CN111629863A - 车削工具及车削方法 - Google Patents

Abstract

一种车削工具(1)，具备：工具主体(10)，沿着工具轴(J)延伸并在该工具主体(10)的前端具有底座部(18)；切削刀片(20)，能够装卸地安装于底座部(18)；及测定装置(3)，安装于工具主体(10)，测定装置(3)具有用于测定与工具轴(J)的径向外侧的对象物之间的距离的第1距离传感器(31)。

Description

车削工具及车削方法

技术领域

本发明涉及一种车削工具及车削方法。

本申请主张基于2018年2月1日于日本申请的专利申请2018-016279号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

在专利文献1中公开了一种能够在工序中途进行被加工物的尺寸测定的多轴自动车床。

专利文献1：日本实用新型专利公开平7-15201号公报(A)

通常，在使用自动车床的加工中，在工序中途不进行被切削材料的尺寸测定。因此，对于如粗加工那样的未出现在最终精加工尺寸的部分，难以伴随切削刃的磨损调整尺寸。并且，在工序中途进行加工面的测定时，需要使工具与被切削材料充分地分开来进行加工面的测定，而且，需要再次使工具靠近被切削材料来进行追加加工。因此，存在车削加工所需的加工时间变长并且加工成本增加的问题。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，且目的之一在于提供一种能够缩短测定所需的时间并减少加工成本的车削工具。

本发明的一方案的车削工具具备：工具主体，沿着工具轴延伸并在该工具主体的前端具有底座部；切削刀片，能够装卸地安装于所述底座部；及测定装置，安装于所述工具主体，所述测定装置用于测定所述工具主体与对象物之间的距离。

根据上述结构，能够通过测定装置来测定使用切削刀片加工的加工面。因此，在由车削工具形成加工面之后，测定该加工面时，无需使车削工具与被切削材料暂时分开的工序。其结果，在车削加工中能够缩短测定工序所需的时间。

在上述车削工具中，可以设为如下结构：所述测定装置具有用于测定与所述工具轴的径向外侧的对象物之间的距离的第1距离传感器。

根据上述结构，车削工具具有用于测定与工具轴的径向外侧的对象物之间的距离的第1距离传感器。即，车削工具能够测定与使用切削刀片加工的朝向径向的加工面之间的距离。在由车削工具形成朝向径向的加工面之后，测定该加工面时，无需使车削工具与被切削材料暂时分开的工序。其结果，在车削加工中能够缩短测定工序所需的时间。

另外，能够通过第1距离传感器来测定使用切削刀片加工的外径、内径、圆度及朝向径向的面的表面粗糙度等。

在上述车削工具中，可以设为如下结构：所述第1距离传感器的测定点位于轴向的位置与所述切削刀片位于轴向的位置重叠。

根据上述结构，通过第1距离传感器能够实现切削刀片的切削位置的附近的测定。因此，在基于第1距离传感器的测定工序中，能够减小使车削工具沿着工具轴的轴向移动的移动距离。其结果，在车削加工中能够缩短测定工序所需的时间。

在上述车削工具中，可以设为如下结构：在所述工具主体上设置有：第1容纳孔，沿着所述工具轴的轴向延伸；及开口孔，从所述第1容纳孔向所述工具轴的径向外侧延伸并在所述工具主体的外周面上开口，所述第1距离传感器容纳在所述第1容纳孔中，所述第1距离传感器的检测部从所述开口孔暴露于径向外侧。

根据上述结构，第1距离传感器被嵌入于工具主体的内部。因此，能够保护第1距离传感器。

在上述车削工具中，可以设为如下结构：所述测定装置具有用于测定与所述工具轴的轴向前端侧的对象物之间的距离的第2距离传感器。

根据上述结构，车削工具具有用于测定与工具轴的轴向前端侧的对象物之间的距离的第2距离传感器。即，车削工具能够测定与使用切削刀片加工的朝向轴向的加工面之间的距离。在由车削工具形成朝向轴向的加工面之后，测定该加工面时，无需使车削工具与被切削材料暂时分开的工序。其结果，在车削加工中能够缩短测定工序所需的时间。

另外，能够通过第2距离传感器来测定使用切削刀片加工的阶梯部、孔底部的轴向位置及朝向轴向的加工面的表面粗糙度等。

在上述车削工具中，可以设为如下结构：在所述工具主体上设置有第2容纳孔，该第2容纳孔沿着所述工具轴的轴向延伸并在所述工具主体的前端开口，所述第2距离传感器容纳在所述第2容纳孔中，所述第2距离传感器的检测部从所述第2容纳孔的在所述工具主体的前端上的开口暴露于轴向前端侧。

根据上述结构，第2距离传感器被嵌入于工具主体的内部。因此，能够保护第2距离传感器。

本发明的一方案的车削方法具有：车削工序，在使被切削材料绕主轴进行旋转的同时使所述切削刀片与所述被切削材料接触并将所述被切削材料加工至目标位置而形成加工面；及测定工序，使所述加工面位于所述测定装置的检测范围内并通过所述测定装置测定所述加工面的位置。

根据上述结构，在车削工序之后，无需使车削工具与被切削材料暂时分开而能够进行测定工序。其结果，在车削加工中能够缩短测定工序所需的时间。

本发明的一方案的车削方法具有比较工序，所述比较工序中比较所述车削工序中的所述加工面的目标位置和在所述测定工序中测定的所述加工面的测定位置。

根据上述结构，通过比较车削工序中的加工的目标位置和测定工序中的测定位置，能够确认使用车削工具的车削加工的尺寸精确度。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：具有追加加工工序，所述追加加工工序根据所述比较工序中的所述目标位置与所述测定位置的差量，使用所述车削工具对所述被切削材料进行追加加工。

根据上述结构，通过根据比较工序中的差量，使车削工具比目标位置更靠近被切削材料侧来进行车削工序，能够提高加工面的尺寸精确度。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：具有切削刀片更换工序，所述切削刀片更换工序在所述比较工序中所述目标位置与所述测定位置的差量超过阈值的情况下，更换所述切削刀片。

根据上述结构，在比较工序中的差量超过阈值的情况下，能够判断为切削刀片的磨损明显。由此，能够容易地判断切削刀片的更换时机。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：通过网络将所述车削工序中的所述加工面的目标位置、在所述测定工序中测定的所述加工面的测定位置及使用所述切削刀片进行加工的所述被切削材料的累计加工量储存于外部服务器中。

根据上述结构，外部服务器储存目标位置、测定位置及累计加工量，由此能够将这些数据应用于更优选的加工条件及切削刀片的寿命设定。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：在所述外部服务器中预先存储需要更换的所述切削刀片的磨损量的阈值数据，所述外部服务器通过网络将阈值数据发送到所述车削工具或安装有所述车削工具的机床。

根据上述结构，外部服务器存储阈值数据，因此能够根据从外部服务器获得的阈值数据来进行切削刀片的更换。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：所述外部服务器存储所述目标位置与所述测定位置的差量超过所述阈值数据时的所述累计加工量作为极限累计加工量。

根据上述结构，能够将预期需要更换切削刀片的极限累计加工量存储于外部服务器中。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：在所述累计加工量接近所述极限累计加工量时，所述外部服务器通过网络将通知所述切削刀片的更换时期临近的通知信号发送到所述车削工具或所述机床。

根据上述结构，外部服务器能够通过网络向车削工具或机床通知切削刀片的更换时期。工作人员能够根据通知进行切削刀片的更换准备。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：在接收到所述通知信号时进行所述比较工序，在所述目标位置与所述测定位置的差量大于所述阈值数据的情况下，更换所述切削刀片。

根据上述结构，车削工具或机床能够在接收到通知信号时进行所述阈值数据与差量的比较，并显示提示工作人员更换刀片的警告。并且，工作人员确认警告显示，并进行切削刀片的更换，由此能够提高车削工序的可靠性。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：通过网络将所述车削工序中的加工条件储存于所述外部服务器中。

根据上述结构，外部服务器储存加工条件的数据，由此能够应用于更优选的加工条件及切削刀片的寿命设定。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：所述加工条件包含所述切削刀片的种类、所述被切削材料的种类、所述被切削材料的直径、所述主轴的转速、所述车削工具的切入量及所述车削工具的进给速度中的至少一个。

根据上述结构，作为加工条件，包含上述参数，因此能够将它们应用于更优选的加工条件及切削刀片的寿命设定。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：在所述外部服务器中预先存储需要更换的所述切削刀片的磨损量的阈值数据，在所述车削工具的第n次比较工序中的所述差量小于第n-1次比较工序中的所述差量的情况下，所述外部服务器判断为已更换所述切削刀片，在已更换所述切削刀片时的所述差量未超过所述阈值数据的情况下，所述外部服务器存储直到第n-1次的所述加工条件及所述累计加工量作为特例。

根据上述结构，特例为尽管切削刀片的磨损量小但也更换了切削刀片时的加工条件。在特例中，作为发生切削刀片的更换的情况，一般认为是切削刀片的损伤。根据上述结构，外部服务器能够通过储存多个特例来收集用于预测可能发生切削刀片的损伤的加工条件的数据。

在上述车削方法中，可以设为如下结构：所述外部服务器通过网络与多个所述车削工具连接。

根据上述结构，外部服务器与多个车削工具连接，由此能够从多个车削工具收集各种数据。

根据本发明，能够提供一种能够缩短测定所需的时间并减少加工成本的车削工具。并且，在根据测定结果进行追加加工的情况下，能够抑制偏离公差的工件流到下一个工序，其结果，能够实现制造成本的缩减。

附图说明

图1是一实施方式的车削工具的立体图。

图2是一实施方式的车削工具的俯视图。

图3是一实施方式的车削工具的主视图。

图4A是表示一实施方式的车削方法的一例的步骤的图。

图4B是表示一实施方式的车削方法的一例的步骤的图。

图4C是表示一实施方式的车削方法的一例的步骤的图。

图4D是表示一实施方式的车削方法的一例的步骤的图。

图5是第1测定工序的流程图。

图6是第2测定工序的流程图。

图7是表示包括上述的车削工序及测定工序的车削方法的全部内容的流程图。

图8是表示实现IoT的车削工具的结构例的示意图。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明的实施方式所涉及的车削工具1进行说明。在以下附图中，为了便于理解各结构，有时各结构中的比例尺或数量等与实际结构不同。

＜车削工具＞

图1是本实施方式的车削工具1的立体图。图2是车削工具1的俯视图。图3是车削工具1的主视图。

本实施方式的车削工具1为对绕主轴旋转的金属材料等被切削材料实施镗削加工等车削加工的镗削杆。车削工具1的基端部能够装卸地保持于省略图示的夹具(刀座)。并且，用于保持车削工具1的夹具固定于未图示的车床等机床(车床)。

如图2及图3所示，车削工具1具备工具主体10、安装于工具主体10的切削刀片20及安装于工具主体10的测定装置3。测定装置3测定与存在于工具主体10的周围且正对着测定装置3的位置上的物体(例如，由切削刀片形成的加工面)之间的距离。

工具主体10为以轴状延伸的棒体。在此，沿着工具主体10的延伸方向设定工具轴J。即，工具主体10沿着工具轴J延伸。

另外，在以下说明中，只要无特别说明，则将与工具轴J平行的方向简称为“轴向”，将以工具轴J为中心的径向简称为“径向”，将以工具轴J为中心的圆周方向即绕工具轴J的方向简称为“圆周方向”。

如图3所示，从轴向观察时，工具主体10为大致圆形。即，工具主体10为圆柱形状。在工具主体10的前端10a设置有沿着圆周方向切开大致90°的缺口部17。在缺口部17的朝向圆周方向的一方侧的面设置有用于固定切削刀片20的底座部18。即，在工具主体10的前端10a设置有底座部18。

切削刀片20通过固定螺钉29能够装卸地安装于底座部18。在切削刀片20上设置有用于插入固定螺钉29的安装孔21。切削刀片20为将安装孔21的贯穿方向设为厚度方向的三棱柱形状。切削刀片20具有朝向厚度方向且在俯视观察时为三角形的一对主表面和将一对主表面彼此连接的侧面。在切削刀片20的主表面与侧面之间的棱线上设置有切削刃22。

另外，切削刀片20的形状并不限定于本实施方式。

如图2所示，切削刃22的一部分相对于工具主体10的前端10a向轴向前端侧突出。并且，切削刃22的一部分相对于工具主体10的朝向径向外侧的外周面10c向径向外侧突出。因此，切削刃22的一部分位于车削工具1的轴向最前端及径向最外端。

在工具主体10上设置有第1容纳孔11、第2容纳孔12及开口孔13。

第1容纳孔11沿着轴向延伸。第1容纳孔11在工具主体10的后端10b开口，并延伸至工具主体10的前端10a。在本实施方式中，第1容纳孔11未在工具主体10的前端10a开口。然而，第1容纳孔11也可以在工具主体10的前端10a开口。

第2容纳孔12沿着轴向延伸。第2容纳孔12在工具主体10的后端10b及前端10a开口。即，第2容纳孔12沿着轴向贯穿工具主体10。

开口孔13从第1容纳孔11向径向外侧延伸。开口孔13在工具主体10的外周面10c上开口。第1容纳孔11隔着工具轴J位于与切削刀片20的切削刃22相反的一侧。

如图2所示，测定装置3具有第1距离传感器31、第2距离传感器32及控制器39。

第1距离传感器31及第2距离传感器32分别测定与存在于工具主体10的周围且正对着第1距离传感器31及第2距离传感器32的位置上的对象物(由切削刀片形成的加工面)之间的距离。在本实施方式中，第1距离传感器31及第2距离传感器32为白光同轴共焦方式的光学距离传感器。

另外，第1距离传感器31及第2距离传感器32只要能够测定与对象物之间的距离，则并无特别限定。然而，第1距离传感器31及第2距离传感器32优选设为非接触式距离传感器，从测定精确度的观点出发，更优选设为光学式距离传感器。

第1距离传感器31及第2距离传感器32分别具有沿着轴向延伸的筒状壳体31b、32b和检测部31a、32a。在壳体31b、32b的基端侧连接有电缆38。

第1距离传感器31及第2距离传感器32从检测部31a、32a射出白色光。在检测部31a、32a设置有特殊透镜组。白色光通过特殊透镜组按颜色(波长)聚焦在不同位置上。根据检测部31a、32a与对象物的距离，焦点一致的颜色(波长)的光返回到检测部31a、32a。检测部31a、32a仅接收焦点一致的光。第1距离传感器31及第2距离传感器32根据由检测部31a、32a接收的光的颜色信息来测定检测部31a、32a与对象物的距离。

第1距离传感器31及第2距离传感器32能够测定与位于各颜色(各波长)的光能够聚焦的范围(检测范围)内的对象物之间的距离。检测范围位于从检测部31a照射的光的光轴上。因此，第1距离传感器31及第2距离传感器32的测定点31c、32c位于白色光的光轴上。车削工具1能够通过使测定对象物位于检测范围内来测定检测部31a、32a与测定对象的距离。

在第1距离传感器31中，检测部31a设置于壳体31b的前端附近的外周面。检测部31a朝向工具轴J的径向外侧。检测部31a向径向外侧照射白色光。从检测部31a照射的白色光的光轴沿着径向延伸。第1距离传感器31的测定点31c位于检测部31a的径向外侧。第1距离传感器31测定与径向外侧的对象物(加工面)之间的距离。

第1距离传感器31容纳于第1容纳孔11中。第1距离传感器31的检测部31a从开口孔13暴露于径向外侧。检测部31a通过开口孔13向测量对象照射白色光。

在第2距离传感器32中，检测部32a设置于壳体32b的前端。检测部32a朝向前端侧。检测部32a向轴向前端侧照射白色光。从检测部32a照射的白色光的光轴沿着轴向延伸。第2距离传感器32的测定点32c位于检测部32a的轴向前端侧。第2距离传感器32测定与轴向前端侧的对象物(加工面)之间的距离。

第2距离传感器32容纳于第2容纳孔12中。第2距离传感器32的检测部32a从第2容纳孔12的在工具主体10的前端上的开口暴露于轴向前端侧。检测部32a从第2容纳孔12的在工具主体10的前端上的开口向测量对象照射白色光。

控制器39通过电缆38与第1距离传感器31及第2距离传感器32连接。控制器39控制第1距离传感器31及第2距离传感器32。并且，本实施方式的控制器39包含白色光源(省略图示)。控制器39通过由光纤组成的电缆38将白色光供给至第1距离传感器31及第2距离传感器32的检测部31a、32a。

控制器39可以与机床连接。在该情况下，能够根据从机床获得的工具主体10的位置信息和基于第1距离传感器31及第2距离传感器32的测定结果来输出加工面的位置精确度等。

根据本实施方式，车削工具1具有用于测定工具轴J的径向外侧的距离的第1距离传感器31。车削工具1能够测定与使用切削刀片20加工的朝向径向的加工面之间的距离。因此，在由车削工具1形成朝向径向的加工面之后，测定该加工面时，无需使车削工具与被切削材料暂时分开的工序。其结果，在车削加工中能够缩短测定工序所需的时间，能够减少车削加工所需的加工成本。

另外，能够通过第1距离传感器31来测定使用切削刀片20加工的外径、内径、圆度及朝向径向的加工面的表面粗糙度等。

如图2所示，第1距离传感器31的测定点31c位于轴向的位置与切削刀片20位于轴向的位置重叠。根据本实施方式，通过第1距离传感器31能够实现由切削刀片20的切削刃22切削的被切削材料的切削位置的附近的测定。因此，在基于第1距离传感器31的测定工序中，能够减小使车削工具1沿着工具轴J的轴向移动的移动距离。其结果，在车削加工中能够缩短测定工序所需的时间。

根据本实施方式，车削工具1具有用于测定工具轴J的轴向前端侧的距离的第2距离传感器32。车削工具1能够测定与使用切削刀片20加工的朝向轴向的加工面之间的距离。在由车削工具1形成朝向轴向的加工面之后，测定该加工面时，无需使车削工具与被切削材料暂时分开的工序。其结果，在车削加工中能够缩短测定工序所需的时间，能够减少车削加工所需的加工成本。

另外，能够通过第2距离传感器32来测定使用切削刀片20加工的阶梯部、孔底部的轴向位置及朝向轴向的加工面的表面粗糙度等。

根据本实施方式，第1距离传感器31及第2距离传感器32嵌入于工具主体10的内部。因此，能够保护第1距离传感器31及第2距离传感器32免受车削加工时的振动或切屑的影响。

并且，如图2所示，第1距离传感器31的检测部31a相对于工具主体10的外周面10c配置于径向内侧的深处。同样地，第2距离传感器32的检测部32a相对于工具主体10的前端面配置于轴向基端侧的深处。因此，能够保护检测部31a、32a免受切屑的影响。

＜车削方法＞

接着，对使用本实施方式的车削工具1的车削方法进行说明。

图4A～图4D是表示本实施方式的车削方法的一例的步骤的图。

如图4A～图4D所示，本实施方式的车削方法中的被切削材料W具有带台阶的贯穿孔40。贯穿孔40具有台阶面43、相对于台阶面43位于轴向一方侧的大径部41及相对于台阶面43位于轴向另一方侧的小径部42。本实施方式的车削方法为进行贯穿孔40的大径部41及台阶面43的内周面的精加工的加工方法。

首先，如图4A所示，进行加工大径部41的内周面的第1车削工序。

一边使被切削材料W绕主轴O旋转一边进行第1车削工序。在第1车削工序中，首先，在使车削工具1的工具轴J与主轴O平行的状态下，使切削刃22的径向外端与大径部41的内周面的径向的目标尺寸(目标位置)对位。而且，使车削工具1沿着轴向前端移动，且使切削刀片20的切削刃22与大径部41的内周面接触。接着，在使切削刃22与大径部41的内周面接触的状态下，使车削工具1向轴向前端移动。由此，能够通过切削刃22对大径部41的内周面进行车削加工。

接着，如图4B所示，进行加工台阶面43的第2车削工序。

紧接着第1车削工序之后，一边使被切削材料W绕主轴O旋转一边进行第2车削工序。在第2车削工序中，首先，使切削刃22的轴向最前端与台阶面43的轴向的目标尺寸(目标位置)对位。接着，使切削刀片20的切削刃22从与大径部41和台阶面43的角部接触的状态，保持与台阶面43接触的状态并且向径向内侧移动。由此，能够通过切削刃22对台阶面43进行车削加工。

如此，第1车削工序及第2车削工序为在使被切削材料W绕主轴O旋转的同时使切削刀片与所述被切削材料接触并将所述被切削材料加工至目标位置而形成加工面的工序。

另外，在本实施方式中，对在第1车削工序之后实施第2车削工序的情况进行了说明，但是其順序可以颠倒。并且，在第1车削工序及第2车削工序中，切削刃22的移动方向可以是反方向。

接着，如图4C所示，进行用于测定大径部41的内周面(加工面、对象物)的第1测定工序。

在第1测定工序中，首先，使车削工具1沿着径向移动，且使第1距离传感器31的检测部31a与大径部41的内周面对置。此时，使大径部41的内周面位于检测部31a的检测范围内。在该状态下，一边使被切削材料W以低速绕主轴O旋转，一边通过第1距离传感器31，在沿着圆周方向的多个点处测定大径部41的内周面的尺寸或表面粗糙度等。另外，第1测定工序中的被切削材料的转速可根据第1距离传感器31的响应速度来适当地设定。作为一例，第1测定工序中的被切削材料的转速为10°/分钟。

另外，在通过第1距离传感器31测定大径部41的内周面时，可以使车削工具1向工具轴J的基端侧移动。在该情况下，能够测定在内周面沿着轴向排列的多个点的位置。

图5是第1测定工序的流程图。在该流程图中所示的步骤中，测定大径部41的内径及圆度。

在第1测定工序中，在测定开始之前预先由控制器39从机床获取第1距离传感器31的位置信息。

接着，控制器39判断是否进行大径部41的内径的测定，若不需要测定，则结束第1测定工序。

接着，控制器39向机床发出使车削工具1移动的指示。由此，使车削工具1移动，以使加工面位于第1距离传感器31的检测范围内。

接着，控制器39启动第1距离传感器31而开始基于第1距离传感器31的测定。

接着，控制器39开始如下作业：根据第1距离传感器31的位置信息和测定结果来运算大径部41的内径并将其存储。

接着，控制器39向机床发出指示，以使被切削材料W以低速绕主轴O旋转。

而且，在判断为被切削材料W的旋转角度的总计成为360°之后，运算大径部41的平均内径及圆度并将其输出。

接着，如图4D所示，进行用于测定台阶面(加工面、对象物)43的第2测定工序。

在第2测定工序中，首先，使车削工具1沿着轴向移动，使第2距离传感器32的检测部32a与台阶面43对置。此时，使台阶面43位于检测部32a的测定点32c的检测范围内。通过第2距离传感器32，测定台阶面43的位置或表面粗糙度等。

另外，在通过第2距离传感器32测定台阶面43时，可以使被切削材料W以低速绕主轴O旋转。在该情况下，能够测定台阶面43内的多个点的位置。

图6是第2测定工序的流程图。在该流程图中所示的步骤中，测定台阶面43的深度。

在第2测定工序中，在测定开始之前预先由控制器39从机床获取第2距离传感器32的位置信息。

接着，控制器39判断是否进行台阶面43的深度的测定，若不需要测定，则结束第2测定工序。

接着，控制器39向机床发出使车削工具1移动的指示。由此，使车削工具1移动，以使加工面位于第2距离传感器32的检测范围内。

接着，控制器39启动第2距离传感器32而开始基于第2距离传感器32的测定。

接着，控制器39根据第2距离传感器32的位置信息和测定结果来运算台阶面43的深度并进行存储。

而且，输出所存储的台阶面43的深度。

如此，第1及第2测定工序为在使加工面位于测定装置3的检测范围内之后通过测定装置3测定加工面的位置的工序。

图7是表示包括上述的车削工序及测定工序的车削方法的全部内容的流程图。

在车削工序(第1及第2车削工序)以及测定工序(第1及第2测定工序)之后，进行比较工序。

在比较工序中，控制器39比较车削工序中的加工面的目标位置和在测定工序中测定的加工面的测定位置并计算差量。

而且，控制器39根据比较工序中的比较，在目标位置与测定位置的差量大于公差的情况下，判断为需要追加加工，并进行追加加工工序。即，本实施方式的车削方法具有追加加工工序，所述追加加工工序根据比较工序中的目标位置与测定位置的差量，使用车削工具1对被切削材料W进行追加加工。

并且，控制器39根据比较工序中的比较，在目标位置与测定位置的差量大于预先设定的阈值的情况下，判断为需要更换切削刀片20。在该情况下，例如，控制器39显示表示需要更换切削刀片20的内容的警告。这是因为：在目标位置与测定位置的差量大的情况下，认为切削刀片20的磨损明显。工作人员确认由控制器39显示的警告，并更换切削刀片20。即，本实施方式的车削方法具有切削刀片更换工序，所述切削刀片更换工序在比较工序中的目标位置与测定位置的差量超过阈值的情况下，更换切削刀片20。

对将车削工具1与互联网连接并应用测定数据而实现IoT(Internet of Things，物联网)的结构进行说明。

图8是表示实现IoT的车削工具1的结构例的示意图。

如图8所示，车削工具1的控制器39与保持被切削材料W的机床2连接。车削工具1的控制器39能够通过机床获取目标位置的值。并且，机床2通过网络4与外部服务器5连接。即，车削工具1通过机床2与外部服务器连接。一个外部服务器5通过网络4与多个机床2连接。

外部服务器5通过网络4与车削工具1进行数据的接收和发送。多个车削工具1与外部服务器5连接，因此在外部服务器5中累积使用多个车削工具1车削加工时的数据。

通过网络4从车削工具1发送第1及第2车削工序中的加工面的目标位置、在第1及第2测定工序中测定的所述加工面的测定位置、使用切削刀片20进行加工的被切削材料W的累计加工量及第1及第2车削工序中的加工条件并储存于外部服务器5中。

根据本实施方式，外部服务器5储存目标位置、测定位置、累计加工量及加工条件，由此能够将这些数据应用于更优选的加工条件及切削刀片20的寿命设定。

储存于外部服务器5中的累计加工量是指由一个切削刀片20的一个切削刃22加工的被切削材料W的加工量的累计值。

储存于外部服务器5中的加工条件包含切削刀片20的种类、被切削材料W的种类、被切削材料W的加工面的直径、主轴O的转速、车削工具1的切入量及车削工具1的进给速度中的至少一个。并且，加工条件可以包含进行车削工序时的气温、被切削材料的温度及切削刀片的温度。

并且，在外部服务器5中预先存储有需要更换的切削刀片20的磨损量的阈值数据。存储于外部服务器5中的阈值数据被发送到车削工具1的控制器39，并且在切削刀片更换工序中能够用作与目标位置和测定位置的差量的比较时的阈值。另外，阈值数据被发送到机床2而不是车削工具1，并且在机床2中可以与差量进行比较。即，外部服务器5通过网络4将阈值数据发送到车削工具1或安装有车削工具1的机床2。

外部服务器5存储目标位置与测定位置的差量超过阈值数据时的累计加工量作为极限累计加工量。所存储的极限累计加工量在下次以后的第1及第2车削工序之后使用。具体而言，外部服务器5将下次以后的车削工序结束时刻的累计加工量与存储于外部服务器5中的极限累计加工量进行比较。在车削工序结束时刻的累计加工量接近极限累计加工量时，外部服务器5通过网络4将通知切削刀片20的更换时期临近的通知信号发送到车削工具1的控制器39或机床2。并且，接收到通知信号的控制器39或机床2向工作人员显示切削刀片20的更换时期临近。由此，工作人员能够根据通知进行切削刀片20的更换准备(进行切削刀片20的库存确认等)。

车削工具1的控制器39或机床2在接收到从外部服务器5发送的通知信号时进行比较工序。在比较工序中的目标位置与测定位置的差量大于阈值数据的情况下，控制器39或机床2显示表示需要更换切削刀片20的内容的警告。工作人员确认由控制器39显示的警告，并更换切削刀片20。由此，能够减轻在切削刀片20的磨损过度进展的状态下进行车削工序的担忧，并且能够提高车削工序的可靠性。

并且，外部服务器5对切削刀片20发生损伤的情况的加工条件也进行收集。外部服务器5在车削工具1的第n次比较工序中的差量小于第n-1次比较工序中的差量的情况下判断为已更换切削刀片20。随着被切削材料W的累计加工量增加，比较工序中的差量根据切削刀片20的磨损量而在理论上逐渐变大。因此，在差量变大的情况下，能够判断为进行了切削刀片20的更换。

在已更换切削刀片20时的差量不超过阈值数据的情况下，尽管切削刀片20的磨损量小但也更换了切削刀片20。因此，推断为切削刀片20发生了损伤等。

在更换切削刀片20时的差量不超过阈值数据的情况下，外部服务器5存储直到第n-1次的加工条件及累计加工量作为特例。外部服务器5能够通过储存多个特例来收集用于预测可能发生切削刀片20的损伤的加工条件的数据。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是实施方式中的各结构及它们的组合等为一例，在不脱离本发明的趣旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、替换及其他变更。并且，本发明不受实施方式限定。

例如，在上述实施方式中，作为车削工具而例示了镗削杆。然而，车削工具可以用于使用车床的加工，例如可以是外径加工用的工具。

产业上的可利用性

在车削加工中，能够提高加工面的尺寸精确度。

符号说明

1 车削工具

2 机床

4 网络

3 测定装置

5 外部服务器

10 工具主体

10a 前端

10c 外周面

11 第1容纳孔

12 第2容纳孔

13 开口孔

18 底座部

20 切削刀片

31 第1距离传感器

32 第2距离传感器

31a、32a 检测部

31c、32c 测定点

43 台阶面(加工面)

J 工具轴

O 主轴

W 被切削材料

Claims (19)

1.一种车削工具，具备：

工具主体，沿着工具轴延伸并在该工具主体的前端具有底座部；

切削刀片，能够装卸地安装于所述底座部；及

测定装置，安装于所述工具主体，

所述测定装置用于测定所述工具主体与对象物之间的距离。

2.根据权利要求1所述的车削工具，其中，

所述测定装置具有用于测定与所述工具轴的径向外侧的对象物之间的距离的第1距离传感器。

3.根据权利要求2所述的车削工具，其中，

所述第1距离传感器的测定点位于轴向的位置与所述切削刀片位于轴向的位置重叠。

4.根据权利要求2或3所述的车削工具，其中，

在所述工具主体上设置有：

第1容纳孔，沿着所述工具轴的轴向延伸；及

开口孔，从所述第1容纳孔向所述工具轴的径向外侧延伸并在所述工具主体的外周面上开口，

所述第1距离传感器容纳在所述第1容纳孔中，

所述第1距离传感器的检测部从所述开口孔暴露于径向外侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车削工具，其中，

所述测定装置具有用于测定与所述工具轴的轴向前端侧的对象物之间的距离的第2距离传感器。

6.根据权利要求5所述的车削工具，其中，

在所述工具主体上设置有第2容纳孔，该第2容纳孔沿着所述工具轴的轴向延伸并在所述工具主体的前端开口，

所述第2距离传感器容纳在所述第2容纳孔中，

所述第2距离传感器的检测部从所述第2容纳孔的在所述工具主体的前端上的开口暴露于轴向前端侧。

7.一种车削方法，使用权利要求1至6中任一项所述的车削工具，所述车削方法具有：

车削工序，在使被切削材料绕主轴进行旋转的同时使所述切削刀片与所述被切削材料接触并将所述被切削材料加工至目标位置而形成加工面；及

测定工序，使所述加工面位于所述测定装置的检测范围内并通过所述测定装置测定所述加工面的位置。

8.根据权利要求7所述的车削方法，其中，具有比较工序，所述比较工序中比较所述车削工序中的所述加工面的目标位置和在所述测定工序中测定的所述加工面的测定位置并计算差量。

9.根据权利要求8所述的车削方法，其中，具有追加加工工序，所述追加加工工序根据所述比较工序中的所述差量，使用所述车削工具对所述被切削材料进行追加加工。

10.根据权利要求8或9所述的车削方法，其中，具有切削刀片更换工序，所述切削刀片更换工序在所述比较工序中所述差量超过阈值的情况下，更换所述切削刀片。

11.根据权利要求8所述的车削方法，其中，

通过网络将所述车削工序中的所述加工面的目标位置、在所述测定工序中测定的所述加工面的测定位置及使用所述切削刀片进行加工的所述被切削材料的累计加工量储存于外部服务器中。

12.根据权利要求11所述的车削方法，其中，

在所述外部服务器中预先存储需要更换的所述切削刀片的磨损量的阈值数据，

所述外部服务器通过网络将所述阈值数据发送到所述车削工具或安装有所述车削工具的机床。

13.根据权利要求12所述的车削方法，其中，

所述外部服务器存储所述目标位置与所述测定位置的差量超过所述阈值数据时的所述累计加工量作为极限累计加工量。

14.根据权利要求13所述的车削方法，其中，

在所述累计加工量接近所述极限累计加工量时，所述外部服务器通过网络将通知所述切削刀片的更换时期临近的通知信号发送到所述车削工具或所述机床。

15.根据权利要求14所述的车削方法，其中，

在接收到所述通知信号时进行所述比较工序，在所述目标位置与所述测定位置的差量大于所述阈值数据的情况下，更换所述切削刀片。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的车削方法，其中，

通过网络将所述车削工序中的加工条件储存于所述外部服务器中。

17.根据权利要求16所述的车削方法，其中，

所述加工条件包含所述切削刀片的种类、所述被切削材料的种类、所述被切削材料的直径、所述主轴的转速、所述车削工具的切入量及所述车削工具的进给速度中的至少一个。

18.根据权利要求16或17所述的车削方法，其中，

在所述外部服务器中预先存储需要更换的所述切削刀片的磨损量的阈值数据，

在所述车削工具的第n次所述比较工序中的所述差量小于第n-1次所述比较工序中的所述差量的情况下，所述外部服务器判断为已更换所述切削刀片，

在已更换所述切削刀片时的所述差量未超过所述阈值数据的情况下，所述外部服务器存储直到第n-1次的所述加工条件及所述累计加工量作为特例。

19.根据权利要求11至18中任一项所述的车削方法，其中，

所述外部服务器通过网络与多个所述车削工具连接。

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