JP6950856B2 - Cutting tools, cutting systems, processing methods and processing programs - Google Patents

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Description

本開示は、切削工具、切削システム、処理方法および処理プログラムに関する。
この出願は、２０１９年９月９日に出願された日本出願特願２０１９−１６３６９９号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。The present disclosure relates to cutting tools, cutting systems, processing methods and processing programs.
This application claims priority on the basis of Japanese Application Japanese Patent Application No. 2019-1636999 filed on September 9, 2019, and incorporates all of its disclosures herein.

特許文献１（特表２００９−５４２４４６号公報）には、以下のようなシステムが開示されている。すなわち、容器（１）を有し、ツール・ホルダ（２０）に部品を収容するシステムであって、前記ツール・ホルダ（２０）は第１の端部（２１）及び第２の端部（２２）を有し、前記ツール・ホルダ（２０）の前記第１の端部（２１）が工作機械に固定されるようになされ、前記第２の端部（２２）が刃先を取り付けるようになされ、前記ツール・ホルダ（２０）が空洞壁によって囲まれる内部の空洞（２３）を備え、前記空洞（２３）が前記容器（１）を収容し、前記容器が少なくとも中央の部分（２）及び末端の部分（３、４）を備え、前記末端の部分（３、４）が前記中央の部分（２）に連結されるとともに、前記末端の部分の少なくともいずれか一方が蓋を形成して解放可能に前記中央の部分に連結され、前記中央の部分（２）が、前記ツール・ホルダ（２０）の中の前記空洞壁と接触するようになされた少なくとも１つの接触領域（５）、及び、冷却媒体と接触するようになされた少なくとも１つの間隙領域（６）を有する外面を備え、前記空洞（２３）の一方の端部が冷却媒体用の供給部に連結するようになされ、前記空洞（２３）のもう一方の端部が冷却媒体用の出口に連結され、前記空洞（２３）が前記容器（１）を装着するための開口（２５）を有し、前記冷却媒体を送るための少なくとも１つの間隙が前記容器（１）と前記空洞壁の間に形成され、前記容器（１）が前記部品を収容するようになっていることを特徴とするものである。 Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-542446) discloses the following system. That is, it is a system having a container (1) and accommodating parts in a tool holder (20), wherein the tool holder (20) has a first end portion (21) and a second end portion (22). ), The first end (21) of the tool holder (20) is fixed to the machine tool, and the second end (22) is adapted to attach the cutting edge. The tool holder (20) comprises an internal cavity (23) surrounded by a cavity wall, the cavity (23) containing the container (1), and the container at least in the central portion (2) and at the ends. A portion (3, 4) is provided, the terminal portion (3, 4) is connected to the central portion (2), and at least one of the terminal portions forms a lid and can be released. At least one contact area (5) connected to the central portion so that the central portion (2) is in contact with the cavity wall in the tool holder (20), and a cooling medium. It comprises an outer surface having at least one gap region (6) made in contact with the cavity (23) so that one end of the cavity (23) is connected to a supply for the cooling medium. The other end is connected to an outlet for the cooling medium, the cavity (23) has an opening (25) for mounting the container (1), and at least one for feeding the cooling medium. A gap is formed between the container (1) and the cavity wall so that the container (1) accommodates the parts.

特表２００９−５４２４４６号公報Special Table 2009-542446

本開示の切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、前記複数のセンサは、加速度センサであり、前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられる。 The cutting tool of the present disclosure includes a shaft portion and a plurality of sensors attached to the shaft portion, the plurality of sensors are acceleration sensors, and the plurality of sensors are positioned at positions of the shaft portion of the shaft portion. It is attached to the shaft portion so as to be different in at least one of the direction and the radial direction of the shaft portion.

本開示の切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、前記複数のセンサ各々の計測範囲は異なり、前記複数のセンサ各々の感度は異なり、前記複数のセンサ各々の計測対象は同じ種類の物理量である。 The cutting tool of the present disclosure includes a shaft portion and a plurality of sensors attached to the shaft portion, the measurement range of each of the plurality of sensors is different, the sensitivity of each of the plurality of sensors is different, and each of the plurality of sensors is different. The measurement target of is the same type of physical quantity.

本開示の切削システムは、切削工具と、管理装置とを備え、前記切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサと、前記シャフト部に取り付けられた無線通信装置とを備え、前記複数のセンサは、加速度センサであり、前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、前記無線通信装置は、前記各センサの計測結果を示すセンサ情報を送信し、前記管理装置は、前記切削工具から前記センサ情報を受信する。 The cutting system of the present disclosure includes a cutting tool and a management device, and the cutting tool includes a shaft portion, a plurality of sensors attached to the shaft portion, and a wireless communication device attached to the shaft portion. The plurality of sensors are acceleration sensors, and the plurality of sensors are attached to the shaft portion so that their respective positions differ in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion. The wireless communication device transmits sensor information indicating the measurement result of each sensor, and the management device receives the sensor information from the cutting tool.

本開示の処理方法は、切削工具を管理する管理装置における処理方法であって、前記切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、前記複数のセンサは、加速度センサであり、前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、前記処理方法は、工作機械に取り付けられた前記切削工具により切削対象物の切削が行われた際に、前記複数のセンサの計測結果を記憶部に書き込むステップと、前記記憶部に書き込まれた前記複数のセンサの計測結果を処理するステップとを含む。 The processing method of the present disclosure is a processing method in a management device that manages a cutting tool, wherein the cutting tool includes a shaft portion and a plurality of sensors attached to the shaft portion, and the plurality of sensors accelerate. The plurality of sensors are sensors, and the plurality of sensors are attached to the shaft portion so that their respective positions are different in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion, and the processing method is a machine tool. When the cutting tool attached to the cutting tool cuts the object to be cut, the step of writing the measurement results of the plurality of sensors to the storage unit and the measurement results of the plurality of sensors written to the storage unit are described. Includes steps to process.

本開示の処理プログラムは、切削工具を管理する管理装置において用いられる処理プログラムであって、前記切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、前記複数のセンサは、加速度センサであり、前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、コンピュータを、工作機械に取り付けられた前記切削工具により切削対象物の切削が行われた際に、前記複数のセンサの計測結果を記憶部に書き込む保存処理部と、前記保存処理部によって書き込まれた前記複数のセンサの計測結果を処理する制御部、として機能させるためのプログラムである、 The processing program of the present disclosure is a processing program used in a management device that manages a cutting tool, and the cutting tool includes a shaft portion and a plurality of sensors attached to the shaft portion, and the plurality of sensors include the shaft portion. , Acceleration sensors, the plurality of sensors are attached to the shaft portion so that their respective positions differ in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion, and the computer is mounted on the machine tool. When the cutting tool attached to the cutting tool cuts the object to be cut, the storage processing unit that writes the measurement results of the plurality of sensors to the storage unit, and the plurality of sensors written by the storage processing unit. It is a program to function as a control unit that processes measurement results.

図１は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a configuration of a cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図２は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す矢視図である。FIG. 2 is an arrow view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図３は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図４は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図５は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す矢視図である。FIG. 5 is an arrow view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図６は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す矢視図である。FIG. 6 is an arrow view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図７は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具を模式的に示す側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing a cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図８は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具についてシミュレーションを行った結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the results of simulating the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図９は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における加速度センサの特性を示す表である。FIG. 9 is a table showing the characteristics of the acceleration sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図１０は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における加速度センサの特性を示す表である。FIG. 10 is a table showing the characteristics of the acceleration sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図１１は、本開示の第１の実施の形態に係る切削システムの構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a cutting system according to the first embodiment of the present disclosure. 図１２は、本開示の第１の実施の形態に係る切削システムにおける管理装置の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a management device in the cutting system according to the first embodiment of the present disclosure. 図１３は、本開示の第１の実施の形態に係る処理方法の手順を定めたフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart defining the procedure of the processing method according to the first embodiment of the present disclosure. 図１４は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における加速度センサの取り付けの例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of mounting an acceleration sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図１５は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における加速度センサの取り付けの例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of mounting an acceleration sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図１６は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成の他の例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing another example of the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図１７は、本開示の第１の実施の形態に係る切削システムの変形例１を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a modified example 1 of the cutting system according to the first embodiment of the present disclosure. 図１８は、本開示の第１の実施の形態の変形例１に係る切削工具を模式的に示す側面図である。FIG. 18 is a side view schematically showing a cutting tool according to a modification 1 of the first embodiment of the present disclosure. 図１９は、本開示の第１の実施の形態の変形例１に係る切削工具についてシミュレーションを行った結果を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the result of simulating the cutting tool according to the first modification of the first embodiment of the present disclosure. 図２０は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における歪センサの特性を示す表である。FIG. 20 is a table showing the characteristics of the strain sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. 図２１は、本開示の第１の実施の形態の変形例２に係る切削システムを示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a cutting system according to a second modification of the first embodiment of the present disclosure. 図２２は、本開示の第２の実施の形態に係る切削システムの構成を示す側面図である。FIG. 22 is a side view showing the configuration of the cutting system according to the second embodiment of the present disclosure. 図２３は、本開示の第２の実施の形態に係る切削システムの変形例１を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a modified example 1 of the cutting system according to the second embodiment of the present disclosure.

従来、たとえばフライスカッターおよびドリルのような切削工具が開発されている。 Conventionally, cutting tools such as milling cutters and drills have been developed.

［本開示が解決しようとする課題］
切削工具にセンサを取り付けることにより、切削工具による加工の状態を示す物理量を計測することができる。このような計測を用いた優れた技術が望まれる。[Issues to be solved by this disclosure]
By attaching a sensor to the cutting tool, it is possible to measure a physical quantity indicating the state of machining by the cutting tool. An excellent technique using such measurement is desired.

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切削工具による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することが可能な切削工具、切削システム、処理方法および処理プログラムを提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and the purpose of the present disclosure is to improve the accuracy of measurement and expand the measurement range when measuring the state of machining with a cutting tool. , Cutting systems, processing methods and processing programs.

［本開示の効果］
本開示によれば、切削工具による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。[Effect of the present disclosure]
According to the present disclosure, when measuring the state of machining with a cutting tool, it is possible to improve the accuracy of the measurement and expand the measurement range.

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。[Explanation of Embodiments of the present disclosure]
First, the contents of the embodiments of the present disclosure will be listed and described.

（１）本開示の実施の形態に係る切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、前記複数のセンサは、加速度センサであり、前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられる。 (1) The cutting tool according to the embodiment of the present disclosure includes a shaft portion and a plurality of sensors attached to the shaft portion, the plurality of sensors are acceleration sensors, and the plurality of sensors are each. Is attached to the shaft portion so that the position of the shaft portion is different in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion.

このように、複数の加速度センサの各々の位置がシャフト部の軸方向およびシャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように各センサがシャフト部に取り付けられる構成により、シャフト部への複数のセンサの取付位置の違いに応じて、あるセンサの感度を高めるとともに他のセンサの計測範囲を拡大し、工具全体としてセンシング性能を高めることができる。したがって、切削工具による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 As described above, a plurality of acceleration sensors are attached to the shaft portion so that the positions of the plurality of acceleration sensors are different in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion. Depending on the difference in the mounting position of the sensor, the sensitivity of one sensor can be increased, the measurement range of another sensor can be expanded, and the sensing performance of the tool as a whole can be improved. Therefore, when measuring the state of machining with a cutting tool, the accuracy of the measurement can be improved and the measurement range can be expanded.

（２）好ましくは、前記複数のセンサは、計測範囲および感度が同じである。 (2) Preferably, the plurality of sensors have the same measurement range and sensitivity.

このような構成により、同一のセンサを複数準備すればよいため、切削工具の製造コストを低減することができる。 With such a configuration, it is sufficient to prepare a plurality of the same sensors, so that the manufacturing cost of the cutting tool can be reduced.

（３）本開示の実施の形態に係る切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、前記複数のセンサ各々の計測範囲は異なり、前記複数のセンサ各々の感度は異なり、前記複数のセンサ各々の計測対象は同じ種類の物理量である。 (3) The cutting tool according to the embodiment of the present disclosure includes a shaft portion and a plurality of sensors attached to the shaft portion, the measurement range of each of the plurality of sensors is different, and the sensitivity of each of the plurality of sensors is different. Is different, and the measurement target of each of the plurality of sensors is the same type of physical quantity.

このように、計測範囲および感度が異なり、かつ計測対象が同じ種類の物理量である複数のセンサがシャフト部に取り付けられる構成により、たとえば、感度が高いセンサおよび計測範囲が広いセンサを用いて、各センサの特性を活かした全体としてセンシング性能の高い切削工具を実現することができる。したがって、切削工具による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 In this way, a plurality of sensors having different measurement ranges and sensitivities and having the same type of physical quantity as the measurement target are attached to the shaft portion, for example, by using a sensor having a high sensitivity and a sensor having a wide measurement range. It is possible to realize a cutting tool with high sensing performance as a whole by taking advantage of the characteristics of the sensor. Therefore, when measuring the state of machining with a cutting tool, the accuracy of the measurement can be improved and the measurement range can be expanded.

（４）好ましくは、前記複数のセンサは、第１のセンサおよび第２のセンサを含み、前記第１のセンサの感度は、前記第２のセンサの感度より高く、前記第１のセンサの計測範囲は、前記第２のセンサの計測範囲より狭い。 (4) Preferably, the plurality of sensors include a first sensor and a second sensor, and the sensitivity of the first sensor is higher than the sensitivity of the second sensor, and the measurement of the first sensor is performed. The range is narrower than the measurement range of the second sensor.

このような構成により、第１のセンサの高い感度および第２のセンサの広い計測範囲を活かした計測を行うことができる。 With such a configuration, it is possible to perform measurement utilizing the high sensitivity of the first sensor and the wide measurement range of the second sensor.

（５）より好ましくは、前記第１のセンサの感度は、前記第２のセンサの感度の２倍以上であり、前記第２のセンサの計測範囲は、前記第１のセンサの計測範囲の２倍以上である。 (5) More preferably, the sensitivity of the first sensor is twice or more the sensitivity of the second sensor, and the measurement range of the second sensor is 2 of the measurement range of the first sensor. More than double.

このような構成により、特性差のより大きな複数のセンサを用いてより高いセンシング性能の切削工具を実現することができる。 With such a configuration, it is possible to realize a cutting tool with higher sensing performance by using a plurality of sensors having a larger characteristic difference.

（６）より好ましくは、前記複数のセンサの位置は、前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なる。 (6) More preferably, the positions of the plurality of sensors differ in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion.

このような構成により、シャフト部への各センサの取付位置の違いに応じた感度の違いおよび計測範囲の違いと、各センサ自体の計測範囲および感度の違いとを組み合わせて、計測の精度をより高めるとともに計測範囲をより拡大することができる。 With such a configuration, the difference in sensitivity and the difference in measurement range according to the difference in the mounting position of each sensor on the shaft portion and the difference in measurement range and sensitivity of each sensor itself are combined to improve the measurement accuracy. The measurement range can be expanded as well as increased.

（７）好ましくは、前記複数のセンサは、加速度センサであり、前記加速度センサの計測方向は、前記シャフト部の回転軸を法線とする平面に沿った方向であって、前記加速度センサと前記回転軸とを結ぶ直線に対して直交する方向に沿う。 (7) Preferably, the plurality of sensors are acceleration sensors, and the measurement direction of the acceleration sensors is a direction along a plane having the rotation axis of the shaft portion as a normal, and the acceleration sensor and the said. Along the direction orthogonal to the straight line connecting the rotation axis.

このような構成により、切削対象物との接触に伴う振動等の加速度を計測することができる。 With such a configuration, it is possible to measure acceleration such as vibration caused by contact with an object to be cut.

（８）より好ましくは、前記切削工具は、さらに、前記複数のセンサとは別に、歪センサ、温度センサおよび音センサのうちの少なくともいずれか１つを備える。 (8) More preferably, the cutting tool further includes at least one of a strain sensor, a temperature sensor, and a sound sensor, in addition to the plurality of sensors.

このような構成により、たとえば、シャフト部に発生する歪の異常な増大、ならびにシャフト部に異常な振動が発生した場合の摩擦熱および異音、のうちの少なくともいずれか１つを検出することができる。 With such a configuration, for example, it is possible to detect at least one of an abnormal increase in strain generated in the shaft portion and frictional heat and abnormal noise when an abnormal vibration is generated in the shaft portion. can.

（９）好ましくは、前記切削工具は、さらに、無線通信装置を備え、前記無線通信装置は、前記センサの計測結果を示すセンサ情報を送信する。 (9) Preferably, the cutting tool further includes a wireless communication device, and the wireless communication device transmits sensor information indicating a measurement result of the sensor.

このような構成により、たとえば、受信側の装置において、各センサの計測結果を用いた異常検知等の処理を行うことができる。 With such a configuration, for example, in the device on the receiving side, it is possible to perform processing such as abnormality detection using the measurement results of each sensor.

（１０）好ましくは、前記切削工具は転削工具である。 (10) Preferably, the cutting tool is a rolling tool.

このような構成により、たとえば、転削対象物の転削時に転削工具に発生する加速度の計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 With such a configuration, for example, it is possible to improve the accuracy of measuring the acceleration generated in the milling tool at the time of milling the object to be milled and to expand the measurement range.

（１１）本開示の実施の形態に係る切削システムは、上記（９）に記載の切削工具と、管理装置とを備え、前記管理装置は、前記切削工具から前記センサ情報を受信する。 (11) The cutting system according to the embodiment of the present disclosure includes the cutting tool according to (9) above and a management device, and the management device receives the sensor information from the cutting tool.

このように、複数の加速度センサの各々の位置がシャフト部の軸方向およびシャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように各センサがシャフト部に取り付けられる構成により、シャフト部への複数のセンサの取付位置の違いに応じて、あるセンサの感度を高めるとともに他のセンサの計測範囲を拡大し、工具全体としてセンシング性能を高めることができる。したがって、切削工具による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 As described above, a plurality of acceleration sensors are attached to the shaft portion so that the positions of the plurality of acceleration sensors are different in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion. Depending on the difference in the mounting position of the sensor, the sensitivity of one sensor can be increased, the measurement range of another sensor can be expanded, and the sensing performance of the tool as a whole can be improved. Therefore, when measuring the state of machining with a cutting tool, the accuracy of the measurement can be improved and the measurement range can be expanded.

（１２）本開示の実施の形態に係る処理方法は、切削工具を管理する管理装置における処理方法であって、前記切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、前記複数のセンサは、加速度センサであり、前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、前記処理方法は、工作機械に取り付けられた前記切削工具により切削対象物の切削が行われた際に、前記複数のセンサの計測結果を記憶部に書き込むステップと、前記記憶部に書き込まれた前記複数のセンサの計測結果を処理するステップとを含む。 (12) The processing method according to the embodiment of the present disclosure is a processing method in a management device that manages a cutting tool, and the cutting tool includes a shaft portion and a plurality of sensors attached to the shaft portion. The plurality of sensors are acceleration sensors, and the plurality of sensors are attached to the shaft portion so that their respective positions differ in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion. The processing method includes a step of writing the measurement results of the plurality of sensors to the storage unit and a step of writing the measurement results of the plurality of sensors to the storage unit when the cutting object attached to the machine tool cuts the object to be cut. It includes a step of processing the measurement results of the plurality of sensors.

このような方法により、シャフト部への複数のセンサの取付位置の違いに応じて、あるセンサの感度を高めるとともに他のセンサの計測範囲を拡大し、工具全体としてセンシング性能を高めることができる。したがって、切削工具による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 By such a method, the sensitivity of a certain sensor can be increased, the measurement range of another sensor can be expanded, and the sensing performance of the tool as a whole can be improved according to the difference in the mounting positions of a plurality of sensors on the shaft portion. Therefore, when measuring the state of machining with a cutting tool, the accuracy of the measurement can be improved and the measurement range can be expanded.

（１３）本開示の実施の形態に係る処理プログラムは、切削工具を管理する管理装置において用いられる処理プログラムであって、前記切削工具は、シャフト部と、前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、前記複数のセンサは、加速度センサであり、前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、コンピュータを、工作機械に取り付けられた前記切削工具により切削対象物の切削が行われた際に、前記複数のセンサの計測結果を記憶部に書き込む保存処理部と、前記保存処理部によって書き込まれた前記複数のセンサの計測結果を処理する制御部、として機能させるためのプログラムである。 (13) The processing program according to the embodiment of the present disclosure is a processing program used in a management device that manages a cutting tool, and the cutting tool includes a shaft portion and a plurality of sensors attached to the shaft portion. The plurality of sensors are acceleration sensors, and the plurality of sensors are mounted on the shaft portion so that their positions are different in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion. A storage processing unit that writes the measurement results of the plurality of sensors to a storage unit and a storage processing unit that writes the measurement results of the plurality of sensors to the storage unit when the object to be cut is cut by the cutting tool that is attached and attached to the machine tool. This is a program for functioning as a control unit that processes the written measurement results of the plurality of sensors.

このような構成により、シャフト部への複数のセンサの取付位置の違いに応じて、あるセンサの感度を高めるとともに他のセンサの計測範囲を拡大し、工具全体としてセンシング性能を高めることができる。したがって、切削工具による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 With such a configuration, the sensitivity of a certain sensor can be increased, the measurement range of another sensor can be expanded, and the sensing performance of the tool as a whole can be improved according to the difference in the mounting positions of a plurality of sensors on the shaft portion. Therefore, when measuring the state of machining with a cutting tool, the accuracy of the measurement can be improved and the measurement range can be expanded.

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. In addition, at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.

＜第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す側面図である。<First Embodiment>
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure.

切削工具１０１は、たとえば、フライス盤等において使用される切削工具であり、具体的には、たとえば、エンドミルである。切削工具１０１は、金属等からなる切削対象物を切削するために使用される。切削工具１０１は、アーバ等の工具ホルダ２１０に保持された状態で使用される。 The cutting tool 101 is, for example, a cutting tool used in a milling machine or the like, and specifically, for example, an end mill. The cutting tool 101 is used for cutting an object to be cut made of metal or the like. The cutting tool 101 is used in a state of being held by a tool holder 210 such as an arbor.

工具ホルダ２１０は、工具ホルダ２１０に回転力を与える柱状の主軸２２０に取り付けられる。工具ホルダ２１０は、主軸２２０の延長線上に配置される柱状の部材である。具体的には、工具ホルダ２１０の上端部が、主軸２２０に保持される。また、工具ホルダ２１０の下端部が、切削工具１０１を保持する。 The tool holder 210 is attached to a columnar spindle 220 that gives a rotational force to the tool holder 210. The tool holder 210 is a columnar member arranged on an extension line of the spindle 220. Specifically, the upper end of the tool holder 210 is held by the spindle 220. Further, the lower end portion of the tool holder 210 holds the cutting tool 101.

図１を参照して、切削工具１０１は、シャフト部１１と、刃取付部１２と、図示しない刃部と、複数の加速度センサ１４と、位置変更部５０とを備える。シャフト部１１の上部は、シャンク１１１を構成し、工具ホルダ２１０に保持される。なお、切削工具１０１は、刃部を備えない構成であってもよい。また、刃部は、刃取付部１２に一体に固定されたものであってもよいし、刃取付部１２に着脱可能に取り付けられるものであってもよい。以下、一例として、加速度センサ１４の数が２つである場合について説明する。 With reference to FIG. 1, the cutting tool 101 includes a shaft portion 11, a blade mounting portion 12, a blade portion (not shown), a plurality of acceleration sensors 14, and a position changing portion 50. The upper portion of the shaft portion 11 constitutes a shank 111 and is held by the tool holder 210. The cutting tool 101 may be configured not to have a blade portion. Further, the blade portion may be integrally fixed to the blade mounting portion 12, or may be detachably attached to the blade mounting portion 12. Hereinafter, as an example, a case where the number of acceleration sensors 14 is two will be described.

図１に示す例では、シャフト部１１と刃取付部１２との境界を二点鎖線４１により示している。 In the example shown in FIG. 1, the boundary between the shaft portion 11 and the blade mounting portion 12 is indicated by the alternate long and short dash line 41.

シャフト部１１は、後述する拡径部１５を除き、シャフト部１１の中心軸１７に垂直な断面において、円形または多角形の周面を持つ棒形状である。シャフト部１１の基材は、たとえば、切削工具用の超硬合金または金型用鋼により構成されている。 The shaft portion 11 has a rod shape having a circular or polygonal peripheral surface in a cross section perpendicular to the central axis 17 of the shaft portion 11, except for the enlarged diameter portion 15 described later. The base material of the shaft portion 11 is made of, for example, cemented carbide for cutting tools or steel for dies.

図２は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す矢視図である。詳細には、図２は、図１におけるＡ方向から見た矢視図である。図３は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す図である。詳細には、図３は、図１におけるＢ方向から見た矢視図である。 FIG. 2 is an arrow view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. In detail, FIG. 2 is an arrow view seen from the direction A in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 3 is an arrow view seen from the B direction in FIG.

図２を参照して、各加速度センサ１４は、たとえば、一方向の加速度を計測する、いわゆる一軸の加速度センサである。各加速度センサ１４の計測方向１４１は、たとえば、切削工具１０１による切削に伴う振動が発生する方向である。すなわち、各加速度センサ１４は、切削工具１０１による切削に伴う振動の加速度を計測することができる。 With reference to FIG. 2, each acceleration sensor 14 is, for example, a so-called uniaxial acceleration sensor that measures acceleration in one direction. The measurement direction 141 of each acceleration sensor 14 is, for example, the direction in which vibration is generated due to cutting by the cutting tool 101. That is, each acceleration sensor 14 can measure the acceleration of vibration accompanying cutting by the cutting tool 101.

具体的には、各加速度センサ１４の計測方向１４１は、シャフト部１１の回転軸である中心軸１７を法線とする平面１８に沿った方向であって、加速度センサ１４と中心軸１７とを結ぶ直線１４３に対して直交する方向に沿う。 Specifically, the measurement direction 141 of each acceleration sensor 14 is a direction along a plane 18 having a central axis 17 which is a rotation axis of the shaft portion 11 as a normal line, and the acceleration sensor 14 and the central axis 17 are connected to each other. Along the direction orthogonal to the connecting straight line 143.

各加速度センサ１４は、加速度の計測可能な範囲（以下、加速度の計測範囲とも称する）、および感度すなわち分解能が同じである。具体的には、各加速度センサ１４は、計測方向１４１の加速度の計測範囲が同じである。また、各加速度センサ１４は、計測方向１４１の加速度の分解能が同じである。 Each acceleration sensor 14 has the same measurable range of acceleration (hereinafter, also referred to as measurement range of acceleration) and sensitivity, that is, resolution. Specifically, each acceleration sensor 14 has the same measurement range of acceleration in the measurement direction 141. Further, each acceleration sensor 14 has the same acceleration resolution in the measurement direction 141.

なお、各加速度センサ１４は、遠心加速度を計測してもよい。この場合、各加速度センサ１４の計測方向は、たとえば、シャフト部１１の中心軸１７と加速度センサ１４とを結ぶ方向（以下、遠心方向とも称する）に沿う。 Each acceleration sensor 14 may measure centrifugal acceleration. In this case, the measurement direction of each acceleration sensor 14 is, for example, along the direction connecting the central axis 17 of the shaft portion 11 and the acceleration sensor 14 (hereinafter, also referred to as a centrifugal direction).

また、この場合、各加速度センサ１４は、遠心加速度の計測可能な範囲（以下、遠心加速度の計測範囲とも称する）および感度が同じである。具体的には、各加速度センサ１４は、遠心方向における遠心加速度の計測範囲が同じである。また、各加速度センサ１４は、遠心方向における遠心加速度の分解能が同じである。 Further, in this case, each acceleration sensor 14 has the same measurable range of centrifugal acceleration (hereinafter, also referred to as measurement range of centrifugal acceleration) and sensitivity. Specifically, each acceleration sensor 14 has the same measurement range of centrifugal acceleration in the centrifugal direction. Further, each acceleration sensor 14 has the same resolution of centrifugal acceleration in the centrifugal direction.

また、各加速度センサ１４は、たとえば、三方向の加速度を計測する、いわゆる三軸の加速度センサであってもよい。また、加速度センサ１４の代わりに、他の種類のセンサがシャフト部１１に取り付けられてもよい。 Further, each acceleration sensor 14 may be, for example, a so-called three-axis acceleration sensor that measures acceleration in three directions. Further, instead of the acceleration sensor 14, another type of sensor may be attached to the shaft portion 11.

図１〜図３を参照して、シャフト部１１は、シャフト部１１のうちの他の部位よりも径が太く、加速度センサ１４を取り付け可能な拡径部１５を含む。 With reference to FIGS. 1 to 3, the shaft portion 11 includes a diameter-expanded portion 15 having a diameter larger than that of other portions of the shaft portion 11 and to which the acceleration sensor 14 can be attached.

詳細には、シャフト部１１は、切削工具１０１の軸方向、具体的には長手方向である方向Ｘに沿った一部の領域に、方向Ｘに対して直交する方向である径方向Ｙにおいてシャフト部１１の径を拡大する拡径部１５を含む。 Specifically, the shaft portion 11 is a shaft in a radial direction Y, which is a direction orthogonal to the direction X, in a part of a region along the axial direction of the cutting tool 101, specifically, the longitudinal direction X. Includes a diameter-expanded portion 15 that enlarges the diameter of the portion 11.

具体的には、拡径部１５の径は、シャフト部１１における拡径部１５以外の部位の径よりも大きい。換言すれば、拡径部１５は、シャフト部１１における拡径部１５以外の部位よりも太い。 Specifically, the diameter of the enlarged diameter portion 15 is larger than the diameter of the portion of the shaft portion 11 other than the enlarged diameter portion 15. In other words, the diameter-expanded portion 15 is thicker than the portion of the shaft portion 11 other than the diameter-expanded portion 15.

切削工具１０１の方向Ｘは、シャフト部１１の中心軸１７に沿っている。たとえば、切削工具１０１の方向Ｘおよびシャフト部１１の中心軸１７は、互いに平行である。 The direction X of the cutting tool 101 is along the central axis 17 of the shaft portion 11. For example, the direction X of the cutting tool 101 and the central axis 17 of the shaft portion 11 are parallel to each other.

拡径部１５は、円柱状に形成されている。図１〜図３に示す例では、拡径部１５は、円柱の一部が除去された形状である。本明細書においては、円柱だけでなく、円柱の一部が除去された形状についても円柱状と称する。具体的には、拡径部１５は、円柱内におけるシャフト部１１の中心軸１７に対して平行でかつ平坦な表面５５を有する。拡径部１５は、表面５５に対して中心軸１７の反対側の部分が円柱から除去された形状である。なお、拡径部１５の径は、中心軸１７方向視で、中心軸１７を通り、拡径部１５の周面上に両端がある線分のうち最大のものを言う。図１〜図３に示す例では、拡径部１５の径は、円柱の一部が除去される前の当該円柱の直径に相当する。 The enlarged diameter portion 15 is formed in a columnar shape. In the example shown in FIGS. 1 to 3, the enlarged diameter portion 15 has a shape in which a part of the cylinder is removed. In the present specification, not only a cylinder but also a shape in which a part of the cylinder is removed is referred to as a cylinder. Specifically, the enlarged diameter portion 15 has a flat surface 55 parallel to the central axis 17 of the shaft portion 11 in the cylinder. The enlarged diameter portion 15 has a shape in which the portion opposite to the central axis 17 with respect to the surface 55 is removed from the cylinder. The diameter of the enlarged diameter portion 15 is the largest of the line segments that pass through the central axis 17 and have both ends on the peripheral surface of the enlarged diameter portion 15 in the direction of the central axis 17. In the example shown in FIGS. 1 to 3, the diameter of the enlarged diameter portion 15 corresponds to the diameter of the cylinder before a part of the cylinder is removed.

また、拡径部１５は、表面５５の一部において開口し、かつ中心軸１７側に凹む凹部１６を有する。凹部１６は、長方形状に開口している。凹部１６の底面１６１は、表面５５に対して平行な平面である。底面１６１は、中心軸１７に沿って延びるように長方形状に形成されている。表面５５には、複数のねじ穴５７が形成されている。 Further, the diameter-expanded portion 15 has a recess 16 that is open at a part of the surface 55 and is recessed toward the central axis 17. The recess 16 is open in a rectangular shape. The bottom surface 161 of the recess 16 is a plane parallel to the surface 55. The bottom surface 161 is formed in a rectangular shape so as to extend along the central axis 17. A plurality of screw holes 57 are formed on the surface 55.

なお、図１〜図３に示す例では、拡径部１５は１つの表面５５を有しているが、これに限定されるものではない。たとえば、拡径部１５は、中心軸１７に対して互いに反対側に位置する２つの表面５５を有する構成であってもよい。このような構成により、拡径部１５のバランスがよくなるため、切削工具１０１の回転時に異常な振動が発生することを防止することができる。 In the examples shown in FIGS. 1 to 3, the diameter-expanded portion 15 has one surface 55, but the diameter-enlarged portion 15 is not limited to this. For example, the diameter-expanded portion 15 may have two surfaces 55 located on opposite sides of the central axis 17. With such a configuration, the balance of the enlarged diameter portion 15 is improved, so that it is possible to prevent abnormal vibration from being generated when the cutting tool 101 is rotated.

位置変更部５０は、シャフト部１１における各加速度センサ１４の取り付け位置を変更可能である。 The position changing portion 50 can change the mounting position of each acceleration sensor 14 on the shaft portion 11.

具体的には、たとえば、位置変更部５０は、シャフト部１１の軸方向、すなわち、中心軸１７に沿った方向に加速度センサ１４の位置を変更することが可能である。 Specifically, for example, the position changing portion 50 can change the position of the acceleration sensor 14 in the axial direction of the shaft portion 11, that is, in the direction along the central axis 17.

図１〜図３に示す例では、方向Ｘに沿って並ぶセンサ位置Ａ１、センサ位置Ａ２、センサ位置Ａ３、およびセンサ位置Ａ４が、加速度センサ１４を取り付けることが可能な４つの位置となっている。センサ位置Ａ１、センサ位置Ａ２、センサ位置Ａ３、およびセンサ位置Ａ４は、刃取付部１２に近い側から遠い側へこの順に並んでいる。 In the example shown in FIGS. 1 to 3, the sensor position A1, the sensor position A2, the sensor position A3, and the sensor position A4 arranged along the direction X are four positions where the acceleration sensor 14 can be attached. .. The sensor position A1, the sensor position A2, the sensor position A3, and the sensor position A4 are arranged in this order from the side closer to the blade mounting portion 12 to the side farther from the blade mounting portion 12.

位置変更部５０は、センサ位置Ａ１からセンサ位置Ａ４の範囲において、加速度センサ１４の位置を変更できるように構成されている。 The position changing unit 50 is configured so that the position of the acceleration sensor 14 can be changed in the range from the sensor position A1 to the sensor position A4.

具体的には、位置変更部５０は、加速度センサ１４を支持する台座部５１と、凹部１６の底面１６１に形成された複数のねじ穴５３と、ねじ穴５３と螺合する複数の雄ねじ部材５４とを含む。ねじ穴５３の数は、たとえば１０個である。雄ねじ部材５４の数は、１つの加速度センサ１４ごとに４つである。したがって、雄ねじ部材５４の数は、加速度センサ１４の数が２つである場合には８個である。 Specifically, the position changing portion 50 includes a pedestal portion 51 that supports the acceleration sensor 14, a plurality of screw holes 53 formed on the bottom surface 161 of the recess 16, and a plurality of male screw members 54 that are screwed into the screw holes 53. And include. The number of screw holes 53 is, for example, 10. The number of male screw members 54 is four for each acceleration sensor 14. Therefore, the number of male screw members 54 is eight when the number of acceleration sensors 14 is two.

台座部５１は、板状の部材である。台座部５１には、雄ねじ部材５４の脚部を挿通可能な、図示しない複数の貫通孔が形成される。台座部５１には、たとえば４つの貫通孔が形成される。 The pedestal portion 51 is a plate-shaped member. The pedestal portion 51 is formed with a plurality of through holes (not shown) through which the legs of the male screw member 54 can be inserted. For example, four through holes are formed in the pedestal portion 51.

ねじ穴５３は、方向Ｘに沿った２つの列において、それぞれ、４つずつ形成されている。各列において、刃取付部１２に近い側から１つ目のねじ穴５３と２つ目のねじ穴５３とが、センサ位置Ａ１に加速度センサ１４を取り付けるために用いられる。 Four screw holes 53 are formed in each of the two rows along the direction X. In each row, the first screw hole 53 and the second screw hole 53 from the side closer to the blade mounting portion 12 are used to mount the acceleration sensor 14 at the sensor position A1.

また、各列において、刃取付部１２に近い側から２つ目のねじ穴５３と３つ目のねじ穴５３とが、センサ位置Ａ２に加速度センサ１４を取り付けるために用いられる。 Further, in each row, the second screw hole 53 and the third screw hole 53 from the side closer to the blade mounting portion 12 are used to mount the acceleration sensor 14 at the sensor position A2.

また、各列において、刃取付部１２に近い側から３つ目のねじ穴５３と４つ目のねじ穴５３とが、センサ位置Ａ３に加速度センサ１４を取り付けるために用いられる。 Further, in each row, the third screw hole 53 and the fourth screw hole 53 from the side closer to the blade mounting portion 12 are used to mount the acceleration sensor 14 at the sensor position A3.

また、各列において、刃取付部１２に近い側から４つ目のねじ穴５３と５つ目のねじ穴５３とが、センサ位置Ａ４に加速度センサ１４を取り付けるために用いられる。 Further, in each row, the fourth screw hole 53 and the fifth screw hole 53 from the side closer to the blade mounting portion 12 are used to mount the acceleration sensor 14 at the sensor position A4.

たとえば、センサ位置Ａ１に加速度センサ１４を取り付ける場合には、方向Ｘに沿った各列における、刃取付部１２に近い側から１つ目のねじ穴５３および２つ目のねじ穴５３に、台座部５１の４つの貫通孔を位置合わせした状態において、４つの雄ねじ部材５４と４つのねじ穴５３とを螺合することにより、センサ位置Ａ１に加速度センサ１４が取り付けられる。 For example, when the acceleration sensor 14 is mounted at the sensor position A1, the pedestal is placed in the first screw hole 53 and the second screw hole 53 from the side closer to the blade mounting portion 12 in each row along the direction X. The acceleration sensor 14 is attached to the sensor position A1 by screwing the four male screw members 54 and the four screw holes 53 in a state where the four through holes of the portion 51 are aligned.

そして、加速度センサ１４の取付位置を、センサ位置Ａ１からセンサ位置Ａ２へ移動させる場合には、方向Ｘに沿った各列における、４つの雄ねじ部材５４と４つのねじ穴５３との螺合を解除した後、刃取付部１２に近い側から２つ目のねじ穴５３および３つ目のねじ穴５３に、台座部５１の４つの貫通孔を位置合わせした状態において、４つの雄ねじ部材５４と４つのねじ穴５３とを螺合することにより、センサ位置Ａ２に加速度センサ１４が取り付けられる。 Then, when the mounting position of the acceleration sensor 14 is moved from the sensor position A1 to the sensor position A2, the four male screw members 54 and the four screw holes 53 in each row along the direction X are unscrewed. After that, the four male screw members 54 and 4 are aligned with the four through holes of the pedestal portion 51 in the second screw hole 53 and the third screw hole 53 from the side closer to the blade mounting portion 12. By screwing the two screw holes 53, the acceleration sensor 14 is attached to the sensor position A2.

図１に示す例では、２つの加速度センサ１４が、センサ位置Ａ１〜センサ位置Ａ４のうちの２つの位置に取り付けられる。具体的には、たとえば、２つの加速度センサ１４が、センサ位置Ａ１およびセンサ位置Ａ４に取り付けられる。 In the example shown in FIG. 1, two acceleration sensors 14 are attached to two positions of the sensor positions A1 to A4. Specifically, for example, two acceleration sensors 14 are attached to the sensor position A1 and the sensor position A4.

位置変更部５０は、たとえば、シャフト部１１の径方向に加速度センサ１４の位置を変更することが可能である。 The position changing portion 50 can change the position of the acceleration sensor 14 in the radial direction of the shaft portion 11, for example.

図４は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す側面図である。詳細には、図４は、位置変更部５０がシャフト部１１の径方向等に加速度センサ１４の位置を変更することが可能であることを示す図である。 FIG. 4 is a side view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. More specifically, FIG. 4 is a diagram showing that the position changing portion 50 can change the position of the acceleration sensor 14 in the radial direction of the shaft portion 11 or the like.

図５は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す矢視図である。詳細には、図５は、図４におけるＡ方向から見た矢視図である。図６は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成を示す矢視図である。詳細には、図６は、図４におけるＢ方向から見た矢視図である。 FIG. 5 is an arrow view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. In detail, FIG. 5 is an arrow view seen from the direction A in FIG. FIG. 6 is an arrow view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. In detail, FIG. 6 is an arrow view seen from the B direction in FIG.

図４〜図６を参照して、位置変更部５０は、さらに、位置変更板５６と、雄ねじ部材５８とを含む。位置変更板５６は、図１に示す拡径部１５の表面５５に固定される。位置変更板５６が表面５５に固定されることにより、拡径部１５の凹部１６が塞がれる。 With reference to FIGS. 4 to 6, the position changing portion 50 further includes a position changing plate 56 and a male screw member 58. The position change plate 56 is fixed to the surface 55 of the diameter-expanded portion 15 shown in FIG. By fixing the position changing plate 56 to the surface 55, the recess 16 of the enlarged diameter portion 15 is closed.

図４〜図６に示す位置変更板５６は、たとえば、長方形状に形成された板状部材である。位置変更板５６は、図１に示す拡径部１５の表面５５のサイズに一致したサイズを有し、かつ所定の厚みを有する。 The position changing plate 56 shown in FIGS. 4 to 6 is, for example, a plate-shaped member formed in a rectangular shape. The position changing plate 56 has a size matching the size of the surface 55 of the enlarged diameter portion 15 shown in FIG. 1 and has a predetermined thickness.

図４〜図６に示す例では、方向Ｘに沿って並ぶセンサ位置Ａ５、センサ位置Ａ６、センサ位置Ａ７、およびセンサ位置Ａ８は、位置変更板５６に対して拡径部１５の反対側の領域における、加速度センサ１４の新たな４つの取付位置となっている。センサ位置Ａ５、センサ位置Ａ６、センサ位置Ａ７、およびセンサ位置Ａ８は、刃取付部１２に近い側から遠い側へこの順に並んでいる。 In the examples shown in FIGS. 4 to 6, the sensor position A5, the sensor position A6, the sensor position A7, and the sensor position A8 arranged along the direction X are regions opposite to the enlarged diameter portion 15 with respect to the position changing plate 56. There are four new mounting positions for the acceleration sensor 14 in. The sensor position A5, the sensor position A6, the sensor position A7, and the sensor position A8 are arranged in this order from the side closer to the blade mounting portion 12 to the side farther from the blade mounting portion 12.

位置変更板５６には、図１に示す表面５５に形成された複数のねじ穴５７に対応する位置に形成された、図示しない複数の貫通孔が形成されている。図４に示す例では、当該貫通孔の数は４つである。当該貫通孔は、雄ねじ部材５８の脚部を挿通可能に形成されている。 The position change plate 56 is formed with a plurality of through holes (not shown) formed at positions corresponding to the plurality of screw holes 57 formed on the surface 55 shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, the number of the through holes is four. The through hole is formed so that the leg portion of the male screw member 58 can be inserted.

雄ねじ部材５８は、ねじ穴５７と螺合する。図４に示す例では、雄ねじ部材５８の数は４つである。 The male screw member 58 is screwed into the screw hole 57. In the example shown in FIG. 4, the number of male screw members 58 is four.

また、位置変更板５６には、複数のねじ穴６０が形成されている。雄ねじ部材５４は、ねじ穴６０と螺合する。ねじ穴６０の数は、たとえば１０個である。 Further, a plurality of screw holes 60 are formed in the position changing plate 56. The male screw member 54 is screwed into the screw hole 60. The number of screw holes 60 is, for example, 10.

各ねじ穴６０は、方向Ｘに沿った２つの列をなすように並んでいる。ねじ穴６０は、各列において、それぞれ、５つずつ形成されている。当該各列において、刃取付部１２に近い側から１つ目のねじ穴６０と２つ目のねじ穴６０とが、センサ位置Ａ５に加速度センサ１４を取り付けるために用いられる。 The screw holes 60 are arranged in two rows along the direction X. Five screw holes 60 are formed in each row. In each row, the first screw hole 60 and the second screw hole 60 from the side closer to the blade mounting portion 12 are used to mount the acceleration sensor 14 at the sensor position A5.

また、当該各列において、刃取付部１２に近い側から２つ目のねじ穴６０と３つ目のねじ穴６０とが、センサ位置Ａ６に加速度センサ１４を取り付けるために用いられる。 Further, in each row, the second screw hole 60 and the third screw hole 60 from the side closer to the blade mounting portion 12 are used to mount the acceleration sensor 14 at the sensor position A6.

また、当該各列において、刃取付部１２に近い側から３つ目のねじ穴６０と４つ目のねじ穴６０とが、センサ位置Ａ７に加速度センサ１４を取り付けるために用いられる。 Further, in each row, the third screw hole 60 and the fourth screw hole 60 from the side closer to the blade mounting portion 12 are used to mount the acceleration sensor 14 at the sensor position A7.

また、当該各列において、刃取付部１２に近い側から４つ目のねじ穴６０と５つ目のねじ穴６０とが、センサ位置Ａ８に加速度センサ１４を取り付けるために用いられる。 Further, in each row, the fourth screw hole 60 and the fifth screw hole 60 from the side closer to the blade mounting portion 12 are used to mount the acceleration sensor 14 at the sensor position A8.

たとえば、加速度センサ１４の設置位置を、センサ位置Ａ１からセンサ位置Ａ５へ移動させる場合には、まず、方向Ｘに沿った各列における、４つの雄ねじ部材５４と４つのねじ穴５３との螺合を解除する。 For example, when moving the installation position of the acceleration sensor 14 from the sensor position A1 to the sensor position A5, first, the four male screw members 54 and the four screw holes 53 are screwed in each row along the direction X. To cancel.

次に、拡径部１５の表面５５上に位置変更板５６を配置する。次に、表面５５に形成された４つのねじ穴５７と、位置変更板５６の図示しない貫通孔とを位置合わせした状態において、各ねじ穴５７と雄ねじ部材５８とを螺合することにより、表面５５に位置変更板５６を固定する。 Next, the position change plate 56 is arranged on the surface 55 of the enlarged diameter portion 15. Next, in a state where the four screw holes 57 formed on the surface 55 and the through holes (not shown) of the position changing plate 56 are aligned, each screw hole 57 and the male screw member 58 are screwed to form a surface. The position change plate 56 is fixed to 55.

次に、位置変更板５６上に台座部５１を配置する。次に、台座部５１の４つの貫通孔を位置合わせした状態において、刃取付部１２に近い側から１つ目のねじ穴６０および２つ目のねじ穴６０に、４つの雄ねじ部材５４と４つのねじ穴６０とを螺合することにより、センサ位置Ａ５に加速度センサ１４が取り付けられる。 Next, the pedestal portion 51 is arranged on the position change plate 56. Next, in a state where the four through holes of the pedestal portion 51 are aligned, the four male screw members 54 and 4 are inserted into the first screw hole 60 and the second screw hole 60 from the side closer to the blade mounting portion 12. By screwing the two screw holes 60, the acceleration sensor 14 is attached to the sensor position A5.

また、加速度センサ１４の設置位置を、センサ位置Ａ５からセンサ位置Ａ６へ移動させる場合には、方向Ｘに沿った各列における、４つの雄ねじ部材５４と４つのねじ穴６０との螺合を解除する。 Further, when the installation position of the acceleration sensor 14 is moved from the sensor position A5 to the sensor position A6, the screwing of the four male screw members 54 and the four screw holes 60 in each row along the direction X is released. do.

次に、刃取付部１２に近い側から２つ目のねじ穴６０および３つ目のねじ穴６０に、台座部５１の４つの貫通孔を位置合わせした状態において、４つの雄ねじ部材５４と４つのねじ穴６０とを螺合することにより、センサ位置Ａ６に加速度センサ１４が取り付けられる。 Next, in a state where the four through holes of the pedestal portion 51 are aligned with the second screw hole 60 and the third screw hole 60 from the side closer to the blade mounting portion 12, the four male screw members 54 and 4 By screwing the two screw holes 60, the acceleration sensor 14 is attached to the sensor position A6.

図４〜図６に示す例では、２つの加速度センサ１４が、センサ位置Ａ５〜センサ位置Ａ８のうちの２つの位置に取り付けられる。具体的には、たとえば、２つの加速度センサ１４が、センサ位置Ａ５およびセンサ位置Ａ８に取り付けられる。 In the example shown in FIGS. 4 to 6, two acceleration sensors 14 are attached to two positions of the sensor positions A5 to A8. Specifically, for example, two acceleration sensors 14 are attached to the sensor position A5 and the sensor position A8.

また、図４〜図６に示す例では、加速度センサ１４が、センサ位置Ａ１〜センサ位置Ａ４には取り付けられていない。 Further, in the examples shown in FIGS. 4 to 6, the acceleration sensor 14 is not attached to the sensor positions A1 to A4.

すなわち、図４〜図６に示す例では、各加速度センサ１４の位置は、図１〜図３に示される例と比べて、シャフト部１１の径方向Ｙにおいてずれている。 That is, in the examples shown in FIGS. 4 to 6, the positions of the acceleration sensors 14 are deviated in the radial direction Y of the shaft portion 11 as compared with the examples shown in FIGS. 1 to 3.

具体的には、センサ位置Ａ５に取り付けられている加速度センサ１４およびセンサ位置Ａ８に取り付けられている加速度センサ１４と中心軸１７との距離は、センサ位置Ａ１に取り付けられている加速度センサ１４およびセンサ位置Ａ４に取り付けられている加速度センサ１４と中心軸１７との距離よりも大きい。 Specifically, the distance between the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A5 and the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A8 and the central axis 17 is the acceleration sensor 14 and the sensor attached to the sensor position A1. It is larger than the distance between the acceleration sensor 14 attached to the position A4 and the central axis 17.

図７は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具を模式的に示す側面図である。具体的には、図７は、図１に示す切削工具１０１を片持ち梁とみなした場合の切削工具の模式的側面図である。 FIG. 7 is a side view schematically showing a cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 7 is a schematic side view of the cutting tool when the cutting tool 101 shown in FIG. 1 is regarded as a cantilever.

図７を参照して、切削工具１０１の端部に位置する刃取付部１２または刃部に、荷重すなわち切削抵抗Ｆ［Ｎ］が加えられる場合を想定する。 With reference to FIG. 7, it is assumed that a load, that is, a cutting resistance F [N] is applied to the blade mounting portion 12 or the blade portion located at the end of the cutting tool 101.

また、切削工具１０１の、方向Ｘにおける異なる２つの取付位置Ａ，Ｂに加速度センサ１４を取り付ける場合を想定する。具体的には、取付位置Ａは、取付位置Ｂと比べて刃取付部１２または刃部に近い。取付位置Ａに取り付けられる加速度センサ１４を加速度センサ１４ａと称し、取付位置Ｂに取り付けられる加速度センサ１４を加速度センサ１４ｂと称する。 Further, it is assumed that the acceleration sensor 14 is attached to two different attachment positions A and B in the direction X of the cutting tool 101. Specifically, the mounting position A is closer to the blade mounting portion 12 or the blade portion than the mounting position B. The acceleration sensor 14 mounted at the mounting position A is referred to as an acceleration sensor 14a, and the acceleration sensor 14 mounted at the mounting position B is referred to as an acceleration sensor 14b.

図８は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具についてシミュレーションを行った結果を示すグラフである。詳細には、図８は、図７に示す切削工具についてシミュレーションを行った結果を示すグラフである。図８における横軸および縦軸は、それぞれ、切削工具１０１すなわち片持ち梁の支点からの距離、および変位量を示している。 FIG. 8 is a graph showing the results of simulating the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. In detail, FIG. 8 is a graph showing the results of simulating the cutting tool shown in FIG. 7. The horizontal axis and the vertical axis in FIG. 8 indicate the distance from the cutting tool 101, that is, the fulcrum of the cantilever, and the amount of displacement, respectively.

図８は、図７に示す切削工具１０１の刃取付部１２または刃部に切削抵抗Ｆが加えられた場合における、切削工具１０１の変形の度合いを示している。 FIG. 8 shows the degree of deformation of the cutting tool 101 when the cutting resistance F is applied to the blade mounting portion 12 or the blade portion of the cutting tool 101 shown in FIG. 7.

図８に示すシミュレーション結果から、切削工具１０１の刃取付部１２または刃部に近いほど、切削工具１０１の変位量が大きくなることが分かる。すなわち、取付位置Ａに発生する変位量Ｄａ［ｍ］は、取付位置Ｂに発生する変位量Ｄｂ［ｍ］と比べて大きい。 From the simulation results shown in FIG. 8, it can be seen that the closer to the blade mounting portion 12 or the blade portion of the cutting tool 101, the larger the displacement amount of the cutting tool 101. That is, the displacement amount Da [m] generated at the mounting position A is larger than the displacement amount Db [m] generated at the mounting position B.

このため、切削工具１０１における加速度センサ１４の取付位置が、刃取付部１２または刃部に近いほど、加速度センサ１４の感度が高くなる。すなわち、取付位置Ａに発生する加速度［ｍ／ｓ＾２］は、取付位置Ｂに発生する加速度［ｍ／ｓ＾２］と比べて大きい。なお、演算子「＾」は、べき乗を表す。 Therefore, the closer the mounting position of the acceleration sensor 14 in the cutting tool 101 is to the blade mounting portion 12 or the blade portion, the higher the sensitivity of the acceleration sensor 14. That is, the acceleration [m / s ^ 2] generated at the mounting position A is larger than the acceleration [m / s ^ 2] generated at the mounting position B. The operator "^" represents a power.

図９は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における加速度センサの特性を示す表である。詳細には、図９は、図７に示す取付位置Ａに取り付けられる加速度センサ１４ａおよび取付位置Ｂに取り付けられる加速度センサ１４ｂの特性を示している。 FIG. 9 is a table showing the characteristics of the acceleration sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. In detail, FIG. 9 shows the characteristics of the acceleration sensor 14a mounted at the mounting position A and the acceleration sensor 14b mounted at the mounting position B shown in FIG. 7.

図９を参照して、「計測範囲」の行には、加速度センサ１４ａの計測範囲Ｒａ［ｍ／ｓ＾２］、および加速度センサ１４ｂの計測範囲Ｒｂ［ｍ／ｓ＾２］が示されている。 With reference to FIG. 9, the “Measurement range” line shows the measurement range Ra [m / s ^ 2] of the accelerometer 14a and the measurement range Rb [m / s ^ 2] of the accelerometer 14b. There is.

「分解能」の行には、加速度センサ１４ａの分解能ｒａ［ｍ／ｓ＾２］、および加速度センサ１４ｂの分解能ｒｂ［ｍ／ｓ＾２］が示されている。 The "resolution" line shows the resolution ra [m / s ^ 2] of the accelerometer 14a and the resolution rb [m / s ^ 2] of the accelerometer 14b.

「入力に対する計測範囲」の行には、加速度センサ１４ａの、入力に対する計測範囲Ｆｍａ［Ｎ］、すなわち、加速度センサ１４ａが計測可能な加速度に対応する切削抵抗Ｆの最大値と、加速度センサ１４ｂの、入力に対する計測範囲Ｆｍｂ［Ｎ］、すなわち、加速度センサ１４ｂが計測可能な加速度に対応する切削抵抗Ｆの最大値が示されている。 In the "Measurement range for input" line, the measurement range Fma [N] for the input of the acceleration sensor 14a, that is, the maximum value of the cutting resistance F corresponding to the acceleration that can be measured by the acceleration sensor 14a, and the maximum value of the cutting resistance F corresponding to the acceleration that can be measured by the acceleration sensor 14a, and the acceleration sensor 14b. , The measurement range Fmb [N] with respect to the input, that is, the maximum value of the cutting resistance F corresponding to the acceleration that can be measured by the acceleration sensor 14b is shown.

「入力に対する分解能」の行には、加速度センサ１４ａの、入力に対する分解能Ｕａ、すなわち、加速度センサ１４ａの、切削抵抗Ｆに対する分解能Ｕａ［Ｎ］と、加速度センサ１４ｂの、入力に対する分解能Ｕｂ、すなわち、加速度センサ１４ｂの、切削抵抗Ｆに対する分解能Ｕｂ［Ｎ］とが示されている。 In the "Resolution for input" line, the resolution Ua for the input of the acceleration sensor 14a, that is, the resolution Ua [N] for the cutting resistance F of the acceleration sensor 14a, and the resolution Ub for the input of the acceleration sensor 14b, that is, The resolution Ub [N] of the acceleration sensor 14b with respect to the cutting resistance F is shown.

図８に示すように、変位量Ｄａは、変位量Ｄｂと比べて大きい。したがって、以下の式（１）が成り立つ。 As shown in FIG. 8, the displacement amount Da is larger than the displacement amount Db. Therefore, the following equation (1) holds.

Ａｂ＝α×Ａａ （０＜α＜１） ・・・（１） Ab = α × Aa (0 <α <1) ・ ・ ・ (1)

式（１）において、Ａａは取付位置Ａにおいて発生する加速度［ｍ／ｓ＾２］であり、Ａｂは取付位置Ｂにおいて発生する加速度［ｍ／ｓ＾２］であり、αは比例係数である。 In the formula (1), Aa is the acceleration [m / s ^ 2] generated at the mounting position A, Ab is the acceleration [m / s ^ 2] generated at the mounting position B, and α is a proportional coefficient. ..

まず、取付位置Ａについて考える。切削抵抗Ｆ［Ｎ］によって発生する加速度Ａａを計測範囲Ｒａ［ｍ／ｓ＾２］において計測することから、入力に対する計測範囲Ｆｍａ［Ｎ］は、以下の式（２）で表される。 First, consider the mounting position A. Since the acceleration Aa generated by the cutting resistance F [N] is measured in the measurement range Ra [m / s ^ 2], the measurement range Fma [N] with respect to the input is represented by the following equation (2).

Figure 0006950856
Figure 0006950856

取付位置Ｂについても、取付位置Ａと同様の式（３）が成り立つ。 For the mounting position B, the same equation (3) as for the mounting position A holds.

Figure 0006950856
Figure 0006950856

式（１）〜式（３）により、以下の式（４）が成り立つ。式（４）は、入力に対する計測範囲Ｆｍｂ［Ｎ］と、入力に対する計測範囲Ｆｍａ［Ｎ］との関係を表す式である。 The following equation (4) is established by the equations (1) to (3). Equation (4) is an equation expressing the relationship between the measurement range Fmb [N] for the input and the measurement range Fma [N] for the input.

Figure 0006950856
Figure 0006950856

また、取付位置Ａについて考える。切削抵抗Ｆ［Ｎ］によって発生する加速度Ａａ［ｍ／ｓ＾２］を分解能ｒａ［ｍ／ｓ＾２］によって計測することから、入力に対する分解能Ｕａ［Ｎ］は、以下の式（５）で表される。 Also, consider the mounting position A. Since the acceleration Aa [m / s ^ 2] generated by the cutting resistance F [N] is measured by the resolution ra [m / s ^ 2], the resolution Ua [N] with respect to the input is given by the following equation (5). expressed.

Figure 0006950856
Figure 0006950856

取付位置Ｂについても、取付位置Ａと同様の式（６）が成り立つ。 For the mounting position B, the same equation (6) as for the mounting position A holds.

Figure 0006950856
Figure 0006950856

式（１）、式（５）および式（６）により、以下の式（７）が成り立つ。式（７）は、入力に対する分解能Ｕｂ［Ｎ］と、入力に対する分解能Ｕａ［Ｎ］との関係を表す式である。 The following equation (7) is established by the equations (1), (5) and (6). Equation (7) is an equation expressing the relationship between the resolution Ub [N] for the input and the resolution Ua [N] for the input.

Figure 0006950856
Figure 0006950856

図１０は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における加速度センサの特性を示す表である。具体的には、図１０は、図７に示す取付位置Ｂについての入力に対する計測範囲Ｆｍｂ、および取付位置Ｂについての入力に対する分解能Ｕｂを、それぞれ式（４）および式（７）により置き換えた表である。 FIG. 10 is a table showing the characteristics of the acceleration sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 10 is a table in which the measurement range Fmb for the input for the mounting position B and the resolution Ub for the input for the mounting position B shown in FIG. 7 are replaced by the equations (4) and (7), respectively. Is.

ここで、切削工具１０１の、方向Ｘにおける異なる２つの取付位置Ａ，Ｂに加速度センサ１４を取り付ける場合を想定する。 Here, it is assumed that the acceleration sensor 14 is attached to two different attachment positions A and B in the direction X of the cutting tool 101.

この場合、取付位置Ａ，Ｂに同じ性能の加速度センサを取り付けているため、以下の式（８）および式（９）が成り立つ。 In this case, since the acceleration sensors having the same performance are mounted at the mounting positions A and B, the following equations (8) and (9) hold.

Ｒｂ／Ｒａ＝１ ・・・（８） Rb / Ra = 1 ... (8)

ｒｂ／ｒａ＝１ ・・・（９） rb / ra = 1 ... (9)

式（８）および式（９）を、それぞれ式（４）および式（７）に代入する。αは１より小さいことから、以下の式（１０）および式（１１）が成り立つ。 Equations (8) and (9) are substituted into equations (4) and (7), respectively. Since α is smaller than 1, the following equations (10) and (11) hold.

Ｆｍｂ＞Ｆｍａ ・・・（１０） Fmb> Fma ・ ・ ・ (10)

Ｕｂ＞Ｕａ ・・・（１１） Ub> Ua ... (11)

式（１０）および式（１１）から、加速度センサ１４ｂは、加速度センサ１４ａと比べて、入力値すなわち切削抵抗Ｆの計測範囲が広く、かつ分解能が粗いことが分かる。したがって、加速度センサ１４の取付位置によって、入力値に対する加速度センサ１４の感度が変わることが分かる。 From equations (10) and (11), it can be seen that the acceleration sensor 14b has a wider measurement range of the input value, that is, the cutting resistance F, and a coarser resolution than the acceleration sensor 14a. Therefore, it can be seen that the sensitivity of the acceleration sensor 14 to the input value changes depending on the mounting position of the acceleration sensor 14.

以上のことから、負荷の大きい加工条件下において加速度を計測する場合には、切削工具１０１の支点すなわち根本部に近い側の加速度センサ１４により加速度を計測する一方で、負荷の小さい加工条件下において加速度を計測する場合には、切削工具１０１の端部に近い位置の加速度センサ１４により加速度を計測する。これにより、負荷が大きい場合と小さい場合とで、加速度等の計測対象の大きさに適した計測を行うことができる。 From the above, when measuring the acceleration under a machining condition with a large load, the acceleration is measured by the acceleration sensor 14 on the side close to the fulcrum, that is, the root of the cutting tool 101, while under the machining condition with a small load. When measuring the acceleration, the acceleration is measured by the acceleration sensor 14 located near the end of the cutting tool 101. As a result, it is possible to perform measurement suitable for the size of the measurement target such as acceleration depending on whether the load is large or small.

したがって、切削工具１０１に加えられる負荷の程度に応じて、計測を行う加速度センサ１４を変更することにより、多様な加工条件下において加速度を計測することができる。 Therefore, the acceleration can be measured under various machining conditions by changing the acceleration sensor 14 that performs the measurement according to the degree of the load applied to the cutting tool 101.

図１１は、本開示の第１の実施の形態に係る切削システムの構成を示す図である。詳細には、図１１は、切削工具が、図１に示す構成要素に加えて、さらに、電池および無線通信装置を備えた状態を示す図である。なお、図１１においては、電池および無線通信装置を想像線である二点鎖線により示している。 FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a cutting system according to the first embodiment of the present disclosure. More specifically, FIG. 11 is a diagram showing a state in which the cutting tool is further equipped with a battery and a wireless communication device in addition to the components shown in FIG. In FIG. 11, the battery and the wireless communication device are shown by an alternate long and short dash line, which is an imaginary line.

図１１を参照して、切削工具１０１は、図１に示す構成に加えて、さらに、電池２２、無線通信装置２３およびハウジング２４を備える。 With reference to FIG. 11, the cutting tool 101 further includes a battery 22, a wireless communication device 23, and a housing 24, in addition to the configuration shown in FIG.

電池２２は、図示しない電力線を介して、加速度センサ１４および無線通信装置２３と接続されている。電池２２は、電力線を介して、加速度センサ１４および無線通信装置２３へ電力を供給する。電力線には、電力供給のオンおよびオフを切り替えるスイッチが設けられている。 The battery 22 is connected to the acceleration sensor 14 and the wireless communication device 23 via a power line (not shown). The battery 22 supplies electric power to the acceleration sensor 14 and the wireless communication device 23 via the power line. The power line is provided with a switch for switching the power supply on and off.

無線通信装置２３は、図示しない信号線を介して、加速度センサ１４と接続されている。加速度センサ１４は、シャフト部１１において生じる加速度を示す計測信号を信号線経由で無線通信装置２３へ出力する。 The wireless communication device 23 is connected to the acceleration sensor 14 via a signal line (not shown). The acceleration sensor 14 outputs a measurement signal indicating the acceleration generated in the shaft portion 11 to the wireless communication device 23 via a signal line.

無線通信装置２３は、加速度センサ１４から計測信号を受けると、受けた計測信号の示す計測結果を無線信号に含めて外部のパーソナルコンピュータ等の管理装置３０１へ送信する。管理装置３０１は、たとえば、受信した計測結果を蓄積し、蓄積した計測結果を処理する。具体的には、たとえば、管理装置３０１は、受信したセンサ情報が示す計測結果を解析する。 When the wireless communication device 23 receives the measurement signal from the acceleration sensor 14, the wireless communication device 23 includes the measurement result indicated by the received measurement signal in the wireless signal and transmits the measurement result to an external management device 301 such as a personal computer. The management device 301, for example, accumulates the received measurement results and processes the accumulated measurement results. Specifically, for example, the management device 301 analyzes the measurement result indicated by the received sensor information.

また、無線通信装置２３は、加速度センサ１４と刃取付部１２または刃部との位置関係、すなわち、切削工具１０１における計測位置と切削位置との位置関係を示す第１の位置情報を、図示しない記憶部から取得して管理装置３０１へ送信する。上記計測位置は、たとえば、加速度センサ１４の位置である。また、上記切削位置は、たとえば、刃取付部１２または刃部の特定の位置である。 Further, the wireless communication device 23 does not show the positional relationship between the acceleration sensor 14 and the blade mounting portion 12 or the blade portion, that is, the first position information indicating the positional relationship between the measurement position and the cutting position in the cutting tool 101. It is acquired from the storage unit and transmitted to the management device 301. The measurement position is, for example, the position of the acceleration sensor 14. Further, the cutting position is, for example, a specific position of the blade mounting portion 12 or the blade portion.

切削工具１０１は、さらに、図示しない操作入力部を備える。当該操作入力部は、ユーザにおいて加速度センサ１４の取付位置を入力可能に構成されている。具体的には、たとえば、当該操作入力部は、ユーザが、センサ位置Ａ１〜Ａ８のうち、加速度センサ１４が取り付けられたセンサ位置を選択することができる操作ボタンである。 The cutting tool 101 further includes an operation input unit (not shown). The operation input unit is configured so that the user can input the mounting position of the acceleration sensor 14. Specifically, for example, the operation input unit is an operation button that allows the user to select the sensor position to which the acceleration sensor 14 is attached from the sensor positions A1 to A8.

第１の位置情報は、上記操作入力部において入力された加速度センサ１４の取付位置に対応する。 The first position information corresponds to the mounting position of the acceleration sensor 14 input in the operation input unit.

管理装置３０１は、たとえば、受信した第１の位置情報を蓄積し、蓄積した第１の位置情報を解析する。 The management device 301 accumulates the received first position information, and analyzes the accumulated first position information, for example.

第１の位置情報の示す位置関係は、たとえば、計測位置と切削位置との距離である。なお、第１の位置情報は、これに限定されるものではなく、当該計測位置と当該切削位置との距離、および当該計測位置に対する当該切削位置の方向または当該切削位置に対する当該計測位置の方向を示してもよい。 The positional relationship indicated by the first position information is, for example, the distance between the measurement position and the cutting position. The first position information is not limited to this, and includes the distance between the measurement position and the cutting position, the direction of the cutting position with respect to the measurement position, or the direction of the measurement position with respect to the cutting position. May be shown.

また、無線通信装置２３は、加速度センサ１４とシャフト部１１の中心軸１７との位置関係、すなわち、切削工具１０１における計測位置と中心軸１７との位置関係を示す第２の位置情報を、上記記憶部から取得して管理装置３０１へ送信する。第２の位置情報は、上記操作入力部において入力された加速度センサ１４の取付位置に対応する。 Further, the wireless communication device 23 provides the second position information indicating the positional relationship between the acceleration sensor 14 and the central axis 17 of the shaft portion 11, that is, the positional relationship between the measurement position on the cutting tool 101 and the central axis 17. It is acquired from the storage unit and transmitted to the management device 301. The second position information corresponds to the mounting position of the acceleration sensor 14 input in the operation input unit.

管理装置３０１は、たとえば、受信した第２の位置情報を蓄積し、蓄積した第２の位置情報を解析する。 The management device 301 accumulates the received second position information, and analyzes the accumulated second position information, for example.

第２の位置情報の示す位置関係は、たとえば、計測位置と中心軸１７との距離である。なお、第２の位置情報は、これに限定されるものではなく、当該計測位置と中心軸１７との距離、および中心軸１７に対する当該切削位置の方向または当該切削位置に対する中心軸１７の方向を示してもよい。 The positional relationship indicated by the second position information is, for example, the distance between the measurement position and the central axis 17. The second position information is not limited to this, and includes the distance between the measurement position and the central axis 17, and the direction of the cutting position with respect to the central axis 17 or the direction of the central axis 17 with respect to the cutting position. May be shown.

ハウジング２４は、加速度センサ１４、電池２２、無線通信装置２３、電力線および信号線を収容した状態、具体的には、加速度センサ１４等をこれらの下方および側方から覆った状態において、電池２２および無線通信装置２３を保持する。 The housing 24 accommodates the accelerometer 14, the battery 22, the wireless communication device 23, the power line and the signal line, specifically, the accelerometer 14 and the like are covered from below and from the sides of the accelerometer 22 and the battery 22. Holds the wireless communication device 23.

図１２は、本開示の第１の実施の形態に係る切削システムにおける管理装置の構成を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a management device in the cutting system according to the first embodiment of the present disclosure.

図１１および図１２を参照して、切削システム２０１は、フライス盤等の工作機械２０２と、管理装置３０１とを備える。 With reference to FIGS. 11 and 12, the cutting system 201 includes a machine tool 202 such as a milling machine and a management device 301.

工作機械２０２は、切削工具１０１と、切削工具１０１を保持する工具ホルダ２１０と、工具ホルダ２１０を保持する主軸２２０と、主軸２２０に回転力を与える図示しない駆動部と、当該駆動部を制御する図示しない制御部とを備える。駆動部は、主軸２２０および工具ホルダ２１０を介して切削工具１０１を駆動するモータ等である。制御部は、駆動部の回転数等を制御する。 The machine tool 202 controls a cutting tool 101, a tool holder 210 for holding the cutting tool 101, a spindle 220 for holding the tool holder 210, a drive unit (not shown) for applying a rotational force to the spindle 220, and the drive unit. It includes a control unit (not shown). The drive unit is a motor or the like that drives the cutting tool 101 via the spindle 220 and the tool holder 210. The control unit controls the rotation speed of the drive unit and the like.

切削工具１０１は、加速度センサ１４の計測結果を示すセンサ情報を含む無線信号を送信する。 The cutting tool 101 transmits a radio signal including sensor information indicating the measurement result of the acceleration sensor 14.

管理装置３０１は、切削工具１０１からセンサ情報を含む無線信号を受信し、受信したセンサ情報が示す計測結果を処理する。 The management device 301 receives a wireless signal including sensor information from the cutting tool 101, and processes the measurement result indicated by the received sensor information.

具体的には、管理装置３０１は、無線通信部３１と、制御部３２と、表示部３３と、記憶部３５と、操作入力部３６とを含む。 Specifically, the management device 301 includes a wireless communication unit 31, a control unit 32, a display unit 33, a storage unit 35, and an operation input unit 36.

無線通信部３１は、切削工具１０１の無線通信装置２３と無線による通信を行う。具体的には、無線通信部３１は、切削工具１０１の無線通信装置２３から、センサ情報を含む無線信号を受信して、当該無線信号に含まれるセンサ情報の示す計測結果を記憶部３５に保存する（書き込む）。 The wireless communication unit 31 wirelessly communicates with the wireless communication device 23 of the cutting tool 101. Specifically, the wireless communication unit 31 receives a wireless signal including sensor information from the wireless communication device 23 of the cutting tool 101, and stores the measurement result indicated by the sensor information included in the wireless signal in the storage unit 35. (Write).

操作入力部３６は、キーボードおよびマウス等のユーザインタフェースを含む。操作入力部３６は、ユーザからの指示およびデータ入力を受け付ける。 The operation input unit 36 includes a user interface such as a keyboard and a mouse. The operation input unit 36 receives instructions and data input from the user.

記憶部３５は、たとえば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置を含む。また、たとえば、記憶部３５は、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）またはＢＤ−ＲＯＭ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の補助記憶装置を含む。また、たとえば、記憶部３５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリを含む。 The storage unit 35 includes, for example, a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive). Further, for example, the storage unit 35 may be a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital Versaille Disk Read Only Memory), or a BD-ROM (Blu-ray (registered trademark) Disc Read Only). Includes auxiliary storage. Further, for example, the storage unit 35 includes a semiconductor memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory).

記憶部３５には、制御部３２を動作させるためのプログラムおよびデータ、無線通信部３１が切削工具１０１から受信した計測結果、ならびに制御部３２の解析結果等が保存される。なお、記憶部３５は、管理装置３０１の外部に設けられてもよい。 The storage unit 35 stores programs and data for operating the control unit 32, measurement results received by the wireless communication unit 31 from the cutting tool 101, analysis results of the control unit 32, and the like. The storage unit 35 may be provided outside the management device 301.

制御部３２は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む。制御部３２は、記憶部３５に書き込まれた加速度センサ１４の計測結果を解析し、解析結果を記憶部３５に保存する。また、制御部３２は、管理装置３０１における無線通信部３１および表示部３３等の各ユニットの制御を行う。 The control unit 32 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit). The control unit 32 analyzes the measurement result of the acceleration sensor 14 written in the storage unit 35, and stores the analysis result in the storage unit 35. Further, the control unit 32 controls each unit such as the wireless communication unit 31 and the display unit 33 in the management device 301.

表示部３３は、たとえば、ディスプレイである。表示部３３は、記憶部３５に書き込まれた制御部３２の解析結果を表示する。なお、表示部３３は、管理装置３０１の外部に設けられてもよい。 The display unit 33 is, for example, a display. The display unit 33 displays the analysis result of the control unit 32 written in the storage unit 35. The display unit 33 may be provided outside the management device 301.

また、切削システム２０１は、工作機械２０２および管理装置３０１間の距離が長い等の理由により、両者の間において無線信号の送受信を直接行うことが困難である場合には、両者の間に中継装置を備えてもよい。この場合、工作機械２０２は、無線信号を中継装置経由で管理装置３０１へ送信する。 Further, when it is difficult for the cutting system 201 to directly transmit and receive a wireless signal between the machine tool 202 and the management device 301 due to a long distance or the like, the cutting system 201 is a relay device between the two. May be provided. In this case, the machine tool 202 transmits a wireless signal to the management device 301 via the relay device.

［処理方法］
本開示の第１の実施の形態に係る切削工具１０１等の切削工具を用いる処理方法について説明する。以下では、一例として、管理装置３０１が切削工具１０１を管理する場合の処理方法について説明する。[Processing method]
A processing method using a cutting tool such as a cutting tool 101 according to the first embodiment of the present disclosure will be described. Hereinafter, as an example, a processing method when the management device 301 manages the cutting tool 101 will be described.

本開示の第１の実施の形態に係る切削システム２０１の管理装置３０１における無線通信部３１は、工作機械２０２に取り付けられた切削工具１０１により切削対象物の切削が行われた際に、各センサの計測結果を記憶部３５に書き込む（蓄積する）。 The wireless communication unit 31 in the management device 301 of the cutting system 201 according to the first embodiment of the present disclosure has each sensor when the cutting object is cut by the cutting tool 101 attached to the machine tool 202. The measurement result of is written (accumulated) in the storage unit 35.

制御部３２は、無線通信部３１によって記憶部３５に書き込まれた各センサの計測結果を処理する。 The control unit 32 processes the measurement result of each sensor written in the storage unit 35 by the wireless communication unit 31.

管理装置３０１は、記憶部３５の一部または全部を含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のシーケンス図またはフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを記憶部３５等のメモリから読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。 The management device 301 includes a computer including a part or all of the storage unit 35, and an arithmetic processing unit such as a CPU in the computer stores a program including a part or all of each step of the following sequence diagram or flowchart. Read from a memory such as 35 and execute. The program for this device can be installed externally. The program of this device is distributed in a state of being stored in a recording medium.

図１３は、本開示の第１の実施の形態に係る処理方法の手順を定めたフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart defining the procedure of the processing method according to the first embodiment of the present disclosure.

図１３を参照して、本開示の第１の実施の形態に係る処理方法Ｍは、切削工具１０１等の切削工具を管理する管理装置３０１における処理方法である。図１１〜図１３を参照して、処理方法Ｍについて説明する。 With reference to FIG. 13, the processing method M according to the first embodiment of the present disclosure is a processing method in the management device 301 that manages a cutting tool such as a cutting tool 101. The processing method M will be described with reference to FIGS. 11 to 13.

まず、ユーザは、切削工具１０１のシャフト部１１を、たとえば、工作機械２０２における工具ホルダに固定する。 First, the user fixes the shaft portion 11 of the cutting tool 101 to, for example, the tool holder in the machine tool 202.

次に、電力線に設けられたスイッチをオフからオンへ切り替えることにより、電池２２から各加速度センサ１４および無線通信装置２３へ電力を供給する（ステップＳ１０１）。 Next, power is supplied from the battery 22 to each acceleration sensor 14 and the wireless communication device 23 by switching the switch provided on the power line from off to on (step S101).

次に、切削工具１０１を回転駆動し、切削対象物を切削することにより、シャフト部１１に切削に伴う加速度が生じる。 Next, the cutting tool 101 is rotationally driven to cut the object to be cut, so that the shaft portion 11 is accelerated by the cutting.

加速度センサ１４は、シャフト部１１において生じた加速度を示す計測信号を無線通信装置２３へ出力する（ステップＳ１０３）。 The acceleration sensor 14 outputs a measurement signal indicating the acceleration generated in the shaft portion 11 to the wireless communication device 23 (step S103).

次に、無線通信装置２３は、加速度センサ１４から受けた計測信号の示す計測結果および加速度センサ１４の位置情報を無線信号に含めて外部の管理装置３０１へ送信する（ステップＳ１０５）。 Next, the wireless communication device 23 includes the measurement result indicated by the measurement signal received from the acceleration sensor 14 and the position information of the acceleration sensor 14 in the wireless signal and transmits the measurement result to the external management device 301 (step S105).

管理装置３０１において、無線通信部３１は、無線通信装置２３から加速度センサ１４の計測結果を示すセンサ情報を含む無線信号を受信し、受信したセンサ情報を記憶部３５に保存する（ステップＳ１０７）。 In the management device 301, the wireless communication unit 31 receives a wireless signal including sensor information indicating the measurement result of the acceleration sensor 14 from the wireless communication device 23, and stores the received sensor information in the storage unit 35 (step S107).

制御部３２は、ユーザから操作入力部３６を介して入力された指示に応じて、記憶部３５に書き込まれた計測結果を解析する。なお、制御部３２は、計測結果の解析に限らず、他の種類の処理を行ってもよい（ステップＳ１０９）。 The control unit 32 analyzes the measurement result written in the storage unit 35 in response to the instruction input from the user via the operation input unit 36. The control unit 32 is not limited to the analysis of the measurement result, and may perform other types of processing (step S109).

表示部３３は、制御部３２の解析結果を表示する（ステップＳ１１１）。 The display unit 33 displays the analysis result of the control unit 32 (step S111).

図１４は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における加速度センサの取り付けの例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing an example of mounting an acceleration sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure.

図１４に示す例では、２つの加速度センサ１４のうちの１つが、センサ位置Ａ１〜センサ位置Ａ４のうちの１つの位置に取り付けられ、残りの１つが、センサ位置Ａ５〜センサ位置Ａ８のうちの１つの位置に取り付けられる。具体的には、たとえば、２つの加速度センサ１４が、センサ位置Ａ１およびセンサ位置Ａ５にそれぞれ取り付けられる。 In the example shown in FIG. 14, one of the two acceleration sensors 14 is attached to one of the sensor positions A1 to A4, and the remaining one is of the sensor positions A5 to A8. It can be installed in one position. Specifically, for example, two acceleration sensors 14 are attached to the sensor position A1 and the sensor position A5, respectively.

すなわち、図１４に示す例では、各加速度センサ１４の位置は、互いに、シャフト部１１の径方向Ｙにおいて異なっている。 That is, in the example shown in FIG. 14, the positions of the acceleration sensors 14 are different from each other in the radial direction Y of the shaft portion 11.

具体的には、センサ位置Ａ５に取り付けられている加速度センサ１４と中心軸１７との距離は、センサ位置Ａ１に取り付けられている加速度センサ１４と中心軸１７との距離よりも大きい。 Specifically, the distance between the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A5 and the central axis 17 is larger than the distance between the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A1 and the central axis 17.

図１４を参照して、たとえば、加速度センサ１４によって遠心加速度を計測する場合、加速度センサ１４は、計測方向１４２がシャフト部１１の中心軸１７と加速度センサ１４とを結ぶ方向に沿った方向となるように、拡径部１５に取り付けられる。 With reference to FIG. 14, for example, when the centrifugal acceleration is measured by the acceleration sensor 14, the measurement direction 142 is the direction along the direction connecting the central axis 17 of the shaft portion 11 and the acceleration sensor 14. As described above, it is attached to the enlarged diameter portion 15.

遠心加速度ａ［ｍ／ｓ＾２］は、以下の式（１２）で表される。 The centrifugal acceleration a [m / s ^ 2] is expressed by the following equation (12).

ａ＝ｒ×ω＾２ ・・・（１２） a = r × ω ^ 2 ・ ・ ・ (12)

ここで、ｒはシャフト部１１の中心軸１７および加速度センサ１４間の距離［ｍ］、ωはシャフト部１１の角速度［ｒａｄ／ｓｅｃ］である。また、演算子「＾」は、べき乗を表す。 Here, r is the distance [m] between the central axis 17 of the shaft portion 11 and the acceleration sensor 14, and ω is the angular velocity [rad / sec] of the shaft portion 11. The operator "^" represents a power.

すなわち、遠心加速度ａは、距離ｒが大きいほど、大きくなる。このため、加速度センサ１４の取付位置がシャフト部１１の中心軸１７から遠いほど、加速度センサ１４の感度が高くなる。 That is, the centrifugal acceleration a increases as the distance r increases. Therefore, the farther the mounting position of the acceleration sensor 14 is from the central axis 17 of the shaft portion 11, the higher the sensitivity of the acceleration sensor 14.

以上のことから、シャフト部１１の回転速度が大きい加工条件下において遠心加速度を計測する場合には、シャフト部１１の中心軸１７から近い位置に取り付けられた加速度センサ１４により計測を行う一方で、シャフト部１１の回転速度が小さい加工条件下において遠心加速度を計測する場合には、シャフト部１１の中心軸１７から遠い位置に取り付けられた加速度センサ１４により計測を行う。これにより、前者の場合には意図的に加速度センサ１４の感度を低下させ、後者の場合には意図的に加速度センサ１４の感度を高めることができる。 From the above, when measuring centrifugal acceleration under machining conditions where the rotation speed of the shaft portion 11 is high, the measurement is performed by the acceleration sensor 14 attached at a position close to the central axis 17 of the shaft portion 11, while the measurement is performed. When measuring centrifugal acceleration under machining conditions where the rotation speed of the shaft portion 11 is low, the measurement is performed by an acceleration sensor 14 attached at a position far from the central axis 17 of the shaft portion 11. As a result, in the former case, the sensitivity of the acceleration sensor 14 can be intentionally lowered, and in the latter case, the sensitivity of the acceleration sensor 14 can be intentionally increased.

したがって、切削工具１０１の回転速度に応じて、計測を行う加速度センサ１４を変更することにより、多様な加工条件下において遠心加速度を計測することができる。 Therefore, by changing the acceleration sensor 14 that performs measurement according to the rotation speed of the cutting tool 101, it is possible to measure centrifugal acceleration under various machining conditions.

図１５は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における加速度センサの取り付けの例を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing an example of mounting an acceleration sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure.

図１５に示す例では、４つの加速度センサ１４がシャフト部１１に取り付けられている。具体的には、４つの加速度センサ１４のうちの２つが、センサ位置Ａ１〜センサ位置Ａ４のうちの２つの位置に取り付けられ、残りの２つが、センサ位置Ａ５〜センサ位置Ａ８のうちの２つの位置に取り付けられる。 In the example shown in FIG. 15, four acceleration sensors 14 are attached to the shaft portion 11. Specifically, two of the four acceleration sensors 14 are attached to two positions of the sensor positions A1 to A4, and the remaining two are two of the sensor positions A5 to A8. Attached to the position.

たとえば、４つの加速度センサ１４が、それぞれ、センサ位置Ａ１、センサ位置Ａ４、センサ位置Ａ５およびセンサ位置Ａ８に取り付けられる。 For example, four acceleration sensors 14 are attached to the sensor position A1, the sensor position A4, the sensor position A5, and the sensor position A8, respectively.

すなわち、図１５に示す例では、センサ位置Ａ１に取り付けられた加速度センサ１４およびセンサ位置Ａ４に取り付けられた加速度センサ１４の位置が、方向Ｘにおいて異なっている。また、センサ位置Ａ５に取り付けられた加速度センサ１４およびセンサ位置Ａ８に取り付けられた加速度センサ１４の位置が、方向Ｘにおいて異なっている。 That is, in the example shown in FIG. 15, the positions of the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A1 and the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A4 are different in the direction X. Further, the positions of the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A5 and the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A8 are different in the direction X.

また、センサ位置Ａ１に取り付けられた加速度センサ１４およびセンサ位置Ａ５に取り付けられた加速度センサ１４が、径方向Ｙにおいて互いの位置が異なっている。また、センサ位置Ａ４に取り付けられた加速度センサ１４およびセンサ位置Ａ８に取り付けられた加速度センサ１４が、径方向Ｙにおいて互いの位置が異なっている。 Further, the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A1 and the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A5 are different from each other in the radial direction Y. Further, the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A4 and the acceleration sensor 14 attached to the sensor position A8 are different from each other in the radial direction Y.

なお、各加速度センサ１４の計測範囲は異なってもよい。また、各加速度センサ１４の感度は異なってもよい。 The measurement range of each acceleration sensor 14 may be different. Further, the sensitivity of each acceleration sensor 14 may be different.

また、切削工具１０１は、シャフト部１１に拡径部１５が形成されない構成であってもよい。この場合、拡径していないシャフト部１１に凹部１６が形成され、加速度センサ１４は当該凹部１６に取り付けられる。また、拡径していないシャフト部１１の表面に加速度センサ１４が取り付けられてもよい。 Further, the cutting tool 101 may have a configuration in which the enlarged diameter portion 15 is not formed on the shaft portion 11. In this case, a recess 16 is formed in the shaft portion 11 whose diameter has not been expanded, and the acceleration sensor 14 is attached to the recess 16. Further, the acceleration sensor 14 may be attached to the surface of the shaft portion 11 whose diameter has not been expanded.

また、切削工具１０１は、シャフト部１１の内部に加速度センサ１４が埋め込まれる構成であってもよい。この場合、たとえば、加速度センサ１４を埋め込む深さを調節することで、径方向Ｙにおいて各加速度センサ１４の位置を異ならせてもよい。 Further, the cutting tool 101 may have a configuration in which the acceleration sensor 14 is embedded inside the shaft portion 11. In this case, for example, the position of each acceleration sensor 14 may be different in the radial direction Y by adjusting the embedding depth of the acceleration sensor 14.

また、加速度センサ１４は、ねじ部材以外の他の固定部材によりシャフト部１１に取り付けられてもよい。 Further, the acceleration sensor 14 may be attached to the shaft portion 11 by a fixing member other than the screw member.

また、切削工具１０１は、エンドミル以外の転削工具であってもよく、たとえば、ドリルまたはフライスカッター等の転削工具であってもよい。また、切削工具１０１は、転削工具に限らず、たとえば、バイト等の旋削工具であってもよい。 Further, the cutting tool 101 may be a rolling tool other than the end mill, and may be, for example, a rolling tool such as a drill or a milling cutter. Further, the cutting tool 101 is not limited to a turning tool, and may be, for example, a turning tool such as a tool bit.

また、位置変更部５０は、シャフト部１１の軸方向および径方向のいずれか一方において加速度センサ１４の位置を変更可能な構成であってもよい。 Further, the position changing portion 50 may have a configuration in which the position of the acceleration sensor 14 can be changed in either the axial direction or the radial direction of the shaft portion 11.

また、位置変更部５０は、台座部５１を方向Ｘにスライドさせることが可能な図示しないスライド機構を有する構成であってもよい。具体的には、たとえば、シャフト部１１における凹部１６の底面１６１および位置変更板５６に、台座部５１をＸ方向に沿ってスライド移動させることが可能な、図示しないレールまたは溝部が形成される。 Further, the position changing portion 50 may have a configuration having a slide mechanism (not shown) capable of sliding the pedestal portion 51 in the direction X. Specifically, for example, a rail or a groove portion (not shown) capable of sliding the pedestal portion 51 along the X direction is formed on the bottom surface 161 of the recess 16 and the position changing plate 56 in the shaft portion 11.

この場合、台座部５１は、レールまたは溝部に沿ってスライド移動することができる。スライド移動した台座部５１は、たとえば、ねじ部材等の固定部材によりシャフト部１１に固定される。 In this case, the pedestal portion 51 can slide and move along the rail or the groove portion. The slid-moved pedestal portion 51 is fixed to the shaft portion 11 by, for example, a fixing member such as a screw member.

また、切削工具１０１は、無線通信装置２３を備えない構成であってもよい。この場合、たとえば、切削工具１０１は、図示しない記憶部においてセンサ情報等を保存する。そして、たとえば、ユーザは、当該記憶部に保存されたセンサ情報等を、管理装置３０１の記憶部３５に保存する操作を行う。 Further, the cutting tool 101 may be configured not to include the wireless communication device 23. In this case, for example, the cutting tool 101 stores sensor information and the like in a storage unit (not shown). Then, for example, the user performs an operation of storing the sensor information or the like stored in the storage unit in the storage unit 35 of the management device 301.

図１６は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具の構成の他の例を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing another example of the configuration of the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure.

拡径部１５の表面５５に取り付けられる位置変更板５６の数は、１つに限定されるものではなく、複数であってもよい。この場合、複数の位置変更板５６は、各位置変更板５６が積層された状態において、拡径部１５の表面５５に取り付けられる。加速度センサ１４は、シャフト部１１の中心軸１７から最も遠い位置にある位置変更板５６に取り付けられる。 The number of the position changing plates 56 attached to the surface 55 of the enlarged diameter portion 15 is not limited to one, and may be a plurality. In this case, the plurality of position changing plates 56 are attached to the surface 55 of the enlarged diameter portion 15 in a state where the position changing plates 56 are laminated. The acceleration sensor 14 is attached to the position changing plate 56 located at the position farthest from the central axis 17 of the shaft portion 11.

各位置変更板５６は所定の厚みを有しているため、積層する枚数を変更することにより、加速度センサ１４とシャフト部１１の中心軸１７との距離を変更することができる。 Since each position changing plate 56 has a predetermined thickness, the distance between the acceleration sensor 14 and the central axis 17 of the shaft portion 11 can be changed by changing the number of stacked sheets.

［変形例１］
図１７は、本開示の第１の実施の形態に係る切削システムの変形例１を示す図である。[Modification 1]
FIG. 17 is a diagram showing a modified example 1 of the cutting system according to the first embodiment of the present disclosure.

図１７を参照して、変形例１に係る切削システム２０３は、図１１に示す工作機械２０２の代わりに工作機械２０４を備える。工作機械２０４は、図１１に示す切削工具１０１の代わりに切削工具１０２を含む。切削工具１０２は、図１１に示す加速度センサ１４の代わりに歪センサ１９を有する。 With reference to FIG. 17, the cutting system 203 according to the first modification includes a machine tool 204 instead of the machine tool 202 shown in FIG. The machine tool 204 includes a cutting tool 102 instead of the cutting tool 101 shown in FIG. The cutting tool 102 has a strain sensor 19 instead of the acceleration sensor 14 shown in FIG.

すなわち、切削工具１０２は、複数の歪センサ１９を有する。以下、たとえば、歪センサ１９の数が２つである場合について説明する。 That is, the cutting tool 102 has a plurality of strain sensors 19. Hereinafter, for example, a case where the number of strain sensors 19 is two will be described.

位置変更部５０は、シャフト部１１における歪センサ１９の取付位置を変更可能である。 The position changing portion 50 can change the mounting position of the strain sensor 19 on the shaft portion 11.

具体的には、たとえば、位置変更部５０は、シャフト部１１の軸方向、すなわち、中心軸１７に沿った方向に歪センサ１９の位置を変更することが可能である。 Specifically, for example, the position changing portion 50 can change the position of the strain sensor 19 in the axial direction of the shaft portion 11, that is, in the direction along the central axis 17.

また、位置変更部５０は、たとえば、シャフト部１１の径方向に沿った方向に歪センサ１９の位置を変更することが可能である。 Further, the position changing portion 50 can change the position of the strain sensor 19 in a direction along the radial direction of the shaft portion 11, for example.

位置変更部５０による歪センサ１９の位置の変更方法は、図１１において説明した切削システム２０１における加速度センサ１４の位置の変更方法と同様である。 The method of changing the position of the strain sensor 19 by the position changing unit 50 is the same as the method of changing the position of the acceleration sensor 14 in the cutting system 201 described with reference to FIG.

切削工具１０２は、歪センサ１９の計測結果を示すセンサ情報を含む無線信号を送信する。 The cutting tool 102 transmits a radio signal including sensor information indicating the measurement result of the strain sensor 19.

管理装置３０１は、切削工具１０１からセンサ情報を含む無線信号を受信し、受信したセンサ情報が示す計測結果を処理する。具体的には、たとえば、管理装置３０１は、受信したセンサ情報が示す計測結果を解析する。 The management device 301 receives a wireless signal including sensor information from the cutting tool 101, and processes the measurement result indicated by the received sensor information. Specifically, for example, the management device 301 analyzes the measurement result indicated by the received sensor information.

図１８は、本開示の第１の実施の形態の変形例１に係る切削工具を模式的に示す側面図である。具体的には、図１８は、図１７に示す切削工具１０２を片持ち梁とみなした場合の切削工具の模式的側面図である。 FIG. 18 is a side view schematically showing a cutting tool according to a modification 1 of the first embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 18 is a schematic side view of the cutting tool when the cutting tool 102 shown in FIG. 17 is regarded as a cantilever.

図１８を参照して、切削工具１０２の端部に位置する刃取付部１２または刃部に、負荷すなわち切削抵抗Ｆが加えられる場合を想定する。 With reference to FIG. 18, it is assumed that a load, that is, a cutting resistance F is applied to the blade mounting portion 12 or the blade portion located at the end of the cutting tool 102.

また、切削工具１０２の、方向Ｘにおける異なる２つの取付位置Ａ，Ｂに歪センサ１９を取り付ける場合を想定する。具体的には、取付位置Ａは、取付位置Ｂと比べて刃取付部１２または刃部に近い。取付位置Ａに取り付けられる歪センサを歪センサ１９ａと称し、取付位置Ｂに取り付けられる歪センサを歪センサ１９ｂと称する。 Further, it is assumed that the strain sensor 19 is attached to two different attachment positions A and B in the direction X of the cutting tool 102. Specifically, the mounting position A is closer to the blade mounting portion 12 or the blade portion than the mounting position B. The strain sensor mounted at the mounting position A is referred to as a strain sensor 19a, and the strain sensor mounted at the mounting position B is referred to as a strain sensor 19b.

図１９は、本開示の第１の実施の形態の変形例１における切削工具についてシミュレーションを行った結果を示すグラフである。具体的には、図１９は、図１８に示す切削工具についてシミュレーションを行った結果を示すグラフである。 FIG. 19 is a graph showing the result of simulating the cutting tool in the first modification of the first embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 19 is a graph showing the results of simulating the cutting tool shown in FIG.

図１９における横軸および縦軸は、それぞれ、切削工具１０２を片持ち梁とみなした場合における片持ち梁の支点からの距離、および歪を示している。 The horizontal axis and the vertical axis in FIG. 19 show the distance from the fulcrum of the cantilever and the strain when the cutting tool 102 is regarded as the cantilever, respectively.

図１９に示すシミュレーション結果から、切削工具１０２の支点に近いほど、換言すれば、刃取付部１２または刃部から遠いほど、切削工具１０２の歪が大きくなることが分かる。すなわち、取付位置Ｂに発生する歪εｂは、取付位置Ａに発生する歪εａと比べて大きい。 From the simulation results shown in FIG. 19, it can be seen that the closer to the fulcrum of the cutting tool 102, in other words, the farther from the blade mounting portion 12 or the blade portion, the greater the distortion of the cutting tool 102. That is, the strain εb generated at the mounting position B is larger than the strain εa generated at the mounting position A.

このため、切削工具１０２における歪センサ１９の取付位置が切削工具１０２の支点に近いほど、歪センサ１９の感度が高くなる。 Therefore, the closer the mounting position of the strain sensor 19 on the cutting tool 102 is to the fulcrum of the cutting tool 102, the higher the sensitivity of the strain sensor 19.

図２０は、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具における歪センサの特性を示す表である。具体的には、図２０は、図１８に示す取付位置Ａに取り付けられる歪センサ１９ａおよび取付位置Ｂに取り付けられる歪センサ１９ｂの特性を示している。 FIG. 20 is a table showing the characteristics of the strain sensor in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 20 shows the characteristics of the strain sensor 19a mounted at the mounting position A and the strain sensor 19b mounted at the mounting position B shown in FIG.

図２０を参照して、「計測範囲」の行には、歪センサ１９ａの計測範囲Ｒａ、および歪センサ１９ｂの計測範囲Ｒｂが示されている。 With reference to FIG. 20, the “Measurement range” line shows the measurement range Ra of the strain sensor 19a and the measurement range Rb of the strain sensor 19b.

「分解能」の行には、歪センサ１９ａの分解能ｒａ、および歪センサ１９ｂの分解能ｒｂが示されている。 The "resolution" line shows the resolution ra of the strain sensor 19a and the resolution rb of the strain sensor 19b.

「入力に対する計測範囲」の行には、歪センサ１９ａの、入力に対する計測範囲Ｆｍａ、すなわち、歪センサ１９ａが計測可能な歪に対応する切削抵抗Ｆの最大値と、歪センサ１９ｂの、入力に対する計測範囲Ｆｍｂ、すなわち、歪センサ１９ｂが計測可能な歪に対応する切削抵抗Ｆの最大値が示されている。 In the "Measurement range for input" line, the measurement range Fma for the input of the strain sensor 19a, that is, the maximum value of the cutting resistance F corresponding to the strain that the strain sensor 19a can measure, and the strain sensor 19b for the input. The measurement range Fmb, that is, the maximum value of the cutting resistance F corresponding to the strain that can be measured by the strain sensor 19b is shown.

「入力に対する分解能」の行には、歪センサ１９ａの、入力に対する分解能Ｕａ、すなわち、歪センサ１９ａの、切削抵抗Ｆに対する分解能Ｕａと、歪センサ１９ｂの、入力に対する分解能Ｕｂ、すなわち、歪センサ１９ｂの、切削抵抗Ｆに対する分解能Ｕｂとが示されている。 In the "Resolution for input" line, the resolution Ua for the input of the strain sensor 19a, that is, the resolution Ua for the cutting resistance F of the strain sensor 19a, and the resolution Ub for the input of the strain sensor 19b, that is, the distortion sensor 19b. The resolution Ub with respect to the cutting resistance F is shown.

図１９に示すように、歪εａは、歪εｂと比べて大きい。したがって、以下の式（１３）が成り立つ。 As shown in FIG. 19, the strain εa is larger than the strain εb. Therefore, the following equation (13) holds.

Ａｂ＝α×Ａａ （１＜α） ・・・（１３） Ab = α × Aa (1 <α) ・ ・ ・ (13)

式（１３）において、Ａａは取付位置Ａにおいて発生する歪［με］、Ａｂは取付位置Ｂにおいて発生する歪［με］、αは比例係数である。 In the formula (13), Aa is the strain [με] generated at the mounting position A, Ab is the strain [με] generated at the mounting position B, and α is a proportional coefficient.

式（１３）におけるαおよび１の大小関係は、式（１）におけるαおよび１の大小関係に対して逆になっている。また、シャフト部１１に歪センサ１９を取り付ける場合においても、式（２）〜式（７）が成り立つ。 The magnitude relation of α and 1 in the equation (13) is opposite to the magnitude relation of α and 1 in the equation (1). Further, even when the strain sensor 19 is attached to the shaft portion 11, the equations (2) to (7) hold.

したがって、シャフト部１１に歪センサ１９を取り付ける場合には、シャフト部１１に加速度センサ１４を取り付ける場合と比べて、式（１０）におけるＦｍｂおよびＦｍａの大小関係が逆転するとともに、式（１１）におけるＵｂおよびＵａの大小関係が逆転する。すなわち、以下の式（１４）および式（１５）が成り立つ。 Therefore, when the strain sensor 19 is attached to the shaft portion 11, the magnitude relationship between Fmb and Fma in the equation (10) is reversed as compared with the case where the acceleration sensor 14 is attached to the shaft portion 11, and the magnitude relationship in the equation (11) is reversed. The magnitude relationship between Ub and Ua is reversed. That is, the following equations (14) and (15) hold.

Ｆｍｂ＜Ｆｍａ ・・・（１４） Fmb <Fma ... (14)

Ｕｂ＜Ｕａ ・・・（１５） Ub <Ua ... (15)

式（１４）および式（１５）から、歪センサ１９ａは、歪センサ１９ｂと比べて、入力値すなわち切削抵抗Ｆの計測範囲が広く、かつ分解能が粗いことが分かる。したがって、歪センサ１９の取付位置によって、入力値に対する歪センサ１９の感度が変わることが分かる。 From the equations (14) and (15), it can be seen that the strain sensor 19a has a wider measurement range of the input value, that is, the cutting resistance F, and a coarser resolution than the strain sensor 19b. Therefore, it can be seen that the sensitivity of the strain sensor 19 to the input value changes depending on the mounting position of the strain sensor 19.

以上のことから、負荷の大きい加工条件下において歪を計測する場合には、切削工具１０２の端部に近い位置の歪センサ１９により計測を行う一方で、負荷の小さい加工条件下において歪を計測する場合には、切削工具１０２の支点すなわち根本部に近い位置の歪センサ１９により計測を行う。これにより、負荷が大きい場合と小さい場合とで、歪等の計測対象の大きさに適した計測を行うことができる。 From the above, when measuring strain under a machining condition with a large load, the strain sensor 19 at a position near the end of the cutting tool 102 measures the strain, while the strain is measured under a machining condition with a small load. In this case, the measurement is performed by the strain sensor 19 at a position close to the fulcrum of the cutting tool 102, that is, the root portion. As a result, it is possible to perform measurement suitable for the size of the measurement target such as distortion depending on whether the load is large or small.

したがって、切削工具１０２に加えられる負荷の程度に応じて、計測を行う歪センサ１９を変更することにより、多様な加工条件下において歪を計測することができる。 Therefore, by changing the strain sensor 19 that performs measurement according to the degree of load applied to the cutting tool 102, strain can be measured under various machining conditions.

その他の構成は、上述した切削システム２０１と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations are the same as those of the cutting system 201 described above, detailed description thereof will not be repeated here.

［変形例２］
図２１は、本開示の第１の実施の形態の変形例２に係る切削システムを示す図である。[Modification 2]
FIG. 21 is a diagram showing a cutting system according to a second modification of the first embodiment of the present disclosure.

図２１を参照して、変形例２に係る切削システム２０５は、図１１に示す工作機械２０２の代わりに工作機械２０６を備える。工作機械２０６は、図１１に示す切削工具１０１の代わりに切削工具１０３を含む。切削工具１０３は、図１１に示す加速度センサ１４に加えて、さらに、温度センサ２６および音センサ２７を含む。 With reference to FIG. 21, the cutting system 205 according to the second modification includes a machine tool 206 instead of the machine tool 202 shown in FIG. The machine tool 206 includes a cutting tool 103 instead of the cutting tool 101 shown in FIG. The cutting tool 103 further includes a temperature sensor 26 and a sound sensor 27 in addition to the acceleration sensor 14 shown in FIG.

図２１に示す例では、温度センサ２６および音センサ２７は、加速度センサ１４を支持する台座部５１とは別に設けられた台座部５１０に支持される。温度センサ２６および音センサ２７を支持する台座部５１０は、加速度センサ１４を支持する台座部５１とは異なる位置に取り付けられる。たとえば、温度センサ２６および音センサ２７を支持する台座部５１は、雄ねじ部材５４により、センサ位置Ａ７に取り付けられる。 In the example shown in FIG. 21, the temperature sensor 26 and the sound sensor 27 are supported by a pedestal portion 510 provided separately from the pedestal portion 51 that supports the acceleration sensor 14. The pedestal portion 510 that supports the temperature sensor 26 and the sound sensor 27 is attached at a position different from that of the pedestal portion 51 that supports the acceleration sensor 14. For example, the pedestal portion 51 that supports the temperature sensor 26 and the sound sensor 27 is attached to the sensor position A7 by the male screw member 54.

位置変更部５０は、シャフト部１１における加速度センサ１４、温度センサ２６および音センサ２７の取付位置を変更可能である。 The position changing unit 50 can change the mounting positions of the acceleration sensor 14, the temperature sensor 26, and the sound sensor 27 on the shaft unit 11.

具体的には、たとえば、位置変更部５０は、シャフト部１１の軸方向、すなわち、中心軸１７に沿った方向において加速度センサ１４、温度センサ２６および音センサ２７の位置を変更することが可能である。 Specifically, for example, the position changing unit 50 can change the positions of the acceleration sensor 14, the temperature sensor 26, and the sound sensor 27 in the axial direction of the shaft unit 11, that is, in the direction along the central axis 17. be.

また、位置変更部５０は、たとえば、シャフト部１１の径方向に沿った方向において加速度センサ１４、温度センサ２６および音センサ２７の位置を変更することが可能である。 Further, the position changing unit 50 can change the positions of the acceleration sensor 14, the temperature sensor 26, and the sound sensor 27, for example, in the direction along the radial direction of the shaft unit 11.

切削工具１０３は、加速度センサ１４、温度センサ２６および音センサ２７の各計測結果を示すセンサ情報を含む無線信号を送信する。 The cutting tool 103 transmits a radio signal including sensor information indicating the measurement results of the acceleration sensor 14, the temperature sensor 26, and the sound sensor 27.

管理装置３０１は、切削工具１０１からセンサ情報を含む無線信号を受信し、受信したセンサ情報が示す各計測結果を処理する。具体的には、たとえば、管理装置３０１は、受信したセンサ情報が示す各計測結果を解析する。 The management device 301 receives a wireless signal including sensor information from the cutting tool 101, and processes each measurement result indicated by the received sensor information. Specifically, for example, the management device 301 analyzes each measurement result indicated by the received sensor information.

なお、切削工具１０３は、温度センサ２６および音センサ２７のいずれか一方を含まない構成であってもよい。また、切削工具１０３は、歪センサ１９を含む構成であってもよい。要するに、切削工具１０３は、加速度センサ１４に加えて、歪センサ１９、温度センサ２６および音センサ２７のうちの少なくともいずれか１つを含む構成であってもよい。 The cutting tool 103 may be configured not to include either the temperature sensor 26 or the sound sensor 27. Further, the cutting tool 103 may be configured to include the strain sensor 19. In short, the cutting tool 103 may be configured to include at least one of a strain sensor 19, a temperature sensor 26, and a sound sensor 27 in addition to the acceleration sensor 14.

その他の構成は、上述した切削システム２０１と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations are the same as those of the cutting system 201 described above, detailed description thereof will not be repeated here.

ところで、切削工具にセンサを取り付けることにより、切削工具による加工の状態を示す物理量を計測することができる。このような計測を用いた優れた技術が望まれる。 By the way, by attaching a sensor to a cutting tool, it is possible to measure a physical quantity indicating a state of machining by the cutting tool. An excellent technique using such measurement is desired.

これに対して、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具は、シャフト部１１と、シャフト部１１に取り付けられる複数のセンサとを備える。各センサは、加速度センサ１４である。複数のセンサは、各々の位置がシャフト部１１の軸方向およびシャフト部１１の径方向の少なくともいずれか一方において異なるようにシャフト部１１に取り付けられる。 On the other hand, the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure includes a shaft portion 11 and a plurality of sensors attached to the shaft portion 11. Each sensor is an acceleration sensor 14. The plurality of sensors are attached to the shaft portion 11 so that their respective positions differ in at least one of the axial direction of the shaft portion 11 and the radial direction of the shaft portion 11.

このように、複数の加速度センサの各々の位置がシャフト部１１の軸方向およびシャフト部１１の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように各センサがシャフト部１１に取り付けられる構成により、シャフト部１１への複数のセンサの取付位置の違いに応じて、あるセンサの感度を高めるとともに他のセンサの計測範囲を拡大し、工具全体としてセンシング性能を高めることができる。 As described above, the shaft portion 11 is configured such that each sensor is attached to the shaft portion 11 so that the positions of the plurality of acceleration sensors are different in at least one of the axial direction of the shaft portion 11 and the radial direction of the shaft portion 11. Depending on the difference in the mounting positions of a plurality of sensors to, the sensitivity of one sensor can be increased, the measurement range of another sensor can be expanded, and the sensing performance of the tool as a whole can be improved.

したがって、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具では、切削工具１０１による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 Therefore, in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure, when measuring the machining state by the cutting tool 101, the measurement accuracy can be improved and the measurement range can be expanded.

また、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具では、複数のセンサは、計測範囲および感度が同じである。 Further, in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure, the plurality of sensors have the same measurement range and sensitivity.

このような構成により、同一のセンサを複数準備すればよいため、切削工具１０１の製造コストを低減することができる。 With such a configuration, it is sufficient to prepare a plurality of the same sensors, so that the manufacturing cost of the cutting tool 101 can be reduced.

また、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具では、複数のセンサの位置は、シャフト部１１の軸方向およびシャフト部１１の径方向の少なくともいずれか一方において異なる。 Further, in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure, the positions of the plurality of sensors are different in at least one of the axial direction of the shaft portion 11 and the radial direction of the shaft portion 11.

このような構成により、シャフト部１１への各センサの取付位置の違いに応じた感度の違いおよび計測範囲の違いと、各センサ間の計測範囲および感度の違いとを組み合わせて、計測の精度をより高めるとともに計測範囲をより拡大することができる。 With such a configuration, the difference in sensitivity and the difference in measurement range according to the difference in the mounting position of each sensor on the shaft portion 11 and the difference in measurement range and sensitivity between each sensor are combined to improve the measurement accuracy. The measurement range can be further expanded as well as further increased.

また、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具では、複数のセンサは、加速度センサ１４である。加速度センサ１４の計測方向は、シャフト部１１の中心軸１７を法線とする平面１８に沿った方向であって、加速度センサ１４と中心軸１７とを結ぶ直線１４３に対して直交する方向に沿う。 Further, in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure, the plurality of sensors are the acceleration sensor 14. The measurement direction of the acceleration sensor 14 is a direction along a plane 18 having a central axis 17 of the shaft portion 11 as a normal line, and is along a direction orthogonal to a straight line 143 connecting the acceleration sensor 14 and the central axis 17. ..

このような構成により、切削対象物との接触に伴う振動等の加速度を計測することができる。 With such a configuration, it is possible to measure acceleration such as vibration caused by contact with an object to be cut.

また、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具では、切削工具１０１は、さらに、加速度センサ１４とは別のセンサとして、歪センサ１９、温度センサ２６および音センサ２７のうちの少なくともいずれか１つを備える。 Further, in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure, the cutting tool 101 further uses at least one of the strain sensor 19, the temperature sensor 26, and the sound sensor 27 as a sensor different from the acceleration sensor 14. It has one or one.

このような構成により、たとえば、シャフト部１１に発生する歪の異常な増大、ならびにシャフト部１１に異常な振動が発生した場合の摩擦熱および異音、のうちの少なくともいずれか１つを検出することができる。 With such a configuration, for example, at least one of an abnormal increase in strain generated in the shaft portion 11 and frictional heat and abnormal noise when an abnormal vibration is generated in the shaft portion 11 is detected. be able to.

また、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具では、切削工具１０１は、さらに、無線通信装置２３を備える。無線通信装置２３は、各センサの計測結果を示すセンサ情報を送信する。 Further, in the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure, the cutting tool 101 further includes a wireless communication device 23. The wireless communication device 23 transmits sensor information indicating the measurement result of each sensor.

このような構成により、たとえば、受信側の装置において、各センサの計測結果を用いた異常検知等の処理を行うことができる。 With such a configuration, for example, in the device on the receiving side, it is possible to perform processing such as abnormality detection using the measurement results of each sensor.

また、本開示の第１の実施の形態に係る切削工具は転削工具である。 Further, the cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure is a rolling tool.

このような構成により、たとえば、転削対象物の転削時に転削工具に発生する加速度の計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 With such a configuration, for example, it is possible to improve the accuracy of measuring the acceleration generated in the milling tool at the time of milling the object to be milled and to expand the measurement range.

次に、本開示の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, other embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

＜第２の実施の形態＞
本開示の第２の実施の形態は、第１の実施の形態に係る切削工具１０１と比べて、複数の加速度センサの特性が互いに異なる切削工具に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る切削工具１０１と同様である。<Second Embodiment>
The second embodiment of the present disclosure relates to a cutting tool in which the characteristics of a plurality of acceleration sensors are different from each other as compared with the cutting tool 101 according to the first embodiment. It is the same as the cutting tool 101 according to the first embodiment except for the contents described below.

図２２は、本開示の第２の実施の形態に係る切削システムの構成を示す側面図である。 FIG. 22 is a side view showing the configuration of the cutting system according to the second embodiment of the present disclosure.

図２２を参照して、本開示の第２の実施の形態に係る切削システム２０７は、図１１に示す工作機械２０２の代わりに工作機械２０８を備える。工作機械２０８は、図１１に示す切削工具１０１の代わりに切削工具１０４を含む。切削工具１０４は、図１１に示す２つの加速度センサ１４のうちの１つの加速度センサ１４の代わりに加速度センサ１４０を有する。 With reference to FIG. 22, the cutting system 207 according to the second embodiment of the present disclosure includes a machine tool 208 instead of the machine tool 202 shown in FIG. The machine tool 208 includes a cutting tool 104 instead of the cutting tool 101 shown in FIG. The cutting tool 104 has an acceleration sensor 140 instead of one of the two acceleration sensors 14 shown in FIG.

すなわち、切削工具１０４は、加速度センサ１４および加速度センサ１４０を備える。加速度センサ１４および加速度センサ１４０は、シャフト部１１に取り付けられる。加速度センサ１４および加速度センサ１４０各々の計測範囲は異なる。また、加速度センサ１４および加速度センサ１４０各々の感度は異なる。さらに、加速度センサ１４および加速度センサ１４０各々の計測対象は同じ種類の物理量である。計測対象の物理量は、たとえば切削工具１０４に生じる歪、切削時の音、切削工具１０４の温度および切削工具１０４の加速度等である。本実施の形態における当該計測対象の物理量は、加速度である。 That is, the cutting tool 104 includes an acceleration sensor 14 and an acceleration sensor 140. The acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 are attached to the shaft portion 11. The measurement ranges of the acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 are different. Further, the sensitivities of the acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 are different. Further, the measurement targets of the acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 are the same type of physical quantity. The physical quantity to be measured is, for example, the strain generated in the cutting tool 104, the sound during cutting, the temperature of the cutting tool 104, the acceleration of the cutting tool 104, and the like. The physical quantity of the measurement target in the present embodiment is acceleration.

加速度センサ１４の感度は、たとえば、加速度センサ１４０の感度より高い。また、加速度センサ１４の計測範囲は、たとえば、加速度センサ１４０の計測範囲より狭い。 The sensitivity of the acceleration sensor 14 is higher than that of the acceleration sensor 140, for example. Further, the measurement range of the acceleration sensor 14 is narrower than the measurement range of the acceleration sensor 140, for example.

また、加速度センサ１４０の計測範囲は、たとえば、加速度センサ１４の計測範囲の２倍以上である。より詳細には、加速度センサ１４０の計測範囲の上限値と下限値との差分の絶対値が、加速度センサ１４の計測範囲の上限値と下限値との差分の絶対値の２倍以上である。 Further, the measurement range of the acceleration sensor 140 is, for example, twice or more the measurement range of the acceleration sensor 14. More specifically, the absolute value of the difference between the upper limit value and the lower limit value of the measurement range of the acceleration sensor 140 is twice or more the absolute value of the difference between the upper limit value and the lower limit value of the measurement range of the acceleration sensor 14.

また、加速度センサ１４の感度は、たとえば、加速度センサ１４０の感度の２倍以上である。より詳細には、加速度センサ１４からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換したときの計測値の最小単位すなわち１ビット分が、加速度センサ１４０からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換したときの計測値の最小単位の２倍以上である。 Further, the sensitivity of the acceleration sensor 14 is, for example, twice or more the sensitivity of the acceleration sensor 140. More specifically, the minimum unit of the measured value when the analog output from the acceleration sensor 14 is A / D converted, that is, one bit is the minimum measured value when the analog output from the acceleration sensor 140 is A / D converted. It is more than twice the unit.

加速度センサ１４の位置および加速度センサ１４０の位置は、シャフト部１１の軸方向およびシャフト部１１の径方向の少なくともいずれか一方において異なる。 The position of the acceleration sensor 14 and the position of the acceleration sensor 140 are different in at least one of the axial direction of the shaft portion 11 and the radial direction of the shaft portion 11.

ここで、切削工具１０４を図７に示す片持ち梁であるとみなした場合を想定する。切削工具１０４では、加速度センサ１４は、加速度センサ１４０と比べて、方向Ｘにおいて刃取付部１２または刃部に近い位置にある。したがって、切削工具１０４における加速度センサ１４は、図７に示す加速度センサ１４ａに対応する。また、切削工具１０４における加速度センサ１４０は、図７に示す加速度センサ１４ｂに対応する。 Here, it is assumed that the cutting tool 104 is regarded as the cantilever shown in FIG. 7. In the cutting tool 104, the acceleration sensor 14 is located closer to the blade mounting portion 12 or the blade portion in the direction X than the acceleration sensor 140. Therefore, the acceleration sensor 14 in the cutting tool 104 corresponds to the acceleration sensor 14a shown in FIG. 7. Further, the acceleration sensor 140 in the cutting tool 104 corresponds to the acceleration sensor 14b shown in FIG. 7.

加速度センサ１４０の計測範囲が、加速度センサ１４の計測範囲よりも広く、加速度センサ１４０の分解能が、加速度センサ１４の分解能よりも粗い場合、図１０に示す計測範囲Ｒｂは計測範囲Ｒａと比べて大きく、分解能ｒｂは分解能ｒａよりも大きい。これにより、以下の式（１６）および式（１７）が成り立つ。 When the measurement range of the acceleration sensor 140 is wider than the measurement range of the acceleration sensor 14 and the resolution of the acceleration sensor 140 is coarser than the resolution of the acceleration sensor 14, the measurement range Rb shown in FIG. 10 is larger than the measurement range Ra. , The resolution rb is larger than the resolution ra. As a result, the following equations (16) and (17) are established.

Ｒｂ／Ｒａ＞１ ・・・（１６） Rb / Ra> 1 ... (16)

ｒｂ／ｒａ＞１ ・・・（１７） rb / ra> 1 ... (17)

式（１）に示すように、αは１より小さいため、式（４）、式（１６）および式（１７）により、以下の式（１８）および式（１９）が成り立つ。 As shown in the equation (1), since α is smaller than 1, the following equations (18) and (19) are established by the equations (4), (16) and (17).

Figure 0006950856
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Figure 0006950856
Figure 0006950856

式（１８）および式（１９）から、加速度センサ１４の取付位置の影響および加速度センサ１４０の取付位置の影響が、加速度センサ１４および加速度センサ１４０の位置関係が逆または同じ位置である場合と比べてより助長されることが分かる。すなわち、たとえば、取付位置Ｂに取り付けられた加速度センサ１４０の計測範囲がより広くなるとともに、取付位置Ａに取り付けられた加速度センサ１４の分解能がより高くなることが分かる。 From equations (18) and (19), the influence of the mounting position of the acceleration sensor 14 and the influence of the mounting position of the acceleration sensor 140 are compared with the case where the positional relationship between the acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 is opposite or the same. It turns out that it is promoted more. That is, for example, it can be seen that the measurement range of the acceleration sensor 140 mounted at the mounting position B becomes wider and the resolution of the acceleration sensor 14 mounted at the mounting position A becomes higher.

［変形例１］
図２３は、本開示の第２の実施の形態に係る切削システムの変形例１を示す図である。[Modification 1]
FIG. 23 is a diagram showing a modified example 1 of the cutting system according to the second embodiment of the present disclosure.

図２３を参照して、変形例１に係る切削システム２０９は、図２２に示す工作機械２０８の代わりに工作機械２１１を備える。工作機械２１１は、図２２に示す切削工具１０４の代わりに切削工具１０５を含む。 With reference to FIG. 23, the cutting system 209 according to the first modification includes a machine tool 211 instead of the machine tool 208 shown in FIG. The machine tool 211 includes a cutting tool 105 instead of the cutting tool 104 shown in FIG.

切削工具１０５は、図２２に示す加速度センサ１４の代わりに加速度センサ１４０を有し、図２２に示す加速度センサ１４０の代わりに加速度センサ１４を有する。すなわち、図２３に示す切削工具１０５では、切削工具１０４と比べて、加速度センサ１４の位置および加速度センサ１４０の位置が入れ替わっている。 The cutting tool 105 has an acceleration sensor 140 instead of the acceleration sensor 14 shown in FIG. 22, and has an acceleration sensor 14 instead of the acceleration sensor 140 shown in FIG. That is, in the cutting tool 105 shown in FIG. 23, the position of the acceleration sensor 14 and the position of the acceleration sensor 140 are interchanged as compared with the cutting tool 104.

ここで、切削工具１０５を図７に示す片持ち梁であるとみなした場合を想定する。切削工具１０５では、加速度センサ１４は、加速度センサ１４０と比べて、方向Ｘにおいて刃取付部１２または刃部から遠い位置にある。したがって、切削工具１０５における加速度センサ１４は、図７に示す加速度センサ１４ｂに対応する。また、切削工具１０５における加速度センサ１４０は、図７に示す加速度センサ１４ａに対応する。 Here, it is assumed that the cutting tool 105 is regarded as the cantilever shown in FIG. 7. In the cutting tool 105, the acceleration sensor 14 is located farther from the blade mounting portion 12 or the blade portion in the direction X as compared with the acceleration sensor 140. Therefore, the acceleration sensor 14 in the cutting tool 105 corresponds to the acceleration sensor 14b shown in FIG. 7. Further, the acceleration sensor 140 in the cutting tool 105 corresponds to the acceleration sensor 14a shown in FIG. 7.

図１０に示す計測範囲Ｒｂと計測範囲Ｒａとの比Ｒｂ／Ｒａがαであり、かつ分解能ｒｂと分解能ｒａとの比ｒｂ／ｒａがαである（以下、条件Ｊとも称する）場合、以下の式（２０）および式（２１）が成り立つ。 When the ratio Rb / Ra of the measurement range Rb and the measurement range Ra shown in FIG. 10 is α and the ratio rb / ra of the resolution rb and the resolution ra is α (hereinafter, also referred to as condition J), the following Equations (20) and (21) hold.

Ｆｍｂ＝Ｆｍａ ・・・（２０） Fmb = Fma ... (20)

Ｕｂ＝Ｕａ ・・・（２１） Ub = Ua ... (21)

式（２０）および式（２１）から、入力値に対する計測範囲および分解能が、取付位置Ａおよび取付位置Ｂにおいて揃うことが分かる。このような構成は、複数の計測位置における同時計測が必要な場合において有効である。たとえば、計測対象の変形モードそのものを把握したい場合、および変形モードの節の部分にどちらかのセンサが配置されても一定の計測性能で計測を継続したい場合がある。厳密に条件Ｊが成立しなくても、このような条件Ｊに近付けることで、同様の効果を奏することができる。 From equations (20) and (21), it can be seen that the measurement range and resolution for the input value are the same at the mounting position A and the mounting position B. Such a configuration is effective when simultaneous measurement at a plurality of measurement positions is required. For example, there are cases where it is desired to grasp the deformation mode itself of the measurement target, and there are cases where it is desired to continue measurement with a constant measurement performance even if either sensor is arranged at the section of the deformation mode. Even if the condition J is not strictly satisfied, the same effect can be obtained by approaching such a condition J.

以上のように、本開示の第２の実施の形態に係る切削工具は、シャフト部１１と、シャフト部１１に取り付けられる複数のセンサを備える。複数のセンサ各々の計測範囲は異なり、複数のセンサ各々の感度は異なり、複数のセンサ各々の計測対象は同じ種類の物理量である。 As described above, the cutting tool according to the second embodiment of the present disclosure includes a shaft portion 11 and a plurality of sensors attached to the shaft portion 11. The measurement range of each of the plurality of sensors is different, the sensitivity of each of the plurality of sensors is different, and the measurement target of each of the plurality of sensors is the same type of physical quantity.

このように、シャフト部１１に取り付けられる複数のセンサであって、複数のセンサ各々の計測範囲が異なり、複数のセンサ各々の感度が異なり、複数のセンサ各々の計測対象の物理量が同じである構成により、たとえば、感度が高いセンサおよび計測範囲が広いセンサを用い、各センサの特性を活かした計測を行うことができる。 As described above, among the plurality of sensors attached to the shaft portion 11, the measurement range of each of the plurality of sensors is different, the sensitivity of each of the plurality of sensors is different, and the physical quantity of the measurement target of each of the plurality of sensors is the same. Therefore, for example, a sensor having high sensitivity and a sensor having a wide measurement range can be used, and measurement can be performed by utilizing the characteristics of each sensor.

したがって、本開示の第２の実施の形態に係る切削工具では、切削工具１０１による加工の状態を計測する際に、計測の精度を高めるとともに計測範囲を拡大することができる。 Therefore, in the cutting tool according to the second embodiment of the present disclosure, when measuring the machining state by the cutting tool 101, the measurement accuracy can be improved and the measurement range can be expanded.

また、本開示の第２の実施の形態に係る切削工具では、複数のセンサは、第１のセンサおよび第２のセンサを含む。当該第１のセンサの感度は、当該第２のセンサの感度より高い。当該第１のセンサの計測範囲は、当該第２のセンサの計測範囲より狭い。 Further, in the cutting tool according to the second embodiment of the present disclosure, the plurality of sensors include a first sensor and a second sensor. The sensitivity of the first sensor is higher than that of the second sensor. The measurement range of the first sensor is narrower than the measurement range of the second sensor.

このような構成により、第１のセンサの高い感度および第２のセンサの広い計測範囲を活かした計測を行うことができる。 With such a configuration, it is possible to perform measurement utilizing the high sensitivity of the first sensor and the wide measurement range of the second sensor.

また、本開示の第２の実施の形態に係る切削工具では、第１のセンサの感度は、第２のセンサの感度の２倍以上である。第２のセンサの計測範囲は、第１のセンサの計測範囲の２倍以上である。 Further, in the cutting tool according to the second embodiment of the present disclosure, the sensitivity of the first sensor is more than twice the sensitivity of the second sensor. The measurement range of the second sensor is more than twice the measurement range of the first sensor.

このような構成により、シャフト部１１への各センサの取付位置の違いに応じた感度の違いおよび計測範囲の違いと、各センサ自体の計測範囲および感度の違いとを組み合わせて、計測の精度をより高めるとともに計測範囲をより拡大することができる。 With such a configuration, the difference in sensitivity and the difference in measurement range according to the difference in the mounting position of each sensor on the shaft portion 11 and the difference in measurement range and sensitivity of each sensor itself are combined to improve the measurement accuracy. The measurement range can be further expanded as well as further increased.

また、本開示の第２の実施の形態に係る切削工具では、複数のセンサの位置は、シャフト部１１の軸方向およびシャフト部１１の径方向の少なくともいずれか一方において異なる。 Further, in the cutting tool according to the second embodiment of the present disclosure, the positions of the plurality of sensors are different in at least one of the axial direction of the shaft portion 11 and the radial direction of the shaft portion 11.

このような構成により、たとえば、第１のセンサのより高い感度および第２のセンサのより広い計測範囲を活かした計測を行うことができる。 With such a configuration, for example, it is possible to perform measurement utilizing the higher sensitivity of the first sensor and the wider measurement range of the second sensor.

なお、加速度センサ１４および加速度センサ１４０は、たとえば、図６に示すセンサ位置Ａ５〜Ａ８のうちのいずれかの異なるセンサ位置に取り付けられてもよい。たとえば、加速度センサ１４がセンサ位置Ａ５に取り付けられ、加速度センサ１４０がセンサ位置Ａ８に取り付けられる構成であってもよい。 The acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 may be attached to, for example, any of the sensor positions A5 to A8 shown in FIG. For example, the acceleration sensor 14 may be attached to the sensor position A5, and the acceleration sensor 140 may be attached to the sensor position A8.

また、加速度センサ１４および加速度センサ１４０のうち、いずれか一方が、たとえば図６に示すセンサ位置Ａ１〜Ａ４のうちのいずれかのセンサ位置に取り付けられ、かつ、他方が、たとえば図６に示すセンサ位置Ａ５〜Ａ８のうちのいずれかのセンサ位置に取り付けられる構成であってもよい。 Further, one of the acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 is attached to, for example, one of the sensor positions A1 to A4 shown in FIG. 6, and the other is a sensor shown in FIG. 6, for example. It may be configured to be attached to any of the sensor positions A5 to A8.

また、加速度センサ１４および加速度センサ１４０は、たとえば、図６に示すセンサ位置Ａ１〜Ａ８のうちのいずれかの同じセンサ位置に取り付けられてもよい。 Further, the acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 may be attached to the same sensor position among the sensor positions A1 to A8 shown in FIG. 6, for example.

また、加速度センサ１４０の計測範囲は、加速度センサ１４の計測範囲の２倍未満であってもよい。また、加速度センサ１４の感度は、加速度センサ１４０の感度の２倍未満であってもよい。 Further, the measurement range of the acceleration sensor 140 may be less than twice the measurement range of the acceleration sensor 14. Further, the sensitivity of the acceleration sensor 14 may be less than twice the sensitivity of the acceleration sensor 140.

また、加速度センサ１４および加速度センサ１４０は、切削工具１０１と切削対象物との接触に伴う振動等の加速度に限らず、切削工具１０１の回転に伴う遠心加速度を計測するセンサであってもよい。 Further, the acceleration sensor 14 and the acceleration sensor 140 may be sensors that measure not only the acceleration such as vibration caused by the contact between the cutting tool 101 and the object to be cut, but also the centrifugal acceleration caused by the rotation of the cutting tool 101.

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the above embodiments are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
シャフト部と、
前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、
前記複数のセンサは、加速度センサであり、
前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、
前記シャフト部は、前記シャフト部のうちの他の部位よりも径が太く、前記複数のセンサを取り付け可能な拡径部を含み、
前記位置変更部は、前記拡径部における前記センサの取り付け位置を変更可能であり、
前記拡径部は、前記シャフト部の中心軸に対して平行でかつ平坦な表面を有し、
前記拡径部は、前記表面に対して前記中心軸の反対側の部分が除去された形状であり、
前記拡径部は、前記表面の一部において開口し、かつ前記中心軸側に凹む凹部を有し、
前記凹部の底面は、前記表面に対して平行な平面である、切削工具。The above description includes the features described below.
[Appendix 1]
Shaft part and
It is equipped with a plurality of sensors attached to the shaft portion.
The plurality of sensors are acceleration sensors.
The plurality of sensors are attached to the shaft portion so that their respective positions differ in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion.
The shaft portion has a diameter larger than that of other parts of the shaft portion, and includes a diameter-expanded portion to which the plurality of sensors can be attached.
The position changing portion can change the mounting position of the sensor in the enlarged diameter portion.
The enlarged diameter portion has a flat surface parallel to the central axis of the shaft portion.
The enlarged diameter portion has a shape in which a portion opposite to the central axis with respect to the surface is removed.
The enlarged diameter portion has a recess that is open at a part of the surface and is recessed on the central axis side.
A cutting tool in which the bottom surface of the recess is a flat surface parallel to the surface.

１１ シャフト部
１２ 刃取付部
１４，１４０，１４ａ，１４ｂ 加速度センサ
１５ 拡径部
１７ 中心軸
１８ 平面
１９，１９ａ，１９ｂ 歪センサ
２２ 電池
２３ 無線通信装置
２４ ハウジング
２６ 温度センサ
２７ 音センサ
３１ 無線通信部
３２ 制御部
３３ 表示部
３５ 記憶部
３６ 操作入力部
５０ 位置変更部
５１ 台座部
５３，５７，６０ ねじ穴
５４，５８ 雄ねじ部材
５５ 表面
５６ 位置変更板
１０１〜１０５ 切削工具
１１１ シャンク
１４３ 直線
１６１ 底面
２０１，２０３，２０５，２０７，２０９ 切削システム
２０２，２０４，２０６，２０８，２１１ 工作機械
２１０ 工具ホルダ
２２０ 主軸
３０１ 管理装置
Ａ１〜Ａ８ センサ位置11 Shaft part 12 Blade mounting part 14, 140, 14a, 14b Acceleration sensor 15 Enlarged part 17 Central axis 18 Flat surface 19, 19a, 19b Distortion sensor 22 Battery 23 Wireless communication device 24 Housing 26 Temperature sensor 27 Sound sensor 31 Wireless communication unit 32 Control unit 33 Display unit 35 Storage unit 36 Operation input unit 50 Position change unit 51 Pedestal part 53, 57, 60 Thread hole 54, 58 Male screw member 55 Surface 56 Position change plate 101-105 Cutting tool 111 Shank 143 Straight line 161 Bottom surface 201 , 203, 205, 207, 209 Cutting system 202, 204, 206, 208, 211 Machine tool 210 Tool holder 220 Spindle 301 Management device A1 to A8 Sensor position

Claims (12)

回転軸を中心に回転するシャフト部と、
前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、
前記複数のセンサは、加速度センサであり、
前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、
前記複数のセンサは、加速度センサであり、
前記加速度センサの計測方向は、前記シャフト部の前記回転軸を法線とする平面に沿った方向であって、前記加速度センサと前記回転軸とを結ぶ直線に対して直交する方向に沿う、切削工具。 The shaft part that rotates around the rotation axis and
It is equipped with a plurality of sensors attached to the shaft portion.
The plurality of sensors are acceleration sensors.
Wherein the plurality of sensors, each position is attached et al is to the shaft portion differently in at least one of the radial axial and the shaft portion of the shaft portion,
The plurality of sensors are acceleration sensors.
The measurement direction of the acceleration sensor is a direction along a plane having the rotation axis of the shaft portion as a normal, and cutting along a direction orthogonal to a straight line connecting the acceleration sensor and the rotation axis. tool. 前記複数のセンサは、計測範囲および感度が同じである、請求項１に記載の切削工具。 The cutting tool according to claim 1, wherein the plurality of sensors have the same measurement range and sensitivity. 回転軸を中心に回転するシャフト部と、
前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、
前記複数のセンサ各々の計測範囲は異なり、
前記複数のセンサ各々の感度は異なり、
前記複数のセンサ各々の計測対象は同じ種類の物理量であり、
前記複数のセンサは、加速度センサであり、
前記加速度センサの計測方向は、前記シャフト部の前記回転軸を法線とする平面に沿った方向であって、前記加速度センサと前記回転軸とを結ぶ直線に対して直交する方向に沿う、切削工具。 The shaft part that rotates around the rotation axis and
It is equipped with a plurality of sensors attached to the shaft portion.
The measurement range of each of the plurality of sensors is different.
The sensitivities of each of the plurality of sensors are different.
The measurement target of the plurality of sensors each Ri physical quantity der of the same type,
The plurality of sensors are acceleration sensors.
The measurement direction of the acceleration sensor is a direction along a plane having the rotation axis of the shaft portion as a normal, and cutting along a direction orthogonal to a straight line connecting the acceleration sensor and the rotation axis. tool. 前記複数のセンサは、第１のセンサおよび第２のセンサを含み、
前記第１のセンサの感度は、前記第２のセンサの感度より高く、
前記第１のセンサの計測範囲は、前記第２のセンサの計測範囲より狭い、請求項３に記載の切削工具。 The plurality of sensors include a first sensor and a second sensor.
The sensitivity of the first sensor is higher than that of the second sensor.
The cutting tool according to claim 3, wherein the measurement range of the first sensor is narrower than the measurement range of the second sensor. 前記第１のセンサの感度は、前記第２のセンサの感度の２倍以上であり、
前記第２のセンサの計測範囲は、前記第１のセンサの計測範囲の２倍以上である、請求項４に記載の切削工具。 The sensitivity of the first sensor is more than twice the sensitivity of the second sensor.
The cutting tool according to claim 4, wherein the measurement range of the second sensor is at least twice the measurement range of the first sensor. 前記複数のセンサの位置は、前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なる、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の切削工具。 The cutting tool according to any one of claims 3 to 5, wherein the positions of the plurality of sensors are different in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion. 前記切削工具は、さらに、前記複数のセンサとは別のセンサとして、歪センサ、温度センサおよび音センサのうちの少なくともいずれか１つを備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の切削工具。 The cutting tool further comprises at least one of a strain sensor, a temperature sensor, and a sound sensor as a sensor separate from the plurality of sensors, according to any one of claims 1 to 6. The cutting tool described. 前記切削工具は、さらに、
無線通信装置を備え、
前記無線通信装置は、前記センサの計測結果を示すセンサ情報を送信する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の切削工具。 The cutting tool further
Equipped with wireless communication device
The cutting tool according to any one of claims 1 to 7 , wherein the wireless communication device transmits sensor information indicating a measurement result of the sensor. 前記切削工具は転削工具である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の切削工具。 The cutting tool according to any one of claims 1 to 8 , wherein the cutting tool is a rolling tool. 請求項８に記載の切削工具と、
管理装置とを備え、
前記管理装置は、前記切削工具から前記センサ情報を受信する、切削システム。 The cutting tool according to claim 8 and
Equipped with a management device
The management device is a cutting system that receives the sensor information from the cutting tool. 切削工具を管理する管理装置における処理方法であって、
前記切削工具は、
回転軸を中心に回転するシャフト部と、
前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、
前記複数のセンサは、加速度センサであり、
前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、
前記複数のセンサは、加速度センサであり、
前記加速度センサの計測方向は、前記シャフト部の前記回転軸を法線とする平面に沿った方向であって、前記加速度センサと前記回転軸とを結ぶ直線に対して直交する方向に沿い、
前記処理方法は、
工作機械に取り付けられた前記切削工具により切削対象物の切削が行われた際に、前記複数のセンサの計測結果を記憶部に書き込むステップと、
前記記憶部に書き込まれた前記複数のセンサの計測結果を処理するステップとを含む、処理方法。 It is a processing method in a management device that manages cutting tools.
The cutting tool
The shaft part that rotates around the rotation axis and
It is equipped with a plurality of sensors attached to the shaft portion.
The plurality of sensors are acceleration sensors.
The plurality of sensors are attached to the shaft portion so that their respective positions differ in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion.
The plurality of sensors are acceleration sensors.
The measurement direction of the acceleration sensor is a direction along a plane having the rotation axis of the shaft portion as a normal line, and is along a direction orthogonal to a straight line connecting the acceleration sensor and the rotation axis.
The processing method is
A step of writing the measurement results of the plurality of sensors to the storage unit when the object to be cut is cut by the cutting tool attached to the machine tool.
A processing method including a step of processing the measurement results of the plurality of sensors written in the storage unit. 切削工具を管理する管理装置において用いられる処理プログラムであって、
前記切削工具は、
回転軸を中心に回転するシャフト部と、
前記シャフト部に取り付けられる複数のセンサとを備え、
前記複数のセンサは、加速度センサであり、
前記複数のセンサは、各々の位置が前記シャフト部の軸方向および前記シャフト部の径方向の少なくともいずれか一方において異なるように前記シャフト部に取り付けられ、
前記複数のセンサは、加速度センサであり、
前記加速度センサの計測方向は、前記シャフト部の前記回転軸を法線とする平面に沿った方向であって、前記加速度センサと前記回転軸とを結ぶ直線に対して直交する方向に沿い、
コンピュータを、
工作機械に取り付けられた前記切削工具により切削対象物の切削が行われた際に、前記複数のセンサの計測結果を記憶部に書き込む保存処理部と、
前記保存処理部によって書き込まれた前記複数のセンサの計測結果を処理する制御部、
として機能させるための、処理プログラム。 A processing program used in a management device that manages cutting tools.
The cutting tool
The shaft part that rotates around the rotation axis and
It is equipped with a plurality of sensors attached to the shaft portion.
The plurality of sensors are acceleration sensors.
The plurality of sensors are attached to the shaft portion so that their respective positions differ in at least one of the axial direction of the shaft portion and the radial direction of the shaft portion.
The plurality of sensors are acceleration sensors.
The measurement direction of the acceleration sensor is a direction along a plane having the rotation axis of the shaft portion as a normal line, and is along a direction orthogonal to a straight line connecting the acceleration sensor and the rotation axis.
Computer,
A storage processing unit that writes the measurement results of the plurality of sensors to the storage unit when the cutting object is cut by the cutting tool attached to the machine tool.
A control unit that processes the measurement results of the plurality of sensors written by the storage processing unit.
A processing program to function as.
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