WO2024024550A1 - 切削工具、及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削工具、及び切削加工物の製造方法 Download PDF

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WO2024024550A1
WO2024024550A1 PCT/JP2023/026101 JP2023026101W WO2024024550A1 WO 2024024550 A1 WO2024024550 A1 WO 2024024550A1 JP 2023026101 W JP2023026101 W JP 2023026101W WO 2024024550 A1 WO2024024550 A1 WO 2024024550A1
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WO
WIPO (PCT)
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holder
cutting tool
sensor
groove
rear end
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/026101
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
重孝 橋本
Original Assignee
京セラ株式会社
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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, 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
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09—Arrangements 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a cutting tool used for cutting a workpiece, and a method for manufacturing a cut workpiece.
  • the cutting tool described in Patent Document 1 is known as a cutting tool used in cutting a workpiece for manufacturing a cut workpiece.
  • the cutting tool described in Patent Document 1 has a bar-shaped holder (referred to as a main body in Patent Document 1) and a physical quantity (in Patent Document 1, physical quantity) of a cutting insert (referred to as a cutting blade in Patent Document 1).
  • the device includes a sensor unit for detecting information (referred to as information), and a wiring member (referred to as a cable member in Patent Document 1) electrically connected to the sensor unit.
  • the wiring member is built into the holder.
  • a cutting tool includes a holder, a cutting insert, a sensor, and a wiring member.
  • the holder has a rod shape extending from the tip toward the rear end, and has a tip surface located on the tip side, an upper surface extending from the tip surface toward the rear end, and a lower surface located on the opposite side of the upper surface. , a first side surface located between the upper surface and the lower surface and extending from the distal end surface toward the rear end; a second side surface located on the opposite side of the first side surface; It has an open pocket.
  • the cutting insert is located in the pocket and has a cutting edge.
  • the sensor is located on the outer surface of the holder on the tip side and detects a physical quantity of the holder.
  • the wiring member is electrically connected to the sensor and extends from the sensor side toward the rear end.
  • the holder further includes a groove that is open on both the lower surface and the second side surface and extends from the leading end toward the rear end. The wiring member is located within the groove.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a cutting tool according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from another angle.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the cutting tool shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from the tip side.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the cutting tool shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a schematic enlarged view of another side of the cutting tool shown in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 5.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the X part in FIG. 8, and an enlarged sectional view showing the groove of the holder and the wiring member.
  • FIG. FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a groove of a holder and a wiring member in a cutting tool according to another aspect of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a groove of a holder and a wiring member in a cutting tool according to another aspect of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a groove of a holder and a wiring member in a cutting tool according to another aspect of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing a cut workpiece according to an
  • cutting inserts according to embodiments of the present disclosure may include any components not shown in the referenced figures.
  • the dimensions of the components in each figure do not faithfully represent the actual dimensions of the components and the dimensional ratios of each member.
  • the X direction refers to the front-rear direction, and one side in the X direction is the front side or forward direction, and the other side in the X direction is the rear side or backward direction.
  • the Y direction refers to the left-right direction, and one side in the Y direction is the left side or left direction, and the other side in the Y direction is the right side or right direction.
  • the Z direction refers to an up-down direction, and one side in the Z direction is the upper side or upper direction, and the other side in the Z direction is the lower side or downward direction.
  • the XY direction refers to the two directions, the X direction and the Y direction
  • the XZ direction refers to the two directions, the X direction and the Z direction
  • the YZ direction refers to the two directions, the Y direction and the Z direction.
  • the XYZ directions refer to three directions: the X direction, the Y direction, and the Z direction.
  • FF indicates the front direction
  • FR indicates the rear direction
  • L indicates the left direction
  • R indicates the right direction
  • U indicates the upward direction
  • D indicates the downward direction.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a cutting tool 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the cutting tool shown in FIG. 1 seen from another angle.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the cutting tool 10 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the cutting tool 10 shown in FIG. 1 viewed from the tip side.
  • FIG. 5 is a schematic side view of the cutting tool 10 shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is an enlarged side view of the vicinity of the sensor unit when viewed from the opposite side to FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 5.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a cutting tool 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the cutting tool shown in FIG. 1 seen from another angle.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the cutting tool 10 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the cutting tool
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 5.
  • FIG. 10 is an enlarged view of the X part in FIG. 8, and is an enlarged sectional view showing the groove of the holder and the wiring member.
  • 11 to 13 are enlarged sectional views showing grooves of a holder and wiring members in a cutting tool according to another aspect of the embodiment of the present disclosure.
  • the cutting tool 10 is a tool used for cutting a workpiece W (see FIG. 14). Cutting of the work material W includes outer diameter processing, inner diameter processing, grooving, parting, and the like.
  • the cutting tool 10 also includes a holder 14 mounted on a tool post 12 of a lathe, a cutting insert 16 held in the holder 14, a clamp 18 that fixes the cutting insert 16 to the holder 14, and a clamp 18 that is attached to the holder.
  • a clamp screw 20 for attachment to 14 may also be provided.
  • the holder 14 may have a rod shape extending along the X direction from the front end 14a toward the rear end 14b.
  • the longitudinal direction of the holder 14 may be the X direction.
  • the holder 14 may have a square columnar main body 14m located closer to the rear end 14b than the clamp 18.
  • the holder 14 may have a distal end surface 22 located on the distal end 14a side and a rear end surface 24 located on the opposite side of the distal end surface 22.
  • the holder 14 may have an upper surface 26 extending in the X direction from the distal end surface 22 to the rear end surface 24 toward the rear end 14b.
  • Holder 14 may have a lower surface 28 located on the opposite side of upper surface 26, and lower surface 28 may extend in the X direction from distal end surface 22 toward rear end surface 24 to rear end surface 24.
  • the holder 14 may have a first side surface 30 located between the upper surface 26 and the lower surface 28, and the first side surface 30 extends in the X direction from the distal end surface 22 toward the rear end surface 24b. It's okay.
  • the first side 30 of the holder 14 may connect to the top surface 26 and the bottom surface 28. In the main body portion 14m of the holder 14, the first side surface 30 may be perpendicular to the lower surface 28 and the upper surface 26.
  • the holder 14 may have a second side surface 32 located on the opposite side of the first side surface 30, and the second side surface 32 extends in the X direction from the distal end surface 22 toward the rear end surface 24b. Good too.
  • the second side surface 32 may connect to the top surface 26 and the bottom surface 28. In the main body portion 14m, the second side surface 32 may be perpendicular to the lower surface 28 and the upper surface 26.
  • the front end surface 22, rear end surface 24, upper surface 26, lower surface 28, first side surface 30, and second side surface 32 of the holder 14 may constitute the outer surface of the holder 14.
  • the holder 14 may have a pocket 34 for holding the cutting insert 16 on the side of the tip 14a. Pocket 34 may be open to distal surface 22 , top surface 26 , and first side surface 30 .
  • the lower surface 28 of the main body portion 14m of the holder 14 is supported by the mounting surface 12a of the tool rest 12 (see FIG. 8).
  • the second side surface 32 of the main body portion 14m of the holder 14 is supported by the inner wall surface 12b of the tool rest 12 (see FIG. 8).
  • the upper surface 26 of the main body 14m of the holder 14 is pressed by the fixing screw 12c (see FIG. 8) of the tool post 12.
  • Examples of the material of the holder 14 include metals such as stainless steel, carbon steel, cast iron, and aluminum alloy.
  • the length of the holder 14 may be set to, for example, 100 mm to 400 mm.
  • the cutting insert 16 may be located in a pocket 34 of the holder 14.
  • the cutting insert 16 may be a replaceable insert called a throw-away insert.
  • the cutting insert 16 may have a square plate shape, or may have a triangular plate shape, a pentagonal plate shape, or the like other than the square plate shape.
  • the cutting insert 16 has a first insert surface 36, a second insert surface 38 located on the opposite side of the first insert surface 36, and a plurality of insert side surfaces located between the first insert surface 36 and the second insert surface 38. 40.
  • the cutting insert 16 may have a cutting edge 42 at the intersection of the first insert surface 36 and the insert side surface 40.
  • the first insert surface 36 may function as a rake surface for flowing chips.
  • the insert side surface 40 may function as a relief surface.
  • the cutting insert 16 may have a through hole 44 that opens to the first insert surface 36 and the second insert surface 38.
  • the cutting insert 16 is attached to the pocket 34 by tightening the clamp screw 20 with the tip of the clamp 18 locked in the through hole 44 .
  • Examples of the material of the cutting insert 16 include cemented carbide or cermet.
  • Examples of the composition of the cemented carbide include WC-Co, WC-TiC-Co, and WC-TiC-TaC-Co.
  • WC-Co is produced by adding cobalt (Co) powder to tungsten carbide (WC) and sintering it.
  • WC-TiC-Co is WC-Co with titanium carbide (TiC) added.
  • WC-TiC-TaC-Co is WC-TiC-Co with tantalum carbide (TaC) added.
  • cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • examples of cermets include those whose main component is a titanium compound such as titanium carbide (TiC) and titanium nitride (TiN).
  • the surface of the cutting insert 16 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the material of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • the cutting tool 10 may include a sensor unit 46 for detecting physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 (cutting tool 10).
  • the sensor unit 46 may be located on the side of the tip 14a of the holder 14 from the lower surface 28 of the main body portion 14m to the second side surface 32.
  • the unit base 48 may be attached to the main body portion 14m of the holder 14 with an adhesive.
  • the unit base 48 may be attached to the main body 14m of the holder 14 by the magnetic force of a built-in magnet. Further, the unit base 48 may be attached to the main body portion 14m of the holder 14 with a fixing member such as a screw. Examples of the material for the unit base 48 include synthetic resin and metal.
  • the unit base 48 may be L-shaped in a cross section perpendicular to the X direction, which is the longitudinal direction of the holder 14.
  • the unit base 48 may have a first portion 48 a located on the lower surface 28 of the holder 14 and a second portion 48 b located on the second side surface 32 of the holder 14 .
  • the first portion 48a of the unit base 48 may have a first recess 50 that opens toward the lower surface 28 of the holder 14.
  • the first recess 50 of the unit base 48 may be a bottomed hole (depression) or a penetrating hole.
  • the second portion 48b of the unit base 48 may have a second recess 52 that opens toward the second side surface 32 of the holder 14.
  • the second recess 52 of the unit base 48 may be a bottomed hole or a penetrating hole.
  • the second portion 48b of the unit base 48 may have a third recess 54 that opens toward the second side surface 32 of the holder 14.
  • the third recess 54 of the unit base 48 may be a bottomed hole or a penetrating hole.
  • the third recess 54 of the unit base 48 may be continuous with the second recess 52.
  • the sensor unit 46 may include a first sensor 56 located within the first recess 50 of the unit base 48.
  • the first sensor 56 may be fixed within the first recess 50 of the unit base 48 with an adhesive or the like.
  • the first sensor 56 may abut the lower surface 28 of the holder 14 .
  • the first sensor 56 may be located on the lower surface 28, which is the outer surface, on the side of the tip 14a of the holder 14.
  • the first sensor 56 may detect one or more of physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14.
  • the detection direction of the first sensor 56 may be the Y direction. In other words, the first sensor 56 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the Y direction.
  • the first sensor 56 may detect the acceleration of the holder 14 corresponding to the feed component force, which is one of the cutting loads.
  • the sensor unit 46 may include a second sensor 58 located within the second recess 52 of the unit base 48.
  • the second sensor 58 may be fixed within the second recess 52 of the unit base 48 with an adhesive or the like.
  • the second sensor 58 may abut the second side surface 32 of the holder 14 .
  • the second sensor 58 may be located on the second side surface 32, which is the outer surface, on the side of the tip 14a of the holder 14.
  • the second sensor 58 may detect one or more of physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14.
  • the second sensor 58 may detect the same physical quantity as the first sensor 56.
  • the detection direction of the second sensor 58 may be the X direction orthogonal to the detection direction of the first sensor 56. In other words, the second sensor 58 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the X direction.
  • the second sensor 58 may detect the acceleration of the holder 14 corresponding to the thrust force that is the
  • the sensor unit 46 may include a third sensor 60 located within the third recess 54 of the unit base 48.
  • the third sensor 60 may be fixed within the third recess 54 of the unit base 48 with an adhesive or the like.
  • the third sensor 60 may be in contact with the second side surface 32 of the holder 14 .
  • the third sensor 60 may be located on the second side surface 32 on the side of the tip 14a of the holder 14.
  • the third sensor 60 may detect one or more of physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14.
  • the third sensor 60 may detect the same physical quantity as the first sensor 56 and the second sensor 58.
  • the detection direction of the third sensor 60 may be the Z direction orthogonal to the detection directions of the first sensor 56 and the second sensor 58. In other words, the third sensor 60 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the Z direction.
  • the third sensor 60 may detect the acceleration of the holder 14 corresponding to the principal component force, which is one of the cutting
  • the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the XYZ directions.
  • the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60 may detect the acceleration of the holder 14 corresponding to the cutting load in three directions (principal force, back force, and feed force).
  • the positions of the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60 in the X direction may be the same.
  • the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60 may be capacitance detection type sensors or piezoresistive type sensors.
  • the sensors may be MEMS (Micro Electro Mechanical Systems).
  • the detection direction of the first sensor 56 may be changed from the Y direction to the XY direction.
  • the first sensor 56 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the XY directions.
  • the first sensor 56 may detect the acceleration of the holder 14 corresponding to the feed component force and the main component force.
  • either the second sensor 58 or the third sensor 60 may be omitted from the components of the sensor unit 46.
  • the first sensor 56 and the second sensor 58, or the first sensor 56 and the third sensor 60 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the XYZ directions.
  • the first sensor 56 and the second sensor 58, or the first sensor 56 and the third sensor 60 may detect acceleration of the holder 14 corresponding to cutting loads in three directions.
  • the detection direction of the second sensor 58 may be changed from the X direction to the XZ direction.
  • the second sensor 58 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the XZ directions.
  • the second sensor 58 may detect acceleration of the holder 14 corresponding to the thrust force and the principal force.
  • the third sensor 60 may be omitted from the components of the sensor unit 46.
  • the first sensor 56 and the second sensor 58 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the XYZ directions.
  • the first sensor 56 and the second sensor 58 may detect acceleration of the holder 14 corresponding to cutting loads in three directions.
  • the detection direction of the third sensor 60 may be changed from the Z direction to the XZ direction.
  • the third sensor 60 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the XZ directions.
  • the third sensor 60 may detect the acceleration of the holder 14 corresponding to the principal force and the thrust force.
  • the second sensor 58 may be omitted from the components of the sensor unit 46.
  • the first sensor 56 and the third sensor 60 may detect physical quantities such as acceleration, vibration, distortion, or internal stress of the holder 14 in the XYZ directions.
  • the first sensor 56 and the third sensor 60 may detect acceleration of the holder 14 corresponding to cutting loads in three directions.
  • the cutting tool 10 includes wiring electrically connected to a first sensor 56, a second sensor 58, and a third sensor 60.
  • a member 62 may also be provided.
  • the wiring member 62 may extend in the X direction from the first sensor 56 etc. side toward the rear end 14b of the holder 14.
  • the holder 14 may have a groove 64 that is open on both the lower surface 28 and the second side surface 32.
  • the groove 64 is open on both the lower surface 28 and the second side surface 32, it is easier to form the groove 64 than when the groove 64 is opened on only one of the lower surface 28 and the second side surface 32. .
  • the wiring member 62 is positioned within the groove 64 as described later, the wiring member 62 can be easily attached.
  • the groove 64 of the holder 14 may be open to the rear end surface 24.
  • the groove 64 of the holder 14 may extend in the X direction from the distal end 14a side toward the rear end 14b.
  • the groove 64 of the holder 14 may have a first seat surface 66 connected to the second side surface 32 and a second seat surface 68 connected to the lower surface 28.
  • the width J of the groove 64 in the direction parallel to the second side surface 32 is the width J of the groove in the direction parallel to the lower surface 28. It may be larger than K. Further, as in the example shown in FIGS. 2 and 3, the groove 64 of the holder 14 may be located closer to the rear end 14b of the holder 14 than the pocket 34. The groove 64 of the holder 14 may be located closer to the second side 32 than the pocket 34.
  • the wiring member 62 may be located within the groove 64 of the holder 14.
  • the groove 64 of the holder 14 may accommodate the wiring member 62.
  • the wiring member 62 may be electrically connected to the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60.
  • the wiring member 62 may extend in the X direction from the first sensor 56 etc. side toward the rear end 14b of the holder 14.
  • the wiring member 62 may include a wiring conductor 70 electrically connected to the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60.
  • the wiring conductor 70 may extend in the X direction from the first sensor 56 etc. side toward the rear end 14b of the holder 14.
  • the wiring member 62 may include a cylindrical holding member 72 that holds the wiring conductor 70.
  • the retaining member 72 may be located within the groove 64 of the holder 14. In other words, the groove 64 of the holder 14 may accommodate the holding member 72.
  • the holding member 72 may extend in the X direction from the distal end 14a side of the holder 14 toward the rear end 14b.
  • the material of the holding member 72 may be the same as that of the holder 14. When the material of the holding member 72 is metal, the holding member 72 may be divided along the X direction.
  • the material of the holding member 72 may be synthetic resin, and the holding member 72 may be an extrusion molded product.
  • the holding member 72 has a first end surface 74 located on the lower surface 28 side of the holder 14 and a second end surface 76 located on the second side surface 32 side of the holder 14. , may have.
  • the distance in the Z direction from the top surface 26 of the holder 14 to the first end surface 74 of the holding member 72 may be less than or equal to the distance in the Z direction from the top surface 26 to the bottom surface 28 of the holder 14 .
  • the distance in the Y direction from the first side surface 30 of the holder 14 to the second end surface 76 of the holding member 72 may be less than or equal to the distance in the Y direction from the first side surface 30 to the second side surface 32 of the holder 14.
  • the holding member 72 may have a first abutting surface 78 located opposite the first end surface 74, and the first abutting surface 78 abuts the first seating surface 66 of the groove 64 of the holder 14. It's okay.
  • the holding member 72 may have a second abutment surface 80 located opposite the second end surface 76 , the second abutment surface 80 abutting the second seat surface 68 of the groove 64 of the holder 14 . It's okay.
  • the first contact surface 78 of the holding member 72 and the first seat surface 66 of the groove 64 of the holder 14 each move away from the lower surface 28 as they move away from the second side surface 32 of the holder 14. It may be inclined with respect to the virtual plane VF parallel to the lower surface 28, as shown in FIG.
  • the second contact surface 80 of the holding member 72 and the second seat surface 68 of the groove 64 of the holder 14 each move toward the second side surface 32 as they move away from the lower surface 28 of the holder 14. It may be inclined with respect to the virtual plane VP orthogonal to the lower surface 28 so as to move away from the lower surface 28 .
  • the first seating surface 66 and the second seating surface 68 of the groove 64 of the holder 14 may each be a flat surface.
  • the groove 64 of the holder 14 may further include a concavely curved connection surface 82 located between the first seat surface 66 and the second seat surface 68 .
  • the wiring member 62 may be separated from the connection surface 82 of the groove 64 of the holder 14 .
  • the wiring member 62 may be electrically connected to an information processing device installed outside the machine tool or the like.
  • the information processing device may be configured by a computer, and may include a memory that stores various control programs and the like, and a CPU (Central Processing Unit) that interprets and executes the control programs.
  • CPU Central Processing Unit
  • the information processing device exhibits various functions by executing the control program by the CPU.
  • the information processing device may adjust the moving speed of the cutting tool 10 based on the physical quantities of the holder 14 detected by the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60.
  • the information processing device may adjust the rotational speed of the workpiece W based on the physical quantities of the holder 14 detected by the first sensor 56, the second sensor 58, and the third sensor 60.
  • the groove 64 of the holder 14 is open on both the lower surface 28 and the second side surface 32, and extends in the X direction from the first sensor 56 etc. side toward the rear end 14b of the holder 14. It extends to Therefore, the groove 64 can be easily formed in the holder 14 using a cutting tool such as an end mill having a width larger than the groove width of the groove 64. Thereby, according to the example of the embodiment of the present disclosure, even when the cutting tool 10 includes the sensor unit 46, it is possible to reduce the possibility of an increase in the manufacturing cost of the cutting tool 10.
  • the groove 64 of the holder 14 is open at only one of the lower surface 28 and the second side surface 32, the groove 64 is formed in the holder 14 using a small-diameter milling tool having a shape corresponding to the groove width of the groove 64. must be processed.
  • the wiring member 62 has the cylindrical holding member 72, play of the wiring member 62 within the groove 64 of the holder 14 can be reduced. Thereby, according to the example embodiment of the present disclosure, damage to the wiring member 62 can be avoided.
  • the distance in the Z direction from the top surface 26 of the holder 14 to the first end surface 74 of the holding member 72 is the same as the distance in the Z direction from the top surface 26 to the bottom surface 28 of the holder 14. less than the distance.
  • the distance in the Y direction from the first side surface 30 of the holder 14 to the second end surface 76 of the holding member 72 is less than or equal to the distance in the Y direction from the first side surface 30 to the second side surface 32 of the holder 14.
  • the wiring member 62 is difficult to protrude from the outer surface of the holder 14.
  • the cutting tool 10 is likely to be stably fixed to the tool post 12.
  • the cutting tool 10 is likely to be stably fixed to the tool post 12.
  • the cutting tool 10 is likely to be stably fixed to the tool post 12.
  • the first contact surface 78 and the second contact surface 80 of the holding member 72 contact the first seat surface 66 and the second seat surface 68 of the groove 64 of the holder 14, respectively.
  • positioning of the wiring member 62 with respect to the holder 14 becomes easy. This facilitates attachment of the cutting tool 10 to the tool rest 12 according to the example embodiment of the present disclosure.
  • connection surface 82 can be deliberately deformed slightly. Therefore, cracks are less likely to occur on the connection surface 82 of the holder 14.
  • the durability of the cutting tool 10 can be further improved.
  • the wiring member 62 can be pulled out from the rear end 14b of the holder 14. Therefore, according to the example of the embodiment of the present disclosure, the wiring member 62 is less likely to become an obstacle, and the cutting tool 10 can be easily attached to the tool rest 12.
  • FIGS. 14 to 16 are schematic diagrams illustrating a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • the method for manufacturing a cut workpiece according to the embodiment of the present disclosure is a method for manufacturing a cut workpiece M, which is a cut workpiece W that has been subjected to cutting processing. , a first step, a second step, and a third step.
  • the first step is a step of rotating the workpiece W around its axis S.
  • the second step is a step of bringing the cutting insert 16 of the cutting tool 10 into contact with the rotating workpiece W to cut the workpiece W.
  • the third step is a step of separating the cutting tool 10 from the cut workpiece W.
  • the material of the work material W include stainless steel, carbon steel, alloy steel, cast iron, and non-ferrous metals.
  • the cutting tool 10 is attached to the tool rest 12, and the workpiece W is attached to the chuck of the lathe.
  • the chuck is rotated to rotate the workpiece W around its axis S (first step).
  • the cutting tool 10 is moved in the direction of arrow D1 to bring it closer to the workpiece W, and the cutting insert 16 is brought into contact with the rotating workpiece W.
  • the material W is cut (second step). Thereby, the machined surface Wf can be formed on the workpiece W.
  • the cutting tool 10 is moved in the direction of arrow D2 to separate the cutting tool 10 from the workpiece W (third step). Thereby, cutting of the work material W is completed, and a cut workpiece M, which is the cut material W that has been cut, can be manufactured. Since the cutting tool 10 has excellent cutting ability for the reasons mentioned above, it is possible to manufacture a cut workpiece M with excellent processing accuracy.
  • the cutting insert 16 may be brought into contact with different parts of the workpiece W repeatedly while the workpiece W is being rotated.
  • the cutting tool 10 is brought close to the workpiece W, but since it is sufficient that the cutting tool 10 and the workpiece W are relatively close to each other, the workpiece W is brought close to the cutting tool 10. Good too.
  • the same procedure is performed.
  • the cutting tool has a bar shape extending from the tip toward the rear end, and has a tip surface located on the side of the tip, and a tip surface extending from the tip surface toward the rear end. an upper surface, a lower surface located on the opposite side of the upper surface, a first side surface located between the upper surface and the lower surface and extending from the tip surface toward the rear end, and a side opposite to the first side surface.
  • a holder having a second side surface located at the top surface, a pocket opening at the tip surface, the top surface, and the first side surface; a cutting insert located in the pocket and having a cutting edge;
  • the holder includes a sensor located on an outer surface of the holder to detect a physical quantity of the holder, and a wiring member electrically connected to the sensor and extending from the sensor side toward the rear end. , further comprising a groove that is open on both the lower surface and the second side surface and extends from the tip side toward the rear end, and the wiring member is located in the groove.
  • the wiring member includes a wiring conductor that is electrically connected to the sensor and extends from the sensor side toward the rear end, and a wiring conductor that is located in the groove and It may include a cylindrical holding member extending from the tip side toward the rear end and holding the wiring conductor.
  • the holding member has a first end surface located on the lower surface side and a second end surface located on the second side surface side, and The distance to the first end surface is less than or equal to the distance from the upper surface to the lower surface, and the distance from the first side surface to the second end surface is less than or equal to the distance from the first side surface to the second side surface. It's okay.
  • the groove has a first bearing surface connected to the second side surface and a second bearing surface connected to the lower surface, and the holding member a first contact surface located on the opposite side of the end surface and in contact with the first seat surface; and a second contact surface located on the opposite side of the second end surface and in contact with the second seat surface. You may further have it.
  • the first contact surface and the first seat surface are each arranged in a virtual plane parallel to the lower surface so as to move away from the lower surface as the distance from the second side surface increases. It may also be inclined.
  • the second contact surface and the second seating surface are each formed on a virtual plane perpendicular to the lower surface so as to move away from the second side surface as the distance from the lower surface increases. It may also be inclined.
  • the first seat surface and the second seat surface are each flat, and the groove is formed between the first seat surface and the second seat surface. It may further include a concavely curved connection surface located between the seat and the seat surface.
  • the wiring member may be separated from the connection surface.
  • the width of the groove in the direction parallel to the second side surface is parallel to the lower surface.
  • the width of the groove in the direction may be greater than the width of the groove.
  • the groove may be located closer to the rear end than the pocket.
  • the groove may be located closer to the second side surface than the pocket.
  • the holder further has a rear end face located on the opposite side of the front end face, and the groove is open to the rear end face. You may.
  • a method for manufacturing a cut workpiece includes a step of rotating a workpiece, and bringing the cutting tool according to any one of (1) to (12) into contact with the rotating workpiece.
  • the method includes a step of cutting a material, and a step of separating the cutting tool from the cut material.
  • Cutting tool 12 Turret 12a Mounting surface 12b Inner wall surface 12c Fixing screw 14 Holder 14a Tip 14b Rear end 14m Main body 16 Cutting insert 18 Clamp 20 Clamp screw 22 Tip surface 24 Rear end surface 26 Top surface 28 Bottom surface 30 First side surface 32 No.

Landscapes

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Abstract

切削工具がセンサを備えた場合でも、切削工具の製造コストの増大のおそれを低減する。センサは、ホルダの先端の側において外表面に位置する。配線部材は、センサに電気的に接続され、センサ側からホルダの後端に向かって延びている。ホルダは、下面及び第２側面の両方に開口しかつ先端の側から後端に向かって延びた溝を有する。配線部材は、溝内に位置する。

Description

切削工具、及び切削加工物の製造方法
　本開示は、被削材の切削加工に用いられる切削工具、及び切削加工物の製造方法に関する。
　切削加工物を製造するための被削材の切削加工において用いられる切削工具として、例えば、特許文献１に記載の切削工具が知られている。特許文献１に記載の切削工具は、棒形状のホルダ（特許文献１では本体部と称される）と、切削インサート（特許文献１では切削刃と称される）の物理量（特許文献１では物理情報と称される）を検出するためのセンサ部と、センサ部に電気的に接続された配線部材（特許文献１ではケーブル部材と称される）と、を備えている。特許文献１に記載の切削工具において、配線部材は、ホルダに内蔵されている。
日本国公開特許公報「特開２０１２－０２０３５９号公報」
　本開示に係る切削工具は、ホルダと、切削インサートと、センサと、配線部材と、を備える。ホルダは、先端から後端に向かって延びた棒形状であって、先端の側に位置する先端面と、先端面から後端に向かって延びた上面と、上面の反対側に位置する下面と、上面と下面との間に位置しかつ先端面から後端に向かって延びた第１側面と、第１側面の反対側に位置する第２側面と、先端面、上面、及び第１側面に開口するポケットと、を有する。切削インサートは、ポケットに位置し、切刃を有する。センサは、先端の側においてホルダの外表面に位置し、ホルダの物理量を検出する。配線部材は、センサに電気的に接続され、センサ側から後端に向かって延びている。ホルダは、下面及び第２側面の両方に開口し、先端の側から後端に向かって延びた溝を更に有する。配線部材は、溝内に位置する。
本開示の実施形態に係る切削工具の模式的な斜視図である。 図１に示す切削工具を別の角度から見た模式的な斜視図である。 図１に示す切削工具の模式的な平面図である。 図１に示す切削工具を先端側から見た模式的な図である。 図１に示す切削工具の模式的な側面図である。 図５に示す切削工具における別の側面を拡大した模式的な図である。 図５におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図５におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 図５におけるＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。 図８におけるＸ部の拡大図であり、ホルダの溝と配線部材を示す拡大断面図である。 本開示の実施形態の他の態様に係る切削工具におけるホルダの溝と配線部材を示す拡大断面図である。 本開示の実施形態の他の態様に係る切削工具におけるホルダの溝と配線部材を示す拡大断面図である。 本開示の実施形態の他の態様に係る切削工具におけるホルダの溝と配線部材を示す拡大断面図である。 本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法を説明する模式図である。 本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法を説明する模式図である。 本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法を説明する模式図である。
　特許文献１に記載の切削工具において、配線部材をホルダに内蔵するためには、ホルダに配線部材を収納する貫通孔を形成する必要がある。しかしながら、棒形状であるホルダの中心軸に沿って細長い貫通孔を形成することは簡単ではなく、切削工具の製造コストの増大を引き起こすことが懸念される。換言すれば、特許文献１に記載の切削工具は、センサ部を備えると、切削工具の製造コストの増大を引き起こすことが懸念される。
　本開示によれば、切削工具がセンサを備えた場合でも、切削工具の製造コストの増大のおそれを低減することができる。
　以下、本開示の実施形態に係る切削工具、及び切削加工物の製造方法について、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構成要素のみを簡略化して示したものである。従って、本開示の実施形態に係る切削インサートは、参照する各図に示されていない任意の構成要素を備え得る。各図中の構成要素の寸法は、実際の構成要素の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　また、本開示において、互いに直交する３方向で規定される直交座標系ＸＹＺに基づいて説明する。Ｘ方向とは、前後方向のことであり、Ｘ方向の一方側は、前側又は前方向であり、Ｘ方向の他方側は、後側又は後方向である。Ｙ方向とは、左右方向のことであり、Ｙ方向の一方側は、左側又は左方向であり、Ｙ方向の他方側は、右側又は右方向である。Ｚ方向とは、上下方向のことであり、Ｚ方向の一方側は、上側又は上方向であり、Ｚ方向の他方側は、下側又は下方向である。ＸＹ方向とは、Ｘ方向とＹ方向の２つの方向のこといい、ＸＺ方向とは、Ｘ方向とＺ方向の２つの方向のことをいい、ＹＺ方向とは、Ｙ方向とＺ方向の２つの方向のことをいう。ＸＹＺ方向とは、Ｘ方向とＹ方向とＺ方向の３つの方向のことをいう。
　図面中、「ＦＦ」は前方向、「ＦＲ」は後方向、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。
　＜切削工具＞
　図１から図１３を参照して、本開示の実施形態に係る切削工具１０について説明する。図１は、本開示の実施形態に係る切削工具１０の模式的な斜視図である。図２は、図１に示す切削工具の別の角度から見た模式的な斜視図である。図３は、図１に示す切削工具１０の模式的な平面図である。図４は、図１に示す切削工具１０を先端側から見た模式的な図である。図５は、図１に示す切削工具１０の模式的な側面図である。図６は、図５とは反対側から見た場合におけるセンサユニット近傍を拡大した側面図である。図７は、図５におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。図８は、図５におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図９は、図５におけるＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。図１０は、図８におけるＸ部の拡大図であり、ホルダの溝と配線部材を示す拡大断面図である。図１１から図１３は、本開示の実施形態の他の態様に係る切削工具におけるホルダの溝と配線部材を示す拡大断面図である。
　図１から図３に示す例のように、本開示の実施形態に係る切削工具１０は、被削材Ｗ（図１４参照）の切削加工に用いられる工具である。被削材Ｗの切削加工には、外径加工、内径加工、溝入れ加工、及び突っ切り加工等が含まれる。また、切削工具１０は、旋盤の刃物台１２に装着されるホルダ１４と、ホルダ１４に保持される切削インサート１６と、切削インサート１６をホルダ１４に対して固定するクランプ１８と、クランプ１８をホルダ１４に取付けるためのクランプネジ２０と、を備えてもよい。
　図１から図３に示す例のように、ホルダ１４は、先端１４ａから後端１４ｂに向かってＸ方向に沿って延びた棒形状であってもよい。ホルダ１４の長手方向は、Ｘ方向であってもよい。ホルダ１４は、クランプ１８よりも後端１４ｂの側に位置する四角柱状の本体部１４ｍを有してもよい。
　図１から図５に示す例のように、ホルダ１４は、先端１４ａの側に位置する先端面２２と、先端面２２の反対側に位置する後端面２４と、を有してもよい。ホルダ１４は、先端面２２から後端１４ｂに向かって後端面２４までＸ方向に延びた上面２６を有してもよい。ホルダ１４は、上面２６の反対側に位置する下面２８を有してもよく、下面２８は、先端面２２から後端１４ｂに向かって後端面２４までＸ方向に延びてもよい。
　ホルダ１４は、上面２６と下面２８との間に位置する第１側面３０を有してもよく、第１側面３０は、先端面２２から後端１４ｂに向かって後端面２４までＸ方向に延びてもよい。ホルダ１４の第１側面３０は、上面２６及び下面２８に繋がってもよい。ホルダ１４の本体部１４ｍにおいて、第１側面３０は、下面２８及び上面２６に対して直交してもよい。
　ホルダ１４は、第１側面３０の反対側に位置する第２側面３２を有してもよく、第２側面３２は、先端面２２から後端１４ｂに向かって後端面２４までＸ方向に延びてもよい。第２側面３２は、上面２６及び下面２８に繋がってもよい。本体部１４ｍにおいて、第２側面３２は、下面２８及び上面２６に対して直交してもよい。
　ホルダ１４の先端面２２、後端面２４、上面２６、下面２８、第１側面３０、及び第２側面３２は、ホルダ１４の外表面を構成してもよい。また、ホルダ１４は、先端１４ａの側に、切削インサート１６を保持するためのポケット３４を有してもよい。ポケット３４は、先端面２２、上面２６、及び第１側面３０に開口してもよい。
　切削工具１０を刃物台１２に装着する際に、ホルダ１４の本体部１４ｍの下面２８は、刃物台１２の載置面１２ａ（図８参照）に支持される。ホルダ１４の本体部１４ｍの第２側面３２は、刃物台１２の内壁面１２ｂ（図８参照）に支持される。ホルダ１４の本体部１４ｍの上面２６は、刃物台１２の固定ネジ１２ｃ（図８参照）によって押圧される。
　ホルダ１４の材質としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、鋳鉄、アルミ合金等の金属等が挙げられる。ホルダ１４の長さは、例えば、１００ｍｍ～４００ｍｍに設定されてもよい。
　図１から図５に示す例のように、切削インサート１６は、ホルダ１４のポケット３４に位置してもよい。切削インサート１６は、スローアウェイインサートと呼ばれる交換式のインサートであってもよい。切削インサート１６は、四角板形状を呈してもよく、四角板形状以外の三角板形状又は五角板形状等を呈してもよい。切削インサート１６は、第１インサート面３６と、第１インサート面３６の反対側に位置する第２インサート面３８と、第１インサート面３６と第２インサート面３８の間に位置する複数のインサート側面４０と、を有してもよい。
　切削インサート１６は、第１インサート面３６とインサート側面４０との交わりに切刃４２を有してもよい。第１インサート面３６は、切屑を流すためのすくい面としての機能を有してもよい。インサート側面４０は、逃げ面としての機能を有してもよい。
　切削インサート１６は、第１インサート面３６及び第２インサート面３８に開口する貫通穴４４を有してもよい。クランプ１８の先端部を貫通穴４４に係止させた状態で、クランプネジ２０を締め付けることで、切削インサート１６はポケット３４に取付けられる。
　切削インサート１６の材質としては、例えば、超硬合金又はサーメット等が挙げられる。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。ＷＣ－Ｃｏは、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成される。ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏは、ＷＣ－Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したものである。ＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏは、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。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）、及び窒化チタン（ＴｉＮ）等のチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。
　切削インサート１６の表面には、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜がコーティングされていてもよい。被膜の材質としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等が挙げられる。
　図２から図７に示す例のように、切削工具１０は、ホルダ１４（切削工具１０）の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出するためのセンサユニット４６を備えてもよい。センサユニット４６は、ホルダ１４の先端１４ａの側において本体部１４ｍの下面２８から第２側面３２にかけて位置してもよい。ユニットベース４８は、接着剤によってホルダ１４の本体部１４ｍに取付けられてもよい。ユニットベース４８は、内蔵した磁石の磁力によってホルダ１４の本体部１４ｍに取付けられてもよい。また、ユニットベース４８は、ネジのような固定部材によってホルダ１４の本体部１４ｍに取付けられてもよい。ユニットベース４８の材質としては、例えば、合成樹脂及び金属が挙げられる。
　図４及び図７に示す例のように、ユニットベース４８は、ホルダ１４の長手方向であるＸ方向に直交する断面においてＬ字状になっていてもよい。ユニットベース４８は、ホルダ１４の下面２８に位置する第１部位４８ａと、ホルダ１４の第２側面３２に位置する第２部位４８ｂと、を有してもよい。
　図６及び図７に示す例のように、ユニットベース４８の第１部位４８ａは、ホルダ１４の下面２８に向かって開口する第１凹部５０を有してもよい。ユニットベース４８の第１凹部５０は、有底な穴（窪み）であってもよく、貫通した穴であってもよい。ユニットベース４８の第２部位４８ｂは、ホルダ１４の第２側面３２に向かって開口する第２凹部５２を有してもよい。ユニットベース４８の第２凹部５２は、有底な穴であってもよく、貫通した穴であってもよい。ユニットベース４８の第２部位４８ｂは、ホルダ１４の第２側面３２に向かって開口する第３凹部５４を有してもよい。ユニットベース４８の第３凹部５４は、有底な穴であってもよく、貫通した穴であってもよい。ユニットベース４８の第３凹部５４は、第２凹部５２に連続してもよい。
　センサユニット４６は、ユニットベース４８の第１凹部５０内に位置する第１センサ５６を有してもよい。第１センサ５６は、ユニットベース４８の第１凹部５０内に接着剤等によって固定されてもよい。第１センサ５６は、ホルダ１４の下面２８に当接してもよい。第１センサ５６は、ホルダ１４の先端１４ａの側において外表面である下面２８に位置してもよい。第１センサ５６は、ホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量のうちのいずれか１つ又は複数の物理量を検出してもよい。第１センサ５６の検出方向は、Ｙ方向であってもよい。換言すれば、第１センサ５６は、Ｙ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第１センサ５６は、切削負荷の１つである送り分力に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。
　センサユニット４６は、ユニットベース４８の第２凹部５２内に位置する第２センサ５８を有してもよい。第２センサ５８は、ユニットベース４８の第２凹部５２内に接着剤等によって固定されてもよい。第２センサ５８は、ホルダ１４の第２側面３２に当接してもよい。第２センサ５８は、ホルダ１４の先端１４ａの側において外表面である第２側面３２に位置してもよい。第２センサ５８は、ホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量のうちのいずれか１つ又は複数の物理量を検出してもよい。第２センサ５８は、第１センサ５６と同じ物理量を検出してもよい。第２センサ５８の検出方向は、第１センサ５６の検出方向に直交するＸ方向であってもよい。換言すれば、第２センサ５８は、Ｘ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第２センサ５８は、切削負荷である背分力に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。
　センサユニット４６は、ユニットベース４８の第３凹部５４内に位置する第３センサ６０を有してもよい。第３センサ６０は、ユニットベース４８の第３凹部５４内に接着剤等によって固定されてもよい。第３センサ６０は、ホルダ１４の第２側面３２に当接してもよい。第３センサ６０は、ホルダ１４の先端１４ａの側において第２側面３２に位置してもよい。第３センサ６０は、ホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量のうちのいずれか１つ又は複数の物理量を検出してもよい。第３センサ６０は、第１センサ５６及び第２センサ５８と同じ物理量を検出してもよい。第３センサ６０の検出方向は、第１センサ５６及び第２センサ５８の検出方向に直交するＺ方向であってもよい。換言すれば、第３センサ６０は、Ｚ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第３センサ６０は、切削負荷の１つである主分力に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。
　第１センサ５６と第２センサ５８と第３センサ６０は、ＸＹＺ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第１センサ５６と第２センサ５８と第３センサ６０は、３方向の切削負荷（主分力、背分力、送り分力）に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。
　第１センサ５６、第２センサ５８、及び第３センサ６０のＸ方向の位置は、同じであってもよい。第１センサ５６、第２センサ５８、及び第３センサ６０は、静電容量検出方式のセンサ又はピエゾ抵抗方式のセンサであってもよい。第１センサ５６、第２センサ５８、及び第３センサ６０が静電容量検出方式のセンサである場合には、そのセンサは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）であってもよい。
　第１センサ５６の検出方向をＹ方向からＸＹ方向に変更してもよい。第１センサ５６は、ＸＹ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第１センサ５６は、送り分力及び主分力に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。これらの場合には、センサユニット４６の構成要素から第２センサ５８又は第３センサ６０のいずれかを省略してもよい。第１センサ５６と第２センサ５８、或いは、第１センサ５６と第３センサ６０は、ＸＹＺ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第１センサ５６と第２センサ５８、或いは、第１センサ５６と第３センサ６０は、３方向の切削負荷に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。
　第２センサ５８の検出方向をＸ方向からＸＺ方向に変更してもよい。第２センサ５８は、ＸＺ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第２センサ５８は、背分力及び主分力に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。この場合には、センサユニット４６の構成要素から第３センサ６０を省略してもよい。第１センサ５６と第２センサ５８は、ＸＹＺ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第１センサ５６と第２センサ５８は、３方向の切削負荷に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。
　第３センサ６０の検出方向をＺ方向からＸＺ方向に変更してもよい。第３センサ６０は、ＸＺ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第３センサ６０は、主分力及び背分力に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。この場合には、センサユニット４６の構成要素から第２センサ５８を省略してもよい。第１センサ５６と第３センサ６０は、ＸＹＺ方向におけるホルダ１４の加速度、振動、歪み、又は内部応力等の物理量を検出してもよい。第１センサ５６と第３センサ６０は、３方向の切削負荷に対応するホルダ１４の加速度等を検出してもよい。
　図２、図５、図６、図８、及び図９に示す例のように、切削工具１０は、第１センサ５６、第２センサ５８、及び第３センサ６０に電気的に接続された配線部材６２を備えてもよい。配線部材６２は、第１センサ５６等側からホルダ１４の後端１４ｂに向かってＸ方向に延びてもよい。
　図２、図５、図６、図９から図１３に示す例のように、ホルダ１４は、下面２８及び第２側面３２の両方に開口した溝６４を有してもよい。溝６４が下面２８及び第２側面３２の両方に開口している場合には、下面２８及び第２側面３２の一方のみに開口している場合と比較して、溝６４の形成が容易である。また、後述するように配線部材６２を溝６４内に位置させる場合に、配線部材６２の取付けが容易である。ホルダ１４の溝６４は、後端面２４に対して開口してもよい。ホルダ１４の溝６４は、先端１４ａの側から後端１４ｂに向かってＸ方向に延びてもよい。ホルダ１４の溝６４は、第２側面３２に繋がる第１座面６６と、下面２８に繋がる第２座面６８と、を有してもよい。
　図１０に示す例のように、ホルダ１４の長手方向であるＸ方向に直交する断面において、第２側面３２に平行な方向における溝６４の幅Ｊは、下面２８に平行な方向における溝の幅Ｋよりも大きくてもよい。また、図２及び図３に示す例のように、ホルダ１４の溝６４は、ポケット３４よりもホルダ１４の後端１４ｂの近くに位置してもよい。ホルダ１４の溝６４は、ポケット３４よりも第２側面３２の近くに位置してもよい。
　図２、図６、図９から図１３に示す例のように、配線部材６２は、ホルダ１４の溝６４内に位置してよい。換言すれば、ホルダ１４の溝６４は、配線部材６２を収容してもよい。配線部材６２は、第１センサ５６、第２センサ５８、及び第３センサ６０に電気的に接続されてもよい。配線部材６２は、第１センサ５６等側からホルダ１４の後端１４ｂに向かってＸ方向に延びてもよい。
　図９から図１３に示す例のように、配線部材６２は、第１センサ５６、第２センサ５８、及び第３センサ６０に電気的に接続された配線導体７０を有してもよい。配線導体７０は、第１センサ５６等側からホルダ１４の後端１４ｂに向かってＸ方向に延びてもよい。
　配線部材６２は、配線導体７０を保持する筒形状の保持部材７２を有してもよい。保持部材７２は、ホルダ１４の溝６４内に位置してもよい。換言すれば、ホルダ１４の溝６４は、保持部材７２を収容してもよい。保持部材７２は、ホルダ１４の先端１４ａの側から後端１４ｂに向かってＸ方向に延びてもよい。保持部材７２の材質は、ホルダ１４と同じ材質であってもよい。保持部材７２の材質が金属の場合に、保持部材７２は、Ｘ方向に沿って分割されてもよい。保持部材７２の材質は、合成樹脂であってもよく、保持部材７２は、押出成形品であってもよい。
　図１０から図１３に示す例のように、保持部材７２は、ホルダ１４の下面２８の側に位置する第１端面７４と、ホルダ１４の第２側面３２の側に位置する第２端面７６と、を有してもよい。ホルダ１４の上面２６から保持部材７２の第１端面７４までのＺ方向の距離は、ホルダ１４の上面２６から下面２８までのＺ方向の距離以下であってよい。ホルダ１４の第１側面３０から保持部材７２の第２端面７６までのＹ方向の距離は、ホルダ１４の第１側面３０から第２側面３２までのＹ方向の距離以下であってもよい。
　保持部材７２は、第１端面７４の反対側に位置する第１当接面７８を有してもよく、第１当接面７８は、ホルダ１４の溝６４の第１座面６６に当接してもよい。保持部材７２は、第２端面７６の反対側に位置する第２当接面８０を有してもよく、第２当接面８０は、ホルダ１４の溝６４の第２座面６８に当接してもよい。
　図１１に示す例のように、保持部材７２の第１当接面７８及びホルダ１４の溝６４の第１座面６６は、それぞれ、ホルダ１４の第２側面３２から離れるにしたがって下面２８から遠ざかるように、下面２８に平行な仮想平面ＶＦに対して傾斜してもよい。また、図１２に示す例のように、保持部材７２の第２当接面８０及びホルダ１４の溝６４の第２座面６８は、それぞれ、ホルダ１４の下面２８から離れるにしたがって第２側面３２から遠ざかるように、下面２８に直交する仮想平面ＶＰに対して傾斜してもよい。
　図１３に示す例のように、ホルダ１４の溝６４の第１座面６６及び第２座面６８は、それぞれ平面であってもよい。ホルダ１４の溝６４は、第１座面６６と第２座面６８との間に位置する凹曲面形状の接続面８２を更に有してもよい。配線部材６２は、ホルダ１４の溝６４の接続面８２から離れてもよい。
　配線部材６２は、工作機械等の外部に設置された情報処理装置に電気的に接続されてもよい。情報処理装置は、コンピュータにより構成されてもよく、各種の制御プログラム等を記憶するメモリと、制御プログラムを解釈して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、を有してもよい。
　ＣＰＵによって制御プログラムが実行されることで、情報処理装置は、様々な機能を発揮する。１つの態様では、情報処理装置は、第１センサ５６、第２センサ５８、及び第３センサ６０が検出したホルダ１４の物理量に基づいて、切削工具１０の移動速度を調整してもよい。１つの態様では、情報処理装置は、第１センサ５６、第２センサ５８、及び第３センサ６０が検出したホルダ１４の物理量に基づいて、被削材Ｗの回転速度を調整してもよい。
　本開示の実施形態の例によると、ホルダ１４の溝６４は、下面２８及び第２側面３２の両方に開口しており、第１センサ５６等側からホルダ１４の後端１４ｂに向かってＸ方向に延びている。そのため、溝６４の溝幅よりも大きい幅のエンドミル等の転削工具を用いて、ホルダ１４に溝６４を簡単に加工することができる。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０がセンサユニット４６を備えた場合でも、切削工具１０の製造コストの増大のおそれを低減することができる。ホルダ１４の溝６４が下面２８及び第２側面３２の片方だけ開口している場合には、溝６４の溝幅に対応する形状を有する小径の転削工具を用いて、ホルダ１４に溝６４を加工しなければならない。
　また、配線部材６２が筒形状の保持部材７２を有する場合には、ホルダ１４の溝６４内において配線部材６２の遊びを少なくすることができる。これにより、本開示の実施形態の例によれば、配線部材６２の損傷を回避することができる。
　本開示の実施形態の例によると、前述のように、ホルダ１４の上面２６から保持部材７２の第１端面７４までのＺ方向の距離が、ホルダ１４の上面２６から下面２８までのＺ方向の距離以下である。また、ホルダ１４の第１側面３０から保持部材７２の第２端面７６までのＹ方向の距離が、ホルダ１４の第１側面３０から第２側面３２までのＹ方向の距離以下である。このような場合には、配線部材６２がホルダ１４の外表面から突出しにくい。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０が刃物台１２に安定して固定されやすい。
　図１１に示す例のように、保持部材７２の第１当接面７８及びホルダ１４の溝６４の第１座面６６がそれぞれ仮想平面ＶＦに対して傾斜している場合には、配線部材６２がホルダ１４の外表面から突出しにくい。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０が刃物台１２に安定して固定されやすい。
　図１２に示す例のように、保持部材７２の第２当接面８０及びホルダ１４の溝６４の第２座面６８がそれぞれ仮想平面ＶＰに対して傾斜している場合には、配線部材６２をホルダ１４の外表面から突出しにくい。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０が刃物台１２に安定して固定されやすい。
　図１０から図１３に示す例のように、保持部材７２の第１当接面７８及び第２当接面８０がホルダ１４の溝６４の第１座面６６及び第２座面６８にそれぞれ当接する場合には、ホルダ１４に対する配線部材６２の位置決めが容易になる。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０の刃物台１２への取付けが簡単になる。
　図１０に示す例のように、Ｘ方向に直交する断面において、第２側面３２に平行な方向の溝６４の幅Ｋが下面２８に平行な方向の溝の幅Ｊよりも大きい場合には、ホルダ１４に溝６４を加工しても、ホルダ１４の剛性が確保されやすい。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０がセンサユニット４６を備えた場合でも、切削工具１０の耐久性を高めることができる。
　図２及び図３に示す例のように、ホルダ１４の溝６４がポケット３４よりもホルダ１４の後端１４ｂの近くに位置している場合には、主分力がホルダ１４の溝６４に伝わり難くなる。そのため、ホルダ１４の溝６４における第１座面６６と第２座面６８との境界に応力が集中することが避けられ、この境界が変形することが低減される。また、上記の境界にクラックが発生し難くなる。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０がセンサユニット４６を備えた場合でも、切削工具１０の耐久性を高めることができる。
　図２及び図３に示す例のように、ホルダ１４の溝６４がポケット３４よりも第２側面３２の近くに位置している場合には、主分力がホルダ１４の溝６４に伝わり難くなる。そのため、ホルダ１４の溝６４における第１座面６６と第２座面６８との境界に応力が集中することが避けられ、この境界が変形することが低減される。また、上記の境界にクラックが発生し難くなる。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０がセンサユニット４６を備えた場合でも、切削工具１０の耐久性を高めることができる。
　図１３に示す例のように、ホルダ１４の溝６４における第１座面６６と第２座面６８との間に凹曲面形状の接続面８２が位置する場合には、ホルダ１４の溝６４における第１座面６６と第２座面６８との境界である接続面８２に応力が集中することが避けられ、この境界が変形することが低減される。また、上記の境界にクラックが発生し難くなる。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０がセンサユニット４６を備えた場合でも、切削工具１０の耐久性を高めることができる。
　特に、配線部材６２がホルダ１４の溝６４の接続面８２から離れている際には、万が一、接続面８２に応力が集中した場合であっても、接続面８２を敢えて若干変形させることができるため、ホルダ１４の接続面８２にクラックが発生し難くなる。これにより、本開示の実施形態の例によれば、切削工具１０がセンサユニット４６を備えた場合でも、切削工具１０の耐久性をより高めことができる。
　ホルダ１４の溝６４が後端面２４に対して開口している場合には、配線部材６２をホルダ１４の後端１４ｂから引き出すことができる。そのため、本開示の実施形態の例によれば、配線部材６２が障害になりにくく、切削工具１０が刃物台１２に容易に取付けられる。
　＜切削加工物の製造方法＞
　本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法について図１４から図１６を参照して説明する。図１４から図１６は、本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法を説明する模式図である。
　図１４から図１６に示す例のように、本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、切削加工済みの被削材Ｗである切削加工物Ｍを製造するための方法であって、第１工程と、第２工程と、第３工程とを備えている。第１工程とは、被削材Ｗをその軸心Ｓ周りに回転させる工程のことである。第２工程とは、回転している被削材Ｗに切削工具１０の切削インサート１６を接触させて、被削材Ｗを切削する工程のことである。第３工程とは、切削された被削材Ｗから切削工具１０を離す工程のことである。被削材Ｗの材質としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼、合金鋼、鋳鉄、又は非鉄金属等が挙げられる。そして、実施形態に係る切削加工物の製造方法の具体的な内容は、次の通りである。
　まず、切削工具１０を刃物台１２に取付けると共に、被削材Ｗを旋盤のチャックに装着する。次に、図１４に示す例のように、チャックを回転させて、被削材Ｗをその軸心Ｓ周りに回転させる（第１工程）。そして、図１５に示す例のように、切削工具１０を矢印Ｄ１方向へ移動させることにより、被削材Ｗに近づけて、回転している被削材Ｗに切削インサート１６を接触させ、被削材Ｗを切削する（第２工程）。これにより、被削材Ｗに加工面Ｗｆを形成することができる。
　その後、図１６に示す例のように、切削工具１０を矢印Ｄ２方向へ移動させることにより、切削工具１０を被削材Ｗから離す（第３工程）。これにより、被削材Ｗの切削加工が終了し、切削加工済みの被削材Ｗである切削加工物Ｍを製造することができる。切削工具１０が前述した理由から優れた切削能力を備えているので、加工精度に優れた切削加工物Ｍを製造することができる。
　切削加工を継続する場合には、被削材Ｗを回転させた状態で、被削材Ｗの異なる箇所への切削インサート１６の接触を繰り返せばよい。本開示の実施形態では、切削工具１０を被削材Ｗに近づけているが、切削工具１０と被削材Ｗとが相対的に近づけばよいため、被削材Ｗを切削工具１０に近づけてもよい。この点、切削工具１０を被削材Ｗから離す場合も同じように行う。
　一実施形態において、（１）切削工具は、先端から後端に向かって延びた棒形状であって、前記先端の側に位置する先端面と、前記先端面から前記後端に向かって延びた上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面と前記下面との間に位置し、前記先端面から前記後端に向かって延びた第１側面と、前記第１側面の反対側に位置する第２側面と、前記先端面、前記上面、及び前記第１側面に開口するポケットと、を有するホルダと、前記ポケットに位置し、切刃を有する切削インサートと、前記先端の側において前記ホルダの外表面に位置し、前記ホルダの物理量を検出するセンサと、前記センサに電気的に接続され、前記センサ側から前記後端に向かって延びた配線部材と、を備え、前記ホルダは、前記下面及び前記第２側面の両方に開口し、前記先端の側から前記後端に向かって延びた溝を更に有し、前記配線部材は、前記溝内に位置する。
　（２）前記（１）の切削工具において、前記配線部材は、前記センサに電気的に接続され、前記センサ側から前記後端に向かって延びた配線導体と、前記溝内に位置し、前記先端の側から前記後端に向かって延び、前記配線導体を保持する筒形状の保持部材と、を有してもよい。
　（３）前記（２）の切削工具において、前記保持部材は、前記下面の側に位置する第１端面と、前記第２側面の側に位置する第２端面と、を有し、前記上面から前記第１端面までの距離は、前記上面から前記下面までの距離以下であり、前記第１側面から前記第２端面までの距離は、前記第１側面から前記第２側面までの距離以下であってもよい。
　（４）前記（３）の切削工具において、前記溝は、前記第２側面に繋がる第１座面と、前記下面に繋がる第２座面と、を有し、前記保持部材は、前記第１端面の反対側に位置し、前記第１座面に当接する第１当接面と、前記第２端面の反対側に位置し、前記第２座面に当接する第２当接面と、を更に有してもよい。
　（５）前記（４）の切削工具において、前記第１当接面及び前記第１座面は、それぞれ、前記第２側面から離れるにしたがって前記下面から遠ざかるように前記下面に平行な仮想平面に対して傾斜してもよい。
　（６）前記（４）の切削工具において、前記第２当接面及び前記第２座面は、それぞれ、前記下面から離れるにしたがって前記第２側面から遠ざかるように前記下面に直交する仮想平面に対して傾斜してもよい。
　（７）前記（４）から（６）のいずれかの切削工具において、前記第１座面及び前記第２座面は、それぞれ平面であり、前記溝は、前記第１座面と前記第２座面との間に位置する凹曲面形状の接続面を更に有してもよい。
　（８）前記（７）の切削工具において、前記配線部材は、前記接続面から離れてもよい。
　（９）前記（１）から（８）のいずれかの切削工具において、前記ホルダの長手方向に直交する断面において、前記第２側面に平行な方向における前記溝の幅は、前記下面に平行な方向における前記溝の幅よりも大きくてもよい。
　（１０）前記（１）から（９）のいずれかの切削工具において、前記溝は、前記ポケットよりも前記後端の近くに位置してもよい。
　（１１）前記（１）から（１０）のいずれかの切削工具において、前記溝は、前記ポケットよりも前記第２側面の近くに位置してもよい。
　（１２）前記（１）から（１１）のいずれかの切削工具において、前記ホルダは、前記先端面の反対側に位置する後端面を更に有し、前記溝は、前記後端面に対して開口してもよい。
　（１３）切削加工物の製造方法は、被削材を回転させる工程と、回転している前記被削材に前記（１）から（１２）のいずれかの切削工具を接触させ、前記被削材を切削する工程と、切削された前記被削材から前記切削工具を離す工程と、を備える。
　以上、本開示に係る発明について、諸図面および実施形態に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は前述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。
　１０　切削工具
　１２　刃物台
　１２ａ　載置面
　１２ｂ　内壁面
　１２ｃ　固定ネジ
　１４　ホルダ
　１４ａ　先端
　１４ｂ　後端
　１４ｍ　本体部
　１６　切削インサート
　１８　クランプ
　２０　クランプネジ
　２２　先端面
　２４　後端面
　２６　上面
　２８　下面
　３０　第１側面
　３２　第２側面
　３４　ポケット
　３６　第１インサート面
　３８　第２インサート面
　４０　インサート側面
　４２　切刃
　４４　貫通穴
　４６　センサユニット
　４８　ユニットベース
　４８ａ　第１部位
　４８ｂ　第２部位
　５０　第１凹部
　５２　第２凹部
　５４　第３凹部
　５６　第１センサ
　５８　第２センサ
　６０　第３センサ
　６２　配線部材
　６４　溝
　６６　第１座面
　６８　第２座面
　７０　配線導体
　７２　保持部材
　７４　第１端面
　７６　第２端面
　７８　第１当接面
　８０　第２当接面
　８２　接続面

Claims (13)

  1. 　先端から後端に向かって延びた棒形状であって、
    　　前記先端の側に位置する先端面と、
    　　前記先端面から前記後端に向かって延びた上面と、
    　　前記上面の反対側に位置する下面と、
    　　前記上面と前記下面との間に位置し、前記先端面から前記後端に向かって延びた第１側面と、
    　　前記第１側面の反対側に位置する第２側面と、
    　　前記先端面、前記上面、及び前記第１側面に開口するポケットと、
    　を有するホルダと、
    　前記ポケットに位置し、切刃を有する切削インサートと、
    　前記先端の側において前記ホルダの外表面に位置し、前記ホルダの物理量を検出するセンサと、
    　前記センサに電気的に接続され、前記センサ側から前記後端に向かって延びた配線部材と、を備え、
    　前記ホルダは、前記下面及び前記第２側面の両方に開口し、前記先端の側から前記後端に向かって延びた溝を更に有し、
    　前記配線部材は、前記溝内に位置する、切削工具。
  2. 　前記配線部材は、
    　　前記センサに電気的に接続され、前記センサ側から前記後端に向かって延びた配線導体と、
    　　前記溝内に位置し、前記先端の側から前記後端に向かって延び、前記配線導体を保持する筒形状の保持部材と、を有する、請求項１に記載の切削工具。
  3. 　前記保持部材は、
    　　前記下面の側に位置する第１端面と、
    　　前記第２側面の側に位置する第２端面と、を有し、
    　前記上面から前記第１端面までの距離は、前記上面から前記下面までの距離以下であり、
    　前記第１側面から前記第２端面までの距離は、前記第１側面から前記第２側面までの距離以下である、請求項２に記載の切削工具。
  4. 　前記溝は、
    　　前記第２側面に繋がる第１座面と、
    　　前記下面に繋がる第２座面と、を有し、
    　前記保持部材は、
    　　前記第１端面の反対側に位置し、前記第１座面に当接する第１当接面と、
    　　前記第２端面の反対側に位置し、前記第２座面に当接する第２当接面と、を更に有する、請求項３に記載の切削工具。
  5. 　前記第１当接面及び前記第１座面は、それぞれ、前記第２側面から離れるにしたがって前記下面から遠ざかるように前記下面に平行な仮想平面に対して傾斜している、請求項４に記載の切削工具。
  6. 　前記第２当接面及び前記第２座面は、それぞれ、前記下面から離れるにしたがって前記第２側面から遠ざかるように前記下面に直交する仮想平面に対して傾斜している、請求項４に記載の切削工具。
  7. 　前記第１座面及び前記第２座面は、それぞれ平面であり、
    　前記溝は、前記第１座面と前記第２座面との間に位置する凹曲面形状の接続面を更に有している、請求項４から６のいずれか１項に記載の切削工具。
  8. 　前記配線部材は、前記接続面から離れている、請求項７に記載の切削工具。
  9. 　前記ホルダの長手方向に直交する断面において、
    　前記第２側面に平行な方向における前記溝の幅は、前記下面に平行な方向における前記溝の幅よりも大きい、請求項１から８のいずれか１項に記載の切削工具。
  10. 　前記溝は、前記ポケットよりも前記後端の近くに位置する、請求項１から９のいずれか１項に記載の切削工具。
  11. 　前記溝は、前記ポケットよりも前記第２側面の近くに位置する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の切削工具。
  12. 　前記ホルダは、前記先端面の反対側に位置する後端面を更に有し、
    　前記溝は、前記後端面に対して開口している、請求項１から１１のいずれか１項に記載の切削工具。
  13. 　被削材を回転させる工程と、
    　回転している前記被削材に請求項１から１２のいずれか１項に記載の切削工具を接触させ、前記被削材を切削する工程と、
    　切削された前記被削材から前記切削工具を離す工程と、を備える、切削加工物の製造方法。
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