CN118103165A - 孔加工方法、控制装置及机床 - Google Patents

Abstract

利用丝锥工具(10)进行孔加工，所述丝锥工具配备有：螺纹部(14)，所述螺纹部围绕旋转轴线(Cr)旋转，具有在预孔(6′)中加工螺纹槽用的刃部(14a)；非卡合部(17)，在使旋转轴线(Cr)与预孔(6′)的中心轴线(C6)相一致的横截面视图中，所述非卡合部在与预孔(6′)之间形成空间(20)，在所述孔加工中，包括：在中心轴线(C6)与旋转轴线(Cr)相一致的第一状态下，使丝锥工具(10)旋转，向工件(8)侧前进并加工螺纹槽；通过使丝锥工具(10)围绕旋转轴线(Cr)旋转，使丝锥工具(10)在预孔(6′)的内部向与旋转轴线(Cr)正交的方向上的非卡合部(17)侧移动，从第一状态向螺纹部(14)与螺纹槽的卡合被解除的第二状态转移；以及将丝锥工具(10)从螺纹孔(6)退避开。

Description

孔加工方法、控制装置及机床

技术领域

本发明涉及将设置于工件的预孔加工成螺纹孔的孔加工方法、机床的控制装置及机床。

背景技术

在专利文献1中，作为与NC(数控)铣床、加工中心一同使用的丝锥工具，公开了这样的丝锥工具(单向丝锥)：该丝锥工具具有旋转轴线，在使设置于工件的预孔的中心轴线与旋转轴线相一致的状态下，将预孔加工成螺纹孔。该丝锥工具配备有：螺纹部，所述螺纹部具有加工螺纹孔的螺纹槽的刃部；凸缘部，所述凸缘部位于刃部的旋转方向后方，在螺纹槽的加工中，与被刃部加工的螺纹槽卡合；以及非卡合部，在使旋转轴线与螺纹孔的中心轴线相一致的横截面视图中，所述非卡合部与螺纹孔之间形成空间。这里，其特征在于，形成于非卡合部与螺纹孔之间的空间具有如下的大小：在丝锥工具从旋转轴线与螺纹孔的中心轴线相一致的状态起在螺纹孔内沿着与旋转轴线正交的方向移动了的情况下，能够同时解除螺纹部与螺纹槽的卡合以及凸缘部与螺纹槽的卡合。由此，在加工后，由于在与旋转轴线正交的方向上移动而解除与螺纹孔的螺纹槽的卡合，因此，不使丝锥工具旋转，就能够在旋转轴线方向上将丝锥工具从螺纹孔高速地拔出，能够实现包含返回到加工开始点的时间在内的加工时间的缩短。

在这样的丝锥工具中，如一般的管用螺纹的丝锥工具那样，尽管在螺纹切削的终端部不产生所谓的停机痕，但是易于产生作为加工残余物的毛刺，另外，由于不进行反转就能够拔出，因此，如图8所示，有时在螺纹切削的终端部6E残留有毛刺BU。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6742468号说明书

发明内容

发明所要解决的课题

本发明鉴于上述情况，其目的是提供一种孔加工方法，在丝锥加工中，能够不在螺纹切削的终端部产生毛刺。

解决课题的手段

根据本发明，提供一种孔加工方法，其特征在于，利用丝锥工具进行孔加工，所述丝锥工具配备有螺纹部和非卡合部，所述螺纹部围绕第一轴线旋转，具有用于在设置于被加工物的预孔中加工螺纹槽的刃部，所述非卡合部在使第一轴线与预孔的中心轴线相一致的横截面视图中在与预孔之间形成空间，在所述孔加工中，包括：在预孔的中心轴线与第一轴线相一致的第一状态下，通过使丝锥工具在旋转的同时向被加工物侧前进，在预孔中加工螺纹槽；通过在使丝锥工具绕第一轴线旋转的同时，使丝锥工具在预孔的内部向与第一轴线正交的方向的非卡合部侧移动，将丝锥工具从该第一状态向螺纹部与螺纹槽的卡合被解除的第二状态转移；使丝锥工具沿着预孔的中心轴线的方向后退，从螺纹孔退避开。

根据本发明，提供一种螺纹孔的孔加工方法，其特征在于，利用丝锥工具进行孔加工，所述丝锥工具配备有螺纹部和非卡合部，所述螺纹部围绕作为旋转中心的第一轴线旋转，具有用于在设置于被加工物的预孔中加工螺纹槽的刃部，所述非卡合部在使第一轴线与预孔的中心轴线相一致的横截面视图中在与预孔之间形成空间，在所述孔加工中，包括：在预孔的中心轴线与第一轴线相一致的第一状态下，通过使丝锥工具在旋转的同时向被加工物侧前进，在预孔中加工螺纹槽；丝锥工具在预孔的内部被向与第一轴线正交的方向的非卡合部侧移动，在螺纹部与螺纹槽的卡合被解除了的第二状态下，使丝锥工具沿着预孔的中心轴线的方向后退，从螺纹孔退避开，其中，还包括：在第一状态下，沿着丝锥工具的外周形状划定第一假想圆，在第二状态下，划定第二假想圆，所述第二假想圆是以与预孔的中心轴线相一致的丝锥工具的第二轴线为中心的圆，比预孔的内径小，并且，在使第二轴线与预孔的中心轴线相一致的横截面视图中，所述第二假想圆在内侧包含丝锥工具并且在刃部的附近通过，计算第一假想圆与第二假想圆的交点之中的成为在第二状态下距刃部远的一侧的交点的旋转用交点，通过使丝锥工具围绕经过旋转用交点且与第一轴线平行的第三轴线旋转，使丝锥工具从第一状态向第二状态转移，并且，加工螺纹槽的加工残余部分。

进而，根据本发明，提供一种控制装置，所述控制装置控制利用根据本发明的加工方法进行的加工，其中，所述控制装置具有存储部，所述存储部将丝锥工具上的旋转用交点相对于第一轴线的位置、以及从第一状态向第二状态转移时使丝锥工具旋转的角度与每个丝锥工具相关联地存储起来。

另外，根据本发明，提供一种机床，所述机床具有：根据本发明的控制装置；主轴，所述主轴保持丝锥工具并使该丝锥工具旋转；以及进给机构，所述进给机构借助沿着第一旋转轴线的方向移动的Z轴直动进给部、在与第一旋转轴线正交的方向上移动的X轴直动进给部、以及在与第一旋转轴线和X轴直动进给部这两者正交的方向上移动的Y轴直动进给部使主轴相对于被加工物进行相对移动，在预孔中加工螺纹槽是通过主轴的旋转和Z轴直动进给部的相对移动来进行的，丝锥工具从第一状态向第二状态的转移为：通过使主轴以存储于存储部中的角度围绕第一轴线旋转，同时，使X轴直动进给部及Y轴直动进给部移动，以旋转用交点为中心沿着与第二假想圆相同的半径的圆弧轨道移动。

发明的效果

根据本发明的加工方法，通过丝锥工具在预孔的内部旋转，并且，沿着与第一轴线正交的方向向非卡合部侧移动，可以从第一状态向丝锥工具的螺纹部与螺纹槽的卡合被解除的第二状态转移，从该状态起，将丝锥工具沿着预孔的中心轴线的方向移动(后退)，从螺纹孔退避开。由此，可以将丝锥工具从螺纹孔高速地拔出。另外，从第一状态向第二状态的转移也可以通过使丝锥工具围绕第三轴线来进行，所述第三轴线经过成为第一状态下的第一假想圆与第二状态下的第二假想圆的交点的旋转用交点且与第一轴线平行。这时，由于丝锥工具的螺纹部的刃部可以沿着圆弧状的轨道TR移动，因此，刚刚从第一状态开始旋转后的刃部可以以在螺纹孔的内周部滑动的方式移动。由此，刃部可以削去会成为螺纹槽的加工中的残余部分(不完全螺纹部)的毛刺。

进而，采用根据本发明的控制装置，对加工进行控制的控制装置具有存储部，可以与每个丝锥工具相关联地存储(容纳)旋转用交点在丝锥工具上的位置、以及从第一状态向第二状态转移时使丝锥工具旋转的角度。因此，与丝锥工具及螺纹孔的尺寸无关，能够高速地进行孔加工。

另外，根据本发明的机床，对于丝锥工具从第一状态向第二状态的转移，通过以存储于存储部的角度使保持丝锥工具的主轴围绕第一轴线旋转，同时，使X轴直动进给部及Y轴直动进给部移动，可以以旋转用交点为中心，沿着与第二假想圆相同半径的圆弧轨道移动。因此，可以使刚刚从第一状态开始旋转后的刃部沿着螺纹孔的内周部滑动，刃部可以削去螺纹槽的加工中的毛刺。另外，由于通过使标准的机床所具备的X轴直动进给部及Y轴直动进给部移动，可以使刃部沿着螺纹孔的内周部滑动，因此，可以进行通用性高的孔加工。

附图说明

图1表示在根据本发明的实施方式的加工方法中使用的机床及安装于机床的主轴头上的丝锥工具的正视图。

图2表示图1的丝锥工具的立体图。

图3表示图1的丝锥工具的正视图。

图4表示丝锥工具及利用丝锥工具加工的螺纹孔的横截面图。

图5表示显示出作用于图4所示的丝锥工具的切削阻力和其主分力及背分力的丝锥工具及螺纹孔的横截面图。

图6表示丝锥工具从图4的状态旋转移动了之后的丝锥工具及螺纹孔的横截面图。

图7表示利用根据本发明的实施方式的加工方法进行的丝锥加工的流程图。

图8表示在丝锥工具及螺纹孔的螺纹切削的终端部产生毛刺的状态的横截面图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明根据实施方式的加工方法、机床及控制装置。对于同样或者对应的要素，赋予相同的附图标记，省略重复的说明。为了容易理解，在有的情况下，变更附图的比例尺进行说明。

图1表示作为立式加工中心的根据本发明的机床100、安装于机床100且用于利用根据本发明的加工方法进行的加工的丝锥工具10。在图中，用箭头表示将机床100配置在水平面上时的机械的前后方向及机械的上下方向。图中的Y表示机械的前后方向(Y轴方向)，Z表示机械的上下方向(Z轴方向)。另外，这里，将在水平面中与Y轴方向正交的方向(相对于图1的纸面垂直的方向)称作机械的横向方向(X轴方向)。

机床100配备有：机座102，所述机座102作为被固定于工厂的地面的基台；Y轴滑块104，所述Y轴滑块104被设置成能够在机座102的上表面沿Y轴方向移动，作为Y轴直动进给部，作为非加工物的工件8被夹持固定于该Y轴直动进给部；以及立柱108，所述立柱108从机座102的机械后方侧(图1的右侧)的上表面竖立地设置。进而，配备有：X轴滑块110，所述X轴滑块110作为被设置成能够在立柱108的前面沿X轴方向移动的X轴直动进给部；Z轴滑块112，所述Z轴滑块112作为被设置成能够相对于X轴滑块110沿Z轴方向移动的Z轴直动进给部；以及主轴头116，所述主轴头116被固定于Z轴滑块112，能够以作为沿着铅垂方向的第一轴线的旋转轴线Cr为中心进行旋转地支承主轴114。通过这样构成机床100，能够使主轴头116相对于工件8相对地移动，并且，进行定位。另外，机床100配备有用于控制利用机床100进行的加工的控制装置120以及图中未示出的自动工具更换装置。控制装置120具有存储部122和运算部124，如后面将要描述的那样，所述存储部122用于容纳(存储)丝锥工具10的旋转中心的位置(旋转轴线Cr)及旋转角，所述运算部124用于计算丝锥工具10的刃部14a(参照图2)的朝向，计算作为丝锥工具10的旋转用交点的退避旋转中心Pv的位置。

机床100实施丝锥加工，所谓的同步丝锥加工，即，使主轴114的旋转与Z轴方向上的进给同步的加工。在本说明书中，将用于丝锥工具10实施丝锥加工的Z轴方向的直线移动也称作前进移动，将用于将丝锥工具10从螺纹孔6拔出的Z轴方向的直线移动也称作后退移动。另外，在本实施方式中，由于主轴114的旋转轴线Cr与丝锥工具10的旋转轴线Cr总是一致的，因此，在本说明书中，对它们赋予相同的附图标记。

在图2中表示根据本实施方式的丝锥工具10的立体图，在图3中表示正视图。另外，在图4中表示将刚刚加工了螺纹孔之后的丝锥工具10及螺纹孔6沿着图3的切断线A-A线切断的横截面图。丝锥工具10在其旋转轴线Cr与设置于工件8的预孔6’的中心轴线C6相一致的状态下，进行丝锥加工，即，用于将预孔6’形成螺纹孔6的加工。在图4中，由附图标记6a表示的圆对应于预孔6’及螺纹孔6的内径，由附图标记6b表示的圆对应于螺纹孔6的谷部的直径，即，丝锥工具10的标称直径。另外，在图4中，表示用于定义主轴114的旋转面上的旋转角(相位角)的十字基准线(下面，称作“始线”)Lo。这里，在横截面视图中，将在基线的3点钟方向上的旋转角定义为0度，将6点钟、9点钟、以及12点钟方向分别定义为旋转角90度、180度以及270度。

如图2及图3所示，丝锥工具10配备有基端侧的柄部11和前端侧的加工部12。在加工部12的前端配备有锥部13。加工部12具有：阳螺纹状的螺纹部14，所述螺纹部14相对于旋转轴线Cr非对称地形成，具有加工螺纹孔6的螺纹槽的多个刃部14a；阳螺纹状的凸缘部15、16，所述凸缘部15、16与由刃部14a加工的螺纹槽卡合；以及非卡合部17，所述非卡合部17在加工过程中不接触预孔6’及螺纹孔6。在螺纹部14，形成有在长度方向上以规定的螺距隔开间隔地配置的多个螺纹牙，刃部14a设置于多个螺纹牙的各自的旋转方向上的前方侧。在本实施方式中，丝锥工具10是用于形成三角形螺纹的螺纹槽的工具。另外，这里，虽然作为丝锥工具10说明了形成三角形螺纹的螺纹槽的工具，但是，并不局限于此，丝锥工具也可以是形成梯形螺纹、方螺纹等其它形状的螺纹的工具。

在过去的典型的丝锥工具中，例如，对于具有切削用的刃部的螺纹部，借助4个沿长度方向延伸的切削油流通用的槽，沿着丝锥工具的周向以90度的间隔配置有4个螺纹部。与此相对，在根据本实施方式的丝锥工具10中，只配置有1个螺纹部14。在图4所示的实施例中，1个螺纹部14大致沿着从8点钟(150度)至9点钟(180度)的方向配置。1个螺纹部14的刃部14a，其切削原理与过去的丝锥工具一样，如图5所示，具有前面14b。因此，可以与过去的丝锥工具同样地加工螺纹槽。在图5中，用矢量表示在旋转方向T上旋转的丝锥加工中，作为对切削力的反作用力而作用于丝锥工具10的刃部14a的前端的切削阻力Rc、以及其背分力Rb及主分力Rp。

根据图4所示的本实施方式的丝锥工具10构成为顺时针旋转的工具。凸缘部15、16形成于螺纹部14的旋转方向的后方侧，在本实施方式中，作为2个凸缘部，形成有第一凸缘部15和第二凸缘部16。在第一凸缘部15与螺纹部14之间形成有第一槽18，在第一凸缘部15与第二凸缘部16之间形成有第二槽19。借助形成在第一凸缘部15和第二凸缘部16的旋转方向的前方侧的第一槽18和第二槽19，可以高效率地向凸缘部15、16供应切削液。由此，凸缘部15、16与工件8之间的润滑变得良好，可以保护丝锥工具10及工件8免受因由刃部14a形成的螺纹槽的表面与凸缘部15、16摩擦而产生的损伤。

在各个凸缘部15、16，尽管与螺纹部14同样地形成有阳螺纹，但是不形成刃部14a。另外，凸缘部15、16的阳螺纹的半径形成得比螺纹部14的阳螺纹的半径略小，而形成能够与由螺纹部14的刃部14a形成的螺纹孔6的螺纹槽螺纹配合的程度的大小。

如图5所示，凸缘部15、16被设置成利用螺纹孔6承受加工中产生的切削阻力Rc，刃部14a不挠曲。通过改变与螺纹孔6抵接(接触)的前面14b的角度，切削阻力Rc作用的方向变化。在本实施方式中，第二凸缘部16主要起着承受切削阻力Rc的作用。这里，第二凸缘部16形成为位于作用于刃部14a的切削阻力Rc的作用方向的延长线上。借助切削阻力Rc，被刃部14a推压的加工部12沿着切削阻力Rc的作用方向被压出，这时，被压出的加工部12的第二凸缘部16与螺纹孔6的螺纹槽抵接。由此，切削阻力Rc被传递给螺纹孔6，由于第二凸缘部16(加工部12)被支承于螺纹孔6，因此，可以防止或者抑制刃部14a挠曲。

如图4所示，非卡合部17为弯曲的平滑表面，形成为在横截面视图中连接点17a及点17b的曲线，在本实施方式中，形成为圆弧状。在根据本实施方式的丝锥工具10中，由于只配置有1个螺纹部14，因此，在非卡合部17与螺纹孔6的内径之间形成空间20。如图6所示，在作为第一状态的螺纹槽的加工结束了的状态下，对于在螺纹切削的终端部6E停止的孔底停止位置处的螺纹部14(虚线表示)，丝锥工具10围绕作为经过退避旋转中心Pv且与旋转轴线Cr平行的第三轴线的退避旋转轴Cv顺时针旋转退避旋转角θs，由此，螺纹部14(实线表示)从孔底停止位置向工具退避可能位置(退刀位置)旋转移动。因此，空间20(参照图4)形成这样程度的大小：向退刀位置旋转移动了的螺纹部14、第一凸缘部15以及第二凸缘部16向与螺纹孔6不卡合的位置移动，能够不使丝锥工具10反转就进行后退移动。具体地，根据与螺纹孔6的关系，划定非卡合部17的形状，以便能够形成足够大的空间20。另外，空间20的大小也可以具有余量而形成得稍大。

另外，空间20在切削过程中具有用于向刃部14a供应切削液的路径、以及用于排出由切削产生的切屑的路径的作用，具有提高加工面的品质并延长工具寿命的效果。进而，通过将非卡合部17的形状形成为圆弧状，可以增大丝锥工具10的横截面的面积(加粗丝锥工具10)，可以提高丝锥加工10的刚性。另外，在下面的说明中，以非卡合部17的形状形成为圆弧状进行说明，但是，并不局限于此，在能够确保规定的刚性的程度下，非卡合部17的形状也可以形成为在横截面视图中呈多边形等其它形状。

如图6中由实线表示的那样，被向退刀位置旋转且螺纹部14及凸缘部15、16与螺纹槽的卡合被解除了的丝锥工具10，可以通过向旋转轴线Cr方向的后退移动而从螺纹孔6拔出。在过去的丝锥工具中，由于不能解除与螺纹槽的卡合，因此，有必要一边使丝锥工具反转一边拔出。与此相对，根据本实施方式的丝锥工具10的拔出，由于无需旋转而只通过后退移动就可以拔出，因此，可以高速地进行后退移动。

由于当螺纹孔6的深度不同时，加工所需要的丝锥工具10的转速也不同，因此，螺纹槽的加工结束且在螺纹切削的终端部6E处停止的孔底停止位置处的丝锥工具10的取向(旋转面上的相位角)对于每个螺纹孔6都不同。从而，丝锥工具10的螺纹切削的终端部6E的取向(旋转面上的相位角)、退避旋转轴Cv(退避旋转中心Pv)的位置或围绕退避旋转轴Cv在横截面视图中顺时针旋转了退避旋转角θs的工具退避可能位置，对于每个螺纹孔6(每个丝锥工具10)也不同。因此，丝锥工具10在被定位于加工开始点(图示省略)时，相对于主轴114的始线Lo被设定在规定的相位角。由此，运算部124根据该规定的相位角及主轴114的马达的编码器的信息计算加工后的孔底停止位置处的丝锥工具10的相位角(在图4中，在150度至180度之间)，基于计算出的丝锥工具10的相位角可以计算退避旋转角θs。

丝锥工具10的旋转移动以如下的方式进行。如图6所示，在螺纹槽的加工结束的第一状态下，沿着丝锥工具10(图6中的虚线)的外周形状划定第一假想圆VC1。另外，在丝锥工具10(图6中的实线)被向预定的退刀位置旋转了的第二状态下，划定第二假想圆VC2，所述第二假想圆VC2以在与预孔6’的中心轴线C6相一致的位置处的丝锥工具10的轴线C2(第二轴线)为中心。这里，第二假想圆VC2的半径比预孔6’的内径小，并且，设定成在使轴线C2与预孔6’的中心轴线C6相一致的横截面视图中，在内侧包含丝锥工具10并且通过刃部14a的附近。因此，第一假想圆VC1与第二假想圆VC2在2个点(2处)交叉。将这些交点之中的位于距第二状态下的刃部14a远的一侧的交点作为使丝锥工具10向第二状态转移(旋转)用的中心(退避旋转中心Pv)。由于第二状态是根据丝锥工具10的横截面形状与预孔6’的关系而划定，因此，退避旋转角θs因丝锥工具10的横截面形状而异。因此，退避旋转角θs可以与丝锥工具10相关联地预先容纳(存储)于控制装置120的存储部122。进而，螺纹孔6、螺距、以及对于每个丝锥工具10分类的孔底停止位置处的丝锥工具10的相位角、螺纹切削的终端部6E的位置(X坐标及Y坐标)，也预先存储于存储部122中。另外，在本实施方式中，对于第一假想圆VC1和第二假想圆VC2，圆的中心相对于丝锥工具10的相对位置为相同的位置，第一假想圆VC1是以第一状态下的轴线C2为中心的圆。另外，对于直径，第一假想圆VC1与第二假想圆VC2相同。

下面，按照图7所示的流程图说明使用具有根据本实施方式的控制装置120的机床100利用根据本实施方式的加工方法进行的丝锥加工的例子。下面说明的丝锥加工，通过实施在控制装置120中对每个丝锥工具10存储的宏程序，机床100工作，进行加工。另外，在下面的说明中，丝锥加工根据对每个螺纹规格的螺纹标称尺寸单独准备的宏程序进行说明，但是，并不局限于此，例如，也可以利用安装于机床100(控制装置120)的M代码或G代码等进行指令等其它方式进行。

最初，实施对被加工物进行加工的加工程序，在进行该加工程序中的丝锥加工的部位，记载对应于所希望的螺纹标称尺寸的宏程序编号。在步骤S10，在控制装置120中，当加工程序中的丝锥加工的宏程序执行至记载的部位时，指定对应于螺纹标称尺寸的宏程序编号，调出将位于规定的Z轴方向上的位置(高度)的加工开始点、螺纹孔6的深度、主轴114的旋转速度及预孔6’的位置(X坐标、Y坐标)作为自变量的宏程序。具体地，例如，在加工程序中，记载有G65 P0061 X100 Y100 R-100Z20 S100。这里，G65表示NC(数值控制装置)的加工程序中使用的宏调出指令，P是调出的宏程序编号，X表示孔中心的X坐标，Y表示孔中心的Y坐标，R表示Z坐标上的加工开始点，Z表示进行螺纹加工的Z坐标方向的长度，S表示主轴旋转速度(参照图6)。这些自变量与后面将要描述的参数不同，是机床100的操作者指定所希望的数值用的。这时，对于是在绝对坐标系中进行(例如，G90：绝对指令)还是在相对坐标系中进行(例如，G91：增量指令)调出的宏程序的处理，通过取得设定在控制装置120中的模式的状态来确认。下面的宏程序的处理(步骤)根据坐标值是基于绝对坐标系还是基于相对坐标系而不同，处理内容本身相同。

接着，在步骤S20，在宏程序中，读取被预先输入且容纳(存储)在控制装置120的存储部122中参数。具体地说，参数是螺纹切削的终端部6E的位置(X坐标、Y坐标)、退避旋转中心Pv的位置(X坐标、Y坐标)、退避旋转角θs，螺距等。这些参数由于是根据螺纹的直径、螺距的不同而异的值，因此，有必要对于每个螺纹的标称尺寸单独地存储参数，在本实施方式中，预先存储有对应于每个宏程序的参数。另外，这些参数也可以不是被输入的，而是预先直接写入到宏程序本身中。另外，根据主轴114的旋转速度及螺距，计算Z轴方向(前进方向)的进给速度。

接着，在步骤S30，将丝锥工具10定位(移动)到位于规定的Z轴方向上的位置(高度)处的加工开始点。即，使安装有丝锥工具10的机床的主轴114的旋转轴线Cr与设置(形成)于工件8的预孔6’的中心轴线C6相一致，并且，使丝锥工具10的前端移动(下降)并定位至加工开始点。这时，丝锥工具10相对于主轴114的始线Lo的相位角被设定成规定值。

接着，在步骤S40，使主轴114的旋转速度和计算出的前进方向上的进给速度与螺距相对应并同步，进行同步丝锥加工。丝锥工具10在Z轴方向上移动规定的距离，达到指令的螺纹深度之后，停止主轴114的旋转和进给(前进移动)。由此，将工件的预孔6’加工成螺纹孔6。

接着，在步骤S50，丝锥工具10围绕退避旋转轴Cv旋转退避旋转角θs。具体地，丝锥工具10使主轴114围绕旋转轴线Cr旋转存储在存储部122中的退避旋转角θs，同时，通过使X轴滑块110及Y轴滑块104移动，由此，以退避旋转中心Pv为中心沿着与第二假想圆VC2相同半径的圆弧的轨道TR从第一状态向第二状态转移(图6中的箭头S)。由此，丝锥工具10的螺纹部14、凸缘部15、16与螺纹孔6的螺纹槽的卡合被完全解除。进而，丝锥工具10通过围绕退避旋转轴Cv旋转退避旋转角θs，其刃部14a沿着圆弧形状的轨道TR移动，因此，刚刚从第一状态开始旋转之后的刃部14a以在螺纹孔6的内周部滑动的方式移动。由此，刃部14a可以削去(加工掉)会变成螺纹槽加工中的残余部分(不完全螺纹部)的毛刺BU(参照图8)。

接着，在步骤S60，丝锥工具10不旋转，而向上方侧后退移动至加工开始点。后退移动时的主轴114在Z轴方向上的进给速度与加工时、即前进移动时的进给速度相比，可以是2倍以上的高速。借助这些步骤，一个螺纹孔6的丝锥加工完成。

根据本实施方式，通过丝锥工具10在预孔6’的内部沿着与旋转轴线Cr正交的方向向非卡合部17侧移动，可以从第一状态向丝锥工具10的螺纹部14与螺纹槽的卡合被解除了的第二状态转移，从该状态将丝锥工具10沿着预孔6’的中心轴线C6的方向移动，从螺纹孔6中退避开。由此，可以高速地从螺纹孔6将丝锥工具10拔出。另外，从第一状态向第二状态的转移可以通过使丝锥工具10围绕退避旋转轴Cv旋转来进行，所述退避旋转轴Cv经过成为第一状态下的第一假想圆VC1与第二状态下的第二假想圆VC2的交点的退避旋转中心Pv且平行于旋转轴线Cr。这时，由于丝锥工具10的螺纹部14的刃部14a可以沿着圆弧形状的轨道TR移动，因此，刚刚从第一状态开始旋转之后的刃部14a可以以在螺纹孔6的内周部滑动的方式移动。由此，刃部14a可以削去会成为螺纹槽加工中的加工残余部分(不完全螺纹部)的毛刺BU。上面说明了丝锥工具10在预孔6’的内部沿着与旋转轴线Cr正交的方向(水平方向)向非卡合部17侧移动，但是，由于螺纹槽是由规格确定的规定的螺距的螺旋，因此，在丝锥工具10围绕退避旋转轴Cv旋转动作时，同步地进行使丝锥工具10与螺距相一致地在与旋转轴线Cr平行的方向上前进移动的动作。

另外，根据本实施方式，控制加工的控制装置120具有存储部122，可以与每个丝锥工具10相关联地存储有退避旋转中心Pv在丝锥工具10上的位置、以及从第一状态向第二状态转移时使丝锥工具10旋转的退避旋转角θs。因此，能够与丝锥工具10及螺纹孔6的尺寸无关地高速进行孔的加工。

进而，根据本实施方式，从丝锥工具10的第一状态向第二状态的转移，可以使保持丝锥工具10的主轴114以存储在存储部122中的退避旋转角θs围绕旋转轴线Cr旋转，同时，使X轴滑块110及Y轴滑块104移动，由此，能够以退避旋转中心Pv为中心沿着与第二假想圆VC2相同半径的圆弧的轨道TR移动。因此，可以使刚刚从第一状态开始旋转之后的刃部14a沿着螺纹孔6的内周部滑动，刃部14a可以削去螺纹槽加工中的毛刺BU。另外，例如，由于可以通过利用机床100的控制装置120作为标准所具备的圆弧互补的指令等使X轴滑块110及Y轴滑块104移动，使刃部14a沿着螺纹孔6的内周部滑动，因此，可以进行通用性高的孔加工。

根据上面所述，根据本实施方式的加工方法，在丝锥加工中，可以在螺纹切削的终端部不产生毛刺BU。

另外，对于本实施方式的丝锥工具10，说明了配备有两个凸缘部15、16的丝锥工具，但是，并不局限于此，丝锥工具也可以具备一个或者三个以上的凸缘部。

另外，本实施方式的丝锥工具10说明了在第一凸缘部15与螺纹部14之间具有第一槽18的情况，但是，并不局限于此，也可以不在凸缘部与螺纹部之间形成槽，从而，凸缘部与螺纹部3相连续地形成。

进而，在本实施方式中，说明了凸缘部15、16具有比螺纹部14的半径稍小的半径的情况，但是，并不局限于此，凸缘部的半径与螺纹部的半径也可以相等地形成。

附图标记说明

6螺纹孔

6’预孔

8工件(被加工物)

10丝锥工具

14螺纹部

14a刃部

17非卡合部

20空间

100机床

104Y轴滑块(Y轴直动进给部)

110X轴滑块(X轴直动进给部)

112Z轴滑块(Z轴直动进给部)

114主轴

120控制装置

122存储部

124运算部

BU毛刺(加工残余部分)

C2轴线(第二轴线)

C6中心轴线

Cr旋转轴线(第一轴线)

Cv退避旋转轴(第三轴线)

Pv退避旋转中心(旋转用交点)

VC1第一假想圆

VC2第二假想圆

θs退避旋转角

Claims (6)

1.一种孔加工方法，其特征在于，利用丝锥工具进行孔加工，所述丝锥工具配备有螺纹部和非卡合部，所述螺纹部围绕第一轴线旋转，具有用于在设置于被加工物的预孔中加工螺纹槽的刃部，所述非卡合部在使所述第一轴线与所述预孔的中心轴线相一致的横截面视图中在与所述预孔之间形成空间，在所述孔加工中，包括：

在所述预孔的中心轴线与所述第一轴线相一致的第一状态下，通过使所述丝锥工具在旋转的同时向该被加工物侧前进，在所述预孔中加工螺纹槽；

通过在使所述丝锥工具围绕所述第一轴线旋转的同时，使所述丝锥工具在所述预孔的内部向与所述第一轴线正交的方向的所述非卡合部侧移动，将所述丝锥工具从该第一状态向所述螺纹部与所述螺纹槽的卡合被解除的第二状态转移；以及

使所述丝锥工具沿着所述预孔的中心轴线的方向后退，从螺纹孔退避开。

2.一种螺纹孔的孔加工方法，其特征在于，利用丝锥工具进行孔加工，所述丝锥工具配备有螺纹部和非卡合部，所述螺纹部围绕作为旋转中心的第一轴线旋转，具有用于在设置于被加工物的预孔中加工螺纹槽的刃部，所述非卡合部在使所述第一轴线与所述预孔的中心轴线相一致的横截面视图中在与所述预孔之间形成空间，在所述孔加工中，包括：

在所述预孔的中心轴线与所述第一轴线相一致的第一状态下，通过使所述丝锥工具在旋转的同时向该被加工物侧前进，在所述预孔中加工螺纹槽；

所述丝锥工具在所述预孔的内部被向与所述第一轴线正交的方向的所述非卡合部侧移动，在所述螺纹部与所述螺纹槽的卡合被解除了的第二状态下，使所述丝锥工具沿着所述预孔的中心轴线的方向后退，从螺纹孔退避开，

在所述孔加工方法中，还包括：

在所述第一状态下，沿着所述丝锥工具的外周形状划定第一假想圆，

在所述第二状态下，划定第二假想圆，所述第二假想圆是以与所述预孔的中心轴线相一致的所述丝锥工具的第二轴线为中心的圆，比所述预孔的内径小，并且，在使所述第二轴线与所述预孔的中心轴线相一致的横截面视图中，所述第二假想圆在内侧包含所述丝锥工具并且在所述刃部的附近通过，

计算所述第一假想圆与所述第二假想圆的交点之中的成为在所述第二状态下距所述刃部远的一侧的交点的旋转用交点，

通过使所述丝锥工具围绕经过所述旋转用交点且与所述第一轴线平行的第三轴线旋转，使所述丝锥工具从该第一状态向该第二状态转移，并且，加工所述螺纹槽的加工残余部分。

3.如权利要求2所述的孔加工方法，其特征在于，还包括：

根据所述丝锥工具插入所述预孔的深度，计算当在所述预孔中加工所述螺纹槽结束时在所述丝锥工具的围绕所述第一轴线的旋转面上的所述刃部的取向，

计算所述丝锥工具的所述旋转用交点的位置。

4.如权利要求2所述的孔加工方法，其特征在于，所述丝锥工具的所述非卡合部的形状为在横截面视图中与所述第一假想圆及/或所述第二假想圆内切且重叠的圆弧形状。

5.一种控制装置，所述控制装置控制利用如权利要求2至4中任一项所述的孔加工方法进行的加工，其中，所述控制装置具有存储部，所述存储部将所述丝锥工具上的所述旋转用交点相对于所述第一轴线的位置、以及从所述第一状态向所述第二状态转移时使所述丝锥工具旋转的角度与每个所述丝锥工具相关联地存储起来。

6.一种机床，具有：

如权利要求5所述的控制装置；

主轴，所述主轴保持并旋转所述丝锥工具；以及

进给机构，所述进给机构借助沿着第一旋转轴线的方向移动的Z轴直动进给部、在与所述第一旋转轴线正交的方向上移动的X轴直动进给部、以及在与所述第一旋转轴线和所述X轴直动进给部这两者正交的方向上移动的Y轴直动进给部，使该主轴相对于所述被加工物相对移动，

在所述预孔中加工所述螺纹槽是通过所述主轴的旋转和所述Z轴直动进给部的相对移动来进行的，

所述丝锥工具从所述第一状态向所述第二状态的转移为：通过使所述主轴以存储于所述存储部中的角度围绕所述第一轴线旋转，同时，使所述X轴直动进给部及所述Y轴直动进给部移动，以所述旋转用交点为中心沿着与所述第二假想圆相同的半径的圆弧轨道移动。