CN118060605A - 切削工具、模块、切削工具单元以及切削系统 - Google Patents

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CN118060605A CN202410309474.8A CN202410309474A CN118060605A CN 118060605 A CN118060605 A CN 118060605A CN 202410309474 A CN202410309474 A CN 202410309474A CN 118060605 A CN118060605 A CN 118060605A
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cutting
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Abstract

本申请提供切削工具、模块、切削工具单元以及切削系统。切削工具具备轴部，所述轴部包括直径比所述轴部中的其他部分粗的扩径部，所述扩径部具有形成于所述扩径部的周面的凹部。

Description

切削工具、模块、切削工具单元以及切削系统
本申请是申请日为2020年08月31日、申请号为202080059882.2、发明名称为“切削工具、模块、切削工具单元以及切削系统”的专利申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及切削工具、模块、切削工具单元以及切削系统。
背景技术
在专利文献1(日本特开2010-105095号公报)中公开了如下的切削工具。即，切削工具具有头构件，该头构件在主体部的前端设置有切削刃，进而在主体部的外周设置有从沿着所述切削刃的位置至主体部的背面的排屑槽，将该头构件与供切屑排出用的气流在内部通过的空心轴的前端连结，其中，该切屑回收式切削工具在所述头构件设置有使主体部的后部外径发生变化的台阶部和配置于比该台阶部靠后方的位置的小径部，使所述小径部在所述空心轴的前端侧嵌合于贯通孔，进而使所述台阶部与所述空心轴的前端抵接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-105095号公报
发明内容
本申请的切削工具具备轴部，所述轴部包括直径比所述轴部中的其他部分粗的扩径部，所述扩径部具有形成于所述扩径部的周面的凹部。
本申请的切削工具具备轴部，所述轴部包括：凹部，其形成于所述轴部的周面；以及传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器。
本申请的模块能够安装于具备轴部的切削工具的所述轴部，其中，所述模块具备主体，该主体具有能够供所述轴部贯穿的圆筒形状，且能够以内周面覆盖所述轴部的周面的方式安装于所述轴部，所述主体具有形成于所述主体的外周面的凹部。
本申请的模块能够安装于具备轴部的切削工具的所述轴部，其中，所述模块具备能够沿着所述轴部的轴向安装于所述轴部的柱状的主体，所述主体包括：凹部，其形成于所述主体的周面；以及传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器。
本申请的切削工具单元具备：切削工具，其包括轴部；以及模块，其能够安装于所述轴部，所述模块包括主体，该主体具有能够供所述轴部贯穿的圆筒形状，且能够以内周面覆盖所述轴部的周面的方式安装于所述轴部，所述主体在其外周面具有凹部。
本申请的切削工具单元具备：切削工具，其包括轴部；以及模块，其能够安装于所述轴部，所述模块包括能够沿着所述轴部的轴向安装于所述轴部的柱状的主体，所述主体包括：凹部，其形成于所述主体的周面；以及传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器。
本申请的切削系统具备切削工具和管理装置，所述切削工具包括轴部，所述轴部具有直径比所述轴部中的其他部分粗的扩径部，所述扩径部在其周面具有凹部，所述切削工具还包括安装于所述轴部的形变传感器，所述切削工具发送表示所述形变传感器的测量结果的传感器信息，所述管理装置从所述切削工具接收所述传感器信息，并对接收到的所述传感器信息所表示的测量结果进行处理。
本申请的切削系统具备切削工具单元和管理装置，所述切削工具单元包括具有轴部的切削工具和能够安装于所述轴部的模块，所述模块具有主体，该主体具有能够供所述轴部贯穿的圆筒形状，且能够以内周面覆盖所述轴部的周面的方式安装于所述轴部，所述主体在其外周面具有凹部，所述切削工具单元还包括安装于所述模块的形变传感器，所述切削工具单元发送表示所述形变传感器的测量结果的传感器信息，所述管理装置从所述切削工具单元接收所述传感器信息，并对接收到的所述传感器信息所表示的测量结果进行处理。
本申请的切削系统具备切削工具单元和管理装置，所述切削工具单元包括具有轴部的切削工具和能够安装于所述轴部的模块，所述模块具有能够沿着所述轴部的轴向安装于所述轴部的柱状的主体，所述主体包括形成于所述主体的周面的凹部和设置于所述凹部附近且能够安装形变传感器的传感器安装部，所述切削工具单元还包括安装于所述模块的形变传感器，所述切削工具单元发送表示所述形变传感器的测量结果的传感器信息，所述管理装置从所述切削工具单元接收所述传感器信息，并对接收到的所述传感器信息所表示的测量结果进行处理。
本申请的切削工具具备刀安装部和与所述刀安装部相连的轴部，所述轴部为在与所述轴部的中心轴线垂直的剖面上具有圆形或多边形的周面的棒形状，所述轴部包括：第一区间，其是沿着所述中心轴线方向的一部分；第二区间，其在所述中心轴线方向上与所述第一区间的一侧相邻；以及第三区间，其在所述中心轴线方向上与所述第一区间的另一侧相邻，所述第一区间的刚性比第二区间的刚性及第三区间的刚性低。
本申请的切削工具具备轴部，所述轴部包括直径比所述轴部中的其他部分粗的扩径部，所述扩径部包括形成于所述扩径部的内部的空洞部。
本申请的切削工具具备轴部，所述轴部包括：空洞部，其形成于所述轴部的内部；以及传感器安装部，其能够在所述轴部的周面安装形变传感器，在与所述轴部的中心轴线方向垂直的方向上将所述空洞部投影于所述轴部的周面的情况下，所述传感器安装部与所述空洞部重叠。
附图说明
图1是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的立体图。
图2是对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的形变的放大进行说明的示意图。
图3是对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的形变的放大进行说明的示意图。
图4是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的侧视图。
图5是以拆下形变传感器后的状态示出本申请的第一实施方式的切削工具中的扩径部的侧视图。
图6是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的图。
图7是用于说明本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的凹部的功能的图。
图8是用于说明本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的凹部的功能的图。
图9是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的图。
图10是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的图。
图11是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的图。
图12是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的形变传感器的一例的图。
图13是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的图。
图14是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削系统的结构的图。
图15是示出关于本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的模拟结果的曲线图。
图16是示出关于本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的模拟结果的曲线图。
图17是示出关于本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的凹部的形状的模拟结果的曲线图。
图18是示出关于本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的凹部的形状的模拟结果的曲线图。
图19是示出关于本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的凹部的形状的模拟结果的曲线图。
图20是示出关于本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的凹部的形状的模拟结果的曲线图。
图21是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例1的立体图。
图22是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例1的向视图。
图23是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例1的侧视图。
图24是示出本申请的第一实施方式的变形例1所涉及的切削工具的结构的局部剖视图。
图25是示出本申请的第一实施方式的变形例1所涉及的切削工具的另一例的局部剖视图。
图26是示出本申请的第一实施方式的变形例1所涉及的切削工具的另一例的局部剖视图。
图27是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例2的侧视图。
图28是以分割后的状态示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例2的侧视图。
图29是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例3的侧视图。
图30是放大示出图29中的扩径部附近的侧视图。
图31是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的立体图。
图32是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的侧视图。
图33是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的向视图。
图34是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的侧视图。
图35是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的立体图。
图36是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的侧视图。
图37是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的侧视图。
图38是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的变形例1的立体图。
图39是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的变形例1的侧视图。
图40是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的变形例1的向视图。
图41是示出本申请的第三实施方式所涉及的切削工具单元的结构的立体图。
图42是示出本申请的第三实施方式所涉及的切削工具单元的结构的向视图。
图43是示出本申请的第四实施方式所涉及的切削工具单元的结构的立体图。
图44是以分割后的状态示出本发明的第四实施方式所涉及的切削工具单元的侧视图。
图45是示出本申请的第四实施方式所涉及的切削工具的立体图。
图46是示出本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的结构的立体图。
图47是以包含轴部的中心轴线的面剖切图46的切削工具后的剖视图。
图48是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具进行了模拟的结果的曲线图。
图49是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具进行了模拟的结果的曲线图。
图50是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的空洞部的形状进行模拟的结果的曲线图。
图51是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的空洞部的形状进行了模拟的结果的曲线图。
图52是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的空洞部的形状进行了模拟的结果的曲线图。
图53是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的空洞部的形状进行了模拟的结果的曲线图。
图54是示出本申请的第五实施方式的变形例1所涉及的切削工具的结构的立体图。
图55是以包含轴部的中心轴线的面剖切本申请的第五实施方式的变形例1所涉及的切削工具后的剖视图。
图56是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的其他例的侧视图。
附图标记说明
11、110～113、121～123、130：轴部；
1101：切削侧区间；
1102：把持侧区间；
1103：柄；
12：刀安装部；
14：形变传感器；
15、152：扩径部；
16、161、162、1620：凹部；
17：中心轴线；
18、20：平面；
19：交点；
21：标记(传感器安装部)；
22：电池；
23：无线通信装置；
24：壳体；
25：底板部；
26：侧壁部；
27：凹部；
28：空洞部；
101、201、301、401、501～504、601、901、1001、1002：切削工具；
112：轴部；
120：凸台部；
125：主体部；
141：形变传感器中的凹部上的部分中的悬臂梁的前端部侧的端部；
150：扩径模块；
151、1123C：主体；
170：旋转轴；
210：切削系统；
211：切削装置；
213：管理装置；
214：无线通信部；
215：控制部；
216：存储部；
217：操作输入部；
218：显示部；
1121：刀侧部分；
1121B、1123B：凹部；
1122：反刀侧部分；
1122B、1123A：凸部；
1123：安装模块；
701、801：切削工具单元；
P：采样位置。
具体实施方式
以往，例如开发了铣刀及钻头那样的切削工具。
[本申请要解决的问题]
通过测量因切削而产生的切削工具的形变，例如能够掌握切削阻力。期望能够测量这样的形变的优异的技术。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变的切削工具、模块、切削工具单元以及切削系统。
[本申请的效果]
根据本申请，能够高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变。
[本申请的实施方式的说明]
首先，列举本申请的实施方式的内容而进行说明。
(1)本申请的实施方式所涉及的切削工具具备轴部，所述轴部包括直径比所述轴部中的其他部分粗的扩径部，所述扩径部具有形成于所述扩径部的周面的凹部。
这样，根据轴部包括扩径部、扩径部具有凹部的结构，能够局部降低扩径部的刚性。由此，在切削时产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变。
(2)本申请的实施方式所涉及的切削工具具备轴部，所述轴部包括：凹部，其形成于所述轴部的周面；以及传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器。
这样，通过在轴部设置传感器安装部，能够利用形变传感器检测在凹部以及凹部周边产生的形变。另外，根据这样的结构，例如在一定程度上确保了轴部整体的刚性的情况下，能够使轴部的刚性局部降低。由此，在切削时产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变。
(3)优选的是，所述凹部沿着所述轴部的周向形成，在包含所述轴部的中心轴线的剖面视角下为矩形。
根据这样的结构，由于容易进行轴部的周向上的刚性的调节，因此容易进行周向上的形变的调节。另外，凹部的加工比较容易。因此，能够更可靠地兼顾确保切削工具的形变测量的精度。
(4)优选的是，所述凹部具有在以所述轴部的中心轴线为法线的平面上相对于所述中心轴线与所述平面的交点呈点对称的形状。
根据这样的结构，能够抑制具有各向异性的形变的产生，因此例如在轴部的周面安装有多个形变传感器的情况下，能够通过各形变传感器的测量值准确地反映切削工具的状态。
(5)优选的是，所述轴部具有至少一组所述凹部，该至少一组所述凹部设置于在以所述轴部的中心轴线为法线的平面上相对于所述中心轴线与所述平面的交点呈点对称的位置。
根据这样的结构，能够抑制具有各向异性的形变的产生，因此例如在轴部的周面安装有多个形变传感器的情况下，能够通过各形变传感器的测量值准确地反映切削工具的状态。
(6)更优选的是，所述一组所述凹部彼此宽度相同且深度相同。
根据这样的结构，能够更可靠地抑制具有各向异性的形变的产生，因此例如在轴部的周面安装有多个形变传感器的情况下，能够通过各形变传感器的测量值进一步准确地反映切削工具的状态。
(7)优选的是，包含所述轴部的中心轴线的剖面上的所述凹部的底面的形状带有圆角。
根据这样的结构，能够抑制在凹部的底面附近产生超出必要的应力集中，因此能够提高切削工具的耐久性。
(8)优选的是，在所述轴部设置有表示安装形变传感器的位置的标记。
根据这样的结构，用户能够在轴部的适当位置安装形变传感器。因此，能够抑制因形变传感器的安装位置的偏移而产生对测量值的影响。
(9)优选的是，从所述凹部的底面到所述轴部的中心轴线为止的距离为所述轴部中的所述扩径部以外的部分的半径以上。
根据这样的结构，能够减小凹部的深度对刀尖的位移造成的影响，因此能够将切削时的刀尖的位移量保持得较小。
(10)优选的是，从所述凹部的底面到所述轴部的中心轴线为止的距离比所述轴部的所述扩径部以外的部分的半径小。
根据这样的结构，由于在切削时局部产生的形变的增大被促进，因此能够更高精度地测量形变。
(11)优选的是，所述切削工具还具备安装于所述轴部的形变传感器。
根据这样的结构，能够使用形变传感器高精度地测量切削时在轴部产生的形变。
(12)更优选的是，所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装于所述轴部。
根据这样的结构，由于能够在容易更大地显现形变的部分配置形变传感器，因此能够更高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变。
(13)优选的是，所述凹部的宽度为0.1mm以上且10mm以下。
根据这样的结构，能够起到基于凹部的宽度的以下效果。即，通过采用这样的宽度，能够减小凹部的宽度对刀尖的位移造成的影响，因此能够将切削时的刀尖的位移量保持得较小。另外，能够降低在切削时凹部的相对置的壁面相互接触的可能性。另外，在形变传感器以跨越凹部的方式安装、即形变传感器安装为桥状的情况下，由于形变传感器的比较宽的范围成为悬空的状态，因此形变传感器的中央附近的应力分布接近均匀，从而能够减小形变传感器的安装位置的偏移对测量值的影响。
(14)优选的是，所述凹部的深度为2mm以上且40mm以下。
根据这样的结构，能够起到基于凹部的深度的以下效果。即，通过采用这样的深度，能够减小凹部的深度对刀尖的位移造成的影响，因此能够将切削时的刀尖的位移量保持得较小。另外，由于形变的放大效果变大，因此能够更高精度地测量形变。
(15)本申请的实施方式所涉及的模块能够安装于具备轴部的切削工具的所述轴部，所述模块具备主体，该主体具有能够供所述轴部贯穿的圆筒形状，且能够以内周面覆盖所述轴部的周面的方式安装于所述轴部，所述主体具有形成于所述主体的外周面的凹部。
这样，根据具备能够安装于轴部的周面的圆筒状的主体且在主体形成有凹部的结构，模块的刚性局部降低。因此，通过在将模块安装于轴部的状态下进行切削，切削时在模块中产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的形变。
(16)本申请的实施方式所涉及的模块能够安装于具备轴部的切削工具的所述轴部，所述模块具备能够沿着所述轴部的轴向安装于所述轴部的柱状的主体，所述主体包括：凹部，其形成于所述主体的周面；以及传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器。
这样，根据具备能够安装于轴部的柱状的主体且在主体的周面形成凹部的结构，模块的刚性局部降低。因此，通过在将模块安装于轴部的状态下进行切削，切削时在模块中产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的形变。
(17)本申请的实施方式所涉及的切削工具单元具备：切削工具，其包括轴部；以及上述(15)所述的模块。
这样，根据具备包括能够安装于轴部的周面的筒状的主体且在主体形成有凹部的模块的结构，模块的刚性局部降低。因此，通过在将模块安装于轴部的状态下进行切削，切削时在模块中产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的形变。
(18)本申请的实施方式所涉及的切削工具单元具备：切削工具，其包括轴部；以及上述(16)所述的模块。
这样，根据具备包括能够安装于轴部的柱状的主体且在主体的周面形成有凹部的模块的结构，模块的刚性局部降低。因此，通过在将模块安装于轴部的状态下进行切削，切削时在模块中产生的形变局部增大。因此，通过在模块中刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的形变。
(19)本申请的实施方式所涉及的切削系统具备上述(11)所述的切削工具和管理装置，所述切削工具发送表示所述形变传感器的测量结果的传感器信息，所述管理装置从所述切削工具接收所述传感器信息，并对接收到的所述传感器信息所表示的测量结果进行处理。
这样，根据对传感器信息所表示的测量结果进行处理的结构，例如，能够基于轴部中的产生形变的位置以及形变的大小来推定刀部是否产生破损以及刀部的寿命。
(20)本申请的实施方式所涉及的切削系统具备上述(17)或上述(18)所述的切削工具单元和管理装置，所述切削工具单元还包括安装于所述模块的形变传感器，所述切削工具单元发送表示所述形变传感器的测量结果的传感器信息，所述管理装置从所述切削工具单元接收所述传感器信息，并对接收到的所述传感器信息所表示的测量结果进行处理。
这样，根据对传感器信息所表示的测量结果进行处理的结构，例如，能够基于模块中的产生形变的位置以及形变的大小来推定刀部是否产生破损以及刀部的寿命。
(21)本申请的实施方式所涉及的切削工具具备：刀安装部；以及轴部，其与所述刀安装部相连，所述轴部为在与所述轴部的中心轴线垂直的剖面上具有圆形或多边形的周面的棒形状，所述轴部包括：第一区间，其是沿着所述中心轴线方向的一部分；第二区间，其在所述中心轴线方向上与所述第一区间的一侧相邻；以及第三区间，其在所述中心轴线方向上与所述第一区间的另一侧相邻，所述第一区间的刚性比第二区间的刚性及第三区间的刚性低。
这样，根据轴部具备第一区间的结构，能够使轴部的刚性局部降低。由此，在切削时产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变。
(22)优选的是，所述轴部包括：切削侧区间，其与所述刀安装部连续；把持侧区间，其包括与所述刀安装部侧的端部不同的端部；以及中间区间，其位于所述切削侧区间与所述把持侧区间之间，所述中间区间具有比所述切削侧区间以及所述把持侧区间粗的形状，所述第一区间、所述第二区间以及所述第三区间设置于所述中间区间。
根据这样的结构，能够使轴部中直径比其他部分大的中间区间的刚性局部降低。由此，在切削时产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变。
(23)优选的是，所述第一区间包括：凹部，其形成于所述第一区间的周面；以及传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器。
这样，通过在轴部设置传感器安装部，能够利用形变传感器检测在凹部以及凹部周边产生的形变。另外，根据这样的结构，例如在一定程度上确保了的轴部整体的刚性的情况下，能够使轴部的刚性局部降低。由此，在切削时产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变。
(24)优选的是，所述第一区间具有形成于所述第一区间的周面的凹部。
这样，根据轴部的第一区间具有凹部的结构，能够使轴部的刚性局部降低。由此，在切削时产生的形变局部增大。因此，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器，能够高精度地测量因切削而产生的切削工具的形变。
(25)优选的是，所述第一区间包括形成于所述第一区间的内部的空洞部。
这样，由于在第一区间的内部形成有空洞部，因此加工热量在轴部的内部以避开空洞部的方式传递，并在轴部的周面附近传递。因此，通过测定轴部的周面的温度，能够掌握在轴部产生的热形变，能够更准确地测定形变。
(26)本申请的实施方式所涉及的切削工具具备轴部，所述轴部包括直径比所述轴部中的其他部分粗的扩径部，所述扩径部包括形成于所述扩径部的内部的空洞部。
这样，由于在扩径部的内部形成有空洞部，因此加工热量在扩径部的内部以避开空洞部的方式传递，并在扩径部的周面附近传递。因此，通过测定扩径部的周面的温度，能够掌握在扩径部产生的热形变，能够更准确地测定形变。
(27)本申请的实施方式所涉及的切削工具具备轴部，所述轴部包括：空洞部，其形成于所述轴部的内部；以及传感器安装部，其能够在所述轴部的周面安装形变传感器，在与所述轴部的中心轴线方向垂直的方向上将所述空洞部在投影于所述轴部的周面的情况下，所述传感器安装部与所述空洞部重叠。
这样，由于在轴部的内部形成有空洞部，因此加工热量在轴部的内部以避开空洞部的方式传递，并在轴部的周面附近传递。因此，通过测定轴部的周面的温度，能够掌握在轴部产生的热形变，能够更准确地测定形变。
以下，使用附图对本申请的实施方式进行说明。需要说明的是，对附图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。另外，也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意地组合。
<第一实施方式>
图1是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的立体图。
切削工具101例如是在铣床等中使用的立铣刀，用于对由金属等构成的切削对象物进行切削。
参照图1，切削工具101具备轴部11、刀安装部12、未图示的刀部以及形变传感器14。需要说明的是，切削工具101也可以是不具备刀部的结构。另外，刀部既可以一体地固定于刀安装部12，也可以能够装卸地安装于刀安装部12。
在图4所示的例子中，用双点划线41表示轴部11与刀安装部12的边界。
轴部11为在与其中心轴线17垂直的剖面上具有圆形或多边形的周面的棒形状。轴部11的基材例如由切削工具用的超硬合金或模具用钢构成。
[课题]
通过测量因切削而产生的切削工具的形变，例如能够掌握切削阻力。期望能够测量这样的形变的优异的技术。然而，由于切削工具制造得刚性较高，因此产生的形变较小，有时难以直接测量形变。
为了解决这样的课题，考虑有意地降低切削工具的刚性。然而，仅降低切削工具的刚性，因切削阻力导致的切削工具的位移变大，因此难以进行精密的切削加工，并且切削工具的耐久性有可能降低。
对此，在本申请的实施方式所涉及的切削工具中，通过以下那样的结构来解决这样的课题。
轴部11包括直径比轴部11中的其他部分粗的扩径部15。
详细而言，在轴部11中，在沿着切削工具101的轴向具体而言为长度方向X的一部分区域(中间区间)，设置有在与长度方向X正交的方向即正交方向Y上扩大轴部11的直径的扩径部15。
在轴部11中，在作为中间区间的扩径部15的刀安装部12侧设置有切削侧区间1101。切削侧区间1101从扩径部15朝向刀安装部12延伸，且包括轴部11的一侧的端部即刀安装部12侧的端部。在刀安装部12侧的端部，轴部11与刀安装部12相连。
在轴部11中，在作为中间区间的扩径部15的与刀安装部12侧相反的一侧设置有把持侧区间1102。把持侧区间1102从扩径部15向与切削侧区间1101相反的方向延伸，且包括轴部11的另一侧的端部即与刀安装部12侧的端部不同的端部。在把持侧区间1102中，距轴部11的端部有预定距离的部分构成柄1103。
切削工具101的长度方向X沿着轴部11的长度方向。例如，切削工具101的长度方向X以及轴部11的长度方向相互平行。
扩径部15例如形成为多棱柱状，具体而言形成为正多棱柱状。扩径部15的中心轴线位于轴部11的中心轴线17上。
更具体而言，例如，扩径部15形成为八棱柱状。需要说明的是，扩径部15优选为八棱柱状，但例如也可以为四棱柱状、六棱柱状、十棱柱状或十二棱柱状等。另外，扩径部15也可以是圆柱状。
扩径部15将轴部11的直径在轴部11的整个周向上扩大。也就是说，扩径部15的直径比轴部11中的扩径部15以外的部分的直径大。换言之，扩径部15比轴部11中的扩径部15以外的部分粗。需要说明的是，扩径部15的直径是指从中心轴线17的方向观察时通过中心轴线17且两端位于扩径部15的周面上的线段中的最大的部分。在图1所示的例子中，扩径部15的直径相当于八棱柱的端面的对角线。
扩径部15是提高轴部11的刚性的部分。即使为了在轴部11安装形变传感器14而延长轴部11的长度，通过设置扩径部15，也能够抑制轴部11的刚性的降低。
扩径部15在其周面(外周面)具有凹部16。在该情况下，凹部16形成为朝向轴部11的中心轴线17凹陷。
在图1所示的例子中，凹部16沿着轴部11的周向形成，在包含轴部11的中心轴线17的剖面视角下为矩形。凹部16例如遍及轴部11的整个周向连续地形成。需要说明的是，轴部11的周向是指，在将轴部11投影到以轴部11的中心轴线17为法线的平面上的情况下，沿着轴部11的周面的方向。
根据这样的结构，容易进行轴部11的周向上的刚性的调节，因此容易进行周向上的形变的调节。另外，凹部16的加工比较容易。由此，能够更可靠地兼顾切削工具101的刚性的确保以及切削工具101的形变测量的精度确保。
凹部16在轴部11的中心轴线17的方向上形成于扩径部15的中央部分(第一区间)。在扩径部15中，与第一区间相邻的部分中的柄1103侧的部分是第二区间，刀安装部12侧的部分是第三区间。
凹部16是具有使在扩径部15产生的形变局部增大的功能的部分。具体而言，凹部16是具备如下特征的部分：(i)使扩径部15的第一区间的刚性比第二区间以及第三区间的刚性低，即，使扩径部15的刚性局部降低，(ii)使从轴部11的中心轴线17到安装形变传感器14的位置为止的距离比从轴部11的中心轴线17到扩径部15中的凹部16的底面为止的距离大，(iii)使扩径部15局部地产生应力集中。
即，关于上述(i)，通过局部地减小扩径部15的剖面系数，从而局部地减小扩径部15的刚性，由此，能够局部地增大在扩径部15产生的形变。因此，通过在扩径部15的凹部16或凹部16附近安装形变传感器14，与形变传感器14安装于轴部11的扩径部15以外的位置的情况相比，能够测量更大的值的形变。
形变传感器14例如以跨越凹部16的方式、即呈桥状地安装于轴部11。在该情况下，形变传感器14可以沿着轴部11的中心轴线17跨越凹部16，也可以在相对于轴部11的中心轴线17倾斜的方向上跨越凹部16。倾斜角度例如能够设为相对于轴部11的中心轴线17呈45°。
需要说明的是，形变传感器14也可以以不跨越凹部16的方式安装于轴部11。在该情况下，形变传感器14例如安装于轴部11中的凹部16附近。
关于上述(ii)，通过在扩径部15的周面安装形变传感器14，形变传感器14的安装位置与切削工具101的中心轴线17之间的距离比扩径部15中的凹部16的底部及切削工具101的中心轴线17之间的距离大。以下，具体地进行说明。
图2是对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的形变的放大进行说明的示意图。详细而言，图2是示意性地示出在切削工具101中产生的形变的大小根据距切削工具101的中心轴线17的距离而不同的图。
参照图2，距中心轴线17的距离越大，在轴部11产生的形变越大。也就是说，远离中心轴线17的位置的形变εa比靠近中心轴线17的位置的形变εb大。因此，通过在扩径部15的周面安装形变传感器14，形变传感器14能够测量更大的值的形变。
图3是对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的形变的放大进行说明的示意图。具体而言，是通过力的流动示意性地表示在扩径部15中在凹部16的周边产生应力集中的情况的图。
关于上述(iii)，如图3所示，在扩径部15的凹部16附近，表示力的流动的流线30的密度高，或者流线30弯曲。由于在这样的部位产生应力集中，因此形变容易变大。特别是，在凹部16的底部附近的部分40，流线30的密度高，并且流线30弯曲。因此，通过在凹部16或凹部16附近安装形变传感器14，形变传感器14能够测量更大的形变。
这样，根据凹部16所具有的上述(i)～(iii)的功能，将形变放大，即形变在凹部16和凹部16附近局部地较大显现。通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器14，能够确保切削工具101的刚性，并且能够高精度地测量因切削而产生的切削工具101的形变、例如因切削阻力而产生的形变。
形变传感器14在以跨越凹部16的方式安装于轴部11的情况下，与以不跨越凹部16的方式安装于轴部11的情况相比，能够测量进一步放大的形变，因此能够进一步提高测量的精度。
刀安装部12例如与轴部11形成为一体。刀安装部12的基材例如由切削工具用的超硬合金或模具用钢构成。
刀安装部12构成为能够以能够装卸的方式安装刀部。具体而言，例如，在刀安装部12及刀部分别形成有螺纹孔。在使刀安装部12及刀部的各螺纹孔对位的状态下，通过将螺钉与各螺纹孔螺合，能够将刀部安装于刀安装部12。
图4是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的侧视图。
用通过轴部11的中心轴线17的平面20剖切扩径部15时的凹部16的剖面的大小及形状在轴部11的整个周向上相同。需要说明的是，在图4中，用作为假想线的双点划线表示平面20。
需要说明的是，凹部16也可以沿着轴部11的周向断续地形成。即，多个凹部16也可以以相互不连续的状态形成。
图5是以拆下形变传感器的状态示出本发明的第一实施方式所涉及的切削工具中的扩径部的侧视图。
参照图5，在轴部11设置有表示安装形变传感器14的位置的标记(传感器安装部)21。标记21例如是表示安装形变传感器14的区域的轮廓线。
根据这样的结构，用户能够在轴部11的适当位置安装形变传感器14。因此，能够抑制因形变传感器14的安装位置的偏移而产生对测量值的影响。
图6是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的图。详细而言，图6是从图1中的A方向观察到的向视图。
参照图6，凹部16具有在以轴部11的中心轴线17为法线的平面18上相对于中心轴线17与平面18的交点19呈点对称的形状。需要说明的是，在图6中，用作为假想线的双点划线表示平面18。
根据这样的结构，能够抑制具有各向异性的形变的产生，因此例如在轴部11的周面安装有多个形变传感器14的情况下，能够通过各形变传感器14的测量值更准确地反映切削工具101。
图7是用于说明本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的凹部的功能的图。详细而言，图7是将图1所示的切削工具视为悬臂梁的情况下的切削工具的示意性剖视图。
参照图7，假设切削工具101是具有以下的系数及变量的悬臂梁。另外，在图7所示的例子中，凹部16沿着扩径部15的周向形成，在包含轴部11的中心轴线17的剖面视角下为矩形。另外，凹部16的底面为圆筒状的面。而且，在对切削工具101的长度方向X上的前端部45施加了载荷即切削阻力F[N]的情况下，在凹部16的底面产生的形变ε1[ε]以及在凹部16的开口部附近产生的形变ε2[ε]分别由以下的式(1)以及式(2)表示。需要说明的是，形变ε1及形变ε2均为无名数。然而，在本说明书中，为了明示ε1及ε2为形变，在ε1及ε2之后记载[ε]。
[式1]
[式2]
在此，E是杨氏模量[MPa]，Z是剖面系数[mm^3]，M是弯曲力矩[Nmm]，e是形变传感器14的安装位置与切削工具101的中心轴线17之间的距离[mm]。D是在轴部11中形成凹部16而变细的部分、即收腰的部分即收腰部的直径。换言之，收腰部是轴部11的宽度局部变窄的窄幅部。F是施加于切削工具的前端部45的载荷即切削阻力[N]，L是切削工具的前端部45与凹部16的长度方向X上的中心位置之间的距离[mm]，a是表示由应力集中引起的形变增大的程度的系数。需要说明的是，根据模拟的结果，在凹部16的宽度为3mm以上的情况下，a为1.5。另外，运算符“^”表示乘方。
图8是用于说明本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的凹部的功能的图。详细而言，图8是将具有未形成凹部16的扩径部15的切削工具视为悬臂梁的情况下的切削工具的示意性剖视图。
参照图8，切削工具101A的扩径部15为四棱柱状的悬臂梁。具体而言，在扩径部15中，与切削工具101的长度方向X正交的剖面为正方形。在对切削工具101A的前端部施加了载荷F即切削阻力的情况下，在扩径部15的周面产生的形变εorigin[ε]由以下的式(3)表示。需要说明的是，形变εorigin是无名数。但是，在本说明书中，为了明示εorigin是形变，在εorigin之后记载[ε]。
[式3]
在此，E是杨氏模量[MPa]，Z是剖面系数[mm^3]，M是弯曲力矩[Nmm]，e是形变传感器14的安装位置与切削工具101的中心轴线17的距离[mm]，H是在扩径部15中与切削工具101的长度方向X正交的正方形的剖面的一边的长度[mm]，F是施加于切削工具的前端部的载荷即切削阻力[N]，L是切削工具的长度方向X上的切削工具的前端部与形变传感器14之间的距离[mm]。
根据式(2)及式(3)，形变ε2[ε]由以下的式(4)表示。
[式4]
即，ε2[ε]相对于εorigin[ε]的倍率α由以下的式(5)表示。
[式5]
参照式(5)可知，通过在扩径部15形成凹部16，形变增大至α倍。另外，在式(2)中，e/(D/2)的值越大、ε2[ε]的值越大，因此可知凹部16的深度越大、ε2[ε]的值越大。
图9是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的图。详细而言，图9是以由包含轴部的中心轴线的平面剖切的状态示出轴部的一部分的局部剖视图。
参照图9，对凹部16的宽度W1进行说明。凹部16的宽度W1是凹部16中的两个开口端间的中心轴线17的方向上的距离。在图9所示的例子中，凹部16的宽度W1在轴部11的整个周向上恒定。需要说明的是，在凹部16的宽度W1不恒定的情况下，凹部16的宽度W1设为凹部16中的两个开口端间的中心轴线17的方向上的距离中的最长的宽度。另外，在凹部16是在轴部11的周面呈圆形开口的圆筒状的孔或呈四边形开口的方筒状的孔的情况下，凹部16的宽度W1设为凹部16的开口缘的延伸长度中的最长的宽度。
凹部16的宽度W1越小、对刀尖的刚性的影响越小，因此能够将切削作业时的刀尖的位移量保持得较小。另一方面，由于切削阻力引起的变形，凹部16向闭合的方向大幅位移，形成凹部16的相对置的壁面相互接触的可能性变高。另外，凹部16以及凹部16周边的应力分布内的应力变化变大，形变传感器14的安装位置的偏移对测量值的影响变大。
另外，宽度W1越大，在凹部16产生的应力集中的程度越高，形变传感器14的灵敏度越高。另外，例如，在以跨越凹部16的方式、即以桥状安装形变传感器14的情况下，形变传感器14的比较宽的范围成为悬空的状态，因此形变传感器14的中央位置处的应力分布接近均匀，形变传感器14的安装位置的偏移对测量值的影响变小。另一方面，由于对刀尖的刚性的影响变大，因此切削作业时的刀尖的位移量变大。
比较考量由凹部16的宽度W1的大小带来的这样的优点以及缺点，适当地设定宽度W1。宽度W1例如为0.1mm以上且10mm以下，优选为0.5mm以上且4mm以下，更优选为1mm以上且3mm以下。需要说明的是，宽度W1既可以小于0.1mm，也可以大于10mm。
根据这样的结构，能够起到基于凹部16的宽度的以下效果。即，通过采用这样的宽度，能够将凹部16的宽度对刀尖的位移造成的影响抑制得较小，因此能够将切削时的刀尖的位移量保持得较小。另外，能够降低在切削时凹部16的相对置的壁面相互接触的可能性。另外，在形变传感器14以跨越凹部16的方式安装、即形变传感器14以桥状安装的情况下，形变传感器14的比较宽的范围成为悬空的状态，因此形变传感器14的中央附近的应力分布接近均匀，能够减小形变传感器14的安装位置的偏移对测量值的影响。
接着，对凹部16的深度De1进行说明。凹部16的深度De1是沿着轴部11的半径方向的、从扩径部15的周面到凹部16的底面34为止的距离。在图9所示的例子中，凹部16的深度De1在轴部11的整个周向上恒定。在凹部16设置于轴部11的扩径部15以外的部分的情况下，凹部16的深度De1成为从轴部15的周面到凹部16的底面34为止的距离。总之，凹部16的深度De1是沿着轴部11的半径方向的、从凹部16开口的轴部11的面到凹部16的底面34为止的距离。需要说明的是，在凹部16的底面34弯曲的情况下，凹部16的深度De1设为从凹部16开口的轴部11的面到凹部16的底面34为止的距离中的最长的深度。
凹部16的深度De1越小，对刀尖的刚性的影响越小，因此能够将切削作业时的刀尖的位移量保持得较小。另一方面，由截面惯性矩的降低带来的效果和由从中心轴线17到形变传感器14的位置为止的距离比从切削工具101的中心轴线17到轴部11中的扩径部15以外的部分的周面为止的距离大带来的效果变小，因此形变量的放大效果变小。即，形变传感器14的灵敏度变低。
另外，凹部16的深度De1越大，则由截面惯性矩的降低带来的效果和由从中心轴线17到形变传感器14的位置为止的距离比从切削工具101的中心轴线17到轴部11的扩径部15以外的部分的周面为止的距离大带来的效果变大，并且在凹部16产生的应力集中的程度提高，因此形变量的放大效果变大。即，形变传感器14的灵敏度变高。另一方面，由于对刀尖的刚性的影响变大，因此切削作业时的刀尖的位移量变大。
比较考量由凹部16的深度De1的大小带来的这样的优点及缺点，适当地设定深度De1。深度De1例如为2mm以上且40mm以下，优选为2mm以上且20mm以下，更优选为2.5mm以上且10mm以下。需要说明的是，深度De1可以小于2mm，也可以大于40mm。
根据这样的结构，能够起到基于凹部16的深度的以下效果。即，通过采用这样的深度，能够将凹部16的深度对刀尖的位移造成的影响抑制得较小，因此能够将切削时的刀尖的位移量保持得较小。另外，由于形变量的放大效果变高，因此能够更高精度地测量形变。
另外，如图9所示，用通过轴部11的中心轴线17的平面20剖切扩径部15时的、平面20上的凹部16的底面34的形状为直线状。
另外，从凹部16的底面34到轴部11的中心轴线17为止的距离D1例如为轴部11中的扩径部15以外的部分的半径r1以上。需要说明的是，在凹部16的底面34的形状为圆弧状等不是直线状的情况下，距离D1设为从凹部16的底面34到轴部11的中心轴线17为止的距离中的最短的距离。
根据这样的结构，能够将凹部16的深度对刀尖的位移造成的影响抑制得较小，因此能够将切削时的刀尖的位移量保持得较小。
图10是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的图。详细而言，图10是在以包含切削工具的中心轴线的平面剖切的状态下示出轴部的一部分的局部剖视图。
用通过轴部11的中心轴线17的平面剖切扩径部15时的、平面20上的凹部16的底面34的形状并不限定于直线状，例如，如图10所示，也可以是带有圆角的形状，具体而言，也可以是圆弧状等。
根据这样的结构，能够抑制在凹部16的底面附近产生超出必要的应力集中，因此能够提高切削工具101的耐久性。
图11是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的图。具体而言，是在以包含切削工具的中心轴线的平面剖切的状态下示出轴部的一部分的局部剖视图。
参照图11，距离D1也可以比半径r1小。
根据这样的结构，促进在切削时局部产生的形变的增大，因此能够更高精度地测量形变。
图12是表示本发明的第一实施方式所涉及的切削工具中的形变传感器的一例的图。
参照图12，形变传感器14例如包括半导体芯片31、支承部32以及安装部33。
半导体芯片31例如是集成有传感器元件、控制电路、放大电路以及A/D(Analog toDigital，模数转换)转换器的一个半导体集成电路。
支承部32是支承半导体芯片31的金属制且板状的台座。半导体芯片31及支承部32由合成树脂密封。
安装部33是用于将半导体芯片31以及支承部32粘结安装于作为安装对象物的轴部11的片状的构件。
形变传感器14通过粘结剂等安装于轴部11。具体而言，例如，用户能够在轴部11上的由标记21表示的安装位置安装形变传感器14。
根据这样的结构，能够使用形变传感器14而高精度地测量切削时在轴部11产生的形变。
形变传感器14例如以跨越凹部16的方式、即以桥状安装于扩径部15。在该情况下，形变传感器14沿着与凹部16正交的方向、即沿着切削工具101的长度方向X安装。形变传感器14优选安装于形变传感器14的重心在轴部11的半径方向上与凹部16对置的位置。需要说明的是，形变传感器14也可以以不跨越凹部16的方式安装于扩径部15。在该情况下，形变传感器14例如安装于扩径部15中的凹部16附近。更详细而言，形变传感器14安装于从凹部16向中心轴线17的方向距离5mm以内的位置。
形变传感器14在以跨越凹部16的方式安装于扩径部15的情况下，与以不跨越凹部16的方式安装于扩径部15的情况相比，能够测量进一步放大的形变，因此能够进一步提高测量的精度。
形变传感器14例如能够测量在切削工具101正在对切削对象物进行切削时在轴部11产生的拉伸形变以及压缩形变。
作为形变传感器14，例如可以使用高导公司制造的形变传感器。
图13是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的结构的图。详细而言，图13是示出切削工具在具备图2所示的构成要素的基础上还具备电池、无线通信装置以及壳体的状态的图。需要说明的是，在图13中，用作为假想线的双点划线表示电池、无线通信装置以及壳体。
参照图13，切削工具101在具备图4所示的结构的基础上还具备电池22、无线通信装置23以及壳体24。
电池22经由未图示的电线而与形变传感器14以及无线通信装置23连接。电池22经由电线向形变传感器14以及无线通信装置23供给电力。在电线上设置有对电力供给的接通及断开进行切换的开关。
无线通信装置23经由未图示的信号线而与形变传感器14连接。形变传感器14将表示轴部11所产生的形变的测量信号经由信号线输出至无线通信装置23。
无线通信装置23在从形变传感器14接收到测量信号时，将接收到的测量信号所表示的测量结果包含在无线信号中并发送至外部的个人计算机等后述的管理装置。管理装置例如对接收到的测量结果进行蓄积，并对蓄积的测量结果进行解析。需要说明的是，管理装置不限于测量结果的解析，也可以进行其他种类的处理。
壳体24包括底板部25和侧壁部26。
壳体24例如固定于扩径部15的下表面。壳体24在收容有扩径部15、电池22、无线通信装置23、电线以及信号线的状态下，具体而言，在从扩径部15以及电池22的下方以及侧方覆盖扩径部15以及电池22等的状态下，保持电池22以及无线通信装置23。
底板部25例如形成为圆板状。在底板部25的与扩径部15对应的位置形成有未图示的多个螺纹孔。另外，在扩径部15的下表面也形成有多个螺纹孔。
在使底板部25的螺纹孔与扩径部15的螺纹孔对位后的状态下，通过将螺钉与底板部25以及扩径部15的各螺纹孔螺合，能够将底板部25固定于扩径部15。
侧壁部26例如形成为圆筒状。在侧壁部26的下端部，在与底板部25的周缘部对应的位置处形成有未图示的多个螺纹孔。另外，在底板部25的周缘部也形成有多个螺纹孔。
在使底板部25的螺纹孔与侧壁部26的螺纹孔对位后的状态下，通过将螺钉与底板部25及侧壁部26的各螺纹孔螺合，能够将侧壁部26固定于底板部25。
图14是示出本发明的第一实施方式所涉及的切削系统的结构的图。
参照图14，切削系统210具有铣床等切削装置211和管理装置213。
切削装置211包括切削工具101、未图示的驱动部以及控制驱动部的未图示的控制部。驱动部是驱动切削工具101的马达等。控制部控制驱动部的转速等。
切削工具101发送包含表示形变传感器14的测量结果的传感器信息的无线信号。
管理装置213从切削工具101接收包含传感器信息的无线信号，并对接收到的传感器信息所表示的测量结果进行处理。
具体而言，管理装置213包括无线通信部214、控制部215、存储部216、操作输入部217以及显示部218。
无线通信部214与切削工具101的无线通信装置23进行无线通信。具体而言，无线通信部214从切削工具101的无线通信装置23接收包含传感器信息的无线信号。
操作输入部217包括键盘以及鼠标等用户接口。操作输入部217接受来自用户的指示以及数据输入。
存储部216例如包括HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等存储装置。另外，例如，存储部216包括CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory：光盘只读存储器)、DVD-ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory：数字多功能磁盘只读存储器)或BD-ROM(Blu-ray(注册商标)Disc Read Only Memory：蓝光光盘只读存储器)等辅助存储装置。另外，例如，存储部216包括RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)以及ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)等半导体存储器。
在存储部216中保存有用于使控制部215动作的程序以及数据、无线通信部214从切削工具101接收到的测量结果、以及控制部215的解析结果等。
控制部215例如包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。控制部215对形变传感器14的测量结果进行解析。详细而言，控制部215对蓄积于存储部216的测量结果进行解析。另外，控制部215进行管理装置213中的各单元的控制。
具体而言，例如，控制部215基于轴部11中的产生形变的位置及形变的大小，推定刀部是否产生破损以及刀部的寿命。
显示部218例如是显示器。显示部218显示控制部215的解析结果。需要说明的是，显示部218也可以设置在管理装置213的外部。
另外，切削系统210在因切削装置211及管理装置213之间的距离较长等理由而难以在两者之间直接进行无线信号的收发的情况下，也可以在两者之间具备中继装置。在该情况下，切削装置211经由中继装置将无线信号发送至管理装置213。
[使用方法]
参照图13及图14，对切削工具101的使用方法进行说明。
首先，将切削工具101的柄1103固定于例如铣床中的心轴等保持件。
接着，通过将设置于电线的开关从断开切换为接通，从电池22向形变传感器14以及无线通信装置23供给电力。
接着，通过驱动切削工具101旋转，切削工具101开始切削对象物的切削。
当切削开始时，因切削工具101从切削对象物受到的切削阻力，在刀部、刀安装部12以及轴部11产生应力而产生形变。
形变传感器14将表示轴部11所产生的形变的测量信号输出至无线通信装置23。
接着，无线通信装置23将表示从形变传感器14接收到的测量信号的传感器信息包含在无线信号中并发送至外部的管理装置213。
在管理装置213中，无线通信部214将从无线通信装置23接收到的无线信号所包含的传感器信息所表示的测量结果保存于存储部216。存储部216蓄积无线通信部214从切削工具101接收到的测量结果。控制部215根据用户经由操作输入部217输入的指示，对存储部216所蓄积的测量结果进行解析。显示部218显示解析结果。
需要说明的是，凹部16也可以是上述的矩形，即，沿着扩径部15的周向形成，在包含轴部11的中心轴线17的剖面视角下不是矩形。具体而言，例如，凹部16也可以是呈圆形开口的圆筒状的孔、呈四边形开口的方筒状的孔等。
另外，形变传感器14也可以沿着相对于凹部16倾斜的方向、即相对于切削工具101的长度方向X倾斜的方向安装于扩径部15。具体而言，例如，形变传感器14也可以沿着相对于长度方向X成45°的角度的方向安装于扩径部15。
另外，在设置有多个形变传感器14的情况下，也可以是，一部分的形变传感器14安装于与凹部16正交的方向、即沿着切削工具101的长度方向X的方向，其他形变传感器14沿着相对于凹部16倾斜的方向安装于扩径部15。
具体而言，例如，在设置有四个形变传感器14的情况下，两个形变传感器14沿着与凹部16正交的方向安装，另外两个形变传感器14沿着相对于凹部16倾斜的方向安装于扩径部15。
另外，凹部16也可以不沿着轴部11的周向形成。凹部16也可以沿着相对于轴部11的周向倾斜的方向形成。即，也可以形成为与以轴部11的中心轴线17为法线的平面交叉。
另外，凹部16也可以具有在以轴部11的中心轴线17为法线的平面18上相对于中心轴线17与平面18的交点19不为点对称的形状。具体而言，例如，也可以沿着轴部11的周向形成在轴部11的周向上深度以及宽度中的至少任一方不均匀的凹部16。
另外，轴部11也可以具有至少一组凹部，该至少一组凹部设置于在以轴部11的中心轴线17为法线的平面18上相对于中心轴线17与平面18的交点19不为点对称的位置。具体而言，例如，三个凹部16也可以在扩径部15的周面上分别设置于以交点19为中心而成0°、120°、240°的位置。
图15是示出针对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图15中，将作为第一实施方式所涉及的切削工具的三个实施例1～3以及两个比较例1、2视为悬臂梁，示出分别对前端部施加了相同的载荷的情况下的悬臂梁整体的位移。在图15中，实施例1～3以及比较例1、2分别与曲线图G1～G5对应。
三个实施例1～3及比较例1、2的条件如下所述。比较例1是没有形成扩径部15及凹部16的切削工具。具体而言，轴部11的长度及直径分别为65mm及25mm。比较例2中，作为安装形变传感器14的区域的长度，与比较例1相比将全长延长40mm。
在实施例1中，作为用于安装形变传感器14的区域的长度，与比较例1相比，长度延长40mm，并且延长的部分成为以四棱柱状扩径的扩径部15。扩径部15具有一边为55mm的正方形的剖面。另外，在实施例1中，沿着扩径部15的周向形成有宽度3mm的凹部16。作为在轴部11中形成凹部16而变细的部分的收腰部的直径为35mm。
实施例2与实施例1相比，收腰部的直径为25mm。实施例3与实施例1相比，收腰部的直径为20mm。
参照图15可知，当如比较例2那样将全长延长40mm时，与比较例1相比刚性大幅降低，刀尖处的位移变大。另外，可知当如实施例1～3那样设置扩径部15时，刚性提高，与比较例2相比，刀尖的位移被抑制得较小。
在此，作为一例，本发明人通过计算求出实施例2及比较例2中的切削工具的刚性并进行了比较。具体而言，首先，使用三维扫描仪，测量实施例2的切削工具的尺寸。接着，基于测量结果，制作与实施例2的切削工具对应的三维CAD(Computer Aided Design)模型。进行从制作出的CAD模型去除具有凹部16的扩径部15的处理，制作出与比较例2的切削工具对应的CAD模型。通过有限元法计算这些CAD模型各自的刚性。
其结果是，与实施例2对应的CAD模型的刚性是与比较例2对应的CAD模型的刚性的2.54倍。由此，设置有具有凹部16的扩径部15的切削工具的刚性优选为未设置该扩径部15的切削工具的刚性的1.1倍以上，更优选为1.5倍以上，进一步优选为2.0倍以上。
图16是示出针对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图16示出针对上述实施例1～3以及比较例1、2在分别对前端部施加了相同的载荷的情况下在轴部11产生的形变。在图16中，实施例1～3和比较例1、2分别与曲线图G21～G25对应。
参照图16可知，如实施例1～3那样，当在轴部11形成扩径部15时，刚性提高，形变变小。另外，如实施例1～3那样，可知当在扩径部15形成凹部16时，扩径部15的刚性局部降低，形变变大。另外，可知当如实施例1～3那样变更收腰部的直径时，能够控制形变的大小。例如，可知如实施例1～3那样，随着收腰部的直径变小，即随着凹部16的深度变大，形变变大。例如，实施例3的收腰部与实施例1的收腰部相比直径较小，因此与实施例1的收腰部相比刚性较低。因此，在实施例的3的收腰部中，与实施例1的收腰部相比，形变的放大程度大。
图17是示出针对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的凹部的形状进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图17示出将作为第一实施方式的切削工具的三个实施例4～9视为悬臂梁，在分别对前端部施加了相同的载荷的情况下，凹部16的宽度对形变传感器14的应力分布造成的影响的程度。在此，形变传感器14以跨越凹部16的方式安装于扩径部15。
图17中的横轴以及纵轴分别表示在形变传感器14中跨越凹部16的部分、即凹部16上的部分中的从悬臂梁的前端部侧的端部到向根部侧的多个采样位置为止的距离、以及在该多个采样位置产生的应力。在图17中，实施例4～9分别与曲线图G31～G36对应。
图7以放大的状态示出了本申请的第一实施方式所涉及的切削工具中的凹部及形变传感器的一部分。详细而言，图7表示形变传感器14中的多个采样位置P的一例。
参照图7，在形变传感器14中的跨越凹部16的部分中，将比悬臂梁的前端部侧的端部141靠根部侧的某个位置作为采样位置P的起点，从该起点向根部侧每隔0.25mm设置采样位置P。即，在包含上述起点的多个位置处设置采样位置P。上述起点例如是从端部141向根部侧分离0.25mm的位置。
需要说明的是，也可以是以端部141为采样位置P的起点，从该起点向根部侧每隔0.25mm设置采样位置P。即，也可以在端部141设置采样位置P。
六个实施例4～9的条件如下。在实施例4～9中，扩径部15形成为正八棱柱状。正八棱柱的相互对置的面彼此的距离为56mm。实施例4～9沿着扩径部15的周向形成有凹部16。
作为在轴部11中形成凹部16而变细的部分的收腰部的直径为32mm。正八棱柱的各侧面与凹部16的底面之间的距离、即凹部16的深度为12mm。
实施例4～9的凹部16的宽度分别为0.5mm、1mm、2mm、3mm、6mm、10mm。
参照图17，在凹部16的宽度为0.5mm～1mm的范围内，由于宽度较窄，应力的偏差较大。平均为19MPa～28MPa左右，随着宽度变宽，应力变大。但是，在宽度为3mm以上的范围内，应力在30MPa左右饱和。因此，将宽度从0.5mm扩大到10mm时的应力的增加约为1.5倍。
图18是示出针对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的凹部的形状进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图18示出了在将作为第一实施方式的切削工具的六个实施例4～9视为悬臂梁而对向各个前端部施加了相同的载荷时的该前端部的刚性进行比较的情况下，凹部的宽度对该前端部的刚性比带来的影响的程度。在图18中，横轴及纵轴分别表示凹部的宽度及刚性比。
参照图18，在将凹部16的宽度从0.5mm变更为10mm的情况下，刚性比降低约5％。
图19是示出针对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的凹部的形状进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图19示出了在将作为第一实施方式的切削工具的四个实施例10～13视为悬臂梁而对各自的前端部施加了相同的载荷的情况下，凹部16的深度对形变传感器14的应力分布造成的影响的程度。在此，形变传感器14以跨越凹部16的方式安装于扩径部15。
图19中的横轴以及纵轴分别表示在形变传感器14中跨越凹部16的部分、即凹部16上的部分中的从悬臂梁的前端部侧的端部到向根部侧的多个采样位置为止的距离、以及在该多个采样位置产生的应力。在图19中，实施例10～13分别与曲线图G41～G44对应。
如图7所示，在跨越形变传感器14中的凹部16的部分中，将比悬臂梁的前端部侧的端部141靠根部侧的某个位置作为采样位置P的起点，从该起点向根部侧每隔0.25mm设置采样位置P。即，在包含上述起点的多个位置处设置采样位置P。上述起点例如是从端部141向根部侧分离0.25mm的位置。
需要说明的是，也可以是，以端部141为采样位置P的起点，从该起点向根部侧每隔0.25mm设置采样位置P。即，也可以在端部141设置采样位置P。
四个实施例10～13的条件如下。实施例10～13的凹部16的深度分别为0.5mm、5.5mm、12mm、15.5mm。另外，实施例10～13的凹部16的宽度为3mm。另外，实施例10～13中的凹部16的底部的直径分别为55mm、45mm、32mm、25mm。
参照图19，在凹部16的深度为0.5mm的情况下，应力为2MPa左右。与此相对，在凹部16的深度为15.5mm的情况下，应力为31MPa左右。也就是说，当将凹部16的深度从0.5mm变更为15.5mm时，应力被放大至约15倍。
图20是示出针对本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的凹部的形状进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图20示出了在将作为第一实施方式的切削工具的四个实施例10～13视为悬臂梁，对向各自的前端部施加了相同的载荷时的该前端部的刚性进行比较的情况下，凹部的深度对该前端部的刚性比带来的影响的程度。在图20中，纵轴表示刚性比。另外，横轴表示凹部的底部的直径以及凹部的深度。
参照图20，即使使凹部16的深度从0.5mm增加到15.5mm，刚性比也仅降低约4％。
根据以上的结果可知，当对凹部16的宽度以及深度进行比较时，凹部16的深度相对于刚性比的变化量的应力的增加率比凹部16的宽度高。也就是说，可知为了抑制悬臂梁的前端部的刚性的降低，并且使轴部11的刚性降低而使形变放大，与增大凹部16的宽度相比，增大凹部16的深度更有效。
需要说明的是，切削工具101也可以构成为不具备形变传感器14，轴部11能够装卸形变传感器14。
[变形例1]
图21是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例1的立体图。
参照图21，变形例1所涉及的切削工具201具备多个凹部161来代替图1所示的凹部16。
在图21所示的例子中，凹部161是呈圆形开口的孔部。凹部161形成为朝向轴部11的中心轴线17凹陷。需要说明的是，凹部161也可以是开口成圆形以外的形状的孔部。例如，凹部161也可以是呈四边形开口的孔部。
在图21所示的例子中，多个凹部161沿着轴部11的周向相互隔开间隔地形成。具体而言，凹部161的数量为四个。四个凹部161中的两个凹部161设置在隔着轴部11的中心轴线17彼此相反的位置。另外，另外两个凹部161设置在隔着轴部11的中心轴线17彼此相反的位置。另外，各凹部161设置于沿着轴部11的周向以等间隔排列的位置。需要说明的是，凹部161的数量并不限定于四个，例如也可以是一个、两个、三个或者五个以上。
图22是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例1的向视图。详细而言，图22是从图21中的A方向观察到的向视图。
参照图22，扩径部15具有至少一组凹部161，该至少一组凹部161设置于在以轴部11的中心轴线17为法线的平面18上相对于中心轴线17与平面18的交点19呈点对称的位置。在图22所示的例子中，扩径部15具有两组凹部161。
具体而言，设置于该位置的至少一组凹部161彼此宽度相同且深度相同。
另外，用平面18剖切扩径部15时的各凹部161的剖面的大小及形状相同。另外，用平面18剖切扩径部15时的、平面18上的凹部161的底面191的形状为直线状。
图23是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例1的侧视图。
参照图23，用通过轴部11的中心轴线17的平面20剖切扩径部15时的各凹部161的剖面的大小及形状相同。
另外，用平面20剖切扩径部15时的、平面20上的凹部161的底面191的形状为直线状。
图24是示出本申请的第一实施方式的变形例1所涉及的切削工具的结构的图。详细而言，图24是在以包含切削工具的中心轴线的平面剖切的状态下示出轴部的一部分的局部剖视图。
参照图24，凹部161的深度De2例如设定为与图5中的凹部16的深度De1相同的范围内的值。
另外，凹部161的与深度方向正交的方向的长度、具体而言直径Di1例如设定为与图9中的凹部16的宽度W1相同的范围内的值。
另外，从凹部161的底面191到轴部11的中心轴线17为止的距离D2例如为轴部11中的扩径部15以外的部分的半径r1以上。
图25是示出本申请的第一实施方式的变形例1所涉及的切削工具的另一例的图。详细而言，图25是在以包含切削工具的中心轴线的平面剖切的状态下示出轴部的一部分的局部剖视图。
用通过轴部11的中心轴线17的平面20剖切扩径部15时的、平面20上的凹部161的底面191的形状并不限定于直线状，例如，如图25所示，也可以是圆弧状。
图26是示出本申请的第一实施方式的变形例1所涉及的切削工具的另一例的图。详细而言，图26是在以包含切削工具的中心轴线的平面剖切的状态下示出轴部的一部分的局部剖视图。
参照图26，距离D2也可以比半径r1小。
需要说明的是，扩径部15所具有的凹部161的对数并不限定于两组，例如也可以是一组或三组以上。
其他结构与上述的切削工具101相同，因此在此不重复详细的说明。
根据凹部161形成为朝向轴部11的中心轴线17凹陷的结构，在轴部11中容易出现较大形变的轴部11的周面，具体而言，例如在扩径部15的周面形成凹部16，能够进一步降低轴部11的刚性。因此，能够更高精度地测量因切削而产生的切削工具101的形变。
根据扩径部15具有设置于相对于中心轴线17与平面18的交点19呈点对称的位置的至少一组凹部161的结构，能够抑制具有各向异性的形变的产生，因此例如在轴部11的周面安装有多个形变传感器14的情况下，能够通过各形变传感器14的测量值更准确地反映切削工具101的状态。
[变形例2]
图27是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例2的侧视图。图28是以分割后的状态示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例2的侧视图。
参照图27及图28，变形例2的切削工具301的轴部11构成为能够在轴部11的长度方向X上分割。
具体而言，例如，轴部11构成为能够在比扩径部15靠刀安装部12侧的位置处分割为作为刀安装部12侧的部分的刀侧部分111和作为与刀安装部12相反侧的部分的反刀侧部分114。
在刀侧部分111的与刀安装部12相反的一侧的端部设置有外螺纹部111A。另外，在反刀侧部分114的刀安装部12侧的端部设置有内螺纹部114A。通过外螺纹部111A与内螺纹部114A螺合，刀侧部分111与反刀侧部分114连结。另外，通过解除外螺纹部111A与内螺纹部114A的螺纹结合，刀侧部分111与反刀侧部分114被分割。
需要说明的是，也可以在刀侧部分111的与刀安装部12相反侧的端部设置内螺纹部，并且在反刀侧部分114的刀安装部12侧的端部设置外螺纹部。
另外，轴部11例如也可以构成为能够在比扩径部15靠与刀安装部12相反的一侧的位置处分割成刀安装部12侧的部分和与刀安装部12相反的一侧的部分。
其他结构与上述的切削工具101相同，因此在此不重复详细的说明。
[变形例3]
图29是示出本申请的第一实施方式所涉及的切削工具的变形例3的侧视图。
参照图29，变形例3的切削工具401的扩径部15在安装形变传感器14的位置处具有凹部27。以下，也将凹部27称为安装凹部27。在图29所示的例子中，安装凹部27形成于扩径部15中的与凹部16正交的位置。
安装凹部27形成为朝向轴部11的中心轴线17凹陷。安装凹部27的开口部以及底面分别比形变传感器14大。具体而言，安装凹部27的开口部以及底面分别具有例如将形变传感器14相似地放大后的形状。安装凹部27的深度例如与凹部16的深度相同。
图30是放大表示图29中的扩径部附近的侧视图。需要说明的是，在图30中，为了方便，未图示形变传感器。
参照图30，在安装凹部27的底面设置有标记21。用户能够在由标记21表示的安装位置安装形变传感器14。
其他结构与上述的切削工具101相同，因此在此不重复详细的说明。
接着，使用附图对本申请的其他实施方式进行说明。需要说明的是，对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
<第二实施方式>
本发明的第二实施方式涉及与第一实施方式所涉及的切削工具101相比变更了凹部的形状的切削工具。除了以下说明的内容以外，其余与第一实施方式的切削工具101相同。
图31是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的立体图。图32是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的侧视图。图33是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的图。详细而言，图33是从图21中的A方向观察到的向视图。
参照图31～图33，切削工具501与图1所示的切削工具101相比，代替轴部11而具备轴部110。另外，在轴部110不形成扩径部。另外，在轴部110的周面形成有凹部162来代替图1所示的凹部16。在凹部162附近设置有能够安装形变传感器14的传感器安装部21。
在图32所示的例子中，用双点划线41表示轴部110与刀安装部12之间的边界。
凹部162形成为，在形变传感器14安装于轴部110的传感器安装部21的状态下进行了切削工具501的切削的情况下，能够通过形变传感器14检测在凹部162以及凹部162周边的至少任一方产生的形变。
在图31～图33所示的例子中，凹部162沿着轴部110的周向形成。
凹部162遍及轴部110的整个周向连续地形成。在图33中，用虚线表示凹部162。需要说明的是，凹部162也可以沿着轴部110的周向断续地形成。即，多个凹部162也可以以相互不连续的状态形成。
轴部110只要具有一定程度的刚性，则即使在轴部110未形成扩径部，也能够确保较高的刚性，因此能够减小由凹部162的形成引起的刚性降低的影响。由此，能够进行形变传感器14的形变的测量，并且能够将切削阻力引起的轴部110的位移抑制得较小。
图34至图37分别是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的结构的另一例的侧视图。
图31所示的例子是凹部162形成于作为旋转切削工具的一种的立铣刀的结构，但并不限定于此。例如，参照图34，凹部162也可以形成于作为旋转切削工具的一种的钻头502中的轴部的一例即主体部125。
在图34所示的例子中，轴部110、主体部125以及刀安装部12按照该顺序排列而形成为一体。用双点划线42表示主体部125与刀安装部12之间的边界。
另外，参照图35以及图36，凹部162也可以形成于作为旋转切削工具的一种的铣刀503中的轴部的一例即凸台部120。
在图35及图36所示的例子中，凸台部120及刀安装部12形成为一体。在图36中，用双点划线43表示凸台部120与刀安装部12之间的边界。
在图35及图36所示的例子中，在凸台部120的与刀安装部12相反的一侧的端部连结有轴部121。需要说明的是，轴部121也可以不与凸台部120连结。
另外，参照图37，凹部162也可以在作为车削工具的一种的车刀504中形成于轴部122。
在图37所示的例子中，轴部122及刀安装部12形成为一体。用双点划线44表示轴部122与刀安装部12之间的边界。
[变形例1]
图38是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的变形例1的立体图。图39是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的变形例1的侧视图。
参照图38及图39，变形例1所涉及的切削工具601包括多个凹部163来代替图32所示的凹部162。
在图38及图39所示的例子中，凹部163是呈圆形开口的孔部。凹部163形成为朝向轴部123的中心轴线17凹陷。需要说明的是，凹部163也可以是开口成圆形以外的形状的孔部。例如，凹部163也可以是呈四边形开口的孔部。
在图38及图39所示的例子中，多个凹部163沿着轴部123的周向相互隔开间隔地形成。具体而言，凹部163的数量为四个。四个凹部163中的两个凹部163设置在隔着轴部123的中心轴线17彼此相反的位置。
另外，另外两个凹部163设置在隔着轴部123的中心轴线17彼此相反的位置。另外，各凹部163设置于沿着轴部123的周向以等间隔排列的位置。需要说明的是，凹部163的数量并不限定于四个，例如也可以是两个、三个或者五个以上。
图40是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的变形例1的图。详细而言，图40是从图38中的A方向观察到的向视图。
参照图40，轴部123具有至少一组凹部163，该至少一组凹部163设置于在以轴部123的中心轴线17为法线的平面18上相对于中心轴线17与平面18的交点19呈点对称的位置。在图40所示的例子中，轴部123具有两组凹部163。
另外，用平面18剖切轴部123时的各凹部163的剖面的大小及形状相同。另外，用平面18剖切轴部123时的、平面18上的凹部163的底面191的形状为直线状。
需要说明的是，轴部123所具有的凹部163的对数并不限定于两组，例如也可以是一组或三组以上。
其他结构与上述切削工具501相同，因此在此不重复详细的说明。
这样，根据形成于轴部110的凹部162形成为能够利用形变传感器14检测在凹部162及凹部162周边中的至少任一方产生的形变的结构，例如在一定程度上确保了轴部110整体的刚性的情况下，能够使轴部110的刚性局部降低。由此，在切削时产生的形变局部增大。
因此，在本申请的第二实施方式所涉及的切削工具中，通过将形变传感器14安装于刚性局部降低的部位，能够在确保切削工具501的刚性，并且高精度地测量切削工具501因切削而产生的形变。
接着，使用附图对本申请的其他实施方式进行说明。需要说明的是，对附图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
<第三实施方式>
本申请的第三实施方式涉及一种切削工具单元，与第一实施方式所涉及的切削工具101相比，该切削工具单元不在切削工具设置扩径部，而具备扩径模块来代替扩径部。除了以下说明的内容以外，其余与第一实施方式所涉及的切削工具101相同。
图41是表示本申请的第三实施方式所涉及的切削工具单元的结构的立体图。
参照图41，切削工具单元701具备切削工具801和扩径模块150。
切削工具801包括作为轴部的轴部113和设置于轴部113的端部的刀安装部12或刀部。
轴部113不包括图1所示的扩径部15。另外，在轴部113未形成图31所示的凹部162。
扩径模块150构成为能够安装于轴部113。即，切削工具单元701与图1所示的切削工具101相比，代替扩径部15而具备扩径模块150。
具体而言，扩径模块150包括主体151、未图示的连结机构以及形变传感器14。
主体151形成为圆筒状。另外，主体151具有能够供轴部113贯穿的圆筒形状，能够以内周面覆盖轴部113的周面的方式安装于轴部113。另外，在主体151的周面形成有凹部160。
凹部160例如具有与图1所示的凹部16相同的形状以及尺寸。
图42是表示本申请的第三实施方式所涉及的切削工具单元的结构的图。详细而言，图42是从图41中的A方向观察拆下了扩径模块的状态下的切削工具以及扩径模块的向视图。
参照图42，主体151构成为能够在周向上分割成多个部分。在图42所示的例子中，主体151构成为能够分割成两个部分、即从A方向观察呈大致半圆状的两个弧状部151a、151b。
弧状部151a及弧状部151b通过未图示的连结机构相互连结。具体而言，例如，弧状部151a及弧状部151b通过螺栓及螺母连结。弧状部151a及弧状部151b具有在相互连结的状态下紧贴并固定于轴部113的周面的尺寸。
形变传感器14相对于主体151而安装于与图1所示的形变传感器14相同的位置。
切削工具单元701通过进行基于上述的连结机构的连结以及连结解除，能够将扩径模块150相对于轴部113装卸。在将扩径模块150安装于轴部113之后，能够通过与图1所示的切削工具101相同的方法来使用切削工具单元701。
需要说明的是，切削工具801也可以是立铣刀以外的其他种类的切削工具。例如，切削工具801也可以是作为旋转切削工具的一种的钻头。另外，切削工具801也可以是作为车削工具的一种的车刀。
这样，通过具备能够安装于轴部113的周面的筒状的主体151且在主体151形成有凹部160的结构，扩径模块150的刚性局部降低。因此，通过在将扩径模块150安装于轴部113的状态下进行切削，在切削时在扩径模块150产生的形变局部增大。
另外，根据具备包括能够安装于轴部113的周面的筒状的主体151且在主体151形成有凹部160的扩径模块150的结构，扩径模块150的刚性局部降低。因此，通过在将扩径模块150安装于轴部113的状态下进行切削，在切削时在扩径模块150产生的形变局部增大。
因此，在本申请的第三实施方式所涉及的切削工具单元中，通过在刚性局部降低的部位安装形变传感器14，能够确保切削所需的刚性，并且能够高精度地测量因切削而产生的形变、例如因切削阻力而产生的形变。
其他结构与上述的切削工具101相同，因此在此不重复详细的说明。
需要说明的是，切削工具单元701除了图41所示的结构以外，还可以是具备图13所示那样的电池22、无线通信装置23以及壳体24的结构。壳体24例如通过螺钉等固定构件固定于扩径模块150。
另外，也可以构建具备切削工具单元701的切削系统。具体而言，例如，本申请的第三实施方式的切削系统与图14所示的切削系统210相比，代替图4所示的切削工具101而具备图41所示的切削工具单元701。
接着，使用附图对本申请的其他实施方式进行说明。需要说明的是，对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
<第四实施方式>
本申请的第四实施方式涉及一种切削工具单元，与作为第二实施方式的另一例所涉及的切削工具的铣刀503相比，在铣刀上不形成凹部，还具备安装模块。除了以下说明的内容以外，其余与第二实施方式的另一例的铣刀503相同。
图43是表示本申请的第四实施方式所涉及的切削工具单元的结构的立体图。图44是以分割后的状态示出本发明的第四实施方式所涉及的切削工具单元的侧视图。图45是示出本申请的第四实施方式所涉及的切削工具的立体图。
参照图43～图45，切削工具单元902具备切削工具901和安装模块1123。
切削工具901包括轴部112和设置于轴部112的端部的刀安装部12或未图示的刀部。在图45所示的例子中，切削工具901是铣刀。
轴部112构成为能够在轴部112的轴向、具体而言在沿旋转轴170的方向X1上分割。具体而言，轴部112构成为能够分割为作为刀安装部12侧的部分的刀侧部分1121和作为与刀安装部12相反的一侧的部分的反刀侧部分1122。在图43～图45所示的例子中，刀侧部分1121是凸台部，反刀侧部分1122是轴部。
详细而言，在刀侧部分1121的与刀安装部12相反的一侧的端部形成有向刀安装部12侧凹陷的凹部1121B。另外，在反刀侧部分1122的刀安装部12侧的端部形成有向刀安装部12侧突出的凸部1122B。
如箭头B1所示，通过凹部1121B与凸部1122B卡合，刀侧部分1121与反刀侧部分1122连结。也就是说，构成切削工具901。另一方面，通过解除凹部1121B与凸部1122B的螺合，轴部112被分割为刀侧部分1121和反刀侧部分1122。
安装模块1123是能够安装于轴部112的构件。具体而言，安装模块1123包括主体1123C、以及将主体1123C安装于轴部112的作为安装部的凸部1123A和凹部1123B。
主体1123C是能够沿着刀侧部分1121的轴向、具体而言沿着旋转轴170而安装于刀侧部分1121的柱状的构件。
具体而言，在安装模块1123的刀安装部12侧的端部形成有向刀安装部12侧突出的凸部1123A。另外，在安装模块1123的与刀安装部12相反的一侧的端部形成有向刀安装部12侧凹陷的凹部1123B。
如箭头B2所示，通过凹部1121B与凸部1123A卡合，刀侧部分1121与安装模块1123连结。另外，如箭头B3所示，通过凹部1123B与凸部1122B卡合，安装模块1123与反刀侧部分1122连结。也就是说，构成切削工具单元902。
另一方面，通过解除凹部1121B与凸部1123A的卡合，并解除凹部1123B与凸部1122B的卡合，切削工具单元902被分割为刀侧部分1121、安装模块1123以及反刀侧部分1122。
在安装模块1123的周面形成有凹部1620。凹部1620形成为，在安装模块1123安装于轴部112且在安装模块1123安装有形变传感器14的状态下进行了切削工具单元902的切削的情况下，能够通过形变传感器14检测在凹部1620或凹部1620周边产生的形变。
在图43及图44所示的例子中，凹部1620沿着安装模块1123的周向形成。
凹部1620遍及安装模块1123的整个周向连续地形成。需要说明的是，凹部1620也可以沿着安装模块1123的周向断续地形成。即，多个凹部1620也可以以相互不连续的状态形成。
需要说明的是，也可以在刀侧部分1121的与刀安装部12相反的一侧的端部形成凸部，并且在安装模块1123的刀安装部12侧的端部形成凹部。另外，也可以是，在安装模块1123的与刀安装部12相反的一侧的端部形成有凸部，并且在反刀侧部分1122的刀安装部12侧的端部形成有凹部。
其他结构与上述铣刀503相同，因此在此不重复详细的说明。
需要说明的是，切削工具901也可以是铣刀以外的其他种类的切削工具。例如，切削工具901也可以是作为旋转切削工具的一种的钻头。另外，切削工具901也可以是作为车削工具的一种的车刀。
这样，根据安装模块1123具备能够安装于轴部112的柱状的主体1123C、在主体1123C的周面形成有凹部1620的结构，安装模块1123的刚性局部降低。因此，通过在将安装模块1123安装于轴部112的状态下进行切削，在切削时在安装模块1123中产生的形变局部增大。
另外，通过具备包括能够安装于轴部112的柱状的主体1123C且在主体1123C的周面形成有凹部1620的安装模块1123的结构，安装模块1123的刚性局部降低。因此，通过在将安装模块1123安装于轴部112的状态下进行切削，在切削时在安装模块1123中产生的形变局部增大。
因此，在本申请的第四实施方式所涉及的切削工具单元中，通过在安装模块1123中刚性局部降低的部位安装形变传感器14，能够确保切削所需的刚性，并且能够高精度地测量因切削而产生的形变、例如因切削阻力而产生的形变。
需要说明的是，切削工具单元902也可以是在具备图43所示的结构的基础上，进一步具备图13所示那样的电池22、无线通信装置23以及壳体24的结构。壳体24例如通过螺钉或螺栓等固定构件固定于安装模块1123。
另外，也可以构建具备切削工具单元902的切削系统。具体而言，例如，本申请的第四实施方式的切削系统与图14所示的切削系统210相比，代替图4所示的切削工具101而具备图43所示的切削工具单元902。
接着，使用附图对本申请的其他实施方式进行说明。另外，对附图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
<第五实施方式>
本申请的第五实施方式涉及一种切削工具，该切削工具形成有空洞部来代替第一实施方式所涉及的切削工具101中的凹部。除了以下说明的内容以外，其余与第一实施方式的切削工具101相同。
图46是示出本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的结构的立体图。
参照图46，切削工具1001具备轴部130、刀安装部12、未图示的刀部以及形变传感器14。
轴部130包括直径比轴部130中的其他部分粗的扩径部152。扩径部152例如为八棱柱形状。在扩径部152的周面未形成凹部，构成周面的八个面大致平坦。
在扩径部152的周面设置有表示安装形变传感器14的位置的标记(传感器安装部)21。更详细而言，在构成扩径部152的周面的八个面分别设置有传感器安装部21。传感器安装部21例如是表示安装形变传感器14的区域的轮廓线。各形变传感器14相对于中心轴线17而呈点对称地配置。
图47是以包含轴部的中心轴线的面剖切图46的切削工具的剖视图。
参照图47，扩径部152包括形成于扩径部152的内部的空洞部28。空洞部28是形成于扩径部152的内部的大致圆柱形状的密闭空间。但是，空洞部28也可以是形成于扩径部152的内部的大致多棱柱形状的密闭空间，其形状没有特别限定。
空洞部28的中心轴线与轴部130的中心轴线17一致。在中心轴线17的方向上，空洞部28的长度比扩径部152的长度短。空洞部28在中心轴线17的方向上形成于扩径部152的中央部分。扩径部152的中央部分相当于第一区间。即，扩径部152中的第一区间包括形成于第一区间的内部的空洞部28。第一区间是在扩径部152中在径向的内侧形成有空洞部28的部分，是扩径部152中的从空洞部28的一个端面到另一个端面的部分。
在扩径部152中，与第一区间相邻的部分中的柄1103侧的部分是第二区间，刀安装部12侧的部分是第三区间。
形变传感器14以跨越第一区间的方式安装于扩径部152的周面。在将空洞部28沿着与中心轴线17垂直的方向、即扩径部152的径向投影于扩径部152的周面的情况下，形变传感器14与投影的空洞部28重叠。形变传感器14以及空洞部28在第一区间与以中心轴线17为法线的平面交叉。
形变传感器14可以在相对于中心轴线17倾斜的方向上跨越第一区间，也可以以不跨越第一区间的方式安装于扩径部152。但是，形变传感器14在扩径部152的周面设置于第一区间的附近。更详细而言，在将空洞部28沿着扩径部152的径向投影于扩径部152的周面的情况下，形变传感器14安装于从所投影的空洞部28向中心轴线17的方向距离5mm以内的位置。
空洞部28降低扩径部152的第一区间的截面惯性矩，使第一区间的刚性比第二区间以及第三区间的刚性低。通过局部地减小扩径部152的截面惯性矩，能够局部地增大在扩径部152产生的形变。因此，与形变传感器14安装于轴部130中的扩径部152的第一区间以外的位置的情况相比，能够测量更大的值的形变。
另外，空洞部28使扩径部的刚性局部降低，并且使从轴部130的中心轴线17到安装形变传感器14的位置为止的距离变长。由于远离中心轴线17的位置的形变比靠近中心轴线17的位置的形变大，因此形变传感器14能够测量更大的值的形变。
进而，由切削加工产生的热量从刀部传递至轴部130。在轴部为实心的情况下，该加工热量主要在轴部的中心轴线附近部分传递，因此，在轴部的中心轴线附近部分和安装有形变传感器的轴部的周面，温度不同。因此，在安装有形变传感器的轴部的周面，即使测定轴部的周面的温度，也难以准确地掌握在轴部产生的热形变。
与此相对，在第五实施方式所涉及的切削工具1001中，由于在扩径部152的内部形成有空洞部28，因此加工热量如图47中箭头所示以避开空洞部28的方式传递，并通过扩径部152的周面附近。因此，若测定轴部130的周面的温度，则能够掌握在轴部130产生的热形变，能够更准确地测定形变。需要说明的是，切削工具1001例如能够通过金属三维打印机来制造。
图48是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图48示出将作为第五实施方式所涉及的切削工具1001的实施例14、作为第一实施方式所涉及的切削工具101的实施例1、以及三个比较例1～3视为悬臂梁，分别对前端部施加了相同的载荷的情况下的悬臂梁整体的位移。需要说明的是，在实施例1、14及比较例1～3中，为了简化计算，切削工具均具有包括扩径部在内的四棱柱形状的轴部。在图48中，实施例1、14以及比较例1～3分别与曲线图G51～G55对应。需要说明的是，由于实施例1的位移以及比较例3的位移为微小的差，因此曲线图G51以及G55在附图上重叠。
实施例1和比较例1、2的条件与第一实施方式中的条件相同。实施例14及比较例3的条件如下。比较例3中，作为用于安装形变传感器14的区域的长度，与比较例1相比，长度延长40mm，并且延长的部分成为以四棱柱状扩径后的扩径部。扩径部具有一边为55mm的正方形的剖面。但是，在扩径部没有形成凹部及空洞部。
在实施例14中，作为用于安装形变传感器14的区域的长度，与比较例1相比，长度延长15mm，并且延长的部分成为以四棱柱状扩径后的扩径部152。扩径部152具有一边为30mm的正方形的剖面。另外，实施例14中，代替凹部而在扩径部152的内部形成有圆柱形状的空洞部28。空洞部28的中心轴线17的方向上的长度为3mm，直径为25mm。
参照图48可知，在实施例14中，即使在扩径部152形成空洞部28，也与实施例1大致同等地将刀尖的位移抑制得较小，约为-0.04mm。
图49是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图49示出针对上述实施例1、14以及比较例1～3而在分别对前端部施加了相同的载荷的情况下在轴部产生的形变。在图49中，实施例1、14以及比较例1～3分别与曲线图G61～G65对应。
参照图49，当如实施例14那样形成空洞部28时，形变的数值变动比实施例1大。形变的放大效果不是依赖于形变的绝对值，而是依赖于形变的变化的比率，因此可知实施例14的形变的放大效果比实施例1大。另外，可知实施例14的形变比实施例1的形变大。
图50是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的空洞部的形状进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图50示出将作为第五实施方式所涉及的切削工具的实施例15～20视为悬臂梁，在分别对前端部施加了相同的载荷的情况下，空洞部28的中心轴线17的方向上的长度对形变传感器14的应力分布造成的影响的程度。在此，形变传感器14以跨越在内部形成有空洞部28的第一区间的方式安装于扩径部152。
图50中的横轴以及纵轴分别表示在形变传感器14中跨越第一区间的部分、即第一区间上的部分中的从悬臂梁的前端部侧的端部到向根部侧的多个采样位置为止的距离、以及在该多个采样位置产生的应力。在图50中，实施例15～20分别与曲线图G71～G76对应。实施例15～20的条件如下。
在实施例15中，作为用于安装形变传感器14的区域的长度，与上述的比较例1相比，长度延长40mm，并且延长的部分成为以四棱柱状扩径后的扩径部152。扩径部152具有一边为55mm的正方形的剖面。另外，实施例15中，代替凹部而在扩径部152的内部形成有圆柱形状的空洞部28。空洞部28的中心轴线17的方向上的长度为3mm，直径为45mm。
在实施例16～20中，扩径部152为正四棱柱形状。扩径部152的周面上的相互对置的面彼此的距离为55mm。实施例16～20在扩径部152的内部形成有圆柱形状的空洞部28。实施例16～20中的空洞部28的直径与实施例14相同，为45mm。
实施例16的空洞部28的中心轴线17的方向上的长度为0.5mm，实施例17的空洞部28的中心轴线17的方向上的长度为1.0mm，实施例18的空洞部28的中心轴线17的方向上的长度为2.0mm，实施例19的空洞部28的中心轴线17的方向上的长度为6.0mm，实施例20的空洞部28的中心轴线17的方向上的长度为10.0mm。在实施例15～20中，其他条件相同。
参照图50，以实施例15为基准，例如观察距离0mm时的实施例16～20的形变的大小，实施例16～20中的形变的大小分别相对于实施例15为约5％以内。即，可知实施例16～20中的形变的放大程度与实施例15大致相同。
图51是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的空洞部的形状进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图51示出了在将作为第五实施方式的切削工具1001的六个实施例15～20视为悬臂梁而对向各个前端部施加了相同的载荷时的该前端部的刚性进行比较的情况下，空洞部28的中心轴线17的方向上的长度对该前端部的刚性比带来的影响的程度。图51中，横轴及纵轴分别表示空洞部28的中心轴线17的方向上的长度及以实施例15为基准的刚性比。
参照图51，实施例16～20中的切削工具的刚性与实施例15中的切削工具的刚性大致相同。
图52是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的空洞部的形状进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图52示出将作为第五实施方式的切削工具1001的四个实施例15、21～23视为悬臂梁，在对各自的前端部施加相同的载荷的情况下，圆柱形状的空洞部28的直径对形变传感器14的应力分布造成的影响的程度。在此，形变传感器14以跨越在内部形成有空洞部28的第一区间的方式安装于扩径部152。
图52中的横轴以及纵轴分别表示在形变传感器14中跨第一区间的部分、即扩径部152的第一区间上的部分中的从悬臂梁的前端部侧的端部到向根部侧的多个采样位置为止的距离、以及在该多个采样位置产生的应力。在图52中，实施例15、21～23分别与曲线图G81～G84对应。
实施例15的条件如上所述。实施例21～23的条件如下。实施例21～23的空洞部28的直径分别为35mm、40mm、50mm。另外，实施例15、21～23的空洞部28的中心轴线17的方向上的长度为3mm。在实施例15、21～23中，其他条件相同。
参照图52，在空洞部28的直径为35mm的情况下，应力约为3.2MPa，从形变传感器14的一端部到另一端部大致恒定。在空洞部28的直径为40mm的情况下，应力为约3.1MPa～3.5MPa，从形变传感器14的一端部到另一端部没有大的变化。在空洞部28的直径为40mm的情况下，应力为约3.8MPa～4.0MPa，从形变传感器14的一端部到另一端部没有大的变化。在空洞部28的直径为50mm的情况下，应力为约4.7MPa～4.9MPa，从形变传感器14的一端部到另一端部没有大的变化。另外，当将空洞部28的直径从35mm变更为50mm时，应力被放大至约1.5倍。
图53是示出针对本申请的第五实施方式所涉及的切削工具的空洞部的形状进行了模拟的结果的曲线图。详细而言，图53示出在将第五实施方式所涉及的切削工具1001即四个实施例15、21～23视为悬臂梁，在对各自的前端部施加相同的载荷时的该前端部的刚性进行比较的情况下，空洞部28的直径对该前端部的刚性比造成的影响的程度。在图53中，纵轴表示以实施例15为基准的刚性比。另外，横轴表示空洞部28的直径。
参照图53，实施例21～23中的切削工具的刚性与实施例15中的切削工具的刚性大致相同。
根据以上的结果可知，在扩径部152的内部形成有空洞部28的切削工具1001具有与在扩径部152的周面形成有凹部的切削工具同等的刚性。但是，实施例15的形变的大小的变动比实施例1的形变的大小的变动大。因此，可知形成有空洞部28的切削工具的形变的绝对值比形成有凹部的切削工具的形变的绝对值大，形变放大效果大。
[变形例1]
图54是示出本申请的第五实施方式的变形例1所涉及的切削工具的结构的立体图。
参照图54，切削工具1002与图46所示的切削工具1001相比，代替轴部130而具备轴部131。另外，在轴部131不形成扩径部。
图55是以包含轴部的中心轴线的面剖切本申请的第五实施方式的变形例1的切削工具的剖视图。
参照图55，轴部131包括形成于轴部131的内部的空洞部28、以及能够在轴部131的周面安装形变传感器14的传感器安装部21。
在将空洞部28在与轴部131的中心轴线17的方向垂直的方向上投影于轴部131的周面的情况下，传感器安装部21与空洞部28重叠。空洞部28的详细情况与上述相同，因此在此不进行详细的说明。总之，第五实施方式的变形例1所涉及的切削工具1002是将第二实施方式所涉及的切削工具中的凹部置换为空洞部28的切削工具。
即使是这样的结构，也与上述同样地，通过局部降低轴部131的截面惯性矩，能够局部地增大在轴部131产生的形变。另外，由于加工热量通过轴部131的周面附近，因此若测定轴部131的周面的温度，则能够掌握在轴部131产生的热形变，能够更准确地测定形变。
应认为上述实施方式在所有方面均为例示而非限制性的内容。本发明的范围不是由上述说明而是由技术方案示出，意图包含与技术方案等同的含义和范围内的所有变更。
例如，在第二实施方式所涉及的切削工具中，轴部也可以与保持件成为一体。
图56是示出本申请的第二实施方式所涉及的切削工具的另一例的侧视图。参照图56，切削工具505包括保持件部115、轴部116和刀安装部12。
保持件部115安装于切削装置的主轴29。保持件部115的上部具有圆锥台形状，保持件部115的下部具有中央变细的圆筒形状。
轴部116具有八棱柱形状，在中心轴线方向的中央包括沿着轴部116的周向形成的凹部164。轴部116的一端侧与保持件部115连接。轴部116通过螺钉等固定于保持件部115，与保持件部115成为一体。轴部116的直径、即八棱柱的端面的对角线与保持件部115的直径相同或比其小。另外，在图56中，用双点划线46表示轴部116与保持件部115之间的边界。
刀安装部12通过螺钉等固定于轴部116的另一端侧。刀安装部12的与轴部116连接的连接部分具有圆柱形状。刀安装部12的连接部分的直径与轴部116的直径相同或比其大。
以上的说明包括以下附记的特征。
[附记1]
一种切削工具，其中，
所述切削工具具备轴部，
所述轴部包括直径比所述轴部中的其他部分粗的扩径部，
所述扩径部具有形成于所述扩径部的周面的凹部，
所述凹部沿着所述扩径部的周向形成，
所述切削工具还具备安装于所述轴部的形变传感器，
所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装。
[附记2]
一种切削工具，其中，
所述切削工具具备轴部，
所述轴部包括：
凹部，其形成于所述轴部的周面；以及
传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器，
所述凹部沿着所述扩径部的周向形成，
所述切削工具还具备安装于所述传感器安装部的形变传感器，
所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装。
[附记3]
一种模块，该模块能够安装于具备轴部的切削工具的所述轴部，其中，
所述模块具备主体，该主体具有能够供上述轴部贯穿的圆筒形状，并能够以内周面覆盖上述轴部的周面的方式安装于上述轴部，
所述主体具有形成于所述主体的外周面的凹部，
所述模块还具备安装于所述模块的形变传感器，
所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装。
[附记4]
一种模块，该模块能够安装于具备轴部的切削工具的所述轴部，其中，
所述模块具备柱状的主体，该主体能够沿着所述轴部的轴向安装于所述轴部，
所述主体包括：
凹部，其形成于所述主体的周面；以及
传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器，
所述模块还具备安装于所述模块的形变传感器，
所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装。
[附记5]
一种切削工具单元，其中，
所述切削工具单元具备：
切削工具，其包括轴部；以及，
具备附记3或附记4所述的模块，
所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装。
[附记6]
一种切削系统，其中，
所述切削系统具备：
附记1或附记2所述的切削工具；以及
管理装置，
所述切削工具发送表示所述形变传感器的测量结果的传感器信息，
所述管理装置从所述切削工具接收所述传感器信息，并对所述传感器信息所表示的测量结果进行解析，
所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装。
[附记7]
一种切削系统，其中，
所述切削系统具备：
附记5或附记6所述的切削工具单元；以及
解析装置，
所述切削工具发送表示所述形变传感器的测量结果的传感器信息，
所述解析装置从所述切削工具接收所述传感器信息，并对接收到的所述传感器信息所表示的测量结果进行解析，
所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装。
[附记8]
一种切削工具，其中，
所述切削工具具备轴部，
所述轴部包括扩径部，该扩径部在沿着轴向的一部分的区域向与所述轴向正交的方向扩大所述轴部的直径，
所述扩径部具有形成于所述扩径部的周面的凹部。

Claims (18)

1.一种切削工具，其中，
所述切削工具具备轴部，
所述轴部具有：
凹部，其形成于所述轴部的周面；以及
安装凹部，其形成于所述轴部的周面，且形成于与所述凹部交叉的位置，
所述切削工具具备安装于所述安装凹部的底面的形变传感器。
2.根据权利要求1所述的切削工具，其中，所述形变传感器以跨越所述凹部的方式安装于所述轴部。
3.根据权利要求1或2所述的切削工具，其中，所述安装凹部的深度与所述凹部的深度相同。
4.根据权利要求1或2所述的切削工具，其中，从所述轴部的中心轴线到供所述形变传感器安装的位置为止的距离大于从所述中心轴线到所述凹部的底面为止的距离。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的切削工具，其中，所述安装凹部为将所述形变传感器相似地放大后的形状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的切削工具，其中，所述轴部包括直径比所述轴部中的其他部分粗的扩径部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的切削工具，其中，所述轴部的至少一部分为在与所述轴部的中心轴线垂直的剖面上具有多边形的周面的棒形状。
8.一种模块，该模块能够安装于具备轴部的切削工具的所述轴部，其中，
所述模块具备主体，该主体具有能够供所述轴部贯穿的圆筒形状，并能够以内周面覆盖所述轴部的周面的方式安装于所述轴部，
所述主体具有形成于所述主体的外周面的凹部。
9.一种模块，该模块能够安装于具备轴部的切削工具的所述轴部，其中，
所述模块具备能够沿着所述轴部的轴向安装于所述轴部的柱状的主体，
所述主体包括：
凹部，其形成于所述主体的周面；以及
传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器。
10.一种切削工具单元，其中，
所述切削工具单元具备：
切削工具，其包括轴部；以及，
权利要求8所述的模块。
11.一种切削工具单元，其中，
所述切削工具单元具备：
切削工具，其包括轴部；以及，
权利要求9所述的模块。
12.一种切削系统，其中，
所述切削系统具备：
权利要求10或11所述的切削工具单元；以及
管理装置，
所述切削工具单元还包括安装于所述模块的形变传感器，
所述切削工具单元发送表示所述形变传感器的测量结果的传感器信息，
所述管理装置从所述切削工具单元接收所述传感器信息，并对接收到的所述传感器信息所表示的测量结果进行处理。
13.一种切削工具，其中，
所述切削工具具备：
刀安装部；以及
与所述刀安装部相连的轴部，
所述轴部为在与所述轴部的中心轴线垂直的剖面上具有圆形或多边形的周面的棒形状，
所述轴部包括：
第一区间，其是沿着所述中心轴线方向的一部分；
第二区间，其在所述中心轴线方向上与所述第一区间的一侧相邻；以及
第三区间，其在所述中心轴线方向上与所述第一区间的另一侧相邻，
所述第一区间的刚性比第二区间的刚性及第三区间的刚性低。
14.根据权利要求13所述的切削工具，其中，
所述轴部包括：
切削侧区间，其与所述刀安装部连续；
把持侧区间，其包括与所述刀安装部侧的端部不同的端部；以及
中间区间，其位于所述切削侧区间与所述把持侧区间之间，
所述中间区间具有比所述切削侧区间以及所述把持侧区间粗的形状，
所述第一区间、所述第二区间以及所述第三区间设置于所述中间区间。
15.根据权利要求13所述的切削工具，其中，
所述第一区间包括：
凹部，其形成于所述第一区间的周面；以及
传感器安装部，其设置于所述凹部附近，且能够安装形变传感器。
16.根据权利要求14所述的切削工具，其中，所述第一区间具有形成于所述第一区间的周面的凹部。
17.根据权利要求13或14所述的切削工具，其中，所述第一区间包括形成于所述第一区间的内部的空洞部。
18.一种切削工具，其中，
所述切削工具具备轴部，
所述轴部包括：
空洞部，其形成于所述轴部的内部；以及
传感器安装部，其能够在所述轴部的周面上安装形变传感器，
在将所述空洞部在与所述轴部的中心轴线方向垂直的方向上投影于所述轴部的周面的情况下，所述传感器安装部与所述空洞部重叠。
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