JP2017170559A - ワーク加工方法およびワーク加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一般的なＢ軸の回転機構を持った加工機、もしくはそれに準ずるユニットを搭載した加工機を用いて、切削面に繋ぎ目を発生させず、しかも、切削面全体を高精度に切削加工できるワーク加工装置及びワーク加工方法を提供する。【解決手段】切削用チップの一方の側辺の角度をワークの一方の鍔部の内面の角度に合わせた後、ワークの一方の鍔部近傍の加工開始点に切削用チップの切削刃の一方の側辺側の端部を接触させる。切削用チップを一方の鍔部側から他方の鍔部側へ移動させながら、切削用チップの他方の側辺の角度をワークの他方の鍔部の内面の角度に合わせていく。切削用チップの切削刃でワークの加工面を切削し、ワークの他方の鍔部近傍の加工終了点では、切削用チップの他方の側辺の角度とワークの他方の鍔部の内面の角度とが合っている状態で、切削用チップの切削刃の他方の側辺側の端部が接触している。【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク加工方法およびワーク加工装置に関する。

従来には、ワークに対して相対的に３次元軸に沿って移動する工具ヘッドを備え、ワークをワーク主軸廻りに回転させつつ、工具ヘッドをＢ軸廻りに旋回させて旋削加工を行う複合加工工作機械がある（特許文献１）。すなわち、この複合加工工作機械は、５軸加工機である。

ところで、円すいころ軸受等の両側に鍔をもった、断面形状がコの字型のワークを旋削する場合、図１３（ａ）に示すような上向き用の切削工具１と図１３（ｂ）に示すような下向き用の切削工具２との２つの工具１，２を用いて、分割加工する場合と、図１４に示すように、溝入れ工具１５を用いる場合とがある。

図１３（ａ）に示す切削工具１は、シャンク３と、このシャンク３の先端に付設されたバイト刃先４とを備え、バイト刃先４が上方を向くようにシャンク３に取付られている。また、図１３（ｂ）に示す切削工具２は、シャンク５と、このシャンク５の先端に付設されたバイト刃先６とを備え、バイト刃先６が下方を向くようにシャンク５に取付られている。

すなわち、図１３に示すように、断面形状がコの字型のワークＷの転走面１０を切削加工する場合、まず、ワークＷをその軸心廻りに回転させながら、図１３（ａ）に示すように、転走面１０の軸方向中央から前記切削工具１を矢印Ａのように上昇させる。この場合、ワークＷの転走面１０の軸方向端部側には、それぞれ鍔部１１，１２が設けられ、この各鍔部１１，１２と転走面１０との間にヌスミ溝１３，１４が形成されている。このため、切削工具１を上昇させる場合、転走面１０の軸方向中央からヌスミ溝１３まで切削する。

また、図１３（ｂ）に示すように、転走面１０の軸方向中央から前記切削工具２を矢印Ｂのように下降させる。この切削工具２を下降させる場合、転走面１０の軸方向中央からヌスミ溝１４まで切削する。

溝入れ工具１５は、シャンク１６と、このシャンク１６の先端に付設されたバイト刃先１７とを備え、このバイト刃先がフルＲ形状とされている。この場合、例えば、一方のヌスミ溝１３側から一方のヌスミ溝１４まで矢印Ｂのように下降させる。

特開２００６−６８８７４号公報

前記図１３に示すように、分割加工を行う場合、２種類の工具を必要とするため、コスト高となるとともに、工具の取付誤差や摩耗速度の差等によって、加工面（転走面１０）の軸方向中央に継ぎ１８（図１３（ｂ）参照）が発生するおそれがある。

図１４に示すように、溝入れ工具１５では、工具自体の性格状、溝入れ（切込み）方向に高い切削性能を有することを重視して設計される。このため、送り方向への加工は基本的には精度よく切削できない。このため、加工速度や切屑処理等において、通常の切削工具よりも劣る。また、転走面１０と鍔部１１、１２との間にヌスミ溝１３．１４が設けられており、工具とワークとの干渉を避けるために小Ｒ（幅狭）の工具を使用せざるを得ず、剛性面で不安であった。

そこで、本発明では、一般的なＢ軸の回転機構を持った加工機、もしくはそれに準ずるユニットを搭載した加工機を用いて、切削面に繋ぎ目を発生させず、しかも、切削面全体を高精度に切削加工できるワーク加工装置及びワーク加工方法を提供する。

本発明のワーク加工方法は、中心角が所定角度に設定されてその弧が切削刃となる扇形状の切削用チップを用いて、加工面とこの加工面の軸方向両端部に突設される鍔部とを有する断面コの字状のリング形状のワークを、その軸心廻りに回転させつつ、前記加工面を旋削加工するワーク加工方法であって、前記切削用チップの一方の側辺の角度を前記ワークの一方の鍔部の内面の角度に合わせた後、ワークの一方の鍔部近傍の加工開始点に切削用チップの切削刃の一方の側辺側の端部を接触させて、この切削用チップを一方の鍔部側から他方の鍔部側へ移動させながら、切削用チップの他方の側辺の角度を前記ワークの他方の鍔部の内面の角度に合わせていき、切削用チップの切削刃でワークの加工面を切削し、ワークの他方の鍔部近傍の加工終了点では、切削用チップの他方の側辺の角度と前記ワークの他方の鍔部の内面の角度とが合っている状態で、切削用チップの切削刃の他方の側辺側の端部が接触しているものである。

本発明のワーク加工方法によれば、切削用チップの一方の側辺の角度をワークの一方の鍔部の内面の角度に合わせた後、ワークの一方の鍔部近傍の加工開始点に切削用チップの切削刃の一方の側辺側の端部を接触させることができる。また、切削用チップを一方の鍔部側から他方の鍔部側へ移動させながら、切削用チップの他方の側辺の角度をワークの他方の鍔部の内面の角度に合わせていき、切削用チップの切削刃でワークの加工面を切削することができる。そして、ワークの他方の鍔部近傍の加工終了点では、切削用チップの他方の側辺の角度とワークの他方の鍔部の内面の角度とが合っている状態で、切削用チップの切削刃の他方の側辺側の端部が接触しているようにできる。

このため、本発明のワーク加工方法は、ワークに対して相対的に３次元軸に沿って移動する工具ヘッドを備え、ワークをワーク主軸廻りに回転させつつ、工具ヘッドを旋回軸（Ｂ軸）廻りに旋回させて旋削加工を行う事が出来る加工機を用いることができる。また、切削工具としては１種類でよく、工具の付け替え作業を省略できる。しかも、切削用チップを一方の鍔部側から他方の鍔部側へ移動させながら、切削用チップの他方の側辺の角度をワークの他方の鍔部の内面の角度に合わせていくものであり、加工に寄与している切削刃の部位が変位することになる。

円盤形状のチップ形成用母材を製作した後、このチップ形成用母材を、中心角が前記所定角度を成すように分割し、その分割片を前記切削用チップとすることができる。これによって、中心角が所定角度に設定されてその弧が切削刃となる扇形状の切削用チップを安定して提供することができ、しかも、一度の複数の切削用チップを形成することができるとともに、中心角も任意に設定できる利点がある。

前記分割片の中心角が、３６０°の約数角であるのが好ましい。このように、３６０°の約数角であれば、中途半端な中心角となる切削用チップが形成されず、材料の無駄をなくすことができる。

前記ワークが、円すいころ軸受の内輪であってもよい。すなわち、円すいころ軸受の内輪の転走面を切削加工することができる。

本発明のワーク加工装置は、外周面に加工面が形成されるリング形状のワークを切削加工するワーク加工装置であって、前記ワークを保持してこのワークをその軸心廻りに回転させるワーク保持機構と、中心角が所定角度に設定されてその弧が切削刃となる扇形状の切削用チップと、前記切削用チップが先端に付設された工具軸と、前記工具軸を切込軸であるＸ軸方向に往復動させるＸ軸方向駆動機構と、前記工具軸を前記Ｘ軸と直交するＹ軸方向に往復動させるＹ軸方向駆動機構と、前記工具軸を前記Ｘ軸及びＹ軸と直交するＺ軸方向に往復動させるＺ軸方向駆動機構と、工具旋回軸廻りに旋回させて、前記切削用チップの一方の側辺の角度を任意の所定第１角度に合わせるとともに、前記切削用チップの他方の側辺の角度を任意の所定第２角度に合わせることが可能な旋回駆動機構（Ｂ軸廻り旋回駆動機構）とを備えたものである。

本発明のワーク加工装置によれば、前記本発明のワーク加工方法を実施できる。すなわち、Ｂ軸廻り旋回駆動機構にて、切削用チップの一方の側辺の角度を任意の所定第１角度であるワークの一方の鍔部の内面の角度に合わせることができる。Ｘ軸方向駆動機構、Ｙ軸方向駆動機構、及びＺ軸方向駆動機構によって、ワークの一方の鍔部近傍の加工開始点に切削用チップの切削刃の一方の側辺側の端部を接触させることができる。また、Ｘ軸方向駆動機構及びＺ軸方向駆動機構によって、切削用チップを一方の鍔部側から他方の鍔部側へ移動させることができる。Ｂ軸廻り旋回駆動機構にて、切削用チップの他方の側辺の角度を任意の所定第２角度であるワークの他方の鍔部の内面の角度に合わせることができる。すなわち、切削用チップを一方の鍔部側から他方の鍔部側へ移動させながら、切削用チップの他方の側辺の角度をワークの他方の鍔部の内面の角度に合わせていくことができる。この際、ワーク保持機構にて、ワークを保持してこのワークをその軸心であるＣ軸廻りに回転させることになる。これによって、切削用チップの切削刃でワークの加工面を切削することができる。そして、ワークの他方の鍔部近傍の加工終了点では、切削用チップの他方の側辺の角度とワークの他方の鍔部の内面の角度とが合っている状態で、切削用チップの切削刃の他方の側辺側の端部が接触しているようにできる。

本発明では、切削工具としては１種類でよく、工具の付け替え作業を省略でき、生産コストを低減および生産性の向上を図ることができる。また、仕上げ工程に研削を行う場合、加工面に継ぎ目が発生しないため突起部による砥石の部分摩耗抑制によるドレス回転数低減を図ることができる。また、加工に寄与している切削刃の部位が変位することになって、切削刃の刃長を長くとれ、工具寿命を延ばすことができる。しかも、装置として、既存の加工機を用いることができ、低コスト化を図ることが可能である。

本発明のワーク加工装置の要部断面図である。 前記ワーク加工装置の駆動機構を示す簡略斜視図である。 ワークである内輪を用いた円すいころ軸受の断面図である。 切削用チップの一方の側辺の角度をワークの一方の鍔部の内面の角度に一致させた状態のワーク加工装置の要部断面図である。 切削用チップの一方の側辺の角度とワークの一方の鍔部の内面の角度との関係を示す拡大図である。 本発明のワーク加工方法の切削工程前の要部断面図である。 本発明のワーク加工方法の切削工程開始時を示す要部断面図である。 本発明のワーク加工方法の切削工程終了時を示す要部断面図である。 本発明のワーク加工方法の完了状態を示す要部断面図である。 本発明のワーク加工装置の制御部を示すブロック図である。 切削用チップの製造方法を示し、（ａ）は中心角が４５°となる切削用チップの製造方法の簡略図であり、（ｂ）は中心角が６０°となる切削用チップの製造方法の簡略図である。 他のワーク加工装置の示し、（ａ）は切削工程前の簡略図であり、（ｂ）は切削工程開始時の簡略図であり、（ｃ）は切削工程終了時の簡略図である。 従来の分割加工を示す簡略図である。 従来の溝入れ工具を用いた加工を示す簡略図である。

以下本発明の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。このワーク加工装置にて加工するワークＷとしては、図３等に示す円すいころ軸受２０の内輪２２である。円すいころ軸受２０は、外周面に円すい状の転走面（転走面）２１を有する前記内輪２２と、内周面に円すい状の転走面（転走面）２３を有する外輪２４と、内輪２２の転走面２１と外輪２４の転走面２３との間に転動自在に介在した複数の円すいころ２５と、複数の円すいころ２５を軸受周方向に所定の間隔を隔てて保持する保持器２６とを主要な構成要素としている。また、図５に示すように、内輪２２は、転走面２１の小径側に小鍔２７を形成すると共に大径側に大鍔２８を形成している。また、転走面２１と小鍔２７の内面２７ａとの間にぬすみ溝２９Ａが設けられ、転走面２１と大鍔２８の内面２８ａとの間にぬすみ溝２９Ｂが設けられている。

このワーク加工装置は、図１に示すように、前記ワークＷを保持してこのワークＷをその軸心であるＣ軸廻りに回転させるＣ軸廻り回転駆動機構３５を有するワーク保持機構３０を備える。ワーク保持機構３０は、その軸心廻りに回転する回転テーブル３１と、この回転テーブル３１上に配置されるチャック機構３２とを備える。回転テーブル３１に、図示省略の駆動用モータの回転駆動力が、例えば、ベルト機構や歯車機構等で構成できる伝達機構を介して伝達される。このため、この回転テーブル３１、駆動用モータ、及び伝達機構等で前記Ｃ軸廻り回転駆動機構３５を構成することができる。

また、チャック機構３２は、回転テーブル３１上に配置されるチャック本体３３と、このチャック本体３３上に配置される複数個のチャック爪３４とを有するものであり、ワークＷの内径側がこのチャック爪３４に係合する。これによって、ワークＷの軸心Ｃと回転テーブル３１の回転軸心Ｏとが一致する。このため、回転テーブル３１がその軸心廻りＯに回転すれば、ワークＷがその軸心Ｃ軸廻りに回転する。

さらに、この装置は、扇形状の切削用チップ４０と、切削用チップ４０が先端に付設された工具軸４１とを備える。切削用チップ４０は、中心角θが所定角度に設定されてその弧が切削刃４０ａとなる。工具軸４１は、工具主軸４２と、ホルダ部材４３とを有し、ホルダ部材４３の先端に切削用チップ４０が付設されている。

切削用チップ４０は、図５に示すように、前記所定角度θを成す一対の側辺４０ｂ、４０ｃと、円弧状の前記切削刃４０ａとを有し、扇形状をなす。この場合、切削刃４０ａが前方を向くことになっている。なお、切削用チップ４０は、ダブルクランプ方式、レバーロック方式、スクリューオン方式等の公知公用の保持手段によってホルダ部材４３の先端に取付られる。

前記工具軸４１は、図２に示すように、切込軸であるＸ軸方向にＸ軸方向駆動機構４５を介して往復動可能とされ、前記Ｘ軸と直交するＹ軸方向にＹ軸方向駆動機構４６を介して往復動可能とされ、前記Ｘ軸及びＹ軸と直交するＺ軸方向にＺ軸方向駆動機構４７を介して往復動可能とされる。さらには、工具旋回軸であるＢ軸廻りにＢ軸廻り旋回駆動機構４８にて旋回可能とされる。

Ｘ軸方向駆動機構４５、Ｙ軸方向駆動機構４６、及びＺ軸方向駆動機構４７は、図２に示すようにリニアガイド機構等を用いて構成できる。すなわち、Ｘ軸方向駆動機構４５は、基台５０上にＸ軸方向に沿って配設されるＸ軸ガイドレール５１，５１を配設し、このＸ軸ガイドレール５１，５１に嵌合してこのＸ軸ガイドレール５１，５１に沿って往復動するスライダ５２を備えたものである。

Ｙ軸方向駆動機構４６は、基台５３上にＹ軸方向に沿って配設されるＹ軸ガイドレール５４，５４を配設し、このＹ軸ガイドレール５４，５４に嵌合してこのＹ軸ガイドレール５４，５４に沿って往復動するスライダ５５を備えたものである。そして、スライダ５５上にＸ軸方向駆動機構４５の基台５０が固定されている。

Ｚ軸方向駆動機構４７は、基盤５６の側面にＺ軸方向に沿って配設されるＺ軸ガイドレール５７，５７を配設し、このＺ軸ガイドレール５７，５７に嵌合してこのＺ軸ガイドレール５７，５７に沿って往復動するスライダ５８を備えたものである。この場合、Ｘ軸方向駆動機構４５のスライダ５２上に基台５９が載置固定され、この基台５９の端面に前記基盤５６が固定されている。

また、スライダ５８には、工具軸４１を支持する支持ブロック体６０が設けられている。支持ブロック体６０には、工具軸４１をＢ軸廻りに回動（旋回）可能なように支持する一対の支持片部６１，６１を有するものである。この場合、工具軸４１には、その軸方向と直交する支持軸を有し、この支持軸が支持片部６１，６１に支持される。そして、この支持軸が図示省略の駆動機構にて回動し、これによって、工具軸４１がＢ軸廻りに回動（旋回）することになる。なお、駆動機構として、駆動用モータと、このモータの駆動力を工具軸４１の支持軸に伝達する伝達機構等で構成できる。

このため、工具旋回軸であるＢ軸廻りに旋回させて、切削用チップ４０の一方の側辺４０ｂの角度を任意の所定第１角度（例えば、後述する前記小鍔２７の内面２７ａの角度θ１）に合わせたり、切削用チップ４０の他方の側辺４０ｃの角度を任意の所定第２角度（例えば、後述する前記大鍔２８の内面２８ａの角度θ２）に合わせたりすることができる。なお、任意の所定第１角度と任意の所定第２角度としては、同一角度であっても、相違する角度であってもよい。相違する角度である場合、所定第１角度が所定第２角度よりも大きい場合であっても、逆に所定第１角度が所定第２角度よりも小さい場合であってもよい。

ところで、Ｘ軸方向駆動機構４５、Ｙ軸方向駆動機構４６、及びＺ軸方向駆動機構４７の各スライダ５２，５５，５８は、自走式であっても、他の動力源からの動力付与によって、走行するものであってもよい。

次に、前記のように構成されたワーク加工装置を用いて、ワーク加工方法を説明する。まず、図１に示すように、ワークＷである内輪２２を、ワーク保持機構３０にて保持させる。すなわち、チャック機構３２のチャック爪３４にてワークＷをチャックした状態とする。この状態で、図４と図５に示すように、Ｂ軸廻り旋回駆動機構４８（図２参照）にて、工具軸４１を工具旋回軸であるＢ軸（図２参照）廻りに旋回させて、小鍔２７の内面２７ａの角度（水平面に対して成す角度）θ１に、切削用チップ４０の一方の側辺４０ｂの角度（水平面に対して成す角度）θ３を合わせる。すなわち、θ１=θ３とする。

次に、Ｚ軸方向駆動機構４７（図２参照）にて、工具軸４１をＺ軸方向に沿って図６に示すように下降させる。この場合、切削用チップ４０の切削刃４０ａと一方の側辺４０ｂとの間のコーナ部４０ｄの高さ位置を、一方のぬすみ溝２９Ａ（図５参照）の高さ位置に合わせる。この状態から図７に示すように、Ｘ軸方向駆動機構４５（図２参照）にて、工具軸４１をワークＷに接近させて、切削用チップ４０の切削刃４０ａを前記コーナ部４０ｄ側において、ワークＷの転走面２１のぬすみ溝２９Ａ側の端部（加工開始点２１ａ）（図５参照）に接触させる。この際には、ワークＷである内輪２２を、ワーク保持機構３０にてその軸心廻りに回転させておく。

この状態で、図８に示すように、切削用チップ４０を一方の鍔部（小鍔）２７側から他方の鍔部（大鍔）２８側へ移動させながら、切削用チップ４０の他方の側辺４０ｃの角度θ４（図５参照）をワークＷの他方の鍔部（大鍔）２８の内面２８ａの角度θ２（図５参照）に合わせていく。この場合、Ｘ軸方向駆動機構４５及びＺ軸方向駆動機構４７（図２参照）を介して、切削用チップ４０を一方の鍔部（小鍔）２７側から他方の鍔部（大鍔）２８側へ、切削刃４０ａと他方の側辺４０ｃとのコーナ部４０ｅ（図５及び図６参照）が加工終了点２１ｂ（ワークＷの転走面２１のぬすみ溝２９Ｂ側の端部）まで移動させることができる。また、切削用チップ４０の他方の側辺４０ｃの角度θ４（図５参照）と、ワークＷの他方の鍔部（大鍔）２８の内面２８ａの角度θ２とは、Ｂ軸廻り旋回駆動機構４８を介して行うことができる。

その後は、図９に示すように、Ｘ軸方向駆動機構４５及びＺ軸方向駆動機構４７等（図２参照）を用いてワークＷから工具軸４１を離間させる。これによって、ワークＷである内輪２２の転走面２１の切削作業が完了する。

ところで、このワーク加工装置は、前記加工工程を行うために、各Ｘ軸方向駆動機構４５、Ｙ軸方向駆動機構４６、Ｚ軸方向駆動機構４７、Ｃ軸廻り回転駆動機構３５、Ｂ軸廻り旋回駆動機構４８は、図１０に示す制御手段（数値制御装置）７０にて制御される。すなわち、本発明のワーク加工装置はＮＣ工作機械であり、このようなＮＣ工作機械では、工具が移動するＸＹＺなどの座標位置の値や工具が進む速度などを指定したＮＣデータと呼ばれる数値データによって制御される。このため、このワーク加工装置は、前記数値制御装置を使用する。この場合、工具が移動する位置情報（Ｘ,Ｙ,Ｚの座標位置）や工具を動かすスピードなどの情報を含んだＮＣデータと呼ばれるプログラムによって制御される。複数の軸を同時に干渉させることなく座標値（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｂ、Ｃ）を入れて制御するためには３次元ＣＡＤ/ＣＡＭシステムを用いる。

本発明のワーク加工方法によれば、切削用チップ４０の一方の側辺４０ｂの角度θ３をワークＷの一方の鍔部２７の内面２７ａの角度θ１に合わせた後、ワークＷの一方の鍔部（小鍔）２７近傍の加工開始点２１ａに切削用チップ４０の弧（切削刃）４０ａの一方の側辺４０ｂ側の端部を接触させることができる。また、切削用チップ４０を一方の鍔部２７側から他方の鍔部（大鍔）２８側へ移動させながら、切削用チップ４０の他方の側辺４０ｃの角度θ４をワークＷの他方の鍔部２８の内面２８ａの角度θ２に合わせていき、切削用チップ４０の弧（切削刃）４０ａでワークＷの加工面を切削することができる。そして、ワークＷの他方の鍔部２８近傍の加工終了点２１ｂでは、切削用チップ４０の他方の側辺４０ｃの角度θ４とワークＷの他方の鍔部２８の内面２８ａの角度θ２とが合っている状態で、切削用チップ４０の弧（切削刃）４０ａの他方の側辺２８側の端部が接触しているようにできる。

このため、切削工具としては１種類でよく、工具の付け替え作業を省略でき、生産コストを低減および生産性の向上を図ることができる。また、仕上げ工程に研削を行う場合、加工面に継ぎ目が発生しないため突起部による砥石の部分摩耗抑制によるドレス回転数低減を図ることができる。さらに、切削用チップ４０を一方の鍔部２７側から他方の鍔部２８側へ移動させながら、切削用チップ４０の他方の側辺４０ｃの角度θ４をワークＷの他方の鍔部２８の内面２８ａの角度θ２に合わせていくものであり、加工に寄与している切削刃４０ａの部位が変位することになる。このため、切削刃４０ａの刃長を長くとれ、工具寿命を延ばすことができる。

ところで、切削用チップ４０は、粉末の焼結及びプレス加工で製作することができる。この場合、一度金型を製作すれば、チップ製作における課題は生じない。また、ＣＢＮチップの場合、まず図１１に示すような丸型のＣＢＮ母材Ｍを成形し、この母材Ｍを例えば、ワイヤカット等で扇型に切断すればよい。

この場合、図１１（ａ）では、中心角θが４５°となるように８分割し、図１１（ｂ）では、中心角θが６０°となるように６分割している。このため、分割数を変更することによって種々の中心角θを有する切削用チップを製造することができる。この場合、図１１（ａ）に示すような４５°、図１１（ｂ）に示すような６０°のように、３６０°の約数角であるのが好ましい。このように、３６０°の約数角であれば、中途半端な中心角となる切削用チップが形成されず、材料の無駄をなくすことができる。

ところで、前記実施形態のワーク加工装置では、いわゆる５軸加工機であったが、このような５軸加工に限ることなく、図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、通常の旋盤タレット８０に回転機構８１をもったユニット（切削用チップ４０及びホルダ部材４３等にて構成）８２を取り付けることによって、本発明に係るワーク加工装置を構成できる。このため、このワーク加工装置を用いて本発明のワーク加工方法を構成できる。なお、切削用チップ４０は前記実施形態と同一チップを用いることができる。

すなわち、ワークＷ（例えば、円すいころ軸受２０の内輪２２）を図１２（ａ）に示すように、ワーク保持台８３に保持した状態とした後、タレット８０及びホルダ部材４３を揺動させて、切削用チップ４０の側辺４０ｂの角度θ３（図５等参照）をワークＷの一方の鍔部２７（図５等参照）の内面２７ａ（図５等参照）の角度θ１（図５等参照）に合わせた後、図１２（ｂ）に示すように、ワークＷの一方の鍔部２７近傍の加工開始点２１ａ（図５等参照）に切削用チップ４０の切削刃４０ａの一方の側辺４０ｂ側の端部を接触させる。その後、この切削用チップ４０を一方の鍔部２７側から他方の鍔部２８側へ移動させながら、切削用チップ４０の他方の側辺４０ｃ（図５等参照）の角度θ４（図５等参照）を前記ワークＷの他方の鍔部２８の内面２８ａの角度θ２（図５等参照）に合わせていけば、切削用チップ４０の切削刃４０ａでワークＷの加工面を切削することができる。また、ワークＷの他方の鍔部２８近傍の加工終了点２１ｂ（図５参照）では、図１２（ｃ）に示すように、切削用チップ４０の他方の側辺４０ｃの角度θ４と前記ワークＷの他方の鍔部２８の内面２８ａの角度θ２とが合っている状態で、切削用チップ４０の切削刃４０ａの他方の側辺４０ｃ側の端部が接触している。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、前記実施形態では、小鍔２７側から大鍔２８側への切削であったが、逆に、大鍔２８側から小鍔２７側への切削であってもよい。また、ワークとして、円すいころ軸受２０の内輪２２に限るものではなく、円筒ころ軸受や針状ころ軸受等の内輪であってもよい。

ところで、前記実施形態のワーク加工装置では、断面コの字状のリング形状のワークＷの加工面（転走面２１）に対して切削するものであった。しかしながら、ワークとして、一方の鍔部のみを有するものであっても、鍔部を有さないものであってもよい、つまり、外周面に加工面が形成されるものであればよい。このように、一方の鍔部のみを有するものや鍔部を有さないものでも、これらの加工面を本発明に係るワーク加工装置を用いて切削することができる。

２０ 円すいころ軸受
２１ 転走面（加工面）
２２ 内輪
２７ 小鍔（鍔部）
２７ａ 内面
２８ 大鍔（鍔部）
２８ａ 内面
３０ ワーク保持機構
３５ 回転駆動機構
４０ 切削用チップ
４０ａ 切削刃
４０ｂ、４０ｃ 側辺
４１ 工具軸
４５ Ｘ軸方向駆動機構
４６ Ｙ軸方向駆動機構
４７ Ｚ軸方向駆動機構
４８ Ｂ軸廻り旋回駆動機構
Ｗ ワーク
θ 中心角
θ１、θ２、θ３、θ４ 角度

Claims (5)

1. 中心角が所定角度に設定されてその弧が切削刃となる扇形状の切削用チップを用いて、加工面とこの加工面の軸方向両端部に突設される鍔部とを有する断面コの字状のリング形状のワークを、その軸心廻りに回転させつつ、前記加工面を旋削加工するワーク加工方法であって、
   前記切削用チップの一方の側辺の角度を前記ワークの一方の鍔部の内面の角度に合わせた後、ワークの一方の鍔部近傍の加工開始点に切削用チップの切削刃の一方の側辺側の端部を接触させて、この切削用チップを一方の鍔部側から他方の鍔部側へ移動させながら、切削用チップの他方の側辺の角度を前記ワークの他方の鍔部の内面の角度に合わせていき、切削用チップの切削刃でワークの加工面を切削し、ワークの他方の鍔部近傍の加工終了点では、切削用チップの他方の側辺の角度と前記ワークの他方の鍔部の内面の角度とが合っている状態で、切削用チップの切削刃の他方の側辺側の端部が接触していることを特徴とするワーク加工方法。
2. 円盤形状のチップ形成用母材を製作した後、このチップ形成用母材を、中心角が前記所定角度を成すように分割し、その分割片を前記切削用チップとすることを特徴とする請求項１に記載のワーク加工方法。
3. 前記分割片の中心角が、３６０°の約数角であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワーク加工方法。
4. 前記ワークが、円すいころ軸受の内輪であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のワーク加工方法。
5. 外周面に加工面が形成されるリング形状のワークを切削加工するワーク加工装置であって、
   前記ワークを保持してこのワークをその軸心廻りに回転させるワーク保持機構と、
   中心角が所定角度に設定されてその弧が切削刃となる扇形状の切削用チップと、
   前記切削用チップが先端に付設された工具軸と、
   前記工具軸を切込軸であるＸ軸方向に往復動させるＸ軸方向駆動機構と、
   前記工具軸を前記Ｘ軸と直交するＹ軸方向に往復動させるＹ軸方向駆動機構と、
   前記工具軸を前記Ｘ軸及びＹ軸と直交するＺ軸方向に往復動させるＺ軸方向駆動機構と、
   工具旋回軸廻りに旋回させて、前記切削用チップの一方の側辺の角度を任意の所定第１角度に合わせるとともに、前記切削用チップの他方の側辺の角度を任意の所定第２角度に合わせることが可能な旋回駆動機構とを備えたことを特徴とするワーク加工装置。

Images