特開 2024-145591 切削工具ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024145591

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】切削工具ユニット

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/00 20060101AFI20241004BHJP

   B23Q 17/22 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

B23B27/00 D

B23Q17/22 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058016

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】上條 博喜

(72)【発明者】

【氏名】高橋 亘

(72)【発明者】

【氏名】阿部 太郎

【テーマコード（参考）】

3C029

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C029AA01

3C046BB01

(57)【要約】

【課題】制御基板からの熱影響を抑え、センサの検出感度、および工作精度を確保することができる切削工具ユニットを提供する。
【解決手段】切削工具ユニットは、切削工具と、切削工具に取り付けられるホルダと、を備え、切削工具は、工具軸に沿った軸方向の一方側の先端部に台座を有する工具本体と、台座に着脱可能に取り付けられる切削インサートと、工具本体に備えられ、物理量を検出するセンサと、センサで検出されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡＤコンバータと、を備え、ホルダは、ホルダ本体と、ホルダ本体に設けられ、ＡＤコンバータに接続配線を介して接続された制御基板と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削工具と、前記切削工具に取り付けられる工具付属物と、を備え、
前記切削工具は、
工具軸に沿って延び、前記工具軸に沿った軸方向の一方側の先端部に台座を有する工具本体と、
前記台座に着脱可能に取り付けられる切削インサートと、
前記工具本体に備えられ、物理量を検出するセンサと、
前記センサで検出されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡＤコンバータと、
を備え、
前記工具付属物は、
付属物本体と、
前記付属物本体に設けられ、前記ＡＤコンバータに接続配線を介して接続された制御基板と、を備える、
切削工具ユニット。

【請求項2】

前記制御基板は、
前記センサの動作を制御する制御信号を、前記接続配線を介して前記センサに出力する制御モジュール、をさらに備える、
請求項１に記載の切削工具ユニット。

【請求項3】

前記制御基板は、
前記ＡＤコンバータから前記接続配線を介して入力される前記デジタル電気信号に基づいて、前記センサにおける検出信号を外部に送信する無線通信モジュール、をさらに備える、
請求項１または２に記載の切削工具ユニット。

【請求項4】

前記工具付属物は、前記制御基板および前記センサに電力を供給するバッテリーをさらに含む、
請求項１または２に記載の切削工具ユニット。

【請求項5】

前記制御基板は、発熱性素子を備える、
請求項１または２に記載の切削工具ユニット。

【請求項6】

前記ＡＤコンバータは、金属製の前記切削工具の内部に形成された収容孔に収容される、
請求項１または２に記載の切削工具ユニット。

【請求項7】

前記工具付属物は、前記切削工具を保持し、工作機械に装着されるホルダである、
請求項１または２に記載の切削工具ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削工具ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

旋盤やマシニングセンター等の工作機械においては、切削工具の切刃の状態等を確認するため、センサ等の電子部品を切削工具に備えることがある。特許文献１では、切削チップが設置される本体部と、本体部に配置されたセンサと、本体部に配置され、センサと電気的に接続された基板と、本体部内に配置された電池と、を含む構成が開示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第７１２０４７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような構成において、本体部に配置された基板に、発熱性の素子が実装される場合、素子が発する熱が、基板を介して本体部に伝達される。その結果、センサにおける検出感度に影響を受ける可能性がある。また、本体部や切刃が熱膨張し、工作精度に影響を及ぼす可能性もある。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑み、制御基板からの熱影響を抑え、センサの検出感度、および工作精度を確保することができる切削工具ユニットを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の切削工具ユニットの一つの態様は、切削工具と、前記切削工具に取り付けられる工具付属物と、を備え、前記切削工具は、工具軸に沿って延び、前記工具軸に沿った軸方向の一方側の先端部に台座を有する工具本体と、前記台座に着脱可能に取り付けられる切削インサートと、前記工具本体に備えられ、物理量を検出するセンサと、前記センサで検出されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡＤコンバータと、を備え、前記工具付属物は、付属物本体と、前記付属物本体に設けられ、前記ＡＤコンバータに接続配線を介して接続された制御基板と、を備える。

【0007】

本発明の切削工具ユニットの一つの態様によれば、制御基板が、切削工具に取り付けられる工具付属物の付属物本体に設けられる。これにより、制御基板が備える素子が発熱した場合であっても、その熱が切削工具に伝達されるのを抑えることができる。したがって、センサにおける検出感度が影響を受けたり、工具本体や切削インサートが熱膨張するのを抑えることができる。その結果、制御基板からの熱影響を抑え、センサの検出感度、および工作精度を確保することができる。
また、ＡＤコンバータが、切削工具に備えられ、ＡＤコンバータと制御基板とは接続配線を介して接続される。これにより、ＡＤコンバータで変換されたデジタル電気信号が、接続配線を介して制御信号に送信される。外部からのノイズの影響を受けやすいアナログ信号は、センサから、切削工具に備えられたＡＤコンバータまでの短い区間でのみ伝達される。したがって、ノイズの影響を抑え、センサで高い感度での物理量の検出を行える。

【0008】

上記切削工具ユニットにおいて、前記制御基板は、前記センサの動作を制御する制御信号を、前記接続配線を介して前記センサに出力する制御モジュール、をさらに備えてもよい。

【0009】

この場合、制御基板が、センサの動作を制御する制御モジュールを備える。これにより、切削工具ユニット自体で、センサの動作を制御することができる。したがって、工作機械側で、センサの動作を制御するためのプログラム等を備える必要がなくなる。その結果、切削工具を用いた加工を行うに先立ち、工作機械側で、用いる切削工具に応じたプログラムの設定等を事前に行う必要がなく、手間が軽減される。

【0010】

上記切削工具ユニットにおいて、前記制御基板は、前記ＡＤコンバータから前記接続配線を介して入力される前記デジタル電気信号に基づいて、前記センサにおける検出信号を外部に送信する無線通信モジュール、をさらに備えてもよい。

【0011】

この場合、無線通信モジュールが、切削工具に取り付けられる工具付属物の付属物本体に設けられる。これにより、切削工具を形成する金属によって、無線通信が悪影響を受けるのを抑えることができる。

【0012】

上記切削工具ユニットにおいて、前記工具付属物は、前記制御基板および前記センサに電力を供給するバッテリーをさらに含むようにしてもよい。

【0013】

この場合、工具付属物にバッテリーを備えることで、外部からの電力供給を受けることなく、制御基板やセンサに電力を供給することができる。したがって、外部からの電力供給を受けるための電源配線も不要となる。

【0014】

上記切削工具ユニットにおいて、前記制御基板は、発熱性素子を備えてもよい。

【0015】

この場合、発熱性素子を備える制御基板で発する熱が、切削工具に伝達されるのを抑えることができる。

【0016】

上記切削工具ユニットにおいて、前記ＡＤコンバータは、金属製の前記切削工具の内部に形成された収容孔に収容されていてもよい。

【0017】

この場合、ＡＤコンバータを、金属製の切削工具の内部の収容孔に収容することで、センサから出力されるアナログ信号へのノイズの影響を、より有効に抑えることができる。

【0018】

上記切削工具ユニットにおいて、前記工具付属物は、前記切削工具を保持し、工作機械に装着されるホルダであってもよい。

【0019】

この場合、切削工具を保持するホルダに、制御基板を設けることで、制御基板からの熱影響を抑え、センサの検出感度、および工作精度を確保することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の一つの態様の切削工具ユニットによれば、制御基板からの熱影響を抑え、センサの検出感度、および工作精度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態の旋削工具ユニット（切削工具ユニット）の斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態の旋削工具（切削工具）のヘッド部の斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態の旋削工具（切削工具）の側断面図である。

【図4】本発明の一実施形態の旋削工具（切削工具）に備えた制御基板を示す図であり、図３のＩ－Ｉ矢視断面図である。

【図5】本発明の一実施形態の変形例における旋削工具ユニット（切削工具ユニット）の側面図である。

【図6】本発明の一実施形態の他の変形例における旋削工具ユニット（切削工具ユニット）の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る旋削工具１について説明する。以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

【0023】

＜旋削工具ユニット＞
図１は、本発明の一実施形態の旋削工具ユニット（切削工具ユニット）２００Ａの斜視図である。図２は、旋削工具（切削工具）１のヘッド部２２の斜視図である。図３は、旋削工具１の側断面図である。
図１～図３に示すように、本実施形態の旋削工具ユニット２００Ａは、旋削工具１と、旋削工具１に取り付けられるホルダ（工具付属物）２１０と、を備える。

【0024】

＜旋削工具＞
本実施形態の旋削工具１は、主軸回りに回転させられる金属材料等の被削材１００に対して、中ぐり加工等の旋削加工を施す。旋削工具１の基端部は、ホルダ２１０に着脱可能に保持される。実施形態の旋削工具１は、金属製で、工具本体２と、切削インサート４と、ヘッドユニット７と、を備える。

【0025】

工具本体２は、工具軸Ｊに沿った軸方向Ｄｊに延びる。工具本体２は、工具軸Ｊを中心とする円柱状のシャンク部２１と、シャンク部２１に対して工具本体２の軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１に設けられたヘッド部２２と、を有する。

【0026】

ヘッド部２２は、シャンク部２１の外周面から軸方向Ｄｊに交差する工具本体２の径方向Ｄｒの外側に突出する突出部２３を有する。突出部２３には、台座２３ｄが設けられる。台座２３ｄには、カートリッジ４１が取り付けられる。カートリッジ４１は、切削インサート４を保持する。台座２３ｄ、およびカートリッジ４１に取り付けられる切削インサート４は、工具本体２において、工具軸Ｊに対して径方向Ｄｒの第一側Ｄｒ１に配置される。なお、切削インサート４は、台座２３ｄに直接的に取り付けられていてもよい。

【0027】

切削インサート４は、厚さ方向から見てひし形形状である。切削インサート４は、厚さ方向を向く平面視ひし形形状の一対の主面と、一対の主面同士を繋ぐ側面とを有する。切削インサート４の主面と側面との間の稜線には、切刃４２が設けられる。切刃４２は、工具本体２の軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１の先端部に設けられる。切刃４２の一部は、工具本体２から軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１に突出する。また、切刃４２は、工具本体２の径方向Ｄｒの外側に突出する。したがって、切刃４２の一部は、工具本体２の軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１の最先端、および径方向Ｄｒの最外端に位置する。

【0028】

本実施形態によれば、切削インサート４は、カートリッジ４１を介して工具本体２に固定される。このため、カートリッジ４１を付け替えることで、様々な形状の切削インサート４を工具本体２に固定することができ、工具本体２の汎用性が高まる。

【0029】

ヘッドユニット７は、ヘッド部２２に設けられる。図３に示すように、ヘッドユニット７は、ホルダ部材７０と、基台部材７７と、センサ装置３と、撮像装置５と、照明装置６と、を備える。ヘッドユニット７は、工具本体２において、工具軸Ｊに対して径方向Ｄｒの第二側Ｄｒ２に配置される。つまり、ヘッドユニット７は、工具本体２の径方向Ｄｒにおいて、台座２３ｄ、および台座２３ｄに取り付けられる切削インサート４とは工具軸Ｊを挟んで反対側に配置される。ヘッドユニット７は、工具本体２の取付部２５に着脱可能に取り付けられる。

【0030】

図２に示すように、取付部２５は、ヘッド部２２の軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１に設けられる。取付部２５は、工具本体２の径方向Ｄｒの外側（第二側Ｄｒ２）を向く第一面２２ａに形成される。取付部２５は、第一面２２ａから径方向Ｄｒの内側に窪んで形成される。取付部２５は、底面２５ｂと、一対の側壁面２５ｓと、本体端面２５ｔと、を有する。

【0031】

底面２５ｂは、工具本体２の径方向Ｄｒの外側（第二側Ｄｒ２）を向く平坦面である。底面２５ｂは、第一面２２ａよりも径方向Ｄｒの内側に位置する。
一対の側壁面２５ｓは、工具本体２の一部を形成する、一対の壁部２ｗに形成される。一対の壁部２ｗは、底面２５ｂにおいて、軸方向Ｄｊおよび径方向Ｄｒに交差する取付部２５の幅方向Ｄｗの両側から径方向Ｄｒの外側に立ち上がる。一対の側壁面２５ｓは、一対の壁部２ｗの各々において、幅方向Ｄｗの内側を向く平坦面である。

【0032】

図２、図３に示すように、本体端面２５ｔは、ヘッド部２２の軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１の先端２２ｓから、軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に所定寸法離れた位置に形成される。本体端面２５ｔは、底面２５ｂに対し、軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に形成される。本体端面２５ｔは、一対の側壁面２５ｓにおいて、軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２の端部同士を接続する。本体端面２５ｔは、軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１を向く平坦面である。

【0033】

図３に示すように、工具本体２の内部には、収容孔２７が形成される。収容孔２７は、工具本体２内で軸方向Ｄｊに延びる。収容孔２７は、本体端面２５ｔよりも軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１に延びる。収容孔２７は、一対の側壁面２５ｓの間において、底面２５ｂの軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２の一部で、径方向Ｄｒの外側に向かって開口している。また、収容孔２７は、本体端面２５ｔの径方向Ｄｒの第一側Ｄｒ１の一部で、軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１に向かって開口している。

【0034】

ホルダ部材７０は、工具本体２の一部に形成された取付部２５を覆うように設けられる。ホルダ部材７０は、工具本体２に着脱可能に取り付けられる。ホルダ部材７０は、外周壁部７１と、筒状壁部７２と、を一体に有する。

【0035】

外周壁部７１は、工具本体２の径方向Ｄｒの外側（第二側Ｄｒ２）を向く。外周壁部７１は、一対の壁部２ｗの間を塞ぎ、工具本体２の外周面の一部を形成する。外周壁部７１は、径方向Ｄｒの第二側Ｄｒ２から見た際に、長方形状をなす。

【0036】

筒状壁部７２は、外周壁部７１の外周縁部から、径方向Ｄｒの第一側Ｄｒ１に延びる。筒状壁部７２の径方向Ｄｒの第一側Ｄｒ１の先端面は、取付部２５の底面２５ｂに対向する。筒状壁部７２は、径方向Ｄｒの第一側Ｄｒ１から見た際に、長方形状をなす。

【0037】

ホルダ部材７０は、筒状壁部７２の内側に、凹部７０ｓを有する。凹部７０ｓは、外周壁部７１と筒状壁部７２とに囲まれて形成される。凹部７０ｓは、径方向Ｄｒの第一側Ｄｒ１に開口する。凹部７０ｓは、筒状壁部７２の先端面から径方向Ｄｒの第二側Ｄｒ２に窪む。

【0038】

基台部材７７は、取付部２５の底面２５ｂに沿って、底面２５ｂと平行に設けられる。基台部材７７は、径方向Ｄｒに交差する板状である。基台部材７７は、後述するカメラ５１、および照明装置６が固定される。基台部材７７は、ホルダ部材７０の筒状壁部７２の内側で、外周壁部７１に接触する。基台部材７７は、ビス（図示なし）を外周壁部７１に締結することで、ホルダ部材７０に取り付けられる。

【0039】

センサ装置３は、第１の距離センサ（センサ）３１と、第２の距離センサ（センサ）３２と、を備える。第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２は、本実施形態では、物理量として、切削インサート４を用いて加工した加工面１００ｆまでの距離を測定する。本実施形態において、第１の距離センサ３１および第２の距離センサ３２は、渦電流センサである。

【0040】

図２、図３に示すように、第１の距離センサ３１および第２の距離センサ３２は、それぞれの先端３１ａ、３２ａを測定対象に対向させる。第１の距離センサ３１および第２の距離センサ３２は、その内部に高周波電流を流すことで高周波磁界を発生させる。これにより、導電体である測定対象物の表面（加工面１００ｆ）に渦電流が流れ、第１の距離センサ３１および第２の距離センサ３２の内部のコイルにインピーダンスが変化する。第１の距離センサ３１および第２の距離センサ３２は、このインピーダンスの変化から測定対象との距離を判定する。第１の距離センサ３１および第２の距離センサ３２は、インピーダンスの変化を電圧（単位はＶ）として出力する。第１の距離センサ３１および第２の距離センサ３２の出力値は、予め算出した較正式を用いて測定対象との距離に変換される。なお、渦電流センサは、周囲環境などの外乱に対して測定精度が安定し易い。このため、渦電流センサは、ウェット加工とドライ加工との何れを選択するかに関わらず、光学式の距離センサなどと比較して、切削加工後の外乱の多い環境での距離測定に適している。

【0041】

第１の距離センサ３１の先端３１ａは、工具本体２の外周面から径方向Ｄｒの外側を向いて配置される。第１の距離センサ３１は、工具本体２の径方向Ｄｒの外側に配置される測定対象物までの距離を測定する。すなわち、第１の距離センサ３１は、径方向Ｄｒの外側を測定方向とする。第１の距離センサ３１は、切削インサート４により加工した、径方向Ｄｒの内側を向く加工面１００ｆまでの距離を測定する。

【0042】

第２の距離センサ３２の先端３２ａは、工具本体２のヘッド部２２の先端２２ｓから軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１を向いて配置される。第２の距離センサ３２は、工具本体２の軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１に配置される測定対象物までの距離を測定する。すなわち、第２の距離センサ３２は、軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１を測定方向とする。第２の距離センサ３２は、切削インサート４により加工した、軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２を向く加工面１００ｆまでの距離を測定する。

【0043】

第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２は、旋削工具１が加工面１００ｆを形成した後、加工面１００ｆを測定する際に用いられる。第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２は、工具本体２に設けられるので、旋削工具１を被削材１００から一旦離間させることなく、切削加工後の加工面１００ｆを測定することができる。旋削加工において加工面１００ｆの測定に要する時間を短くすることができる。また、第１の距離センサ３１を用いて、切削インサート４により加工した径方向Ｄｒの内側を向く加工面１００ｆまでの距離を測定でき、第２の距離センサ３２を用いて、切削インサート４により加工した軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２を向く加工面１００ｆまでの距離を測定することができる。すなわち、寸法測定時に、被削材１００の向きを変えることなく、異なる方向を向く面の寸法測定を行うことができ、測定工程に要する時間をさらに短くすることができる。なお、第１の距離センサ３１によって、切削インサート４で加工された外径、内径、および真円度などを測定できる。また、第２の距離センサ３２によって、切削インサート４で段部、および孔底部の軸方向位置などを測定できる。

【0044】

第１の距離センサ３１および第２の距離センサ３２は、ホルダ部材７０によって保持される。第１の距離センサ３１は、外周壁部７１を径方向Ｄｒに貫通し、先端３１ａを、外周壁部７１において径方向Ｄｒの第二側Ｄｒ２を向けて露出させる。第２の距離センサ３２は、筒状壁部７２を軸方向Ｄｊに貫通し、先端３２ａを、軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１に向けて露出させる。

【0045】

図３に示すように、第１の距離センサ３１のケーブル３１ｃ、第２の距離センサ３２のケーブル３２ｃは、基台部材７７と取付部２５の底面２５ｂとの間を通って軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に延びる。ケーブル３１ｃ、３２ｃは、底面２５ｂに対して軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２で径方向Ｄｒの外側に向かって開口する収容孔２７内に導かれる。

【0046】

収容孔２７には、内部基板１２０が収容される。内部基板１２０は、収容孔２７内に収容されたフレキシブル基板１２１と、フレキシブル基板１２１に実装されたＡＤコンバータ１２５と、を備える。
ケーブル３１ｃ、３２ｃは、収容孔２７内に収容されたフレキシブル基板１２１に接続される。ケーブル３１ｃ、３２ｃは、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２で検出されたアナログ電気信号を、フレキシブル基板１２１を介してＡＤコンバータ１２５に伝送する。ＡＤコンバータ１２５は、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２で検出されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。フレキシブル基板１２１の軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２の端部には、接続配線２５０が接続される。ＡＤコンバータ１２５は、変換したデジタル電気信号を、フレキシブル基板１２１、および接続配線２５０を通して、後述する制御ユニット２２０へと出力する。
また、フレキシブル基板１２１には、カメラ５１との間で信号のやりとりを行うカメラインターフェイス（図示なし）等が設けられる。

【0047】

撮像装置５は、工具本体２のヘッドユニット７に設けられる。撮像装置５は、センサ装置３に対し、軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に配置される。撮像装置５は、カメラ５１と、レンズカバー５３と、を備える。

【0048】

カメラ５１は、例えば、防水型のＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーである。カメラ５１は、基台部材７７に固定される。カメラ５１は、撮影対象を向くレンズ部を有する。レンズ部は、カメラ５１に内蔵されたレンズ（図示省略）を有する。カメラ５１は、レンズ部を径方向Ｄｒの外側に向けて配置される。

【0049】

ホルダ部材７０の外周壁部７１には、カメラ開口７６が形成される。カメラ開口７６は、外周壁部７１を径方向Ｄｒに貫通する。カメラ開口７６は、カメラ５１のレンズ部に対して径方向Ｄｒで対向する位置に形成される。これにより、カメラ５１は、カメラ開口７６を通して、工具本体２の径方向Ｄｒの外側を撮影可能となるよう配置される。カメラ５１は、切削インサート４により切削加工された被削材１００の、径方向Ｄｒの内側を向く加工面１００ｆ、いわゆる内径面を撮影する。

【0050】

カメラ５１は、台座２３ｄに取り付けられる切削インサート４に対し、軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に配置される。ただし、カメラ５１は、軸方向Ｄｊにおいて、切削インサート４による加工面１００ｆの加工位置になるべく近い位置に配置するのが好ましい。これにより、加工後の加工面１００ｆの状態を、より近い位置で撮影することができる。また、例えば、センサ装置３が、上記とは異なる位置に配置される場合、カメラ５１は、切削インサート４に対して軸方向Ｄｊで同位置に配置してもよい。これにより、切削インサート４によって切削加工中、または切削加工後の加工面１００ｆを、より近い位置から撮影する。

【0051】

レンズカバー５３は、カメラ５１のレンズ部を覆う。レンズカバー５３は、径方向Ｄｒに交差する面に沿った板状である。レンズカバー５３は、光を透過する樹脂材料、ガラス材料等から形成される。

【0052】

カメラ５１は、ケーブル５２を有する。ケーブル５２の一端は、カメラ５１に接続される。ケーブル５２は、基台部材７７に形成されたケーブル挿通孔７７ｈを通して、基台部材７７に対して径方向Ｄｒの第一側Ｄｒ１に案内される。ケーブル５２は、基台部材７７と取付部２５の底面２５ｂとの間を通り、収容孔２７内に導かれる。ケーブル５２は、収容孔２７を通して、シャンク部２１内で軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に延び、フレキシブル基板１２１に接続される。

【0053】

照明装置６は、工具本体２のヘッドユニット７に設けられる。照明装置６は、撮像装置５のカメラ５１に対し、軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に配置される。照明装置６は、カメラ５１により撮影される加工面１００ｆを照らす。これにより、撮像装置５のカメラ５１は、軸方向Ｄｊにおいて、センサ装置３の第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２と、照明装置６との間に配置される。照明装置６は、光源６１を備える。

【0054】

光源６１は、例えばＬＥＤ等の発光素子である。光源６１は、基台部材７７に固定される。図２に示すように、ホルダ部材７０の外周壁部７１には、傾斜部７１ｋが形成される。傾斜部７１ｋは、カメラ開口７６に対して軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に形成される。傾斜部７１ｋは、カメラ開口７６の外周部から軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２に向かって径方向Ｄｒの第一側Ｄｒ１に傾斜して延びる。これにより、外周壁部７１の外周面と傾斜部７１ｋの先端との間に、軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１を向く段差面７１ｄが形成される。段差面７１ｄには、光源６１の一部が露出する光源開口７９が形成される。

【0055】

光源６１からの照明光は、光源開口７９を通して、軸方向Ｄｊの一方側Ｄｊ１に照射される。光源６１からの照明光は、傾斜部７１ｋの表面で反射し、径方向Ｄｒの外側の加工面１００ｆに照射される。

【0056】

＜ホルダ＞
図１に示すように、上記旋削工具１のシャンク部２１は、ホルダ２１０のホルダ本体２１１に保持される。ホルダ２１０は、ホルダ本体（付属物本体）２１１と、制御ユニット２２０と、を備える。
ホルダ本体２１１は、軸方向Ｄｊに延びる筒状をなし、その内側に収容穴２１１ｈが形成される。シャンク部２１は、収容穴２１１ｈに挿入される。シャンク部２１は、ホルダ本体２１１に、複数本の止めネジ２１２によって固定される。

【0057】

制御ユニット２２０は、箱状のケーシング２２１と、制御基板２２２と、制御基板２２２、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、および光源６１に電力を供給するバッテリー２２４と、を備える。
ケーシング２２１は、ホルダ本体２１１に一体に固定される。本実施形態において、ケーシング２２１は、ホルダ本体２１１に対して径方向Ｄｒの第二側Ｄｒ２に設けられる。ケーシング２２１は、ホルダ本体２１１に固定されたケーシング本体２２１ａと、蓋体２２１ｂと、を有する。ケーシング本体２２１ａは、径方向Ｄｒの第二側Ｄｒ２に向けて開口している。蓋体２２１ｂは、ケーシング本体２２１ａの開口を閉塞する。

【0058】

図３に示すように、制御基板２２２、およびバッテリー２２４は、ケーシング２２１内に収容される。ケーシング２２１は、後述する無線通信モジュール２２７によって無線通信を行うため、樹脂等で形成するのが好ましい。

【0059】

図４は、制御基板２２２を示す平面図である。
図３、図４に示すように、制御基板２２２は、いわゆるシングルボードコンピュータである。制御基板２２２は、基板本体２２５と、制御モジュール２２６と、無線通信モジュール２２７（図４参照）と、を主に備える。制御基板２２２には、電源スイッチ２２９（図４参照）が接続される。また、制御基板２２２は、バッテリー２２４から供給される電力を、接続配線２５０を介して第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、光源６１に供給する。

【0060】

基板本体２２５は、表面に所定の配線パターンが形成されたプリント基板である。図３に示すように、基板本体２２５は、接続配線２５０を介して、内部基板１２０に接続される。接続配線２５０は、ケーシング本体２２１ａの底部、およびホルダ本体２１１を径方向Ｄｒに貫通して設けられる。制御モジュール２２６、および無線通信モジュール２２７は、基板本体２２５上に実装される。また、電源スイッチ２２９は、基板本体２２５にケーブルなどを介して接続される。

【0061】

制御モジュール２２６は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、メモリ等を備える。ＣＰＵを備える制御モジュール２２６は、その動作時に熱を発する発熱性素子である。
制御モジュール２２６のメモリ（図示なし）には、予め第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、光源６１の動作を制御するための制御プログラムが記憶される。制御モジュール２２６は、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、光源６１の動作を制御する制御信号を、接続配線２５０、および内部基板１２０上の回路を介して第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、光源６１に出力する。制御モジュール２２６は、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２からＡＤコンバータ１２５を介して出力されるデジタル信号に基づいて、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２における検出結果（距離）を示す検出信号を、無線通信モジュール２２７を介して外部に出力する。制御モジュール２２６は、カメラ５１で撮影され、接続配線２５０を介して受け取った画像データを、無線通信モジュール２２７を介して外部に出力する。

【0062】

無線通信モジュール２２７は、外部との無線通信が可能である。無線通信モジュール２２７は、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の無線通信網を介し、例えば工作機械側に備えられた外部の制御装置と無線通信可能である。無線通信モジュール２２７は、外部から第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、光源６１の作動を制御するための制御信号の受信、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２における検出信号、カメラ５１で撮影した画像データ等の送信、を行う。

【0063】

電源スイッチ２２９は、バッテリー２２４から制御基板２２２への電力供給を断続する。電源スイッチ２２９の一部は、ケーシング本体２２１ａの側面からケーシング２２１の外部に露出して設けられ、ケーシング２２１の外部から操作可能とされる。

【0064】

〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態の旋削工具１によれば、制御基板２２２が、旋削工具１に取り付けられるホルダ２１０のホルダ本体２１１に設けられる。これにより、制御基板２２２が発熱した場合であっても、その熱が旋削工具１に伝達されるのを抑えることができる。したがって、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２における検出感度が影響を受けたり、工具本体２や切削インサート４が熱膨張するのを抑えることができる。その結果、制御基板２２２からの熱影響を抑え、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２の検出感度、および工作精度を確保することができる。
また、ＡＤコンバータ１２５が、旋削工具１に備えられ、ＡＤコンバータ１２５と制御基板２２２とは接続配線２５０を介して接続される。これにより、ＡＤコンバータ１２５で変換されたデジタル電気信号が、接続配線２５０を介して制御基板２２２に送信される。外部からのノイズの影響を受けやすいアナログ信号は、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２から、旋削工具１に備えられたＡＤコンバータ１２５までの短い区間でのみ伝達される。したがって、ノイズの影響を抑え、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２で高い感度での物理量の検出を行える。

【0065】

また本実施形態では、制御基板２２２が、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２の動作を制御する制御モジュール２２６を備える。これにより、旋削工具ユニット２００Ａ自体で、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、光源６１の動作を制御することができる。したがって、工作機械側で、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、光源６１の動作を制御するためのプログラム等を備える必要がなくなる。その結果、旋削工具１を用いた加工を行うに先立ち、工作機械側で、用いる旋削工具１に応じたプログラムの設定等を事前に行う必要がなく、手間が軽減される。

【0066】

また本実施形態では、無線通信モジュール２２７が、旋削工具１に取り付けられるホルダ２１０のホルダ本体２１１に設けられる。これにより、旋削工具１を形成する金属によって、無線通信が悪影響を受けるのを抑えることができる。

【0067】

また本実施形態では、ホルダ２１０にバッテリー２２４を備えることで、外部からの電力供給を受けることなく、制御基板２２２や第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２、カメラ５１、光源６１に電力を供給することができる。したがって、外部からの電力供給を受けるための配線も不要となる。

【0068】

また本実施形態では、制御基板２２２は、発熱性素子を備える。この場合、発熱性素子を備える制御基板２２２で発する熱が、旋削工具１に伝達されるのを抑えることができる。

【0069】

また本実施形態では、ＡＤコンバータ１２５を、金属製の旋削工具１の内部の収容孔２７に収容することで、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２から出力されるアナログ信号へのノイズの影響を、より有効に抑えることができる。

【0070】

また本実施形態では、旋削工具１を保持するホルダ２１０に、制御基板２２２を設けることで、制御基板２２２からの熱影響を抑え、第１の距離センサ３１、第２の距離センサ３２の検出感度、および工作精度を確保することができる。

【0071】

（実施形態の変形例）
なお、上記実施形態において、旋削工具１に取り付けられる工具付属物として、ホルダ２１０を例示したが、これに限られない。
例えば、図５に示すように、旋削工具ユニット（切削工具ユニット）２００Ｂは、旋削工具１と、旋削工具１に取り付けられるホルダ（工具付属物）２８０と、を備える。ホルダ２８０は、工作機械４００に装着される。本変形例において、工作機械４００は、円筒状のタレット４０２を備える。タレット４０２は、その中心軸回りに回転可能とされる。ホルダ２８０は、タレット４０２の外周部に、周方向に間隔をあけて複数装着される。工作機械４００は、タレット４０２を回転させることで、複数のホルダ２８０に保持された旋削工具１の一つを適宜選択して被削材１００に対向する位置に移動させ、被削材１００の切削加工を行う。
ホルダ２８０は、ホルダ本体（付属物本体）２８１と、制御ユニット２２０と、を備える。
ホルダ本体２８１は、工具保持部２８１ａと、ベース部２８１ｂと、を一体に備える。工具保持部２８１ａは、軸方向Ｄｊに延びる孔であり、シャンク部２１が挿通される。ベース部２８１ｂは、タレット４０２に、不図示のボルトによって締結固定される。

【0072】

また、上記実施形態、および変形例の旋削工具ユニット２００Ａ、２００Ｂでは、制御基板２２２を、旋削工具１を工作機械に取り付ける際に用いるホルダ２１０、２８０に備えるようにしたが、これに限られない。
例えば、図６に示すように、旋削工具ユニット（切削工具ユニット）２００Ｃは、旋削工具１と、旋削工具１に取り付けられる工具付属物３００と、を備える。工具付属物３００は、ケース（付属物本体）３１０を備える。ケース３１０は、工具本体２において、軸方向Ｄｊの他方側Ｄｊ２の端部に接続される。このケース３１０内には、上記実施形態で示したような制御基板２２２、バッテリー２２４等が収容される。ケース３１０内の制御基板２２２は、収容孔２７内の内部基板１２０（ＡＤコンバータ１２５）に、接続配線２５０を介して接続される。

【0073】

〔本発明に含まれるその他の構成〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【0074】

例えば、上述の実施径形態では、切削工具ユニットに含まれる切削工具の例として、被削材を回転させて切削を行う旋削工具を採用する場合について説明した。しかしながら、旋削工具は切削インサートを被削材に押し当てて切削加工を施すものであれば、本実施形態の旋削工具に限定されない。切削工具は、例えば、ドリル、エンドミル、フライス盤のような自身が回転する回転工具であってもよい。

【符号の説明】

【0075】

１…旋削工具（切削工具）
２…工具本体
４…切削インサート
２３ｄ…台座
２７…収容孔
３１…第１の距離センサ（センサ）
３２…第２の距離センサ（センサ）
１２５…ＡＤコンバータ
１００…被削材
２００Ａ～２００Ｃ…旋削工具ユニット（切削工具ユニット）
２１０…ホルダ（工具付属物）
２１１…ホルダ本体（付属物本体）
２２２…制御基板
２２４…バッテリー
２２６…制御モジュール
２２７…無線通信モジュール
２５０…接続配線
２８０…ホルダ（工具付属物）
２８１…ホルダ本体（付属物本体）
３００…工具付属物
３１０…ケース（付属物本体）
４００…工作機械
Ｄｊ…軸方向
Ｄｊ１…一方側
Ｄｊ２…他方側
Ｄｒ…径方向
Ｄｗ…幅方向
Ｊ…工具軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】