專利名稱：切削加工溫度的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量切削加工時的刀具的溫度的方法。此外，本發(fā)明涉及測量切削加工時的刀具的溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法。此外，本發(fā)明涉及測量切削加工時的刀具的溫度、判定切削加工裝置的刀具更換時期的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，在切削加工時，通過(I)被切削材料的剪切變形、(2)前傾面上的摩擦、后隙面上的摩擦等而產(chǎn)生熱。該熱使刀具或被切削材料的溫度上升。結(jié)果，產(chǎn)生刀具的熱磨損、或?qū)Ρ磺邢鞑牧系木庸っ嫫肺划a(chǎn)生不良影響。但是，另一方面·，在被切削材料溫度上升中，也有切削阻力下降的優(yōu)點、及積屑瘤減少的優(yōu)點。因而，為了最優(yōu)地進(jìn)行切削加工，掌握切削加工時的刀具的溫度是重要的。特別是，近年來，在超精密切削加工的領(lǐng)域中，使用單晶金剛石刀具。單晶金剛石刀具由于僅有600°C左右的耐熱性，所以對于切削溫度需要更進(jìn)一步的管理。此外，在對聚氨酯等熔點較低的樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下，需要將切削溫度抑制為相應(yīng)的低溫(100 200°C)。另一方面，如果為了抑制切削溫度而過度抑制切削速度，則有產(chǎn)生粘合或積屑瘤的問題。因而，在使用單晶金剛石刀具的情況下或?qū)渲缺磺邢鞑牧蠈嵤┣邢骷庸さ那闆r下，為了進(jìn)行切削加工條件的最優(yōu)化，掌握切削加工時的刀具的溫度更為重要。為了掌握切削加工時的刀具的溫度，以往利用(I)使用輻射溫度計的方法、(2)使用刀具和被切削材料作為熱電偶的方法。例如，在特開2006 - 102864號公報中記載有采用(2)的方法的切削試驗器。在圖6中表示通過(2)的方法進(jìn)行的溫度測量的原理。通過刀具52和被切削材料53形成熱電偶，能夠測量切削加工時的刀具52的溫度。具體而言，在切削加工裝置50中，被切削材料53經(jīng)由夾盤51、水銀層54及導(dǎo)線61連接在電壓測量部65上，另一方面，刀具52也經(jīng)由導(dǎo)線62連接在電壓測量部65上，測量兩者之間的熱電動勢。但是，在使用單晶金剛石刀具的情況下，由于該刀具是絕緣體，所以不能采用上述
(2)的方法。同樣，在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下，也由于該被切削材料是絕緣體，所以還是不能采用上述(2)的方法。另一方面，上述(I)的方法在溫度測量精度這一點上并不充分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于以上的認(rèn)識而做出的。本發(fā)明的目的是提供一種即使是使用單晶金剛石刀具的情況或?qū)渲缺磺邢鞑牧蠈嵤┣邢骷庸さ那闆r、也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度的方法。此外，本發(fā)明的目的是提供一種即使是使用單晶金剛石刀具的情況或?qū)渲缺磺邢鞑牧蠈嵤┣邢骷庸さ那闆r、也高精度地測量切削加工時的刀具的溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法。進(jìn)而，本發(fā)明的目的是提供一種即使是使用單晶金剛石刀具的情況或?qū)渲缺磺邢鞑牧蠈嵤┣邢骷庸さ那闆r、也高精度地測量切削加工時的刀具的溫度、判定切削加工裝置的刀具更換時期的方法。本發(fā)明是一種切削加工溫度的測量方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工溫度的測量方法的特征在于，具備:在上述柄上連接第I導(dǎo)線的工序；在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序。根據(jù)本發(fā)明，在刀具自身沒有導(dǎo)電性的情況下，通過利用將該刀具固定的銀焊料有導(dǎo)電性、測量在該銀焊料與有導(dǎo)電性的柄之間產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。因而，即使是使用例如單晶金剛石刀具那樣的絕緣體刀具的情況，也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度。此外，本發(fā)明由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的?；蛘?，本發(fā)明是一種切削加工溫度的測量方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度的方法，所述切削加工裝置具備柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工溫度的測量方法的特征在于，具備:在上述銀焊料上分別連接第I導(dǎo)線和第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序。根據(jù)本發(fā)明，在刀具自身沒有導(dǎo)電性的情況下，通過利用將該刀具固定的銀焊料有導(dǎo)電性、測量在該銀焊料中產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。因而，即使是使用例如單晶金剛石刀具那樣的絕緣體刀具的情況，也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度。此外，本發(fā)明由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的。在以上的發(fā)明中，優(yōu)選 的是，還具備基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序。在此情況下，切削加工溫度的掌握較容易。例如由別的溫度測量實驗等確立換算式，通過應(yīng)用該換算式，能夠?qū)y量出的熱電動勢(電壓值)變換為切削加工溫度。本發(fā)明在作為刀具而使用單晶金剛石刀具的情況下特別有效。這是因為，單晶金剛石刀具由于熱傳導(dǎo)率很高，所以能夠?qū)⒐潭ㄔ搯尉Ы饎偸毒叩你y焊料部分的溫度同樣看作該單晶金剛石刀具的溫度。此外，柄通常由超硬材料形成。更具體地講,例如可以由SK材料形成。此外，本發(fā)明是能夠直接實施以上那樣的測量方法而構(gòu)成的切削加工裝置。S卩，本發(fā)明是一種切削加工裝置，其特征在于，具備:柄，有導(dǎo)電性；刀具，通過銀焊料固定在上述柄上，沒有導(dǎo)電性 ’第I導(dǎo)線，連接在上述柄上 ’第2導(dǎo)線，連接在上述銀焊料上；電壓測量部，連接在上述第I導(dǎo)線和上述第2導(dǎo)線上，測量在兩者之間產(chǎn)生的熱電動勢?；蛘?，本發(fā)明是一種切削加工裝置，其特征在于，具備:柄；刀具，通過銀焊料固定在上述柄上，沒有導(dǎo)電性；第I導(dǎo)線及第2導(dǎo)線，分別連接在上述銀焊料上；電壓測量部，連接在上述第I導(dǎo)線和上述第2導(dǎo)線上，測量在兩者之間產(chǎn)生的熱電動勢。在此情況下，優(yōu)選的是還具備基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的溫度算出部。此外，本發(fā)明是一種切削加工條件的最優(yōu)化方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工條件的最優(yōu)化方法的特征在于，具備:在上述柄上連接第I導(dǎo)線的工序；在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序；基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序；基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切削速度降低的工序。根據(jù)本發(fā)明，在刀具自身沒有導(dǎo)電性的情況下，通過利用將該刀具固定的銀焊料有導(dǎo)電性、測量在該銀焊料與有導(dǎo)電性的柄之間產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。因而，即使是使用例如單晶金剛石刀具那樣的絕緣體刀具的情況，也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度。此外，本發(fā)明由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的。并且，通過基于測量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切削速度降低，能夠效率良好地實現(xiàn)切削加工條件的最優(yōu)化。由此，能夠有效地防止因超過耐熱溫度而可能產(chǎn)·生的工具破損及低熔點的被切削材料熔融等。由此，不需要如用于低負(fù)荷切削的以往的刀具刀尖形狀那樣、設(shè)定+的前角或?qū)⒑蠼窃O(shè)定得比標(biāo)準(zhǔn)大。因而，能夠顯著地降低崩刃等突發(fā)的損傷的可能性?；蛘撸景l(fā)明·是一種切削加工條件的最優(yōu)化方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法，所述切削加工裝置具備柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工條件的最優(yōu)化方法的特征在于，具備:在上述銀焊料上分別連接第I導(dǎo)線和第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序；基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序；基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切削速度降低的工序。根據(jù)本發(fā)明，在刀具自身沒有導(dǎo)電性的情況下，通過利用將該刀具固定的銀焊料有導(dǎo)電性、測量在該銀焊料中產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。因而，即使是使用例如單晶金剛石刀具那樣的絕緣體刀具的情況，也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度。此外，本發(fā)明由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的。并且，通過基于測量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切削速度降低，能夠效率良好地實現(xiàn)切削加工條件的最優(yōu)化。由此，能夠有效地防止因超過耐熱溫度而可能產(chǎn)生的工具破損及低熔點的被切削材料熔融等。由此，不需要如用于低負(fù)荷切削的以往的刀具刀尖形狀那樣、設(shè)定+的前角或?qū)⒑蠼窃O(shè)定得比標(biāo)準(zhǔn)大。因而，能夠顯著地降低崩刃等突發(fā)的損傷的可能性。在本發(fā)明中，在基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序中，例如由別的溫度測量實驗等確立換算式，通過應(yīng)用該換算式，能夠?qū)y量出的熱電動勢(電壓值)變換為切削加工溫度。此外，不僅是切削加工溫度的上限值、也利用切削加工溫度的下限值實現(xiàn)切削加工條件的最優(yōu)化是有效的。即，優(yōu)選的是，還具備基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的下限值低的情況下使切削速度上升的工序。在此情況下，由于使切削速度適當(dāng)?shù)厣仙?，所以在粘合的防止、加工效率提高的方面是?yōu)選的?；蛘撸景l(fā)明是一種切削加工條件的最優(yōu)化方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工條件的最優(yōu)化方法的特征在于，具備:在上述柄上連接第I導(dǎo)線的工序；在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序；基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序；基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切深降低的工序。根據(jù)本發(fā)明，在刀具自身沒有導(dǎo)電性的情況下，通過利用將該刀具固定的銀焊料有導(dǎo)電性、測量在該銀焊料與有導(dǎo)電性的柄之間產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。因而，即使是使用例如單晶金剛石刀具那樣的絕緣體刀具的情況，也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度。此外，本發(fā)明由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的。并且，通過基于測量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切深降低，能夠效率良好地實現(xiàn)切削加工條件的最優(yōu)化。由此，能夠有效地防止因超過耐熱溫度而可能產(chǎn)生的工具破損及低熔點的被切削材料熔融等。由此，不需要如用于低負(fù)荷切削的以往的刀具刀尖形狀那樣、設(shè)定+的前角或?qū)⒑蠼窃O(shè)定得比標(biāo)準(zhǔn)大。因而，能夠顯著地降低崩刃等突發(fā)的損傷的可能性?；蛘撸景l(fā)明是一種切削加工條件的最優(yōu)化方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法，所述切削加工裝置具備柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工條件的最優(yōu)化方法的特征在于，具備:在上述銀焊料上分別連接第I 導(dǎo)線和第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序；基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序；基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切深降低的工序。根據(jù)本發(fā)明，在刀具自身沒有導(dǎo)電性的情況下，通過利用將該刀具固定的銀焊料有導(dǎo)電性、測量在該銀焊料中產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。因而，即使是使用例如單晶金剛石刀具那樣的絕緣體刀具的情況，也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度。此外，本發(fā)明由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的。并且，通過基于測量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切深降低，能夠效率良好地實現(xiàn)切削加工條件的最優(yōu)化。由此，能夠有效地防止因超過耐熱溫度而可能產(chǎn)生的工具破損及低熔點的被切削材料熔融等。由此，不需要如用于低負(fù)荷切削的以往的刀具刀尖形狀那樣、設(shè)定+的前角或?qū)⒑蠼窃O(shè)定得比標(biāo)準(zhǔn)大。因而，能夠顯著地降低崩刃等突發(fā)的損傷的可能性。在本發(fā)明中，在基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序中，例如由別的溫度測量實驗等確立換算式，通過應(yīng)用該換算式，能夠?qū)y量出的熱電動勢(電壓值)變換為切削加工溫度。此外，不僅是切削加工溫度的上限值、也利用切削加工溫度的下限值實現(xiàn)切削加工條件的最優(yōu)化是有效的。即，優(yōu)選的是，還具備基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的下限值低的情況下使切深上升的工序。在此情況下，由于使切深適當(dāng)?shù)厣仙?，所以在粘合的防止、加工效率提高的方面是?yōu)選的?；蛘?，本發(fā)明是一種切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、判定切削加工裝置的刀具更換時期的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法的特征在于，具備:在上述柄上連接第I導(dǎo)線的工序；在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序；基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序；基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的工序。根據(jù)本發(fā)明，在刀具自身沒有導(dǎo)電性的情況下，通過利用將該刀具固定的銀焊料有導(dǎo)電性、測量在該銀焊料與有導(dǎo)電性的柄之間產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。因而，即使是使用例如單晶金剛石刀具那樣的絕緣體刀具的情況，也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度。此外，本發(fā)明由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的。并且，通過基于測量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來，能夠效率良好地敦促切削加工裝置的刀具更換。這基于隨著刀具磨損進(jìn)行、即使是相同的切削加工條件、切削加工溫度也會稍稍上升這樣的本件發(fā)明者的新的認(rèn)識。另外，切削加工裝置的刀具更換時期的到來除了基于測量出的切削加工溫度的絕對值判定以外，也可以基于測量出的切削加工溫度的變化(上升率等)判定。此外，優(yōu)選的是，還具備在判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的工序中判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的情況下發(fā)出警報的工序?；蛘撸景l(fā)明是一種切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、 判定切削加工裝置的刀具更換時期的方法，所述切削加工裝置具備柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法的特征在于，具備:在上述銀焊料上分別連接第I導(dǎo)線和第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序；基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序；基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的工序。根據(jù)本發(fā)明，在刀具自身沒有導(dǎo)電性的情況下，通過利用將該刀具固定的銀焊料有導(dǎo)電性、測量在該銀焊料中產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。因而，即使是使用例如單晶金剛石刀具那樣的絕緣體刀具的情況，也能夠高精度地測量切削加工時的刀具的溫度。此外，本發(fā)明由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的。并且，通過基于測量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來，能夠效率良好地敦促切削加工裝置的刀具更換。這基于隨著刀具磨損進(jìn)行、即使是相同的切削加工條件、切削加工溫度也會稍稍上升這樣的本件發(fā)明者的新的認(rèn)識。另外，切削加工裝置的刀具更換時期的到來除了基于測量出的切削加工溫度的絕對值判定以外，也可以基于測量出的切削加工溫度的變化(上升率等)判定。此外，優(yōu)選的是，還具備在判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的工序中判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的情況下發(fā)出警報的工序。以上的各發(fā)明在作為沒有導(dǎo)電性的刀具而使用單晶金剛石刀具的情況下特別有效。這是因為，單晶金剛石刀具由于熱傳導(dǎo)率很高，所以能夠?qū)⒐潭ㄔ搯尉Ы饎偸毒叩你y焊料部分的溫度同樣看作該單晶金剛石刀具的溫度。此外，有導(dǎo)電性的柄通常由超硬材料形成。更具體地講，例如可以由SK材料形成。


圖1是本發(fā)明的一實施方式的切削加工裝置的概略圖。圖2是表示與切削加工時間的經(jīng)過對應(yīng)的熱電動勢的測量結(jié)果的曲線圖。圖3是表示在6種切削加工條件下將聚氨酯切削加工時的、與時間的經(jīng)過對應(yīng)的熱電動勢的測量結(jié)果的曲線圖。圖4是表示與累積加工時間的經(jīng)過對應(yīng)的熱電動勢的測量結(jié)果的曲線圖。圖5是本發(fā)明的另一實施 方式的切削加工裝置的概略圖。圖6是以往的刀具溫度測量的原理圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。圖1是本發(fā)明的一實施方式的切削加工裝置的概略圖。本實施方式的切削加工裝置10具備有導(dǎo)電性的柄11、和沒有導(dǎo)電性的刀具12。柄11和刀具12通過銀焊料15固定。此外，在柄11上連接著第I導(dǎo)線21，在銀焊料15上連接著第2導(dǎo)線22。第I導(dǎo)線21和第2導(dǎo)線22連接在用來測量在兩者之間產(chǎn)生的熱電動勢的電壓測量部25上。進(jìn)而，本實施方式的切削加工裝置10還具備基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的運算部(溫度算出部)28、和基于算出的切削加工溫度變更切削加工條件的切削加工條件控制部30。在本實施方式中，作為沒有導(dǎo)電性的刀具12而使用單晶金剛石刀具。單晶金剛石刀具12由于熱傳導(dǎo)率很高，所以可以將固定該單晶金剛石刀具12的銀焊料15的溫度同樣看作該單晶金剛石刀具12的溫度。此外，有導(dǎo)電性的柄11由SK材料形成。通過本實施方式進(jìn)行的切削加工溫度的測量、即熱電動勢的測量既可以在切削加工中持續(xù)進(jìn)行，也可以隔開適當(dāng)?shù)牟蓸娱g隔而間歇地進(jìn)行。在圖2中表示持續(xù)進(jìn)行測量的情況下的測量結(jié)果的一例。圖2表示使用前端半徑是0.5R的單晶金剛石刀具、以無氧銅為被切削材料、在4種不同的切削加工條件(例如4種不同的切削速度)下進(jìn)行切削加工時的熱電動勢的測量結(jié)果。各切削加工條件下的切削加工溫度通過應(yīng)用由別的溫度測量實驗等得到的換算式(例如測量電壓值X 833 (°C /mV))而可以分別掌握為25°C、17°C、15°C、8°C。如以上這樣，根據(jù)本實施方式，單晶金剛石刀具12自身沒有導(dǎo)電性，但由于固定該單晶金剛石刀具12的銀焊料15具有導(dǎo)電性，所以通過測量在該銀焊料15與有導(dǎo)電性的柄11之間產(chǎn)生的熱電動勢，能夠測量切削加工溫度。由此，能夠高精度地測量切削加工時的刀具12的溫度。此外，本實施方式由于也不需要被切削材料為導(dǎo)電性，所以在對樹脂等被切削材料實施切削加工的情況下也是有效的。例如，在圖3中表示曲線圖，所述曲線圖表示將聚氨酯在6種切削加工條件(這里是6種不同的切削速度)下切削加工時的與時間的經(jīng)過對應(yīng)的熱電動勢的測量結(jié)果。這里，6種切削速度的相互的比是1:0.89:0.78:0.67:0.56:0.44，各切削加工條件下的切削加工溫度通過應(yīng)用由別的溫度測量實驗等得到的換算式(例如測量電壓值 X670 (°C /mV))，能夠分別掌握為 240°C、240°C、220°C、180°C、16(rC、15(rC。聚氨酯熔點是200°C，所以其切削加工溫度需要是200°C以下。即，可知不能采用切削條件(I) (3)。另一方面，在與切削條件(6)相比進(jìn)一步使切削速度降低的情況下，可以確認(rèn)在刀尖上產(chǎn)生粘合、加工面品位被顯著損害。根據(jù)以上可知，可以選擇切削條件
(4) (6)的切削速度范圍?；谝陨系慕Y(jié)果，本實施方式的切削加工條件控制部30在切削加工聚氨酯的情況下，將150°C 200°C作為適當(dāng)?shù)那邢骷庸囟却鎯Γ诒贿m當(dāng)?shù)販y量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比200°C高的情況下使切削溫度降低，另一方面，在該切削加工溫度比150°C低的情況下使切削溫度上升。通過這樣控制切削加工條件(切削速度)，能夠有效地防止200°C的低熔點的聚氨酯熔融，另一方面也能夠有效地防止產(chǎn)生粘合。由此，不需要如用于低 負(fù)荷切削的以往的刀具刀尖形狀那樣、設(shè)定+的前角或?qū)⒑蠼窃O(shè)定得比標(biāo)準(zhǔn)大。因而，能夠顯著地降低崩刃等突發(fā)的損傷的可能性。實際上，在本實施方式中，能夠采用標(biāo)準(zhǔn)的刀具形狀(前角O度、后角5 7度)。作為切削加工條件，也可以代替切削速度而將切深(切下厚度)作為控制對象。例如，如果將6種切深的相互的比設(shè)為1:0.89:0.78:0.67:0.56:0.44，則能夠得到與圖3的
6種溫度測量結(jié)果大致一致的曲線圖。在此情況下也可知，由于聚氨酯的切削加工溫度需要是200°C以下，所以還是不能采用切削條件(I) (3)。另一方面，如果比切削條件(6)進(jìn)一步減小切深，則還是可以預(yù)測會在刀尖上產(chǎn)生粘合、加工面品位被顯著損害。即，可知可以選擇切削條件(4) (6)的切深范圍?；谝陨系慕Y(jié)果，本實施方式的切削加工條件控制部30在將聚氨酯切削加工的情況下，也可以是，將150°C 200°C作為適當(dāng)?shù)那邢骷庸囟却鎯Γ诒贿m當(dāng)?shù)販y量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比200V高的情況下使切深降低，另一方面，在該切削加工溫度比150°C低的情況下使切深上升。通過這樣控制切削加工條件(切深)，能夠有效地防止200°C的低熔點的聚氨酯熔融，另一方面也能夠有效地防止產(chǎn)生粘合。在此情況下，也不需要如用于低負(fù)荷切削的以往的刀具刀尖形狀那樣、設(shè)定+的前角或?qū)⒑蠼窃O(shè)定得比標(biāo)準(zhǔn)大。因而，能夠顯著地降低崩刃等突發(fā)的損傷的可能性。實際上，在本實施方式中，能夠采用標(biāo)準(zhǔn)的刀具形狀(前角O度、后角5 7度)。接著，圖4是表示與累積加工時間的經(jīng)過對應(yīng)的熱電動勢的測量結(jié)果的曲線圖。根據(jù)本件發(fā)明者的新的認(rèn)識，如圖4所示，隨著刀具磨損的進(jìn)行，即使是相同的切削加工條件，切削加工溫度也會稍稍上升。通過利用該現(xiàn)象高精度地測量切削加工溫度，能夠掌握刀具磨損的進(jìn)行狀況。具體而言，在本實施方式中，在運算部(溫度算出部)28上連接刀具更換時期判定部32，該刀具更換時期判定部32基于由運算部(溫度算出部)28測量(算出)的切削加工溫度，在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來。由刀具更換時期判定部32進(jìn)行的判定除了基于由運算部(溫度算出部)28測量的切削加工溫度的絕對值進(jìn)行以外，也可以基于切削加工溫度的變化(上升率等)來進(jìn)行。此外，在本實施方式中，在刀具更換時期判定部32上連接著警報部33，該警報部33在刀具更換時期判定部32判定為刀具更換時期的到來的情況下發(fā)出警報。根據(jù)以上·那樣的本實施方式，能夠基于高精度地測量(算出)的切削加工溫度效率良好地、適當(dāng)?shù)囟卮偾邢骷庸ぱb置的刀具更換。另外，根據(jù)本實施方式，由于在實際進(jìn)行的切削加工條件下測量切削加工溫度，所以能夠按照加工的種類(車削加工、銑削加工、鉆加工等)、還有按照刀具形狀(R形狀、角形狀、突切等線形形狀等)進(jìn)行高精度的切削加工溫度的測量。此外，在以上說明的實施方式中，作為切削加工裝置10，預(yù)先設(shè)有第I導(dǎo)線21、第2導(dǎo)線22、電壓測量部25、運算部28、切削加工條件控制部30、刀具更換時期判定部32及警報部33，但本發(fā)明并不限定于這樣的形態(tài)。本發(fā)明對于已有的切削加工裝置是有效的，所述已有的切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在該柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具。在此情況下，為了使柄和銀焊料形成熱電偶，需要在柄上連接第I導(dǎo)線的工序、在銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序、和將第I導(dǎo)線與第2導(dǎo)線連接到用于熱電動勢測量的電壓測量裝置上的工序。接著，使用圖5，對本發(fā)明的另一實施方式的切削加工裝置進(jìn)行說明。圖5是本發(fā)明的另一實施方式的切削加工裝置的概略圖。在本實施方式的切削加工裝置1(Γ中，第I導(dǎo)線21丨和第2導(dǎo)線22 '構(gòu)成由不同種類的金屬材料形成的熱電偶，分別連接在銀焊料15 ;上。這里，為了將第I導(dǎo)線21 '和第2導(dǎo)線22 '可靠地連接到銀焊料15 '上，使刀具長度方向的銀焊料15'的寬度(柄IP與刀具12之間的缺口部的寬度)為0.5mm以上(在圖1的實施方式的情況下，也可以為0.1mm左右)。本實施方式的其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的實施方式是同樣的。在圖5中，對于與圖1所示的實施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的附圖標(biāo)記，其詳細(xì)的說明省略。根據(jù)本實施方式，也能夠得到與圖1的實施方式同樣的作用效果。此外，本實施方式在柄沒有導(dǎo)電性的情況下也是有效的。附圖標(biāo)記說明 IOUO ;切削加工裝置
11、11 ;柄
12刀具
15、15'銀焊料 21,21丨第I導(dǎo)線22,22 ;第2導(dǎo)線25電壓測量部28運算部
30切削加工條件控制部32刀具更換時期判定部33警報部50切削加工裝置51夾盤
52刀具(有導(dǎo)電性)
53被切削材料(有導(dǎo)電性)54水銀層61,62導(dǎo)線65 電壓測量部。
權(quán)利要求
1.一種切削加工溫度的測量方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工溫度的測量方法的特征在于，具備: 在上述柄上連接第I導(dǎo)線的工序； 在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序； 測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序。
2.一種切削加工溫度的測量方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度的方法，所述切削加工裝置具備柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工溫度的測量方法的特征在于，具備: 在上述銀焊料上分別連接第I導(dǎo)線和第2導(dǎo)線的工序； 測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序。
3.如權(quán)利要求1或2所述的切削加工溫度的測量方法，其特征在于，還具備基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序。
4.如權(quán)利要求1或2所述的切削加工溫度的測量方法，其特征在于，上述沒有導(dǎo)電性的刀具是單晶金剛石刀具。
5.如權(quán)利要求1或2所述的切削加工溫度的測量方法，其特征在于，上述柄由超硬材料形成。
6.一種切削加工裝置，其特征在于，具備: 柄，有導(dǎo)電性； 刀具，通過銀焊料固定在上述柄上，沒有導(dǎo)電性； 第I導(dǎo)線，連接在上述柄上； 第2導(dǎo)線，連接在上述銀焊料上； 電壓測量部，連接在上述第I導(dǎo)線和上述第2導(dǎo)線上，測量在兩者之間產(chǎn)生的熱電動勢。
7.一種切削加工裝置，其特征在于，具備: 柄； 刀具，通過銀焊料固定在上述柄上，沒有導(dǎo)電性； 第I導(dǎo)線及第2導(dǎo)線，分別連接在上述銀焊料上； 電壓測量部，連接在上述第I導(dǎo)線和上述第2導(dǎo)線上，測量在兩者之間產(chǎn)生的熱電動勢。
8.如權(quán)利要求6或7所述的切削加工裝置，其特征在于，還具備基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的溫度算出部。
9.如權(quán)利要求6或7所述的切削加工裝置，其特征在于，上述沒有導(dǎo)電性的刀具是單晶金剛石刀具。
10.如權(quán)利要求6或7所述的切削加工裝置，其特征在于，上述柄由超硬材料形成。
11.一種切削加工條件的最優(yōu)化方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工條件的最優(yōu)化方法的特征在于，具備: 在上述柄上連接第I導(dǎo)線的工序；在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序； 測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序； 基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序； 基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切削速度降低的工序。
12.—種切削加工條件的最優(yōu)化方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法，所述切削加工裝置具備柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工條件的最優(yōu)化方法的特征在于，具備: 在上述銀焊料上分別連接第I導(dǎo)線和第2導(dǎo)線的工序； 測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序； 基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序； 基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切削速度降低的工序。
13.如權(quán)利要求11或12所述的切削加工條件的最優(yōu)化方法，其特征在于，還具備基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的下限值低的情況下使切削速度上升的工序。
14.一種切削加工條件的最優(yōu)化方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工條件的最優(yōu)化方法的特征在于，具備: 在上述柄上連接第I導(dǎo)線的工序； 在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序； 測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序； 基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序； 基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切深降低的工序。
15.一種切削加工條件的最優(yōu)化方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、將切削加工條件最優(yōu)化的方法，所述切削加工裝置具備柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工條件的最優(yōu)化方法的特征在于，具備: 在上述銀焊料上分別連接第I導(dǎo)線和第2導(dǎo)線的工序； 測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序； 基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序； 基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下使切深降低的工序。
16.如權(quán)利要求14或15所述的切削加工條件的最優(yōu)化方法，其特征在于，還具備基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的下限值低的情況下使切深上升的工序。
17.一種切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、判定切削加工裝置的刀具更換時期的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法的特征在于，具備:在上述柄上連接第I導(dǎo)線的工序； 在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序； 測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序； 基于測量出的熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序； 基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的工序。
18.一種切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度、判定切削加工裝置的刀具更換時期的方法，所述切削加工裝置具備柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法的特征在于，具備: 在上述銀焊料上分別連接第I導(dǎo)線和第2導(dǎo)線的工序； 測量在上述第I導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序； 基于測量出的 熱電動勢算出對應(yīng)的切削加工溫度的工序； 基于算出的切削加工溫度、在該切削加工溫度比規(guī)定的上限值高的情況下判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的工序。
19.如權(quán)利要求17或18所述的切削加工裝置的刀具更換時期的判定方法，其特征在于，還具備在判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的工序中判定為切削加工裝置的刀具更換時期到來的情況下發(fā)出警報的工序。
全文摘要
本發(fā)明是一種切削加工溫度的測量方法，是測量由切削加工裝置帶來的切削加工溫度的方法，所述切削加工裝置具備有導(dǎo)電性的柄、和通過銀焊料固定在上述柄上的沒有導(dǎo)電性的刀具，所述切削加工溫度的測量方法的特征在于，具備在上述柄上連接第1導(dǎo)線的工序；在上述銀焊料上連接第2導(dǎo)線的工序；測量在上述第1導(dǎo)線與上述第2導(dǎo)線之間產(chǎn)生的熱電動勢的工序。
文檔編號B26D7/27GK103223625SQ20131003743
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者福田將彥 申請人:東芝機械株式會社