣＶＤ法により形成される層と、ＨＴ−ＣＶＤ（ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＣＶＤ、上記でいう従来のＣＶＤ）法により形成される層とを積層させた複層構造のものとすることにより、これらの被覆層の層間の密着力が向上する場合があり、好ましい場合がある。
【００５６】
一方、基層１２に対して上記のような圧縮残留応力を付与する方法は、特に限定されるものではなく、たとえば基層１２がＣＶＤ法により形成される場合には、その形成後においてその基層の圧縮残留応力を付与する領域に対してブラスト法による処理を施すことにより圧縮残留応力を付与することができる。なお、このブラスト法により処理する領域は、上記領域（上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域）を越えてより広い領域に対して処理することもできる。一方、基層１２がＰＶＤ法により形成される場合には、形成時において既に圧縮残留応力が付与された状態となるのであえて上記のような処理を施す必要はない。
【００５７】
このように、基層１２に圧縮残留応力を付与する方法は、基層１２自体をＰＶＤ法により形成する方法も挙げられるが、基層１２と本体８との密着性を考慮すると基層１２自体をＣＶＤ法で形成し、ブラスト法による処理により圧縮残留応力を付与することが特に好ましい。
【００５８】
なお、このようなブラスト法による処理は、基層１２を形成した後に行なうことができるが、基層１２上に後述の使用状態表示層１３を形成し、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域からこの使用状態表示層１３を除去する操作を兼ねて行なうこともできる。このような処理方法を採用することにより、刃先交換型切削チップの生産効率が向上するため好ましい。なお、この場合、使用状態表示層１３を残存させる部位には、治具等によりマスキングすることが好ましい。
【００５９】
ここで、上記ブラスト法とは、以下の（１）〜（３）等の方法により、被処理物表面の被膜、錆、汚れ等の除去を行なう表面処理方法の一種であり、多くの産業分野で利用されているものである。
（１）各種研磨材の粒子を、圧縮空気で被処理物の表面に吹き付ける。
（２）各種研磨材の粒子を、回転翼により被処理物の表面に連続して投射する。
（３）各種研磨材の粒子を含有する液体（水）を、高圧で被処理物の表面に吹き付ける。
【００６０】
上記各種研磨材の粒子の種類としては、たとえばスチールグリッド、スチールショット、カットワイヤー、アルミナ、ガラスビーズ、珪砂等が一般的であり、これらの粒子の種類によりサンドブラスト、ショットブラスト、アルミナブラスト、ガラスビーズブラストなどと呼び分けられることもある。
【００６１】
たとえば、サンドブラストとは、珪砂（粉）等の研磨材粒子を圧縮空気等により被処理物の表面に吹き付ける方法を示し、ショットブラストとは、スチールショット（通常は球状）を用いる方法を示す。また、ウェットブラストとは、研磨材の粒子を含有する液体（水）を、高圧で被処理物の表面に吹き付ける方法を示す。
【００６２】
このようなブラスト法の具体的条件は、用いる研磨材粒子（砥粒）の種類や適用方法により異なり、たとえばブラスト処理用金属系研磨材はＪＩＳ Ｚ０３１１：１９９６に規定されており、ブラスト処理用非金属系研磨材はＪＩＳ Ｚ０３１２：１９９６に規定されている。また、ショットブラストについては、ＪＩＳ Ｂ６６１４：１９９８にその詳細が規定されている。本発明のブラスト法による処理方法としては、これらの条件をいずれも採用することができる。
【００６３】
なお、基層１２に圧縮残留応力を付与する方法は、上記のようなブラスト法を採用することができる他、ブラシ法、ショットピーニング法、バレル法、イオン注入法等を採用することもできる。
【００６４】
一方、このような基層１２は、１層または複数の層を積層して構成することができ、また耐摩耗層としての作用を示すものとすることが好ましい。基層１２としては、元素周期律表のＩＶａ族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等）、Ｖａ族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等）、ＶＩａ族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等）、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物により形成することができ、優れた性能が示される。
【００６５】
たとえば、基層１２は、そのような化合物としてＡｌ2Ｏ3層であるかこれを含むことができる。本体８の上にまずＴｉＮ層を形成し、その上にＴｉＣＮ層を形成し、この上にＡｌ2Ｏ3層を形成することもできる。この３層系は全体として基層１２を構成し、耐摩耗層としての作用を示す。
【００６６】
このように、基層１２が複数の層を積層して構成される場合は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることが特に好ましい。Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層は、耐摩耗層として優れるとともに黒ずんだ色（正確にはそれ自身が黒色を呈するものではなく下地の色の影響を受けやすいものであるが、本願では単に黒色と表現することもある）を呈するため、その上に形成される使用状態表示層との間で特に顕著なコントラストを形成することができるからである。
【００６７】
そして、このＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層は、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域において表面に露出し、その領域の少なくとも一部において圧縮残留応力を有していることが特に好ましい。これにより、耐欠損性に最も関与する部位において耐摩耗性と靭性とを高度に両立させることができるからである。この点、上記領域Ａ１およびすくい面の切削に関与する領域の全域において圧縮残留応力を有していることがより好ましい。なお、上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると該層自体が剥離することがあり好ましくない。なお、上記でいうＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層を構成するＡｌ2Ｏ3は、その結晶構造は特に限定されず、α−Ａｌ2Ｏ3、κ−Ａｌ2Ｏ3、γ−Ａｌ2Ｏ3またはアモルファス状態のＡｌ2Ｏ3が含まれるとともに、これらが混在した状態も含まれる。またＡｌ2Ｏ3を含む層とは、その層の一部として少なくともＡｌ2Ｏ3を含んでいること（５０質量％以上含まれていればＡｌ2Ｏ3を含むものとみなす）を意味し、その残部は基層を構成する他の化合物や、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3（アルミナにＺｒやＹが添加されたとみることもできる）等によって構成することができ、また塩素、炭素、ホウ素、窒素等を含んでいても良い。
【００６８】
また、このような基層１２を構成する化合物としては、上記のＡｌ2Ｏ3以外に（あるいはＡｌ2Ｏ3とともに）使用できるものとして、たとえばＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＢ2、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＢＮ、ＺｒＣ、ＺｒＯ2、ＨｆＣ、ＨｆＮ、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＳｉＣＮ、ＡｌＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＣＮ、ＺｒＣＮ、ＺｒＣＮＯ、ＡｌＮ、ＡｌＣＮ、ＺｒＮ、ＴｉＡｌＣ等を挙げることができる。たとえば、基層１２として、本体８の全面にまず厚み数μｍのＴｉＮ層を形成し、その上に厚み数μｍのＴｉＣＮ層を形成し、さらにその上に厚み数μｍのＡｌ2Ｏ3層（またはＡｌ2Ｏ3を含む層）を形成したものを好適な例としてあげることができ、耐摩耗層としての作用を示す。
【００６９】
そしてさらに好適な例としては、Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層の下層として、Ｔｉと、窒素、酸素、またはホウ素のいずれか１種以上の元素とからなる化合物で構成される層を形成させる態様である。このような構成とすることにより、Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層とその下層との間で特に優れた密着性を得ることができ、さらに優れた耐摩耗性を得ることが可能となる。このような化合物のより具体的な例としては、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＮＯ等を挙げることができる。また、これら以外の好適な化合物として、ＡｌＯＮやＡｌＣＮＯ等の化合物を挙げることもできる。
【００７０】
このように基層１２として耐摩耗層を採用することにより、当該刃先交換型切削チップの工具寿命は飛躍的に延長される。加えて、切削速度を高める等のより過酷な使用環境にも耐え得る機能を発揮するという利点を有し、これを好ましくは本体の全面に形成することにより、この利点をより有効に享受することができる。
【００７１】
このような基層１２の厚み（２以上の層として形成される場合は全体の厚み）は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。厚みが０．０５μｍ未満では耐摩耗性の向上が見られず、逆に２０μｍを超えても大きな耐摩耗性の改善が認められないことから経済的に有利ではない。しかし、経済性を無視する限りその厚みは２０μｍ以上としても何等差し支えなく、本発明の効果は示される。このような厚みの測定方法としては、たとえば刃先交換型切削チップを切断し、その断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察することにより測定することができる。
【００７２】
＜使用状態表示層＞
本発明の使用状態表示層１３は、たとえば図２や図５に示したように、少なくとも１つの逃げ面３上に形成され、この使用状態表示層１３が形成された逃げ面３は、上記コーナー９を少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の上記基層１２上にこの使用状態表示層１３が形成されていることを特徴としている。なお、ここでコーナー９は、幾何学的には２つの逃げ面上に形成された各々の基層（の表面）と１つのすくい面上の基層（の表面）とが交差する交点（上述のように刃先処理加工がされている場合は仮定的な交点）である。しかし、基層の厚みは、刃先交換型切削チップ全体の厚みに比べて非常に小さくなるため、実質的にこの刃先稜線の位置を特定するに際してこの基層の厚みを考慮するか否かは問題となるものではなく、刃先交換型切削チップの外郭を基準として特定すれば通常は十分である。
【００７３】
本発明者の研究によれば、上記の領域Ａ１において被削材の溶着が顕著に生じることが判明した。本発明は、この領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分に使用状態表示層を形成することにより被削材の溶着を有効に防止し、以って切削加工後の被削材の外観および表面平滑性が阻害されることを防止しつつ注意喚起機能を付与せしめたという優れた効果を発揮するものである。
【００７４】
上記領域Ａ１の面積が２ｍｍ2未満では、被削材の溶着が生じるため上記のような優れた効果が示されなくなる。一方、この面積は大きくなればなる程被削材の溶着防止という観点からは好ましいものでありその上限を規定する必要はあえて存さないが、この領域Ａ１の面積が広くなりすぎると使用状態表示層による注意喚起機能が十分に示されなくなる場合があるので、その機能が示されるように使用状態表示層を形成する必要がある。したがって、好ましくは上記面積の下限は、刃先交換型切削チップの厚みが２ｍｍ〜８ｍｍの場合、２ｍｍ2以上であり、より好ましくは５ｍｍ2以上である。また、その上限は、刃先交換型切削チップの厚みが２ｍｍ〜８ｍｍの場合、好ましくは１００ｍｍ2未満であり、より好ましくは７０ｍｍ2未満である。これらの面積は、このような範囲内において、適宜刃先交換型切削チップの大きさに応じて選択することが好ましい。
【００７５】
このようにして、少なくとも上記領域Ａ２の２０％以上の領域に使用状態表示層を形成させるようにすることが好ましく、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは８０％以上の領域に使用状態表示層を形成させることが好適である。これにより、被削材の溶着を防止しつつ、十分な注意喚起機能を提供することができる。
【００７６】
このような使用状態表示層１３は、公知の化学的蒸着法、物理的蒸着法（スパッタリング法を含む）、真空蒸着法またはめっき法等により形成することができ、その形成方法は何等限定されるものではない。
【００７７】
なお、上記において「一箇所以上の領域Ａ１」と規定したのは、刃先交換型切削チップの形状や用途において切削に関与するコーナーの個数が異なるため、該領域Ａ１は少なくとも切削に関与するコーナーを含むということを意味し、そのような切削に関与するコーナーが複数ある場合には領域Ａ１も複数形成される場合があることを意味するものである。また、このような領域Ａ１は少なくとも２ｍｍ2の面積を有する限り２以上の逃げ面上に連続して形成されていても良く、また複数のコーナーを含んでいても良い。このように領域Ａ１が２以上の逃げ面上に連続して形成される場合は、１つの逃げ面当りの面積ではなく連続した領域の合計面積が少なくとも２ｍｍ2となる。
【００７８】
また、「少なくとも２ｍｍ2」というように面積のみで規定し、あえてその領域の形状を特定していないのは、刃先交換型切削チップの形状や用途は多種多様であり、それぞれに応じた領域形状にて使用状態表示層を除去するのが適切だからである。
【００７９】
また、上記において「領域Ａ２の全面または部分」と規定したのは、特定のコーナーのみが切削に関与するような場合においては、その切削に関与する部分に近接した部分にのみ使用状態表示層を配置させるだけで注意喚起機能は達成され、必ずしも上記領域Ａ２の全面を覆うように、あえて大面積を占める使用状態表示層を形成させる必要はないためである。したがって、このような使用状態表示層１３は、上記領域Ａ２の全面に対して形成される場合だけではなく、その領域の一部分のみに形成される場合が含まれる。
【００８０】
また、当該使用状態表示層が形成されている部分（該領域Ａ２）と形成されていない部分（該領域Ａ１）との境界は、当該境界の近傍部を電子顕微鏡および／または金属顕微鏡で観察することにより、単位面積（１００μｍ×１００μｍ）に占める使用状態表示層の面積が８０％以上となる場合に使用状態表示層が形成されているものとみなすものとする。したがって、領域Ａ１を表す少なくとも２ｍｍ2という面積は電子顕微鏡および／または金属顕微鏡で観察することにより測定することが好ましい。
【００８１】
本実施の形態では、使用状態表示層１３は黄色または黄銅色（金色）の外観を呈する窒化チタン層である。これに対して、その下層の基層１２はＡｌ２Ｏ3（基層中の最外層）による黒色または黒ずんだ色である。なお、このような使用状態表示層１３は、上記基層１２に比し摩耗し易い層であることが好ましい。切削加工時に削除されやすく、下層の基層１２が露出することにより、その部分が使用されていることを容易に表示することができるからである。また、上記の領域Ａ２以外に形成された使用状態表示層を除去することにより刃先交換型切削チップ自体を製造することを容易化することにもつながる。
【００８２】
このように使用状態表示層１３は、上記基層１２と異なる色を呈するものであり、上記のような特定部位に形成することにより、結果的にコーナー周辺部とそれ以外の領域との間で大きな色コントラストが生じるようにされる。なぜならコーナー周辺部の表面には、上述の通り、耐摩耗層としての基層１２が形成されるからである。
【００８３】
そして、このように使用状態表示層１３が上記領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の上記基層１２上に形成されることにより、切削加工時においてこの使用状態表示層１３が被削材に溶着し、被削材の外観および表面平滑性を害することがなく、以ってこのようなデメリットを伴うことなく注意喚起機能を示すことができる。なお、このような使用状態表示層１３は、単層で形成することができるとともに複数の層を積層して形成することもできる。
【００８４】
ここで、このような使用状態表示層１３は、元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される１または２以上の層である。これらはいずれも鮮やかな色彩を有し、工業的にも容易に製造することができるため好ましい。特に、２以上の層が積層される場合は、最外層として上記のような構成のものが形成されていることが好ましい。
【００８５】
そして、このような使用状態表示層は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層で構成されることが特に好ましい。当該化合物は、黄色、ピンク色、黄銅色、金色等特に鮮やかな色を呈し、意匠性に優れるとともに基層との間で明瞭なコントラストを形成することができるからである。なお、使用状態表示層が一層のみで形成される場合にはその層が最外層となる。
【００８６】
このような使用状態表示層は、より具体的には上記のようなＴｉＮの他、たとえばＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＢ2、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＢＮ、ＺｒＣ、ＺｒＯ2、ＨｆＣ、ＨｆＮ、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＳｉＣＮ、ＡｌＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＣＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＣＮ、ＺｒＣＮＯ、ＡｌＮ、ＡｌＣＮ、ＺｒＮ、ＴｉＡｌＣ、Ｃｒ、Ａｌ等の元素（金属）または化合物により形成することができる。
【００８７】
また使用状態表示層１３は、強力な耐摩耗性の改善の機能を持つものでなく（すなわち摩耗し易い層であることが好ましく、耐摩耗性は基層より劣る）、かつ比較的薄い厚みを有する。好ましい厚み（使用状態表示層が２層以上で形成される場合は全体の厚み）は０．０５μｍ以上２μｍ以下であり、さらに好ましくは０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。０．０５μｍ未満では、所定部位に均一に被覆することが工業的に困難となり、このためその外観に色ムラが発生し外観を害することがある。また、２μｍを超えても使用状態表示層としての機能に大差なく、却って経済的に不利となる。この厚みの測定方法としては、上記基層と同様の測定方法を採用することができる。
【００８８】
なお、使用状態表示層１３は、圧縮残留応力を有するものとすることができる。これにより、刃先交換型切削チップの靭性向上に寄与することができる。上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。その絶対値が０．１ＧＰａ未満では、十分な靭性を得ることができない場合があり、一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると使用状態表示層自体が剥離することがあり好ましくない。なお、使用状態表示層１３に対して圧縮残留応力を付与する方法は、基層に対して圧縮残留応力を付与する方法と同様の方法を採用することができる。
【００８９】
＜面粗度Ｒａ＞
本発明の上記領域Ａ１は、被削材の溶着を阻止するために平滑なものとすることが特に好ましい。このような表面平滑性は、上記領域Ａ１の表面を機械的処理、たとえば、ブラシ操作またはブラスト加工（サンドブラスト）を行なうことにより得ることができる。このような機械的処理は、通常基層上に形成された使用状態表示層を除去する場合に行なわれるが、上記領域Ａ１の表面に対して独立した処理操作として行なうことも可能である。なお、上記平滑性は、このような機械的処理だけではなく、たとえば化学的処理や物理的処理によっても得ることができる。
【００９０】
そして本発明者の研究によれば、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂという関係が成立する場合に特に良好な耐被削材溶着性が得られることが認められている。より好ましくは、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに好ましくは０．６＞Ａ／Ｂである。
【００９１】
ここで上記面粗度Ｒａは、表面粗さを表す数値の一種であり、算術平均高さと呼ばれるものである（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）。その測定方法は特に限定されるものではなく、公知の測定方法がいずれも採用できる。たとえば、接触法（たとえば触針法等）であっても、非接触法（たとえばレーザー顕微鏡法等）であってもよく、またあるいは刃先交換型切削チップの断面を顕微鏡で直接観察する方法であってもよい。
【００９２】
＜刃先交換型切削チップの製造方法＞
本発明の刃先交換型切削チップの製造方法は、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップの製造方法であって、該本体上に基層を形成するステップと、該基層上に該基層と異なる色の使用状態表示層を形成するステップと、該本体の逃げ面上であって、かつコーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を少なくとも含む領域とすくい面とに対して、そこに形成されている上記使用状態表示層を除去するステップと、を含むことを特徴とするものである。
【００９３】
このような製造方法を採用することにより、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップであって、この使用状態表示層は、少なくとも１つの上記逃げ面上に形成され、この使用状態表示層が形成された逃げ面は前記コーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の上記基層上にこの使用状態表示層が形成されている刃先交換型切削チップを極めて生産効率良く製造することができる。
【００９４】
このように使用状態表示層１３は、刃先交換型切削チップ１の製造の際に一旦基層１２の上に形成されるが、その後領域Ａ１を少なくとも含む領域から取り除かれる。これにより、上記領域Ａ１と、それら以外の領域（使用状態表示層が除去されていない領域）との間で、上記のような大きな色コントラストを持った刃先交換型切削チップを製造することができる。
【００９５】
上記のように使用状態表示層１３を除去する方法としては、ブラスト法を採用することができる。ブラスト法を採用することにより、基層１２に対して圧縮残留応力を同時に付与することができるとともに、露出した基層１２の表面を平滑にする効果を得ることができる。なお、使用状態表示層１３を除去する方法として上記のようなブラスト法を採用せずブラシ法を採用することもできる。
【００９６】
さらに本発明の刃先交換型切削チップの製造方法は、上記領域Ａ１に対して、平滑性処理を施すステップ（上記使用状態表示層を除去するステップと同時に行なわれる場合を含む）を含むことができる。上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂという関係が成立するように、このような平滑性処理を施すことが好ましい。これにより、切削加工後の被削材の外観および表面平滑性を担保することが可能となるからである。
【００９７】
このような平滑性処理としては、上記のブラスト法の他、各種の化学的方法、物理的方法または機械的方法を採用することができる。たとえば、ブラスト法とともにブラシ法を併用することができる。
【００９８】
＜作用等＞
以上述べた刃先交換型切削チップ１は、図２に示すように未使用状態では無傷のままであるすくい面２および逃げ面３を有する。特に上記領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分はなお元の使用状態表示層１３の色を有し、それによって刃先稜線４（コーナー９を含む）が未使用であることを示す。たとえば、その領域Ａ２の全面または部分がＴｉＮでコーティングされている場合は、この領域Ａ２の使用状態表示層１３の部分は、未使用状態では輝く黄銅色（金色）になっている。これに対して上記領域Ａ１は基層１２であるＡｌ2Ｏ3が表面に露出し、刃先交換型切削チップの代表的な色である比較的黒ずんだ色またはほぼ黒色の外観を呈する。
【００９９】
以下の説明のために、刃先交換型切削チップ１は切削工具の工具本体に取付けられており、複数のコーナー９のうちのいずれか一のコーナーが最初に使用されるコーナーを成す場合を考える。切削工具が使用されると直ちにその一のコーナー９が被削材５に接触し、被削材５を切削加工し始める。特に、そのコーナー９の周辺部である領域Ａ１では基層１２により刃先交換型切削チップ１の摩耗は少ない。
【０１００】
ところが、そのコーナー９による切削が開始すると、このコーナー９に隣接する区域（領域Ａ１を除く領域Ａ２）の使用状態表示層１３が変色して比較的大きな初期変化を生じる。変色した区域では使用状態表示層１３とは別の色になり、場合によってはこれより遙かに黒ずんだ基層１２が見えるようになる。
【０１０１】
このため、図３に示すようにコーナー９に隣接して黒ずんで変色した変色区域１０が上記領域Ａ２の各々に生じる。この変色区域１０は直ちにかつ容易に識別され、注意喚起機能を示す。この変色は、上記のように基層１２が露出することにより生じるものの他、熱に原因する変化、たとえば、酸化現象の結果起こるものであっても良い。
【０１０２】
たとえば、図３に示したようにこのコーナー９に隣接する区域の使用状態表示層１３が、焼もどし色を呈することによって、ここに変色区域１０が形成される。これはコーナー９による被削材の切削加工の結果起こるコーナー近傍の温度上昇に由来するものである。
【０１０３】
刃先交換型切削チップ１を長時間の使用の後（切削位置を変更させた後）においては、図４に示す外観を呈するようになるが、最初の数分の切削作業の後に早くも図３に示す外観に達するから、たとえば一のコーナー９は既に使用されたが、別のコーナー９はまだ全く未使用であることを取扱者は一見して確認することができる。この別のコーナー９が初めて使用されると、図４に示す外観を呈する。この場合、この別のコーナー９に隣接する区域の使用状態表示層１３が変色し、変色区域１１を生じることによりこの別のコーナー９が使用されたことを示す。
【０１０４】
なお、図２〜４に示されている刃先交換型切削チップ１は、４個の使用可能なコーナー９を有するスローアウェイ刃先交換型切削チップである。この複数のコーナー９の内のどれが既に使用され、どれがまだ使用されていないかが使用状態表示層１３の色によって一目で分かる。従って、このような刃先交換型切削チップを装備した切削工具の保守は特に簡単に行なうことができる。
【０１０５】
上述のように、刃先交換型切削チップ１には、基層１２と使用状態表示層１３から成る複合のコーティング１４が施されている（図５）。なお、使用状態表示層は上記領域Ａ２に形成されるが、たとえばＩＳＯ規格ＳＮＧＮ１２０４０８等のような一般的な刃先交換型切削チップでは上面または底面がすくい面となり、「縦使い」等と呼ばれる前者以外の例外的な刃先交換型切削チップでは側面がすくい面となる。
【０１０６】
使用状態表示層１３は、隣接するコーナー９を短時間でも使用するとこの使用状態表示層１３に明瞭な痕跡が残って、この使用状態表示層１３が変色乃至は変質する。このように使用状態表示層１３は非常に敏感であるから、その下にある別色の層または材料（すなわち基層）が見えるようになることがある。このようにして使用状態表示層１３の作用により、明瞭な色コントラストまたは明るさコントラストが生じ、使用したコーナーを直ちに簡単に識別することができる。上記領域Ａ２の全面または部分にこのように摩擦的に不利かもしれないコーティングを施すことにより、これを上記領域Ａ１に施す場合よりも、被削材の外観および表面平滑性を害することがないため、この領域Ａ２の全面または部分を使用状態表示面として利用することが特に有利であることが判明した。
【実施例】
【０１０７】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０８】
＜実施例１＞
８７．１質量％のＷＣ、１．８質量％のＴｉＣ、２．０質量％のＴａＣ、１．０質量％のＮｂＣおよび８．１質量％のＣｏからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先稜線に対してＳｉＣブラシによる刃先処理（すくい面側から見て０．０５ｍｍ幅のホーニングを施す）を行なうことにより、切削チップＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＵＸ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が１６μｍ形成されており、２つの面がすくい面となり、４つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な稜となっている）を挟んで繋がるものであった。刃先稜線は、計８つ存在した。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な交点となっている）であり、このようなコーナーは計８つ存在した。
【０１０９】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．５μｍのＴｉＮ、４．６μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ法により形成）、２．２μｍのαアルミナ（α−Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．５μｍのＴｉＮをコーティングした（総膜厚７．８μｍ）。このコーティング（コーティングＮｏ．１とする）において、０．５μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と４．６μｍのＴｉＣＮと２．２μｍのαアルミナ（α−Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．５μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。
【０１１０】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１に代えて下記の表１に記載したコーティングＮｏ．２〜６をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
上記表１において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、コーティングＮｏ．６のＣｒＮ層を除き、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した（ＭＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成し、ＨＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＨＴ−ＣＶＤ法（成膜温度１０００℃）により形成した）。該ＣｒＮ層はイオンプレーティング法により形成した。
【０１１３】
そしてこれらのコーティングを施した本体に対して、公知のブラスト法（研磨材粒子：アルミナサンド１２０番（平均粒径１００μｍ）、圧力：０．３ＭＰａ）を用いて次の１１種類の処理方法Ａ〜Ｋを各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。
【０１１４】
（処理方法Ａ）
コーティングに対してブラスト法による処理を行なわなかった。したがって、本体の表面は、全面において使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈した。
【０１１５】
（処理方法Ｂ）
コーティングに対して、すくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、逃げ面の全面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、すくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図６参照。なお、図６では使用状態表示層１３がすくい面２の平坦部まで回り込むようにして形成されているが、そこまで回り込むことなく刃先処理面の手前で止まるようにして形成される場合も本処理方法の態様に含まれる。すなわち、本処理方法は刃先稜線の刃先処理面において使用状態表示層が形成される場合と形成されない場合の両者を含み、いずれの場合であっても同様の結果を示すものである）。
【０１１６】
（処理方法Ｃ）
コーティングに対して、逃げ面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、すくい面の全面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図７参照。なお、図７では使用状態表示層１３が逃げ面３の平坦部まで回り込むようにして形成されているが、そこまで回り込むことなく刃先処理面の手前で止まるようにして形成される場合も本処理方法の態様に含まれる。すなわち、本処理方法は刃先稜線の刃先処理面において使用状態表示層が形成される場合と形成されない場合の両者を含み、いずれの場合であっても同様の結果を示すものである）。
【０１１７】
（処理方法Ｄ）
図８に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に１．３８〜２．０５ｍｍの距離ｃをもってほぼ平行に広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。この領域Ａ１は、本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むものであり、その面積は６４.１ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。
【０１１８】
なお、上記刃先稜線からの距離ｃを１．３８〜２．０５ｍｍというように範囲をもって表示したのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその距離を一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。因みに、一般にノーズＲ２等分断面とよばれる、コーナーの角度を２等分した場合のその中心位置（以下Ｒ／２部位という）における上記距離ｃは１．４５ｍｍであった。なお、このようなＲ／２部位は複数存在するが、その全てのＲ／２部位において上記距離が完全に同一となるものではなく、上記の数値はそのうちの一つのＲ／２部位の数値を示すものである（以下の処理方法Ｅ〜Ｊおよび表面粗度の測定において同様の意味を示す）。
【０１１９】
また、面積は電子顕微鏡を用いた６００倍の観察により測定した（以下同じ）。
（処理方法Ｅ）
処理方法Ｄにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．６８〜１.３４ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０.７２ｍｍであり、領域Ａ１の面積は３０．３２ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄと同じ理由による。
【０１２０】
（処理方法Ｆ）
処理方法Ｄにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．３５〜０．５８ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．５０ｍｍであり、領域Ａ１の面積は４．１８ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄと同じ理由による。
【０１２１】
（処理方法Ｇ）
処理方法Ｄにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．０１〜０．２５ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．１４ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．５２ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄと同じ理由による。
【０１２２】
（処理方法Ｈ）
図９に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向の距離ｃ（０．４〜１．０２ｍｍ）を有し、かつ１つのコーナーから刃先稜線に沿って各々距離ａ（２．７ｍｍ）、距離ｂ（２．８ｍｍ）をもって広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。この領域Ａ１は、２つの逃げ面上に連続して形成され１つのコーナーを含むものであり、その面積は４．８ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。
【０１２３】
なお、上記刃先稜線からの距離ｃを０．４〜１．０２ｍｍというように範囲をもって表示したのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその距離ｃを一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。因みに、Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．５８ｍｍであった。
【０１２４】
（処理方法Ｉ）
処理方法Ｈにおいて、距離ａ、ｂおよびｃをそれぞれ５．３ｍｍ、１．０ｍｍおよび１．０１〜１．４３ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｈと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは１．２１ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１０．２ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｈと同じ理由による。
【０１２５】
（処理方法Ｊ）
処理方法Ｈにおいて、距離ａ、ｂおよびｃをそれぞれ０．９ｍｍ、１．０ｍｍおよび０．１〜０．４４ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｈと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．２１ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．９ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｈと同じ理由による。
【０１２６】
（処理方法Ｋ）
コーティングに対して、本体表面全面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、本体表面の全面（すくい面および逃げ面の両面）は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。
【０１２７】
このようにして、以下の表２〜表４に記載した６６種類の刃先交換型切削チップＮｏ．１〜Ｎｏ．６６を製造した。Ｎｏ．４、５、６、８、９、１５、１６、１７、１９、２０、２６、２７、２８、３０、３１、３７、３８、３９、４１、４２、４８、４９、５０、５２、５３、５９、６０、６１、６３および６４が本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。
【０１２８】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．１〜６６について、下記条件で旋削切削試験を行ない、被削材の面粗度と刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。また、３０分切削後の刃先への被削材の溶着状態、被削材加工面の状態、および刃先稜線（コーナーを含む、以下同じ）の使用状態の識別性をそれぞれ観察した。その結果を以下の表２〜表４に示す。なお、被削材の面粗度（Ｒｚ；ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）は、小さい数値のもの程、平滑性が良好であることを示し、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。また、刃先への被削材の溶着量が多い程、被削材の面粗度が悪化することを示し、被削材加工面の状態は鏡面に近い程、良好であることを示している。
【０１２９】
（旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４１５
切削速度：１２０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．１３ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．５ｍｍ
切削油：無し
切削時間：３０分
【０１３０】
【表２】
【０１３１】
【表３】
【０１３２】
【表４】
【０１３３】
表２〜表４中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＺｒＮが白金色であり、ＴｉＣＮはピンク色であり、ＣｒＮは銀色である。
【０１３４】
表２〜表４より明らかなように、本発明の実施例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり被削材の面粗度にも優れるものであった。なお、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、これらの本発明の実施例の刃先交換型切削チップではすべて０．８＞Ａ／Ｂであった（測定方法は後述のＮｏ．５についてのものと同様とした）。
【０１３５】
これに対して、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁し、被削材の面粗度も劣っていた。また、処理方法Ｃを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の上記刃先交換型切削チップと比較すれば相当程度被削材の溶着量は低減されていたが、すくい面において若干の溶着があった。処理方法Ｋを採用した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先稜線の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。処理方法Ｇおよび処理方法Ｊを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、使用状態表示層を除去した領域Ａ１の大きさが十分ではないために、被削材の刃先への溶着が確認され、被削材の加工面の状態（面光沢）が本発明の実施例の刃先交換型切削チップにより加工した被削材の面光沢に比し劣っていた。
【０１３６】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。なお、本実施例は、チップブレーカが形成されている刃先交換型切削チップの場合について示したが、チップブレーカが形成されていない刃先交換型切削チップに対しても有効である。
【０１３７】
一方さらに、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．５と同様の製造方法において、上記領域Ａ１に対してブラストの程度（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えてブラスト法による処理を実施し、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度Ｒａを表５のものとする本発明の刃先交換型切削チップＮｏ．５−２、Ｎｏ．５−３、Ｎｏ．５−４およびＮｏ．５−５を製造した。なお、面粗度Ｒａはレーザー顕微鏡（ＶＫ−８５１０、（株）キーエンス製）により測定した。測定箇所は上記Ｒ／２部位とし、上記領域Ａ１については刃先稜線からの垂直方向の距離ｃの１／２となる地点（すなわち領域Ａ１の中央部）とし、上記領域Ａ２については領域Ａ１と領域Ａ２の境界線から領域Ａ２側に垂直方向に上記距離ｃの１／２に等しくなる距離だけ入った地点とした。また、測定距離は１００μｍとした。
【０１３８】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．５、Ｎｏ．５−２、Ｎｏ．５−３、Ｎｏ．５−４およびＮｏ．５−５について上記と同条件による旋削切削試験を行ない、被削材の面粗度Ｒｚを上記と同様にして測定した。その結果を表５に示す。
【０１３９】
【表５】
【０１４０】
表５より明らかなように、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度ＲａをそれぞれＡμｍおよびＢμｍとした場合、Ａ／Ｂの値が小さくなる程被削材の面粗度Ｒｚはより良好なものとなった。
【０１４１】
これらの結果より、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍおよび領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとすることが有効であり、このＡ／Ｂの値をさらに小さくして、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに０．６＞Ａ／Ｂとすることがより有効となる。
【０１４２】
なお、コーティングＮｏ．６において、使用状態表示層としてＣｒＮに代えて公知のスパッタリング法を用いて金属Ｃｒまたは金属Ａｌを同膜厚でコーティングすることを除き他は全て同様にして刃先交換型切削チップを製造し、上記と同様の処理を行なうとともに同様の旋削切削試験を行なったところ、上記刃先交換型切削チップＮｏ．５６〜６６と同様の結果が得られることを確認した。なお、金属Ｃｒまたは金属Ａｌからなる使用状態表示層の色はいずれも銀色である。
【０１４３】
＜実施例２＞
８８．３質量％のＷＣ、１．７質量％のＴａＣおよび１０．０質量％のＣｏからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先稜線に対してＳｉＣブラシによる刃先処理（すくい面側から見て０．０５ｍｍ幅のホーニングを施す）を行なうことにより、切削チップＩＳＯ型番ＳＰＧＮ１２０４０８の形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が形成されておらず、１つの面がすくい面となり、４つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な稜となっている）を挟んで繋がるものであった。刃先稜線は、計４つ存在した。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な交点となっている）であり、このようなコーナーは計４つ存在した。なお、この本体の厚みは３.１８ｍｍであった。
【０１４４】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．４μｍのＴｉＮ、２．１μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ法により形成）、２．１μｍのαアルミナ（α−Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．５μｍのＴｉＮをコーティングした（総膜厚５．１μｍ）。このコーティング（コーティングＮｏ．７とする）において、０．４μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と２．１μｍのＴｉＣＮと２．１μｍのαアルミナ（α−Ａｌ2Ｏ3）が基層（黒色）であり、最外層の０．５μｍのＴｉＮが使用状態表示層（金色）である。
【０１４５】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．７に代えて下記の表６に記載したコーティングＮｏ．８〜１２をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。
【０１４６】
【表６】
【０１４７】
上記表６において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。またコーティングＮｏ．８〜９は、コーティングＮｏ．７と同様、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した。コーティングＮｏ．１０〜１２については、公知のＰＶＤ法により形成した。
【０１４８】
そして、このコーティングを施した本体のそれぞれに対して、実施例１と同じ処理方法Ａ〜ＣおよびＫを各々実施するとともに、下記の処理方法Ｌ〜Ｏを各々実施することにより、以下の表７および表８に記載した４８種類の刃先交換型切削チップＮｏ．１０１〜Ｎｏ．１４８を製造した。Ｎｏ．１０４、１０５、１０７、１１２、１１３、１１５、１２０、１２１、１２３、１２８、１２９、１３１、１３６、１３７、１３９、１４４、１４５および１４７が本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。
【０１４９】
（処理方法Ｌ）
図１０に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に０．２９〜０．９４ｍｍの距離ｘをもってほぼ平行に広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法（実施例１と同じ条件）により除去した。この領域Ａ１は、本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むものであり、その面積は３３．４ｍｍ2であった（測定方法は実施例１に同じ、以下同様）。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．７の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．７の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。
【０１５０】
なお、上記刃先稜線からの距離ｘを０．２９〜０．９４ｍｍというように範囲をもって表示したのは、上記実施例１の処理方法Ｄと同じ理由による。因みに、Ｒ／２部位（実施例１に同じ）における上記距離ｘは０．４０ｍｍであった。なお、このようなＲ／２部位は複数存在するが、その全てのＲ／２部位において上記距離が完全に同一となるものではなく、上記の数値はそのうちの一つのＲ／２部位の数値を示すものであることは、実施例１と同じである（以下の処理方法Ｍ〜Ｏおよび表面粗度の測定において同様の意味を示す）。
【０１５１】
（処理方法Ｍ）
処理方法Ｌにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｘを０．０６〜０．４ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｌと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｘは０.２８ｍｍであり、領域Ａ１の面積は８．１６ｍｍ2であった。なお、上記距離ｘを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｌと同じ理由による。
【０１５２】
（処理方法Ｎ）
処理方法Ｌにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｘを０．０１〜０．１６ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｌと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｘは０.０９ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．９ｍｍ2であった。なお、上記距離ｘを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｌと同じ理由による。
【０１５３】
（処理方法Ｏ）
図１１に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に０．２〜１．２ｍｍの距離ｘをもってほぼ平行に広がるとともに、Ｒ／２部位において２つの逃げ面が交差する稜に沿いかつ距離ｙ、ｚがそれぞれ０.２〜１.２ｍｍとなるようにして広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法（処理方法Ｌと同じ条件）により除去した。この領域Ａ１は、刃先稜線に沿って本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むとともに、各コーナーにおいては２つの逃げ面が交差する稜に沿って一定の広がりを有するようにして形成されるものであり、その面積は３８．２ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．７の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．７の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。なお、上記の距離ｘ、距離ｙおよび距離ｚをそれぞれ０．２〜１．２ｍｍというように範囲をもって表示したのは、処理方法Ｌと同じ理由による。
【０１５４】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．１０１〜１４８について、下記条件でフライス切削試験を行ない、被削材の面粗度と刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。その結果を以下の表７および表８に示す。被削材の面粗度（Ｒｚ；ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）は、小さい数値のもの程、平滑性が良好であることを示し、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。
【０１５５】
（フライス切削試験の条件）
被削材：ＦＣＤ４５０
切削速度：１４５ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２８ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．０ｍｍ
切削油：無し
切削距離：１０ｍ
カッター：ＤＰＧ４１６０Ｒ（住友電工ハードメタル（株）製）
上記カッターへの刃先交換型切削チップの取付け数は１枚とした。このため、カッター１回転当りの送りと、一刃当りの送りは一致するものであった。
【０１５６】
【表７】
【０１５７】
【表８】
【０１５８】
表７および表８中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。
【０１５９】
表７および表８より明らかなように、本発明の実施例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線（コーナーを含む、以下同じ）の使用状態の判別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり被削材の面粗度にも優れるものであった。なお、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、これらの本発明の実施例の刃先交換型切削チップではすべて０．８＞Ａ／Ｂであった（測定方法は実施例１と同様とした。ただし、処理方法Ｏを実施したものについての測定箇所は、上記領域Ａ１については上記Ｒ／２部位において垂直方向の距離ｘがコーナーから１．５ｍｍとなる地点とし、上記領域Ａ２については上記領域Ａ１の測定箇所から水平方向に領域Ａ１と領域Ａ２の境界線から領域Ａ２側に０．７ｍｍの距離だけ入った地点とした）。
【０１６０】
これに対して、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁し、被削材の面粗度も劣っていた。また、処理方法Ｃを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の上記刃先交換型切削チップと比較すれば相当程度被削材の溶着量は低減されていたが、すくい面において若干の溶着があった。処理方法Ｋを採用した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先稜線の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。処理方法Ｎを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、使用状態表示層を除去した領域Ａ１の大きさが十分ではないために、被削材の刃先への溶着が確認され、被削材の加工面の状態（面光沢）が本発明の実施例の刃先交換型切削チップにより加工した被削材の面光沢に比し劣っていた。
【０１６１】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０１６２】
一方、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．１０４と同様の製造方法において、上記領域Ａ１に対してブラストの処理条件（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えることにより異なったブラスト法による処理を実施することにより、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度Ｒａを表９のものとする本発明の刃先交換型切削チップＮｏ．１０４−２、Ｎｏ．１０４−３、Ｎｏ．１０４−４およびＮｏ．１０４−５を製造した。なお、面粗度Ｒａは実施例１と同様にして測定した。
【０１６３】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．１０４、Ｎｏ．１０４−２、Ｎｏ．１０４−３、Ｎｏ．１０４−４およびＮｏ．１０４−５について下記の条件によるフライス切削試験を行ない、被削材の面粗度Ｒｚを上記と同様にして測定した。その結果を表９に示す。
【０１６４】
（フライス切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４１５
切削速度：２２０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２８ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．０ｍｍ
切削油：無し
切削距離：０．１ｍ
【０１６５】
【表９】
【０１６６】
表９より明らかなように、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度ＲａをそれぞれＡμｍおよびＢμｍとした場合、Ａ／Ｂの値が小さくなる程被削材の面粗度Ｒｚはより良好なものとなった。
【０１６７】
これらの結果より、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍおよび領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとすることが有効であり、このＡ／Ｂの値をさらに小さくして、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに０．６＞Ａ／Ｂとすることがより有効となる。
【０１６８】
＜実施例３＞
２．５質量％のＴｉＣ、１．０質量％のＴａＣ、１．０質量％のＮｂＣ、７．５質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先稜線に対してＳｉＣブラシによる刃先処理（すくい面側から見て０．０５ｍｍ幅のホーニングを施す）を行なうことにより、切削チップＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＵＸ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が１２μｍ形成されており、２つの面がすくい面となり、４つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な稜となっている）を挟んで繋がるものであった。刃先稜線は、計８つ存在した。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な交点となっている）であり、このようなコーナーは計８つ存在した。
【０１６９】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．２μｍのＴｉＮ、３．９μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ法により形成）、２．５μｍのκアルミナ（κ−Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．３μｍのＴｉＮをコーティングした。このコーティング（コーティングＮｏ．１３とする）において、０．２μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と３．９μｍのＴｉＣＮと２．５μｍのκアルミナ（κ−Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．３μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。
【０１７０】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１３に代えて下記の表１０に記載したコーティングＮｏ．１４〜１７をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。
【０１７１】
【表１０】
【０１７２】
上記表１０において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した（ＭＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成し、ＨＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＨＴ−ＣＶＤ法（成膜温度１０００℃）により形成した）。
【０１７３】
そしてこれらのコーティングを施した本体に対して、公知の湿式ブラスト法（研磨材粒子：アルミナサンド１２０番（平均粒径１００μｍ）、圧力：０．２ＭＰａ）を用いて次の１１種類の処理方法Ａ〜Ｋを各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。
【０１７４】
（処理方法Ａ）、（処理方法Ｂ）、（処理方法Ｃ）、（処理方法Ｋ）はそれぞれ実施例１と同じ処理方法を実施し、それ以外の処理方法は以下の通りである。
【０１７５】
（処理方法Ｄ２）
図８に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に１．３５〜２．０７ｍｍの距離ｃをもって刃先稜線に対してほぼ平行に広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。この領域Ａ１は、本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むものであり、その面積は６３.５ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。
【０１７６】
なお、上記刃先稜線からの距離ｃを１．３５〜２．０７ｍｍというように範囲をもって表示したのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその距離を一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。因みに、Ｒ／２部位における上記距離ｃは１．４３ｍｍであった。なお、このようなＲ／２部位は複数存在するが、その全てのＲ／２部位において上記距離が完全に同一となるものではなく、上記の数値はそのうちの一つのＲ／２部位の数値を示すものである（以下の処理方法Ｅ２〜Ｊ２および表面粗度の測定において同様の意味を示す）。
【０１７７】
また、面積は電子顕微鏡を用いた６００倍の観察により測定した（以下同じ）。
（処理方法Ｅ２）
処理方法Ｄ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．６９〜１.３５ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０.７５ｍｍであり、領域Ａ１の面積は３０．６８ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄ２と同じ理由による。
【０１７８】
（処理方法Ｆ２）
処理方法Ｄ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．３６〜０．５７ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．５１ｍｍであり、領域Ａ１の面積は４．１３ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄ２と同じ理由による。
【０１７９】
（処理方法Ｇ２）
処理方法Ｄ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．０１〜０．２４ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．１３ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．５４ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄ２と同じ理由による。
【０１８０】
（処理方法Ｈ２）
図９に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向の距離ｃ（０．２〜１．０４ｍｍ）を有し、かつ１つのコーナーから刃先稜線に沿って各々距離ａ（２．６ｍｍ）、距離ｂ（２．９ｍｍ）をもって広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。この領域Ａ１は、２つの逃げ面上に連続して形成され１つのコーナーを含むものであり、その面積は４．７ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。
【０１８１】
なお、上記刃先稜線からの距離ｃを０．２〜１．０４ｍｍというように範囲をもって表示したのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその距離ｃを一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。因みに、Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．５７ｍｍであった。
【０１８２】
（処理方法Ｉ２）
処理方法Ｈ２において、距離ａ、ｂおよびｃをそれぞれ５．２ｍｍ、１．１ｍｍおよび１．０２〜１．３５ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｈ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは１．２２ｍｍであり、領域Ａ１の面積は９．８ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｈ２と同じ理由による。
【０１８３】
（処理方法Ｊ２）
処理方法Ｈ２において、距離ａ、ｂおよびｃをそれぞれ０．８ｍｍ、１．０ｍｍおよび０．１〜０．３５ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｈ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．１８ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．７ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｈ２と同じ理由による。
【０１８４】
このようにして、以下の表１１〜表１３に記載した５５種類の刃先交換型切削チップＮｏ．２０１〜Ｎｏ．２５５を製造した。各表の左欄に「＊」を付したものが本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＺｒＮが白金色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。
【０１８５】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．２０１〜２５５について、下記条件で連続旋削切削試験を行ない、刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。また、１５分切削後の刃先への被削材の溶着状態、被削材加工面の状態、および刃先稜線（コーナーを含む、以下同じ）の使用状態の識別性をそれぞれ観察した。その結果を以下の表１１〜表１３に示す。なお、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。また、刃先への被削材の溶着量が多い程、被削材の面粗度が悪化することを示し、被削材加工面の状態は鏡面に近い程、良好であることを示している。
【０１８６】
（連続旋削切削試験の条件）
被削材：Ｓ３５Ｃ丸棒
切削速度：２４０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
切削油：水溶性油
切削時間：１５分
【０１８７】
【表１１】
【０１８８】
【表１２】
【０１８９】
【表１３】
【０１９０】
なお、表１１〜１３の残留応力は、図１２（本実施例の刃先交換型切削チップのすくい面のコーナー付近の概略拡大平面図である）のスポットＳ（平坦面に位置しその平坦面の垂直方向から見て直径０．５ｍｍのもの）に対して測定したものであり、１つのすくい面に対して４つ存在するコーナーの各コーナー毎にこのスポットＳは同様に存在するため、残留応力はそれら４箇所の平均値とした。具体的測定方法は、上述のＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法を採用し、コーティングＮｏ．１３を被覆したものについてはκ−Ａｌ2Ｏ3層を測定し、コーティングＮｏ．１４〜１７を被覆したものについてはα−Ａｌ2Ｏ3層を測定した（実施例／比較例共通）。
【０１９１】
なお、この測定領域（図１２のスポットＳ）は、すくい面の切削に関与する領域であり、実施例のものはいずれもその領域において基層が表面に露出しており、その基層の最上層の残留応力を測定したものである。
【０１９２】
表１１〜表１３より明らかなように、本発明の実施例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであった。
【０１９３】
これに対して、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁した。また、処理方法Ｃを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の上記刃先交換型切削チップと比較すれば相当程度被削材の溶着量は低減されていたが、すくい面において若干の溶着があった。処理方法Ｋを採用した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先稜線の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。処理方法Ｇ２および処理方法Ｊ２を採用した比較例の刃先交換型切削チップは、使用状態表示層を除去した領域Ａ１の大きさが十分ではないために、被削材の刃先への溶着が確認され、被削材の加工面の状態（面光沢）が本発明の実施例の刃先交換型切削チップにより加工した被削材の面光沢に比し劣っていた。
【０１９４】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０１９５】
一方、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．２１５と同様の製造方法において、上記領域Ａ１およびすくい面に対してブラストの処理条件（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えることにより異なったブラスト法による処理を実施したり、あるいはブラスト法に代えてブラシ法（＃８００のＳｉＣブラシ使用）による処理を実施することにより、Ｎｏ．２１５−２〜Ｎｏ．２１５−５の刃先交換型切削チップを得た。すなわち、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．２１５およびＮｏ．２１５−２〜Ｎｏ．２１５−５は、上記領域Ａ１およびすくい面において異なった残留応力を有している。なお、この残留応力は、上記と同様（すなわち図１２のスポットＳを測定領域とするもの）にして測定した。その結果を表１４に示す。
【０１９６】
また同様にして、刃先交換型切削チップＮｏ．２１９、Ｎｏ．２４９、Ｎｏ．２５３についても、上記領域Ａ１およびすくい面において異なった残留応力を付与した、以下の表１４に示す刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．２１９−２、Ｎｏ．２４９−２〜Ｎｏ．２４９−５、Ｎｏ．２５３−２）を得た。
【０１９７】
そして、これらの刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．２１５、２１９、２４９、２５３を含む）および比較用として刃先交換型切削チップＮｏ．２１２、Ｎｏ．２４５について（これらのＮｏ．２１２、２１５、２１９、２４５、２４９、２５３についても上記と同様にして残留応力を測定した）、上記と同条件による連続旋削切削試験を行ない逃げ面摩耗量を測定するとともに、以下の条件による断続旋削切削試験を行ない刃先欠損率を測定した（刃先欠損率は２０切れ刃（コーナー）について試験を実施し、刃先欠損を生じているコーナー数を２０切れ刃に対する百分率で示したものである）。それらの結果を以下の表１４に示す。この刃先欠損率が低いもの程、靭性（耐欠損性）に優れていることを示している。
【０１９８】
（断続旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４４０（４本溝入り丸棒）
切削速度：９５ｍ／ｍｉｎ
切込み：２．０ｍｍ
送り：０．４２ｍｍ／ｒｅｖ．
湿式／乾式：乾式
切削時間：１分
【０１９９】
【表１４】
【０２００】
表１４より明らかなように、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において、基層を構成する少なくとも一層が圧縮残留応力を有すると優れた靭性が示されることが分かる。しかも、この圧縮残留応力が大きくなる程より優れた靭性が示される。
【０２０１】
なお、表１４中「＊」の印を付したものが実施例であるが、各実施例のものは刃先に被削材が溶着することもなく、また被削材表面も良好な光沢を示すものであったのに対して、各比較例は刃先への被削材の溶着が顕著であり、被削材加工面も全く光沢を有しなかった。
【０２０２】
また、刃先交換型切削チップＮｏ．２１５−２、２４９−２は、逃げ面摩耗量の低減、被削材の溶着防止あるいは被削材加工面の光沢向上には効果を有したが、靭性を大幅に改善することはできなかった。すなわち、刃先交換型切削チップの刃先靭性の向上は、被削材の溶着を防止することによってもある程度の効果を得ることは可能であるが、上記のような刃先の特定部位に圧縮残留応力を付与することにより刃先の靭性を飛躍的に向上できることが明らかとなった。
【０２０３】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０２０４】
一方さらに、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．２４９と同様の製造方法において、上記領域Ａ１に対してブラストの程度（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えてブラスト法による処理を実施し、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度Ｒａを表１５のものとする本発明の刃先交換型切削チップＮｏ．２４９−６、Ｎｏ．２４９−７、Ｎｏ．２４９−８およびＮｏ．２４９−９を製造した（いずれの刃先交換型切削チップも本発明の実施例である）。なお、面粗度Ｒａはレーザー顕微鏡（ＶＫ−８５１０、（株）キーエンス製）により測定した。測定箇所は上記Ｒ／２部位とし、上記領域Ａ１については刃先稜線からの垂直方向の距離ｃの１／２となる地点（すなわち領域Ａ１の中央部）とし、上記領域Ａ２については領域Ａ１と領域Ａ２の境界線から領域Ａ２側に垂直方向に上記距離ｃの１／２に等しくなる距離だけ入った地点とした。また、測定距離は１００μｍとした。なお、残留応力は、上記と同様（すなわち図１２のスポットＳを測定領域とするもの）にして測定した。
【０２０５】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．２４９、Ｎｏ．２４９−６、Ｎｏ．２４９−７、Ｎｏ．２４９−８およびＮｏ．２４９−９について上記と同条件による連続旋削切削試験を行ない、試験開始１分後の被削材の面粗度Ｒｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）を上記実施例１と同様にして測定するとともに、上記と同様にして逃げ面摩耗量および刃先欠損率（断続旋削切削試験による）を測定した。それらの結果を表１５に示す。
【０２０６】
【表１５】
【０２０７】
表１５より明らかなように、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度ＲａをそれぞれＡμｍおよびＢμｍとした場合、Ａ／Ｂの値が小さくなる程被削材の面粗度Ｒｚはより良好なものとなった。
【０２０８】
これらの結果より、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍおよび領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとすることが有効であり、このＡ／Ｂの値をさらに小さくして、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに０．６＞Ａ／Ｂとすることがより有効となる。
【０２０９】
また、付与された圧縮残留応力が大きくなる程、良好な刃先欠損率を示した。
なお、本実施例は、チップブレーカが形成されている刃先交換型切削チップの場合について示したが、チップブレーカが形成されていない刃先交換型切削チップに対しても有効である。
【０２１０】
＜実施例４＞
０．５質量％のＴａＣ、１０．０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先稜線に対してＳｉＣブラシによる刃先処理（すくい面側から見て０．０５ｍｍ幅のホーニングを施す）を行なうことにより、切削チップＳＥＭＴ１３Ｔ３ＡＧＳＮ−Ｇ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が形成されておらず、１つの面がすくい面となり、４つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な稜となっている）を挟んで繋がるものであった。刃先稜線は、計４つ存在した。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な交点となっている）であり、このようなコーナーは計４つ存在した。
【０２１１】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．３μｍのＴｉＮ、３．１μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ法により形成）、１．４μｍのκアルミナ（κ−Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．３μｍのＴｉＮをコーティングした。このコーティング（コーティングＮｏ．１８とする）において、０．３μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と３．１μｍのＴｉＣＮと１．４μｍのκアルミナ（κ−Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．３μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。
【０２１２】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１８に代えて下記の表１６に記載したコーティングＮｏ．１９〜２２をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。
【０２１３】
【表１６】
【０２１４】
上記表１６において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した（ＭＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成し、ＨＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＨＴ−ＣＶＤ法（成膜温度１０００℃）により形成した）。
【０２１５】
そしてこれらのコーティングを施した本体に対して、公知の湿式ブラスト法（研磨材粒子：アルミナサンド１２０番（平均粒径１００μｍ）、圧力：０．２ＭＰａ）を用いて次の８種類の処理方法を各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。
【０２１６】
（処理方法Ａ）、（処理方法Ｂ）、（処理方法Ｃ）、（処理方法Ｋ）はそれぞれ実施例１と同じ処理方法を実施し、それ以外の処理方法は以下の通りである。
【０２１７】
（処理方法Ｌ２）
図１０に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に０．２８〜０．９３ｍｍの距離ｘをもって刃先稜線に対してほぼ平行に広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法（実施例１と同じ条件）により除去した。この領域Ａ１は、本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むものであり、その面積は３３．１ｍｍ2であった（測定方法は実施例１に同じ、以下同様）。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。
【０２１８】
なお、上記刃先稜線からの距離ｘを０．２８〜０．９３ｍｍというように範囲をもって表示したのは、上記実施例１の処理方法Ｄと同じ理由による。因みに、Ｒ／２部位（実施例１に同じ）における上記距離ｘは０．３９ｍｍであった。なお、このようなＲ／２部位は複数存在するが、その全てのＲ／２部位において上記距離が完全に同一となるものではなく、上記の数値はそのうちの一つのＲ／２部位の数値を示すものであることは、実施例１と同じである（以下の処理方法Ｍ２〜Ｏ２において同様の意味を示す）。
【０２１９】
（処理方法Ｍ２）
処理方法Ｌ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｘを０．０５〜０．４１ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｌ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｘは０.２７ｍｍであり、領域Ａ１の面積は８．１５ｍｍ2であった。なお、上記距離ｘを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｌ２と同じ理由による。
【０２２０】
（処理方法Ｎ２）
処理方法Ｌ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｘを０．０１〜０．１７ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｌ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｘは０.０９ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．８ｍｍ2であった。なお、上記距離ｘを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｌ２と同じ理由による。
【０２２１】
（処理方法Ｏ２）
図１１に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に０．２〜１．３ｍｍの距離ｘをもって刃先稜線に対してほぼ平行に広がるとともに、Ｒ／２部位において２つの逃げ面が交差する稜に沿いかつ距離ｙ、ｚがそれぞれ０.２〜１.３ｍｍとなるようにして広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法（処理方法Ｌ２と同じ条件）により除去した。この領域Ａ１は、刃先稜線に沿って本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むとともに、各コーナーにおいては２つの逃げ面が交差する稜に沿って一定の広がりを有するようにして形成されるものであり、その面積は３８．１ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。なお、上記の距離ｘ、距離ｙおよび距離ｚをそれぞれ０．２〜１．３ｍｍというように範囲をもって表示したのは、処理方法Ｌ２と同じ理由による。
【０２２２】
このようにして、以下の表１７〜表１８に記載した４０種類の刃先交換型切削チップＮｏ．３０１〜Ｎｏ．３４０を製造した。各表の左欄に「＊」を付したものが本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＺｒＮが白金色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。
【０２２３】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．３０１〜３４０について、下記条件でフライス切削試験を行ない、刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。また、１ｍ切削後の刃先への被削材の溶着状態、被削材加工面の状態、および刃先稜線（コーナーを含む、以下同じ）の使用状態の識別性をそれぞれ観察した。その結果を以下の表１７〜表１８に示す。なお、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。また、刃先への被削材の溶着量が多い程、被削材の面粗度が悪化することを示し、被削材加工面の状態は鏡面に近い程、良好であることを示している。
【０２２４】
（フライス切削試験の条件）
被削材：ＳＫＤ１１ブロック材
切削速度：１７２ｍ／ｍｉｎ
送り：０．１６ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
切削油：水溶性油
切削長：１ｍ
カッター：ＷＧＣ４１６０Ｒ（住友電工ハードメタル（株）製）
上記カッターへの刃先交換型切削チップの取付け数は１枚とした。このため、カッター１回転当りの送りと、一刃当りの送りは一致するものであった。
【０２２５】
【表１７】
【０２２６】
【表１８】
【０２２７】
なお、表１７〜表１８の残留応力は、図１３（本実施例の刃先交換型切削チップのすくい面のコーナー付近の概略拡大平面図である）のスポットＴ（平坦面に位置しその平坦面の垂直方向から見て直径０．５ｍｍのもの）に対して測定したものであり、すくい面に４つ存在するコーナーの各コーナー毎にこのスポットＴは同様に存在するため、残留応力はそれら４箇所の平均値とした。具体的測定方法は、上述のＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法を採用し、コーティングＮｏ．１８を被覆したものについてはκ−Ａｌ2Ｏ3層を測定し、コーティングＮｏ．１９〜２２を被覆したものについてはα−Ａｌ2Ｏ3層を測定した（実施例／比較例共通）。
【０２２８】
なお、この測定領域（図１３のスポットＴ）は、すくい面の切削に関与する領域であり、実施例のものはいずれもその領域において基層が表面に露出しており、その基層の最上層の残留応力を測定したものである。
【０２２９】
表１７〜表１８より明らかなように、本発明の実施例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであった。
【０２３０】
これに対して、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁した。また、処理方法Ｃを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の上記刃先交換型切削チップと比較すれば相当程度被削材の溶着量は低減されていたが、すくい面において若干の溶着があった。処理方法Ｋを採用した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先稜線の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。処理方法Ｎ２を採用した比較例の刃先交換型切削チップは、使用状態表示層を除去した領域Ａ１の大きさが十分ではないために、被削材の刃先への溶着が確認され、被削材の加工面の状態（面光沢）が本発明の実施例の刃先交換型切削チップにより加工した被削材の面光沢に比し劣っていた。
【０２３１】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０２３２】
一方、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．３１２と同様の製造方法において、上記領域Ａ１およびすくい面に対してブラストの処理条件（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えることにより異なったブラスト法による処理を実施したり、あるいはブラスト法に代えてブラシ法（＃８００のＳｉＣブラシ使用）による処理を実施することにより、Ｎｏ．３１２−２〜Ｎｏ．３１２−５の刃先交換型切削チップを得た。すなわち、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．３１２およびＮｏ．３１２−２〜Ｎｏ．３１２−５は、上記領域Ａ１およびすくい面において異なった残留応力を有している。なお、この残留応力は、上記と同様（図１３のスポットＴを測定領域とするもの）にして測定した。その結果を表１９に示す。
【０２３３】
また同様にして、刃先交換型切削チップＮｏ．３１５、Ｎｏ．３３７、ＮＯ．３３９についても、上記領域Ａ１およびすくい面において異なった残留応力を付与した、以下の表１９に示す刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．３１５−２、Ｎｏ．３３７−２〜Ｎｏ．３３７−５、Ｎｏ．３３９−２）を得た。
【０２３４】
そして、これらの刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．３１２、３１５、３３７、３３９を含む）および比較用として刃先交換型切削チップＮｏ．３０９、Ｎｏ．３３３について（これらのＮｏ．３０９、３１２、３１５、３３３、３３７、３３９についても上記と同様にして残留応力を測定した）、上記と同条件によるフライス切削試験を行ない逃げ面摩耗量を測定するとともに、以下の条件による断続旋削切削試験（カッターに刃先交換型切削チップを１枚だけ取り付けて実施）を行ない刃先欠損率を測定した（刃先欠損率は２０切れ刃（コーナー）について試験を実施し、刃先欠損を生じているコーナー数を２０切れ刃に対する百分率で示したものである）。それらの結果を以下の表１９に示す。この刃先欠損率が低いもの程、靭性（耐欠損性）に優れていることを示している。
【０２３５】
（断続旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４３５（ブロック材３枚重ね）
切削速度：１６０ｍ／ｍｉｎ
切込み：２．０ｍｍ
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ．
湿式／乾式：乾式
切削距離：０．５ｍ
【０２３６】
【表１９】
【０２３７】
表１９より明らかなように、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において、基層を構成する少なくとも一層が圧縮残留応力を有すると優れた靭性が示されることが分かる。しかも、この圧縮残留応力が大きくなる程より優れた靭性が示される。
【０２３８】
なお、表１９中「＊」の印を付したものが実施例であるが、各実施例のものは刃先に被削材が溶着することもなく、また被削材表面も良好な光沢を示すものであったのに対して、各比較例は刃先への被削材の溶着が顕著であり、被削材加工面も全く光沢を有しなかった。
【０２３９】
また、刃先交換型切削チップＮｏ．３１２−２、３３７−２は、逃げ面摩耗量の低減、被削材の溶着防止あるいは被削材加工面の光沢向上には効果を有したが、靭性を大幅に改善することはできなかった。すなわち、刃先交換型切削チップの刃先靭性の向上は、被削材の溶着を防止することによってもある程度の効果を得ることは可能であるが、上記のような刃先の特定部位に圧縮残留応力を付与することにより刃先の靭性を飛躍的に向上できることが明らかとなった。
【０２４０】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０２４１】
一方さらに、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．３３７と同様の製造方法において、上記領域Ａ１に対してブラストの程度（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えてブラスト法による処理を実施し、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度Ｒａを表２０のものとする本発明の刃先交換型切削チップＮｏ．３３７−６、Ｎｏ．３３７−７、Ｎｏ．３３７−８およびＮｏ．３３７−９を製造した（いずれの刃先交換型切削チップも本発明の実施例である）。なお、面粗度Ｒａはレーザー顕微鏡（ＶＫ−８５１０、（株）キーエンス製）により測定した。測定箇所は上記Ｒ／２部位とし、上記領域Ａ１については刃先稜線からの垂直方向の距離ｘの１／２となる地点（すなわち領域Ａ１の中央部）とし、上記領域Ａ２については領域Ａ１と領域Ａ２の境界線から領域Ａ２側に垂直方向に上記距離ｘの１／２に等しくなる距離だけ入った地点とした。また、測定距離は１００μｍとした。なお、残留応力は、上記と同様（すなわち図１３のスポットＴを測定領域とするもの）にして測定した。
【０２４２】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．３３７、Ｎｏ．３３７−６、Ｎｏ．３３７−７、Ｎｏ．３３７−８およびＮｏ．３３７−９について上記と同条件によるフライス切削試験を行ない、試験開始０．１ｍの被削材の面粗度Ｒｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）を上記実施例１と同様にして測定するとともに、上記と同様にして逃げ面摩耗量および刃先欠損率（断続旋削切削試験による）を測定した。それらの結果を表２０に示す。
【０２４３】
【表２０】
【０２４４】
表２０より明らかなように、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度ＲａをそれぞれＡμｍおよびＢμｍとした場合、Ａ／Ｂの値が小さくなる程被削材の面粗度Ｒｚはより良好なものとなった。
【０２４５】
これらの結果より、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍおよび領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとすることが有効であり、このＡ／Ｂの値をさらに小さくして、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに０．６＞Ａ／Ｂとすることがより有効となる。
【０２４６】
また、付与された圧縮残留応力が大きくなる程、良好な刃先欠損率を示した。
なお、本実施例は、チップブレーカが形成されている刃先交換型切削チップの場合について示したが、チップブレーカが形成されていない刃先交換型切削チップに対しても有効である。
【０２４７】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【０２４８】
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特許請求の範囲によって示され、特許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。
【符号の説明】
【０２４９】
１ 刃先交換型切削チップ、２ すくい面、３ 逃げ面、４ 刃先稜線、５ 被削材、６ 切り屑、７ 貫通孔、８ 本体、９ コーナー、１０，１１ 変色区域、１２ 基層、１３ 使用状態表示層、１４ コーティング。
【技術分野】
【０００１】
本発明は切削加工用の切削工具に使用される刃先交換型切削チップおよびその製造方法に関する。より詳細には、ドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用およびクランクシャフトのピンミーリング加工用等として特に有用な刃先交換型切削チップおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋削加工用工具やフライス加工用工具は、単数または複数の刃先交換型切削チップを備えている。図１に示したように、このような刃先交換型切削チップ１は、切削加工時において被削材５の切り屑６を持ち上げる側に存在するすくい面２と、被削材自体に対面する側に存在する逃げ面３とを有し、このすくい面２と逃げ面３とは刃先稜線４を挟んで繋がり、この刃先稜線４は被削材５を切削する中心的作用点となっている。
【０００３】
このような刃先交換型切削チップは、工具寿命に達すると刃先を交換しなければならない。この場合、刃先稜線が１個のみのチップでは、そのチップ自体を交換しなければならない。しかし、複数の刃先稜線を持つ刃先交換型切削チップは同じ座面で何回も向きを変え、すなわち、未使用の刃先稜線を切削位置に設置するようにして、既使用の切削位置とは別の切削位置で使用することができる。場合によっては、刃先稜線を別の座面に付け直してここで未使用の刃先稜線を利用することもできる。
【０００４】
ところが切削作業現場では、刃先稜線をまだ使用していないのに刃先交換型切削チップが取り替えられたり向きを変えられたりする場合がある。これは刃先交換または刃先稜線の方向転換の際に使用済の刃先稜線か未使用の刃先稜線かが認識されないのが原因である。したがって、この操作は刃先稜線が未使用であるか使用済であるかを十分に確認した上で行なう必要がある。
【０００５】
使用済の刃先稜線を容易に識別する方法として、逃げ面とすくい面とにおいて色を変えた刃先交換型切削チップが提案されている（特開２００２−１４４１０８号公報（特許文献１））。具体的には、この刃先交換型切削チップは、本体上に減摩被膜と呼ばれる耐摩耗性の基層を形成し、逃げ面上に摩耗し易い材料からなる使用状態表示層を形成した構成を有している。
【０００６】
しかしながら、このような構成を有する刃先交換型切削チップにおいては、刃先稜線が使用済か否かの注意を喚起する作用は有するものの、逃げ面上に形成された使用状態表示層が被削材と溶着しやすく、このため被削材表面に使用状態表示層が溶着したり、使用状態表示層に被削材が溶着して凹凸状態となった刃先で切削加工が施されるため、切削後の被削材の外観および表面平滑性を害するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１４４１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、被削材の外観や表面平滑性を害することなく注意喚起機能を有効に示すことができる刃先交換型切削チップおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために、切削加工時における刃先交換型切削チップと被削材との接触状態を鋭意研究したところ、図１に示したように刃先交換型切削チップ１の刃先稜線４が被削材５に接し、そのすくい面２が切り屑６側に位置するのに対し、逃げ面３が被削材５と対面し、その逃げ面３上の特定部位において被削材５の溶着が顕著に生じるとの知見を得、この知見に基づきさらに研究を重ねることによりついに本発明を完成させるに至ったものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップであって、この本体は、少なくとも１つのすくい面と、少なくとも２つの逃げ面と、少なくとも１つの刃先稜線と、少なくとも１つのコーナーとを有し、該逃げ面と該すくい面とは、該刃先稜線を挟んで繋がり、該コーナーは、２つの上記逃げ面と１つの上記すくい面とが交差する交点であり、該基層は、上記使用状態表示層と異なった色を呈し、この使用状態表示層は、少なくとも１つの上記逃げ面上に形成され、この使用状態表示層が形成された逃げ面は、上記コーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の上記基層上にこの使用状態表示層が形成されていることを特徴とする刃先交換型切削チップに係る。
【００１１】
ここで、上記領域Ａ１および上記すくい面は、上記基層が表面に露出しており、かつその露出している基層を構成する少なくとも一層は、上記領域Ａ１または上記すくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において圧縮残留応力を有していることが好ましく、その圧縮残留応力は、その絶対値が０.１ＧＰａ以上の応力であることが好ましい。
【００１２】
ここで、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとなることが好ましい。また、上記刃先交換型切削チップは、複数の刃先稜線を有することができる。
【００１３】
また、上記使用状態表示層は、上記基層に比し、摩耗し易い層とすることができ、上記基層は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることが好ましい。
【００１４】
また、上記使用状態表示層は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等）、Ｖａ族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等）、ＶＩａ族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等）、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層で構成されることが好ましい。
【００１５】
また、上記本体は、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、または窒化硅素焼結体のいずれかにより構成することができる。
【００１６】
また、上記刃先交換型切削チップは、ドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用のいずれかのものとすることができる。
【００１７】
また、本発明は、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップの製造方法であって、上記本体上に基層を形成するステップと、上記基層上に上記基層と異なる色の使用状態表示層を形成するステップと、上記本体の逃げ面上であって、かつコーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を少なくとも含む領域とすくい面とに対して、そこに形成されている上記使用状態表示層を除去するステップと、を含むものとすることができる。
【００１８】
このような本発明に係る刃先交換型切削チップは、上述のように少なくとも１つの面がすくい面となり、別の少なくとも１つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線を挟んで繋がり、基層とは異なった色を呈する使用状態表示層は、逃げ面の特定部位に形成されている。
【００１９】
この場合、使用状態表示層は上記基層となるべく大きな色コントラストが生じるようにされることが望ましい。上記のように逃げ面の特定部位に形成されたこの使用状態表示層は、刃先交換型切削チップをなるべく短い時間たとえば数秒〜数分間切削作業した後に明瞭な加工痕を示し、少なくとも部分的に摩滅して、色の異なる下地（すなわち基層）が見えるようになる性質を有するようにすることが好ましい。可能な実施形態では使用状態表示層は耐摩耗性に乏しく、基層と比べて摩滅し易く、また基層への付着力が弱くなっているものが好ましい。
【００２０】
一方、この使用状態表示層は、刃先交換型切削チップが使用されると直ちに変色するようになっているものでも良い。さらに、この使用状態表示層は、切屑が付着したり、切削油等が付着することにより、変色（あたかも変色したかのような外観を与える場合を含む）するものであっても良い。
【００２１】
さらにまたはその代わりに、当該使用状態表示層に隣接する刃先稜線がすでに使用されたことを表示するために、該使用状態表示層は別様に色変化するものであっても良い。たとえば、使用状態表示層は、２００℃を超える温度で刃先稜線の近傍だけが変色する感熱性のものであってもよい。そして、変色は酸化その他の変化に基づくもので、不可逆的であることが望ましい。隣接する刃先稜線が短時間だけ使用された時でも、この刃先稜線に隣接する部位が少なくとも短時間所定の温度を超えると、その部位の使用状態表示層が変色し、それが持続的にはっきり認識される。熱の作用による変色は、使用中に被削材と直接接触する部位のみではなく高温となった切り屑と接触する広い区域でも変色するので使用済の刃先稜線を容易に識別できるという利点がある。
【００２２】
上記の使用状態表示層に加工痕または変色が生じているか否かによって、刃先交換型切削チップがすでに使用されたか、どの刃先稜線が未使用であるかを簡単かつ容易に識別することができる。すなわち、上記使用状態表示層は注意喚起機能を持つものである。これにより、刃先交換型切削チップを適宜に交換しまたはその向きを適宜に変えることができる。特にすでに使用済の刃先交換型切削チップを交換しなければいけないのにそれに気が付かなかったり、未使用の刃先交換型切削チップを使用せずに新しいものに交換してしまったり、刃先交換型切削チップの向きを変えるときにすでに使用済の刃先稜線を切削位置に設定してしまったり、または未使用の刃先稜線を使用せずに未使用のままにしてしまったりすることが回避される。従って、本発明に係る刃先交換型切削チップによって当該切削工具の保守が大幅に簡素化される。
【００２３】
そして本発明の刃先交換型切削チップは、このような注意喚起機能を発揮するだけではなく、使用状態表示層が逃げ面の特定部位のみに限って形成されていることから、従来技術が有していたような切削加工後の被削材の外観および表面平滑性を害するという問題を一掃したという顕著な作用効果を備えたものである。従来の注意喚起機能を備えた刃先交換型切削チップは、使用状態表示層が刃先稜線およびその近傍に形成されていたため、これが被削材に溶着し、切削加工後の被削材の外観を害し、またその表面面粗度をも劣化させる。加えて切削抵抗が増加することで刃先が欠損する場合もある。このため、被削材の種類や用途が限定されるのみならず、このような刃先交換型切削チップを用いて切削できない場合もあった。本発明は、このような問題点を悉く解決したものであり、その産業上の利用性は極めて大きいものである。
【００２４】
ここで、このような使用状態表示層は淡色に、たとえば、黄色または黄色味がかった光沢（たとえば金色）を有するように形成し、基層は黒ずんだ色に形成することが望ましい。たとえば、このような基層は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）またはこれを含んだ被膜とすることが望ましい。また、このＡｌ2Ｏ3層の上にも下にも別の層を設けても良い。
【００２５】
こうして本発明の刃先交換型切削チップは、各層を積層して形成することができ、その際基層であるＡｌ2Ｏ3層は耐摩耗層となる。本発明でいう耐摩耗層とは、切削加工使用時において刃先の耐摩耗性を高め、これにより工具寿命の延長や切削速度を高める機能を持った被膜をいう。
【００２６】
一方、このような耐摩耗層は、さらに補助表面層を保持してもよい。また、Ａｌ2Ｏ3層の代わりに、同じまたは更によりよい性質を有する耐摩耗層を設けることもできる。
【００２７】
本発明に係る刃先交換型切削チップを製造するために、まず、本体の全面に対して、耐摩耗層としてＡｌ2Ｏ3層を含む被膜を基層として形成する。そして、一番上の層としてたとえば窒化物層（たとえばＴｉＮ）を使用状態表示層として形成することができる。この窒化物層は基層の全面を覆うように形成してからすくい面および逃げ面の特定部位から除去するようにするとよい。
【００２８】
特に使用状態表示層として使用する窒化物層は、逃げ面上であって、かつ上記コーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１から取り除かれている必要がある。これはいかなる方法で実施してもよいが、たとえば機械的除去、より具体的には、ブラシ操作、バレル操作またはブラスト加工（サンドブラスト）等で行なうことができる。
【００２９】
ブラシまたはブラスト加工操作は同時に刃先稜線の後処理をも行なうことになって、それによって刃先稜線が平滑化される。このことは被削材に対する溶着を減少させ、刃先交換型切削チップの寿命の向上にも寄与する。なお、使用状態表示層を残存させる部位には、マスキングを行なうことにより、使用状態表示層が除去されることなく残存させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の刃先交換型切削チップは、上述の通りの構成を有することにより、被削材の外観や表面平滑性を害することなく注意喚起機能を有効に示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】切削加工時における刃先交換型切削チップと被削材との接触状態を模式的に示した概略図である。
【図２】本発明の刃先交換型切削チップの一実施形態の概略斜視図である。
【図３】１つの刃先稜線（コーナーを含む）を使用した後の本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図４】２つの刃先稜線（コーナーを含む）を使用した後の本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図５】刃先交換型切削チップの刃先稜線部（コーナーを含む）の拡大断面図である。
【図６】使用状態表示層が逃げ面の全面に形成された刃先交換型切削チップの断面図である。
【図７】使用状態表示層がすくい面の全面に形成された刃先交換型切削チップの断面図である。
【図８】領域Ａ１が本体を１周するように形成された本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図９】領域Ａ１が２つの逃げ面に連続するように形成された本発明の刃先交換型切削チップの概略斜視図である。
【図１０】本発明の刃先交換型切削チップの一実施形態の概略側面図である。
【図１１】本発明の刃先交換型切削チップの別の実施形態の概略側面図である。
【図１２】本発明の刃先交換型切削チップの鋭角コーナー部の１つを示す概略平面図である。
【図１３】本発明の刃先交換型切削チップのコーナー部の１つを示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明では、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、コーティングの膜厚と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っている。
【００３３】
＜刃先交換型切削チップおよび本体＞
本発明の刃先交換型切削チップは、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有するものである。図２に上面が正方形の形状として形成された刃先交換型切削チップ１が示されている。刃先交換型切削チップ１はこのように本体８を有するものであるが、この本体８はたとえば超硬合金製のものが好ましい。たとえば、焼結炭化タングステンまたはその他の超硬合金材料により構成することができる。また、本体８をセラミック材料で形成することも可能である。
【００３４】
このように、本体を構成する材料としては、このような刃先交換型切削チップの本体（基材）として知られる従来公知のものを特に限定なく使用することができ、たとえば超硬合金（たとえばＷＣ基超硬合金、ＷＣの他、Ｃｏを含み、あるいはさらにＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ等の炭化物、窒化物、炭窒化物等を添加したものも含む）、サーメット（ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ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、炭化硅素、窒化硅素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、およびこれらの混合体など）、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、または窒化硅素焼結体等を挙げることができる。また、これらの本体（基材）は、その表面が改質されたものであっても差し支えない。たとえば、超硬合金の場合はその表面に脱β層が形成されていたり、サーメットの場合には表面硬化層が形成されていても良く、このように表面が改質されていても本発明の効果は示される。
【００３５】
また、本体８の形状は、たとえば多面体とすることができる。この多面体は、たとえば図２に示したように少なくとも底面、複数の側面および上面を有する形状を含むことができるが、このような形状のみに限られるものではなく、あらゆる形状の多面体が含まれる。そして、この本体８の上記各面の少なくとも１つの面が後述のすくい面２となり、別の少なくとも２つの面が逃げ面３となるとともに、このすくい面２と逃げ面３とは刃先稜線４（図２においてはすくい面と逃げ面とが交差する稜として表される）を挟んで繋がることになる。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー９となる。
【００３６】
すなわち、本発明の本体は、少なくとも１つのすくい面と、少なくとも２つの逃げ面と、少なくとも１つの刃先稜線と、少なくとも１つのコーナーとを有したものとなる。
【００３７】
なお、本発明の刃先交換型切削チップには、チップブレーカが形成されているものと、チップブレーカが形成されていないものとの両者が含まれる。また、本発明の刃先交換型切削チップにおいては、刃先交換型切削チップ１を工具に取り付ける固定孔として使用される貫通孔７が、上面と底面を貫通するように形成されていても良い。必要に応じ、この固定孔の他にまたはその代わりに、別の固定手段を設けることもできる。
【００３８】
このような本発明の刃先交換型切削チップは、ドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用およびクランクシャフトのピンミーリング加工用のものとして特に有用である。なお、本発明は、ネガティブタイプまたはポジティブタイプのいずれの刃先交換型切削チップに対しても有効である。
【００３９】
＜すくい面、逃げ面、刃先稜線およびコーナー＞
上記本体８は、その少なくとも１つの面がすくい面２となり、別の少なくとも２つの面が逃げ面３となるとともに、そのすくい面２と逃げ面３とは刃先稜線４（すくい面と逃げ面とが交差する稜に相当する）を挟んで繋がることになる。また、２つの上記逃げ面と１つの上記すくい面とが交差する交点がコーナー９となる。
【００４０】
このような刃先交換型切削チップ１は、図２に示したように刃先稜線４を複数有していることが好ましい。１つの刃先稜線の使用後において、別の刃先稜線を使用することにより刃先交換型切削チップ自体を交換する手間を低減することができるからである。なお、本願で用いるすくい面、逃げ面、刃先稜線およびコーナーという表現は、刃先交換型切削チップの最表面部に位置する部分や面だけではなく、本体の表面部や基層、使用状態表示層等の各層の表面部や内部等に位置する相当部分をも含む概念である。
【００４１】
上記刃先稜線４およびコーナー９は、被削材を切削する中心的作用点を構成する。図２等では刃先稜線４は直線状に形成されているが、これのみに限られるものではなくたとえば円周状のもの、波打ち状のもの、湾曲状のもの、または屈折状のものも含まれる。なお、このような刃先稜線やコーナーに対しては、面取り加工および／またはコーナーのアール（Ｒ）付与加工等の刃先処理加工を施すことができる（たとえば図５参照）が、このような刃先処理加工等により刃先稜線が明瞭な稜を構成しなくなったり、コーナーが明瞭な交点を形成しなくなった場合には、そのような刃先処理加工等がされたすくい面および逃げ面に対して刃先処理加工等がされる前の状態を想定してそれぞれの面を幾何学的に延長させることにより双方の面が交差する稜や交点を仮定的な稜や交点と定め、その仮定的に定められた稜を刃先稜線とし、仮定的に定められた交点をコーナーとするものとする。なお、すくい面と逃げ面とが刃先稜線を挟んで繋がるという表現および刃先稜線を有するという表現は、いずれも刃先稜線に対して上記のような刃先処理加工が施された場合も含むものとする。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点という表現およびその交点がコーナーとなるという表現は、いずれもそのコーナーに対して上記のような刃先処理加工が施された場合も含むものとする。
【００４２】
また図２においては、すくい面２は平坦な面として示されているが、必要に応じすくい面は他の構造、たとえばチップブレーカ等を有していてもよい。同じことが逃げ面３にも当てはまる。また、逃げ面３は図２において平坦な面として示されているが、必要に応じ、（複数の面区域に区分する）面取りをしまたは別の仕方で平坦な面と異なる形状や曲面にしたり、チップブレーカを設けた形状にすることもできる。
【００４３】
＜基層＞
上記本体８上に形成される基層１２は、後述の使用状態表示層１３とは異なった色を呈するものである。以下、刃先交換型切削チップ１に施したコーティング１４の構造を示す図５に基いて説明する。すくい面２と逃げ面３とに延びる基層１２がコーティング１４に含まれる。このように本体８は、その表面に基層１２が形成されており、このような基層１２は少なくとも上記すくい面２に形成することができ、さらに上記すくい面２および上記逃げ面３に形成することもできる。すなわち、基層１２は本体８の全面に形成することが特に好ましい。
【００４４】
より具体的には、このような基層１２は、後述の使用状態表示層１３との関係で領域Ａ１およびすくい面２において表面に露出したものとなる。換言すれば、使用状態表示層１３が形成されていない部位においては基層１２が表面となるものである。
【００４５】
そして、このような基層１２は、その露出している領域において基層１２を構成する少なくとも一層が、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において圧縮残留応力を有していることが好ましい。このような構成とすることにより、靭性が付与され刃先の欠損を極めて有効に防止することができる。なお、すくい面の切削に関与する領域とは、刃先交換型切削チップの形状、被削材の種類や大きさ、切削加工の態様等により異なるものであるが、通常被削材が接触する（または最接近する）刃先稜線からすくい面側に３ｍｍの幅を有して広がった領域を意味するものとする。
【００４６】
また、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部と規定したのは、そのような領域の全域において圧縮残留応力が付与されていることが好ましいが、種々の事情により、そのような領域の一部において圧縮残留応力が付与されていないという態様をも含む趣旨である。
【００４７】
ここで、圧縮残留応力とは、コーティング（被覆層）に存する内部応力（固有ひずみ）の一種であって、「−」（マイナス）の数値（単位：本発明では「ＧＰａ」を使う）で表される応力をいう。このため、圧縮残留応力が大きいという概念は、上記数値の絶対値が大きくなることを示し、また、圧縮残留応力が小さいという概念は、上記数値の絶対値が小さくなることを示す。因みに、引張残留応力とは、被覆層に存する内部応力（固有ひずみ）の一種であって、「＋」（プラス）の数値で表される応力をいう。なお、単に残留応力という場合は、圧縮残留応力と引張残留応力との両者を含むものとする。
【００４８】
そして、基層１２が有する上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。その絶対値が０．１ＧＰａ未満では、十分な靭性を得ることができない場合があり、一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると被覆層自体が剥離することがあり好ましくない。
【００４９】
また、そのような圧縮残留応力は、その領域における基層を構成する少なくとも一層によって有されていれば良いが、より好ましくは少なくとも基層の最外層を構成する層によって有されていることが好適である。耐欠損性の向上に最も寄与すると考えられるからである。
【００５０】
なお、上記残留応力は、いかなる方法を用いて測定しても良いが、たとえばＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法により測定することができる。そしてこのような残留応力は基層中の上記圧縮残留応力が付与される領域に含まれる任意の点１０点（これらの各点は当該層の該領域の応力を代表できるように互いに０．１ｍｍ以上の距離を離して選択することが好ましい）の応力を該ｓｉｎ2ψ法により測定し、その平均値を求めることにより測定することができる。
【００５１】
このようなＸ線を用いたｓｉｎ2ψ法は、多結晶材料の残留応力の測定方法として広く用いられているものであり、たとえば「Ｘ線応力測定法」（日本材料学会、１９８１年株式会社養賢堂発行）の５４〜６７頁に詳細に説明されている方法を用いれば良い。
【００５２】
また、上記残留応力は、ラマン分光法を用いた方法を利用することにより測定することも可能である。このようなラマン分光法は、狭い範囲、たとえばスポット径１μｍといった局所的な測定ができるというメリットを有している。このようなラマン分光法を用いた残留応力の測定は、一般的なものであるがたとえば「薄膜の力学的特性評価技術」（サイぺック（現在リアライズ理工センターに社名変更）、１９９２年発行）の２６４〜２７１頁に記載の方法を採用することができる。
【００５３】
さらに、上記残留応力は、放射光を用いて測定することもできる。この場合、基層（被覆層）の厚み方向で残留応力の分布を求めることができるというメリットがある。
【００５４】
このような基層１２は、公知の化学的蒸着法（ＣＶＤ法）、物理的蒸着法（ＰＶＤ法、スパッタリング法等を含む）により形成することができ、その形成方法は何等限定されるものではない。たとえば、刃先交換型切削チップ１がドリル加工用やエンドミル加工用として用いられる場合、基層は抗折力を低下させることなく形成できるＰＶＤ法により形成するのが好ましい。また、基層の膜厚の制御は、成膜時間により調整を行なうと良い。
【００５５】
また、公知のＣＶＤ法を用いて基層を形成する場合には、ＭＴ−ＣＶＤ（ｍｅｄｉｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＣＶＤ）法により形成された層を備えることが好ましい。特にその方法により形成した耐摩耗性に優れる炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）層を備えることが最適である。従来のＣＶＤ法は、約１０２０〜１０３０℃で成膜を行なうのに対して、ＭＴ−ＣＶＤ法は約８５０〜９５０℃という比較的低温で行なうことができるため、成膜の際加熱による本体のダメージを低減することができる。したがって、ＭＴ−ＣＶＤ法により形成した層は、本体に近接させて備えることがより好ましい。また、成膜の際に使用するガスは、ニトリル系のガス、特にアセトニトリル（ＣＨ3ＣＮ）を用いると量産性に優れて好ましい。なお、上記のようなＭＴ−ＣＶＤ法により形成される層と、ＨＴ−ＣＶＤ（ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＣＶＤ、上記でいう従来のＣＶＤ）法により形成される層とを積層させた複層構造のものとすることにより、これらの被覆層の層間の密着力が向上する場合があり、好ましい場合がある。
【００５６】
一方、基層１２に対して上記のような圧縮残留応力を付与する方法は、特に限定されるものではなく、たとえば基層１２がＣＶＤ法により形成される場合には、その形成後においてその基層の圧縮残留応力を付与する領域に対してブラスト法による処理を施すことにより圧縮残留応力を付与することができる。なお、このブラスト法により処理する領域は、上記領域（上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域）を越えてより広い領域に対して処理することもできる。一方、基層１２がＰＶＤ法により形成される場合には、形成時において既に圧縮残留応力が付与された状態となるのであえて上記のような処理を施す必要はない。
【００５７】
このように、基層１２に圧縮残留応力を付与する方法は、基層１２自体をＰＶＤ法により形成する方法も挙げられるが、基層１２と本体８との密着性を考慮すると基層１２自体をＣＶＤ法で形成し、ブラスト法による処理により圧縮残留応力を付与することが特に好ましい。
【００５８】
なお、このようなブラスト法による処理は、基層１２を形成した後に行なうことができるが、基層１２上に後述の使用状態表示層１３を形成し、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域からこの使用状態表示層１３を除去する操作を兼ねて行なうこともできる。このような処理方法を採用することにより、刃先交換型切削チップの生産効率が向上するため好ましい。なお、この場合、使用状態表示層１３を残存させる部位には、治具等によりマスキングすることが好ましい。
【００５９】
ここで、上記ブラスト法とは、以下の（１）〜（３）等の方法により、被処理物表面の被膜、錆、汚れ等の除去を行なう表面処理方法の一種であり、多くの産業分野で利用されているものである。
（１）各種研磨材の粒子を、圧縮空気で被処理物の表面に吹き付ける。
（２）各種研磨材の粒子を、回転翼により被処理物の表面に連続して投射する。
（３）各種研磨材の粒子を含有する液体（水）を、高圧で被処理物の表面に吹き付ける。
【００６０】
上記各種研磨材の粒子の種類としては、たとえばスチールグリッド、スチールショット、カットワイヤー、アルミナ、ガラスビーズ、珪砂等が一般的であり、これらの粒子の種類によりサンドブラスト、ショットブラスト、アルミナブラスト、ガラスビーズブラストなどと呼び分けられることもある。
【００６１】
たとえば、サンドブラストとは、珪砂（粉）等の研磨材粒子を圧縮空気等により被処理物の表面に吹き付ける方法を示し、ショットブラストとは、スチールショット（通常は球状）を用いる方法を示す。また、ウェットブラストとは、研磨材の粒子を含有する液体（水）を、高圧で被処理物の表面に吹き付ける方法を示す。
【００６２】
このようなブラスト法の具体的条件は、用いる研磨材粒子（砥粒）の種類や適用方法により異なり、たとえばブラスト処理用金属系研磨材はＪＩＳ Ｚ０３１１：１９９６に規定されており、ブラスト処理用非金属系研磨材はＪＩＳ Ｚ０３１２：１９９６に規定されている。また、ショットブラストについては、ＪＩＳ Ｂ６６１４：１９９８にその詳細が規定されている。本発明のブラスト法による処理方法としては、これらの条件をいずれも採用することができる。
【００６３】
なお、基層１２に圧縮残留応力を付与する方法は、上記のようなブラスト法を採用することができる他、ブラシ法、ショットピーニング法、バレル法、イオン注入法等を採用することもできる。
【００６４】
一方、このような基層１２は、１層または複数の層を積層して構成することができ、また耐摩耗層としての作用を示すものとすることが好ましい。基層１２としては、元素周期律表のＩＶａ族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等）、Ｖａ族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等）、ＶＩａ族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等）、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物により形成することができ、優れた性能が示される。
【００６５】
たとえば、基層１２は、そのような化合物としてＡｌ2Ｏ3層であるかこれを含むことができる。本体８の上にまずＴｉＮ層を形成し、その上にＴｉＣＮ層を形成し、この上にＡｌ2Ｏ3層を形成することもできる。この３層系は全体として基層１２を構成し、耐摩耗層としての作用を示す。
【００６６】
このように、基層１２が複数の層を積層して構成される場合は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることが特に好ましい。Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層は、耐摩耗層として優れるとともに黒ずんだ色（正確にはそれ自身が黒色を呈するものではなく下地の色の影響を受けやすいものであるが、本願では単に黒色と表現することもある）を呈するため、その上に形成される使用状態表示層との間で特に顕著なコントラストを形成することができるからである。
【００６７】
そして、このＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層は、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域において表面に露出し、その領域の少なくとも一部において圧縮残留応力を有していることが特に好ましい。これにより、耐欠損性に最も関与する部位において耐摩耗性と靭性とを高度に両立させることができるからである。この点、上記領域Ａ１およびすくい面の切削に関与する領域の全域において圧縮残留応力を有していることがより好ましい。なお、上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると該層自体が剥離することがあり好ましくない。なお、上記でいうＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層を構成するＡｌ2Ｏ3は、その結晶構造は特に限定されず、α−Ａｌ2Ｏ3、κ−Ａｌ2Ｏ3、γ−Ａｌ2Ｏ3またはアモルファス状態のＡｌ2Ｏ3が含まれるとともに、これらが混在した状態も含まれる。またＡｌ2Ｏ3を含む層とは、その層の一部として少なくともＡｌ2Ｏ3を含んでいること（５０質量％以上含まれていればＡｌ2Ｏ3を含むものとみなす）を意味し、その残部は基層を構成する他の化合物や、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3（アルミナにＺｒやＹが添加されたとみることもできる）等によって構成することができ、また塩素、炭素、ホウ素、窒素等を含んでいても良い。
【００６８】
また、このような基層１２を構成する化合物としては、上記のＡｌ2Ｏ3以外に（あるいはＡｌ2Ｏ3とともに）使用できるものとして、たとえばＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＢ2、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＢＮ、ＺｒＣ、ＺｒＯ2、ＨｆＣ、ＨｆＮ、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＳｉＣＮ、ＡｌＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＣＮ、ＺｒＣＮ、ＺｒＣＮＯ、ＡｌＮ、ＡｌＣＮ、ＺｒＮ、ＴｉＡｌＣ等を挙げることができる。たとえば、基層１２として、本体８の全面にまず厚み数μｍのＴｉＮ層を形成し、その上に厚み数μｍのＴｉＣＮ層を形成し、さらにその上に厚み数μｍのＡｌ2Ｏ3層（またはＡｌ2Ｏ3を含む層）を形成したものを好適な例としてあげることができ、耐摩耗層としての作用を示す。
【００６９】
そしてさらに好適な例としては、Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層の下層として、Ｔｉと、窒素、酸素、またはホウ素のいずれか１種以上の元素とからなる化合物で構成される層を形成させる態様である。このような構成とすることにより、Ａｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層とその下層との間で特に優れた密着性を得ることができ、さらに優れた耐摩耗性を得ることが可能となる。このような化合物のより具体的な例としては、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＮＯ等を挙げることができる。また、これら以外の好適な化合物として、ＡｌＯＮやＡｌＣＮＯ等の化合物を挙げることもできる。
【００７０】
このように基層１２として耐摩耗層を採用することにより、当該刃先交換型切削チップの工具寿命は飛躍的に延長される。加えて、切削速度を高める等のより過酷な使用環境にも耐え得る機能を発揮するという利点を有し、これを好ましくは本体の全面に形成することにより、この利点をより有効に享受することができる。
【００７１】
このような基層１２の厚み（２以上の層として形成される場合は全体の厚み）は、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。厚みが０．０５μｍ未満では耐摩耗性の向上が見られず、逆に２０μｍを超えても大きな耐摩耗性の改善が認められないことから経済的に有利ではない。しかし、経済性を無視する限りその厚みは２０μｍ以上としても何等差し支えなく、本発明の効果は示される。このような厚みの測定方法としては、たとえば刃先交換型切削チップを切断し、その断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察することにより測定することができる。
【００７２】
＜使用状態表示層＞
本発明の使用状態表示層１３は、たとえば図２や図５に示したように、少なくとも１つの逃げ面３上に形成され、この使用状態表示層１３が形成された逃げ面３は、上記コーナー９を少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の上記基層１２上にこの使用状態表示層１３が形成されていることを特徴としている。なお、ここでコーナー９は、幾何学的には２つの逃げ面上に形成された各々の基層（の表面）と１つのすくい面上の基層（の表面）とが交差する交点（上述のように刃先処理加工がされている場合は仮定的な交点）である。しかし、基層の厚みは、刃先交換型切削チップ全体の厚みに比べて非常に小さくなるため、実質的にこの刃先稜線の位置を特定するに際してこの基層の厚みを考慮するか否かは問題となるものではなく、刃先交換型切削チップの外郭を基準として特定すれば通常は十分である。
【００７３】
本発明者の研究によれば、上記の領域Ａ１において被削材の溶着が顕著に生じることが判明した。本発明は、この領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分に使用状態表示層を形成することにより被削材の溶着を有効に防止し、以って切削加工後の被削材の外観および表面平滑性が阻害されることを防止しつつ注意喚起機能を付与せしめたという優れた効果を発揮するものである。
【００７４】
上記領域Ａ１の面積が２ｍｍ2未満では、被削材の溶着が生じるため上記のような優れた効果が示されなくなる。一方、この面積は大きくなればなる程被削材の溶着防止という観点からは好ましいものでありその上限を規定する必要はあえて存さないが、この領域Ａ１の面積が広くなりすぎると使用状態表示層による注意喚起機能が十分に示されなくなる場合があるので、その機能が示されるように使用状態表示層を形成する必要がある。したがって、好ましくは上記面積の下限は、刃先交換型切削チップの厚みが２ｍｍ〜８ｍｍの場合、２ｍｍ2以上であり、より好ましくは５ｍｍ2以上である。また、その上限は、刃先交換型切削チップの厚みが２ｍｍ〜８ｍｍの場合、好ましくは１００ｍｍ2未満であり、より好ましくは７０ｍｍ2未満である。これらの面積は、このような範囲内において、適宜刃先交換型切削チップの大きさに応じて選択することが好ましい。
【００７５】
このようにして、少なくとも上記領域Ａ２の２０％以上の領域に使用状態表示層を形成させるようにすることが好ましく、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは８０％以上の領域に使用状態表示層を形成させることが好適である。これにより、被削材の溶着を防止しつつ、十分な注意喚起機能を提供することができる。
【００７６】
このような使用状態表示層１３は、公知の化学的蒸着法、物理的蒸着法（スパッタリング法を含む）、真空蒸着法またはめっき法等により形成することができ、その形成方法は何等限定されるものではない。
【００７７】
なお、上記において「一箇所以上の領域Ａ１」と規定したのは、刃先交換型切削チップの形状や用途において切削に関与するコーナーの個数が異なるため、該領域Ａ１は少なくとも切削に関与するコーナーを含むということを意味し、そのような切削に関与するコーナーが複数ある場合には領域Ａ１も複数形成される場合があることを意味するものである。また、このような領域Ａ１は少なくとも２ｍｍ2の面積を有する限り２以上の逃げ面上に連続して形成されていても良く、また複数のコーナーを含んでいても良い。このように領域Ａ１が２以上の逃げ面上に連続して形成される場合は、１つの逃げ面当りの面積ではなく連続した領域の合計面積が少なくとも２ｍｍ2となる。
【００７８】
また、「少なくとも２ｍｍ2」というように面積のみで規定し、あえてその領域の形状を特定していないのは、刃先交換型切削チップの形状や用途は多種多様であり、それぞれに応じた領域形状にて使用状態表示層を除去するのが適切だからである。
【００７９】
また、上記において「領域Ａ２の全面または部分」と規定したのは、特定のコーナーのみが切削に関与するような場合においては、その切削に関与する部分に近接した部分にのみ使用状態表示層を配置させるだけで注意喚起機能は達成され、必ずしも上記領域Ａ２の全面を覆うように、あえて大面積を占める使用状態表示層を形成させる必要はないためである。したがって、このような使用状態表示層１３は、上記領域Ａ２の全面に対して形成される場合だけではなく、その領域の一部分のみに形成される場合が含まれる。
【００８０】
また、当該使用状態表示層が形成されている部分（該領域Ａ２）と形成されていない部分（該領域Ａ１）との境界は、当該境界の近傍部を電子顕微鏡および／または金属顕微鏡で観察することにより、単位面積（１００μｍ×１００μｍ）に占める使用状態表示層の面積が８０％以上となる場合に使用状態表示層が形成されているものとみなすものとする。したがって、領域Ａ１を表す少なくとも２ｍｍ2という面積は電子顕微鏡および／または金属顕微鏡で観察することにより測定することが好ましい。
【００８１】
本実施の形態では、使用状態表示層１３は黄色または黄銅色（金色）の外観を呈する窒化チタン層である。これに対して、その下層の基層１２はＡｌ２Ｏ3（基層中の最外層）による黒色または黒ずんだ色である。なお、このような使用状態表示層１３は、上記基層１２に比し摩耗し易い層であることが好ましい。切削加工時に削除されやすく、下層の基層１２が露出することにより、その部分が使用されていることを容易に表示することができるからである。また、上記の領域Ａ２以外に形成された使用状態表示層を除去することにより刃先交換型切削チップ自体を製造することを容易化することにもつながる。
【００８２】
このように使用状態表示層１３は、上記基層１２と異なる色を呈するものであり、上記のような特定部位に形成することにより、結果的にコーナー周辺部とそれ以外の領域との間で大きな色コントラストが生じるようにされる。なぜならコーナー周辺部の表面には、上述の通り、耐摩耗層としての基層１２が形成されるからである。
【００８３】
そして、このように使用状態表示層１３が上記領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の上記基層１２上に形成されることにより、切削加工時においてこの使用状態表示層１３が被削材に溶着し、被削材の外観および表面平滑性を害することがなく、以ってこのようなデメリットを伴うことなく注意喚起機能を示すことができる。なお、このような使用状態表示層１３は、単層で形成することができるとともに複数の層を積層して形成することもできる。
【００８４】
ここで、このような使用状態表示層１３は、元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される１または２以上の層である。これらはいずれも鮮やかな色彩を有し、工業的にも容易に製造することができるため好ましい。特に、２以上の層が積層される場合は、最外層として上記のような構成のものが形成されていることが好ましい。
【００８５】
そして、このような使用状態表示層は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層で構成されることが特に好ましい。当該化合物は、黄色、ピンク色、黄銅色、金色等特に鮮やかな色を呈し、意匠性に優れるとともに基層との間で明瞭なコントラストを形成することができるからである。なお、使用状態表示層が一層のみで形成される場合にはその層が最外層となる。
【００８６】
このような使用状態表示層は、より具体的には上記のようなＴｉＮの他、たとえばＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＢ2、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＢＮ、ＺｒＣ、ＺｒＯ2、ＨｆＣ、ＨｆＮ、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＳｉＣＮ、ＡｌＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＣＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＣＮ、ＺｒＣＮＯ、ＡｌＮ、ＡｌＣＮ、ＺｒＮ、ＴｉＡｌＣ、Ｃｒ、Ａｌ等の元素（金属）または化合物により形成することができる。
【００８７】
また使用状態表示層１３は、強力な耐摩耗性の改善の機能を持つものでなく（すなわち摩耗し易い層であることが好ましく、耐摩耗性は基層より劣る）、かつ比較的薄い厚みを有する。好ましい厚み（使用状態表示層が２層以上で形成される場合は全体の厚み）は０．０５μｍ以上２μｍ以下であり、さらに好ましくは０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。０．０５μｍ未満では、所定部位に均一に被覆することが工業的に困難となり、このためその外観に色ムラが発生し外観を害することがある。また、２μｍを超えても使用状態表示層としての機能に大差なく、却って経済的に不利となる。この厚みの測定方法としては、上記基層と同様の測定方法を採用することができる。
【００８８】
なお、使用状態表示層１３は、圧縮残留応力を有するものとすることができる。これにより、刃先交換型切削チップの靭性向上に寄与することができる。上記圧縮残留応力は、その絶対値が０．１ＧＰａ以上の応力であることが好ましく、より好ましくは０．２ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＧＰａ以上の応力である。その絶対値が０．１ＧＰａ未満では、十分な靭性を得ることができない場合があり、一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が８ＧＰａを越えると使用状態表示層自体が剥離することがあり好ましくない。なお、使用状態表示層１３に対して圧縮残留応力を付与する方法は、基層に対して圧縮残留応力を付与する方法と同様の方法を採用することができる。
【００８９】
＜面粗度Ｒａ＞
本発明の上記領域Ａ１は、被削材の溶着を阻止するために平滑なものとすることが特に好ましい。このような表面平滑性は、上記領域Ａ１の表面を機械的処理、たとえば、ブラシ操作またはブラスト加工（サンドブラスト）を行なうことにより得ることができる。このような機械的処理は、通常基層上に形成された使用状態表示層を除去する場合に行なわれるが、上記領域Ａ１の表面に対して独立した処理操作として行なうことも可能である。なお、上記平滑性は、このような機械的処理だけではなく、たとえば化学的処理や物理的処理によっても得ることができる。
【００９０】
そして本発明者の研究によれば、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂという関係が成立する場合に特に良好な耐被削材溶着性が得られることが認められている。より好ましくは、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに好ましくは０．６＞Ａ／Ｂである。
【００９１】
ここで上記面粗度Ｒａは、表面粗さを表す数値の一種であり、算術平均高さと呼ばれるものである（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）。その測定方法は特に限定されるものではなく、公知の測定方法がいずれも採用できる。たとえば、接触法（たとえば触針法等）であっても、非接触法（たとえばレーザー顕微鏡法等）であってもよく、またあるいは刃先交換型切削チップの断面を顕微鏡で直接観察する方法であってもよい。
【００９２】
＜刃先交換型切削チップの製造方法＞
本発明の刃先交換型切削チップの製造方法は、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップの製造方法であって、該本体上に基層を形成するステップと、該基層上に該基層と異なる色の使用状態表示層を形成するステップと、該本体の逃げ面上であって、かつコーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を少なくとも含む領域とすくい面とに対して、そこに形成されている上記使用状態表示層を除去するステップと、を含むことを特徴とするものである。
【００９３】
このような製造方法を採用することにより、本体と、該本体上に形成された基層と、該基層上の部分に形成された使用状態表示層とを有する刃先交換型切削チップであって、この使用状態表示層は、少なくとも１つの上記逃げ面上に形成され、この使用状態表示層が形成された逃げ面は前記コーナーを少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の上記基層上にこの使用状態表示層が形成されている刃先交換型切削チップを極めて生産効率良く製造することができる。
【００９４】
このように使用状態表示層１３は、刃先交換型切削チップ１の製造の際に一旦基層１２の上に形成されるが、その後領域Ａ１を少なくとも含む領域から取り除かれる。これにより、上記領域Ａ１と、それら以外の領域（使用状態表示層が除去されていない領域）との間で、上記のような大きな色コントラストを持った刃先交換型切削チップを製造することができる。
【００９５】
上記のように使用状態表示層１３を除去する方法としては、ブラスト法を採用することができる。ブラスト法を採用することにより、基層１２に対して圧縮残留応力を同時に付与することができるとともに、露出した基層１２の表面を平滑にする効果を得ることができる。なお、使用状態表示層１３を除去する方法として上記のようなブラスト法を採用せずブラシ法を採用することもできる。
【００９６】
さらに本発明の刃先交換型切削チップの製造方法は、上記領域Ａ１に対して、平滑性処理を施すステップ（上記使用状態表示層を除去するステップと同時に行なわれる場合を含む）を含むことができる。上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂという関係が成立するように、このような平滑性処理を施すことが好ましい。これにより、切削加工後の被削材の外観および表面平滑性を担保することが可能となるからである。
【００９７】
このような平滑性処理としては、上記のブラスト法の他、各種の化学的方法、物理的方法または機械的方法を採用することができる。たとえば、ブラスト法とともにブラシ法を併用することができる。
【００９８】
＜作用等＞
以上述べた刃先交換型切削チップ１は、図２に示すように未使用状態では無傷のままであるすくい面２および逃げ面３を有する。特に上記領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分はなお元の使用状態表示層１３の色を有し、それによって刃先稜線４（コーナー９を含む）が未使用であることを示す。たとえば、その領域Ａ２の全面または部分がＴｉＮでコーティングされている場合は、この領域Ａ２の使用状態表示層１３の部分は、未使用状態では輝く黄銅色（金色）になっている。これに対して上記領域Ａ１は基層１２であるＡｌ2Ｏ3が表面に露出し、刃先交換型切削チップの代表的な色である比較的黒ずんだ色またはほぼ黒色の外観を呈する。
【００９９】
以下の説明のために、刃先交換型切削チップ１は切削工具の工具本体に取付けられており、複数のコーナー９のうちのいずれか一のコーナーが最初に使用されるコーナーを成す場合を考える。切削工具が使用されると直ちにその一のコーナー９が被削材５に接触し、被削材５を切削加工し始める。特に、そのコーナー９の周辺部である領域Ａ１では基層１２により刃先交換型切削チップ１の摩耗は少ない。
【０１００】
ところが、そのコーナー９による切削が開始すると、このコーナー９に隣接する区域（領域Ａ１を除く領域Ａ２）の使用状態表示層１３が変色して比較的大きな初期変化を生じる。変色した区域では使用状態表示層１３とは別の色になり、場合によってはこれより遙かに黒ずんだ基層１２が見えるようになる。
【０１０１】
このため、図３に示すようにコーナー９に隣接して黒ずんで変色した変色区域１０が上記領域Ａ２の各々に生じる。この変色区域１０は直ちにかつ容易に識別され、注意喚起機能を示す。この変色は、上記のように基層１２が露出することにより生じるものの他、熱に原因する変化、たとえば、酸化現象の結果起こるものであっても良い。
【０１０２】
たとえば、図３に示したようにこのコーナー９に隣接する区域の使用状態表示層１３が、焼もどし色を呈することによって、ここに変色区域１０が形成される。これはコーナー９による被削材の切削加工の結果起こるコーナー近傍の温度上昇に由来するものである。
【０１０３】
刃先交換型切削チップ１を長時間の使用の後（切削位置を変更させた後）においては、図４に示す外観を呈するようになるが、最初の数分の切削作業の後に早くも図３に示す外観に達するから、たとえば一のコーナー９は既に使用されたが、別のコーナー９はまだ全く未使用であることを取扱者は一見して確認することができる。この別のコーナー９が初めて使用されると、図４に示す外観を呈する。この場合、この別のコーナー９に隣接する区域の使用状態表示層１３が変色し、変色区域１１を生じることによりこの別のコーナー９が使用されたことを示す。
【０１０４】
なお、図２〜４に示されている刃先交換型切削チップ１は、４個の使用可能なコーナー９を有するスローアウェイ刃先交換型切削チップである。この複数のコーナー９の内のどれが既に使用され、どれがまだ使用されていないかが使用状態表示層１３の色によって一目で分かる。従って、このような刃先交換型切削チップを装備した切削工具の保守は特に簡単に行なうことができる。
【０１０５】
上述のように、刃先交換型切削チップ１には、基層１２と使用状態表示層１３から成る複合のコーティング１４が施されている（図５）。なお、使用状態表示層は上記領域Ａ２に形成されるが、たとえばＩＳＯ規格ＳＮＧＮ１２０４０８等のような一般的な刃先交換型切削チップでは上面または底面がすくい面となり、「縦使い」等と呼ばれる前者以外の例外的な刃先交換型切削チップでは側面がすくい面となる。
【０１０６】
使用状態表示層１３は、隣接するコーナー９を短時間でも使用するとこの使用状態表示層１３に明瞭な痕跡が残って、この使用状態表示層１３が変色乃至は変質する。このように使用状態表示層１３は非常に敏感であるから、その下にある別色の層または材料（すなわち基層）が見えるようになることがある。このようにして使用状態表示層１３の作用により、明瞭な色コントラストまたは明るさコントラストが生じ、使用したコーナーを直ちに簡単に識別することができる。上記領域Ａ２の全面または部分にこのように摩擦的に不利かもしれないコーティングを施すことにより、これを上記領域Ａ１に施す場合よりも、被削材の外観および表面平滑性を害することがないため、この領域Ａ２の全面または部分を使用状態表示面として利用することが特に有利であることが判明した。
【実施例】
【０１０７】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０８】
＜実施例１＞
８７．１質量％のＷＣ、１．８質量％のＴｉＣ、２．０質量％のＴａＣ、１．０質量％のＮｂＣおよび８．１質量％のＣｏからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先稜線に対してＳｉＣブラシによる刃先処理（すくい面側から見て０．０５ｍｍ幅のホーニングを施す）を行なうことにより、切削チップＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＵＸ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が１６μｍ形成されており、２つの面がすくい面となり、４つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な稜となっている）を挟んで繋がるものであった。刃先稜線は、計８つ存在した。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な交点となっている）であり、このようなコーナーは計８つ存在した。
【０１０９】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．５μｍのＴｉＮ、４．６μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ法により形成）、２．２μｍのαアルミナ（α−Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．５μｍのＴｉＮをコーティングした（総膜厚７．８μｍ）。このコーティング（コーティングＮｏ．１とする）において、０．５μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と４．６μｍのＴｉＣＮと２．２μｍのαアルミナ（α−Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．５μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。
【０１１０】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１に代えて下記の表１に記載したコーティングＮｏ．２〜６をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
上記表１において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、コーティングＮｏ．６のＣｒＮ層を除き、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した（ＭＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成し、ＨＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＨＴ−ＣＶＤ法（成膜温度１０００℃）により形成した）。該ＣｒＮ層はイオンプレーティング法により形成した。
【０１１３】
そしてこれらのコーティングを施した本体に対して、公知のブラスト法（研磨材粒子：アルミナサンド１２０番（平均粒径１００μｍ）、圧力：０．３ＭＰａ）を用いて次の１１種類の処理方法Ａ〜Ｋを各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。
【０１１４】
（処理方法Ａ）
コーティングに対してブラスト法による処理を行なわなかった。したがって、本体の表面は、全面において使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈した。
【０１１５】
（処理方法Ｂ）
コーティングに対して、すくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、逃げ面の全面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、すくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図６参照。なお、図６では使用状態表示層１３がすくい面２の平坦部まで回り込むようにして形成されているが、そこまで回り込むことなく刃先処理面の手前で止まるようにして形成される場合も本処理方法の態様に含まれる。すなわち、本処理方法は刃先稜線の刃先処理面において使用状態表示層が形成される場合と形成されない場合の両者を含み、いずれの場合であっても同様の結果を示すものである）。
【０１１６】
（処理方法Ｃ）
コーティングに対して、逃げ面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、すくい面の全面は使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図７参照。なお、図７では使用状態表示層１３が逃げ面３の平坦部まで回り込むようにして形成されているが、そこまで回り込むことなく刃先処理面の手前で止まるようにして形成される場合も本処理方法の態様に含まれる。すなわち、本処理方法は刃先稜線の刃先処理面において使用状態表示層が形成される場合と形成されない場合の両者を含み、いずれの場合であっても同様の結果を示すものである）。
【０１１７】
（処理方法Ｄ）
図８に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に１．３８〜２．０５ｍｍの距離ｃをもってほぼ平行に広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。この領域Ａ１は、本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むものであり、その面積は６４.１ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。
【０１１８】
なお、上記刃先稜線からの距離ｃを１．３８〜２．０５ｍｍというように範囲をもって表示したのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその距離を一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。因みに、一般にノーズＲ２等分断面とよばれる、コーナーの角度を２等分した場合のその中心位置（以下Ｒ／２部位という）における上記距離ｃは１．４５ｍｍであった。なお、このようなＲ／２部位は複数存在するが、その全てのＲ／２部位において上記距離が完全に同一となるものではなく、上記の数値はそのうちの一つのＲ／２部位の数値を示すものである（以下の処理方法Ｅ〜Ｊおよび表面粗度の測定において同様の意味を示す）。
【０１１９】
また、面積は電子顕微鏡を用いた６００倍の観察により測定した（以下同じ）。
（処理方法Ｅ）
処理方法Ｄにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．６８〜１.３４ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０.７２ｍｍであり、領域Ａ１の面積は３０．３２ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄと同じ理由による。
【０１２０】
（処理方法Ｆ）
処理方法Ｄにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．３５〜０．５８ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．５０ｍｍであり、領域Ａ１の面積は４．１８ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄと同じ理由による。
【０１２１】
（処理方法Ｇ）
処理方法Ｄにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．０１〜０．２５ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．１４ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．５２ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄと同じ理由による。
【０１２２】
（処理方法Ｈ）
図９に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向の距離ｃ（０．４〜１．０２ｍｍ）を有し、かつ１つのコーナーから刃先稜線に沿って各々距離ａ（２．７ｍｍ）、距離ｂ（２．８ｍｍ）をもって広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。この領域Ａ１は、２つの逃げ面上に連続して形成され１つのコーナーを含むものであり、その面積は４．８ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。
【０１２３】
なお、上記刃先稜線からの距離ｃを０．４〜１．０２ｍｍというように範囲をもって表示したのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその距離ｃを一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。因みに、Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．５８ｍｍであった。
【０１２４】
（処理方法Ｉ）
処理方法Ｈにおいて、距離ａ、ｂおよびｃをそれぞれ５．３ｍｍ、１．０ｍｍおよび１．０１〜１．４３ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｈと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは１．２１ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１０．２ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｈと同じ理由による。
【０１２５】
（処理方法Ｊ）
処理方法Ｈにおいて、距離ａ、ｂおよびｃをそれぞれ０．９ｍｍ、１．０ｍｍおよび０．１〜０．４４ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｈと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．２１ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．９ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｈと同じ理由による。
【０１２６】
（処理方法Ｋ）
コーティングに対して、本体表面全面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。したがって、本体表面の全面（すくい面および逃げ面の両面）は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。
【０１２７】
このようにして、以下の表２〜表４に記載した６６種類の刃先交換型切削チップＮｏ．１〜Ｎｏ．６６を製造した。Ｎｏ．４、５、６、８、９、１５、１６、１７、１９、２０、２６、２７、２８、３０、３１、３７、３８、３９、４１、４２、４８、４９、５０、５２、５３、５９、６０、６１、６３および６４が本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。
【０１２８】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．１〜６６について、下記条件で旋削切削試験を行ない、被削材の面粗度と刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。また、３０分切削後の刃先への被削材の溶着状態、被削材加工面の状態、および刃先稜線（コーナーを含む、以下同じ）の使用状態の識別性をそれぞれ観察した。その結果を以下の表２〜表４に示す。なお、被削材の面粗度（Ｒｚ；ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）は、小さい数値のもの程、平滑性が良好であることを示し、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。また、刃先への被削材の溶着量が多い程、被削材の面粗度が悪化することを示し、被削材加工面の状態は鏡面に近い程、良好であることを示している。
【０１２９】
（旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４１５
切削速度：１２０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．１３ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．５ｍｍ
切削油：無し
切削時間：３０分
【０１３０】
【表２】
【０１３１】
【表３】
【０１３２】
【表４】
【０１３３】
表２〜表４中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＺｒＮが白金色であり、ＴｉＣＮはピンク色であり、ＣｒＮは銀色である。
【０１３４】
表２〜表４より明らかなように、本発明の実施例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり被削材の面粗度にも優れるものであった。なお、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、これらの本発明の実施例の刃先交換型切削チップではすべて０．８＞Ａ／Ｂであった（測定方法は後述のＮｏ．５についてのものと同様とした）。
【０１３５】
これに対して、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁し、被削材の面粗度も劣っていた。また、処理方法Ｃを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の上記刃先交換型切削チップと比較すれば相当程度被削材の溶着量は低減されていたが、すくい面において若干の溶着があった。処理方法Ｋを採用した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先稜線の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。処理方法Ｇおよび処理方法Ｊを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、使用状態表示層を除去した領域Ａ１の大きさが十分ではないために、被削材の刃先への溶着が確認され、被削材の加工面の状態（面光沢）が本発明の実施例の刃先交換型切削チップにより加工した被削材の面光沢に比し劣っていた。
【０１３６】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。なお、本実施例は、チップブレーカが形成されている刃先交換型切削チップの場合について示したが、チップブレーカが形成されていない刃先交換型切削チップに対しても有効である。
【０１３７】
一方さらに、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．５と同様の製造方法において、上記領域Ａ１に対してブラストの程度（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えてブラスト法による処理を実施し、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度Ｒａを表５のものとする本発明の刃先交換型切削チップＮｏ．５−２、Ｎｏ．５−３、Ｎｏ．５−４およびＮｏ．５−５を製造した。なお、面粗度Ｒａはレーザー顕微鏡（ＶＫ−８５１０、（株）キーエンス製）により測定した。測定箇所は上記Ｒ／２部位とし、上記領域Ａ１については刃先稜線からの垂直方向の距離ｃの１／２となる地点（すなわち領域Ａ１の中央部）とし、上記領域Ａ２については領域Ａ１と領域Ａ２の境界線から領域Ａ２側に垂直方向に上記距離ｃの１／２に等しくなる距離だけ入った地点とした。また、測定距離は１００μｍとした。
【０１３８】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．５、Ｎｏ．５−２、Ｎｏ．５−３、Ｎｏ．５−４およびＮｏ．５−５について上記と同条件による旋削切削試験を行ない、被削材の面粗度Ｒｚを上記と同様にして測定した。その結果を表５に示す。
【０１３９】
【表５】
【０１４０】
表５より明らかなように、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度ＲａをそれぞれＡμｍおよびＢμｍとした場合、Ａ／Ｂの値が小さくなる程被削材の面粗度Ｒｚはより良好なものとなった。
【０１４１】
これらの結果より、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍおよび領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとすることが有効であり、このＡ／Ｂの値をさらに小さくして、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに０．６＞Ａ／Ｂとすることがより有効となる。
【０１４２】
なお、コーティングＮｏ．６において、使用状態表示層としてＣｒＮに代えて公知のスパッタリング法を用いて金属Ｃｒまたは金属Ａｌを同膜厚でコーティングすることを除き他は全て同様にして刃先交換型切削チップを製造し、上記と同様の処理を行なうとともに同様の旋削切削試験を行なったところ、上記刃先交換型切削チップＮｏ．５６〜６６と同様の結果が得られることを確認した。なお、金属Ｃｒまたは金属Ａｌからなる使用状態表示層の色はいずれも銀色である。
【０１４３】
＜実施例２＞
８８．３質量％のＷＣ、１．７質量％のＴａＣおよび１０．０質量％のＣｏからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先稜線に対してＳｉＣブラシによる刃先処理（すくい面側から見て０．０５ｍｍ幅のホーニングを施す）を行なうことにより、切削チップＩＳＯ型番ＳＰＧＮ１２０４０８の形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が形成されておらず、１つの面がすくい面となり、４つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な稜となっている）を挟んで繋がるものであった。刃先稜線は、計４つ存在した。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な交点となっている）であり、このようなコーナーは計４つ存在した。なお、この本体の厚みは３.１８ｍｍであった。
【０１４４】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．４μｍのＴｉＮ、２．１μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ法により形成）、２．１μｍのαアルミナ（α−Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．５μｍのＴｉＮをコーティングした（総膜厚５．１μｍ）。このコーティング（コーティングＮｏ．７とする）において、０．４μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と２．１μｍのＴｉＣＮと２．１μｍのαアルミナ（α−Ａｌ2Ｏ3）が基層（黒色）であり、最外層の０．５μｍのＴｉＮが使用状態表示層（金色）である。
【０１４５】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．７に代えて下記の表６に記載したコーティングＮｏ．８〜１２をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。
【０１４６】
【表６】
【０１４７】
上記表６において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。またコーティングＮｏ．８〜９は、コーティングＮｏ．７と同様、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した。コーティングＮｏ．１０〜１２については、公知のＰＶＤ法により形成した。
【０１４８】
そして、このコーティングを施した本体のそれぞれに対して、実施例１と同じ処理方法Ａ〜ＣおよびＫを各々実施するとともに、下記の処理方法Ｌ〜Ｏを各々実施することにより、以下の表７および表８に記載した４８種類の刃先交換型切削チップＮｏ．１０１〜Ｎｏ．１４８を製造した。Ｎｏ．１０４、１０５、１０７、１１２、１１３、１１５、１２０、１２１、１２３、１２８、１２９、１３１、１３６、１３７、１３９、１４４、１４５および１４７が本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。
【０１４９】
（処理方法Ｌ）
図１０に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に０．２９〜０．９４ｍｍの距離ｘをもってほぼ平行に広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法（実施例１と同じ条件）により除去した。この領域Ａ１は、本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むものであり、その面積は３３．４ｍｍ2であった（測定方法は実施例１に同じ、以下同様）。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．７の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．７の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。
【０１５０】
なお、上記刃先稜線からの距離ｘを０．２９〜０．９４ｍｍというように範囲をもって表示したのは、上記実施例１の処理方法Ｄと同じ理由による。因みに、Ｒ／２部位（実施例１に同じ）における上記距離ｘは０．４０ｍｍであった。なお、このようなＲ／２部位は複数存在するが、その全てのＲ／２部位において上記距離が完全に同一となるものではなく、上記の数値はそのうちの一つのＲ／２部位の数値を示すものであることは、実施例１と同じである（以下の処理方法Ｍ〜Ｏおよび表面粗度の測定において同様の意味を示す）。
【０１５１】
（処理方法Ｍ）
処理方法Ｌにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｘを０．０６〜０．４ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｌと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｘは０.２８ｍｍであり、領域Ａ１の面積は８．１６ｍｍ2であった。なお、上記距離ｘを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｌと同じ理由による。
【０１５２】
（処理方法Ｎ）
処理方法Ｌにおいて、刃先稜線からの垂直方向の距離ｘを０．０１〜０．１６ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｌと同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｘは０.０９ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．９ｍｍ2であった。なお、上記距離ｘを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｌと同じ理由による。
【０１５３】
（処理方法Ｏ）
図１１に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に０．２〜１．２ｍｍの距離ｘをもってほぼ平行に広がるとともに、Ｒ／２部位において２つの逃げ面が交差する稜に沿いかつ距離ｙ、ｚがそれぞれ０.２〜１.２ｍｍとなるようにして広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法（処理方法Ｌと同じ条件）により除去した。この領域Ａ１は、刃先稜線に沿って本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むとともに、各コーナーにおいては２つの逃げ面が交差する稜に沿って一定の広がりを有するようにして形成されるものであり、その面積は３８．２ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．７の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．７の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。なお、上記の距離ｘ、距離ｙおよび距離ｚをそれぞれ０．２〜１．２ｍｍというように範囲をもって表示したのは、処理方法Ｌと同じ理由による。
【０１５４】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．１０１〜１４８について、下記条件でフライス切削試験を行ない、被削材の面粗度と刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。その結果を以下の表７および表８に示す。被削材の面粗度（Ｒｚ；ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）は、小さい数値のもの程、平滑性が良好であることを示し、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。
【０１５５】
（フライス切削試験の条件）
被削材：ＦＣＤ４５０
切削速度：１４５ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２８ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．０ｍｍ
切削油：無し
切削距離：１０ｍ
カッター：ＤＰＧ４１６０Ｒ（住友電工ハードメタル（株）製）
上記カッターへの刃先交換型切削チップの取付け数は１枚とした。このため、カッター１回転当りの送りと、一刃当りの送りは一致するものであった。
【０１５６】
【表７】
【０１５７】
【表８】
【０１５８】
表７および表８中、「＊」の印を付したものが本発明の実施例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。
【０１５９】
表７および表８より明らかなように、本発明の実施例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線（コーナーを含む、以下同じ）の使用状態の判別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであり被削材の面粗度にも優れるものであった。なお、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、上記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、これらの本発明の実施例の刃先交換型切削チップではすべて０．８＞Ａ／Ｂであった（測定方法は実施例１と同様とした。ただし、処理方法Ｏを実施したものについての測定箇所は、上記領域Ａ１については上記Ｒ／２部位において垂直方向の距離ｘがコーナーから１．５ｍｍとなる地点とし、上記領域Ａ２については上記領域Ａ１の測定箇所から水平方向に領域Ａ１と領域Ａ２の境界線から領域Ａ２側に０．７ｍｍの距離だけ入った地点とした）。
【０１６０】
これに対して、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁し、被削材の面粗度も劣っていた。また、処理方法Ｃを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の上記刃先交換型切削チップと比較すれば相当程度被削材の溶着量は低減されていたが、すくい面において若干の溶着があった。処理方法Ｋを採用した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先稜線の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。処理方法Ｎを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、使用状態表示層を除去した領域Ａ１の大きさが十分ではないために、被削材の刃先への溶着が確認され、被削材の加工面の状態（面光沢）が本発明の実施例の刃先交換型切削チップにより加工した被削材の面光沢に比し劣っていた。
【０１６１】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０１６２】
一方、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．１０４と同様の製造方法において、上記領域Ａ１に対してブラストの処理条件（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えることにより異なったブラスト法による処理を実施することにより、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度Ｒａを表９のものとする本発明の刃先交換型切削チップＮｏ．１０４−２、Ｎｏ．１０４−３、Ｎｏ．１０４−４およびＮｏ．１０４−５を製造した。なお、面粗度Ｒａは実施例１と同様にして測定した。
【０１６３】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．１０４、Ｎｏ．１０４−２、Ｎｏ．１０４−３、Ｎｏ．１０４−４およびＮｏ．１０４−５について下記の条件によるフライス切削試験を行ない、被削材の面粗度Ｒｚを上記と同様にして測定した。その結果を表９に示す。
【０１６４】
（フライス切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４１５
切削速度：２２０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２８ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．０ｍｍ
切削油：無し
切削距離：０．１ｍ
【０１６５】
【表９】
【０１６６】
表９より明らかなように、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度ＲａをそれぞれＡμｍおよびＢμｍとした場合、Ａ／Ｂの値が小さくなる程被削材の面粗度Ｒｚはより良好なものとなった。
【０１６７】
これらの結果より、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍおよび領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとすることが有効であり、このＡ／Ｂの値をさらに小さくして、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに０．６＞Ａ／Ｂとすることがより有効となる。
【０１６８】
＜実施例３＞
２．５質量％のＴｉＣ、１．０質量％のＴａＣ、１．０質量％のＮｂＣ、７．５質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先稜線に対してＳｉＣブラシによる刃先処理（すくい面側から見て０．０５ｍｍ幅のホーニングを施す）を行なうことにより、切削チップＣＮＭＧ１２０４０８Ｎ−ＵＸ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が１２μｍ形成されており、２つの面がすくい面となり、４つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な稜となっている）を挟んで繋がるものであった。刃先稜線は、計８つ存在した。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な交点となっている）であり、このようなコーナーは計８つ存在した。
【０１６９】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．２μｍのＴｉＮ、３．９μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ法により形成）、２．５μｍのκアルミナ（κ−Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．３μｍのＴｉＮをコーティングした。このコーティング（コーティングＮｏ．１３とする）において、０．２μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と３．９μｍのＴｉＣＮと２．５μｍのκアルミナ（κ−Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．３μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。
【０１７０】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１３に代えて下記の表１０に記載したコーティングＮｏ．１４〜１７をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。
【０１７１】
【表１０】
【０１７２】
上記表１０において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した（ＭＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成し、ＨＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＨＴ−ＣＶＤ法（成膜温度１０００℃）により形成した）。
【０１７３】
そしてこれらのコーティングを施した本体に対して、公知の湿式ブラスト法（研磨材粒子：アルミナサンド１２０番（平均粒径１００μｍ）、圧力：０．２ＭＰａ）を用いて次の１１種類の処理方法Ａ〜Ｋを各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。
【０１７４】
（処理方法Ａ）、（処理方法Ｂ）、（処理方法Ｃ）、（処理方法Ｋ）はそれぞれ実施例１と同じ処理方法を実施し、それ以外の処理方法は以下の通りである。
【０１７５】
（処理方法Ｄ２）
図８に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に１．３５〜２．０７ｍｍの距離ｃをもって刃先稜線に対してほぼ平行に広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。この領域Ａ１は、本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むものであり、その面積は６３.５ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。
【０１７６】
なお、上記刃先稜線からの距離ｃを１．３５〜２．０７ｍｍというように範囲をもって表示したのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその距離を一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。因みに、Ｒ／２部位における上記距離ｃは１．４３ｍｍであった。なお、このようなＲ／２部位は複数存在するが、その全てのＲ／２部位において上記距離が完全に同一となるものではなく、上記の数値はそのうちの一つのＲ／２部位の数値を示すものである（以下の処理方法Ｅ２〜Ｊ２および表面粗度の測定において同様の意味を示す）。
【０１７７】
また、面積は電子顕微鏡を用いた６００倍の観察により測定した（以下同じ）。
（処理方法Ｅ２）
処理方法Ｄ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．６９〜１.３５ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０.７５ｍｍであり、領域Ａ１の面積は３０．６８ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄ２と同じ理由による。
【０１７８】
（処理方法Ｆ２）
処理方法Ｄ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．３６〜０．５７ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．５１ｍｍであり、領域Ａ１の面積は４．１３ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄ２と同じ理由による。
【０１７９】
（処理方法Ｇ２）
処理方法Ｄ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｃを０．０１〜０．２４ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｄ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．１３ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．５４ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｄ２と同じ理由による。
【０１８０】
（処理方法Ｈ２）
図９に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向の距離ｃ（０．２〜１．０４ｍｍ）を有し、かつ１つのコーナーから刃先稜線に沿って各々距離ａ（２．６ｍｍ）、距離ｂ（２．９ｍｍ）をもって広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法により除去した。この領域Ａ１は、２つの逃げ面上に連続して形成され１つのコーナーを含むものであり、その面積は４．７ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１３の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した。
【０１８１】
なお、上記刃先稜線からの距離ｃを０．２〜１．０４ｍｍというように範囲をもって表示したのは、マスキングはできる限り高精度に行なったがブラストの回り込み等によりその距離ｃを一定に保つことは困難であり誤差を排除できなかったためである。因みに、Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．５７ｍｍであった。
【０１８２】
（処理方法Ｉ２）
処理方法Ｈ２において、距離ａ、ｂおよびｃをそれぞれ５．２ｍｍ、１．１ｍｍおよび１．０２〜１．３５ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｈ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは１．２２ｍｍであり、領域Ａ１の面積は９．８ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｈ２と同じ理由による。
【０１８３】
（処理方法Ｊ２）
処理方法Ｈ２において、距離ａ、ｂおよびｃをそれぞれ０．８ｍｍ、１．０ｍｍおよび０．１〜０．３５ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｈ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｃは０．１８ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．７ｍｍ2であった。なお、上記距離ｃを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｈ２と同じ理由による。
【０１８４】
このようにして、以下の表１１〜表１３に記載した５５種類の刃先交換型切削チップＮｏ．２０１〜Ｎｏ．２５５を製造した。各表の左欄に「＊」を付したものが本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＺｒＮが白金色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。
【０１８５】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．２０１〜２５５について、下記条件で連続旋削切削試験を行ない、刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。また、１５分切削後の刃先への被削材の溶着状態、被削材加工面の状態、および刃先稜線（コーナーを含む、以下同じ）の使用状態の識別性をそれぞれ観察した。その結果を以下の表１１〜表１３に示す。なお、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。また、刃先への被削材の溶着量が多い程、被削材の面粗度が悪化することを示し、被削材加工面の状態は鏡面に近い程、良好であることを示している。
【０１８６】
（連続旋削切削試験の条件）
被削材：Ｓ３５Ｃ丸棒
切削速度：２４０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
切削油：水溶性油
切削時間：１５分
【０１８７】
【表１１】
【０１８８】
【表１２】
【０１８９】
【表１３】
【０１９０】
なお、表１１〜１３の残留応力は、図１２（本実施例の刃先交換型切削チップのすくい面のコーナー付近の概略拡大平面図である）のスポットＳ（平坦面に位置しその平坦面の垂直方向から見て直径０．５ｍｍのもの）に対して測定したものであり、１つのすくい面に対して４つ存在するコーナーの各コーナー毎にこのスポットＳは同様に存在するため、残留応力はそれら４箇所の平均値とした。具体的測定方法は、上述のＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法を採用し、コーティングＮｏ．１３を被覆したものについてはκ−Ａｌ2Ｏ3層を測定し、コーティングＮｏ．１４〜１７を被覆したものについてはα−Ａｌ2Ｏ3層を測定した（実施例／比較例共通）。
【０１９１】
なお、この測定領域（図１２のスポットＳ）は、すくい面の切削に関与する領域であり、実施例のものはいずれもその領域において基層が表面に露出しており、その基層の最上層の残留応力を測定したものである。
【０１９２】
表１１〜表１３より明らかなように、本発明の実施例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであった。
【０１９３】
これに対して、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁した。また、処理方法Ｃを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の上記刃先交換型切削チップと比較すれば相当程度被削材の溶着量は低減されていたが、すくい面において若干の溶着があった。処理方法Ｋを採用した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先稜線の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。処理方法Ｇ２および処理方法Ｊ２を採用した比較例の刃先交換型切削チップは、使用状態表示層を除去した領域Ａ１の大きさが十分ではないために、被削材の刃先への溶着が確認され、被削材の加工面の状態（面光沢）が本発明の実施例の刃先交換型切削チップにより加工した被削材の面光沢に比し劣っていた。
【０１９４】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０１９５】
一方、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．２１５と同様の製造方法において、上記領域Ａ１およびすくい面に対してブラストの処理条件（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えることにより異なったブラスト法による処理を実施したり、あるいはブラスト法に代えてブラシ法（＃８００のＳｉＣブラシ使用）による処理を実施することにより、Ｎｏ．２１５−２〜Ｎｏ．２１５−５の刃先交換型切削チップを得た。すなわち、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．２１５およびＮｏ．２１５−２〜Ｎｏ．２１５−５は、上記領域Ａ１およびすくい面において異なった残留応力を有している。なお、この残留応力は、上記と同様（すなわち図１２のスポットＳを測定領域とするもの）にして測定した。その結果を表１４に示す。
【０１９６】
また同様にして、刃先交換型切削チップＮｏ．２１９、Ｎｏ．２４９、Ｎｏ．２５３についても、上記領域Ａ１およびすくい面において異なった残留応力を付与した、以下の表１４に示す刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．２１９−２、Ｎｏ．２４９−２〜Ｎｏ．２４９−５、Ｎｏ．２５３−２）を得た。
【０１９７】
そして、これらの刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．２１５、２１９、２４９、２５３を含む）および比較用として刃先交換型切削チップＮｏ．２１２、Ｎｏ．２４５について（これらのＮｏ．２１２、２１５、２１９、２４５、２４９、２５３についても上記と同様にして残留応力を測定した）、上記と同条件による連続旋削切削試験を行ない逃げ面摩耗量を測定するとともに、以下の条件による断続旋削切削試験を行ない刃先欠損率を測定した（刃先欠損率は２０切れ刃（コーナー）について試験を実施し、刃先欠損を生じているコーナー数を２０切れ刃に対する百分率で示したものである）。それらの結果を以下の表１４に示す。この刃先欠損率が低いもの程、靭性（耐欠損性）に優れていることを示している。
【０１９８】
（断続旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４４０（４本溝入り丸棒）
切削速度：９５ｍ／ｍｉｎ
切込み：２．０ｍｍ
送り：０．４２ｍｍ／ｒｅｖ．
湿式／乾式：乾式
切削時間：１分
【０１９９】
【表１４】
【０２００】
表１４より明らかなように、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において、基層を構成する少なくとも一層が圧縮残留応力を有すると優れた靭性が示されることが分かる。しかも、この圧縮残留応力が大きくなる程より優れた靭性が示される。
【０２０１】
なお、表１４中「＊」の印を付したものが実施例であるが、各実施例のものは刃先に被削材が溶着することもなく、また被削材表面も良好な光沢を示すものであったのに対して、各比較例は刃先への被削材の溶着が顕著であり、被削材加工面も全く光沢を有しなかった。
【０２０２】
また、刃先交換型切削チップＮｏ．２１５−２、２４９−２は、逃げ面摩耗量の低減、被削材の溶着防止あるいは被削材加工面の光沢向上には効果を有したが、靭性を大幅に改善することはできなかった。すなわち、刃先交換型切削チップの刃先靭性の向上は、被削材の溶着を防止することによってもある程度の効果を得ることは可能であるが、上記のような刃先の特定部位に圧縮残留応力を付与することにより刃先の靭性を飛躍的に向上できることが明らかとなった。
【０２０３】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０２０４】
一方さらに、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．２４９と同様の製造方法において、上記領域Ａ１に対してブラストの程度（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えてブラスト法による処理を実施し、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度Ｒａを表１５のものとする本発明の刃先交換型切削チップＮｏ．２４９−６、Ｎｏ．２４９−７、Ｎｏ．２４９−８およびＮｏ．２４９−９を製造した（いずれの刃先交換型切削チップも本発明の実施例である）。なお、面粗度Ｒａはレーザー顕微鏡（ＶＫ−８５１０、（株）キーエンス製）により測定した。測定箇所は上記Ｒ／２部位とし、上記領域Ａ１については刃先稜線からの垂直方向の距離ｃの１／２となる地点（すなわち領域Ａ１の中央部）とし、上記領域Ａ２については領域Ａ１と領域Ａ２の境界線から領域Ａ２側に垂直方向に上記距離ｃの１／２に等しくなる距離だけ入った地点とした。また、測定距離は１００μｍとした。なお、残留応力は、上記と同様（すなわち図１２のスポットＳを測定領域とするもの）にして測定した。
【０２０５】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．２４９、Ｎｏ．２４９−６、Ｎｏ．２４９−７、Ｎｏ．２４９−８およびＮｏ．２４９−９について上記と同条件による連続旋削切削試験を行ない、試験開始１分後の被削材の面粗度Ｒｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）を上記実施例１と同様にして測定するとともに、上記と同様にして逃げ面摩耗量および刃先欠損率（断続旋削切削試験による）を測定した。それらの結果を表１５に示す。
【０２０６】
【表１５】
【０２０７】
表１５より明らかなように、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度ＲａをそれぞれＡμｍおよびＢμｍとした場合、Ａ／Ｂの値が小さくなる程被削材の面粗度Ｒｚはより良好なものとなった。
【０２０８】
これらの結果より、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍおよび領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとすることが有効であり、このＡ／Ｂの値をさらに小さくして、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに０．６＞Ａ／Ｂとすることがより有効となる。
【０２０９】
また、付与された圧縮残留応力が大きくなる程、良好な刃先欠損率を示した。
なお、本実施例は、チップブレーカが形成されている刃先交換型切削チップの場合について示したが、チップブレーカが形成されていない刃先交換型切削チップに対しても有効である。
【０２１０】
＜実施例４＞
０．５質量％のＴａＣ、１０．０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間焼結し、その後平坦研磨処理および刃先稜線に対してＳｉＣブラシによる刃先処理（すくい面側から見て０．０５ｍｍ幅のホーニングを施す）を行なうことにより、切削チップＳＥＭＴ１３Ｔ３ＡＧＳＮ−Ｇ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製チップを作製し、これを本体とした。この本体は、表面に脱β層が形成されておらず、１つの面がすくい面となり、４つの面が逃げ面となるとともに、そのすくい面と逃げ面とは刃先稜線（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な稜となっている）を挟んで繋がるものであった。刃先稜線は、計４つ存在した。また、２つの逃げ面と１つのすくい面とが交差する交点がコーナー（上記の通り刃先処理がされているので仮定的な交点となっている）であり、このようなコーナーは計４つ存在した。
【０２１１】
この本体の全面に対して、下層から順に下記の層を公知の熱ＣＶＤ法により形成した。すなわち、本体の表面側から順に、０．３μｍのＴｉＮ、３．１μｍのＴｉＣＮ（ＭＴ−ＣＶＤ法により形成）、１．４μｍのκアルミナ（κ−Ａｌ2Ｏ3）そして最外層として０．３μｍのＴｉＮをコーティングした。このコーティング（コーティングＮｏ．１８とする）において、０．３μｍのＴｉＮ（本体表面側のもの）と３．１μｍのＴｉＣＮと１．４μｍのκアルミナ（κ−Ａｌ2Ｏ3）が基層であり、最外層の０．３μｍのＴｉＮが使用状態表示層である。
【０２１２】
以下同様にして、このコーティングＮｏ．１８に代えて下記の表１６に記載したコーティングＮｏ．１９〜２２をそれぞれ本体の全面に対して被覆した。
【０２１３】
【表１６】
【０２１４】
上記表１６において、基層は左側のものから順に本体の表面上に積層させた。また各層は、全て公知の熱ＣＶＤ法により形成した（ＭＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＭＴ−ＣＶＤ法（成膜温度９００℃）により形成し、ＨＴ−ＣＶＤの表示のあるものはＨＴ−ＣＶＤ法（成膜温度１０００℃）により形成した）。
【０２１５】
そしてこれらのコーティングを施した本体に対して、公知の湿式ブラスト法（研磨材粒子：アルミナサンド１２０番（平均粒径１００μｍ）、圧力：０．２ＭＰａ）を用いて次の８種類の処理方法を各々実施した。なお、各処理方法において使用状態表示層を残したい部位には、治具を用いてマスキングを行なった。
【０２１６】
（処理方法Ａ）、（処理方法Ｂ）、（処理方法Ｃ）、（処理方法Ｋ）はそれぞれ実施例１と同じ処理方法を実施し、それ以外の処理方法は以下の通りである。
【０２１７】
（処理方法Ｌ２）
図１０に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に０．２８〜０．９３ｍｍの距離ｘをもって刃先稜線に対してほぼ平行に広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法（実施例１と同じ条件）により除去した。この領域Ａ１は、本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むものであり、その面積は３３．１ｍｍ2であった（測定方法は実施例１に同じ、以下同様）。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。
【０２１８】
なお、上記刃先稜線からの距離ｘを０．２８〜０．９３ｍｍというように範囲をもって表示したのは、上記実施例１の処理方法Ｄと同じ理由による。因みに、Ｒ／２部位（実施例１に同じ）における上記距離ｘは０．３９ｍｍであった。なお、このようなＲ／２部位は複数存在するが、その全てのＲ／２部位において上記距離が完全に同一となるものではなく、上記の数値はそのうちの一つのＲ／２部位の数値を示すものであることは、実施例１と同じである（以下の処理方法Ｍ２〜Ｏ２において同様の意味を示す）。
【０２１９】
（処理方法Ｍ２）
処理方法Ｌ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｘを０．０５〜０．４１ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｌ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｘは０.２７ｍｍであり、領域Ａ１の面積は８．１５ｍｍ2であった。なお、上記距離ｘを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｌ２と同じ理由による。
【０２２０】
（処理方法Ｎ２）
処理方法Ｌ２において、刃先稜線からの垂直方向の距離ｘを０．０１〜０．１７ｍｍに代えることを除き他は全て処理方法Ｌ２と同様にして処理を行なった。Ｒ／２部位における上記距離ｘは０.０９ｍｍであり、領域Ａ１の面積は１．８ｍｍ2であった。なお、上記距離ｘを範囲をもって表示したのは、上記処理方法Ｌ２と同じ理由による。
【０２２１】
（処理方法Ｏ２）
図１１に示したようにコーティングに対して、逃げ面上であって刃先稜線から垂直方向に０．２〜１．３ｍｍの距離ｘをもって刃先稜線に対してほぼ平行に広がるとともに、Ｒ／２部位において２つの逃げ面が交差する稜に沿いかつ距離ｙ、ｚがそれぞれ０.２〜１.３ｍｍとなるようにして広がった領域Ａ１およびすくい面の使用状態表示層をブラスト法（処理方法Ｌ２と同じ条件）により除去した。この領域Ａ１は、刃先稜線に沿って本体の周囲を１周するように４つの逃げ面上に連続して形成され、コーナーを４つ含むとともに、各コーナーにおいては２つの逃げ面が交差する稜に沿って一定の広がりを有するようにして形成されるものであり、その面積は３８．１ｍｍ2であった。したがって、逃げ面上であって、上記Ａ１を除く領域Ａ２は基層上に使用状態表示層が形成された構成となるため使用状態表示層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＴｉＮの色である金色）を呈し、逃げ面上の上記領域Ａ１およびすくい面は基層の色（たとえばコーティングＮｏ．１８の場合はＡｌ2Ｏ3の色である黒色）を呈した（図５）。なお、上記の距離ｘ、距離ｙおよび距離ｚをそれぞれ０．２〜１．３ｍｍというように範囲をもって表示したのは、処理方法Ｌ２と同じ理由による。
【０２２２】
このようにして、以下の表１７〜表１８に記載した４０種類の刃先交換型切削チップＮｏ．３０１〜Ｎｏ．３４０を製造した。各表の左欄に「＊」を付したものが本発明の実施例であり、それ以外のものは比較例である。なお、基層の最外層はコーティングの種類に拘わらず全て黒色であり、使用状態表示層はＴｉＮが金色であり、ＺｒＮが白金色であり、ＴｉＣＮはピンク色である。
【０２２３】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．３０１〜３４０について、下記条件でフライス切削試験を行ない、刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量を測定した。また、１ｍ切削後の刃先への被削材の溶着状態、被削材加工面の状態、および刃先稜線（コーナーを含む、以下同じ）の使用状態の識別性をそれぞれ観察した。その結果を以下の表１７〜表１８に示す。なお、逃げ面摩耗量は、小さい数値のもの程、耐摩耗性に優れていることを示している。また、刃先への被削材の溶着量が多い程、被削材の面粗度が悪化することを示し、被削材加工面の状態は鏡面に近い程、良好であることを示している。
【０２２４】
（フライス切削試験の条件）
被削材：ＳＫＤ１１ブロック材
切削速度：１７２ｍ／ｍｉｎ
送り：０．１６ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
切削油：水溶性油
切削長：１ｍ
カッター：ＷＧＣ４１６０Ｒ（住友電工ハードメタル（株）製）
上記カッターへの刃先交換型切削チップの取付け数は１枚とした。このため、カッター１回転当りの送りと、一刃当りの送りは一致するものであった。
【０２２５】
【表１７】
【０２２６】
【表１８】
【０２２７】
なお、表１７〜表１８の残留応力は、図１３（本実施例の刃先交換型切削チップのすくい面のコーナー付近の概略拡大平面図である）のスポットＴ（平坦面に位置しその平坦面の垂直方向から見て直径０．５ｍｍのもの）に対して測定したものであり、すくい面に４つ存在するコーナーの各コーナー毎にこのスポットＴは同様に存在するため、残留応力はそれら４箇所の平均値とした。具体的測定方法は、上述のＸ線応力測定装置を用いたｓｉｎ2ψ法を採用し、コーティングＮｏ．１８を被覆したものについてはκ−Ａｌ2Ｏ3層を測定し、コーティングＮｏ．１９〜２２を被覆したものについてはα−Ａｌ2Ｏ3層を測定した（実施例／比較例共通）。
【０２２８】
なお、この測定領域（図１３のスポットＴ）は、すくい面の切削に関与する領域であり、実施例のものはいずれもその領域において基層が表面に露出しており、その基層の最上層の残留応力を測定したものである。
【０２２９】
表１７〜表１８より明らかなように、本発明の実施例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別が容易で極めて注意喚起機能に優れるものであり、且つ刃先に被削材が溶着することもなく、切削後の被削材の状態も鏡面に近いものであった。
【０２３０】
これに対して、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、刃先稜線の使用状態の識別は可能であるものの、刃先に被削材が多量に溶着し、且つ切削後の被削材は白濁した。また、処理方法Ｃを採用した比較例の刃先交換型切削チップは、処理方法Ａおよび処理方法Ｂを採用した比較例の上記刃先交換型切削チップと比較すれば相当程度被削材の溶着量は低減されていたが、すくい面において若干の溶着があった。処理方法Ｋを採用した刃先交換型切削チップは、切削後の被削材の状態は良好であるものの、刃先稜線の使用状態の判別が困難であり、注意喚起機能を有さないものであった。処理方法Ｎ２を採用した比較例の刃先交換型切削チップは、使用状態表示層を除去した領域Ａ１の大きさが十分ではないために、被削材の刃先への溶着が確認され、被削材の加工面の状態（面光沢）が本発明の実施例の刃先交換型切削チップにより加工した被削材の面光沢に比し劣っていた。
【０２３１】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０２３２】
一方、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．３１２と同様の製造方法において、上記領域Ａ１およびすくい面に対してブラストの処理条件（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えることにより異なったブラスト法による処理を実施したり、あるいはブラスト法に代えてブラシ法（＃８００のＳｉＣブラシ使用）による処理を実施することにより、Ｎｏ．３１２−２〜Ｎｏ．３１２−５の刃先交換型切削チップを得た。すなわち、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．３１２およびＮｏ．３１２−２〜Ｎｏ．３１２−５は、上記領域Ａ１およびすくい面において異なった残留応力を有している。なお、この残留応力は、上記と同様（図１３のスポットＴを測定領域とするもの）にして測定した。その結果を表１９に示す。
【０２３３】
また同様にして、刃先交換型切削チップＮｏ．３１５、Ｎｏ．３３７、ＮＯ．３３９についても、上記領域Ａ１およびすくい面において異なった残留応力を付与した、以下の表１９に示す刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．３１５−２、Ｎｏ．３３７−２〜Ｎｏ．３３７−５、Ｎｏ．３３９−２）を得た。
【０２３４】
そして、これらの刃先交換型切削チップ（Ｎｏ．３１２、３１５、３３７、３３９を含む）および比較用として刃先交換型切削チップＮｏ．３０９、Ｎｏ．３３３について（これらのＮｏ．３０９、３１２、３１５、３３３、３３７、３３９についても上記と同様にして残留応力を測定した）、上記と同条件によるフライス切削試験を行ない逃げ面摩耗量を測定するとともに、以下の条件による断続旋削切削試験（カッターに刃先交換型切削チップを１枚だけ取り付けて実施）を行ない刃先欠損率を測定した（刃先欠損率は２０切れ刃（コーナー）について試験を実施し、刃先欠損を生じているコーナー数を２０切れ刃に対する百分率で示したものである）。それらの結果を以下の表１９に示す。この刃先欠損率が低いもの程、靭性（耐欠損性）に優れていることを示している。
【０２３５】
（断続旋削切削試験の条件）
被削材：ＳＣＭ４３５（ブロック材３枚重ね）
切削速度：１６０ｍ／ｍｉｎ
切込み：２．０ｍｍ
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ．
湿式／乾式：乾式
切削距離：０．５ｍ
【０２３６】
【表１９】
【０２３７】
表１９より明らかなように、上記領域Ａ１またはすくい面の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において、基層を構成する少なくとも一層が圧縮残留応力を有すると優れた靭性が示されることが分かる。しかも、この圧縮残留応力が大きくなる程より優れた靭性が示される。
【０２３８】
なお、表１９中「＊」の印を付したものが実施例であるが、各実施例のものは刃先に被削材が溶着することもなく、また被削材表面も良好な光沢を示すものであったのに対して、各比較例は刃先への被削材の溶着が顕著であり、被削材加工面も全く光沢を有しなかった。
【０２３９】
また、刃先交換型切削チップＮｏ．３１２−２、３３７−２は、逃げ面摩耗量の低減、被削材の溶着防止あるいは被削材加工面の光沢向上には効果を有したが、靭性を大幅に改善することはできなかった。すなわち、刃先交換型切削チップの刃先靭性の向上は、被削材の溶着を防止することによってもある程度の効果を得ることは可能であるが、上記のような刃先の特定部位に圧縮残留応力を付与することにより刃先の靭性を飛躍的に向上できることが明らかとなった。
【０２４０】
以上の結果、本発明の実施例である刃先交換型切削チップが、各比較例の刃先交換型切削チップに比し、優れた効果を有していることは明らかである。
【０２４１】
一方さらに、上記で製造した刃先交換型切削チップＮｏ．３３７と同様の製造方法において、上記領域Ａ１に対してブラストの程度（処理時間およびワーク（刃先交換型切削チップ）とノズルとの距離）を変えてブラスト法による処理を実施し、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度Ｒａを表２０のものとする本発明の刃先交換型切削チップＮｏ．３３７−６、Ｎｏ．３３７−７、Ｎｏ．３３７−８およびＮｏ．３３７−９を製造した（いずれの刃先交換型切削チップも本発明の実施例である）。なお、面粗度Ｒａはレーザー顕微鏡（ＶＫ−８５１０、（株）キーエンス製）により測定した。測定箇所は上記Ｒ／２部位とし、上記領域Ａ１については刃先稜線からの垂直方向の距離ｘの１／２となる地点（すなわち領域Ａ１の中央部）とし、上記領域Ａ２については領域Ａ１と領域Ａ２の境界線から領域Ａ２側に垂直方向に上記距離ｘの１／２に等しくなる距離だけ入った地点とした。また、測定距離は１００μｍとした。なお、残留応力は、上記と同様（すなわち図１３のスポットＴを測定領域とするもの）にして測定した。
【０２４２】
そして、これらの刃先交換型切削チップＮｏ．３３７、Ｎｏ．３３７−６、Ｎｏ．３３７−７、Ｎｏ．３３７−８およびＮｏ．３３７−９について上記と同条件によるフライス切削試験を行ない、試験開始０．１ｍの被削材の面粗度Ｒｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）を上記実施例１と同様にして測定するとともに、上記と同様にして逃げ面摩耗量および刃先欠損率（断続旋削切削試験による）を測定した。それらの結果を表２０に示す。
【０２４３】
【表２０】
【０２４４】
表２０より明らかなように、上記領域Ａ１および領域Ａ２の面粗度ＲａをそれぞれＡμｍおよびＢμｍとした場合、Ａ／Ｂの値が小さくなる程被削材の面粗度Ｒｚはより良好なものとなった。
【０２４５】
これらの結果より、刃先交換型切削チップにおいて被削材との間で溶着現象を抑制し、被削材の外観が阻害されることを防止するためには、上記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍおよび領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとすることが有効であり、このＡ／Ｂの値をさらに小さくして、０．８＞Ａ／Ｂ、さらに０．６＞Ａ／Ｂとすることがより有効となる。
【０２４６】
また、付与された圧縮残留応力が大きくなる程、良好な刃先欠損率を示した。
なお、本実施例は、チップブレーカが形成されている刃先交換型切削チップの場合について示したが、チップブレーカが形成されていない刃先交換型切削チップに対しても有効である。
【０２４７】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【０２４８】
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特許請求の範囲によって示され、特許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。
【符号の説明】
【０２４９】
１ 刃先交換型切削チップ、２ すくい面、３ 逃げ面、４ 刃先稜線、５ 被削材、６ 切り屑、７ 貫通孔、８ 本体、９ コーナー、１０，１１ 変色区域、１２ 基層、１３ 使用状態表示層、１４ コーティング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（８）と、該本体（８）上に形成された基層（１２）と、該基層（１２）上の部分に形成された使用状態表示層（１３）とを有する刃先交換型切削チップ（１）であって、
前記本体（８）は、少なくとも１つのすくい面（２）と、少なくとも２つの逃げ面（３）と、少なくとも１つの刃先稜線（４）と、少なくとも１つのコーナー（９）とを有し、
前記逃げ面（３）と前記すくい面（２）とは、前記刃先稜線（４）を挟んで繋がり、
前記コーナー（９）は、２つの前記逃げ面（３）と１つの前記すくい面（２）とが交差する交点であり、
前記基層（１２）は、前記使用状態表示層（１３）と異なった色を呈し、
前記使用状態表示層（１３）は、少なくとも１つの前記逃げ面（３）上に形成され、
前記使用状態表示層（１３）が形成された逃げ面（３）は、前記コーナー（９）を少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の前記基層（１２）上に前記使用状態表示層（１３）が形成されていることを特徴とする刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項２】
前記領域Ａ１および前記すくい面（２）は、前記基層（１２）が表面に露出しており、かつその露出している前記基層（１２）を構成する少なくとも一層は、前記領域Ａ１または前記すくい面（２）の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において圧縮残留応力を有していることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項３】
前記圧縮残留応力は、その絶対値が０.１ＧＰａ以上の応力であることを特徴とする請求項２記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項４】
前記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、前記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとなることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項５】
前記刃先交換型切削チップ（１）は、複数の刃先稜線（４）を有することを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項６】
前記使用状態表示層（１３）は、前記基層（１２）に比し、摩耗し易い層であることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項７】
前記基層（１２）は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項８】
前記使用状態表示層（１３）は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層で構成されることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項９】
前記本体（８）は、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、または窒化硅素焼結体のいずれかにより構成されることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１０】
前記刃先交換型切削チップ（１）は、ドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用のいずれかのものであることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１１】
本体（８）と、該本体（８）上に形成された基層（１２）と、該基層（１２）上の部分に形成された使用状態表示層（１３）とを有する刃先交換型切削チップ（１）の製造方法であって、
前記本体（８）上に基層（１２）を形成するステップと、
前記基層（１２）上に前記基層（１２）と異なる色の使用状態表示層（１３）を形成するステップと、
前記本体（８）の逃げ面（３）上であって、かつコーナー（９）を少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を少なくとも含む領域とすくい面（２）とに対して、そこに形成されている前記使用状態表示層（１３）を除去するステップと、を含むことを特徴とする刃先交換型切削チップ（１）の製造方法。
【請求項１】
本体（８）と、該本体（８）上に形成された基層（１２）と、該基層（１２）上の部分に形成された使用状態表示層（１３）とを有する刃先交換型切削チップ（１）であって、
前記本体（８）は、少なくとも１つのすくい面（２）と、少なくとも２つの逃げ面（３）と、少なくとも１つの刃先稜線（４）と、少なくとも１つのコーナー（９）とを有し、
前記逃げ面（３）と前記すくい面（２）とは、前記刃先稜線（４）を挟んで繋がり、
前記コーナー（９）は、２つの前記逃げ面（３）と１つの前記すくい面（２）とが交差する交点であり、
前記基層（１２）は、前記使用状態表示層（１３）と異なった色を呈し、
前記使用状態表示層（１３）は、少なくとも１つの前記逃げ面（３）上に形成され、
前記使用状態表示層（１３）が形成された逃げ面（３）は、前記コーナー（９）を少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を除く領域Ａ２の全面または部分の前記基層（１２）上に前記使用状態表示層（１３）が形成されていることを特徴とする刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項２】
前記領域Ａ１および前記すくい面（２）は、前記基層（１２）が表面に露出しており、かつその露出している前記基層（１２）を構成する少なくとも一層は、前記領域Ａ１または前記すくい面（２）の切削に関与する領域の少なくとも一方の領域の少なくとも一部において圧縮残留応力を有していることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項３】
前記圧縮残留応力は、その絶対値が０.１ＧＰａ以上の応力であることを特徴とする請求項２記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項４】
前記領域Ａ１の面粗度ＲａをＡμｍ、前記領域Ａ２の面粗度ＲａをＢμｍとした場合、１．０＞Ａ／Ｂとなることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項５】
前記刃先交換型切削チップ（１）は、複数の刃先稜線（４）を有することを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項６】
前記使用状態表示層（１３）は、前記基層（１２）に比し、摩耗し易い層であることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項７】
前記基層（１２）は、その最外層がＡｌ2Ｏ3層またはＡｌ2Ｏ3を含む層で構成されることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項８】
前記使用状態表示層（１３）は、その最外層が元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属（元素）またはその金属を含む合金によって形成されるか、または元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、ＡｌおよびＳｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層で構成されることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項９】
前記本体（８）は、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、または窒化硅素焼結体のいずれかにより構成されることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１０】
前記刃先交換型切削チップ（１）は、ドリル加工用、エンドミル加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用のいずれかのものであることを特徴とする請求項１記載の刃先交換型切削チップ（１）。
【請求項１１】
本体（８）と、該本体（８）上に形成された基層（１２）と、該基層（１２）上の部分に形成された使用状態表示層（１３）とを有する刃先交換型切削チップ（１）の製造方法であって、
前記本体（８）上に基層（１２）を形成するステップと、
前記基層（１２）上に前記基層（１２）と異なる色の使用状態表示層（１３）を形成するステップと、
前記本体（８）の逃げ面（３）上であって、かつコーナー（９）を少なくとも１つ含む少なくとも２ｍｍ2の一箇所以上の領域Ａ１を少なくとも含む領域とすくい面（２）とに対して、そこに形成されている前記使用状態表示層（１３）を除去するステップと、を含むことを特徴とする刃先交換型切削チップ（１）の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２０６９０７（Ｐ２０１１−２０６９０７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７６２７（Ｐ２０１１−１３７６２７）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【分割の表示】特願２００６−５５０３６１（Ｐ２００６−５５０３６１）の分割
【原出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【出願人】（５０３２１２６５２）住友電工ハードメタル株式会社 (390)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【分割の表示】特願２００６−５５０３６１（Ｐ２００６−５５０３６１）の分割
【原出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【出願人】（５０３２１２６５２）住友電工ハードメタル株式会社 (390)
【Ｆターム（参考）】
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