JP5381922B2 - 加工装置による被加工物の加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車用エンジンにおけるシリンダのボア内周面などのような、被加工物の筒状部の内周面を加工する加工装置による被加工物の加工方法に関する。

従来から、例えば自動車用エンジンにおけるシリンダのボア内周面などのような、被加工物の筒状部の内周面を、精密に加工する方法として、ボーリング加工が知られている。
前記ボーリング加工は、主にマシニングセンターなどの加工装置によって行われる（例えば、「特許文献１」を参照。）。
即ち、前記加工装置は、被加工物の筒状部の内部に挿入可能なボーリングバー（ホルダー部）や、該ボーリングバーに固設され、前記筒状部の内周面を加工する加工刃（チップ）や、前記ボーリングバーを固定保持するとともに、軸心を中心にして回転駆動される主軸などにより構成される。
そして、主軸により回転駆動されるボーリングバーが、被加工物の筒状部の内部に挿入されることで、前記筒状部の内周面には、加工刃によるボーリング加工が施されるのである。

このような構成からなる加工装置において、例えば、被加工物の加工条件（例えば、狙い値として予め設定される筒状部の内径寸法）が変更された場合や、刃先の摩耗したチップを新たなチップに交換する場合には、複数の被加工物に対して連続的にボーリング加工を行う前に、段取り作業を行う必要がある。
前記段取り作業は、被加工物の「設定内径寸法」（予め設定された、加工目標となるボーリング加工後の前記筒状部の内径寸法。以下同じ。）に基づいて、ホルダー部に固設されるチップの刃先の位置を調整するための作業である。
即ち、前記段取り作業は、被加工物の「設定内径寸法」に基づいて、チップの刃先の位置をツールプリセッターによって測定しつつ調整し、該チップをホルダー部に取付けるセッティング工程と、該セッティング工程の終了後、前記ホルダー部を加工装置の主軸に取付ける取付工程と、該取付工程の終了後、被加工物の筒状部の内周面に対して、実際にボーリング加工を行う加工工程と、該加工工程の終了後、既知の温度補正機能付き電気マイクロメータからなる測定ゲージによって、形成された前記筒状部の内径寸法を測定し、前記内径寸法が被加工物の「設定内径寸法」の寸法公差の範囲内に収まることを確認する測定工程とにより構成される。
そして、このような段取り作業を行うことで、チップの刃先の位置は、被加工物の「設定内径寸法」に基づいて正確に固定保持され、被加工物の筒状部の内周面には高精度なボーリング加工が行われるようになっている。

特開２００６−２６７１３号公報

しかし、マイクロメートル（μｍ）単位の高精度の寸法公差が要求される仕上げボーリング加工を行う場合などにおいては、このような段取り作業を行ったとしても、チップの刃先の位置が「設定内径寸法」に基づいて常に適正な位置に正確に固定保持されるとは限らず、ボーリング加工によって実際に形成された筒状部の内径寸法が、前記寸法公差の範囲より外れることがあった。

このような、チップの刃先の位置が「設定内径寸法」に基づいた適正な位置からずれる理由としては、段取り作業を行う際の様々な温度変化による影響が起因していると考えられる。
即ち、前述のセッティング工程において、ツールプリセッターによってチップの刃先の位置を測定する際、周囲の温度変化（気温の変化）が生じれば、熱膨張の影響によってホルダー部が伸縮するため、前記刃先の位置を示す測定値はバラツキを生じる。
その結果、セッティング工程を行う際の周囲の温度（気温）が異なれば、チップの刃先の位置にバラツキが生じることとなり、チップの刃先の位置を「設定内径寸法」に基づいて正確に固定保持することが困難であった。

また、前述の取付工程や加工工程において、ホルダー部の温度は周囲の温度（気温）になじんで、該温度と同温になっている反面、被加工物は加工装置に搬入される前の工程において、周囲の温度（気温）よりも低温（あるいは、高温）のクーラント液を大量に浴びているため、被加工物の温度は該クーラント液の温度に近い温度となっている。
つまり、取付工程や加工工程における周囲の温度（気温）はクーラント液の温度に比べて高い（あるいは、低い）ため、ホルダー部の温度も被加工物の温度に比べて高い（あるいは、低い）状態となっている。
よって、これらホルダー部と被加工物との間の温度差が大きくなり、熱膨張の影響による互いの伸縮量の差も大きくなる。
従って、チップの刃先の被加工物に対する相対的な位置にズレを生じることとなり、チップの刃先の位置が「設定内径寸法」に基づいた適正な位置からずれる場合があった。

また、前述の測定工程において、前記測定ゲージは、加工工程の終了直後に被加工物の温度を測定し、該測定温度に基づいて、測定された筒状部の内径寸法を補正するようになっている。
ここで、加工後の被加工物の温度は、加工の際に被加工物に付着したクーラント液の影響などにより急激に変化（低下）するため、例えば、被加工物の温度を測定した後に筒状部の内径寸法を測定する場合、温度測定と内径寸法測定との間に時間が空くと、該被加工物の温度変化が大きくなり、熱膨張の影響による伸縮量も大きくなる。
その結果、測定ゲージによる補正の誤差も大きくなり、正確な被加工物の筒状部の内径寸法を把握することができず、チップの刃先の位置が「設定内径寸法」に基づいた適正な位置からずれる場合があった。

本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、被加工物の筒状部の内周面を加工する加工装置による被加工物の加工方法であって、様々な温度変化による影響を受けることなく、チップの刃先を予め設定された位置に正確に固定保持する段取り作業を実施可能な、加工装置による被加工物の加工方法を提供することを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、被加工物の筒状部の内周面の加工を、加工部をクーラント液で冷却しながら行う加工装置による被加工物の加工方法であって、前記加工装置は、前記筒状部の内部に出入可能な刃具と、該刃具を保持しつつ、該刃具を、前記筒状部の軸心を中心として回転させる主軸と、を備え、前記刃具は、前記主軸に着脱可能に装着されるホルダー部と、該ホルダー部の先端縁部において、前記筒状部の内周面に向かって刃先が突出するようにして取付けられるチップと、を有し、前記加工装置によって前記内周面を加工する際は、前記チップの取付け姿勢を調整する段取り作業が行われ、該段取り作業は、一定温度に保たれた室内空間にて前記チップを前記ホルダー部に取付けるセッティング工程と、該セッティング工程の終了後、前記ホルダー部の温度を前記クーラント液の温度に一致させ、その後、前記ホルダー部を前記主軸に取付ける取付工程と、該取付工程の終了後、前記ホルダー部の温度を前記クーラント液の温度に一致させつつ、前記内周面を加工する加工工程と、該加工工程の終了後、前記被加工物の温度を測定し、その後、予め設定された制限時間内に前記筒状部の内径寸法を測定し、前記測定した内径寸法より前記測定した温度に見合った前記被加工物の熱膨張量分を加減算して前記内径寸法の補正を行う測定工程と、により構成されるものである。

請求項２においては、請求項１に記載の加工装置による被加工物の加工方法であって、前記被加工物と前記ホルダー部とは、互いに異なる部材により形成され、前記チップは、前記ホルダー部の軸心と直交する平面上にて、該軸心と同軸上に配置され、且つ、次の数式１を満たすφＸ［ｍｍ］を直径寸法とする円周上に位置するように、前記ホルダー部に取付けられる、ものである。
（数式１）
φＸ＝φ｛Ｄｈ−（Ｄｈ／１００）×αｈ×（Ｔｃ−Ｔｓ）＋（Ｄｈ／１００）×αｗ×（Ｔｃ−Ｔｓ）｝
（但し、φＤｈ［ｍｍ］は前記被加工物の筒状部における狙いの内径寸法、αｈ［ｍｍ／（１００ｍｍ・℃）］は前記ホルダー部の線膨張係数、αｗ［ｍｍ／（１００ｍｍ・℃）］は前記被加工物の線膨張係数、Ｔｃ［℃］は前記クーラント液の設定温度、Ｔｓ［℃］は前記室内空間の設定気温である。）

請求項３においては、請求項１、または請求項２に記載の加工装置による被加工物の加工方法であって、前記測定工程においては、前記筒状部の内径寸法の測定誤差のうち、前記被加工物の熱膨張を原因とする誤差の許容値が予め設定され、前記制限時間は、加工工程が終了してからの経過時間と、ボーリング加工によって実際に形成された前記被加工物の筒状部の内径寸法である加工内径寸法との関係より、前記加工工程終了時点からの内径寸法の変化量が前記許容値と等しくなる時点での、前記加工工程終了からの経過時間に設定されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明における加工装置による被加工物の加工方法によれば、被加工物の筒状部の内周面を加工する加工装置による被加工物の加工方法であって、様々な温度変化による影響を受けることなく、チップの刃先を予め設定された位置に正確に固定保持する段取り作業を実施することができる。

本発明の一実施例に係る加工装置の全体的な構成を示した概略断面側面図。 段取り作業における各工程の全体的な流れを示した工程図。 セッティング工程において、ツールプリセッターの状態を示した図であり、（ａ）はマスターゲージを用いてツールプリセッターの初期設定を行う際の状態を示した概略側面図であり、（ｂ）はツールプリセッターを用いて刃具のチップ位置の調整を行う際の状態を示した概略側面図。 取付工程において、クーラントタンク内のクーラント液に刃具を沈水させた状態を示した概略図。 加工工程において、刃具によって被加工物を加工する際の状態を示した概略断面側面図。 測定工程において、ゲージを用いて被加工物の形成穴寸法を測定する際の状態を示した概略断面側面図。 経過時間に伴う被加工物の温度の変化度合いを示した線図。 経過時間に伴う被加工物の加工内径寸法の変化度合いを示した線図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

［加工装置１］
先ず、本発明の「加工装置による被加工物の加工方法」を具現化する加工装置１の全体的な構成について、図１を用いて説明する。
なお、便宜上、図１における矢印Ａの方向は前方を示すものとして、また図面上の上下方向は加工装置１の上下方向を示すものとして各々規定し、以下の説明を行う。

加工装置１は、例えば自動車用エンジンにおけるシリンダのボア内周面などのような、被加工物５０に形成される筒状部５０ａの内周面５０ｂに、ボーリング加工を行うための装置である。

加工装置１は機械室２を有しており、該機械室２の内部には、刃具３や主軸４や送り台５やクーラントノズル６・６・・・などが配設される。
具体的には、機械室２の室内には、主軸４、刃具３、送り台５が後方から前方（図１における矢印Ａの方向。以下同じ。）に向かって各々順に配設されている。また、前記刃具３の周囲には、複数のクーラントノズル６・６・・・（図１においては、断面図であるため二個のみ記載）が、正面視において放射状に配設されており、前記クーラントノズル６・６・・・から刃具３による加工部位に対してクーラント液を供給可能に構成している。

そして、刃具３と送り台５との間には被加工物５０が配設され、刃具３に対して被加工物５０を相対的に前後方向（近接離間方向）に移動させることで、被加工物５０にボーリング加工が行われるようになっている。

なお、加工装置１の構成については、本実施例に限定されるものではなく、例えば、機械室２の室内において、これら主軸４、刃具３、送り台５などが、上方から下方に向かって各々順に配設されるような構成であってもよい。

次に、刃具３について説明する。
刃具３は、被加工物５０の筒状部５０ａの内部（以下、「内周部５０ｃ」と記す）に直接挿入され、内周面５０ｂにボーリング加工を行うための部位である。
刃具３は、市販の切削刃であるチップ３１や、該チップ３１を保持するホルダー部３２や、該ホルダー部３２に連設され主軸４との接続部となる着脱手段３３などにより構成される。

ホルダー部３２は、例えばブロック状の部材にて構成されており、着脱手段３３を介して前記主軸４に着脱可能に装着されている。ホルダー部３２は、該主軸４により回転駆動されるものであり、その被加工物５０側端部における外周縁部にチップ３１が取付けられている。

チップ３１は、取付け手段３４を介してホルダー部３２に取付けられている。前記取付け手段３４は、チップ３１を固定保持するための、所謂市販のチップホルダーからなり、チップ３１の刃先の、ホルダー部３２の回転半径方向位置が、前記取付け手段３４によって、マイクロメートル（μｍ）単位にて自由に調節可能となっている。

このような構成からなる刃具３は、機械室２の室内中央部に配設されており、前記チップ３１は、ホルダー部３２の外周面より外方向へ刃先が突出するようにして、取付け手段３４に取付けられている。
なお、本実施例においては、ホルダー部３２の一箇所にのみ取付け手段３４を設けているが、複数箇所に取付け手段３４・３４・・・を設けることも可能である。

次に、主軸４について説明する。
主軸４は刃具３を保持するとともに、該刃具３を回転駆動させるための部位であり、機械室２の室内後部において、軸心を前後方向に向けて配設されている。

主軸４の前端部（刃具３側の端部）には挿入穴部４ａが形成されており、該挿入穴部４ａに刃具３の着脱手段３３を着脱可能に挿嵌することで、刃具３と主軸４とが一体的に回転可能に接続されている。

また、主軸４の後端部（刃具３と対向する側の端部）には、減速機などの動力伝達装置を介してモータなどの駆動装置が連結されており、前記駆動装置により主軸４が回転駆動される。
つまり、主軸４が回転駆動されることで、刃具３のチップ３１が主軸４を中心として回転駆動されることとなる。

次に、送り台５について説明する。
送り台５は被加工物５０の加工姿勢を保持するとともに、加工装置１によってボーリング加工を行う際に、被加工物５０を刃具３に対して相対的に前後方向（近接離間方向）へ移動させるための部位である。

送り台５は、鏡面状に仕上げられた平面部５ａを有し、該平面部５ａを後方側（刃具３側）に向けるとともに、該平面部５ａが前後方向に対して直交する姿勢で、機械室２の室内前部に配置されている。

そして、平面部５ａには複数の保持具５１・５１・・・（図１においては、断面図であるため二個のみ記載）が固設され、これらの保持具５１・５１・・・により、被加工物５０が送り台５に固定保持されている。
即ち、被加工物５０は、その一面を前記平面部５ａに当接させるとともに、筒状部５０ａの軸心を前後方向に向けた姿勢で送り台５に固定保持されている。

送り台５には、該送り台５を前後方向に移動させる移動機構が備えられており、主軸４により刃具３が回転駆動されている状態で、被加工物５０を固定保持した送り台５を、前記移動機構により前方から後方へ向かって移動することで、チップ３１の刃先により被加工物５０の筒状部５０ａの内周面５０ｂに対するボーリング加工が施される。

次に、クーラントノズル６について説明する。
クーラントノズル６は、加工装置１によって被加工物５０のボーリング加工を行う際に、被加工物５０や刃具３に対して、クーラント液を供給するための部位である。
ここで、クーラント液とは、被加工物５０の被加工面（即ち、筒状部５０ａの内周面５０ｂ）や刃具３に対して、加工時に発生する摩擦熱を取り除き、該摩擦熱によって上昇した温度を、常温付近にまで冷却するための液体を意味する。

クーラントノズル６・６・・・は、機械室２の室内中央部において複数個備えられ、クーラント液が放出されるノズル口６ａ・６ａ・・・を刃具３の前端部（被加工物５０側の端部）に向けつつ、刃具３の周囲に正面視放射状に配設される。

以上のような構成からなる加工装置１によって、被加工物５０の筒状部５０ａの内周面５０ｂに、ボーリング加工が行われる。
なお、本実施例における被加工物５０は、加工装置１に投入される以前に、既に筒状部５０ａの内周面５０ｂが形成されており、加工装置１によるボーリング加工は、内周面５０ｂの表面粗さを整える仕上げ加工を行うことを、主な目的としている。

しかし、本発明の「加工装置による被加工物の加工方法」を具現化する加工装置は、本実施例における加工装置１に限定されるものではない。
即ち、被加工物５０に対して、内径部を形成するボーリング加工を行う装置であれば、仕上げ加工を目的とするものに限定されず、単に荒削りを目的とするものであってもよい。

［加工方法］
次に、本発明の「加工装置による被加工物の加工方法」を具現化する、加工装置１による被加工物５０の加工方法について、図２乃至図８を用いて説明する。
なお、便宜上、図３、図５における矢印Ａの方向は前方を示すものとして、また図３上の上下方向はツールプリセッターの上下方向を、図５の上下方向は加工装置１の上下方向を、それぞれ示すものとして規定し、以下の説明を行う。

加工装置１によって、被加工物５０の筒状部５０ａの内周面５０ｂにボーリング加工を行うには、先ず、被加工物５０の「設定内径寸法」（予め設定された、加工目標となるボーリング加工後の前記筒状部５０ａの内径寸法。以下同じ。）に従って、チップ３１（図１を参照）の取付け姿勢を調整する段取り作業１００（図２を参照）が行われる。

そして、前記段取り作業１００の終了後、加工装置１には複数の被加工物５０・５０・・・が順次投入され、前記加工装置１はこれらの被加工物５０・５０・・・に対して投入順に、ボーリング加工を行うのである。

前記段取り作業１００は、被加工物５０の「設定内径寸法」が変更された場合、および刃先の摩耗したチップ３１を新たなチップ３１に交換する場合や、不測の事態によって加工装置１に障害が加わった場合などの、チップ３１の取付け姿勢に変更が生じた場合に、複数の被加工物５０・５０・・・を加工装置１に連続して投入する前に、常に実施される。

図２において、段取り作業１００は、主にセッティング工程（ステップＳ１０１）や取付工程（ステップＳ１０２）や加工工程（ステップＳ１０３）や測定工程（ステップＳ１０４）などから構成され、これら各工程（ステップＳ１０１・Ｓ１０２・Ｓ１０３・Ｓ１０４）を順次行うことで、チップ３１は、被加工物５０の「設定内径寸法」に従った取付け姿勢に調整される。

先ず初めに、セッティング工程（ステップＳ１０１）について説明する。
セッティング工程（ステップＳ１０１）は、ホルダー部３２にチップ３１を取付けるとともに（図１を参照）、該チップ３１の刃先の位置が予め設定された所定の位置となるように、該チップ３１の取付け姿勢を調整するための工程である。

セッティング工程（ステップＳ１０１）は、マスター合せ工程（ステップＳ１０１ａ）と、該マスター合せ工程（ステップＳ１０１ａ）の終了後に行われる刃具径測定工程（ステップＳ１０１ｂ）とにより構成される。

図３（ａ）に示すように、マスター合せ工程（ステップＳ１０１ａ）は、ツールプリセッター６１の初期設定を行うための工程である。
ここで、ツールプリセッター６１は、刃具３におけるチップ３１の刃先の位置を測定するための刃具径測定装置であり、マイクロメートル（μｍ）単位での測定を可能とする装置である。

ツールプリセッター６１は、略直方体形状の基体６２を有し、該基体６２の上面部には、後方から前方（図３（ａ）における矢印Ａの方向。以下同じ。）に向かって、移動フレーム６３と回転軸部６４とが順に配設される。

移動フレーム６３は、基体６２の上面部に立設されるとともに、前後方向に移動可能に設けられる。
また、移動フレーム６３の上部には、前方に向かって延出する支持部材６５が固設され、該支持部材６５の延出端部には、ダイヤルゲージなどからなる既知の測定手段６６が、測定子６６ａを前方に向けて固定保持される。

一方、回転軸部６４は、軸心を上下方向（移動フレーム６３の移動方向に対する直交方向）に向けつつ、その上端部が基体６２の上面部より突出した状態で、該基体６２に軸支される。
また、回転軸部６４の上端部には、穴部６４ａが、該回転軸部６４と同軸上に形成されるとともに、該回転軸部６４の下端部には、図示せぬ駆動部が備えられ、該駆動部によって、回転軸部６４は、軸心を中心にして回転される。

そして、ツールプリセッター６１には、図示せぬ制御装置が備えられ、該制御装置によって、これらの移動フレーム６３や回転軸部６４などが動作され、ツールプリセッター６１全体の運転が制御される。

即ち、前記制御装置は、タッチパネルなどからなる入力部や、ＣＰＵからなる演算処理部や、ＲＡＭやＲＯＭなどからなる記憶部などを備えている。
前記記憶部には、これらの移動フレーム６３や回転軸部６４などの動作に関する実行プログラムなどが格納されるとともに、前記入力手段を介して入力される電気信号が、前記演算処理部の命令によって一時的に保存される。

そして、前記入力手段を介して、ツールプリセッター６１の運転に関する指令が入力されると、演算処理部は、前記記憶部より実行プログラムを読み出して演算処理を実行し、演算された演算結果に基づいて、これらの移動フレーム６３や回転軸部６４に出力信号を送信することで、ツールプリセッター６１全体の運転が制御される。
そして、ツールプリセッター６１によって測定された測定値は、基体６２に設けられるインジケーター６２ａによって表示される。

このような構成からなるツールプリセッター６１の初期設定は、マスターゲージ６７を用いて行われる。
即ち、マスターゲージ６７は、断面の半径寸法がマイクロメートル（μｍ）単位の寸法公差の範囲内に収まるように正確に形成された円柱状の本体部６７ａと、該本体部６７ａの一方の端部において、該本体部６７ａと同軸上、且つ軸心方向に延出して設けられる支持部６７ｂとを有して形成される。
なお、前記支持部６７ｂは、刃具３の着脱手段３３と同形状に形成される。

そして、マスターゲージ６７は、支持部６７ｂを下方に向けつつ、該支持部６７ｂを回転軸部６４の穴部６４ａに挿嵌することで、回転軸部６４の上端部において、該回転軸部６４と同軸上に立設される。

マスターゲージ６７が回転軸部６４に立設されると、移動フレーム６３は前方へと移動する。すると、測定手段６６は、支持部材６５を介して移動フレーム６３に追従し、前方（マスターゲージ６７に対する近接方向）へと移動する。

その後、測定手段６６の測定子６６ａが、マスターゲージ６７の外周面に当接され、該測定手段６６の測定値が「０」となった位置にて移動フレーム６３は停止する。
即ち、測定手段６６であるダイヤルゲージは、予め、プラス側の測定値を表示すようになっており、移動フレーム６３の前方への移動により、測定子６６ａがマスターゲージ６７の外周面に当接される。
その後さらに、移動フレーム６３が前方へと移動し、測定子６６ａが後方へと押し込まれることで、測定手段６６による測定値の表示は徐々に減少し、測定手段６６の測定値が「０」となった位置にて移動フレーム６３は停止するのである。

そして、このような移動フレーム６３の停止位置にて、インジケーター６２ａが、マスターゲージ６７の断面の半径寸法を表示するように、前述した入力手段を介して、制御装置の記憶部に、移動フレーム６３の停止位置が記憶されることで、該ツールプリセッター６１の初期設定は終了する。

ツールプリセッター６１の初期設定が終了すると、移動フレーム６３は、後方へと移動する。
その後、回転軸部６４よりマスターゲージ６７は抜脱され、マスター合せ工程（ステップＳ１０１ａ）が終了する。

マスター合せ工程（ステップＳ１０１ａ）が終了すれば、続いて刃具径測定工程（ステップＳ１０１ｂ）が行われる。
図３（ｂ）に示すように、刃具径測定工程（ステップＳ１０１ｂ）は、測定手段６６によってチップ３１の刃先の位置を測定しながら、該チップ３１の取付け姿勢を、被加工物５０の「設定内径寸法」に従って調整するための工程である。

刃具径測定工程（ステップＳ１０１ｂ）では、先ず、チップ３１の取付けられていないホルダー部３２の着脱手段３３が、回転軸部６４の穴部６４ａに挿嵌される。これにより、回転軸部６４の上端部において、前記ホルダー部３２は、該回転軸部６４と同軸上に立設される。

ホルダー部３２が回転軸部６４に立設されると、チップ３１は取付け手段３４を介して、ホルダー部３２に仮の状態で取付けられる（チップ３１が、被加工物５０の加工条件を考慮していない取付姿勢で取付けられる。以下同じ。）。
なお、チップ３１は、ホルダー部３２が回転軸部６４の上端部に立設される以前に、該ホルダー部３２に予め仮の状態によって取付けておいてもよい。

その後、図示せぬ駆動部によって回転軸部６４が回転駆動し、ホルダー部３２は、チップ３１が後方（移動フレーム６３側の方向。以下同じ。）に位置する状態となるまで回転される。
そして、チップ３１が後方に位置する状態になるまでホルダー部３２が回転されると、回転軸部６４は停止する。

回転軸部６４が停止すると、移動フレーム６３は前方へと移動する。すると、測定手段６６は、支持部材６５を介して移動フレーム６３に追従し、前方（マスターゲージ６７に対する近接方向）へと移動する。

その後、測定手段６６の測定子６６ａが、チップ３１の刃先に当接され、該測定手段６６の測定値が「０」となった位置にて移動フレーム６３は停止する。

そして、このような移動フレーム６３の停止位置にて、インジケーター６２ａの表示を確認し、該表示と、被加工物５０の「設定内径寸法」に基づき予め設定された「刃具径寸法」の半径寸法（図３（ｂ）における寸法値：φＸ／２）との寸法誤差を把握する。
なお、「刃具径寸法」とは、着脱手段３３の軸心（即ち、主軸４の軸心）を中心にして刃具３を回転させたときに、チップ３１の刃先が描く回転軌跡の直径寸法を意味する。

その後、前記寸法誤差に基づいて、チップ３１の取付け姿勢は微調整される。
具体的には、チップ３１の刃先を測定手段６６の測定子６６ａに当接させつつ、該測定手段６６によって該刃先の位置を測定しながら、前記寸法誤差をなくすようにチップ３１の取付け姿勢を微調整する。
例えば、前記寸法誤差が＋ａ［μｍ］である場合には、測定手段６６の測定値が−ａ［μｍ］となるように、チップ３１の刃先を微調整する。また、前記寸法誤差が−ａ［μｍ］である場合には、測定手段６６の測定値が＋ａ［μｍ］となるように、チップ３１の刃先を微調整するのである。

このようにして、チップ３１の刃先の位置に関する微調整が終了すると、移動フレーム６３は、一旦後方へと移動する。
その後、移動フレーム６３は、再び前方へと移動し、測定手段６６の測定子６６ａが、チップ３１の刃先に当接され、該測定手段６６の測定値が「０」となった位置にて移動フレーム６３は停止する。

そして、このような移動フレーム６３の停止位置にて、インジケーター６２ａの表示を再び確認し、該表示が、前記「刃具径寸法」の半径寸法と同等になれば、チップ３１のホルダー部３２への取付け作業は終了する。
一方、該表示と、前記「刃具径寸法」の半径寸法との寸法誤差が依然生じるする場合は、前述した手法により、チップ３１の取付け姿勢の微調整が繰り返される。

そして、チップ３１のホルダー部３２への取付け作業が終了すると、移動フレーム６３は、後方へと移動する。
その後、回転軸部６４よりホルダー部３２は抜脱され、刃具径測定工程（ステップＳ１０１ｂ）は終了する。

ところで、セッティング工程（ステップＳ１０１）を行う際にツールプリセッター６１の周囲の温度（気温）が変化すれば、刃具３のホルダー部３２は、熱膨張の影響を受けて僅かに形態を変化させる。
即ち、図３（ｂ）において、ホルダー部３２の長手方向の寸法（図３（ｂ）における寸法Ｙ）は、周囲の温度（気温）が上昇すると、ホルダー部３２の線膨張係数に応じて伸長する一方、周囲の温度（気温）が下降すると、ホルダー部３２の線膨張係数に応じて縮小する。

その結果、「刃具径寸法」は、ツールプリセッター６１を用いてマイクロメートル（μｍ）単位の寸法公差によって、厳密に管理されているものの、セッティング工程（ステップＳ１０１）を行う際の気温の温度差によって、バラツキを生じることとなる。

このようなことから、本実施例におけるセッティング工程（ステップＳ１０１）においては、例えばツールプリセッター６１を恒温室内に設置する等して、セッティング工程（ステップＳ１０１）を行う作業場の温度が一年を通じて常に一定の温度に保たれるように、厳密に管理することとしている。

その結果、ツールプリセッター６１の周囲の温度（気温）は一定に保たれ、ホルダー部３２の熱膨張の影響が回避されることから、「刃具径寸法」は、バラツキを生じることなく一年を通じて常に一定の寸法公差の範囲内に収まるように、ツールプリセッター６１を用いて厳密に管理されることとなるのである。

一方、刃具３のホルダー部３２の材質と、被加工物５０の材質とがそれぞれ異なる場合（線膨張係数が異なる材質である場合）には、前述のように、ツールプリセッター６１の周囲の温度（気温）を厳密に管理していても、後述する加工工程（ステップＳ１０３）によって被加工物５０に施される「加工内径寸法」（ボーリング加工によって実際に形成された筒状部５０ａの内径寸法。以下同じ。）が、被加工物５０の「設定内径寸法」の寸法公差の範囲より外れることがある。

即ち、これらホルダー部３２および被加工物５０において、互いに材質が異なれば各線膨張係数は異なることから、加工工程（ステップＳ１０３）にてクーラント液を浴びつつボーリング加工が施されると、該クーラント液の温度によるホルダー部３２および被加工物５０の熱膨張による影響は互いに異なることとなる。
つまり、クーラント液の温度の影響によるホルダー部３２の収縮率と、被加工物５０の収縮率とは互いに異なることから、ツールプリセッター６１を用いて「刃具径寸法」を厳密に調整しても、被加工物５０の「加工内径寸法」が、「設定内径寸法」の寸法公差の範囲より外れることになるのである。

このようなことから、本実施例におけるツールプリセッター６１においては、セッティング工程（ステップＳ１０１）によってチップ３１の刃先の位置を調整する際、これらホルダー部３２、および被加工物５０の材質が異なる場合は、前記刃先の位置の測定値に「補正」を加えて、インジケーター６２ａに表示することとしている。

ここで、前記「補正」に関する算出式（以下、「補正算出式」と記す。）は、次の式（数式１）によって与えられる。

φＸ＝φ｛Ｄｈ−（Ｄｈ／１００）×αｈ×（Ｔｃ−Ｔｓ）＋（Ｄｈ／１００）×αｗ×（Ｔｃ−Ｔｓ）｝・・・（数式１）

なお、φＸ［ｍｍ］は、刃具３に対して予め設定された「刃具径寸法」（図３（ｂ）を参照）を示し、φＤｈ［ｍｍ］は、被加工物５０の筒状部５０ａに対して予め設定された「設定内径寸法」を示し、αｈ［ｍｍ／（１００ｍｍ・℃）］はホルダー部３２の線膨張係数を示し、αｗ［ｍｍ／（１００ｍｍ・℃）］は被加工物５０の線膨張係数を示し、Ｔｃ［℃］はクーラント液の設定温度を示し、Ｔｓ［℃］はツールプリセッター６１の周囲の設定気温を示す。

このような「補正算出式」により補正された寸法値を用いて、チップ３１の刃先の位置を調整することで、本実施例におけるセッティング工程（ステップＳ１０１）では、刃具３のホルダー部３２の材質と、被加工物５０の材質とがそれぞれ異なる場合においても、該被加工物５０の「加工内径寸法」が、「設定内径寸法」の寸法公差の範囲内に確実に収まるように、前記チップ３１の刃先の位置を調整することを可能としているのである。

次に、取付工程（ステップＳ１０２）について説明する。
取付工程（ステップＳ１０２）は、セッティング工程（ステップＳ１０１）の終了後、チップ３１が取付けられた刃具３の温度を、クーラント液の温度になじませた後に、該刃具３を加工装置１の主軸４（図１を参照）に取付けるための工程である。

取付工程（ステップＳ１０２）は、刃具温調工程（ステップＳ１０２ａ）と、該刃具温調工程（ステップＳ１０２ａ）の終了後に行われる刃具取付工程（ステップＳ１０２ｂ）とにより構成される。

図４に示すように、刃具温調工程（ステップＳ１０２ａ）は、クーラント液の温度に比べて高い（あるいは、低い）温度となっている周囲の温度（気温）になじんだ刃具３の温度を、クーラント液５２の温度になじませるための工程である。
即ち、本実施例における段取り作業１００（図２を参照）においては、クーラント液５２が貯溜されるクーラントタンク５３が、加工装置１に対して別途用意されている。

そして、セッティング工程（ステップＳ１０１）が終了した刃具３は、刃具温調工程（ステップＳ１０２ａ）において、前記クーラントタンク５３内に一旦沈水され、予め設定された時間の経過後、前記クーラントタンク５３内より取出される。
つまり、刃具３を予め定められた一定時間だけクーラント液５２に浸漬することで、刃具３の温度は該クーラント液５２の温度にまで降温（あるいは、昇温）される。

そして、クーラント液５２によって、十分に降温（あるいは、昇温）された刃具３が、クーラントタンク５３内より取出されることで、刃具温調工程（ステップＳ１０２ａ）は終了する。
なお、クーラントタンク５３内に貯溜されるクーラント液５２の温度は、クーラントノズル６・６・・・から供給されるクーラント液５２の温度と同じ温度に調製されている。

刃具温調工程（ステップＳ１０２ａ）が終了すれば、刃具取付工程（ステップＳ１０２ｂ）が行われる。
刃具取付工程（ステップＳ１０２ｂ）は、加工装置１の主軸４に、刃具３を実際に取付けるための工程である。

なお、主軸４に刃具３を取付ける際は、前述の刃具温調工程（ステップＳ１０２ａ）によって降温（あるいは、昇温）された刃具３の温度が、周囲の温度（気温）になじんで上昇する前に取付作業が終了するように、一定の時間内にて行われる。
そして、主軸４の前端部において、刃具３が所定の姿勢にて取付けられることで、刃具取付工程（ステップＳ１０２ｂ）は終了する。

このように、本実施例における取付工程（ステップＳ１０２）においては、先ず刃具温調工程（ステップＳ１０２ａ）によって、刃具３の温度をクーラント液の温度にまで降温（あるいは、昇温）し、その後、刃具取付工程（ステップＳ１０２ｂ）によって、該刃具３を主軸４に取付けることとしている。

その結果、主軸４に取付けられた刃具３の温度は、加工装置１に投入される以前の工程において、既に大量のクーラント液を浴びせられつつ、該クーラント液の温度にまで降温（あるいは、昇温）された被加工物５０の温度と同程度となることから、これら刃具３と被加工物５０との温度差による熱膨張の影響が回避される。

従って、主軸４に取付けられた刃具３において、チップ３１の刃先の位置は、被加工物５０の「加工内径寸法」が、「設定内径寸法」の寸法公差の範囲内に確実に収まるように、保持されるのである。

次に、加工工程（ステップＳ１０３）について説明する。
加工工程（ステップＳ１０３）は、取付工程（ステップＳ１０２）の終了後、刃具３のチップ３１によって、被加工物５０の筒状部５０ａの内周面５０ｂに、ボーリング加工を行うための工程である。

図５に示すように、加工工程（ステップＳ１０３）は、先ず、主軸４の回転駆動によって、刃具３のチップ３１が該主軸４の軸心を中心にして回転され、その後、被加工物５０を保持する送り台５が、後方（刃具３側の方向）に向かって移動することによって行われる。

ここで、主軸４の回転駆動が開始すると、クーラントノズル６のノズル口６ａより、クーラント液５４の放出が開始され、放出されたクーラント液５４は、常にチップ３１の周囲に降り注ぐようになっている。
つまり、加工工程（ステップＳ１０３）においては、ボーリング加工が施される箇所、即ち被加工物５０の筒状部５０ａの内周面５０ｂと、刃具３のチップ３１と、該チップ３１の周囲とに、常にクーラント液５４が浴びせられるようになっている。

よって、前述のとおり、取付工程（ステップＳ１０２）によってクーラント液の温度にまで予め降温（あるいは、昇温）された刃具３の温度、および加工装置１に投入される以前の工程において、既にクーラント液の温度にまで降温（あるいは、昇温）された被加工物５０の温度は、加工工程（ステップＳ１０３）が終了する間、継続して維持されることとなる。

従って、これら刃具３と被加工物５０との温度差による熱膨張の影響が回避され、主軸４に取付けられた刃具３において、チップ３１の刃先の位置は、被加工物５０の「加工内径寸法」が、「設定内径寸法」の寸法公差の範囲内に確実に収まるように、保持されるのである。

次に測定工程（ステップＳ１０４）について説明する。
測定工程（ステップＳ１０４）は、加工工程（ステップＳ１０３）の終了後、被加工物５０の「加工内径寸法」が、「設定内径寸法」の寸法公差の範囲内に収まっているかどうかを検査するための工程である。

ここで、図６に示すように、被加工物５０の「加工内径寸法」は、測定ゲージ５５によって測定される。
測定ゲージ５５は、既知の電気マイクロメータであって、主に、被加工物５０の「加工内径寸法」を測定する寸法測定器５６や、被加工物５０の温度を測定する温度測定器５７や、これらの両測定器５６・５７などの動作を制御する制御装置５８などにより構成される。

制御装置５８には、図示しないが、ＣＰＵからなる演算処理部や、ＲＡＭやＲＯＭなどからなる記憶部などが内装される。
前記記憶部には、これら寸法測定器５６や温度測定器５７などの動作に関する実行プログラムが格納されるとともに、これら両測定器５６・５７によって測定された測定値が、前記演算処理部の命令によって一時的に保存される。
一方、前記演算処理部は前記記憶部より必要な情報を読み出して演算処理を実行し、その際の演算結果は再び前記記憶部に保存される。

前記実行プログラムには、予め設定された基準温度（例えば、本実施例においては２０℃に設定）と、温度測定器５７によって測定された測定値（以下、「測定温度」と記す）との温度差に基づいて、熱膨張の影響による被加工物５０の伸縮量を演算し、寸法測定器５６によって測定された測定値（以下、「測定寸法」と記す）に、前記演算結果を加減算する「温度補正プログラム」が設けられている。
つまり、寸法測定器５６によって測定された測定寸法は、「温度補正プログラム」によって補正され、常に基準温度にて測定された場合の測定寸法に換算されるのである。

測定工程（ステップＳ１０４）は、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）と、該温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）の終了後に行われる内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）とにより構成される。

温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）は、被加工物５０の温度を測定する工程であり、加工工程（ステップＳ１０３）が終了し、機械室２より取出された被加工物５０の表面部に、温度測定器５７を接触させることで、被加工物５０の温度が測定される。

温度測定器５７によって測定された測定温度は、電気信号に変換されて制御装置５８に送信される。
そして、前記電気信号を受信した制御装置５８が、前記電気信号による情報（測定温度）を前記記憶部に一旦格納することで、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）は終了する。

温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）が終了すると、内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）が行われる。
内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）は、被加工物５０の「加工内径寸法」を測定する工程であり、被加工物５０の筒状部５０ａの内周部５０ｃ内に、寸法測定器５６を挿入することで、被加工物５０の「加工内径寸法」が測定される。

寸法測定器５６によって測定された測定寸法は、電気信号に変換されて制御装置５８に送信される。
前記電気信号を受信した制御装置５８は、前記記憶部に一旦格納された測定温度を前記演算処理部に読み出すとともに、前記演算処理部によって測定寸法に対する「温度補正プログラム」が実行される。
そして、前記演算処理部による演算結果が、制御装置５８に備えられるインジケーター５８ａに表示されることで、内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）は終了するのである。

ところで、このような「温度補正プログラム」を有する測定ゲージ５５を用いて、被加工物５０の「加工内径寸法」を測定する場合、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）の終了から内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）の開始までにかかる時間によっては、「測定寸法」として制御装置５８のインジケーター５８ａに表示される値と、実際の「加工内径寸法」との間に大きな誤差を生じることがある。

そこで、本発明者らは、測定ゲージ５５の測定精度を向上させるべく鋭意研究を行った結果、このような誤差を生じる要因の一つとして、加工工程（ステップＳ１０３）終了後の被加工物５０の温度変化が挙げられることをつきとめた。

即ち、図７に示すように、縦軸に温度（単位［℃］）を表し、横軸に経過時間（単位［ｍｉｎ］）を表すこととして、被加工物５０の温度（以下、「ワーク温度」と記す）と、該被加工物５０の周囲における気温（以下、「外気温度」と記す）とに関する両者の関係を曲線によってそれぞれ表すと、「外気温度」については、経過時間に伴って多少の温度変化（略１℃の温度差）を生じるものの略一定であるのに対し、「ワーク温度」については、加工工程（ステップＳ１０３）の終了直後（図７における経過時間０［ｍｉｎ］）より急激に下降し、経過時間が約２０［ｍｉｎ］に到達した後は、上昇に転じることが分かった。

そして、このような温度変化が生じれば、熱膨張の影響を受けて被加工物５０の「加工内径寸法」は伸縮する。
即ち、図８に示すように、縦軸に被加工物５０の「加工内径寸法」（単位［μｍ］）を表し、横軸に加工工程（ステップＳ１０３）が終了してからの経過時間（単位［ｍｉｎ］）を表すこととして、これら経過時間と「加工内径寸法」とに関する両者の関係を曲線によって表すと、前記「加工内径寸法」は、加工工程（ステップＳ１０３）の終了直後（図８における経過時間０［ｍｉｎ］）より急激に縮小し、経過時間が約２０［ｍｉｎ］に到達した後は、伸長に転じることが分かった。

なお、前記「ワーク温度」に関して、このような温度変化が生じるのは、次の理由によるものと考えられる。
即ち、加工工程（ステップＳ１０３）の終了直後における被加工物５０の表面には、未だ蒸発しきれていないクーラント液が多量に付着している。

そして、前記クーラント液は、時間の経過とともに蒸発していくが、この際、蒸発するクーラント液が、被加工物５０内に残留する熱を奪い取るため、「ワーク温度」は急激に下降するものと考えられる。

一方、被加工物５０の表面に付着するクーラント液において、経過時間が２０［ｍｉｎ］となる頃には、該クーラント液の蒸発に伴って奪われる熱が、「外気温度」から受ける熱に比べて少なくなるため、その後は、「外気温度」に近付くように、「ワーク温度」は上昇すると考えられる。

このような「ワーク温度」の変化に伴う熱膨張の影響により、被加工物５０の実際の「加工内径寸法」は経過時間によって異なる値を示すため、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）の終了から内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）の開始までにかかる時間によっては、「測定寸法」として制御装置５８のインジケーター５８ａに表示される値と、実際の「加工内径寸法」との間に大きな誤差が生じることとなる。

即ち、測定工程（ステップＳ１０４）においては、加工工程（ステップＳ１０３）の終了直後に、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）が行われるところ、内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）が開始されるまでにかかる時間が長ければ、それだけ「ワーク温度」が低下する割合も大きくなる。
つまり、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）によって測定された、被加工物５０の測定温度に比べて、内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）を行う際の被加工物５０の温度が大幅に低いと、熱膨張の影響によって、被加工物５０は大きく縮小されることとなる。

その結果、制御装置５８においては、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）の際の被加工物５０ではなく、縮小された被加工物５０の「測定寸法」に対して、「温度補正プログラム」による補正がなされるため、インジケーター５８ａに表示される値は、実際の「加工内径寸法」に比べて、大きな誤差を含むこととなるのである。

そこで、本実施例における測定工程（ステップＳ１０４）においては、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）の終了から内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）の開始までにかかる時間に制限を設け、予め設定された時間（以下、「制限時間」と記す）内に測定工程（ステップＳ１０４）を終了することとしている。

なお、前記「制限時間」を促す具体的手段については、あらゆる手段が考えられるが、例えば、制御装置５８にブザーや回転灯などを設け、前記「制限時間」の経過によってこれらブザーや回転灯などを作動させることとしてもよい。

前記「制限時間」は、次に示す方法によって決定される。
先ず、測定工程（ステップＳ１０４）において、予め許容（設定）されている測定値の要求精度に基づいて、被加工物５０の「設定内径寸法」に対する測定誤差（Ｒ１）が設定される。

即ち、被加工物５０を測定する際において、各工程には予め固有の要求精度がそれぞれ設定されており、例えば、測定工程（ステップＳ１０４）における要求精度がｂ［％］であって、前記「設定内径寸法」の上の寸法許容差、および下の寸法許容差が、それぞれ+ｃ［μｍ］、および−ｃ［μｍ］によって与えられている場合、前記「設定内径寸法」に対する測定誤差（Ｒ１）は、次の式（数式２）によって与えられる。

Ｒ１＝（２×ｃ）×（ｂ／１００）・・・（数式２）

つまり、測定工程（ステップＳ１０４）において、（２×ｃ）［μｍ］からなる寸法公差を有する前記「設定内径寸法」を測定する場合には、寸法測定器５６によって測定される測定値の誤差範囲が、測定誤差（Ｒ１）以内に収められる必要がある。

ここで、前記測定誤差（Ｒ１）の内容としては、寸法測定器５６の構造上、繰り返し測定する際に発生する測定値のバラツキによるものや、被加工物５０の熱膨張量など外気温度の変化によるものが考えられる。

そこで、本実施例においては、前記測定誤差（Ｒ１）のうち、前記被加工物５０の熱膨張を原因とする誤差の許容値を、前記被加工物５０の「加工内径寸法」の測定誤差（Ｒ２）として算出し、該測定誤差（Ｒ２）に基づいて設定される制限時間（ｔ）によって、前記「加工内径寸法」を測定するタイミングを管理することで、寸法測定器５６によって測定される測定値の誤差範囲が、前記測定誤差（Ｒ１）以内に収められるようにしている。

即ち、例えば、寸法測定器５６の構造上、繰り返し測定する際に発生する測定値のバラツキによる測定誤差範囲がｄ［μｍ］である場合、前記「加工内径寸法」に対する測定誤差（Ｒ２）は、次の式（数式３）によって与えられる。

Ｒ２＝Ｒ１−ｄ
＝［（２×ｃ）×（ｂ／１００）］−ｄ・・・（数式３）

そして、前記「加工内径寸法」に対する測定誤差（Ｒ２）が算出されれば、加工工程（ステップＳ１０３）が終了してからの経過時間と、前記被加工物５０の「加工内径寸法」との関係より、前記加工工程（ステップＳ１０３）終了時点からの前記「加工内径寸法」の変化量が、前記「加工内径寸法」に対する測定誤差（Ｒ２）と等しくなる時点での、前記加工工程（ステップＳ１０３）終了からの経過時間をもって、制限時間（ｔ）が設定される。

即ち、図８に示される、これら経過時間と「加工内径寸法」との関係を表した曲線において、前記加工工程（ステップＳ１０３）の終了時点である経過時間０［ｍｉｎ］の加工内径寸法ｒ１［μｍ］に対して、前記「加工内径寸法」に対する測定誤差（Ｒ２）分だけ変化した内径寸法ｒ２［μｍ］を求め、該内径寸法ｒ２［μｍ］に対応する前記曲線上の点における経過時間（ｔ２）をもって、制限時間（ｔ）とするのである。

このような方法により決定される「制限時間（ｔ）」によって、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）の終了から内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）の開始までにかかる時間を制限することで、被加工物５０に対する熱膨張の影響を低減することが可能となり、測定ゲージ５５の測定精度を向上させることができるのである。

以上のように、本実施例における加工装置１の加工方法は、被加工物５０の筒状部５０ａの内周面５０ｂの加工を、加工部をクーラント液５４（５２）で冷却しながら行う加工装置１による被加工物５０の加工方法であって、前記加工装置１は、前記筒状部５０ａの内部に出入可能な刃具３と、該刃具３を保持しつつ、該刃具３を、前記筒状部５０ａの軸心を中心として回転させる主軸４と、を備え、前記刃具３は、前記主軸４に着脱可能に装着されるホルダー部３２と、該ホルダー部３２の先端縁部において、前記筒状部５０ａの内周面５０ｂに向かって刃先が突出するようにして取付けられるチップ３１と、を有し、前記加工装置１によって前記内周面５０ｂを加工する際は、前記チップ３１の取付け姿勢を調整する段取り作業１００が行われ、該段取り作業１００は、一定温度に保たれた室内空間にて前記チップ３１を前記ホルダー部３２に取付けるセッティング工程（ステップＳ１０１）と、該セッティング工程（ステップＳ１０１）の終了後、前記ホルダー部３２の温度をクーラントタンク５３内の前記クーラント液５２（５４）の温度に一致させ、その後、前記ホルダー部３２を前記主軸４に取付ける取付工程（ステップＳ１０２）と、該取付工程（ステップＳ１０２）の終了後、前記ホルダー部３２の温度を前記クーラント液５４（５２）の温度に一致させつつ、前記内周面５０ｂを加工する加工工程（ステップＳ１０３）と、該加工工程（ステップＳ１０３）の終了後、前記被加工物５０の温度を測定し、その後、予め設定された制限時間（ｔ）内に前記筒状部５０ａの内径寸法を測定し、前記測定した内径寸法より前記測定した温度に見合った前記被加工物５０の熱膨張量分を加減算して前記内径寸法の補正を行う測定工程（ステップＳ１０４）と、により構成されるものである。

このような構成を有することで、本実施例における加工装置１の加工方法によれば、被加工物５０の筒状部５０ａの内周面５０ｂを加工する加工装置１による被加工物５０の加工方法であって、様々な温度変化による影響を受けることなく、チップ３１の刃先を予め設定された位置に正確に固定保持する段取り作業１００を実施することが可能となる。

即ち、セッティング工程（ステップＳ１０１）においては、ツールプリセッター６１によってチップ３１の刃先の位置を測定する際、周囲の温度（気温）を一定に保つことができるため、熱膨張の影響によってホルダー部３２が伸縮し、前記刃先の位置を示す測定値がバラツキを生じることもない。
従って、チップの刃先の位置にバラツキが生じることもなく、チップ３１の刃先の位置を「設定内径寸法」に基づいて正確に固定保持することができるのである。

また、取付工程（ステップＳ１０２）や加工工程（ステップＳ１０３）においては、ホルダー部３２と被加工物５０との間における温度差がなくなり、熱膨張の影響による互いの伸縮量の差もなくなる。
従って、チップ３１の刃先に関する、被加工物５０との相対的な位置にズレが生じることもなく、チップ３１の刃先の位置を「設定内径寸法」に基づいて正確に固定保持することができるのである。

また、測定工程（ステップＳ１０４）においては、加工工程（ステップＳ１０３）の終了直後に被加工物５０の温度を測定し、該測定温度に基づいて、測定された筒状部５０ａの「加工内径寸法」を補正するようになっているところ、前記被加工物５０の温度を測定した後、制限時間内に即時に「加工内径寸法」を測定するため、該被加工物５０の温度変化はほとんどなく、熱膨張の影響による伸縮量も僅かになる。
従って、前記補正による誤差は小さくなり、被加工物５０の筒状部５０ａの内径寸法を正確に把握することが可能となり、チップ３１の刃先の位置を「設定内径寸法」に基づいて正確に固定保持することができるのである。

また、本実施例における加工装置１の加工方法は、前記被加工物５０と前記ホルダー部３２とが、互いに異なる部材により形成される場合、前記チップ３１は、前記ホルダー部３２の軸心と直交する平面上にて、該軸心と同軸上に配設され、且つ、次の数式１を満たすφＸ［ｍｍ］を直径寸法とする円周上に位置するように、前記ホルダー部３２に取付けられるものである。
（数式１）
φＸ＝φ｛Ｄｈ−（Ｄｈ／１００）×αｈ×（Ｔｃ−Ｔｓ）＋（Ｄｈ／１００）×αｗ×（Ｔｃ−Ｔｓ）｝・・・（数式１）
（但し、φＤｈ［ｍｍ］は前記被加工物５０の筒状部５０ａにおける狙いの内径寸法（即ち、「刃具径寸法」）、αｈ［ｍｍ／（１００ｍｍ・℃）］は前記ホルダー部３２の線膨張係数、αｗ［ｍｍ／（１００ｍｍ・℃）］は前記被加工物５０の線膨張係数、Ｔｃ［℃］は前記クーラント液５４（５２）の設定温度、Ｔｓ［℃］は前記室内空間の設定気温である。）

このような「補正算出式」により補正された寸法値を用いて、チップ３１の刃先の位置を調整することで、本実施例におけるセッティング工程（ステップＳ１０１）では、刃具３のホルダー部３２の材質と、被加工物５０の材質とがそれぞれ異なる場合においても、該被加工物５０の「加工内径寸法」が、「設定内径寸法」の寸法公差の範囲内に確実に収まるように、前記チップ３１の刃先の位置を調整することを可能としている。
従って、セッティング工程（ステップＳ１０１）を行う際の周囲の温度（気温）が異なり、且つ刃具３のホルダー部３２の材質と、被加工物５０の材質とがそれぞれ異なる場合においても、チップ３１の刃先の位置にバラツキが生じることなく、チップの刃先の位置を「設定内径寸法」に基づいて正確に固定保持することができるのである。

また、本実施例における加工装置１の加工方法において、前記測定工程（ステップＳ１０４）では、前記被加工物５０の「設定内径寸法」の測定誤差（Ｒ１）のうち、前記被加工物５０の熱膨張を原因とする誤差の許容値として、「加工内径寸法」の測定誤差（Ｒ２）が予め設定（算出）され、前記制限時間（ｔ）は、加工工程（ステップＳ１０３）が終了してからの経過時間と、前記被加工物５０の「加工内径寸法」との関係より、前記加工工程（ステップＳ１０３）終了時点からの前記「加工内径寸法」の変化量が前記許容値（「加工内径寸法」の測定誤差（Ｒ２））と等しくなる時点での、前記加工工程（ステップＳ１０３）終了からの経過時間（ｔ２）に設定されるものである。

このような方法により決定される「制限時間（ｔ）」によって、温度測定工程（ステップＳ１０４ａ）の終了から内径測定工程（ステップＳ１０４ｂ）の開始までにかかる時間を制限することで、被加工物５０に対する熱膨張の影響を低減することが可能となり、測定ゲージ５５の測定精度を向上させることができる。
従って、正確な被加工物５０の筒状部５０ａの「加工内径寸法」を把握することが可能となり、チップ３１の刃先の位置を「設定内径寸法」に基づいて正確に固定保持することができるのである。

１ 加工装置
３ 刃具
４ 主軸
３１ チップ
３２ ホルダー部
５０ 被加工物
５０ａ 筒状部
５０ｂ 内周面
５２ クーラント液
５３ クーラントタンク
５４ クーラント液
１００ 段取り作業
Ｓ１０１ セッティング工程
Ｓ１０２ 取付工程
Ｓ１０３ 加工工程
Ｓ１０４ 測定工程
ｔ 制限時間
ｔ２ 経過時間
Ｒ１ 測定誤差
Ｒ２ 測定誤差

Claims (3)

1. 被加工物の筒状部の内周面の加工を、加工部をクーラント液で冷却しながら行う加工装置による被加工物の加工方法であって、
   前記加工装置は、
   前記筒状部の内部に出入可能な刃具と、
   該刃具を保持しつつ、該刃具を、前記筒状部の軸心を中心として回転させる主軸と、
   を備え、
   前記刃具は、
   前記主軸に着脱可能に装着されるホルダー部と、
   該ホルダー部の先端縁部において、前記筒状部の内周面に向かって刃先が突出するようにして取付けられるチップと、
   を有し、
   前記加工装置によって前記内周面を加工する際は、前記チップの取付け姿勢を調整する段取り作業が行われ、
   該段取り作業は、
   一定温度に保たれた室内空間にて前記チップを前記ホルダー部に取付けるセッティング工程と、
   該セッティング工程の終了後、前記ホルダー部の温度を前記クーラント液の温度に一致させ、その後、前記ホルダー部を前記主軸に取付ける取付工程と、
   該取付工程の終了後、前記ホルダー部の温度を前記クーラント液の温度に一致させつつ、前記内周面を加工する加工工程と、
   該加工工程の終了後、前記被加工物の温度を測定し、その後、予め設定された制限時間内に前記筒状部の内径寸法を測定し、前記測定した内径寸法より前記測定した温度に見合った前記被加工物の熱膨張量分を加減算して前記内径寸法の補正を行う測定工程と、
   により構成される、
   ことを特徴とする加工装置による被加工物の加工方法。
2. 前記被加工物と前記ホルダー部とは、互いに異なる部材により形成され、
   前記チップは、
   前記ホルダー部の軸心と直交する平面上にて、該軸心と同軸上に配置され、且つ、次の数式１を満たすφＸ［ｍｍ］を直径寸法とする円周上に位置するように、前記ホルダー部に取付けられる、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の加工装置による被加工物の加工方法。
   （数式１）
   φＸ＝φ｛Ｄｈ−（Ｄｈ／１００）×αｈ×（Ｔｃ−Ｔｓ）＋（Ｄｈ／１００）×αｗ×（Ｔｃ−Ｔｓ）｝
   （但し、φＤｈ［ｍｍ］は前記被加工物の筒状部における狙いの内径寸法、αｈ［ｍｍ／（１００ｍｍ・℃）］は前記ホルダー部の線膨張係数、αｗ［ｍｍ／（１００ｍｍ・℃）］は前記被加工物の線膨張係数、Ｔｃ［℃］は前記クーラント液の設定温度、Ｔｓ［℃］は前記室内空間の設定気温である。）
3. 前記測定工程においては、
   前記筒状部の内径寸法の測定誤差のうち、前記被加工物の熱膨張を原因とする誤差の許容値が予め設定され、
   前記制限時間は、
   加工工程が終了してからの経過時間と、ボーリング加工によって実際に形成された前記被加工物の筒状部の内径寸法である加工内径寸法との関係より、
   前記加工工程終了時点からの内径寸法の変化量が前記許容値と等しくなる時点での、
   前記加工工程終了からの経過時間に設定される、
   ことを特徴とする、請求項１、または請求項２に記載の加工装置による被加工物の加工方法。
   

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