JP7200369B2 - 切削工具本体、切削工具及びデータ収集システム - Google Patents

切削工具本体、切削工具及びデータ収集システム Download PDF

Info

Publication number
JP7200369B2
JP7200369B2 JP2021522779A JP2021522779A JP7200369B2 JP 7200369 B2 JP7200369 B2 JP 7200369B2 JP 2021522779 A JP2021522779 A JP 2021522779A JP 2021522779 A JP2021522779 A JP 2021522779A JP 7200369 B2 JP7200369 B2 JP 7200369B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting tool
power receiving
sensor
base
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021522779A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020241628A1 (ja
Inventor
重孝 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of JPWO2020241628A1 publication Critical patent/JPWO2020241628A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7200369B2 publication Critical patent/JP7200369B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/04Tool holders for a single cutting tool
    • B23B29/12Special arrangements on tool holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2260/00Details of constructional elements
    • B23B2260/128Sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2270/00Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/48Measuring or detecting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本発明は、切削工具本体、当該切削工具本体を含む切削工具、及び切削工具本体を含むデータ収集システムに関する。切削工具は、例えば、バイトである。切削工具本体は、例えば、切刃を備えたインサートが取り付けられるホルダである。
金属などの被削材を旋削加工する際に、旋削加工の状態を測定することが可能な切削工具として、例えば特許文献1に記載の切削工具が知られている。この切削工具は、本体部、切削刃、センサ部、ケーブル部材及び通信部を備える。通信部は、電源部としての電池を有する。
特開2012-20359号公報
本開示の一態様に係る切削工具本体は、刃部を保持する基体と、前記基体に保持されるセンサと、前記基体に保持され、非接触電力伝送によって電力が供給される受電部と、を有する。
本開示の一態様に係る切削工具は、上記切削工具本体と、前記切削工具本体に保持される前記刃部と、を有する。
本開示の一態様に係るデータ収集システムは、上記切削工具本体と、前記センサから出力される信号に含まれる情報を蓄積する記憶部と、を有する。
実施形態の切削工具を示す斜視図である。 図1に示す切削工具を図1とは別の方向から見た斜視図である。 図1に示す切削工具を図1と同様の方向から見た分解斜視図である。 図1に示す切削工具を図3と同様の方向から見た分解斜視図である。 図1に示す旋削工具の側面図である。 図6(a)及び図6(b)は図1の切削工具の工作機械への取付構造の一例を示す斜視図である。 図7(a)は図6(a)に示す刃物台の正面図であり、図7(b)は図6(b)のVIIb-VIIb線における断面図である。 実施形態の切削加工物の製造方法を示す概略図である。 データ収集システムの構成の例を示すブロック図である。 データ収集システムの構成の他の例を示すブロック図である。
以下、実施形態に係る切削工具について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、切削工具は、参照する各図に示されない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
<切削工具>
図1は、実施形態に係る切削工具1の外観斜視図である。図2は、図1とは別の方向から見た切削工具1の外観斜視図である。図3は、図1と同様の方向から見た切削工具1の分解斜視図である。図4は、図2と同様の方向から見た切削工具1の分解斜視図である。図5は、切削工具1を図1の紙面上方側から見た側面図である。
切削工具1は、工作機械に取り付けられる概略棒状のホルダ3(切削工具本体の一例)と、ホルダ3の先端側に着脱されるインサート5と、を有する。切削工具1は、回転する被削材にインサート5を当接させることによって被削材を切削する。このような切削工具1は、旋削工具又はバイトと呼称されることもある。切削工具1としては、例えば、外径加工用工具、内径加工用工具、溝入れ工具及び突っ切り工具などが挙げられる。
ホルダ3は、例えば、インサート5を保持する保持体7を有する。保持体7は、インサート5の保持に加え、ここでは不図示の工作機械に対して切削工具1を取り付けることに寄与する。また、ホルダ3は、切削工具1を多機能化するための種々の要素を保持体7の内部(外部も可)に有する。例えば、ホルダ3は、センサ9、通信部11及び受電部13を有する。センサ9は、例えば、温度等の切削工具1の状態を示す物理量を検出する。通信部11は、例えば、センサ9の検出した物理量の情報を無線で送信する。受電部13は、切削工具1の外部から電力を受ける。この電力は、例えば、センサ9及び通信部11によって消費される。
(保持体の概略形状)
保持体7は、例えば、第1端7aから第2端7bに向かって延びた棒形状である。一般的には、第1端7aが先端であり、第2端7bが後端である。保持体7の横断面(長さ方向に直交する断面)の形状は適宜な形状とされてよい。図示の例では、保持体7の横断面の形状は矩形状である。換言すれば、保持体7は、概略、四角柱形状である。第1端7aから第2端7bに向かって延びた仮想直線を中心軸O1としたとき、保持体7は、中心軸O1を有し、この中心軸O1に沿って延びる、とも言える。
より詳細には、保持体7は、保持体7の大部分(例えば保持体7の長さの6割以上)を占める本体7cと、本体7cに対して先端に位置し、インサート5を保持する先端部7dと、を有する。本体7cは、概略、一定の横断面(ここでは矩形)で延びる。一方、先端部7dは、例えば、インサート5の種類及び/又は加工の種類等に応じた適宜な形状とされる。このような場合、中心軸O1は、本体7cに基づいて特定されてよい。例えば、中心軸O1は、本体7cの横断面(後述する第1凹部21等の存在は無視し、本体7cの外形がなす図形とする。)の図心を通る、本体7cの長さ方向に平行な軸とされてよい。
なお、図示とは異なり、保持体7の横断面の形状は、外縁に曲線を含む形状等の他の形状であってもよい。また、保持体7の横断面の形状が矩形である場合において、その縦横比は適宜に設定されてよい。換言すれば、横断面の形状は、正方形であってもよいし、正方形を除く長方形であってもよい。また、保持体7は、先端側に屈曲部分を有してもよい。
保持体7は、中心軸O1回りの外周面を有する。外周面は、別の観点では、中心軸O1に沿う面(例えば平行な)である。保持体7の外周面は、第1側面7e、第2側面7f、第3側面7g及び第4側面7hを有する。第2側面7fは、第1側面7eの反対側に位置する。第3側面7g及び第4側面7hは、それぞれ第1側面7e及び第2側面7fをつないでいる。図示の例では、上記のように、保持体7(より厳密には本体7c)は、概略四角柱状であるから、これらの側面は、平面状であり、また、その平面形状は、第1端7aから第2端7bへの方向を長さ方向とする長方形状である。
説明の便宜上、D1軸、D2軸及びD3軸からなり、かつD1軸が中心軸O1に平行な直交座標系を定義する。第1側面7e及び第2側面7fは、D2軸に直交する。第3側面7g及び第4側面7hは、D3軸に直交する。第1側面7eは、+D2側に面する。第2側面7fは、-D2側に面する。第3側面7gは、+D3側に面する。第4側面7hは、-D3側に面する。
保持体7の大きさは特に限定されない。一例を以下に挙げる。第1端7aから第2端7bまでの長さは、50mm以上200mm以下とされてよい。第1側面7eからその反対側の第2側面7fまでの厚さ、及び/又は第3側面7gから第4側面7hまでの厚さは、それぞれ5mm以上30mm以下とされてよい。
(保持体のインサートの取り付けに係る構成)
保持体7のインサート5が取り付けられる部分の位置及び形状は適宜な形状とされてよい。図示の例では、保持体7は、インサート5の少なくとも一部が収容される凹部15を有する。このような凹部15は、一般的には、ポケットと呼ばれる。凹部15の位置、形状及び大きさは、取り付けられるインサート5の形状及び大きさに応じて適宜に設定されてよい。図示の例では、凹部15は、第1側面7e、第3側面7g及び先端面(符号省略)が交わる角部に構成され、その形状は、概略、直方体状である。
(保持体のセンサ等の収容に係る構成)
保持体7は、例えば、保持体7の主体となる基体17と、基体17に取り付けられるカバー19と、を有する。基体17は、例えば、センサ9及び通信部11を収容する空間(図示の例では第1凹部21)と、受電部13を収容する空間(図示の例では第2凹部23)と、を有する。カバー19は、第1凹部21を塞いでいる。第2凹部23は、カバーによって塞がれておらず、受電部13は、基体17の外部に露出する。なお、空間は、凹部ではなく、貫通孔によって構成されるなどしてもよい。また、受電部13は、カバーによって覆われてもよい。
(基体)
基体17は、保持体7の大部分を構成し、その外形については、既述の保持体7の形状の説明が援用されてよい。なお、基体17における、第1端7a、第2端7b、第1側面7e、第2側面7f、第3側面7g及び第4側面7hに対応する、保持体7の部分を第1端17a、第2端17b、第1側面17e、第2側面17f、第3側面17g及び第4側面17hと言うことがある。
基体17は、例えば、その全体が一体的に形成される。基体17の材料は任意である。例えば、基体17の材料としては、鋼、鋳鉄などが挙げられる。基体17の靭性を高める観点から、これらの材料の中で鋼が用いられてもよい。
第1凹部21及び第2凹部23の位置、形状及び大きさは適宜に設定されてよい。図示の例では、第1凹部21及び第2凹部23は、インサート5(別の観点では凹部15)に対して第2端7bの側に位置する。また、第1凹部21及び第2凹部23は、基体17の外周面(中心軸O1回りの面)に開口する凹部によって構成される。

より詳細には、図示の例では、第1凹部21は、第1側面17eに開口する。第1凹部21は、例えば、当該第1凹部21が開口する面(第1側面17e)と他の面(第3側面17g、第4側面17h及び/又は第2端7bの側の端面(後端面))との交差位置(稜線)から離れる。なお、第1凹部21は、第1側面17eに代えて、又は加えて、基体17の他の側面に開口してもよいし、後端面に開口してもよい。
また、図示の例では、第1凹部21は、互いに深さが異なる2つの凹部(符号省略)を有する。相対的に浅い凹部は、例えば、センサ9を収容することに寄与する。相対的に深い凹部は、例えば、通信部11を収容することに寄与する。もちろん、このような深さの相違は形成されなくてもよい。また、2つの凹部それぞれの位置、形状及び大きさも任意である。図示の例では、各凹部は、比較的薄い直方体状の空間を構成する形状とされる。また、第1凹部21の第1側面17eからの深さは、例えば、比較的浅くされる。例えば、第1凹部21の深さは、最も深い位置においても、第1側面17eから第2側面17fまでの基体17の厚さの半分以下又は1/3以下である。もちろん、第1凹部21の深さは、上記より深くても構わない。
また、図示の例では、第2凹部23は、第2側面17fに開口する。別の観点では、第2凹部23は、第1凹部21とは反対方向に開口する。第1凹部21及び第2凹部23は、これらの開口方向に透視して、互いに重複してもよいし(図示の例)、互いに重複しなくてもよい。第2凹部23は、第1凹部21と同様に、当該第2凹部23が開口する面(第2側面17f)と他の面(第3側面17g、第4側面17h及び/又は第2端7bの側の端面(後端面))との交差位置(稜線)から離れる。なお、第2凹部23は、第2側面17fに代えて、又は加えて、基体17の他の側面に開口してもよいし、後端面に開口してもよいし、第1凹部21が開口する面と同一の面に開口してもよい。
また、図示の例では、第2凹部23は、比較的薄い直方体状の空間を構成する形状とされる。第2凹部23のその他の形状としては、例えば、第2凹部23が開口する面(第2側面17f)の平面視において、円形、楕円形又は長円形(長方形の短辺を円弧状とした形状)であるものを挙げることができる。また、第2凹部23は、図示の例とは受電部13の構成が異なる(受電部13の形状が環状である)ことを条件として、平面視において環状であってもよい。また、第2凹部23の第2側面17fからの深さは、例えば、比較的浅くされる。例えば、第2凹部23の深さは、最も深い位置においても、第2側面17fから第1側面17eまでの基体17の厚さの半分以下又は1/3以下である。もちろん、第2凹部23の深さは、上記より深くても構わない。
基体17は、例えば、第1凹部21及び第2凹部23を通じさせる貫通孔25を有する。貫通孔25には、例えば、ケーブル27が配置される。これにより、第2凹部23に収容される受電部13と、第1凹部21に収容されるセンサ9及び通信部11と、をケーブル27を介して電気的に接続できる。貫通孔25の位置、形状及び大きさは任意である。図示の例では、貫通孔25は、第1凹部21及び第2凹部23のうち第2端17b側の部分を連通する。
(カバー)
カバー19は、例えば、概略、平板状とされる。また、その平面視における形状及び大きさは、例えば、概ね、第1凹部21の第1側面17eにおける開口部の形状及び大きさと同等である。そして、カバー19は、第1凹部21の開口部内に位置して第1凹部21を塞いでいる。
カバー19の基体17に対する固定方法は、適宜なものとされてよい。例えば、当該固定は、接着剤によってなされてもよいし、両者が直接に接合(溶接等)されることによってなされてもよいし、ねじによってなされてもよいし、爪(係合)によってなされてもよい。第1凹部21の開口部は、カバー19によって密閉されてもよいし、密閉されなくてもよい。
カバー19の材料は任意である。例えば、カバー19の材料は、プラスチックなどの有機材料、ガラスなどの無機材料、又は、ステンレスなどの金属であってもよい。
(センサ)
センサ9は、切削加工時における切削工具1(その任意の部位)の状態を測定することが可能な部材である。切削工具1の状態としては、例えば、温度、加速度、振動、ひずみ、内部応力及び損耗などの物理量が挙げられる。切削工具1の状態を測定するとは、切削工具1における上記に代表される物理量の少なくともいずれか1つの情報を測定することを意味する。また、測定の対象は、静的な状態での情報に限定されず、動的な状態での情報、すなわち、状態の変化であってもよい。
例えば、測定対象の情報を温度とする。また、切削加工前の切削工具1の温度が20°であって、切削加工時に切削工具1の温度が80°に上昇したとする。このとき、切削加工前の切削工具1の温度である20°が、温度に関する静的な状態での情報である。また、20°から80°への切削工具1の温度の上昇が、温度に関する動的な状態での情報である。これらの情報のいずれか一方が測定されてもよく、また、両方が測定されてもよい。
例えば、ホルダ3がセンサ9として熱電対を有する場合には、保持体7の温度を測定することが可能である。ホルダ3がピエゾ素子を用いた圧電センサを有する場合にも、加速度、振動、ひずみ及び内部応力などを測定することが可能である。また、ホルダ3がセンサ9として機能する配線回路を有してもよい。具体的には、保持体7の損耗に伴って配線回路が損耗し、この回路の抵抗値が変化した場合に、この抵抗値の変化によって保持体7の損耗状態を測定してもよい。
なお、センサ9で測定され得る切削工具1の状態は上記の物性値に限定されない。また、センサ9は上記の具体例に限定されるものではなく、上に例示した物性値を測定できる特に記載しない他の素子を用いてもよい。例えば、カメラ及びマイクが挙げられる。また、上記の説明から理解されるように、センサ9の形状は任意である。図では、センサ9を薄型の直方体状に示すが、そのような形状に限定されない。
センサ9は、物理量を電気信号に変換するトランスデューサーの部分だけであってもよいし(狭義のセンサであってもよいし)、トランスデューサーに加えて増幅器等を含んでいてもよい。また、センサ9は、例えば、測定された物理量に対してエッジ処理を行うことが可能なマイクロコンピューターを含んでもよい。また、センサ9は、電力を消費するものであってもよいし、電力を消費しないものであってもよい。なお、本開示の説明では、基本的に、センサ9として、電力を消費するものを例に取る。
センサ9の保持体7(基体17)に対する固定方法は、センサ9の種類等に応じて適宜なものとされてよい。例えば、当該固定は、接着剤によってなされてもよいし、粘着テープによってなされてもよいし、直接的な接合によってなされてもよいし、ねじによってなされてもよいし、爪(係合)によってなされてもよいし、カバー19によって押さえ付けられることによってなされてもよい。また、センサ9は、第1凹部21に充填された封止材(例えば樹脂)によって封止されつつ(埋設されつつ)、基体17に固定されてもよい。
(通信部)
通信部11は、センサ9に有線接続され、センサ9で測定された基体17の情報が通信部11に伝達される。通信部11に伝達された基体17の情報は、通信部11から切削工具1の外部へ向けて無線で送信される。通信部11は、基本的には、電力を消費する。
センサ9及び通信部11を有線接続する接続部29としては、例えば、導体を用いた配線及び回路が挙げられる。なお、センサ9から通信部11への情報の伝達は、上記に限定されず、例えば、光配線を用いて行われてもよい。
通信部11が行う無線通信としては、例えば、電波を用いたものが挙げられる。この場合、通信部11は、例えば、センサ9からの電気信号(又はセンサ9からの光信号等に基づく電気信号)に対して変調及び周波数の引き上げ(搬送波周波数を有する高周波信号への変換)を行い、その後、アンテナによって高周波信号を電波に変換して送信する。なお、無線通信は、上記に限定されず、例えば、光を用いたものであってもよい。
また、通信部11が送信する無線信号が届く範囲(通信部11が直接に無線通信を行う範囲)は、狭くてもよいし、広くてもよい。例えば、上記範囲は、1つの工作機械の周囲をカバーできる範囲であってもよいし、1つの工場(建屋)をカバーできる範囲であってもよいし、複数の工場が建てられる1つの敷地をカバーできる範囲であってもよいし、市町村等の地域をカバーできる範囲であってもよいし、それよりも広い範囲であってもよい。
通信部11の保持体7(基体17)に対する固定方法については、上述したセンサ9の保持体7に対する固定方法の説明が援用されてよい。また、通信部11の固定方法と、センサ9の固定方法とは、互いに同じであってもよいし、互いに異なってもよい。
(受電部)
受電部13は、非接触電力伝送によって切削工具1の外部から電力を受け取る。すなわち、受電部13は、端子を介さずに電力を受け取る。非接触での電力の伝送方式は、種々のものとされてよい。代表的なものとしては、電磁誘導を利用する電磁誘導方式及びこれを改良した磁界共振方式を挙げることができる。これらの方式の場合、例えば、受電部13は、コイル31を有する。
コイル31の材料、コイル31の周囲に配置される材料、コイル31の全体的な形状(例えば外縁及び内縁の形状)及び寸法、コイル31を構成する線材の断面形状及び寸法、線材の巻き方及び線材の巻き数等は適宜に設定されてよい。例えば、コイル31の全体的な形状は、円形であってもよいし、楕円形であってもよいし、矩形状(図示の例)であってもよいし、長方形の短辺を円弧上にした形状であってもよい。また、例えば、線材は、1回巻かれるだけであってもよいし、コイル31の軸方向及び/又は径方向に線材が重なるように複数回巻かれてもよい(図示の例)。また、例えば、線材は、整列巻きされてもよいし、乱巻きされてもよい。
また、コイル31は、基体17に直接的に取り付けられてもよいし、他の部材に保持されて、当該他の部材が基体17に取り付けられてもよい(図示の例)。別の観点では、受電部13は、コイル31を保持する部材を有しなくてもよいし、有してもよい。図示の例では、受電部13は、コイル31を内部に保持するパッケージ33を有する。
パッケージ33は、コイル31が埋設される材料によって一体形成されてもよいし、コイル31が収容される空間を構成するように2以上の部材が組み合わされて構成されてもよい。パッケージ33の材料も任意である。例えば、パッケージ33の一部又は全部は、磁性材料であってもよい、絶縁材料であってもよいし、導電材料(ただし、コイル31とはその間に介在する絶縁材料によって絶縁される。)であってもよい。
パッケージ33の形状及び大きさも適宜に設定されてよい。パッケージ33の形状は、コイル31の全体的な形状と同様の形状(図示の例)であってもよいし、異なる形状であってもよい。図示の例では、パッケージ33は、コイル31よりも一回り大きい薄型直方体状とされる。
受電部13は、上記以外の構成を備えてもよい。例えば、受電部13は、変圧、直流電力と交流電力との間の変換、及び/又は電力の安定化等を行うための電源回路を含んでいてもよい。このような電源回路は、IC(Integrated Circuit)によって構成されてもよい。なお、このような電源回路は、受電部13から電力が供給される要素(センサ9及び/又は通信部11)が有してもよいし、受電部13及び受電部13から電力が供給される要素からは独立すると概念できる態様で設けられてもよい。
コイル31が面する方向(コイル31の軸が延びる方向)と切削工具1の向きとの関係等は適宜に設定されてよい。図示の例では、コイル31は、第2凹部23の開口方向に面する。別の観点では、コイル31は、第2側面17fが面する方向に面する。また、コイル31は、第1側面17eよりも第2側面17fに近い。換言すれば、コイル31は、第2側面17fとの距離(第2凹部23が設けられないと仮定した場合の仮想面との最短距離)がその背面の第1側面17eとの距離(第1凹部21が設けられないと仮定した場合の仮想面との最短距離)よりも短い。
なお、既に述べたように、第2凹部23は、第2側面17f以外の他の面に開口してよく、この場合、コイル31は、当該他の面が面する方向に面してよい。また、コイル31が面する方向と、第2凹部23が開口する面が面する方向とは別の方向とすることも可能である。例えば、受電部13は、後端面に開口する第2凹部23から挿入され、コイル31は、第1側面17eよりも第2側面17fに近い位置で第2側面17fが面する方向に面してもよい。
既述のように、第2凹部23にカバーは設けられておらず、受電部13は、基体17の外部に露出する。受電部13の基体17の外部に露出する面(ここでは-D2側の面)と、第2凹部23が開口する面(第2側面17f)との位置関係は適宜に設定されてよい。図示の例では、受電部13の外側(-D2側)の面は、第2側面17fよりも基体17の内側に位置する。換言すれば、受電部13は、その全体が第2側面17fよりも基体17の内側に位置する。このような態様において、受電部13の外側の面と第2側面17fとの段差の大きさ(これらの面のD2方向における位置の差)は適宜に設定されてよい。例えば、当該段差の大きさは、受電部13の厚さ(D2方向)よりも小さい。なお、受電部13の外側の面は、図示の例とは異なり、第2側面17fと面一になってもよいし、第2側面17fよりも外側に位置してもよい。
受電部13の保持体7(基体17)に対する固定方法については、上述したセンサ9の保持体7に対する固定方法の説明が援用されてよい。また、受電部13の固定方法と、センサ9又は通信部11の固定方法とは、互いに同じであってもよいし、互いに異なってもよい。また、パッケージ33(その全部、又は少なくとも基体17から露出する面を構成する一部)は、コイル31を基体17に固定するために第2凹部23に充填されてから硬化された材料によって構成されてもよい。
(インサート)
インサート5は、スローアウェイチップとも呼ばれる。インサート5は、その一部又は全部によって、切削に直接に寄与する刃部5aを構成するチップである。また、インサート5は、ホルダ3に対して着脱可能である。
刃部5aは、例えば、切刃5bと、切刃5bを稜線として互いに交差するすくい面5c及び逃げ面5dと、を有する。切刃5bは、刃部5aのうち被削材の切削に直接に寄与する。すくい面5cも切削に直接寄与し得る部分であり、また、切屑が流れる領域を有する。逃げ面5dは、刃部5aと切削仕上げ面との不必要な接触を避けることに寄与する。
インサート5の形状は、加工の種類等に応じて種々のものとされてよい。図示の例では、インサート5の形状は、四角板形状とされる。この他にも、インサート5の形状としては、三角板形状及び六角板形状等の種々のものが挙げられる。
インサート5の大きさは特に限定されない。寸法の一例を挙げると、すくい面5cの一辺の長さは、3mm以上20mm以下とされてよい。また、すくい面5cに直交する方向で示されるインサート5の高さは、5mm以上20mm以下とされてよい。
インサート5の材料も特に限定されない。例えば、インサート5の材料としては、超硬合金及びサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、WC-Co、WC-TiC-Co及びWC-TiC-TaC-Coが挙げられる。ここで、WC、TiC、TaCは硬質粒子であり、Coは結合相である。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、炭化チタン(TiC)及び/又は窒化チタン(TiN)を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
インサート5の表面は、化学蒸着(CVD)法、又は物理蒸着(PVD)法を用いて被膜でコーティングされてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン(TiC)、窒化チタン(TiN)、炭窒化チタン(TiCN)及びアルミナ(Al2O3)などが挙げられる。
インサート5をホルダ3に機械的に着脱するための構成も種々のものとされてよい。図示の例では、保持体7(凹部15の内面)とでインサート5を挟み込むクランプ35と、クランプ35に挿通され、保持体7に螺合されるねじ37とが設けられる。ねじ37が保持体7にねじ込まれることにより、インサート5は保持体7とクランプ35とに締め付けられて、ホルダ3に固定される。図示の例以外の構成としては、例えば、インサート5に挿通されたねじを保持体7に螺合する構成が挙げられる。
(インサートと受電部との位置関係)
図示の例では、すくい面5cは、D1方向に見てD2方向に対して所定のすくい角で傾斜する。別の観点では、すくい面5cは、その法線をD3方向に対して傾斜させつつも+D3側に面する。また、逃げ面5dは、D1方向に見て、D3方向に対して所定の逃げ角で傾斜する。別の観点では、逃げ面5dは、その法線をD2方向に傾斜させつつも+D2側に面する。一方、図示の例では、受電部13は、-D2側に面する。従って、受電部13は、逃げ面5dが面する側とは反対側に面する。
<刃物台>
(保持構造)
図6(a)及び図6(b)は、切削工具1の工作機械に対する取付態様の一例を示す斜視図である。
この例では、工作機械は、切削工具1を保持する刃物台41を有する。刃物台41は、例えば、基体17の第2側面17fに当接して切削工具1をD2方向において位置決めし、かつ基体17を第3側面17g及び第4側面17hにおいて(別の観点ではD3方向において)クランプすることによって切削工具1を保持する。
上記のような位置決め及びクランプを実現するための具体的な構成は適宜なものとされてよい。図示の例では、刃物台41は、基部43と、基部43に螺合される複数のねじ45と、を有する。基部43は、切削工具1の本体7cの大部分が収容される溝(符号省略)を有する。溝は、概略、横断面が矩形で、直線状に延びる。そして、溝の内面によって、第2側面17fに対向して当接する基準面43aと、第4側面17hに対向して当接する第2対向面43cと、第3側面17gに対向する第1対向面43bとが構成される。第1対向面43bは、基部43の板状部43eの一面によって構成される。ねじ45は、第1対向面43bとは反対側から板状部43eを貫通するように螺合され、その先端は、第3側面17gに当接する(図7(b)参照)。従って、ねじ45を板状部43eにねじ込むことによって、切削工具1はクランプされる。
なお、基部43は、基体17の後端面(+D1側の面)を位置決めする面を有してもよい。刃物台41は、単体で被削物に対して移動されるものであってもよいし、タレットが含む複数の刃物台の1つとして構成されるものであってもよい。
(給電部)
刃物台には、非接触電力伝送によって受電部13に給電を行う給電部が設けられてもよい。その一例について、上記で例示した刃物台41を例にとって説明する。
図7(a)は、刃物台41の基部43を+D2側から見た図である。図7(b)は、図6(b)のVIIb-VIIb線における断面図である。
刃物台41は、切削工具1が刃物台41に取り付けられたときに受電部13(コイル31)と対向するコイル47を有する。従って、コイル47に交流電力が供給されることによって、受電部13に電磁誘導によって電力が供給される。コイル47の全体的な形状及び寸法、コイル47を構成する線材の断面形状及び寸法、線材の巻き方及び線材の巻き数等は適宜に設定されてよく、また、これらは、コイル31と同様であってもよいし、異なってもよい。
<切削工具を用いた旋削方法の一例>
図8は、図1~図5に例示した切削工具1を用いて被削材101を旋削する方法(被削材101の製造方法)の一例を示す図である。ここでは、いわゆる外丸削りが行われる例が示される。
被削材101は、ここでは不図示の工作機械によって軸O2回りに回転される。この状態で、切削工具1のインサート5が被削材101の外周面側部分に当接することにより、被削材101の外周面側部分が切削される。
より詳細には、切削工具1は、その中心軸O1が軸O2に概ね直交する向きで、かつ第1側面7e及び第2側面7fが概ね軸O2に直交する向きで配置される。別の観点では、軸O2は、切削工具1を基準とするD2方向に平行である。また、第3側面7gは、被削材101の回転方向とは反対側に面する。インサート5に着目して換言すれば、すくい面5cは、被削材101の回転方向とは反対側に面する。逃げ面5dは、軸O2が延びる方向に面する(ただし軸O2に直交しない)向きとされる。
そして、切削工具1は、被削材101に対して-D2側の位置から+D2側(逃げ面4dが面する側)へ移動して、被削材101に近づき、さらには当接する。これにより、切刃5bが被削材101に当接し、切刃5b(及びすくい面5c)によって被削材101の外周側部分が切削される。+D2側への移動が継続されることによって、切削が継続される。その後、例えば、切削工具1は、軸O2に概ね直交し、かつ被削材101から離れる方向に移動される。これにより、旋削が終了する。
既に述べたように、切削工具1は、外径加工用工具、内径加工用工具及び溝入れ工具及び突っ切り工具等の種々の工具とされてよい。また、外径加工用工具は、図示の例のように、軸O2が延びる方向に径が一定の形状を実現してもよいし、軸O2が延びる方向の位置によって径が変化する形状を実現してもよい。これらのことから理解されるように、上述した動作は一例に過ぎない。例えば、切削工具1の被削材101に対する向き、切削工具1が被削材101に対して近づく方向、切削工具1が切削中に移動する方向、及び切削工具1が被削材101から離れる方向は、図示の例と異なってよい。また、被削材101の回転開始時期及び/又は回転終了時期と、切削工具1の被削材101に対する接触時期及び/又は離反時期との関係も上述の動作と異なってよい。
被削材101の材料は任意である。当該材料の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
<切削工具の応用例>
図9は、切削工具1の応用例としてのデータ収集システム51の構成を示すブロック図である。
データ収集システム51は、切削工具1と、切削工具1が取り付けられた工作機械53と、切削工具1と通信を行う情報処理装置55と、を有する。
ここでは、工作機械53もデータ収集システム51の一部として捉える。ただし、切削工具1(又はホルダ3)及び情報処理装置55によって(工作機械53を除いて)データ収集システム51が構成されると捉えられてもよい。
工作機械53は、旋盤等の種々の公知の工作機械と同様とされてよい。図示の例では、工作機械53と情報処理装置55との間で信号の送信及び/又は受信がなされることを示す矢印が描かれる。ただし、工作機械53は、そのような送信及び/又は受信がなされない構成、又はできない構成であってもよい。
工作機械53は、非接触電力伝送によって切削工具1の受電部13に電力を供給する給電部57を有する。給電部57としては、図7(a)及び図7(b)を参照して説明した刃物台41を挙げることができる。この態様においては、受電部13は、切削工具1が刃物台41に取り付けられる限り、給電部57から電力を受け取ることが可能である。受電部13に供給された電力は、既に述べたように、センサ9及び通信部11に供給される。
情報処理装置55は、工作機械53に対して比較的近くに配置されてもよいし、比較的遠くに配置されてもよい。また、情報処理装置55は、複数の場所に分散して配置された複数のハードウェアによって構成されてもよい。例えば、情報処理装置55の一部又は全部は、工作機械53に隣接して配置されてもよいし、工作機械53が配置される工場(建屋)内で工作機械53から離れて配置されてもよいし、前記工場が建てられる敷地と同一の敷地内の別の建物に配置されてもよいし、前記敷地がある地域と同一の地域内の別の地域に配置されてもよいし、前記地域とは異なる地域又は国に配置されてもよい。
また、情報処理装置55は、切削工具1からの無線信号を直接に受信することなどにより切削工具1と通信を行ってもよいし、切削工具1からの無線信号を受信した他の機器及び/又は通信網を介して切削工具1と通信を行ってもよい。通信網としては、例えば、インターネットを挙げることができる。なお、上記のように、分散して配置された複数のハードウェアを情報処理装置55と捉える場合においては、上記の他の機器及び/又は通信網は、情報処理装置55の一部として捉えられてもよい。
情報処理装置55は、例えば、コンピュータを含んで構成される。コンピュータは、CPU、RAM、ROM及び外部記憶装置を含む。そして、CPUがROM及び/又は外部記憶装置に記録されるプログラムを実行することによって、種々の処理を実行する種々の機能部が構築される。図示の例では、機能部として、切削工具1との間で通信を行う通信部59と、通信に基づく及び/又は通信のための情報処理を行う情報処理部61とが示される。また、RAM及び/又は外部記憶装置は、センサ9が出力した信号に基づく情報を蓄積する記憶部63として機能する。
既述の説明から理解されるように、通信部59は、切削工具1の通信部11からの無線信号を直接に受信するものであってもよいし、他の機器及び/又は通信網を介して通信部11からの信号を受信するものであってもよい。通信部59の構成は、上記の受信態様に応じて適宜なものとされてよい。例えば、通信部59は、無線信号としての電波を受信するアンテナを有してもよいし、入力された高周波信号を復調する復調装置を有してもよい。
情報処理部61が実行する処理は、適宜なものとされてよい。例えば、情報処理部61は、通信部59を介して得られる、センサ9が出力した信号に含まれる情報を記憶部63に蓄積する処理を行ってよい。また、例えば、情報処理部61は、センサ9から得られる情報及び/又は記憶部63に蓄積した情報に基づいて、切削工具1の状態を評価する処理を行ってもよい。また、例えば、情報処理部61は、上記の評価結果に基づいて、工作機械53に対して加工条件の変更を指示する信号を出力したり、ディスプレイに評価結果に基づく画像を表示させたりしてもよい。なお、情報の蓄積では、例えば、センサ9から順次送信される情報が順次記憶部63に記憶されて、時系列データが生成される。
なお、上記の説明では、情報処理装置55は、工作機械53が有する制御装置とはハードウェア的に別個の装置として説明された。ただし、情報処理装置55は、工作機械53が有する制御装置に含まれてもよい。また、情報処理装置55は、ハードウェア的に工作機械53の制御装置とは別個に設けられても、工作機械53の一部とみなされても構わない。
情報処理装置55は、複数の切削工具1と通信可能とされ、複数のセンサ9から情報を受信してもよい。そして、情報処理装置は、情報の蓄積によって、いわゆるビッグデータを生成してもよい。なお、逆に、1つの切削工具1から複数の情報処理装置55へ情報が送信されてもよい。
(変形例)
図10は、変形例に係る切削工具201及びデータ収集システム251の構成を示すブロック図である。なお、変形例の説明においては、基本的に、実施形態との相違点についてのみ述べる。特に言及がない事項については、実施形態と同様とされてよい。
切削工具201は、受電部13、センサ9及び通信部11に接続されるバッテリ65(二次電池)を有する。バッテリ65は、切削工具201の外部から受電部13に供給された電力によって蓄電される。そして、センサ9及び通信部11は、バッテリ65から電力が供給される。
バッテリ65の種類、蓄電可能な電力量、形状及び寸法等は適宜に設定されてよい。例えば、バッテリ65の種類としては、リチウムイオン電池を挙げることができる。また、バッテリ65が蓄電可能な電力量は、切削工具201内の要素(ここではセンサ9及び通信部11)を駆動可能な時間に換算して、1時間未満であってもよいし、1時間以上であってもよいし、1日以上であってもよいし、1週間以上であってもよい。
なお、変形例との対比において、実施形態においては、受電部13は、バッテリを介さずにセンサ9(及び通信部11)へ電力を供給するといえる。換言すれば、実施形態の切削工具1(ホルダ3)は、受電部13及びセンサ9を接続し、受電部13が受電した電力がバッテリを介さずにセンサ9に流れることを許容する接続部(例えばケーブル27)を有する。「バッテリを介さずに」は、別の観点では、受電部13が受け取った電力がリアルタイムで(遅延時間が殆ど生じることなく)センサ9に供給されるということである。
実施形態の説明では、受電部13が電源回路を含んでもよいことを述べた。この電源回路は、センサ9への電力供給を安定化させることなどを目的として、コンデンサを含んでいてもよい。ただし、そのようなコンデンサは、技術常識に照らして、構造及び/又は蓄電量等の観点から変形例に係るバッテリ65と明確に区別可能である。例えば、そのようなコンデンサが蓄電可能な電力量は、切削工具201内の要素(ここではセンサ9及び通信部11)を駆動可能な時間に換算して1分未満、10秒未満又は1秒未満である。
変形例に係るデータ収集システム251は、図9に示した給電部57を有さない。その代わり、データ収集システム251は、受電部13を充電するための充電器67を有する。給電部57は、切削工具1が切削に供されるときに切削工具1に隣接する部材(例えば切削工具1が取り付けられる刃物台41)に設けられた。これに対して、充電器67は、例えば、刃物台41から取り外された切削工具1が配置される機器として構成される。充電器67から受電部13への給電の原理は、給電部57から受電部13への給電の原理と同様である。充電器67の外形等は適宜に設定されてよい。
充電器67は、ハードウェア的に工作機械253から分離されてもよいし(図示の例)、ハードウェア的に工作機械253の一部として設けられてもよい。後者としては、例えば、工作機械253の電源回路から充電器67に電力が供給される態様、及び/又は充電器67が工作機械253に固定される態様を挙げることができる。なお、前者の態様においても、充電器67は、工作機械253の一部として捉えられても構わない。
実施形態と変形例とは組み合わされてもよい。例えば、切削工具201は、使用されないときに充電器67によって充電されるだけでなく、図9の給電部57を有する工作機械53に取り付けられて、使用されるときにも充電されてよい。また、切削工具201が含む電源回路は、センサ9及び/又は通信部11への給電元を受電部13とバッテリ65との間で切り換えたり、受電部13からセンサ9及び/又は通信部11に給電しつつ、余剰な電力をバッテリ65に供給したりしてもよい。
以上のとおり、本実施形態(又は変形例。以下、同様)では、切削工具1(又は切削工具201。以下同様。)のホルダ3(切削工具本体の一例)は、基体17と、センサ9と、受電部13と、を有する。基体17は、刃部5aを保持する。センサ9は、基体17に保持される。受電部13は、基体17に保持され、非接触電力伝送によって外部から電力が供給される。
従って、切削工具1は、外部に露出する端子を有しなくてもよい。すなわち、端子が摩擦低減又は冷却のための切削剤に触れて劣化するという課題を解決可能である。ひいては、切削工具1を長寿命化できる。
切削材は、例えば、不水溶性油剤又は水溶性油剤からなり、被削材の材質に応じて適宜選択して用いることができる。不水溶性油剤としては、例えば、油性形、不活性極圧形及び活性極圧形の切削油が挙げられる。水溶性油剤としては、例えば、エマルジョン、ソリューブル及びソリューションなどの切削油が挙げられる。また、切削材は液体に限定されるものではなく、不活性ガスなどの気体であってもよい。
また、本実施形態では、基体17は、受電部13を収容する第2凹部23を有する。この場合、例えば、受電部13が基体17によって衝撃又は切削剤等から保護される。その結果、受電部13が劣化する蓋然性が低減される。
また、本実施形態では、基体17は、刃部5a側から第1方向(D1方向)に延びる形状を有する。受電部13が収容される第2凹部23は、基体17のD1方向に沿う外周面(第1側面17e~第4側面17h)に開口する。
この場合、例えば、棒状の基体17の後端面(+D1側に面する面)に第2凹部23を形成する態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、第2凹部23の開口を大きくすることが容易である。ひいては、受電部13の配置が容易である。また、受電部13が第2凹部23の開口から給電を受ける場合においては、給電を受ける面積を大きくすることが容易化される。
また、本実施形態では、基体17の外周面は、第1側面17e~第4側面17hを有する。第1側面17eは、D1方向に直交する第2方向(D2方向)の一方側(+D2側)に面する。第2側面17fは、D2方向の他方側(-D2側)に面する。第3側面17gは、D1方向及びD2方向の双方に直交する第3方向(D3方向)の一方側(+D3側)に面する。第4側面17hは、D3方向の他方側(-D3側)に面する。基体17の一端部(先端部7d)は、D1方向に見て、刃部5aのすくい面5cがD2方向に対して所定のすくい角で傾斜するとともに刃部5aの逃げ面5dがD3方向に対して所定の逃げ角で傾斜する向きで、刃部5aを保持する形状を有する。第2凹部23は、第1側面17e又は前記第2側面17fに開口する。
ここで、切削工具1は、第1側面17e~第4側面17hのうち、すくい面5cが面する方向(D3方向)に交差する第3側面17g及び第4側面17hにおいてクランプされて保持されることが多い。これは、切削時において、相対的に大きい主分力がD3方向に生じるからである。従って、例えば、第2凹部23が第1側面17e又は第2側面17fに開口することによって、受電部13がクランプに影響を及ぼす蓋然性を低減することができる。
また、本実施形態では、基体17の先端部7dは、D2方向の両側のうち第1側面17eが面する側(+D2側)に逃げ面5dが面する向きで刃部5aを保持する形状を有する。第2凹部23は、第2側面17fに開口する。
この場合、例えば、第2凹部23は、第1側面17e及び前記第2側面17fのうち、刃部5aが露出する側とは反対側に開口する。換言すれば、第2凹部23は、切削が行われる側とは反対側に開口する。従って、切削屑が受電部13の周囲において飛び交う蓋然性が低減される。その結果、受電部13の保護が向上する。
また、第1側面17e及び前記第2側面17fのうち、逃げ面5dが面する側とは反対側(-D2側)に面する第2側面17fは、刃物台41の基準面43aによって位置決めされる側とされる場合が多い。これは、切削工具1の+D2側への移動によって、-D2側への力(送り分力)が切削工具1に加えられるからである。従って、例えば、第2凹部23が第2側面17fに開口することによって、基準面43aの内側に設けられた給電部57によって受電部13に給電を行うことができる蓋然性が高くなる。
また、本実施形態では、受電部13は、第2凹部23が開口する方向に面するコイル31を有する。この場合、例えば、基体17が給電のための電磁誘導に影響を及ぼす蓋然性が低減される。また、既述のように、基体17の中心軸O1回りの外周面に第2凹部23が開口し、第2凹部23の面積を大きくしやすい場合においては、コイル31の面積を大きくすることも容易である。
また、本実施形態では、基体17の外面は、第2凹部23が開口する第1面(第2側面17f)と、第2側面17fに交差する第2面(第3側面17g、第4側面17h及び/又は後端面)と、を有する。第2凹部23は、第2側面17fと第2面との交差位置から離れる。
この場合、第2面が面する方向及び/又は第2面に平行な方向において第2凹部23が切削工具1の位置決めに影響を及ぼす蓋然性が低減される。また、第2面の第1側面17e側における撓み変形に対する強度が向上するから、受電部13の保護が図られる。
また、本実施形態では、第2凹部23の深さは、基体17の、第2凹部23が開口する面(第2側面17f)からその背面(第1側面17e)までの厚さの半分以下である。
この場合、例えば、基体17の強度を確保しやすい。第3側面17g及び第4側面17hの間が空洞とされる蓋然性が低減されるから、これらの側面がクランプによって撓む蓋然性が低減される。
また、本実施形態では、受電部13は、その全部が基体17の第2凹部23が開口する面(第2側面17f)よりも基体17の内側に位置する。
従って、受電部13が外部の機器及び/又は切削屑に触れる蓋然性が低減され、受電部13の保護が向上する。また、受電部13が第2側面17fと基準面43aとの位置決めに影響を及ぼす蓋然性が低減される。
また、本実施形態では、切削工具1は、受電部13及びセンサ9を接続し、受電部13が受電した電力がバッテリを介さずにセンサ9に流れることを許容可能な接続部(ケーブル27)を有する。
この場合、例えば、センサ9は、受電部13に給電されるときだけ駆動される。従って、無駄に電力が消費される蓋然性が低減される。刃物台41に給電部57が設けられる場合においては、センサ9が刃物台41に配置されるときだけセンサ9を駆動することができる。
また、変形例では、切削工具201は、受電部13に接続されるとともにセンサ9に接続されるバッテリ65を有する。
この場合、例えば、充電器67によって予めバッテリ65を充電しておくことにより、センサ9を駆動することができる。その結果、例えば、給電部57を有さない従来の工作機械に対して切削工具201を適用することができる。また、バッテリ65が設けられることにより、安定した電力をセンサ9に供給することが容易化される。
また、本実施形態では、切削工具1は、基体17内に位置し、センサ9から出力される信号に含まれる情報を無線で送信可能な通信部11を有する。
この場合、切削工具1から延び出るケーブルによって切削工具1の外部へ情報を送信する態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、非接触電力伝送を用いることと相俟って、基体17の内部を密閉しやすい。
以上の実施形態及び変形例において、ホルダ3は切削工具本体の一例である。第2凹部23は凹部の一例である。D1方向は第1方向の一例である。D2方向は第2方向の一例である。D3方向は、第3方向の一例である。基体17の先端部7dは一端部の一例である。第2側面17fは第1面の一例である。第3側面17g、第4側面17h及び基体17の後端面それぞれは第2面の一例である。ケーブル27は接続部の一例である。
本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
切削工具は、旋削工具に限定されない。例えば、切削工具は、転削工具(ドリル及びエンドミル等)であってもよい。また、切削工具は、インサート(チップの一種)をホルダ(切削工具本体)に対して着脱可能に機械的に取り付けるインサート式の工具に限定されない。例えば、切削工具は、チップが切削工具本体に溶接される溶接工具又はチップが切削工具本体にろう付けされるろう付け工具であってもよいし、切削工具本体の一部によって刃部が構成されるむく工具(ソリッド工具とも呼ばれる)であってもよい。
実施形態の説明及び上記の説明からも理解されるように、本開示において、切削工具本体は、刃部とは別個に構成されるものであってもよいし、刃部と一体的に構成される(あるいは刃部を含む)ものであってもよい。すなわち、本開示において、基体(又は保持体)が「刃部を保持する」という場合、上記のいずれの態様も含まれる。このような用語の用い方は、切削工具の技術分野におけるボデー(和訳すると本体になり得る)の用語の用い方と同様である。
また、刃部がホルダに取り付けられる場合において、刃部は、チップ(インサート等)によって構成されるものに限定されない。例えば、差込み工具のように、むく工具がホルダに取り付けられてもよい。また、切削工具は、その外形の寸法等を調整可能な調整工具として構成されてもよい。
1…切削工具、3…ホルダ(切削工具本体)、5…インサート、5a…刃部、9…センサ、11…通信部、13…受電部、17…基体。

Claims (10)

  1. 刃部を保持する基体と、
    前記基体に保持されるセンサと、
    前記基体に保持され、非接触電力伝送によって電力が供給される受電部と、
    を有し、
    前記基体は、刃部側から所定の第1方向に延びる形状であって、前記受電部を収容する凹部を有し、
    前記基体の外周面は、
    前記第1方向に直交する第2方向の一方側に面する第1側面と、
    前記第2方向の他方側に面する第2側面と、
    前記第1方向及び前記第2方向の双方に直交する第3方向の一方側に面する第3側面と、
    前記第3方向の他方側に面する第4側面と、を有し、
    前記基体の一端部は、前記第1方向に見て、前記刃部のすくい面が前記第2方向に対して所定のすくい角で傾斜するとともに前記刃部の逃げ面が前記第3方向に対して所定の逃げ角で傾斜する向き、且つ、前記第2方向の両側のうち前記第1側面が面する側に前記逃げ面が面する向きで前記刃部を保持する形状を有し、
    前記凹部は、前記第2側面に開口する切削工具本体。
  2. 前記受電部は、コイルを有し、
    前記コイルの軸が、前記凹部が開口する方向に延びている
    請求項に記載の切削工具本体。
  3. 前記基体の外面は、
    前記凹部が開口する第1面と、
    前記第1面に交差する第2面と、を有し、
    前記凹部は、前記第1面と前記第2面との交差位置から離れる
    請求項1又は2に記載の切削工具本体。
  4. 前記凹部の深さは、前記基体の、前記凹部が開口する面から当該面の背面までの厚さの半分以下である
    請求項のいずれか1項に記載の切削工具本体。
  5. 前記受電部は、その全部が、前記基体の前記凹部が開口する面よりも前記基体の内側に位置する
    請求項のいずれか1項に記載の切削工具本体。
  6. 前記受電部及び前記センサを接続し、前記受電部が受電した電力がバッテリを介さずに前記センサに流れることを許容可能な接続部を有する
    請求項1~のいずれか1項に記載の切削工具本体。
  7. 前記受電部に接続されるとともに前記センサに接続されるバッテリを有する
    請求項1~のいずれか1項に記載の切削工具本体。
  8. 前記基体内に位置し、前記センサから出力される信号に含まれる情報を無線で送信可能な通信部を有する
    請求項1~のいずれか1項に記載の切削工具本体。
  9. 請求項1~のいずれか1項に記載の切削工具本体と、
    前記切削工具本体に保持される前記刃部と、
    を有する切削工具。
  10. 請求項1~のいずれか1項に記載の切削工具本体と、
    前記センサから出力される信号に基づく情報を蓄積する記憶部と、
    を有するデータ収集システム。
JP2021522779A 2019-05-31 2020-05-26 切削工具本体、切削工具及びデータ収集システム Active JP7200369B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019102571 2019-05-31
JP2019102571 2019-05-31
PCT/JP2020/020704 WO2020241628A1 (ja) 2019-05-31 2020-05-26 切削工具本体、切削工具及びデータ収集システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020241628A1 JPWO2020241628A1 (ja) 2021-12-09
JP7200369B2 true JP7200369B2 (ja) 2023-01-06

Family

ID=73552746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021522779A Active JP7200369B2 (ja) 2019-05-31 2020-05-26 切削工具本体、切削工具及びデータ収集システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7200369B2 (ja)
WO (1) WO2020241628A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115605307A (zh) * 2020-05-22 2023-01-13 住友电气工业株式会社(Jp) 车削工具以及车削装置
WO2023234169A1 (ja) * 2022-05-31 2023-12-07 株式会社山本金属製作所 ツールホルダー内蔵バッテリーへの給電方法及び給電装置
WO2024089794A1 (ja) * 2022-10-26 2024-05-02 住友電気工業株式会社 旋削工具

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003200333A (ja) 2001-12-28 2003-07-15 Kenji Shiba 切削工具の摩耗検出装置
DE102007036002A1 (de) 2007-07-30 2009-02-05 Genesis Adaptive Systeme Deutschland Gmbh In-Prozess-Überwachungsvorrichtung für ein Bearbeitungswerkzeug
JP2009113160A (ja) 2007-11-07 2009-05-28 Seiko Instruments Inc 検出装置及びプレートの加工方法
JP2012531318A (ja) 2009-06-24 2012-12-10 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 切り屑除去加工用の工具及び刃先交換可能な切削インサート並びに切削インサート用の基体
JP2014104578A (ja) 2012-11-22 2014-06-09 Sandvik Intellectual Property Ab 被削材の回転切り屑除去機械加工のプロセスを制御する装置及び回転切り屑除去機械加工のための切削工具
JP2018043339A (ja) 2016-09-09 2018-03-22 株式会社NejiLaw 切削ヘッド、切削バイト、切削加工システム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007911A1 (en) * 1987-04-06 1988-10-20 Regents Of The University Of Minnesota Insert with integral sensor
DE4025932A1 (de) * 1989-09-09 1991-03-28 Komet Stahlhalter Werkzeug Werkzeugkopf fuer den einsatz in werkzeugmaschinen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003200333A (ja) 2001-12-28 2003-07-15 Kenji Shiba 切削工具の摩耗検出装置
DE102007036002A1 (de) 2007-07-30 2009-02-05 Genesis Adaptive Systeme Deutschland Gmbh In-Prozess-Überwachungsvorrichtung für ein Bearbeitungswerkzeug
JP2009113160A (ja) 2007-11-07 2009-05-28 Seiko Instruments Inc 検出装置及びプレートの加工方法
JP2012531318A (ja) 2009-06-24 2012-12-10 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 切り屑除去加工用の工具及び刃先交換可能な切削インサート並びに切削インサート用の基体
JP2014104578A (ja) 2012-11-22 2014-06-09 Sandvik Intellectual Property Ab 被削材の回転切り屑除去機械加工のプロセスを制御する装置及び回転切り屑除去機械加工のための切削工具
JP2018043339A (ja) 2016-09-09 2018-03-22 株式会社NejiLaw 切削ヘッド、切削バイト、切削加工システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020241628A1 (ja) 2021-12-09
WO2020241628A1 (ja) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7200369B2 (ja) 切削工具本体、切削工具及びデータ収集システム
WO2020171157A1 (ja) ホルダ、切削工具、切削加工物の製造方法及びデータの収集方法
WO2021153729A1 (ja) 工作機械、データ収集システム及び工作機械の機械本体
WO2020070907A1 (ja) ホルダ、切削工具及び切削加工物の製造方法
US20150357683A1 (en) Hand-held power tool rechargeable battery
ES2977650T3 (es) Sistema de monitorización inalámbrica y pasiva de tensión durante los procesos de fabricación
JP2012020359A (ja) 切削工具および切削加工評価装置
JP7299985B2 (ja) 切削工具、データ収集システム及び切削工具用ホルダ
WO2021064860A1 (ja) 通信装置及び電動工具
US20220281046A1 (en) Cutting tool, cutting structure, data collection system, and cutting tool holder
WO2020213712A1 (ja) 旋削工具本体、旋削工具及びデータ収集システム
JP7199506B2 (ja) ホルダ、切削工具、切削加工物の製造方法及びデータの収集方法
JP7239080B1 (ja) 転削工具およびセンサ装置
CN117042917A (zh) 切削方法
WO2021015239A1 (ja) 工具保持具、工作機械及びデータ収集システム
WO2022202497A1 (ja) 旋削工具
JP7239081B1 (ja) 転削工具、転削工具システムおよびセンサ装置
JP2022151686A (ja) 旋削工具
CN114945437B (zh) 切削刀具以及被切削件切削方法
CN220138639U (zh) 一种单体电池及一种电池包
CN117279726A (zh) 车削工具
JPH0618732Y2 (ja) ボールエンドミル
CN215657918U (zh) 断屑器及断屑刀具
CN216028317U (zh) 一种多功能复合铣刀
JP2022067070A (ja) 測定機器を有するツールホルダ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7200369

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150