JP2013158855A - 加工工具および工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的大径のねじ加工や孔の内面仕上加工を効率的に行うことができるとともに、これらの加工を長期に亘って高精度に行うことが可能な加工工具および工作機械を提供。
【解決手段】ねじを加工する加工工具４０Ａまたは孔の内面仕上を行う加工工具。アーム４１と、このアームの一端に設けられ主軸１７に装着される主軸装着部５１と、アームの他端に設けられたタップ６１と、アームまたは主軸装着部の少なくとも一部を経由して、タップの刃部に切削剤を供給する切削剤供給路７１とを備える。切削剤供給路は、主軸装着部の中心に貫通形成された主軸側流路７２と、タップの中心から刃部に向かって開口する刃部側流路７３と、アームに形成され一端が主軸側流路に連通され他端が刃部側流路に連通された中間流路７７とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワークに比較的大径のねじを加工するのに適した加工工具または孔の内面仕上加工を行う加工工具およびこれを用いた工作機械に関する。

例えば、工作機械などによってワークに雌ねじを加工するには、タップが利用される（特許文献１および特許文献２参照）
これには、まず、工作機械の主軸にドリルを取り付け、このドリルでワークに下孔を加工する。続いて、主軸にタップを取り付け、このタップを下孔に位置決めしたのち、主軸を回転させながら軸方向へ送ると、主軸の回転に伴ってタップも回転されるから、ワークに雌ねじが加工される。

特開２０１０−８９２１７号公報 特開２０１０−２２１３６９号公報

しかしながら、ワークに対して比較的大径の雌ねじを加工する場合、加工する雌ねじに対応する大径のタップを主軸に取り付けて加工を行うが、主軸を回転させるモータのトルクが小さい場合、雌ねじを加工できない場合が生じる。例えば、主軸を回転させるモータが１５Ｋｗで、Ｍ４２の雌ねじを加工しようとすると、モータの能力不足のため、加工できない。
このようなことは、雌ねじ加工だけでなく、雄ねじ加工や、孔の内面をリーマなどで加工する内面仕上加工でも同様な課題が生じる。

本発明の目的は、このような課題を解消し、比較的大径のねじ加工や孔の内面仕上加工を効率的に行うことができるとともに、これらの加工を長期に亘って高精度に行うことが可能な加工工具および工作機械を提供することにある。

本発明の加工工具は、ねじを加工する加工工具または孔の内面仕上加工を行う加工工具であって、アームと、このアームの一端に設けられ工作機械の主軸に装着される主軸装着部と、前記アームの他端に設けられたタップ若しくはダイスまたはリーマと、前記アームまたは前記主軸装着部の少なくとも一部を経由して、前記タップ若しくはダイスまたはリーマの刃部に切削剤を供給する切削剤供給路とを備える、ことを特徴とする。
ここで、切削剤とは、摩擦抑制と冷却のために使用する油の総称で、油性切削油や水溶性切削油のほかに、水を主成分とした切削液を含む意味である。

このような構成によれば、例えば、タップを備えた加工工具の場合、主軸装着部を工作機械の主軸に装着したのち、加工工具のタップをワークに予め加工した下孔に位置決めする。続いて、主軸装着部を、タップを中心として、その中心から主軸装着部までの距離を半径とする円運動させてタップを回転させるとともに、１回転当たり加工工具をタップの軸方向へかつタップの１ピッチ分ずつ送る。すると、タップが下孔に沿って回転しながら軸方向へ送られるから、ワークに雌ねじが加工される。
このとき、主軸装着部を、タップを中心として円運動させる力は小さくてもよいから、比較的大径の雌ねじを効率的に加工することができる。

また、ダイスを備えた加工工具の場合、加工工具のダイスをワークの軸部に位置決めしたのち、主軸装着部を、ダイスを中心として、その中心から主軸装着部までの距離を半径とする円運動させてダイスを回転させるとともに、１回転当たり加工工具をダイスの軸方向へかつダイスの１ピッチ分ずつ送る。すると、ダイスが軸部に沿って回転しながら軸方向へ送られるから、ワークに雄ねじが加工される。

更に、リーマを備えた加工工具の場合、加工工具のリーマをワークに予め加工した下孔に位置決めする。続いて、主軸装着部を、リーマを中心として、その中心から主軸装着部までの距離を半径とする円運動させてリーマを回転させるとともに、加工工具をリーマの軸方向へ送る。すると、リーマが下孔に沿って回転しながら軸方向へ送られるから、ワークの下孔内面が仕上加工される。
従って、主軸装着部を、ダイスやリーマを中心として円運動させる力は小さくてもよいから、比較的大径の雄ねじや孔の内面仕上加工を効率的に行うことができる。

これらに加え、本発明によれば、アームまたは主軸装着部の少なくとも一部を経由して、タップ若しくはダイスまたはリーマの刃部に切削剤を供給する切削剤供給路を備えているから、これらの加工時において、タップ若しくはダイスまたはリーマの刃部に切削剤を供給することができる。従って、加工点を潤滑、冷却することができるから、加工精度や表面粗さを向上させることができるうえ、工具の摩耗も抑制することができる。さらに、切り屑を加工工具やワークから洗い流すことができるから、切り屑の堆積による加工不良の発生を抑えることができる。これにより、ねじ加工や孔の内面仕上加工を長期に亘って高精度に行うことができる。

本発明の加工工具において、前記アームの他端にはタップまたはリーマが設けられ、前記切削剤供給路は、前記主軸装着部の中心に貫通形成された主軸側流路と、前記タップまたはリーマの中心から刃部に向かって開口する刃部側流路と、前記アームに形成され一端が前記主軸側流路に連通され他端が前記刃部側流路に連通された中間流路とを含んで構成されている、ことが好ましい。
このような構成によれば、タップによる雌ねじ加工や、リーマによる孔内面仕上加工において、工作機械の主軸内を通して切削剤を供給すると、切削剤は、主軸装着部の中心に貫通形成された主軸側流路、アームの中間流路、および、タップまたはリーマの刃部側流路を通って、タップまたはリーマの刃部からワークに向かって噴出される。
従って、加工点を効果的に潤滑、冷却することができる。しかも、切削剤は、主軸の内部を通して供給することができるから、切削剤を供給するための部材（例えば、供給ノズルやチューブ等）が工具の外側に露出しないため、加工の支障になることが少ない。

本発明の加工工具において、前記アームの他端にはタップまたはリーマが設けられ、前記主軸装着部の基部には、該主軸装着部の中心を軸として切削剤注入部材の一端が回転可能に設けられ、前記切削剤供給路は、前記切削剤注入部材の他端から前記主軸装着部に跨って形成された切削剤注入流路と、前記タップまたはリーマの中心から刃部に向かって開口する刃部側流路と、前記アームに設けられ一端が前記切削剤注入流路に連通され他端が前記タップまたはリーマの刃部側流路に連通する中間流路とを含んで構成されている、ことが好ましい。
このような構成によれば、タップによる雌ねじ加工や、リーマによる孔内面仕上加工において、主軸装着部の中心を軸として回転可能に設けられた切削剤注入部材の他端から切削剤を供給すると、切削剤は、切削剤注入部材の他端から主軸装着部に跨って形成された切削剤注入流路、アームの中間流路、および、タップまたはリーマの刃部側流路を通って、タップまたはリーマの刃部からワークに向かって噴出される。
従って、加工点を効果的に潤滑、冷却することができるほか、切削剤注入部材を主軸装着部の中心を軸として回転させれば、切削剤注入部材の他端を任意の向きに変えることができるから、切削剤の注入位置をワーク形状や加工方向などに応じて、加工に支障がない向きに変更することができる。

本発明の加工工具において、前記アームの他端にはダイスが設けられ、前記切削剤供給路は、前記主軸装着部の中心に貫通形成された主軸側流路と、前記アームの前記ダイスが設けられた周囲に配置された１または複数の切削剤供給ノズルと、前記アームに設けられ一端が前記主軸側流路に連通され他端が前記切削剤供給ノズルに連通する中間流路とを含んで構成されている、ことが好ましい。
このような構成によれば、ダイスによる雄ねじ加工において、工作機械の主軸内を通して切削剤を供給すると、切削剤は、主軸装着部の中心に貫通形成された主軸側流路、アームの中間流路、および、アームのダイスが設けられた周囲に配置された１または複数の切削剤供給ノズルを通って、ダイスの刃部に向かって噴出される。
従って、加工点を効果的に潤滑、冷却することができる。しかも、切削剤は、ダイスが設けられた周囲に配置された１または複数の切削剤供給ノズルから噴出されるから、ダイスの刃部に切削剤を均一に供給することができる。

本発明の工作機械は、ワークを載置するテーブル、主軸、この主軸を回転駆動させる回転駆動機構、並びに、前記テーブルおよび前記主軸を前記主軸の軸線と平行な軸方向および前記軸線に対して直交する軸方向へ相対移動させる直線駆動機構を備えた工作機械本体と、前記回転駆動機構および直線駆動機構を加工プログラムに従って駆動制御する制御装置と、前記主軸に装着される加工工具とを備え、前記加工工具は、前記のいずれかに記載の加工工具が用いられている、ことを特徴とする。
このような構成によれば、制御装置によって、回転駆動機構および直線駆動機構を駆動制御すると、主軸に装着された加工工具によって、ワークに対して、雌ねじ、雄ねじ、あるいは、孔の内面加工を実行することができる。そのため、より効率的な加工を実現できる。

本発明の第１実施形態に係る工作機械を示す斜視図。 前記実施形態で用いる加工工具を示す斜視図。 前記実施形態で用いる加工工具を示す断面図。 前記実施形態の加工工具を用いて雌ねじを加工する前の状態を示す図。 前記実施形態の加工工具を下孔に位置決めしたときの状態を示す図。 前記実施形態の加工工具を用いて雌ねじを加工している状態を示す図。 前記実施形態の加工工具を用いて雌ねじを加工した後の状態を示す図。 本発明の第１実施形態で用いる加工工具の変形例１を示す斜視図。 本発明の第１実施形態で用いる加工工具の変形例２を示す断面図。 本発明の第１実施形態で用いる加工工具の変形例３を示す断面図。 本発明の第２実施形態で用いる加工工具を示す斜視図。 本発明の第２実施形態で用いる加工工具の変形例を示す斜視図。 本発明の第３実施形態で用いる加工工具を示す斜視図。 本発明の加工工具の変形例を示す図。

［第１実施形態（図１〜図７参照）］
図１は、本発明の工作機械の第１実施形態を示す斜視図である。
同工作機械は、工作機械本体１０と、この工作機械本体１０を加工プログラムに従って駆動制御する制御装置３０と、工作機械本体１０に取り付けられ被加工物としてのワークを加工する加工工具４０Ａとを備える。

＜工作機械本体の説明（図１参照）＞
工作機械本体１０は、ベース１１と、このベース１１の上面に前後方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられたＸテーブル１２Ａと、このＸテーブル１２Ａの上面に垂直な軸（Ｃ軸）を中心に回転可能に設けられ上面にワークを載置する回転テーブル１２Ｂと、ベース１１の両側に立設された一対のコラム１３Ａ，１３Ｂと、この両コラム１３Ａ，１３Ｂの上部間に掛け渡されたクロスレール１４と、このクロスレール１４に沿って左右方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられたサドル１５と、このサドル１５に上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられたラム１６と、このラム１６内に回転可能に収納された主軸１７と、この主軸１７を回転駆動させる回転駆動源（図示省略）を備える門型工作機械によって構成されている。主軸１７の先端には、自動工具交換装置あるいは手動によって、雌ねじ加工用の加工工具４０Ａが取り付けられる。

ベース１１にはＸテーブル１２ＡをＸ軸方向へ移動させるＸ軸直線駆動機構（図示省略）が設けられているとともに、Ｘテーブル１２Ａには回転テーブル１２ＢをＣ軸（Ｚ軸と平行な軸）を中心に回転させる回転駆動機構（図示省略）が設けられている。また、クロスレール１４には、サドル１５をＹ軸方向に移動させるＹ軸直線駆動機構２２が、サドル１５には、ラム１６をＺ軸方向に移動させるＺ軸直線駆動機構２３が設けられている。
従って、回転テーブル１２Ｂに載置されるワークは、回転およびＸ軸方向へ移動可能な構造に、また、主軸１７に取り付けられる加工工具４０Ａについては、回転、Ｙ軸方向およびＺ軸方向への移動が可能な構造に構成されている。

＜制御装置の説明（図１参照）＞
制御装置３０は、工作機械本体１０を、手動、あるいは、予め設定されたプログラムに従って駆動を制御するもので、具体的には、Ｘテーブル１２ＡのＸ軸直線駆動機構、回転テーブル１２Ｂの回転駆動機構、サドル１５のＹ軸直線駆動機構２２、ラム１６のＺ軸直線駆動機構２３、主軸１７の回転駆動源を予め設定された加工プログラムに従って駆動制御する。

＜加工工具の説明（図２および図３参照）＞
図２および図３は雌ねじ加工用の加工工具４０Ａを示す斜視図および断面図である。
加工工具４０Ａは、アーム４１と、このアーム４１の一端に設けられ工作機械の主軸１７に装着される主軸装着部５１と、アーム４１の他端に設けられたタップ６１と、主軸装着部５１およびアーム４１を経由して、タップ６１の刃部に切削剤を供給する切削剤供給路７１とを含んで構成されている。
ここで、切削剤とは、摩擦抑制と冷却のために使用する油の総称で、油性切削油や水溶性切削油のほかに、水を主成分とした切削液を含む意味である。

アーム４１は、一定の長さを有する平板状プレートの両端を円弧状に形成したもので、他端に径の異なるタップ６１をアーム４１に対して交換可能に取り付ける刃部取付部４２を有する。刃部取付部４２は、アーム４１の他端裏面側に形成された角孔４３と、アーム４１の他端表面側に角孔４３と同軸状に形成された円孔４４とを備え、図示省略の適宜な固定手段によってタップ６１を交換可能に保持する。
主軸装着部５１は、工作機械の工具取付部、つまり、主軸１７に差し込みできるように、テーパー状に形成されたテーパシャンク部５２と、このテーパシャンク部５２の上端に設けられたプルスタット５３とを有している。

タップ６１は、シャンク部６２と、このシャンク部６２の上端に形成されアーム４１の角孔４３および円孔４４に係合される角軸６３および丸軸６４と、シャンク部６２の下端に一体的に形成された雌ねじ加工部６５とから構成されている。雌ねじ加工部６５は、加工する雌ねじと同じ形状の雌ねじ加工用刃が螺旋状に形成されているとともに、一定角度間隔位置に複数の切込溝が軸方向に沿って形成されている。ここでは、雌ねじ加工部６５の外径寸法は、約３０ｍｍ以上のものが利用されているが、これに限られない。

切削剤供給路７１は、主軸装着部５１の中心に貫通形成された主軸側流路７２と、タップ６１の中心から刃部に向かって開口する刃部側流路７３と、アーム４１に形成され一端が主軸側流路７２に連通され他端が刃部側流路７３に連通された中間流路７７とを含んで構成されている。
主軸側流路７２の上端開口は、主軸１７内に進退可能に設けられ主軸装着部５１のプルスタット５３を把持して主軸１７内のテーパー孔部に引き込むドローバー１８内の通路１９に連通されている。つまり、ドローバー１８内の通路１９を通って切削剤が供給されるようになっている。
刃部側流路７３は、タップ６１の中心に形成された主流路７４と、タップ６１の上部側壁から主流路７４に向かって水平に貫通形成された導入流路７５、主流路７４の下部から刃部に向かって放射状に形成された複数本の分岐流路７６とを含んで構成されている。
中間流路７７は、アーム４１内の内部長手方向に沿って形成され一端が刃部側流路７３の導入流路７５に連通された主流路７８と、この主流路７８と主軸側流路７２とを接続する接続流路７９とを含んで構成されている。

＜加工方法の説明（図４〜図７参照）＞
まず、回転テーブル１２Ｂの上にワークＷを載置する。また、加工工具４０Ａの主軸装着部５１を工作機械の主軸１７に装着したのち（図４参照）、タップ６１をワークＷに予め加工した下孔Ｈに位置決めする（図５参照）。これには、Ｘテーブル１２ＡをＸ軸方向へ移動させるとともに、サドル１５をＹ軸方向へ移動させて、タップ６１の先端をワークＷの下孔Ｈに位置決めする。

こののち、タップ６１が位置決め位置で回転するように、主軸装着部５１を、タップ６１を中心として、その中心から主軸装着部５１までの距離を半径とする円運動させながら、Ｃ軸制御を行うとともに、１回転当たり加工工具４０Ａをタップ６１の軸方向へかつタップ（雌ねじ加工部６５）の１ピッチ分ずつ送る（図６参照）。具体的には、Ｘテーブル１２ＡをＸ軸方向へ移動させるとともに、サドル１５をＹ軸方向へ移動させながら、Ｃ軸制御（主軸１７の回転角制御）を行って、タップ６１を回転させる。同時に、１回転当たり、ラム１６をＺ軸方向へかつ雌ねじ加工部６５の１ピッチ分ずつ送る。つまり、法線ヘリカル制御動作させる。

すると、タップ６１が下孔Ｈに沿って回転しながら軸方向へ送られるから、ワークＷに雌ねじが加工される。
このとき、工作機械の主軸１７内を通して切削剤を供給すると、つまり、ドローバー１８の通路１９を通して切削剤を供給すると、切削剤は、主軸装着部５１の中心に貫通形成された主軸側流路７２、アーム４１の中間流路７７、および、タップ６１の刃部側流路７３を通って、タップ６１の刃部からワークＷに向かって噴出される。従って、加工点を効果的に潤滑、冷却することができる。
こののち、主軸１７を前記とは逆動作させて、タップ６１を雌ねじＳ１から引き抜く（図７参照）。

従って、第１実施形態によれば、主軸１７を、タップ６１を中心として円運動させる力は小さくてもよいから、主軸１７を回転させるモータの能力が小さい場合でも、比較的大径の雌ねじＳ１を効率的に加工することができる。
また、アーム４１の他端には、タップ６１をアーム４１に対して交換可能に取り付ける刃部取付部４２が設けられているから、この刃部取付部４２によって、径の異なるタップ６１に交換すれば、１つの加工工具４０Ａによって、異なる径の雌ねじＳ１を加工することができる。
また、制御装置３０によって、回転駆動機構および直線駆動機構を駆動制御すると、主軸１７に装着された加工工具４０Ａによって、ワークＷに対して、雌ねじ加工を実行することができる。そのため、より効率的な加工を実現できる。

さらに、これらの加工時において、タップ６１の刃部に切削剤を供給することができる。従って、加工点を潤滑、冷却することができるから、加工精度や表面粗さを向上させることができるうえ、加工工具４０Ａの摩耗も抑制することができる。さらに、切り屑を加工工具４０ＡやワークＷから洗い流すことができるから、切り屑の堆積による加工不良を発生を抑えることができる。これにより、ねじ加工を長期に亘って高精度に行うことができる。

また、切削剤供給路７１は、主軸装着部５１の中心に貫通形成された主軸側流路７２と、タップ６１の中心から刃部に向かって開口する刃部側流路７３と、アーム４１に形成され一端が主軸側流路７２に連通され他端が刃部側流路７３に連通された中間流路７７とを含んで構成されているから、タップ６１による雌ねじ加工において、工作機械の主軸１７内を通して切削剤を供給すると、切削剤は、主軸側流路７２、中間流路７７および刃部側流路７３を通って、タップ６１の刃部からワークＷに向かって噴出される。従って、切削剤は、主軸１７の内部を通して供給することができるから、切削剤を供給するための部材（例えば、供給ノズルやチューブ等）が工具の外側に露出しないため、加工の支障になることが少ない。

＜第１実施形態の変形例（図８〜図１０参照）＞
第１実施形態において、切削剤供給路７１は、主軸装着部５１の中心に貫通形成された主軸側流路７２と、タップ６１の中心から刃部に向かって開口する刃部側流路７３と、アーム４１に形成され一端が主軸側流路７２に連通され他端が刃部側流路７３に連通された中間流路７７とから構成されていたが、これに限られない。
例えば、図８に示すように、主軸装着部５１の中心に貫通形成された主軸側流路７２を主軸装着部５１の外周に開口し、この開口からチューブ８１を介してタップ６１の刃部側流路７３に連通させるようにしてもよい。あるいは、図８の二点鎖線で示すように、主軸側流路７２をアーム４１の裏面側まで貫通させ、その裏面側の開口からチューブ８１を介してタップ６１の刃部側流路７３に連通させるようにしてもよい。

または、図９や図１０に示す構造でもよい。
図９に示す構造では、主軸装着部５１の基部に、切削剤注入部材８２の一端が主軸装着部５１の中心を軸として回転可能に設けられている。切削剤供給路７１は、切削剤注入部材８２の他端から主軸装着部５１に跨って形成された切削剤注入流路７２Ａと、タップ６１の中心から刃部に向かって開口する刃部側流路７３と、アーム４１に設けられ一端が切削剤注入流路７２Ａに連通され他端がタップ６１の刃部側流路７３に連通する中間流路７７とを含んで構成されている。
このような構成によれば、タップ６１による雌ねじ加工において、主軸装着部５１の中心を軸として回転可能に設けられた切削剤注入部材８２の他端から切削剤を供給すると、切削剤は、切削剤注入流路７２Ａ、中間流路７７および刃部側流路７３を通って、タップ６１の刃部からワークＷに向かって噴出される。従って、加工点を効果的に潤滑、冷却することができるほか、切削剤注入部材８２を主軸装着部５１の中心を軸として回転させれば、切削剤注入部材８２の他端を任意の向きに変えることができるから、切削剤の注入位置をワーク形状や加工方向などに応じて、加工に支障がない向きに変更することができる。

図１０に示す構造では、図９に示す構造において、中間流路７７の先端側をアーム４１の上面側に開口し、この開口と刃部側流路７３とを短チューブ８３とキャップ８４，８５とで接続し、タップ６１側のキャップ８５内に切削剤を一時滞留させるチャンバを形成した例である。
このような構成によっても、上記と同様な効果が期待できる。

［第２実施形態（図１１参照）］
図１１は、第２実施形態で用いる加工工具４０Ｂを示す斜視図である。なお、第２実施形態の説明にあたって、第１実施形態と同一構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
第２実施形態の加工工具４０Ｂは、ワークＷの軸部に雄ねじを加工するための加工工具で、第１実施形態の加工工具４０Ａのタップ６１に代えて、雄ねじを加工するためのダイス９１が取り付けられている点、および、刃部取付部４２の角孔４３および円孔４４に代えて、ダイス９１を収納するための座ぐり穴付円孔４５および止めねじ４６が設けられている点が異なる。
ダイス９１は、内周面の一定角度間隔位置に複数の切込溝が軸方向に沿って形成され、この切込溝を挟む部分に雄ねじ加工用ダイス刃部９２が形成されている。雄ねじ加工用ダイス刃部９２は、加工する雄ねじと同じ形状の雌ねじ加工用刃が螺旋状に形成されている。ここでは、雄ねじ加工用ダイス刃部９２の外径寸法は、約３０ｍｍ以上のものが利用されているが、これに限られない。

また、アーム４１のダイス９１が設けられた周囲には、切削剤供給ノズル１０１が配置され、この切削剤供給ノズル１０１から切削剤がダイス９１の刃部に向かって噴出されるように構成されている。つまり、本実施形態の切削剤供給路７１は、主軸装着部５１の中心に貫通形成された主軸側流路７２（図示省略）と、アーム４１のダイス９１が設けられた周囲に設けられた切削剤供給ノズル１０１と、アーム４１に設けられ一端が主軸側流路７２に連通され他端が切削剤供給ノズル１０１に連通する中間流路７７（図示省略）とを含んで構成されている。
なお、切削剤供給ノズル１０１は、切削剤の噴出方向を水平方向の任意の角度に、また、上下方向の任意の角度に変えられるようになっている。

第２実施形態の場合、加工工具４０Ｂのダイス９１をワークの軸部に位置決めしたのち、主軸装着部５１を、ダイス９１を中心として、その中心から主軸装着部５１までの距離を半径とする円運動させながらＣ軸制御を行って、ダイス９１を回転させるとともに、１回転当たり加工工具４０Ｂをダイス９１の軸方向へかつダイス９１の１ピッチ分ずつ送ると、ダイス９１が軸部に沿って回転しながら軸方向へ送られるから、ワークに雄ねじが加工される。
従って、主軸１７を回転させるモータの能力が小さい場合でも、主軸装着部５１を、ダイス９１を中心として円運動させる力は小さくてもよいから、比較的大径の雄ねじを効率的に加工することができる。

この場合でも、ダイス９１による雄ねじ加工において、工作機械の主軸１７内を通して切削剤を供給すると、切削剤は、主軸装着部５１の中心に貫通形成された主軸側流路７２、アームの中間流路７７および切削剤供給ノズル１０１を通って、ダイス９１の刃部に向かって噴出されるから、加工点を効果的に潤滑、冷却することができる。しかも、切削剤は、ダイス９１が設けられた周囲に配置された切削剤供給ノズル１０１から噴出されるから、ダイス９１の刃部に切削剤を均一に供給することができる。

＜第２実施形態の変形例（図１２参照）＞
図１２は、図１１において、複数（４個）の切削剤供給ノズル１０１がアーム４１のダイス９１が設けられた周囲に沿って配置されている。これらの切削剤供給ノズル１０１は、アーム４１に設けられた中間流路７７に接続されているから、全ての切削剤供給ノズル１０１から切削剤がダイス９１の刃部に向かって噴出される。

［第３実施形態（図１３参照）］
図１３は、第３実施形態で用いる加工工具４０Ｃを示す斜視図である。なお、第３実施形態の説明にあたって、第１実施形態と同一構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
第３実施形態の加工工具４０Ｃは、ワークＷの下孔Ｈ内面の仕上加工するための加工工具で、第１実施形態の加工工具４０Ａのタップ６１に代えて、内面仕上を行うためのリーマ１１１が取り付けられている点が異なる。
リーマ１１１は、シャンク部１１２と、このシャンク部１１２の上端に形成されアーム４１の角孔４３および円孔４４に係合される角軸および丸軸（図示省略）と、シャンク部１１２の下端に一体的に形成された仕上加工部１１３とから構成されている。仕上加工部１１３は、加工する下孔より僅かに大きい径で、一定角度間隔位置に複数の切込溝が軸方向に沿って形成され、この切込溝の片側に刃を有する。ここでは、仕上加工部１１３の外径寸法は、約３０ｍｍ以上のものが利用されているが、これに限られない。

また、切削剤供給路７１は、図示省略されているが、第１実施形態と同じである。つまり、主軸装着部５１の中心に貫通形成された主軸側流路７２と、リーマ１１１の中心から刃部に向かって開口する刃部側流路７３と、アーム４１に形成され一端が主軸側流路７２に連通され他端が刃部側流路７３に連通された中間流路７７とから構成されている。

第３実施形態の場合、加工工具４０Ｃのリーマ１１１をワークに予め加工した下孔に位置決めしたのち、主軸装着部５１を、リーマ１１１を中心として、その中心から主軸装着部５１までの距離を半径とする円運動させながらＣ軸制御を行って、リーマ１１１を回転させるとともに、加工工具４０Ｃをリーマ１１１の軸方向へ送ると、リーマ１１１が下孔に沿って回転しながら軸方向へ送られるから、ワークの下孔内面が仕上加工される。
従って、主軸１７を回転させるモータの能力が小さい場合でも、主軸装着部５１を、リーマ１１１を中心として円運動させる力は小さくてもよいから、比較的大径の孔の内面仕上加工を効率的に行うことができる。

また、リーマ１１１による孔内面仕上加工において、工作機械の主軸内を通して切削剤を供給すると、切削剤は、主軸側流路７２、中間流路７７および刃部側流路７３を通って、タップ６１の刃部からワークＷに向かって噴出される。従って、切削剤は、主軸１７の内部を通して供給することができるから、切削剤を供給するための部材（例えば、供給ノズルやチューブ等）が工具の外側に露出しないため、加工の支障になることが少ない。

＜変形例（図１４参照）＞
なお、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
各実施形態では、アーム４１に対して主軸装着部５１が固定されていたが、アーム４１に対して主軸装着部５１が回転可能に連結された構造であってもよい。例えば、図１４に示すように、主軸装着部５１の底面に支持軸１２０を一体的に形成し、この支持軸１２０にアーム４１の一端を回転可能に取り付けるようにしてもよい。
各実施形態では、主軸１７を、タップ６１、ダイス９１、リーマ１１１を中心として、その中心から主軸装着部５１までの距離を半径とする円運動させつつＣ軸制御して、タップ６１、ダイス９１、リーマ１１１を回転させるようにしたが、図１４に示す構造にすれば、Ｘテーブル１２ＡのＸ軸方向への移動、および、サドル１５のＹ軸方向への移動により、主軸１７を、タップ６１、ダイス９１、リーマ１１１を中心として、その中心から主軸装着部５１までの距離を半径とする円運動させるだけで、タップ６１、ダイス９１、リーマ１１１を回転させることができるから、制御が単純化できる。
なお、図１４に示す構造において、支持軸１２０にノッチを設け、このノッチをロックするようにすれば、Ｃ軸制御を行う場合と、Ｃ軸制御を行わない場合とを兼用できる。

各実施形態において、タップ６１，ダイス９１およびリーマ１１１を一方向へ回転させながら、ワークＷの雌ねじや雄ねじを加工するとともに、下孔の内面研削を行うようにしたが、加工途中において、一定深さに達する毎に、タップ６１，ダイス９１およびリーマ１１１を逆方向へ回転させながら加工するようにすれば、切削した切り粉を排出することができる。

また、第１，第３実施形態では、刃部取付部４２を、角孔４３および円孔４４とから構成し、第２実施形態では、円孔４５と止めねじ４６とから構成したが、この構造に限らず、他の構成であってもよい。
例えば、アームの他端に、タップ６１やリーマ１１１の頭部を着脱可能に係合させる係合部と、ダイス９１を収納保持する係合部とを並設するようにすれば、１つの加工工具によって、雌ねじ加工、雄ねじ加工、リーマ加工（仕上加工）を行うことができる。

各実施形態では、工作機械本体１０として、垂直な軸（Ｃ軸）を中心に回転可能に設けられ上面に被加工物としてのワークを載置する回転テーブル１２Ｂと、回転テーブル１２ＢをＸ軸方向へ移動させるＸ軸直線駆動機構、加工工具４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを取り付ける主軸１７を回転駆動させる回転駆動源と、主軸１７を回転テーブル１２Ｂの回転軸線（Ｃ軸）と平行なＺ軸方向およびこれに対して直交するＹ軸方向へ移動させるＺ軸直線駆動機構２３、Ｙ軸直線駆動機構２２とを備えた門型加工機を用いたが、これに限られない。
例えば、ワークを載置するテーブルについては回転しない構造とし、このテーブルと加工工具４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを取り付けた主軸１７とをＸ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向へ移動させる相対移動機構を備えた工作機械であってもよい。

更に、本発明の加工を、主軸が水平な横中ぐり盤や、横型マシニングセンタに適用し、これらの横中ぐり盤や、横型マシニングセンタにおいて、雌ねじ加工、雄ねじ加工、リーマ加工するようにすることもできる。

本発明は、雌ねじ加工、雄ねじ加工、リーマ加工を必要とするワークの加工に利用することができる。

１０…工作機械本体、
１２Ｂ…回転テーブル、
１７…主軸、
２２…Ｙ軸直線駆動機構、
２３…Ｚ軸直線駆動機構、
３０…制御装置、
４０Ａ…雌ねじ加工工具、
４０Ｂ…雄ねじ加工工具、
４０Ｃ…内面仕上加工工具、
４１…アーム、
５１…主軸装着部、
６１…タップ、
７１…切削剤供給路、
７２…主軸側流路、
７２Ａ…切削剤注入流路、
７３…刃部側流路、
７７…中間流路、
８２…切削剤注入部材、
９１…ダイス、
１０１…切削剤供給ノズル、
１１１…リーマ。

Claims (5)

1. ねじを加工する加工工具または孔の内面仕上加工を行う加工工具であって、
   アームと、
   このアームの一端に設けられ工作機械の主軸に装着される主軸装着部と、
   前記アームの他端に設けられたタップ若しくはダイスまたはリーマと、
   前記アームまたは前記主軸装着部の少なくとも一部を経由して、前記タップ若しくはダイスまたはリーマの刃部に切削剤を供給する切削剤供給路とを備える、ことを特徴とする加工工具。
2. 請求項１に記載の加工工具において、
   前記アームの他端にはタップまたはリーマが設けられ、
   前記切削剤供給路は、前記主軸装着部の中心に貫通形成された主軸側流路と、前記タップまたはリーマの中心から刃部に向かって開口する刃部側流路と、前記アームに形成され一端が前記主軸側流路に連通され他端が前記刃部側流路に連通された中間流路とを含んで構成されている、ことを特徴とする加工工具。
3. 請求項１に記載の加工工具において、
   前記アームの他端にはタップまたはリーマが設けられ、
   前記主軸装着部の基部には、該主軸装着部の中心を軸として切削剤注入部材の一端が回転可能に設けられ、
   前記切削剤供給路は、前記切削剤注入部材の他端から前記主軸装着部に跨って形成された切削剤注入流路と、前記タップまたはリーマの中心から刃部に向かって開口する刃部側流路と、前記アームに設けられ一端が前記切削剤注入流路に連通され他端が前記タップまたはリーマの刃部側流路に連通する中間流路とを含んで構成されている、ことを特徴とする加工工具。
4. 請求項１に記載の加工工具において、
   前記アームの他端にはダイスが設けられ、
   前記切削剤供給路は、前記主軸装着部の中心に貫通形成された主軸側流路と、前記アームの前記ダイスが設けられた周囲に配置された１または複数の切削剤供給ノズルと、前記アームに設けられ一端が前記主軸側流路に連通され他端が前記切削剤供給ノズルに連通する中間流路とを含んで構成されている、ことを特徴とする加工工具。
5. ワークを載置するテーブル、主軸、この主軸を回転駆動させる回転駆動機構、並びに、前記テーブルおよび前記主軸を前記主軸の軸線と平行な軸方向および前記軸線に対して直交する軸方向へ相対移動させる直線駆動機構を備えた工作機械本体と、
   前記回転駆動機構および直線駆動機構を加工プログラムに従って駆動制御する制御装置と、
   前記主軸に装着される加工工具とを備え、
   前記加工工具は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加工工具が用いられている、
   ことを特徴とする工作機械。

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