特許 7605371 旋削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】旋削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/00 20060101AFI20241217BHJP

   B23B 29/12 20060101ALI20241217BHJP

   B23Q 17/09 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B23B27/00 D

B23B29/12 Z

B23Q17/09 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024513495

(86)(22)【出願日】2023-08-29

(86)【国際出願番号】 JP2023031312

【審査請求日】2024-02-28

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136098

【弁理士】

【氏名又は名称】北野 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100137246

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勝也

(74)【代理人】

【識別番号】100158861

【弁理士】

【氏名又は名称】南部 史

(74)【代理人】

【識別番号】100194674

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 覚史

(72)【発明者】

【氏名】小池 雄介

(72)【発明者】

【氏名】村上 大介

(72)【発明者】

【氏名】栗山 裕介

【審査官】山内 康明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－０３６２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０４５９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１１７６０２４１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１２３１７７８６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２７／００

Ｂ２３Ｂ ２９／１２

Ｂ２３Ｑ １７／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削チップが保持される先端部と、前記先端部とは長手方向において反対側の端部である基端部とを有する棒状の本体部と、
前記本体部に設置されるひずみセンサと、を備え、
前記本体部は、前記基端部を含む第１部分と、前記基端部から長手方向において離れた位置に前記第１部分と連なって形成され、前記第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分と、を含み、
前記ひずみセンサは、前記本体部の長手方向において、前記第１部分と前記第２部分との境界よりも前記先端部側に配置され、
前記第１部分が工作機械の保持機構により保持され、前記第１部分と前記第２部分との境界よりも前記先端部側の領域は工作機械の保持機構により拘束されない、旋削工具。

【請求項2】

前記本体部は、前記先端部を含むように形成され、前記第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第３部分をさらに含み、
前記第２部分は、前記本体部の長手方向において、前記基端部と前記第３部分との間の、前記本体部の外周面に前記第３部分から離れて形成された突起を含む領域であり、
前記突起は工作機械の保持機構による保持の妨げとなる、請求項１に記載の旋削工具。

【請求項3】

前記本体部は、複数の平面部を含み、
前記突起は、前記本体部の長手方向に垂直な面と前記本体部の表面とが交差して形成される第１環状線上であって、前記複数の平面部のうち同一の平面部上に複数形成される、請求項２に記載の旋削工具。

【請求項4】

前記突起は、前記複数の平面部のうち、複数の各平面部上に複数形成される、請求項３に記載の旋削工具。

【請求項5】

前記本体部は、前記先端部を含むように形成され、前記第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第３部分をさらに含み、
前記第２部分は前記本体部の長手方向において前記第３部分と接続されている、請求項１に記載の旋削工具。

【請求項6】

前記本体部の外周面には第１凹部が形成されており、
前記ひずみセンサは、前記第１凹部内に収容される、請求項１に記載の旋削工具。

【請求項7】

前記本体部の外周面にはひずみを増幅するための第２凹部が形成されており、
前記ひずみセンサは、前記第２凹部を跨ぐように配置される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の旋削工具。

【請求項8】

前記本体部の外周面には、前記本体部の長手方向に垂直な面と前記本体部の表面とが交差して形成される第２環状線上に沿って並べて配置される、ひずみを増幅するための一対の第３凹部が形成されており、
前記ひずみセンサは、前記一対の第３凹部の間に配置される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の旋削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、旋削工具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

旋削工具による加工中に、ひずみセンサによって旋削工具のひずみを測定することにより、旋削工具の状態を把握する技術が知られている（たとえば、国際公開第２０２２／２３０１４８号（特許文献１）参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０２２／２３０１４８号

【発明の概要】

【0004】

本開示に従った旋削工具は、切削チップが保持される先端部と、先端部とは長手方向において反対側の端部である基端部とを有する棒状の本体部と、本体部に設置されるひずみセンサと、を備える。本体部は、基端部を含む第１部分と、基端部から長手方向において離れた位置に第１部分と連なって形成され、第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分と、を含む。ひずみセンサは、本体部の長手方向において、第１部分と第２部分との境界よりも先端部側に配置される。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、実施の形態１における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態１における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図3】図３は、タレットの構造を示す概略斜視図である。

【図4】図４は、タレットに旋削工具が保持された状態を示す概略斜視図である。

【図5】図５は、実施の形態２における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図6】図６は、実施の形態２における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図7】図７は、実施の形態３における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図8】図８は、実施の形態３における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図9】図９は、実施の形態４における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図10】図１０は、実施の形態４における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図11】図１１は、実施の形態５における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図12】図１２は、実施の形態５における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図13】図１３は、実施の形態６における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図14】図１４は、実施の形態６における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図15】図１５は、実施の形態７における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図16】図１６は、実施の形態７における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図17】図１７は、実施の形態７における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図18】図１８は、実施の形態８における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図19】図１９は、実施の形態８における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【図20】図２０は、実施の形態９における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。

【図21】図２１は、実施の形態９における旋削工具の構造を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

［本開示が解決しようとする課題］
旋削工具のひずみを測定するためには、たとえばひずみセンサを旋削工具の本体部に設置することができる。旋削工具の本体部は、工作機械の保持機構によって保持される。しかし、本発明者らの検討によれば、測定されるひずみの値が安定しないという問題が生じる場合がある。具体的には、同一の旋削工具を使用して同一の加工を実施した場合でも、測定されるひずみの値が通常の誤差の範囲を超えて異なる場合がある。このように、測定されるひずみの値が安定しないと、たとえば測定されるひずみの値から旋削工具の異常を検知する場合、異常と判断するための閾値の設定が困難になるという問題が生じる。

【0007】

測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具を提供することが、本開示の目的の１つである。

【0008】

［本開示の効果］
本開示の旋削工具によれば、測定されるひずみの値を安定させることができる。

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の旋削工具は、切削チップが保持される先端部と、先端部とは長手方向において反対側の端部である基端部とを有する棒状の本体部と、本体部に設置されるひずみセンサと、を備える。本体部は、基端部を含む第１部分と、基端部から長手方向において離れた位置に第１部分と連なって形成され、第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分と、を含む。ひずみセンサは、本体部の長手方向において、第１部分と第２部分との境界よりも先端部側に配置される。

【0010】

本発明者らは、旋削工具の本体部にひずみセンサを設置した場合に、測定されるひずみの値が安定しない原因について検討した。その結果、本体部のひずみセンサが設置される領域が工作機械の保持機構によって拘束されている場合にひずみの値がばらつき、ひずみセンサが設置される領域が工作機械の保持機構によって拘束されていない場合には測定されるひずみの値が安定することを見出した。これは、本体部のひずみセンサが設置される領域が工作機械の保持機構によって拘束されている場合には、保持機構による拘束の態様が測定されるひずみの値に影響するのに対し、拘束されていない場合には測定されるひずみの値に与える保持機構による拘束の態様の影響が小さくなるためであると考えられる。

【0011】

本開示の旋削工具においては、本体部が、第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分を含んでいる。そして、ひずみセンサが、本体部の長手方向において、第１部分と第２部分との境界よりも先端部側に配置される。第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分は、工作機械の保持機構による保持の妨げとなる。そのため、旋削工具を保持機構により保持する際には、第２部分よりも基端部側に位置する第１部分が保持され、本体部の第１部分と第２部分との境界よりも先端部側の領域は保持機構により拘束されない状態となる。そうすると、ひずみセンサが配置される本体部の領域は、保持機構により拘束されない。その結果、ひずみセンサにより測定されるひずみの値が安定する。このように、本開示の旋削工具によれば、測定されるひずみの値を安定させることができる。

【0012】

上記本開示の旋削工具において、本体部は、先端部を含むように形成され、第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第３部分をさらに含んでいてもよい。第２部分は、本体部の長手方向において、基端部と第３部分との間の、本体部の外周面に第３部分から離れて形成された突起を含む領域であってもよい。このように、第２部分として本体部の外周面に突起を含む領域を形成することにより、本体部の第１部分と第２部分との境界よりも先端部側の領域が保持機構により拘束されない状態を容易に達成することができる。

【0013】

上記本開示の旋削工具において、本体部は、複数の平面部を含んでいてもよい。上記突起は、本体部の長手方向に垂直な面と前記本体部の表面とが交差して形成される第１環状線上であって、上記複数の平面のうち同一の平面上に複数形成されてもよい。この構成により、本体部の第１部分と第２部分との境界よりも先端部側の領域が保持機構により拘束されない状態をより確実に達成することができる。

【0014】

上記本開示の旋削工具において、上記突起は、上記複数の平面部のうち、複数の各平面部上に複数形成されていてもよい。この構成により、本体部の第１部分と第２部分との境界よりも先端部側の領域が保持機構により拘束されない状態をより確実に達成することができる。

【0015】

上記本開示の旋削工具において、本体部は、先端部を含むように形成され、第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第３部分をさらに含んでいてもよい。第２部分は本体部の長手方向において第３部分と接続されていてもよい。このような構成によっても、本体部の第１部分と第２部分との境界よりも先端部側の領域が保持機構により拘束されない状態を容易に達成することができる。

【0016】

上記本開示の旋削工具において、本体部の外周面には第１凹部が形成されていてもよい。ひずみセンサは、第１凹部内に収容されていてもよい。このようにひずみセンサが凹部内に収容されることにより、旋削工具の取り扱いが容易となる。

【0017】

上記本開示の旋削工具において、本体部の外周面には第２凹部が形成されていてもよい。ひずみセンサは、第２凹部を跨ぐように配置されていてもよい。本体部が第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分を含むことにより、本体部の剛性が上昇し、ひずみセンサが設置される本体部の領域に生じるひずみの値が小さくなる。これに対し、本体部に第２凹部を形成することで、第２凹部周辺におけるひずみを増幅することができる。そして、ひずみセンサを、当該第２凹部を跨ぐように配置することで、ひずみセンサによるひずみの検知が容易となる。

【0018】

上記本開示の旋削工具において、本体部の外周面には、本体部の長手方向に垂直な面と本体部の表面とが交差して形成される第２環状線上に沿って並べて配置される一対の第３凹部が形成されていてもよい。ひずみセンサは、一対の第３凹部の間に配置されてもよい。本体部に第３凹部を形成することで、第３凹部周辺におけるひずみを増幅することができる。そして、ひずみセンサを、当該第３凹部の間に配置することで、ひずみセンサによるひずみの検知が容易となる。

【0019】

［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本開示にかかる旋削工具の実施の形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

【0020】

（実施の形態１）

【0021】

（１）本体部の構造
図１は、実施の形態１における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図２は、実施の形態１における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図２は、図１の線分ＩＩ－ＩＩに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＸ－Ｚ平面における断面）を示している。

【0022】

図１を参照して、本実施の形態の旋削工具１は、先端部１０Ａから基端部１０Ｂまで延びる棒状の本体部１０を備えている。本明細書において、先端部１０Ａから基端部１０Ｂへと延びる方向、すなわち本体部１０の長手方向はＹ方向である。Ｙ方向に直交する本体部１０の幅方向はＸ方向である。Ｘ方向およびＹ方向に直交する本体部１０の高さ方向はＺ方向である。

【0023】

本体部１０は、金属製である。本体部１０は、第１面１０Ｃと、第２面１０Ｄと、第３面１０Ｅと、第４面１０Ｆと、第５面１０Ｇとを含んでいる。第１面１０Ｃおよび第４面１０Ｆは、Ｘ－Ｙ平面に沿う平面である。第１面１０Ｃと第４面１０Ｆとは平行である。第２面１０Ｄおよび第３面１０Ｅは、Ｙ－Ｚ平面に沿う平面である。第２面１０Ｄと第３面１０Ｅとは平行である。第１面１０Ｃおよび第４面１０Ｆと第２面１０Ｄおよび第３面１０Ｅとは垂直である。第１面１０Ｃ、第２面１０Ｄ、第３面１０Ｅおよび第４面１０Ｆは、本体部１０の外周面を構成する。第５面１０Ｇは、Ｘ－Ｚ平面に沿う平面である。第５面１０Ｇは、第１面１０Ｃ、第２面１０Ｄ、第３面１０Ｅおよび第４面１０Ｆと垂直である。第５面１０Ｇは、本体部１０の基端部１０Ｂ側の端面である。本開示の本体部の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態における本体部１０は、直方体状の形状を有している。

【0024】

図１に示すように、本体部１０の先端部１０Ａには、切削チップ９０を保持するための凹部が形成されている。この凹部には、切削チップ９０および敷板８１が配置されている。切削チップ９０は、敷板８１上に積み重ねて配置されている。本体部１０の先端部１０Ａ付近には、切削チップ９０を固定するための固定部８２が配置されている。切削チップ９０は、敷板８１と固定部８２とに挟まれることにより保持されている。切削チップ９０は、回動可能な固定部８２により着脱可能に固定されている。すなわち、本体部１０の先端部１０Ａには、切削チップ９０が保持される。旋削工具１は、回転する被加工物に切削チップ９０が接触することによって被加工物を切削する切削工具である。すなわち、旋削工具１は、旋削加工に用いられる切削工具である。

【0025】

図１および図２を参照して、本体部１０は、基端部１０Ｂを含む第１部分１１と、基端部１０Ｂから長手方向（Ｙ方向）において離れた位置に第１部分１１と連なって形成され、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２と、先端部１０Ａを含むように形成され、第１部分１１よりも長手方向（Ｙ方向）に垂直な断面積が大きい第３部分１３とを含んでいる。

【0026】

第２部分１２は、本体部１０の長手方向（Ｙ方向）において、基端部１０Ｂと第３部分１３との間の、本体部１０の外周面、より具体的には第１面１０Ｃに第３部分１３から離れて形成された突起１２Ａを含む領域である。突起１２Ａの形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では直方体状の形状を有している。図２を参照して、突起１２Ａは、本体部１０の長手方向（Ｙ方向）に見て、第１部分１１の外縁１１Ａに取り囲まれる領域から突出する部分である。すなわち、第２部分１２は、本体部１０の長手方向（Ｙ方向）に見て、第１部分１１の外縁１１Ａに取り囲まれる領域から突出する部分を有する領域である。

【0027】

本実施の形態において、突起１２Ａは複数（２個）存在している。図１を参照して、これら２つの突起１２Ａは、本体部１０の長手方向に垂直な面αと本体部１０の表面とが交差して形成される第１環状線β上であって、本体部１０の表面を構成する複数の平面部のうち第１面１０Ｃ上に並べて形成されている。

【0028】

（２）センサモジュールの構造
図１および図２を参照して、旋削工具１は、ひずみセンサ４１を含むセンサモジュール４０を備えている。センサモジュール４０は、ひずみセンサ４１と、ひずみセンサ４１に電気的に接続された配線部４２とを含んでいる。ひずみセンサ４１は、矩形平板状の形状を有している。配線部４２は、帯状の形状を有している。配線部４２上にひずみセンサ４１が設置されている。

【0029】

（３）ひずみセンサの配置
本体部１０の外周面の一部である第１面１０Ｃには、第１凹部１８が形成されている。第１凹部１８は、一対の突起１２Ａに挟まれる領域を含むように形成されている。ひずみセンサ４１を含むセンサモジュール４０は、第１凹部１８内に収容されている。すなわち、旋削工具１は、本体部１０に設置されるひずみセンサ４１を備えている。

【0030】

図２を参照して、第１凹部１８は、充填材１５により充填されている。充填材１５は、たとえば樹脂製である。センサモジュール４０は、充填材１５から露出しないように配置されている。これにより、旋削工具１が旋削加工に使用される状態において、切削液などがセンサモジュール４０に触れることが回避されている。充填材１５に代えて、または充填材１５に加えて、第１凹部１８の開口を閉じる蓋部材（図示しない）が本体部１０に設置されてもよい。

【0031】

図１を参照して、ひずみセンサ４１は、本体部１０の長手方向（Ｙ方向）において、第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側に配置されている。本実施の形態においては、ひずみセンサ４１を含むセンサモジュール４０全体が境界γよりも先端部１０Ａ側に配置されている。ひずみセンサ４１の全体が境界γよりも先端部１０Ａ側に配置されていればよく、配線部４２の一部は境界γよりも基端部１０Ｂ側に配置されていてもよい。

【0032】

（４）旋削工具の工作機械への固定
旋削工具１は、種々の方法で工作機械に対して固定されて使用することができる。旋削工具１は、たとえば工作機械の保持機構であるタレットに以下のような態様で固定される。図３は、タレットの構造を示す概略斜視図である。図４は、タレットに旋削工具が保持された状態を示す概略斜視図である。図３を参照して、工作機械（図示しない）に含まれる保持機構としてのタレット１４０には、旋削工具１を保持するための溝１４１が形成されている。タレット１４０は、底壁１４２と、底壁１４２から立ち上がる一対の側壁１４３とを含んでいる。底壁１４２および側壁１４３は、溝１４１を規定する。旋削工具１は、第１の固定部材１５０、第２の固定部材１６０およびねじ１６９Ａ，１６９Ｃを用いてタレット１４０の溝１４１内に固定される。

【0033】

具体的には、第１の固定部材１５０は、台形形状を有する一対の端面１５５と、それぞれ長方形形状を有し、一対の端面１５５を繋ぐように一対の端面１５５に垂直に配置される上面１５１、底面１５２、第１の側面１５３および第２の側面１５４を含む形状を有している。台形形状を有する端面１５５の互いに平行な辺のうち、上面１５１に接続されている辺は、底面１５２に接続されている辺よりも短い。第２の固定部材１６０は、台形形状を有する一対の端面１６５と、それぞれ長方形形状を有し、一対の端面１６５を繋ぐように一対の端面１６５に垂直に配置される上面１６１、底面１６２、第１の側面１６３および第２の側面１６４を含む形状を有している。台形形状を有する端面１６５の互いに平行な辺のうち、上面１６１に接続されている辺は、底面１６２に接続されている辺よりも長い。第２の固定部材１６０には、上面１６１から底面１６２まで貫通するねじ孔１６５Ａ，１６５Ｂ，１６５Ｃが形成されている。

【0034】

図３および図４を参照して、第１の固定部材１５０は、底面１５２がタレット１４０の底壁１４２と接触し、かつ第１の側面１５３がタレット１４０の側壁１４３に接触するように配置される。旋削工具１は、第３面１０Ｅがタレット１４０の底壁１４２と接触し、かつ第４面１０Ｆがタレット１４０の側壁１４３に接触するように配置される。第２の固定部材１６０は、第１の側面１６３が第１の固定部材１５０の第２の側面１５４と接触し、かつ第２の側面１６４が旋削工具１の第１面１０Ｃと接触するように配置される。第２の固定部材１６０は、底面１６２がタレット１４０の底壁１４２に向かい合うように配置される。そして、ねじ１６９Ａおよびねじ１６９Ｃが、それぞれ第２の固定部材１６０のねじ孔１６５Ａおよびねじ孔１６５Ｃを貫通し、タレット１４０の底壁１４２に形成されたねじ孔（図示しない）に挿入されるように配置される。ねじ１６９Ｂは、第２の固定部材１６０のねじ孔１６５Ｂに挿入される。ねじ１６９Ａおよびねじ１６９Ｃが締め付けられることにより、第２の固定部材１６０の底面１６２とタレット１４０の底壁１４２との距離が小さくなる。このようにして第２の固定部材１６０がシムとして機能し、旋削工具１がタレット１４０に対して強固に固定される。

【0035】

一方、旋削工具１をタレット１４０から取り外す際には、ねじ１６９Ｂがねじ孔１６５Ｂへとねじ込まれる。ねじ１６９Ｂは、ねじ孔１６５Ｂを貫通し、その先端が底壁１４２に接触する。ねじ１６９Ｂをさらにねじ込むと、底面１６２と底壁１４２との距離が大きくなるように第２の固定部材１６０がタレット１４０に対して相対的に移動する。これにより、第２の固定部材１６０を容易に取り外すことができる。第２の固定部材１６０が取り外されると、タレット１４０に対する旋削工具１の固定が解除され、旋削工具１をタレット１４０から容易に取り外すことができる。なお、上記においては、くさび状の形状を有する固定部材を用いて旋削工具１が工作機械の保持機構（タレット１４０）に対して固定される例について説明したが、旋削工具１の工作機械に対する固定方法はこれに限られない。たとえば旋削工具１は、工作機械の保持機構の一部を貫通するボルトの先端が旋削工具１に接触するようにボルトがねじ込まれることにより固定されてもよいし、このようなボルトの先端と旋削工具１との間に板状の部材が介在し、ボルトの先端が当該板状の部材に接触するようにボルトがねじ込まれることで板状の部材が旋削工具１に押し付けられて固定されてもよい。

【0036】

（５）旋削工具の動作
図１～図４を参照して、旋削工具１の動作時においては、旋削工具１は、回転する被加工物に切削チップ９０にて接触することにより、被加工物を加工する。このとき、本体部１０のひずみが、ひずみセンサ４１により検知される。ひずみセンサ４１が検知するひずみの情報を含む信号は、アナログ信号である。アナログ信号であるひずみの情報は、本体部１０に設置されたＡＤコンバータ（図示しない）においてデジタル信号に変換された後、無線通信部（図示しない）へと送信され、外部へと送信される。この信号は、外部において受信され、分析されることにより、旋削工具１の状態が把握される。

【0037】

（６）本実施の形態の効果
本実施の形態の旋削工具１においては、本体部１０が、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２を含んでいる。そして、ひずみセンサ４１が、本体部１０の長手方向（Ｙ方向）において、第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側に配置されている。第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２（突起１２Ａ）は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなる。そのため、旋削工具１をタレット１４０により保持する際には、第２部分１２よりも基端部１０Ｂ側に位置する第１部分１１が保持され、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。そうすると、ひずみセンサ４１が配置される本体部１０の領域は、タレット１４０により拘束されない。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。

【0038】

（実施の形態２）
次に、他の実施の形態である実施の形態２について説明する。図５は、実施の形態２における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図６は、実施の形態２における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図６は、図５の線分ＶＩ－ＶＩに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＸ－Ｚ平面における断面）を示している。実施の形態２における旋削工具１は、基本的には実施の形態１の旋削工具１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２の旋削工具１は、突起１２Ａ、第１凹部１８およびセンサモジュール４０の配置において、実施の形態１の旋削工具１とは異なっている。

【0039】

具体的には、実施の形態２の旋削工具１の突起１２Ａおよび第１凹部１８は、本体部１０の第３面１０Ｅに形成されている。そして、センサモジュール４０は、第１凹部１８内に収容されることにより、本体部１０の第３面１０Ｅに配置されている。

【0040】

このような構造が採用された場合でも、実施の形態１の場合と同様に、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２（突起１２Ａ）は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなり、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。

【0041】

（実施の形態３）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。図７は、実施の形態３における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図８は、実施の形態３における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図８は、図７の線分ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＸ－Ｚ平面における断面）を示している。実施の形態３における旋削工具１は、基本的には実施の形態１の旋削工具１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態３の旋削工具１は、突起１２Ａ、第１凹部１８およびセンサモジュール４０の配置において、実施の形態１の旋削工具１とは異なっている。

【0042】

具体的には、実施の形態３の旋削工具１の突起１２Ａおよび第１凹部１８は、本体部１０の第４面１０Ｆに形成されている。そして、センサモジュール４０は、第１凹部１８内に収容されることにより、本体部１０の第４面１０Ｆに配置されている。

【0043】

このような構造が採用された場合でも、実施の形態１の場合と同様に、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２（突起１２Ａ）は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなり、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。

【0044】

（実施の形態４）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態４について説明する。図９は、実施の形態４における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図１０は、実施の形態４における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図１０は、図９の線分Ｘ－Ｘに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＸ－Ｚ平面における断面）を示している。図９および図１０は、それぞれ実施の形態１の図１および図２に対応する図である。実施の形態４における旋削工具１は、基本的には実施の形態１の旋削工具１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態４の旋削工具１は、突起１２Ａ、第１凹部１８およびセンサモジュール４０の配置において、実施の形態１の旋削工具１とは異なっている。

【0045】

具体的には、実施の形態４の旋削工具１の突起１２Ａは、本体部１０の第１面１０Ｃ、第３面１０Ｅおよび第４面１０Ｆのそれぞれに形成されている。すなわち、本実施の形態においては、突起１２Ａは、本体部１０を構成する複数の平面部（外周面）である第１面１０Ｃ、第２面１０Ｄ、第３面１０Ｅおよび第４面１０Ｆのうち、複数の（３つの）各平面部上に複数（２つずつ）形成されている。第１面１０Ｃ、第３面１０Ｅおよび第４面１０Ｆにそれぞれ２つずつ形成された突起１２Ａの間に、第１凹部１８が形成されている。第１凹部１８は、第１面１０Ｃ、第３面１０Ｅおよび第４面１０Ｆに形成されている。そして、センサモジュール４０は、各第１凹部１８内に収容されることにより、本体部１０の第１面１０Ｃ、第３面１０Ｅおよび第４面１０Ｆに配置されている。つまり、本実施の形態においては、複数の（３つの）センサモジュール４０が本体部１０に配置されている。

【0046】

このような構造が採用された場合でも、実施の形態１の場合と同様に、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２（突起１２Ａ）は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなり、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。また、本実施の形態では、複数の（３つの）センサ４１が本体部１０の異なる外周面に設置されている。その結果、本体部１０におけるひずみの状態をより詳細に把握することができる。

【0047】

（実施の形態５）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態５について説明する。図１１は、実施の形態５における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図１２は、実施の形態５における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図１２は、図１１の線分ＸＩＩ－ＸＩＩに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＸ－Ｚ平面における断面）を示している。図１１および図１２は、それぞれ実施の形態１の図１および図２に対応する図である。実施の形態５における旋削工具１は、基本的には実施の形態１の旋削工具１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態５の旋削工具１は、第２部分１２の構造において、実施の形態１の旋削工具１とは異なっている。

【0048】

具体的には、実施の形態５の旋削工具１の第２部分１２は、第１面１０Ｃ上に形成され、Ｙ方向に沿って延びる一対の延出部１２Ｃと、延出部１２Ｃから見て第３部分１３側に配置され、一対の延出部１２Ｃを接続する接続部１２Ｄとを含んでいる。一対の延出部１２Ｃおよび接続部１２Ｄの厚み（Ｚ方向における高さ）は全域にわたって一定である。接続部１２Ｄは、第３部分１３に接続されている。つまり、本実施の形態において、第２部分１２は本体部１０の長手方向において第３部分１３と接続されている。第１凹部１８は、一対の延出部１２Ｃに挟まれる領域に形成されている。そして、センサモジュール４０は、第１凹部１８内に収容されることにより、本体部１０の第１面１０Ｃに配置されている。

【0049】

このような構造が採用された場合でも、実施の形態１の場合と同様に、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなり、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。

【0050】

（実施の形態６）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態６について説明する。図１３は、実施の形態６における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図１４は、実施の形態６における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図１４は、図１３の線分ＸＩＶ－ＸＩＶに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＸ－Ｚ平面における断面）を示している。図１３および図１４は、それぞれ実施の形態５の図１１および図１２に対応する図である。実施の形態６における旋削工具１は、基本的には実施の形態５の旋削工具１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態６の旋削工具１は、延出部１２Ｃおよび接続部１２Ｄの形状において、実施の形態５の旋削工具１とは異なっている。

【0051】

具体的には、実施の形態６の旋削工具１の接続部１２Ｄの厚み（Ｚ方向における高さ）は、Ｙ方向において第３部分１３から離れるにしたがって減少している。一対の延出部１２Ｃの厚み（Ｚ方向における高さ）は、Ｙ方向において第３部分１３から離れるにしたがって減少するとともに、Ｘ方向において第１凹部１８を挟む領域では、厚みが一定となっている。

【0052】

このような構造が採用された場合でも、実施の形態１の場合と同様に、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなり、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。

【0053】

（実施の形態７）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態７について説明する。図１５は、実施の形態７における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図１６および図１７は、実施の形態７における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図１６は、図１５の線分ＸＶＩ－ＸＶＩに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＹ－Ｚ平面における断面）を示している。図１７は、図１５の線分ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩに沿う断面（本体部１０の幅方向であるＸ方向に垂直な断面であるＹ－Ｚ平面における断面）を示している。実施の形態７における旋削工具１は、基本的には実施の形態１の旋削工具１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態７の旋削工具１は、第２部分１２の構造およびひずみセンサ４１の設置態様において、実施の形態１の旋削工具１とは異なっている。

【0054】

具体的には、実施の形態７の旋削工具１の第２部分１２は、第３部分１３に接続されている。第２部分１２は、第１部分１１に比べてＺ方向における厚みが大きいことにより、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい。第２部分１２には、Ｙ方向に延びる第１凹部１８が形成されている。さらに、本実施の形態においては、第２部分１２には、Ｘ方向に延びる第２凹部としての溝１７が形成されている。溝１７は、第１凹部１８に交差し、本体部１０の第２部分１２をＸ方向に貫通している。第２凹部としての溝１７は、第１凹部１８よりも深さが大きい。そして、センサモジュール４０は、第１凹部１８内に収容されている。このとき、ひずみセンサ４１は、溝１７を跨ぐように配置されている。第１凹部１８および溝１７は、充填材１５により充填されている。

【0055】

このような構造が採用された場合でも、実施の形態１の場合と同様に、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなり、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。

【0056】

また、本実施の形態では、センサ４１が溝１７を跨ぐように配置されている。これにより、本実施の形態のように断面積の大きい第２部分１２が存在することで本体部１０の剛性が大きくなり、ひずみが小さくなった場合でも、溝１７の形成により溝１７周辺のひずみが増幅されるため、センサ４１によるひずみの検知が容易となっている。

【0057】

（実施の形態８）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態８について説明する。図１８は、実施の形態８における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図１９は、実施の形態８における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図１９は、図１８の線分ＸＩＸ－ＸＩＸに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＹ－Ｚ平面における断面）を示している。実施の形態８における旋削工具１は、基本的には実施の形態７の旋削工具１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態８の旋削工具１は、第２部分１２の構造およびセンサ４１の設置態様において、実施の形態７の旋削工具１とは異なっている。

【0058】

具体的には、実施の形態８においては、実施の形態７の溝１７が省略される一方で、一対の第３凹部１６が本体部１０の外周面である第１面１０Ｃに形成されている。一対の第３凹部１６は、本体部１０の長手方向であるＹ方向に垂直な面（Ｘ－Ｚ平面）と本体部１０の表面とが交差して形成される第２環状線δ上に沿って並べて配置されている。ひずみセンサ４１は、第２環状線δ上であって、一対の第３凹部１６の間に配置されている。

【0059】

このような構造が採用された場合でも、実施の形態１の場合と同様に、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなり、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。

【0060】

また、本実施の形態では、センサ４１が第３凹部１６の間に配置されている。これにより、本実施の形態のように断面積の大きい第２部分１２が存在することで本体部１０の剛性が大きくなり、ひずみが小さくなった場合でも、第３凹部１６の形成により第３凹部１６周辺のひずみが増幅されるため、センサ４１によるひずみの検知が容易となっている。

【0061】

（実施の形態９）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態９について説明する。図２０は、実施の形態９における旋削工具の構造を示す概略斜視図である。図２１は、実施の形態９における旋削工具の構造を示す概略断面図である。図２１は、図２０の線分ＸＸＩ－ＸＸＩに沿う断面（本体部１０の長手方向に対応するＹ方向に垂直な断面であるＹ－Ｚ平面における断面）を示している。実施の形態９における旋削工具１は、基本的には実施の形態８の旋削工具１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態９の旋削工具１は、第３凹部１６の形成態様において、実施の形態８とは異なっている。

【0062】

具体的には、実施の形態９においては、第３凹部１６が本体部１０の外周面である第１面１０Ｃに二対形成されている。ひずみセンサ４１は、第３凹部１６の間に配置されている。

【0063】

このような構造が採用された場合でも、実施の形態１の場合と同様に、第１部分１１よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分１２は、工作機械の保持機構であるタレット１４０による保持の妨げとなり、本体部１０の第１部分１１と第２部分１２との境界γよりも先端部１０Ａ側の領域はタレット１４０により拘束されない状態となる。その結果、ひずみセンサ４１により測定されるひずみの値が安定する。このように、本実施の形態の旋削工具１は、測定されるひずみの値を安定させることが可能な旋削工具となっている。

【0064】

また、本実施の形態では、センサ４１が第３凹部１６の間に配置されている。これにより、実施の形態８の場合と同様に、第３凹部１６の形成により第３凹部１６周辺のひずみが増幅されるため、センサ４１によるひずみの検知が容易となっている。

【0065】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、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。

【符号の説明】

【0066】

１ 旋削工具、１０ 本体部、１０Ａ 先端部、１０Ｂ 基端部、１０Ｃ 第１面、１０Ｄ 第２面、１０Ｅ 第３面、１０Ｆ 第４面、１０Ｇ 第５面、１１ 第１部分、１１Ａ 外縁、１２ 第２部分、１２Ａ 突起、１２Ｃ 延出部、１２Ｄ 接続部、１３ 第３部分、１５ 充填材、１６ 第３凹部、１７ 溝、１８ 第１凹部、４０ センサモジュール、４１ ひずみセンサ、４２ 配線部、８１ 敷板、８２ 固定部、９０ 切削チップ、１４０ タレット、１４１ 溝、１４２ 底壁、１４３ 側壁、１５０ 第１の固定部材、１５１ 上面、１５２ 底面、１５３ 第１の側面、１５４ 第２の側面、１５５ 端面、１６０ 第２の固定部材、１６１ 上面、１６２ 底面、１６３ 第１の側面、１６４ 第２の側面、１６５ 端面、１６５Ａ ねじ孔、１６５Ｂ ねじ孔、１６５Ｃ ねじ孔、１６９Ａ ねじ、１６９Ｂ ねじ、１６９Ｃ ねじ、α 面、β 第１環状線、γ 境界、δ 第２環状線。

【要約】

旋削工具は、切削チップが保持される先端部と、先端部とは長手方向において反対側の端部である基端部とを有する棒状の本体部と、本体部に設置されるひずみセンサと、を備える。本体部は、基端部を含む第１部分と、基端部から長手方向において離れた位置に第１部分と連なって形成され、第１部分よりも長手方向に垂直な断面積が大きい第２部分と、を含む。ひずみセンサは、本体部の長手方向において、第１部分と第２部分との境界よりも先端部側に配置される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】