JP7361783B2 - Cutting structure and data acquisition system - Google Patents
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Description
本開示は、切削構造体、データ収集システム及び切削工具に関する。 The present disclosure relates to cutting structures, data acquisition systems, and cutting tools.
工作機械に取り付けられ、対象物(木材や金属等)の一部を削り取ることによって、対象物を所要の形状や大きさにする切削構造体が知られている。切削構造体は、例えば、切刃を有する切削工具と、この切削工具を保持する刃物台と、を有する。切削工具として、下記特許文献1に記載の切削工具が知られている。 2. Description of the Related Art A cutting structure is known that is attached to a machine tool and cuts a part of an object (wood, metal, etc.) into a desired shape or size. The cutting structure includes, for example, a cutting tool having a cutting edge and a tool post that holds the cutting tool. As a cutting tool, a cutting tool described in Patent Document 1 below is known.
本開示の一態様にかかる切削構造体は、切刃を有する切削工具と、切削工具を保持している刃物台と、を有する。切削工具は、基体と、チップと、センサと、を有する。基体は、刃物台に保持され、第1端から第2端に向かって延びたシャンク部と、シャンク部よりも第1端の側に位置する固定部と、シャンク部の外表面に開口する凹部と、を有する。チップは、固定部に固定され、切刃を有する。センサは、凹部内に位置する。刃物台は、載置面と、1又は複数の付勢部と、を有する。載置面には基体が載置されている。1又は複数の付勢部は、シャンク部に当接する当接面を有して、当接面から載置面に向かってシャンク部を付勢している。前記付勢部の付勢方向に平面透視した場合に、前記当接面の少なくとも一部が前記凹部から離れている。 A cutting structure according to one aspect of the present disclosure includes a cutting tool having a cutting edge and a tool rest holding the cutting tool. The cutting tool includes a base, a tip, and a sensor. The base body is held by the tool post and includes a shank portion extending from the first end toward the second end, a fixing portion located closer to the first end than the shank portion, and a recess portion opening on the outer surface of the shank portion. and has. The tip is fixed to the fixed part and has a cutting edge. A sensor is located within the recess. The tool rest has a mounting surface and one or more biasing parts. A base body is placed on the placement surface. The one or more biasing parts have a contact surface that contacts the shank part, and bias the shank part from the contact surface toward the mounting surface. At least a portion of the contact surface is separated from the recess when viewed in a plan view in the biasing direction of the biasing portion.
本開示の実施形態を、添付図を用いて以下説明する。尚、説明中、前後とは、切削工具の長手方向に沿った位置関係を特定するための用語であり、長手方向におけるチップが位置する側を前方と便宜的に決め、長手方向における前方とは反対側を後方と便宜的に決める。左右とは、後方から切削工具の端部を見た場合の位置関係を特定するための用語である。上下とは、左右と同様に後方から切削工具の端部を見た場合の位置関係を特定するための用語であり、左右に対して直交する方向での位置関係を特定するための用語である。図中、Frは前、Rrは後、Leは左、Riは右、Upは上、Dnは下、を示す。また、参照する各図面は模式的に示したものであり、細部が省略されることもある。 Embodiments of the present disclosure will be described below using the accompanying drawings. In addition, in the explanation, "front and back" is a term used to specify the positional relationship along the longitudinal direction of the cutting tool, and the side where the tip is located in the longitudinal direction is conveniently defined as the front, and the front in the longitudinal direction is defined as the front. The opposite side is conveniently determined as the rear. Left and right is a term used to specify the positional relationship when the end of the cutting tool is viewed from the rear. Up and down is a term used to specify the positional relationship when looking at the end of the cutting tool from the rear, similar to left and right, and is a term used to specify the positional relationship in the direction perpendicular to the left and right. . In the figure, Fr indicates front, Rr indicates rear, Le indicates left, Ri indicates right, Up indicates top, and Dn indicates bottom. Furthermore, the drawings referred to are shown schematically, and details may be omitted.
本開示に係る技術を説明するにあたり、前後左右、及び上下等の方向を表す表現が所々に用いられる。これらの表現は、本開示に係る技術を説明するために図との関係で便宜的に用いられるものであり、本開示に係る技術を限定する意図を有しない。例えば、先端は前端(前方の端部)に限定されず、後端は後方の端部に限定されない。つまり、先端を一端(一方の端部)と読み替えることもできるし、後端を他端(他方の端部)と読み替えることもできる。また、上下方向及び左右方向等に関する表現も同様である。 In describing the technology according to the present disclosure, expressions representing directions such as front, rear, left, right, and up and down are used in some places. These expressions are used for convenience in relation to the figures to explain the technology according to the present disclosure, and are not intended to limit the technology according to the present disclosure. For example, the tip is not limited to the front end (front end), and the rear end is not limited to the rear end. In other words, the leading end can be read as one end (one end), and the rear end can be read as the other end (the other end). Further, expressions regarding the vertical direction, horizontal direction, etc. are also the same.
[第1実施形態]
(データ収集システム)
図1を参照する。図1に示す例のように、データ収集システム10は、刃物台20と、切削工具30(例えば、旋削工具)と、情報処理装置12と、を有してよい。刃物台20は、工作機械Mtを構成する部位の一つである。切削工具30は、刃物台20に固定されてよく、また、外部の情報処理装置12に情報を入力可能な機能を有してよい。情報処理装置12は、切削工具30から入力された情報を収集することができる。以下、工作機械Mt及び刃物台20の説明をし、その後、切削工具30及び情報処理装置12の説明を行う。[First embodiment]
(Data collection system)
Please refer to FIG. As in the example shown in FIG. 1, the
(工作機械)
工作機械Mtは、対象物Obを所望の形状や寸法に切削(加工)するために用いる機械であってよい。工作機械Mtは、切削工具30を保持する刃物台20を有してよい。刃物台20に保持された切削工具30は、例えば、工作機械Mtの手動操作又は自動操作等によって、前後左右、及び上下に移動可能である。このような操作(自動又は手動)によって、例えば、切削工具30は、回転する対象物Ob(木材や金属等)に押し当てられる。これにより、対象物Obが切削される。通常、切削される対象物Obは、被削材と呼ばれる。(Machine Tools)
The machine tool Mt may be a machine used to cut (process) the object Ob into a desired shape and dimensions. The machine tool Mt may include a
(刃物台)
図2を参照する。刃物台20は、例えば、側面当接部21と、第1突出部22と、第2突出部23と、ねじ穴24と、複数の付勢部25(図中では3つ)と、を有してよい。(turret)
See FIG. 2. The
側面当接部21には、切削工具30の側面が当接してよい。第1突出部22は、側面当接部21の側面から側方(右方向)に向かって突出してよい。第2突出部23は、側面当接部21の側面から側方(右方向)に向かって突出してよく、且つ、第1突出部22に対向してよい。側面当接部21、第1突出部22及び第2突出部23の組み合わせは、刃物台本体として把握されてよい。刃物台本体は、例えば、金属等の適宜な材料によって、その全体が一体的に構成されていてよい。ただし、刃物台本体は、複数の部材が互いに固定されて構成されていてもよい。刃物台本体の具体的な材料及び寸法は任意である。
The side surface of the
ねじ穴24は、換言すれば、雌ねじであり、穴の内周面にねじ溝を有している。ねじ穴24は、第2突出部23を上下に貫通してよい。複数の付勢部25は、ねじ穴24に螺合されてよく、且つ、切削工具30を第1突出部22に向かって付勢する部材であってよい。付勢部25は、例えば、一般的なねじ(雄ねじ、ボルト)によって構成されてよい。ねじは、外周面にねじ溝が形成されている軸状の雄ねじ部と、雄ねじ部の後端に位置し、雄ねじ部の径よりも径が大きいねじ頭と、を有してよい。ねじ頭の形状(別の観点ではねじ頭に軸回りの力を伝える方法)は公知の種々のものとされてよい。例えば、ねじ頭は、軸方向に見て多角形状(例えば6角形状)とされてよいし、雄ねじ部とは反対側の端面に-状の溝、+状の溝、又は多角形(例えば六角形)の凹部が形成されたもの(外周面の形状は問わないもの)とされてもよい。付勢部25の材料及び寸法は任意である。付勢部25の材料は、例えば、金属とされてよい。
In other words, the
第1突出部22は、その上面に位置する載置面22aを有してよい。載置面22aには、切削工具30が載置されてよい。第2突出部23は、載置面22aに対向する対向面23aを有してよい。付勢部25は、図6に示すように、後述する切削工具30のシャンク部70に当接する当接面25aを有してよい。当接面25aがシャンク部70に当接し、切削工具30を載置面22aに向かって付勢してよい。これにより、切削工具30は、刃物台20に固定されてよい。刃物台20が有する付勢部25の数については、任意に設定できる。即ち、付勢部25の数は、1つであってもよいし、2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。付勢部25の数が複数でもよいことから明らかであるように、当接面25aもまた複数存在してよい。図2に示す例のように、載置面22a及び対向面23aは、互いに平行であってよい。尚、刃物台20の形状は、図2に示された形状に限定されない。刃物台20における、切削工具30を保持することができる具体的な構成は、適宜なものとされてよい。
The
切削工具30が保持(位置決め)された状態の刃物台20を切削構造体11と呼ぶ。つまり、切削構造体11は、切削工具30及び刃物台20からなる構造体である、ということができる。
The
(切削工具)
切削工具30は、工作機械Mt(刃物台20)に着脱可能に取り付けられる。切削工具30としては、対象物Obの外径を切削する外径切削工具、対象物Obの内径を切削する内径切削工具、対象物Obに溝等を施す溝入れ工具、ねじ切り工具及び突っ切り工具等が挙げられる。切削工具30は、バイトと呼ぶこともできる。(Cutting tools)
The cutting
図3を参照する。切削工具30は、例えば、ホルダ50と、このホルダ50の先端50a(以下、第1端50aとも呼ぶ。)側に固定されたチップ40と、このチップ40を固定するクランプ31と、を有してよい。
See FIG. 3. The cutting
(チップ及びチップ周辺の構造)
チップ40は、例えば、スローアウェイチップと呼ばれる交換式のインサートであってよい。チップ40は、ホルダ50の第1端50aの側を欠いた欠き部66aの内に位置し、クランプ31によって固定されてよい。チップ40の形状は、任意に設定できる。チップ40の形状は、対象物Ob(図1参照)の材質や形状等に応じて変えてよい。図3に示す例のように、チップ40は、四角板形状を呈してよい。その他の態様において、チップ40は、三角板形状又は五角板形状を呈してよい。(Chip and structure around the chip)
The
チップ40の大きさは、任意に設定できる。チップ40の厚さ(上下方向の長さ)は、例えば、5mm以上とされてよく、また、20mm以下とされてよい。チップ40の幅(左右方向の長さ)は、例えば、10mm以上とされてよく、また、20mm以下とされてよい。対象物Obの材質等によってチップ40の大きさを変えてよい。
The size of the
チップ40の材料は、任意に設定できる。例えば、チップ40の材料は、超硬合金やサーメット等であってよい。超硬合金の組成は、例えば、WC-Co、WC-TiC-Co又はWC-TiC-TaC-Coであってよい。WC、TiC及びTaCは、硬質粒子である。一方、Coは結合相である。尚、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。サーメットの具体例としては、例えば、TiC及び/又はTiNを主成分としたチタン化合物が挙げられる。
The material of the
チップ40の表面には、例えば、化学蒸着法や物理蒸着法等によってコーティングされた被膜を施すことができる。被膜は、例えば、TiC、TiN、TiCN及びAl2O3等を成分としてよい。The surface of the
チップ40は、少なくとも一部に対象物Obを切削可能な刃部41を有してよい。刃部41は、第1端50a側からホルダ50の外方に臨んでよい。
The
(チップを構成する刃部について)
刃部41は、すくい面41aと、逃げ面41bと、切刃41cと、を有してよい。すくい面41aは、刃部41の上面を構成してよい。逃げ面41bは、すくい面41aと交差し刃部41の側面を構成してよい。切刃41cは、すくい面41a及び逃げ面41bの境界に位置してよい。(About the blade part that makes up the tip)
The blade portion 41 may have a
すくい面41aは、対象物Obを切削する際に、切りくずが流れる部位であってよい。すくい面41aは、溝及び/又は突起等を有することができる。すくい面41aが溝及び/又は突起等を有する場合には、切削された対象物Obの切りくずは、所定の長さごとに分断され易い。これにより、対象物Obから発生する切りくずが長くなりにくい。結果、切りくずが切削工具30や対象物Obに絡まりにくい。逃げ面41bは、対象物Obにチップ40が必要以上に接触しないよう、すくい面41aとの角度が適宜に設定されてよい。
The
切刃41cは、すくい面41a及び逃げ面41bの境界を構成する稜線に位置してよく、すくい面41a及び逃げ面41bに繋がってよい。切刃41cは、対象物Obを切削する際に、対象物Obに食い込み、対象物Obの切削に直接寄与する部位であってよい。切刃41cは、微視的には曲面を含んでよい(含まなくてもよい。)。
The
チップ40は、例えば、チップ40の上面及び下面に開口する貫通孔42を有してよい。貫通孔42には、上方から下方に向かってクランプ31の先端部分が挿入されてよい。クランプ31は、欠き部66aに嵌め込まれたチップ40を下方に向かって付勢してよい。これにより、チップ40は、欠き部66aの底面及びクランプ31に挟まれ、ホルダ50(後述する固定部66)に固定されてよい。クランプ31は、例えば、ホルダ50に螺合されたねじ32によって固定されてよい。
The
(ホルダ)
ホルダ50は、例えば、先端50a(第1端50a)から後端50b(以下、第2端50bとも呼ぶ。)に亘る長さを有してよい。ホルダ50は、例えば、棒形状を呈してよい。ホルダ50の長さは、任意に設定できる。例えば、ホルダ50の長さは、50mm~200mmの範囲で設定されてよい。(holder)
The
ホルダ50の大きさは、任意に設定できる。例えば、ホルダ50の幅(左右方向の長さ)及び厚さ(上下方向の長さ)は、10mm以上、19mm以上、25mm以上、又は50mm以上とされてよい。ホルダ50の幅及び厚さは、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。ホルダ50の厚さは、長さ方向の位置によらずに一定であってもよいし、先端50aに向かって大きくなっていてもよい。
The size of the
図4を参照する。ホルダ50は、例えば、ホルダ50の大部分を占める基体60と、この基体60の内部に収容されたセンサ51と、このセンサ51に電気的に接続された配線54と、を有してよい。
See FIG. 4. The
(ホルダを構成する基体について)
基体60は、センサ51及び配線54をホルダ50から除いた部材であってよい。基体60の材料は、任意に設定できる。例えば、基体60の材料は、鋼又は鋳鉄等にできる。基体60の柔靭性を高める観点から、基体60の材料が鋳鉄であってよい。基体60の大きさ及び形状の説明については、ホルダ50における大きさ及び形状の説明と重複する部分が多いため省略する。基体60の先端(前方の端部)は、第1端50aを構成してよい。基体60の後端(後方の端部)は、第2端50bを構成してよい。(About the base that constitutes the holder)
The
図3を参照する。基体60は、例えば、第1横側面61と、第2横側面62と、第1基準面63と、第2基準面64と、を有してよい。第1横側面61は、チップ40の逃げ面41bが臨む側を向いてよい。第2横側面62は、第1横側面61の反対側に位置してよい。第1基準面63は、第1横側面61及び第2横側面62を繋ぐと共にチップ40のすくい面41aが臨む側を向いてよい。第2基準面64は、第1基準面63の反対側に位置してよい。
See FIG. 3. The
基体60は、第1端面(先端面)及び第2端面(後端面)をさらに有してよい。第1端面は、基体60における第1端(先端)50aに位置してよい。以下、符号50aによって第1端面を示すことがある。第2端面は、基体60における第2端(先端)50bに位置してよい。以下、符号50bによって第2端面を示すことがある。第1横側面61、第2横側面62、第1基準面63及び第2基準面64は、それぞれ第1端50aから第2端50bに向かって延びてよい。このとき、第1横側面61、第2横側面62、第1基準面63及び第2基準面64は、それぞれ第1端面50a及び第2端面50bに繋がってよい。
The
第1横側面61、第2横側面62、第1端面50a及び第2端面50bは、それぞれ第1基準面63及び第2基準面64の間に位置することから、これらの面を第1基準面63及び第2基準面64に対する側面と見做してよい。すなわち、基体60は、側面として第1横側面61、第2横側面62、第1端面50a及び第2端面50bを有すると捉えられてよい。
Since the first
第1横側面61は、基体60の右側面を構成してよい。第1横側面61は逃げ面41bが臨む側を向いてよい。このとき、第1横側面61が向く方向は、逃げ面41bが臨む方向と一致する必要はなく、基体60を構成する側面の中で最も逃げ面41bが臨む方向に近い方向を向いていればよい。
The first
第2横側面62は、基体60の左側面を構成してよい。第2横側面62は、刃物台20の側面当接部21と対向してよい。このとき、第2横側面62は、側面当接部21から離れてもよいし、側面当接部21に当接してもよい。第2横側面62が側面当接部21に当接する場合には刃物台20に対する基体60の位置が安定し易い。
The second
第1基準面63は、基体60の上面を構成してよい。第1基準面63はすくい面41aが臨む側を向いてよい。このとき、第1基準面63が向く方向は、すくい面41aが臨む方向と一致する必要はなく、基体60を構成する面の中で最もすくい面41aが臨む方向に近い方向を向いていればよい。第1基準面63は、刃物台20の第2突出部23と対向してよい。また、第1基準面63は、刃物台20に当接可能な第1領域63aを有してよい。図6に示す例においては、刃物台20が有する付勢部25が第1領域63aに当接する。第1領域63aにおいて付勢部25の当接面25aが基体60に当接し、当接面25aから第1領域63aに、切削工具30を第1突出部22に向かって付勢する力が加わることによって、基体60を刃物台20に保持することが可能である。
The
第2基準面64は、図3に示す例のように、基体60の下面を構成してもよい。第2基準面64は、刃物台20の第1突出部22と対向して、第1突出部22の載置面22aと当接してよい。このとき、第2基準面64の全体が載置面22aと当接してもよいし、第2基準面64の一部が載置面22aと当接してもよい。
The
図4を参照する。基体60は、例えば、シャンク部70と、固定部66と、によって構成されてよい。シャンク部70は、刃物台20(図1参照)によって付勢されてよい。固定部66は、シャンク部70の先端(前方の端部)に位置してよい。シャンク部70及び固定部66は、互いに別体で形成されてもよいし、互いに連続すると共に一体的に構成されてもよい。
See FIG. 4. The
(基体を構成するシャンク部について)
図3を参照する。シャンク部70は、例えば、前後方向に延びる直線L1(図4参照)に垂直な断面における形状が矩形状を呈してよい。その他の態様において、シャンク部70は、上記断面の形状が台形状を呈してもよいし、上記断面の形状が円形状を呈してもよい。(About the shank part that makes up the base)
See FIG. 3. The
図4を参照する。シャンク部70は、例えば、シャンク部70の外表面(側面)に開口し内部にセンサ51が収容される凹部80と、この凹部80の底面に開口し基体60の後端に向かう通路72と、を有してよい。
See FIG. 4. The
凹部80は、基体60(シャンク部70)の第1基準面63又は第2基準面64において開口してもよいし、側面において開口してもよい。凹部80が基体60の側面において開口する場合には、基体60を刃物台20で安定して保持することができる。第1基準面63又は第2基準面64における刃物台20に当接する面が広く確保され易いからである。凹部80が基体60の側面において開口する場合において、凹部80は、第1基準面63及び第2基準面64から離れてよい。この場合には、第1基準面63又は第2基準面64における刃物台20に当接する面を広く確保できる。
The
(シャンク部にあけられた凹部について)
凹部80は、例えば、第1横側面61に開口すると共に、第2横側面62に向かってある程度の深さを有してよい。凹部80は第1横側面61から第2横側面62に向かって開けられてよい。凹部80の深さは、例えば、第1横側面61から第2横側面62までのシャンク部70の厚さ(凹部80の深さ方向におけるシャンク部70の厚さ)に対し、1/2以下、1/3以下、1/4以下、又は1/5以下の大きさとされてよい。(About the recess made in the shank)
The
図4に示す例のように、凹部80は、第1横側面61の側からの側方視において、矩形状を呈してもよい。但し、その他の態様において、凹部80は、第1横側面61の側からの側方視において、楕円形状を呈してもよいし、円形状を呈してもよいし、台形形状を呈してもよい。
As in the example shown in FIG. 4 , the
凹部80の中央部分(前後方向における中央部分、又は凹部80の幾何中心)は、例えば、シャンク部70における後端50b及び先端の中間位置よりも、シャンク部70の先端側(チップ40側)に位置してよい。即ち、凹部80は、シャンク部70における後端50bと先端との間において、先端側に寄っていてよい。尚、シャンク部70の先端(シャンク部70と固定部66との境界)が曖昧である場合は、チップ40の後方部分をシャンク部70の先端といってもよい。凹部80は、その全部がシャンク部70における後端50b及び先端の中間位置よりも、シャンク部70の先端側に位置してもよいし、一部のみが先端側に位置してもよい。
For example, the central portion of the recess 80 (the central portion in the front-rear direction or the geometric center of the recess 80) is located closer to the distal end of the shank portion 70 (
図4及び図6を参照する。図6には、刃物台20に保持された状態の切削工具30が示されている。凹部80の中央部分(上下方向における中央部分、又は凹部80の幾何中心)は、例えば、第1基準面63から第2基準面64までの中間位置よりも、第2基準面64の側に位置してよい(位置しなくてもよい。)。即ち、凹部80は、第1基準面63と第2基準面64との間において、第2基準面64の側に寄っていてよい。別の観点で言えば、第1基準面63から凹部80までの距離をA1とし、第2基準面64から凹部80までの距離をA2とした場合に、A1>A2の関係が成立してよい。即ち、凹部80から第1基準面63までの距離A1が、凹部80から第2基準面64までの距離A2より長くてよい。
Please refer to FIGS. 4 and 6. FIG. 6 shows the
シャンク部70に開けられる凹部80の形状は、様々であってよい。例えば、凹部80は、凹部80の底に向かって、階段形状を呈してもよいし、階段形状を呈しなくてもよい。図4に示す例のように、凹部80は、第1横側面61から第2横側面62に向かって延びる内壁82と、この内壁82に繋がり凹部80の底を構成する底部83と、を有してよい。
The shape of the
内壁82は、第1横側面61に対し垂直な面であってよい。その他の態様において、第1横側面61と内壁82とがなす角度は90度以下であってよい。底部83は、第1横側面61に対し平行な面であってよい。その他の態様において、底部83は、第1横側面61に対し、所定の角度だけ傾斜してよい。
The
凹部80及び底部83の境界は、例えば、湾曲してよい(湾曲していなくてもよい。)。つまり、凹部80は、内壁82及び底部83の境界が曲面とされてよい。凹部80の深さは、センサ51の厚さよりも大きい。即ち、センサ51の厚さは、凹部80の深さ方向における内壁82の長さよりも小さい。
For example, the boundary between the
(シャンク部にあけられた通路について)
図4に示す例のように、通路72は、凹部80の底部83、及び、シャンク部70の後端50b(後端面)のそれぞれに開口する貫通孔であってよい。図3を併せて参照する。通路72は、通路72が延びる方向に垂直な切削工具30の断面において、例えば、円形状、楕円形状、又は矩形状を呈してよい。通路72内には、センサ51及び外部の機器を通電可能に接続する配線54が通ってよい。上記にいう外部の機器は、例えば、情報処理装置12であってもよいし、センサ51が検出した物理量を含む情報を情報処理装置12に入力する機器であってもよい。更に、外部の機器は、単なる配線54の延長部分であってもよい。(About the passage in the shank)
As in the example shown in FIG. 4, the
図5を参照する。図5に示す拡大されたシャンク部の部位は、凹部の開口から凹部の深さ方向に沿って延びる領域における内側が実線のハッチングで示され、この領域の外側が破線のハッチングで示される。上記にいう凹部80の開口81から凹部80の深さ方向に沿って延びる領域Te(以下、単に領域Teと呼ぶ。)は、左右方向の長さがシャンク部70における第1横側面61から第2横側面62までの厚さと同一であってよい。また、領域Teは、前後方向の長さが前後方向における凹部80の幅の大きさと同一であってよい。図3を併せて参照する。更に、領域Teは、上下方向の長さが上下方向における凹部80の幅の大きさと同一であってよい。
See FIG. 5. In the enlarged shank portion shown in FIG. 5, the inner side of the region extending from the opening of the recess along the depth direction of the recess is shown by solid hatching, and the outside of this region is shown by broken line hatching. The region Te (hereinafter simply referred to as region Te) extending from the
図5に示す例のように、領域Teの内側には、凹部80が位置すると共に、通路72の一部が通ってよい。領域Teの内側における、凹部80及び通路72の一部を除いた以外の箇所は、シャンク部70(基体60)を構成する材料(上記で説明した鋼又は鋳鉄等)で満たされてよい。即ち、領域Te内における凹部80及び通路72の一部を除いた以外の箇所は、中実とされてよい。
As in the example shown in FIG. 5, the
シャンク部70内の領域Teにおいて、シャンク部70の中実部分の体積は、例えば、凹部80の容積よりも大きくてよい(大きくなくてもよい。)。シャンク部70の中実部分の体積をV1とし、凹部80の容積をV2とした場合、V1>V2という関係が成立してよい。シャンク部70の中実部分の体積は、凹部80の容積に対して、例えば、1.1倍以上、1.5倍以上、2倍以上、4倍以上、又は8倍以上の大きさであってよい。尚、領域Te内におけるシャンク部70の中実部分の体積は、凹部80の容積、及び、通路72の領域Te内における容積を足し合わせた大きさよりも大きくてもよい。領域Te内におけるシャンク部70の中実部分の体積は、凹部80の容積、及び、通路72の領域Te内における容積を足し合わせた大きさに対し、上記同様、例えば、1.1倍以上、1.5倍以上、2倍以上、4倍以上、又は8倍以上の大きさであってよい。ここで、上記にいう凹部80の容積とは、例えば、凹部80内にセンサ51等(接合材、その他の樹脂材料等も含む。)の部材が位置する場合においても、凹部80のみ着目し、センサ51等の部材を廃して見た凹部80の容積をいう。つまり、凹部80の容積の大きさは、凹部80内に配置されたセンサ51等の部材によって、その大きさが変化しない。
In the region Te within the
図6を参照する。付勢部25を通って上下に延びる直線L2上において、シャンク部70内は、例えば、シャンク部70を構成する材料によって満たされていてよい(満たされていなくてもよい。)。別の観点では、凹部80は、シャンク部70のうち付勢部25によって付勢される領域の中心を通って上下方向(付勢方向)に延びる直線L2を避けて位置してよい。図2(b)を併せて参照する。刃物台20が複数の付勢部25、25、25を有する場合、凹部80は、例えば、これら複数の付勢部25、25、25から延びるそれぞれの直線L2、L2、L2(図6には、1つの直線L2のみが示される。)を避けて位置してよい。
See FIG. 6. On the straight line L2 extending vertically through the biasing
言い換えると、第1基準面63から第2基準面64に向かって平面透視した場合に、当接面25a或いは第1領域63aの少なくとも一部が凹部80から離れていてよい。当接面25a或いは第1領域63aにおける凹部80から離れた部分では、シャンク部70内がシャンク部70を構成する材料によって満たされている。そのため、当接面25aから第1領域63aに、切削工具30を第1突出部22に向かって付勢する力が加わったとしても、この付勢力がシャンク部70の材料で満たされている部分によって受け止められ易い。そのため、基体60の耐久性が高い。
In other words, when looking through the plane from the
第1基準面63から第2基準面64に向かって平面透視した場合に、当接面25a或いは第1領域63aの少なくとも一部が凹部80から離れているか否かは、シャンク部70の断面において評価可能である。例えば図6に示すようにシャンク部70の長手方向に直交する断面において、当接面25a及び第1領域63aを、第1基準面63から第2基準面64に向かって(図6においては上から下に向かって)引き延ばし、凹部80と交差するか否かによって評価してもよい。また、例えば図4に示すようにシャンク部70の長手方向に沿った断面において評価してもよい。このような断面において、第1基準面63から第2基準面64に向かう方向に当接面25a或いは第1領域63aを投影することによって、当接面25a或いは第1領域63aの少なくとも一部が凹部80から離れているか否かを評価してもよい。
When viewed through the plane from the
上記したように当接面25aが複数存在する場合においては、複数の当接面25aの少なくとも一つにおいて、一部が凹部80から離れていれば基体60の耐久性が向上する。しかしながら、当接面25aが複数存在する場合に、複数の当接面25aのそれぞれにおいて、一部が凹部80から離れていれば、基体60の耐久性がさらに向上する。
In the case where there are a plurality of
第1基準面63から第2基準面64に向かって平面透視した場合に、当接面25a或いは第1領域63aの半分以上が凹部80から離れていてもよい。この場合には、切削工具30を第1突出部22に向かって付勢する力が加わったとしても、この付勢力がシャンク部70の材料で満たされている部分によって安定して受け止められ易い。
When seen from the
第1基準面63から第2基準面64に向かって平面透視した場合に、当接面25a或いは第1領域63aの全体が凹部80から離れていてもよい。この場合には、切削工具30を第1突出部22に向かって付勢する力が加わったとしても、この付勢力が凹部80に伝わりにくい。また、上記の付勢力が、シャンク部70内におけるシャンク部70を構成する材料によって満たされた部分で受け止められ易い。そのため、基体60の耐久性が一層高い。
When viewed through the plane from the
(ホルダを構成するセンサについて)
図3及び図4を参照する。センサ51は、例えば、切削時に切削工具30の状態を検出可能な機器である。センサ51が検出する切削工具30の状態としては、例えば、切削時の切削工具30における、温度、加速度、振動、ひずみ、内部応力等の物理量、及び、切削工具30における損耗等の物理量が挙げられる。状態を検出するとは、切削工具30における上記物理量の少なくとも1以上を検出することを意味する。尚、検出の対象は、状態が比較的変化しない静的な状態における物理量に限定されず、例えば、状態が変化する動的な物理量も含まれる。以下、静的な状態及び動的な状態について、より詳細に説明する。(About the sensors that make up the holder)
Please refer to FIGS. 3 and 4. The
センサ51が検出する物理量が切削工具30(基体60)の温度である場合に、例えば、対象物Ob(図1参照)を切削加工することによって、切削前に20℃であった基体60の温度が切削中に80℃まで上昇したとする。この時、切削加工前における20℃という基体60の温度が静的な物理量に該当し、切削によって20℃から80℃まで変化した基体60における温度の変化量が動的な物理量に該当する。センサ51は、例えば、これら静的な物理量及び動的な物理量を検出してもよい。尚、センサ51が検出する切削工具30に関する情報は、上記にいう温度、加速度、振動、内部応力及び損耗に限定されない。
When the physical quantity detected by the
1つの態様では、センサ51は、熱電対を含んでよい。この時、センサ51は、例えば、気体の温度に関する物理量を検出可能である。1つの態様では、センサ51は、例えば、ピエゾ素子を有する圧電センサを含んでよい。この時、センサ51は、例えば、基体60における加速度、振動、ひずみ及び内部応力等に関する物理量を検出可能である。尚、本開示でいうセンサ51は、例えば、単なる配線回路であってもよい。センサ51が単なる配線回路である場合におけるセンサ51の検出対象は、例えば、切削工具30の消耗具合である。より具体的には、配線回路(センサ51)の消耗具合に応じて変化する抵抗値を知ることによって、切削工具30の状態に関する情報が得られる。
In one aspect,
センサ51には様々な種類がある。センサ51は、上記物理量を検出可能であれば如何なるものであってもよく、上記にいう熱電対、圧電センサ及び配線回路等に限定されない。上記以外のセンサ51の1つの例として、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)センサを挙げることができる。センサ51は、物理量を電気信号に変換するトランスデューサのみから構成されてよい(狭義のセンサであってよい)。また、センサ51は、トランスデューサに加えて増幅器等を含んでもよい。センサ51が検出した物理量は、例えば、配線54を介して外部の機器(例えば、情報処理装置12、又は情報処理装置12に情報を入力可能な機器)に入力されてよい。
There are various types of
図3を参照する。センサ51の形状は任意に設定できる。センサ51は、例えば、平板形状を呈してよい。平板形状を呈するセンサ51は、第1横側面61の側からの側方視において矩形状を呈してよい。但し、その他の態様において、平板形状を呈するセンサ51は、例えば、第1横側面61の側からの側方視において、円形状、楕円形状、又は台形状を呈してもよい。センサ51は、平板形状に限定されず、例えば、棒状を呈してもよい。センサ51の厚さは、任意に設定できる。センサ51の厚さは、例えば、1mm以上、又は2mm以上であってよい。
See FIG. 3. The shape of the
図3及び図4を参照する。センサ51は、例えば、その中央部分(前後方向の中央部分)がシャンク部70の中間位置(前後方向の中間位置)よりも前方側に位置してよい。これにより、例えば、センサ51は、シャンク部70の後方側に配置された態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比べ、切削工具30の状態に関する物理量が検出され易い。
Please refer to FIGS. 3 and 4. For example, the
図5を参照する。センサ51は、例えば、接合材Boによって基体60に接合されてよい。接合材Boは、有機材料又は無機材料からなる接着材であってよい。接合材Boは、導電性を有してもよいし、導電性を有さなくてもよい。
See FIG. 5. The
(ホルダを構成する配線について)
図4に示す例のように、配線54は、一部がシャンク部70の通路72内に位置し、残部がシャンク部70の外側に位置してよい。シャンク部70の通路72内に位置する配線54の一端は、センサ51に接続されてよい。配線54の他端は、通路72外に位置し、外部の機器に接続されてよい。センサ51に接続された配線54が外部の機器に接続されることによって、センサ51が検出した物理量を含む情報が情報処理装置12に入力可能となる。(About the wiring that makes up the holder)
As in the example shown in FIG. 4, a portion of the
(情報処理装置)
図1及び図4を参照する。例えば、センサ51が検出した物理量は、センサ51に接続された配線54を介して情報処理装置12に入力されてよい。情報処理装置12は、例えば、工作機械Mtに設置されたり、工作機械Mt周辺のスペースに設置されたり、工作機械Mtから離れた箇所に設置されたりしてよい。情報処理装置12は、例えば、コンピュータを含んでよい。コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)及び外部記憶装置を含んでよい。ROM及び/又は外部記憶装置に記録されたプログラムがCPUによって実行されることで、情報処理部12aは、様々な機能を発揮できる。(Information processing device)
Please refer to FIGS. 1 and 4. For example, the physical quantity detected by the
図7を参照する。情報処理装置12は、例えば、情報処理部12aと、記憶部12bと、調整部12cと、を含んでよい。情報処理部12aは、センサ51が検出した物理量の情報を処理する部位であってよい。記憶部12bは、情報処理部12aが処理した情報を記憶する部位であってよい。調整部12cは、情報処理部12aが処理した情報に基づいて工作機械Mtの制御を調整する部位であってよい。
See FIG. 7. The
情報処理部12aは、例えば、センサ51が検出した物理量の情報を記憶部12bに蓄積する処理を行ってよい。情報処理部12aによって蓄積される情報は、センサ51が検出したそのままの物理量の情報であってもよいし、センサ51が検出した物理量の情報とは異なる情報(例えば、センサ51が検出した物理量の情報に基づいてプログラムが実行され、このプログラムの実行により得られた情報)であってもよい。
The
調整部12cは、例えば、記憶部12bに蓄積された情報に基づいて、工作機械Mt内におけるプログラムのパラメータの値を調整してもよい。1つの態様では、調整部12cは、プログラムにおけるパラメータの値を調整することによって、対象物Ob(図1参照)の回転速度を変化させてよい。1つの態様では、調整部12cは、プログラムにおけるパラメータの値を調整することによって、前後左右及び上下の方向に移動する切削工具30の移動速度を変化させてよい。更に、調整部12cは、例えば、図示しないディスプレイに表示される切削完了までの時間を調整してもよい。
The
1つの情報処理装置12は、複数の工作機械Mtに接続されてよい。この場合、1つの情報処理部12aは、複数のセンサ51が検出した物理量の情報を処理してよい。1つの記憶部12bは、複数のセンサ51が検出した物理量の情報を記憶してよい。更には、1つの調整部12cは、複数のセンサ51が検出した物理量の情報に基づいて、複数の工作機械Mt内のプログラムを調整してよい。1つの情報処理装置12は、例えば、複数の工作機械Mtから得られるビックデータを収集してよい。
One
図5を参照する。凹部80の開口81から凹部80の深さ方向に沿って延びる、シャンク部70内の領域Teにおいて、シャンク部70の中実部分の体積は、凹部80の容積よりも大きくてよい。領域Te内において、シャンク部70の中実部分の体積が凹部80の容積よりも大きい場合には、シャンク部70の強度が高い。結果、切削工具30の耐久性が向上する。
See FIG. 5. In a region Te within the
図3を併せて参照する。センサ51が凹部80内に位置する場合には、切削によって生じた切り屑等がセンサ51に接触しにくい。
Also refer to FIG. 3. When the
図3及び図5を参照する。凹部80は、シャンク部70の側面に開口してよい。更に、凹部80の深さは、凹部80の深さ方向におけるシャンク部70の厚さの1/2以下の大きさであってよい。この場合には、シャンク部70は、凹部80が開けられた部位の周辺において、凹部80の深さ方向の厚さに対し、その半分以上が中実部分となる。結果、工作機械Mtによって切削工具30が保持される際に、工作機械Mtは、切削工具30の中央部分を付勢できる。つまり、切削工具30の中央位置が中実となることにより、凹部80を有する切削工具30の耐久性がより向上する。
Please refer to FIGS. 3 and 5. The
凹部80は、第1横側面61に開口すると共に、第2横側面62の側に向かって開けられてよい。この場合には、例えば、シャンク部70の第1基準面63を付勢して保持する工作機械Mtが用いられる場合、工作機械Mtによって付勢されないシャンク部70の面に凹部80を開けることができる。
The
図6を参照する。第1基準面63から第2基準面64に向かう方向において、凹部80の中央部分は、第1基準面63及び第2基準面64の中間位置よりも、第2基準面64の側に位置してよい。この場合には、凹部80が開けられた付近において、第1基準面63から凹部80までの距離A1は、第2基準面64から凹部80までの距離A2よりも長くなる。つまり、工作機械Mtと接触する部位付近の肉厚を厚くできる。これにより、工作機械Mtの付勢力に対する耐久性を向上させることができる。
See FIG. 6. In the direction from the
図5を参照する。凹部80及び底部83の境界は、湾曲してよい。この場合には、切削工具30が工作機械Mtに保持された際に、凹部80及び底部83の境界に過剰な負荷が加わることを抑制できる。
See FIG. 5. The boundaries of the
シャンク部70の後端50bからシャンク部70の先端に向かう方向において、凹部80の中央部分は、シャンク部70における後端50b及び先端の中間位置よりも、シャンク部70の先端の側に位置してよい。これにより、センサ51をチップ40の側に位置させることができる。
In the direction from the
凹部80は、付勢部25が付勢するシャンク部70の部位の中心から付勢部25の付勢方向に向かって延びる直線L2を避けて位置してよい。この場合には、付勢部25に付勢されるシャンク部70は、付勢された部位(表面)からその裏側にまで亘って中実部分を有することができる。結果、切削構造体11の耐久性を向上させることができる。
The
データ収集システム10は、上記にいう切削工具30と、センサ51が検出した物理量を含む情報を蓄積する記憶部12bと、を有してよい。この場合には、データ収集システム10は、センサ51が検出した物理量を記憶部12bに記憶させることができる。
The
[第2実施形態]
図8(a)には、第2実施形態における切削工具30Aの断面図が示されている。図8(b)には、図8(a)に示された領域VIIIbの拡大図が示されている。図8(a)は図4に対応し、図8(b)は図5に対応する。第2実施形態における切削工具30Aは、第1実施形態の切削工具30と比較すると、凹部80Aが開けられる位置が異なっている。その他の基本的な構造については、第1実施形態における切削工具30と共通する。第1実施形態と共通する部分については、符号を流用すると共に詳細な説明を省略する。[Second embodiment]
FIG. 8(a) shows a cross-sectional view of a
(凹部)
図1及び図8(a)を参照する。凹部80Aは、第2横側面62に開口すると共に、第1横側面61に向かってある程度の深さを有してよい。凹部80Aの中央部分(前後方向における中央部分)は、シャンク部70Aにおける後端50b及び先端の中間位置よりも、シャンク部70Aの後端側に(チップ40から離れて)位置してよい。これにより、工作機械Mtに切削工具30Aが取り付けられた状態においては、凹部80A(第2横側面62)は、工作機械Mt側(対象物Obから離れた側)に位置できる。(concavity)
Refer to FIG. 1 and FIG. 8(a). The
(領域)
図8(b)には、シャンク部70Aが拡大して図示されており、凹部80Aの開口から凹部80Aの深さ方向に沿って延びる領域Teの内側が実線で示され、この領域Teの外側が破線で示されている。領域Te内におけるシャンク部70Aの中実部分は、その体積が領域Te内における凹部80Aの容積よりも大きい構成であってよい。つまり、シャンク部70Aの中実部分の体積をV3とし、凹部80Aの容積をV4とした場合、V3>V4という関係が成立してよい。これ以上の領域Teに関する説明は、第1実施形態と共通する箇所が多いため省略する。(region)
In FIG. 8(b), the
図8(a)を参照する。凹部80Aは、第2横側面62に開口すると共に、第1横側面61に向かって窪んでいてよい。これにより、例えば、シャンク部70Aの上面63を付勢して切削工具30Aを保持する工作機械Mtが用いられる場合、工作機械Mtに付勢されないシャンク部70Aの面に凹部80Aが位置するためシャンク部70Aの耐久性が高い。
Refer to FIG. 8(a). The
図1を併せて参照する。凹部80Aが第2横側面62に開口することにより、センサ51は、切削時に工作機械Mt側に位置することになる。この場合には、センサ51は、切削時において、対象物Obから離れた箇所に配置される。結果、切削により生じた切り屑等がセンサ51に接触することが抑制される。
Also refer to FIG. By opening the
図8(a)を参照する。シャンク部70Aの後端50bからシャンク部70Aの先端に向かって見て、凹部80Aの中央部分は、シャンク部70Aにおける後端50b及び先端の中間位置よりも、シャンク部70Aの後端50b側に位置してよい。凹部80Aがシャンク部70Aの後端50b側に位置することにより、センサ51をチップ40から離れて位置させることができる。
Refer to FIG. 8(a). When viewed from the
[第3実施形態]
図9(a)には、第3実施形態における切削工具30Bの断面図が示されている。図9(b)には、図9(a)に示された領域IXbの拡大図が示されている。図9(a)は図4に対応し、図9(b)は図5に対応する。第3実施形態における切削工具30Bは、第1実施形態の切削工具30と比較すると、凹部80Bの開けられた位置が異なっている。第1実施形態と共通する部分については、上記同様、符号を流用すると共に詳細な説明を省略する。[Third embodiment]
FIG. 9(a) shows a cross-sectional view of a
(凹部)
凹部80Bは、例えば、シャンク部70Bの後端面(後端50b)に開口してよい。この場合には、凹部80Bは、シャンク部70Bにおける後端50bと先端との間において、シャンク部70Bの後端50b側に寄っている、ということができる。更に、凹部80Bは、チップ40側(第1端50a側)に向かってある程度の深さを有してよい。凹部80Bの深さは、例えば、シャンク部70Bの深さ方向(前後方向)におけるシャンク部70Bの長さに対し、1/2以下、1/3以下、1/4以下、1/5以下、又は1/10以下の大きさとされてよい。(concavity)
The recessed
図1を併せて参照する。凹部80Bは、チップ40から離れた箇所(シャンク部70Bの後端50b)に開けられてよい。つまり、工作機械Mtに切削工具30Bが取り付けられた状態において、センサ51は、対象物Obから離れて位置してよい。
Also refer to FIG. The
(領域)
図9(b)にはシャンク部70Bが拡大して示され、凹部80Bの開口から凹部80Bの深さ方向に沿って延びる領域Teの内側が実線で示され、この領域Teの外側が破線で示される。領域Teは、前後方向において、シャンク部70Bの後端50bからシャンク部70Bの先端(シャンク部70B及び固定部66の境界)に亘る長さを有してよい。領域Teは、左右方向において、左右方向における凹部80Bの幅と同一の長さを有してよい。領域Teは、上下方向において、上下方向における凹部80Bの幅と同一の長さを有してよい。領域Te内におけるシャンク部70Bの中実部分は、その体積が領域Te内における凹部80Bの容積よりも大きくてよい。つまり、シャンク部70Bの中実部分の体積をV5とし、凹部80Bの容積をV6とした場合、V5>V6という関係が成立してもよい。(region)
In FIG. 9(b), the
シャンク部70Bの中実部分の体積は、凹部80Bの容積に対して、例えば、1.1倍以上、1.5倍以上、2倍以上、4倍以上、8倍以上、又は16倍以上の大きさとされてよい。
The volume of the solid portion of the
図9(a)を参照する。凹部80Bは、シャンク部70Bの後端50b(後端面)に開口してよい。更に、凹部80Bの深さは、凹部80Bの深さ方向におけるシャンク部70Bの長さの1/2以下の大きさであってよい。この場合、例えば、シャンク部70Bの上面63を付勢して切削工具30Bを保持する工作機械Mtが用いられる場合に、工作機械Mtに付勢されないシャンク部70Bの面に凹部80Bが位置するためシャンク部70Bの耐久性が高い。
Refer to FIG. 9(a). The recessed
図1を併せて参照する。凹部80Bは、シャンク部70Bの後端50bに開口してよい。この場合には、凹部80B内に位置するセンサ51は、対象物Obから離れた箇所に配置される。結果、切削により生じた切り屑等がセンサ51に接触することを軽減できる。
Also refer to FIG. The
[第4実施形態]
図10(a)には、第4実施形態における切削工具30Cの断面図が示されている。図10(b)には、図10(a)に示された領域Xbの拡大図が示されている。図10(a)は図4に対応し、図10(b)は図5に対応する。第4実施形態における切削工具30Cは、第1実施形態の切削工具30と比較すると、凹部80C内にセンサ51に接続された無線通信部52Cが位置する点、及び、凹部80C内が樹脂部55Cによって満たされる点が主に異なる。第1実施形態と共通する部分については、上記同様、符号を流用すると共に詳細な説明を省略する。[Fourth embodiment]
FIG. 10(a) shows a cross-sectional view of a
(ホルダ)
ホルダ50Cは、例えば、凹部80Cを有する基体60Cと、センサ51と、無線通信部52Cと、配線54Cと、樹脂部55Cと、を有してよい。無線通信部52Cは、センサ51と共に基体60Cの凹部80C内に収容されてよい。配線54Cは、センサ51及び無線通信部52Cを通電可能に接続してよい。樹脂部55Cは、センサ51、無線通信部52C及び配線54Cを封止してよい。(holder)
The
(凹部)
凹部80Cは、例えば、第1横側面61の半分以上の部位において開口してよい。但し、その他の態様において、第1横側面61は、凹部80Cが開口する部位が全体の半分以下であってもよい。凹部80Cの大きさは、内部に収容されたセンサ51及び無線通信部52Cの大きさに応じて、適宜に設定できる。凹部80Cは、その全部が樹脂部55Cで満たされてよい(満たされなくてもよい。)。(concavity)
For example, the
(無線通信部及び配線)
図1を併せて参照する。無線通信部52Cは、例えば、センサ51が測定した物理量を含む情報を外部の機器(例えば、情報処理装置12)に入力(送信)可能な機器であってよい。センサ51が測定した物理量を含む情報は、配線54を介して無線通信部52Cに入力され、無線通信部52Cから情報処理装置12に入力されてよい。尚、無線通信部52Cは、切削工具30Cにおける必須の構成要素ではないため、必要に応じて廃してもよい。無線通信部52Cを廃す場合、センサ51は、配線54Cによって外部の機器に接続されてよい。配線54Cは、例えば、センサ51及び無線通信部52Cと共に凹部80C内に位置し、樹脂部55Cによって封止されてよい。(Wireless communication section and wiring)
Also refer to FIG. The
(樹脂部)
樹脂部55Cの材料は、例えば、アクリル樹脂であってよい。図10(a)に示す例のように、樹脂部55Cは、その全てが凹部80C内に位置してよい。言い換えれば、樹脂部55Cは、第1横側面61より外方に位置する部位を有さなくてよい。図10(a)に示す態様において、樹脂部55Cの全てが凹部80C内に位置する場合には、対象物Ob(図1参照)を切削する際に樹脂部55Cが必要以上に対象物Obに接近することを抑制できる。但し、その他の態様において、樹脂部55Cは、その一部を凹部80C外に位置させてもよい。(Resin part)
The material of the
(領域)
第1~第3実施形態と同様、図10(b)にはシャンク部70Cが拡大して示され、凹部80Cの開口から凹部80Cの深さ方向に沿って延びる領域Teの内側が実線で示され、この領域Teの外側が破線で示されている。領域Te内におけるシャンク部70Cの中実部分は、その体積が領域Te内における凹部80Cの容積よりも大きくてよい。つまり、シャンク部70の中実部分の体積をV7とし、凹部80Cの容積をV8とした場合、V7>V8という関係が成立してよい。尚、凹部80Cの容積は、センサ51、無線通信部52C、配線54C及び樹脂部55Cを廃して見た、凹部80Cのみに着目した容積をいう。領域Teに関する説明は、これまで説明した実施形態と共通する箇所が多いため省略する。(region)
As in the first to third embodiments, the
図10(a)を参照する。凹部80Cの内部は、センサ51を封止する樹脂部によって満たされてよい。この場合には、センサ51が基体60Cの外部に露出することが抑制される。結果、切削時に発生する切り屑、及び、切削時に用いられる油等にセンサ51が晒されることを抑制できる。これにより、切削工具30Cの耐久性をより向上させることができる。
Refer to FIG. 10(a). The inside of the
[第5実施形態]
図11(a)には、第5実施形態における切削工具30Dの断面図が示されている。図11(b)には、図11(a)に示された領域XIbの拡大図が示されている。図11(a)は、図4に対応し、図11(b)は、図5に対応する。第5実施形態における切削工具30Dは、第1実施形態の切削工具30と比較すると、凹部80D内にセンサ51に接続された無線通信部52Dが位置する点、及び、凹部80Dにカバー56Dが被せられる点が主に異なる。第1実施形態と共通する部分については、上記同様、符号を流用すると共に詳細な説明を省略する。[Fifth embodiment]
FIG. 11(a) shows a cross-sectional view of a
(ホルダ)
ホルダ50Dは、例えば、凹部80Dを有する基体60Dと、センサ51と、無線通信部52Dと、配線54Dと、カバー56Dと、を有してよい。無線通信部52Dは、センサ51と共に基体60Dの凹部80D内に収容されてよい。配線54Dは、センサ51及び無線通信部52Dを通電可能に接続してよい。カバー56Dは、凹部80Dに被せられセンサ51及び無線通信部52Dを覆ってよい。(holder)
The
(凹部)
凹部80Dは、例えば、第1凹部82Dと、第2凹部83Dと、を有してよい。第1凹部82Dは、第1横側面61に開口し第2横側面62に向かって開けられると共に底を有してよい。第2凹部83Dは、第1凹部82Dの底に開口し第2横側面62に向かって開けられると共に凹部80Dの底83Dbを含んでよい。第1横側面61から第2横側面62に向かう方向において、第1凹部82D及び第2凹部83Dは、この順に位置してよい。(concavity)
The
第1凹部82D内には、カバー56Dが位置してよい。カバー56Dは、センサ51、無線通信部52D及び配線54Dを封止してよい。第2凹部83D内には、センサ51、無線通信部52D及び配線54Dが位置してよい。
A
第1凹部82Dは、第1横側面61から第2横側面62に向かう第1内壁82Daと、この第1内壁82Daに繋がって第1凹部82Dの底を構成する第1底部82Dbと、を有してよい。第2凹部83Dは、第1底部82Dbから第2横側面62に向かう第2内壁83Daと、この第2内壁83Daに繋がって第2凹部83Dの底を構成する第2底部83Dbと、を有してよい。第1底部82Db及び第2内壁83Daは、連続して繋がってよい。
The
凹部80Dの深さ方向における、第1内壁82Daの長さは、カバー56Dの厚みよりも長くてよい。第1内壁82Daの長さ(凹部80Dの深さ方向)がカバー56Dの厚みよりも長い場合には、対象物Ob(図1参照)を切削する際にカバー56Dが必要以上に対象物Obに接近することを抑制できる。但し、その他の態様において、第1内壁82Daの長さは、カバー56Dの厚みよりも短くてもよい。即ち、カバー56Dの一部が凹部80D外に露出してもよい。
The length of the first inner wall 82Da in the depth direction of the
(無線通信部及び配線)
図1を併せて参照する。無線通信部52Dは、例えば、センサ51が測定した物理量の情報を外部の機器(例えば、情報処理装置12)に入力(送信)可能な機器であってよい。センサ51が測定した物理量の情報は、配線54を介して無線通信部52Dに入力され、無線通信部52Dを介して情報処理装置12に入力されてよい。無線通信部52Dは、センサ51と共に接合材によって基体60Dに固定されてよい。尚、無線通信部52Dは、切削工具30Dにおける必須の構成要素ではないため、必要に応じて廃してもよい。無線通信部52Dを廃す場合、センサ51は、配線54Dによって外部の機器に接続されてもよい。(Wireless communication section and wiring)
Also refer to FIG. The
(カバー)
カバー56Dの形状は、側方視における凹部80Dの形状に合わせて適宜に設定できる。例えば、カバー56Dは、矩形状、楕円形状、又は台形状を呈する平板とされてよい。カバー56Dは、接合材によって基体60Dに固定されてよい。カバー56Dを接合する接合材は、センサ51及び無線通信部52Dを接合する接合材と同一であってもよいし、異なっていてもよい。(cover)
The shape of the
カバー56Dの材料は任意である。例えば、カバー56Dの材料は、樹脂等の有機材料、ガラス等の無機材料、又は鋼、鋳鉄、ステンレス等の金属とされてよい。カバー56Dの材料は、基体60の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
The material of the
凹部80Dは、カバー56Dによって塞がれてよい。この場合には、センサ51が基体60Dの外部に露出することが抑制される。結果、切削時に発生する切り屑、及び、切削時に用いられる油等にセンサ51が晒されることを抑制できる。これにより、切削工具30Dの耐久性をより向上させることができる。
The
(領域)
第1~第4実施形態と同様、図11(b)にはシャンク部70Dが拡大して示され、凹部80Dの開口から凹部80Dの深さ方向に沿って延びる領域Teの内側が実線で示され、この領域Teの外側が破線で示される。領域Te内におけるシャンク部70Dの中実部分は、その体積が領域Te内における凹部80Dの容積よりも大きくてよい。つまり、シャンク部70の中実部分の体積をV9とし、凹部80Dの容積をV10とした場合に、V9>V10という関係が成立してよい。尚、凹部80Dの容積は、センサ51、無線通信部52D、配線54D及びカバー56Dを廃して見た、凹部80Dのみに着目した容積をいう。これ以上の領域Teに関する説明は、これまで説明した実施形態と共通する箇所が多いため省略する。(region)
As in the first to fourth embodiments, the
尚、本開示における切削工具、切削構造体、情報処理装置及びホルダは、上記に述べた実施形態及び変形例に限定されず、様々な形態で実施されてよい。以下、切削工具、切削構造体、情報処理装置及びホルダの形態が変形される例を幾つか紹介する。 Note that the cutting tool, cutting structure, information processing device, and holder in the present disclosure are not limited to the embodiments and modifications described above, and may be implemented in various forms. Hereinafter, some examples in which the shapes of the cutting tool, the cutting structure, the information processing device, and the holder are modified will be introduced.
例えば、実施形態では、スローアウェイチップと呼ばれる交換式チップに関する切削工具について説明した。しかしながら、本開示における切削工具は、例えば、クランプ式の切削工具であってもよく、チップが基体(ホルダ)に接合された付刃式又はろう付け式等の切削工具(非交換式の切削工具)であってもよい。交換式チップの着脱は、クランプによるものに限定されず、ねじをチップに挿通するものであってもよい。 For example, in the embodiment, a cutting tool related to a replaceable tip called a throw-away tip has been described. However, the cutting tool in the present disclosure may be, for example, a clamp-type cutting tool, or a blade-type or brazed-type cutting tool in which a tip is joined to a base body (holder) (a non-replaceable cutting tool). ). Attachment and detachment of the replaceable tip is not limited to using a clamp, but may also be done by inserting a screw into the tip.
例えば、実施形態では、図示された切削工具が左勝手である。しかしながら、本開示における切削工具は左勝手に限定されない。つまり、本開示の切削工具は、右勝手にも適用可能であるし、右勝手及び左勝手のどちらも使用できる勝手なしにも適用可能である。 For example, in embodiments, the illustrated cutting tool is left-handed. However, the cutting tool in the present disclosure is not limited to left-handed cutting tools. In other words, the cutting tool of the present disclosure can be applied to a right-hand tool, and can also be applied to a non-hand tool that can be used for both right-hand and left-hand tools.
例えば、第4実施形態及び第5実施形態に示された無線通信部が収容される凹部は、センサが収容される凹部に限定されない。例えば、無線通信部が収容される凹部は、センサが収容される凹部以外の第2凹部であってもよい。この場合、第2凹部が開けられる位置は任意である。 For example, the recess in which the wireless communication unit shown in the fourth embodiment and the fifth embodiment is accommodated is not limited to the recess in which the sensor is accommodated. For example, the recess in which the wireless communication unit is accommodated may be a second recess other than the recess in which the sensor is accommodated. In this case, the position where the second recess is opened is arbitrary.
更には、第1~第5実施形態における凹部が開けられる位置については、適宜に設定できる。つまり、第1実施形態に示す第1横側面に開口する凹部は、前後方向において、シャンク部の後端側に位置してもよい。更には、第2実施形態に示す第2横側面に開口する凹部は、前後方向において、シャンク部の先端側に位置してもよい。また、第4実施形態に示す樹脂部、及び、第5実施形態に示すカバーは、それぞれ第1~第3実施形態に適用されてもよい。 Furthermore, the positions at which the recesses in the first to fifth embodiments are opened can be set as appropriate. That is, the recess that opens on the first lateral side surface shown in the first embodiment may be located on the rear end side of the shank portion in the front-rear direction. Furthermore, the recessed portion that opens on the second lateral side surface shown in the second embodiment may be located on the tip side of the shank portion in the front-rear direction. Furthermore, the resin part shown in the fourth embodiment and the cover shown in the fifth embodiment may be applied to the first to third embodiments, respectively.
10、10A、10B、10C、10D…データ収集システム
11、11A、11B、11C、11D…切削構造体
12…情報処理装置
20…刃物台
22a…載置面
25…付勢部
25a…当接面
30、30A、30B、30C、30D…切削工具
40…チップ
41a…すくい面
41b…逃げ面
41c…切刃
50、50A、50B、50C、50D…ホルダ
50a…先端(第1端)
50b…後端(第2端)
51…センサ
55D…カバー
60、60A、60B、60C、60D…基体
61…第1横側面
62…第2横側面
63…第1基準面
63a…第1領域
64…第2基準面
66…固定部
70、70A、70B、70C、70D…シャンク部
80、80A、80B、80C、80D…凹部
81…開口
L1…直線
L2…直線
Mt…工作機械
Ob…対象物
Te…領域10, 10A, 10B, 10C, 10D...
50b...Rear end (second end)
51... Sensor 55D...
Claims (8)
前記切削工具は、
前記刃物台に保持されるとともに第1端から第2端に向かって延び、且つ、シャンク部と、前記シャンク部よりも前記第1端の側に位置する固定部と、前記シャンク部の外表面に開口する凹部と、を有する基体と、
前記固定部に固定され、前記切刃を有するチップと、
前記凹部内に位置するセンサと、を有し、
前記刃物台は、
前記基体が載置された載置面と、
前記シャンク部に当接する当接面を有して、前記当接面から前記載置面に向かって前記シャンク部を付勢している、1又は複数の付勢部と、
前記載置面及び前記当接面の間に位置する側面当接部と、を有し、
前記基体は、
前記第1端から前記第2端に向かって延び、前記当接面が当接する第1領域を有する第1基準面と、
前記第1基準面の反対側に位置し、前記載置面に当接する第2基準面と、
前記第1基準面及び前記第2基準面の間に位置する側面と、を有し、
前記側面は、
前記第1端に位置する第1端面と、
前記第1端から前記第2端に向かって延びた第1横側面と、
前記第1横側面の反対側に位置し、前記第1端から前記第2端に向かって延びた第2横側面と、を有し、
前記切刃は、前記第1端の側及び前記第1横側面の側においてそれぞれ前記基体から突出し、
前記凹部は、前記第2横側面に開口して前記側面当接部に覆われており、
前記付勢部の付勢方向に平面透視した場合に、前記当接面の少なくとも一部が前記凹部から離れている
切削構造体。 A cutting tool having a cutting edge, and a tool rest holding the cutting tool,
The cutting tool is
a shank portion held by the tool rest and extending from a first end toward a second end ; a fixing portion located closer to the first end than the shank portion; and an outer surface of the shank portion. a base body having a concave portion opening to the base body;
a chip fixed to the fixed part and having the cutting edge;
a sensor located within the recess;
The turret is
a mounting surface on which the base is mounted;
one or more urging portions having a contact surface that contacts the shank portion and urging the shank portion from the contact surface toward the placement surface;
a side contact portion located between the placement surface and the contact surface ;
The base body is
a first reference surface extending from the first end toward the second end and having a first region in contact with the abutting surface;
a second reference surface located on the opposite side of the first reference surface and in contact with the placement surface;
a side surface located between the first reference surface and the second reference surface,
The side surface is
a first end surface located at the first end;
a first lateral side surface extending from the first end toward the second end;
a second lateral side located on the opposite side of the first lateral side and extending from the first end toward the second end;
The cutting edge protrudes from the base body on the first end side and the first lateral side, respectively,
The recessed portion is open to the second lateral side surface and covered by the side surface abutting portion,
A cutting structure in which at least a portion of the contact surface is separated from the recess when viewed in plan view in the biasing direction of the biasing section.
請求項1記載の切削構造体。 The cutting structure according to claim 1, wherein more than half of the contact surface is separated from the recess when viewed from above in the urging direction of the urging section.
請求項2記載の切削構造体。 The cutting structure according to claim 2, wherein the entire contact surface is separated from the recess when viewed in plan view in the urging direction of the urging section.
請求項1~3のいずれか1項記載の切削構造体。 The cutting structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the recess is spaced apart from the first reference plane and the second reference plane.
請求項4記載の切削構造体。 The cutting structure according to claim 4 , wherein a distance from the recess to the first reference surface is longer than a distance from the recess to the second reference surface.
請求項1~5のいずれか1項記載の切削構造体。 The cutting structure according to any one of claims 1 to 5 , wherein the depth of the recess is equal to or less than half the thickness of the shank portion in the depth direction of the recess.
請求項1~6のいずれか1項記載の切削構造体。 The cutting structure according to any one of claims 1 to 6 , wherein the tip has a rake face located along the cutting edge and facing the side facing the first reference surface.
前記センサが検出した物理量の情報を蓄積する記憶部と、
を有しているデータ収集システム。 The cutting structure according to any one of claims 1 to 7 ,
a storage unit that stores information on physical quantities detected by the sensor;
A data collection system with
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