工具寿命の長さを表す指標

工具寿命の長さを表すときに何を使うでしょうか．
加工個数などの生産ラインに固有の数値も考えられますが，ここではなるべく普遍的なことを考えたいので除外します．
そうすると，加工時間，加工距離，加工体積などが残ります．
これらの特徴は何でしょうか．
そして，どれを使うのがいいのでしょうか．
そういったことについて，このページでは考えてみます．

1. 加工時間
   工具寿命と判断された時までに加工した時間\( T_{life} \)を指標にします．
   加工時間の欠点は，工具寿命が本当に短い場合と，加工能率が上がったことで相対的に工具寿命が短くなった場合の区別がつかないことがある点です．
   つまり，加工時間が短くて材料が除去できていない場合と，加工時間が短くても材料が十分に除去できている場合が区別できないです．
   
   
2. 加工距離（工具の移動距離）
   \( L_{life} = V_{f}T_{life} \)
   工具寿命と判断された時までに工具が移動した距離を指標にします．
   工具が移動した距離であれば，加工時間で欠点とされた，材料除去の有無が判断できるような気がします．
   しかしながら，切込み量が変わっている場合はどうでしょうか．
   加工距離が短くても，切込み量が大きければ材料除去はできています．
   その一方，加工距離が長くても，切込み量が小さければ材料は全く除去できていません．
   
   
3. 擦過距離（切れ刃が工作物と擦過した距離，実切削距離）
   \( L_{contact} = r_{tool}\theta\cfrac{L_{life}}{Zf_{z}} \)
   上記した加工距離には，もうひとつ欠点があります．
   刃先の摩耗における定常摩耗は，工具と工作物との接触距離に比例します．
   つまり，\( f_{z} \)が変われば，工具の移動量が同じでも，工具の切込み回数が減少してしまいます．
   また，フライスカッタにおいては半径方向切込み量が一定であっても，センタカットか肩削りかによって，工具と工作物の擦過距離が変わります．
   半径方向切込み量が変われば，なおさら変化します．
   つまり，半径方向切込み量による寿命への影響を加工距離（工具の移動距離）はうまく表すことができません．
   その場合は，擦過距離を使うとよいです．
   
   
4. 材料除去体積
   \( V_{life} = a_{p}a_{e}F_{v}T_{life} \)
   工具寿命と判断された時までに除去された工作物の体積を指標にします．
   切削工具の使命は，工作物から材料を除去することなので，その大きさ自体を指標にするのは適しているように思えます．
   しかしながら，フライス加工においては軸方向切込み量と半径方向切込み量が寿命に与える影響が異なります．
   軸方向切込み量を増やしたときには，増やした分だけ新たな切れ刃が使われるだけで，擦過距離は変わらず，寿命が変化しない場合があります．
   その一方，半径方向切込み量を増やした時には，擦過距離が増えるので，寿命が短くなります．
   つまり，\(a_{p}a_{e}=const \)であっても，その割合によって工具寿命が変わります．