[发明专利]带实时状况检测用传感器的旋转加工工具

说明书

提供一种工具，该工具是端铣刀、钻头、丝锥等旋转加工工具且能够实时测定其断裂、破损、耐磨损而无需实施格外的加工等。本发明的带实时状况检测用传感器的旋转加工工具是一种旋转加工工具，所述旋转加工工具通过与以旋转轴为中心旋转自如的旋转加工装置的前端连结，并将轴设为与所述旋转轴相同并旋转，其前端与被加工部件接触从而加工该被加工部件，至少具备：传感器设置孔，所述传感器设置孔为具有中心轴线的纵长形状，后端在所述旋转加工工具本体部的后端向外部开放，前端在所述旋转加工工具本体部的前端的上部从外部封闭，所述中心轴线大致以所述旋转轴为中心；传感器，所述传感器从所述传感器设置孔的后端插入并定位于该传感器设置孔的前端，并检测在定位的位置处的状态；以及传感器插入部，所述传感器插入部与所述传感器的一端连结并与所述旋转加工工具的后端结合。

技术领域

本发明涉及能够实时测定断裂、破损、耐磨损的成为旋转加工装置的工件的端铣刀、钻头、丝锥以及摩擦搅拌用旋转器具等旋转加工工具。

背景技术

一般来说，存在通过如端铣刀、丝锥、钻头这样的工具等的旋转部件旋转，由此对固定的工件(加工对象物)进行加工的装置、相反地将工具等固定而工件本身旋转的车床用车刀这样的加工装置。这些加工装置的旋转加工工具在通常加工中具有足够的强度，但长时间使用或连续使用时会产生摩擦磨损，在超过预定阈值(磨损临界)时，由于大的磨损或根据情况，有时会瞬间破损。在该情况下，需要暂时停止加工装置并更换工具等。特别是有如下事实：在进行昼夜连续的加工的情况下，由于工具等的更换机械长时间停止而总加工时间增加，或者由破损工具在工件(加工对象物)上产生二次损伤的问题会给生产成本带来大的影响。

因此，要求提供一种在工具等的旋转部件工作期间(旋转期间)检测其断裂、耐用临界的方法的需求较大。对于该需求，以往根据经验法则按工具等或工件预兆性地调整加工装置的工作或工具等的更换时间并实施。

然而，如果根据经验法则，对于工具等的破损、断裂、耐磨损，不能够适当地事前防止。另外，没有在工作期间在机实时检测作用于工具等的负荷或振动的方法，在该含义下也不能够实时抑制工具等的破损等、过大的摩擦磨损的产生。另外，除了工具以外，近年来在工业界实用化的摩擦搅拌接合装置的旋转器具也是产生大的摩擦磨损的旋转部件，如何实施其机械性能的劣化、更换时间的判定也变重要。

为了解决该问题，申请人已经提供了一种在旋转加工工具的内部插入热电偶并与其同步旋转的实时热测量器具(专利文献1)。其后，研究了在实际实时检测工具的温度等时，在如工具这样使用多种、多个的消耗品中如何设置热电偶等。此时，也研究了将工具内设置有用于冷却的孔的工具的孔代用作设置热电偶等的孔。

然而，原本在作为旋转加工工具使用的情况下，优先确保其强度，不优选在内部实施加工，优选利用外部环境进行冷却。与之相对，在轴径粗且表面温度与内部温度会产生差别这样的旋转加工工具中，有时采用通过使冷却液在内部循环等而进行冷却的方法。因此，在对通过上述观点形成的旋转加工工具保持原样按工具实时检测内部温度变化的情况下，不能保持原样代替并利用。并且，在使冷却液循环的情况下，需要在工具内形成循环流路或形成冷却液的入口和出口，从温度等检测这样的观点来看，有可能产生不需要的流路、温度散热，也不优选该点。需要创作适应于旋转加工工具的实时测定的优选专用工具。

并且，进行实时的工具的温度测量的主体是专业操作者的情况较稀少，实际上，创作与各加工业者分别期望的加工工具同形的检测用工具较困难。特别是，各个加工业者在工具上开设适当的孔，在那里插入热电偶并用粘接剂等定位时需要技术诀窍，可预想取得细致的数据也较困难。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-36174号公报

发明内容

发明要解决的问题