JP7135481B2 - 切削工具のクランプ構造、工作機械、及び切削工具のクランプ方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削工具のクランプ構造、工作機械、及び切削工具のクランプ方法に関する。

工作機械の１つである旋盤は、加工対象であるワークを回転軸に保持し、ワークを回転させながらバイト等の切削工具により切削加工等を行う。この旋盤では、線状（直線状）の切刃を有する切削工具を用いて、ワークの接線方向（回転軸と交差する方向）に切削工具を移動させることにより、ワークに対する切刃の切削点を移動させながらワークを切削する加工方法を採用している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の工作機械では、１つのクランプ部材を用いて、刃物台に設けられるホルダに切削工具を取り付けるクランプ構造が用いられている。

国際公開第２０１８／０１６２２６号公報

特許文献１に記載の工作機械では、１つのクランプ部材により切削工具を押さえるクランプ構造であるため、切削工具を強く押さえている部分が線状の切刃の方向において一箇所あるいはほぼ一箇所に集中する場合がある。切削工具によりワークを加工する際、切削工具にはワークに対する切削量を規定する方向とは反対方向に力を受けて切刃の位置が変位するが、上記のように、切削工具を強く押さえている部分が一箇所に集中すると、切刃における切削点の位置によって切削工具の変位が異なる場合がある。その結果、切刃の切削点を移動させながらワークを加工すると、切刃の位置によって切削工具の変位が大きく変化してしまい、ワークの加工精度が低下するといった課題がある。

本発明は、線状の切刃における切削点を移動させたときでも、切削工具の変位が大きく変化することを抑制し、ワークの加工精度を向上させることが可能な切削工具のクランプ構造、工作機械、及び切削工具のクランプ方法を提供することを目的とする。

本発明に第１の態様においては、回転するワークを切削する切削工具をホルダの壁部と複数のクランプ部材とで挟んで保持するクランプ構造が提供される。切削工具は、ワークの加工時に、ワークに対する切削点が移動する線状の切刃を有する。複数のクランプ部材は、切削工具の切刃に沿う方向における両端部分の近傍にそれぞれ当接するように配置される。複数のクランプ部材は、互いに独立して切削工具に当接しかつ切削工具をホルダの壁部に向けて押し付ける。本発明に第２の態様においては、回転するワークを切削する切削工具をホルダの壁部と複数のクランプ部材とで挟んで保持するクランプ構造が提供される。切削工具は、ワークの加工時に、ワークに対する切削点が移動する線状の切刃を有する。複数のクランプ部材は、それぞれボルトによりホルダに取り付けられる。複数のクランプ部材は、ボルトを締めることにより、ホルダ及びクランプ部材の一方又は双方に備えるテーパ面によって切削工具を押すように設けられる。複数のクランプ部材は、切削工具に当接する部分の切刃に沿う方向の幅が、ボルトが配置される部分の切刃に沿う方向の幅よりも小さい。複数のクランプ部材は、互いに独立して切削工具に当接しかつ切削工具をホルダの壁部に向けて押し付ける。

切刃のうちワークに対する切り始め側の端部に対応するクランプ部材は、他のクランプ部材よりボルトの締め付け力が大きくてよい。線状の切刃は、直線切刃であってよい。

本発明の第３の態様においては、工作機械が提供される。工作機械は、ワークを保持して回転する主軸を備える。工作機械は、ワークを切削する切削工具を保持するホルダを備える。工作機械は、切削工具とワークとを相対的に移動させる移動装置を備える。移動装置は、主軸の軸線に平行なＺ方向と、Ｚ方向に直交しかつワークに対する切削量を規定するＸ方向と、のいずれにも直交するＹ方向を少なくとも含む移動方向に、切削工具とワークとを相対的に移動させる。切削工具は、第１の態様、又は第２の態様の切削工具のクランプ構造により、切刃に沿う方向がＸ方向から見てＺ方向に対して傾いた状態でホルダに保持される。

本発明の第４の態様においては、回転するワークを切削する切削工具をホルダの壁部と複数のクランプ部材とで挟んで保持するクランプ方法が提供される。切削工具は、ワークの加工時に、ワークに対する切削点が移動する線状の切刃を有する。複数のクランプ部材は、切削工具の切刃に沿う方向における両端部分の近傍にそれぞれ当接するように配置される。クランプ方法は、クランプ部材が、互いに独立して切削工具に当接しかつ切削工具をホルダの壁部に向けて押し付けることを含む。本発明の第５の態様においては、回転するワークを切削する切削工具をホルダの壁部と複数のクランプ部材とで挟んで保持するクランプ方法が提供される。切削工具は、ワークの加工時に、ワークに対する切削点が移動する線状の切刃を有する。複数のクランプ部材は、それぞれボルトによりホルダに取り付けられる。複数のクランプ部材は、ボルトを締めることにより、ホルダ及びクランプ部材の一方又は双方に備えるテーパ面によって切削工具を押すように設けられる。複数のクランプ部材は、切削工具に当接する部分の切刃に沿う方向の幅が、ボルトが配置される部分の切刃に沿う方向の幅よりも小さい。クランプ方法は、複数のクランプ部材が、互いに独立して切削工具に当接しかつ切削工具をホルダの壁部に向けて押し付けることを含む。

本発明に係る切削工具のクランプ構造及び切削工具のクランプ方法では、複数のクランプ部材が互いに独立して切削工具に当接しかつ切削工具をホルダの壁部に向けて押し付けることにより、切削工具を強く押さえる部分を複数個所に分散させることができる。その結果、切刃の切削点を移動させながらワークを加工する場合であっても、切削点の位置によって切削工具の変位が大きく変化することを抑制し、ワークの加工精度を向上させることができる。

また、複数のクランプ部材が、切削工具の切刃に沿う方向における両端部分のそれぞれに当接するように配置される構成では、切刃のうちワークに対する切り始めの部分及び切り終わりの部分のそれぞれに対して切削工具を押さえることができ、切刃に沿う方向における各切削点において変位の変化を効率よく抑制できる。また、複数のクランプ部材が、それぞれボルトによりホルダに取り付けられ、ボルトを締めることにより、ホルダ及びクランプ部材の一方又は双方に備えるテーパ面によって切削工具を押すように設けられ、切削工具に当接する部分の、切刃に沿う方向の幅が、ボルトが配置される部分の、切刃に沿う方向の幅よりも小さい構成では、切削工具に当接する部分を小さくしてクランプ部材における公差の影響を小さくしつつ、ボルトに対応する部分の剛性を高めることができる。また、切刃のうちワークに対する切り始め側の端部に対応するクランプ部材が、他のクランプ部材よりボルトの締め付け力が大きい構成では、切刃によりワークを切り始める際の切削工具の変位が大きくなるのを確実に抑制できる。また、線状の切刃が、直線切刃である構成では、直線切刃のうち、いずれかの切削点において切刃の変位が大きく変化することを効率よく抑制できる。

本発明に係る工作機械では、切削工具を上記したクランプ構造により保持するので、ワークを高精度に加工することができる。

実施形態に係るクランプ構造の一例を示す斜視図である。 図１に示すクランプ構造の平面図である。 図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 実施形態に係るクランプ構造の他の例を示す平面図である。 実施形態に係るクランプ構造の他の例を示す平面図である。 実施形態に係るクランプ構造の他の例を示す平面図である。 実施形態に係る工作機械の一例を示す正面図である。 工作機械をＺ方向から見た側面図である。 刃物台の一例を示す斜視図である。 Ｘ方向から見たときの切削工具の動きの一例を示す平面図であり、（Ａ）は切削加工前の図、（Ｂ）は切削加工中の図、（Ｃ）は切削加工後の図である。 実施例と比較例とを模式的に示した図であり、（Ａ）は比較例の模式図、（Ｂ）は実施例の模式図である。 変位計の測定結果を示すグラフであり、（Ａ）は比較例の測定結果、（Ｂ）は実施例の測定結果である。 （Ａ）は比較例における各力点の変位を示すグラフであり、（Ｂ）は実施例における各力点の変位を示すグラフである。 比較例と実施例との力点の変位を比較したグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する形態に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。実施形態に係る切削工具Ｔのクランプ構造ＣＰ１について、図面を用いて説明する。図１は、実施形態に係るクランプ構造ＣＰ１の一例を示す斜視図である。図２は、クランプ構造ＣＰ１の平面図である。

図１及び図２に示すように、クランプ構造ＣＰ１は、２つの（複数の）クランプ部材２５を備える。クランプ構造ＣＰ１は、回転するワークＷ（後述する図７参照）を切削するための切削工具Ｔを、ホルダ２４に予め設けられている壁部２４Ｗと、２つのクランプ部材２５とで挟んで保持する構造である。切削工具Ｔは、クランプ構造ＣＰ１により保持される部分が板状であり、表面側（ホルダ２４の壁部２４Ｗに当接する側）に平面部Ｔｆを有し、裏面側（クランプ部材２５に当接する側）に平面部Ｔｇを有している。

切削工具Ｔは、ワークＷの加工時に、例えば、ワークＷに対する切削点が移動する線状の切刃Ｈを有している。本実施形態において、切刃Ｈは、直線切刃である。この場合、切刃Ｈに沿う方向（以下、「切刃方向ＤＨ」と表記する）は、直線方向又はほぼ直線方向である。なお、切刃Ｈは、直線切刃に限定されず、曲線を含む形状の切刃Ｈであってもよい。曲線を含む形状の切刃Ｈの場合、ワークＷに対する切削点は、切刃Ｈの曲線に沿って移動する。切刃Ｈは、第１端部Ｈａ及び第２端部Ｈｂを有する。第１端部Ｈａは、例えば、ワークＷに対する切り始め側の端部である。第２端部Ｈｂは、例えば、ワークＷに対する切り終わり側の端部である。

ホルダ２４は、不図示の刃物台等に固定されるベース部２４Ｂと、切削工具Ｔ及びクランプ部材２５を保持する保持部２４Ｈとを有する。保持部２４Ｈは、凹部２４Ｃが設けられており、この凹部２４Ｃには切削工具Ｔ及び２つのクランプ部材２５が配置されている。凹部２４Ｃは、壁部２４Ｗと、係止壁部２４Ｌと、テーパ面２４Ｔとが設けられる。壁部２４Ｗと係止壁部２４Ｌとは屈曲した状態で連続して設けられている。

壁部２４Ｗは、平面状又はほぼ平面状に形成されており、切削工具Ｔの一方の平面部Ｔｆに当接する。壁部２４Ｗに切削工具Ｔの平面部Ｔｆが当接することにより、切削工具Ｔを切刃方向ＤＨと交差する方向に位置決めする。係止壁部２４Ｌは、平面状又はほぼ平面状に形成されており、切削工具Ｔのうちワークに対する切り終わり側の端部である第２端部Ｈｂ側の側面部Ｔｓに当接する。切削工具Ｔは、平面部Ｔｆが壁部２４Ｗに当接し、側面部Ｔｓが係止壁部２４Ｌに当接した状態で配置される。係止壁部２４Ｌは、切刃方向ＤＨ（切刃Ｈに沿った方向）に切削工具Ｔを位置決めする。係止壁部２４Ｌは、例えば、切削工具ＴがワークＷを切削している際に、切削工具Ｔに対して切刃方向ＤＨに作用した力を受け止めて、切刃方向ＤＨへの切削工具Ｔのずれを防止する。なお、壁部２４Ｗ及び係止壁部２４Ｌは、平面状であることに限定されず、例えば、波面状、又は複数の突起が設けられた形状などであってもよい。

クランプ部材２５は、切刃方向ＤＨに並んで２つ（複数）配置され、互いに独立して切削工具Ｔに当接しかつ切削工具Ｔをホルダ２４の壁部２４Ｗに向けて押し付ける。２つのクランプ部材２５は、それぞれ凹部２４Ｃのうち切削工具Ｔとテーパ面２４Ｔとの間に配置される。本実施形態において、クランプ部材２５は、２つ配置されているが複数（２つ以上）であれば、その数に限定されない。以下、２つのクランプ部材２５を区別する場合、クランプ部材２５ａ、２５ｂと表記する。

２つのクランプ部材２５ａ、２５ｂは、切削工具Ｔの平面部Ｔｇのうち、切刃方向ＤＨにおける両端部分である第１端部Ｈａ及び第２端部Ｈｂの近傍にそれぞれ当接するように配置される。この２つのクランプ部材２５ａ、２５ｂにより、切刃ＨのうちワークＷに対する切り始めの第１端部Ｈａ、及び切り終わりの第２端部Ｈｂの双方で切削工具Ｔを押さえることができ、切刃方向ＤＨにおける各切削点において変位の変化を効率よく抑制できる。

２つのクランプ部材２５のうちクランプ部材２５ａは、第１端部Ｈａ側に配置される。クランプ部材２５ａは、平面部Ｔｇ側に突出し、平面部Ｔｇの第１端部Ｈａ側の位置に当接する当接部２５ｐを有する。また、２つのクランプ部材２５のうちクランプ部材２５ｂは、第２端部Ｈｂ側に配置される。クランプ部材２５ｂは、平面部Ｔｇ側に突出し、平面部Ｔｇの第２端部Ｈｂ側の位置に当接する当接部２５ｑを有する。２つのクランプ部材２５ａ、２５ｂは、互いに当接した状態であってもよいし、離間した状態であってもよい。それぞれの当接部２５ｐ、２５ｑは、平面部Ｔｇに対向する部分が平面状又はほぼ平面状に形成され、平面部Ｔｇに対して面同士で当接する。当接部２５ｐと当接部２５ｑとは、切刃方向ＤＨに離間して配置される。なお、当接部２５ｐ、２５ｑは、平面状であることに限定されず、例えば、波面状、又は複数の突起が設けられた形状などであってもよい。

図３は、図２におけるＡ－Ａ線に沿った断面図である。図３に示すように、クランプ部材２５ａは、凹部２４Ｃのテーパ面２４Ｔに当接するテーパ面２５ｅを有する。また、クランプ部材２５ｂは、凹部２４Ｃのテーパ面２４Ｔに当接するテーパ面２５ｆを有する。クランプ部材２５ａ、２５ｂは、それぞれに設けられている貫通孔に挿入されたボルト２６によりホルダ２４に取り付けられる。クランプ部材２５ａ、２５ｂは、ボルト２６を締めることにより、それぞれのテーパ面２５ｅ、２５ｆがホルダ２４のテーパ面２４Ｔにガイドされて切削工具Ｔを押す方向に移動し、当接部２５ｐ、２５ｑで切削工具Ｔを壁部２４Ｗに押し付ける。

当接部２５ｐ、２５ｑは、切刃方向ＤＨにおける寸法がそれぞれ幅Ｌ１１であって等しくなっている。当接部２５ｐ、２５ｑのそれぞれは、切刃方向ＤＨにおける切刃Ｈの長さの半分以下となっている。また、クランプ部材２５ａ、２５ｂにおいて、ボルト２６が配置される部分の切刃方向ＤＨの寸法がそれぞれ幅Ｌ１２となっている（図２においてクランプ部材２５ａの幅Ｌ１２の表記を省略している）。また、当接部２５ｐ、２５ｑの切刃方向ＤＨの幅Ｌ１１は、クランプ部材２５ａ、２５ｂにおけるボルト２６が配置される部分の切刃方向ＤＨの幅Ｌ１２よりも小さい。

この構成により、切削工具Ｔに当接する部分を小さくしてクランプ部材２５ａ、２５ｂにおける公差の影響を小さくすることができる。すなわち、クランプ部材２５を作成した際、当接部２５ｐ、２５ｑが幅Ｌ１１と狭いので平面度のバラつきが少なくなり、公差があってもその影響を小さくすることができる。さらに、ボルト２６が配置される部分を幅Ｌ１２と広くしているため、ボルト２６に対応する部分の剛性を高めることができる。なお、クランプ部材２５ａ、２５ｂにおいて、当接部２５ｐ、２５ｑの幅Ｌ１１と、ボルト２６が配置される部分の幅Ｌ１２とが同一であってもよいし、幅Ｌ１１が幅Ｌ１２より大きくてもよい。

また、切刃ＨのうちワークＷに対する切り始め側の第１端部Ｈａに対応するクランプ部材２５ａは、他のクランプ部材２５ｂよりボルト２６の締め付け力を大きくしてもよい。ボルト２６の締め付け力を大きくすると、図３に示すように、クランプ部材２５ａは、強く切削工具Ｔを壁部２４Ｗに押し付けることになる。この構成により、切刃ＨによりワークＷを切り始める際に切削工具Ｔが大きく変位すること（切刃Ｈの位置がワークＷに対する切削量を規定する方向に大きく変位すること）を確実に抑制することができる。なお、上記のように複数のクランプ部材２５においてボルト２６の締め付け力を変えることに限定されず、複数のクランプ部材２５においてボルト２６の締め付け力を等しくしてもよい。

図４は、実施形態に係るクランプ構造の他の例を示す平面図である。図４に示すクランプ構造ＣＰ２は、３つのクランプ部材１２５が設けられる点で上記したクランプ構造ＣＰ１とは異なっており、他の構成についてはクランプ構造ＣＰ１と同様である。なお、図４に示す切削工具Ｔは、図１に示す切削工具Ｔよりも切刃Ｈが切刃方向ＤＨに長いタイプが用いられている。また、図４に示すホルダ２４は、切削工具Ｔに合わせての凹部２４Ｃが広くなっている。以下、３つのクランプ部材１２５を区別する場合、クランプ部材１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃと表記する。

クランプ部材１２５ａは、第１端部Ｈａ側に配置される。クランプ部材１２５ａは、平面部Ｔｇ側に突出し、平面部Ｔｇの第１端部Ｈａ側の近傍に当接する当接部１２５ｐを有する。また、クランプ部材１２５ｂは、第２端部Ｈｂ側に配置される。クランプ部材１２５ｂは、平面部Ｔｇ側に突出し、平面部Ｔｇの第２端部Ｈｂ側の近傍に当接する当接部１２５ｑを有する。クランプ部材１２５ｃは、クランプ部材１２５ａとクランプ部材１２５ｂとの間に配置される。クランプ部材１２５ｃは、平面部Ｔｇにおいて切刃方向ＤＨの中央部分に当接する当接部１２５ｒを有する。３つのクランプ部材１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃは、互いに当接した状態であってもよいし、離間した状態であってもよい。

当接部１２５ｐ、１２５ｑ、１２５ｒは、それぞれ平面部Ｔｇに対向する部分が平面状又はほぼ平面状に形成され、平面部Ｔｇに対して面同士で当接する。当接部１２５ｐ、１２５ｑは、それぞれ当接部１２５ｒに対して切刃方向ＤＨに離間して配置される。なお、当接部１２５ｐ、１２５ｑ、１２５ｒは、平面状であることに限定されず、例えば、波面状、又は複数の突起が設けられた形状などであってもよい。

クランプ部材１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃは、凹部２４Ｃのテーパ面２４Ｔに当接するテーパ面１２５ｅ、１２５ｆ、１２５ｇをそれぞれ有する。クランプ部材１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃのそれぞれは、ボルト２６によりホルダ２４に取り付けられており、ボルト２６を締めることにより、それぞれのテーパ面１２５ｅ、１２５ｆ、１２５ｇがホルダ２４のテーパ面２４Ｔにガイドされて切削工具Ｔを押す方向に移動し、当接部１２５ｐ、１２５ｑ、１２５ｒで切削工具Ｔを壁部２４Ｗに押し付ける。

当接部１２５ｐ、１２５ｑは、切刃方向ＤＨの寸法が幅Ｌ２１と等しくなっている。また、クランプ部材１２５ａ、１２５ｂにおいて、ボルト２６が配置される部分の切刃方向ＤＨの寸法はそれぞれ幅Ｌ２２となっている。当接部１２５ｒは、切刃方向ＤＨの幅が当接部１２５ｐ、１２５ｑとは異なり、その寸法が幅Ｌ２３となっている。また、クランプ部材１２５ｃは、ボルト２６が配置される部分の切刃方向ＤＨの幅がクランプ部材１２５ａ、１２５ｂとは異なり、その寸法が幅Ｌ２４となっている。

当接部１２５ｐ、１２５ｑの切刃方向ＤＨの幅Ｌ２１は、クランプ部材１２５ａ、１２５ｂにおけるボルト２６が配置される部分の切刃方向ＤＨの幅Ｌ２２よりも小さい。この構成により、切削工具Ｔに当接する部分を小さくしてクランプ部材１２５ａ、１２５ｂにおける公差の影響を小さくすることができ、さらに、ボルト２６に対応する部分の剛性を高めることができる。一方、当接部１２５ｒの切刃方向ＤＨの幅Ｌ２３は、クランプ部材１２５ｃにおけるボルト２６が配置される部分の切刃方向ＤＨの幅Ｌ２４と同一又はほぼ同一である。この構成により、切刃ＨのうちワークＷに対する切り始め側の第１端部Ｈａと、切り終わり側の第２端部Ｈｂとを、クランプ部材１２５ａ、１２５ｂにより確実に押さえつつ、中央部分をクランプ部材１２５ｃにより押さえることができる。

図５は、実施形態に係るクランプ構造の他の例を示す平面図である。図５に示すクランプ構造ＣＰ３は、異なる形態の２つのクランプ部材２２５を用いている点で上記したクランプ構造ＣＰ１とは異なっており、他の構成についてはクランプ構造ＣＰ１と同様である。なお、図５に示す切削工具Ｔは、図１に示す切削工具Ｔと同一又はほぼ同一である。また、図５に示すホルダ２４は、図１に示すホルダ２４とほぼ同一である。以下、２つのクランプ部材２２５を区別する場合、クランプ部材２２５ａ、２２５ｂと表記する。

クランプ部材２２５ａは、第１端部Ｈａ側に配置される。クランプ部材２２５ａは、平面部Ｔｇ側に突出し、平面部Ｔｇの第１端部Ｈａ側の近傍に当接する当接部２２５ｐを有する。また、クランプ部材２２５ｂは、第２端部Ｈｂ側に配置される。クランプ部材２２５ｂは、平面部Ｔｇ側に突出し、平面部Ｔｇの第２端部Ｈｂ側の近傍に当接する当接部２２５ｑを有する。２つのクランプ部材２２５ａ、２２５ｂは、互いに当接した状態であってもよいし、離間した状態であってもよい。当接部２２５ｐ、２２５ｑは、それぞれ平面部Ｔｇに対向する部分が平面状又はほぼ平面状に形成され、平面部Ｔｇに対して面同士で当接する。当接部２２５ｐ、２２５ｑは、切刃方向ＤＨに離間して配置される。なお、当接部２２５ｐ、２２５ｑは、平面状であることに限定されず、例えば、波面状、又は複数の突起が設けられた形状などであってもよい。

クランプ部材２２５ａ、２２５ｂは、凹部２４Ｃのテーパ面２４Ｔに当接するテーパ面２２５ｅ、２２５ｆをそれぞれ有する。クランプ部材２２５ａ、２２５ｂのそれぞれは、ボルト２６によりホルダ２４に取り付けられており、ボルト２２６ａ、２２６ｂを締めることにより、それぞれのテーパ面２２５ｅ、２２５ｆがホルダ２４のテーパ面２４Ｔにガイドされて切削工具Ｔを押す方向に移動し、当接部２２５ｐ、２２５ｑで切削工具Ｔを壁部２４Ｗに押し付ける。

クランプ部材２２５ａは、クランプ部材２２５ｂに比べて、ボルト２２６ａが配置される部分の切刃方向ＤＨの幅が大きくなっている。すなわち、クランプ部材２２５ａ、２２５ｂにおいて、ボルト２２６ａ、２２６ｂが配置される部分の寸法をそれぞれ幅Ｌ３２、幅Ｌ３３とすると、Ｌ３２＞Ｌ３３となっており、クランプ部材２２５ａがクランプ部材２２５ｂよりも大きい。また、クランプ部材２２５ａを固定するボルト２２６ａは、クランプ部材２２５ｂを固定するボルト２２６ｂに比べて、径が大きくなっている。すなわち、大きなクランプ部材２２５ｂ、及び締め付けトルクが大きなボルト２２６ａを用いることにより、ワークＷに対する切り始め側である第１端部Ｈａ側を強く壁部２４Ｗに押し付けることができる。

また、当接部２２５ｐ、２２５ｑは、それぞれ切刃方向ＤＨの寸法が幅Ｌ３１であって等しくなっている。当接部２２５ｐ、２２５ｑの幅Ｌ３１は、クランプ部材２２５ａ、２２５ｂにおけるボルト２２６ａが配置される部分の切刃方向ＤＨの幅Ｌ３２、Ｌ３３よりも小さい。この構成により、切削工具Ｔに当接する部分を小さくしてクランプ部材２２５ａ、２２５ｂにおける公差の影響を小さくすることができ、さらに、ボルト２２６ａ、２２６ｂに対応する部分の剛性を高めることができる。

図６は、実施形態に係るクランプ構造の他の例を示す平面図である。図６に示すクランプ構造ＣＰ４は、異なる形態の２つのクランプ部材３２５を用いている点で上記したクランプ構造ＣＰ１とは異なっており、他の構成についてはクランプ構造ＣＰ１と同様である。なお、図６に示す切削工具Ｔは、図１に示す切削工具Ｔとほぼ同一又はほぼ同一である。また、図６に示すホルダ２４は、図１に示すホルダ２４とほぼ同一である。以下、２つのクランプ部材３２５を区別する場合、クランプ部材３２５ａ、３２５ｂと表記する。

クランプ部材３２５ａは、第１端部Ｈａ側に配置される。クランプ部材３２５ａは、平面部Ｔｇ側に突出し、平面部Ｔｇの第１端部Ｈａ側の近傍に当接する当接部３２５ｐを有する。また、クランプ部材３２５ｂは、第２端部Ｈｂ側に配置される。クランプ部材３２５ｂは、平面部Ｔｇ側に突出し、平面部Ｔｇの第２端部Ｈｂ側の近傍に当接する当接部３２５ｑを有する。２つのクランプ部材３２５ａ、３２５ｂは、互いに当接した状態であってもよいし、離間した状態であってもよい。当接部３２５ｐ、３２５ｑは、それぞれ平面部Ｔｇに対向する部分が平面状又はほぼ平面状に形成され、平面部Ｔｇに対して面同士で当接する。当接部３２５ｐ、３２５ｑは、切刃方向ＤＨに離間して配置される。なお、当接部３２５ｐ、３２５ｑは、平面状であることに限定されず、例えば、波面状、又は複数の突起が設けられた形状などであってもよい。

クランプ部材３２５ａ、３２５ｂは、凹部２４Ｃのテーパ面２４Ｔに当接するテーパ面３２５ｅ、３２５ｆをそれぞれ有する。クランプ部材３２５ａ、３２５ｂのそれぞれは、ボルト２６によりホルダ２４に取り付けられており、ボルト２６を締めることにより、それぞれのテーパ面３２５ｅ、３２５ｆがホルダ２４のテーパ面２４Ｔにガイドされて切削工具Ｔを押す方向に移動し、当接部３２５ｐ、３２５ｑで切削工具Ｔを壁部２４Ｗに押し付ける。

当接部３２５ｐは、当接部３２５ｑに比べて、切刃方向ＤＨの幅が小さくなっている。すなわち、当接部３２５ｐ、３２５ｑの切刃方向ＤＨの寸法をそれぞれ幅Ｌ４１、幅Ｌ４２とすると、Ｌ４１＜Ｌ４２となっている。この構成では、ワークＷに対する切り始め側である第１端部Ｈａ側の当接部３２５ｐの幅Ｌ４１がさらに狭くなっているので、第１端部Ｈａ側を確実に保持することができ、クランプ部材３２５ａを作成した際、当接部３２５ｐの平面度のバラつきがさらに少なくなり、公差があってもその影響をより一層小さくすることができる。

また、クランプ部材３２５ａ、３２５ｂは、ボルト２６が配置される部分の切刃方向ＤＨの寸法が幅Ｌ４３であって等しくなっている。当接部３２５ｐ、３２５ｑの幅Ｌ４１、幅Ｌ４２は、それぞれ幅Ｌ４３よりも小さい。この構成により、クランプ部材３２５ａ、３２５ｂにおいて、ボルト２２６ａ、２２６ｂに対応する部分の剛性を高めることができる。なお、クランプ部材３２５ｂにおいても、切削工具Ｔに当接する部分を小さくして公差の影響を小さくすることができ、さらに、ボルト２６に対応する部分の剛性を高めることができる。

次に、実施形態に係る工作機械１００について説明する。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＹＺ平面とする。このＹＺ平面において主軸７（対向軸８）の軸線ＡＸ方向をＺ方向と表記し、水平面においてＺ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＹＺ平面に垂直な方向はＸ方向と表記する。Ｘ方向は、ワークＷに対する切削量を規定する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、矢印の指す方向を＋方向とし、矢印の方向と反対の方向を－方向として説明する。

図７は、実施形態に係る工作機械１００の一例を示す正面図である。図８は、図７に示す工作機械１００をＺ方向から見た側面図である。図７及び図８に示す工作機械１００は、旋盤である。図７及び図８において、工作機械１００の＋Ｙ側が正面であり、－Ｙ側が背面である。また、工作機械１００の＋Ｚ側及び－Ｚ側は側面であり、Ｚ方向は工作機械１００の左右方向である。

図７及び図８に示すように、工作機械１００は、機械本体部であるベース１を有している。ベース１には、主軸台２と心押し台４とが設けられる。主軸台２は、不図示の軸受け等により主軸７を回転可能な状態で支持している。なお、主軸台２は、ベース１に固定されるが、Ｚ方向、Ｘ方向、Ｙ方向等に移動可能に形成され、モータ等の駆動によって移動する構成でもよい。主軸７の＋Ｚ側の端部には、チャック駆動部９が設けられている。チャック駆動部９は、複数の把握爪９ａを主軸７の径方向に移動させてワークＷを保持させる。図１では、主軸７の軸線ＡＸまわりに等間隔に配置された３つの把握爪９ａを用いてワークＷを把持しているが、この形態に限定されず、把握爪９ａの個数や形状は、ワークＷを保持可能な任意の構成が適用可能である。把握爪９ａによって保持されるワークＷは、例えば円柱形などに形成されており、表面Ｗａを有する。

主軸７の－Ｚ側の端部は主軸台２から－Ｚ方向に突出しており、この端部にプーリ１１が取り付けられる。プーリ１１と、ベース１に設けられたモータ１２の軸線との間にはベルト１３が掛け渡されている。主軸７は、モータ１２の駆動によりベルト１３を介して回転する。モータ１２は、制御部ＣＯＮＴからの指示により回転数等が制御される。モータ１２としては、例えば、トルク制御機構を備えたモータが用いられる。また、主軸７は、モータ１２及びベルト１３によって駆動されることに限定されず、モータ１２の駆動を歯車列等で主軸７に伝達する構成、又はモータ１２によって直接主軸７を回転させる構成であってもよい。

心押し台４は、ベース１上に設置されたＺ軸ガイド３に沿って移動可能に形成される。心押し台４は、不図示の軸受け等により対向軸８を回転可能な状態で支持している。主軸７の軸線ＡＸ方向と、対向軸８の軸線方向とはＺ方向に一致した状態となっている。心押し台４の－Ｚ側の端部には、センタ１０が取り付けられている。なお、対向軸８は、心押し台４に固定され、デッドセンタとして使用されてもよい。

ワークＷが長尺である場合（Ｚ方向に長い場合）は、ワークＷの＋Ｚ側の端部を心押し台４のセンタ１０で保持する。長尺のワークＷは主軸７と対向軸８とに挟まれた状態で回転するため、切削加工時に安定してワークＷを回転させることができる。ワークＷが短尺の場合（Ｚ方向に短い場合）、ワークＷは、主軸７の把握爪９ａのみにより保持されて回転する。この場合には、心押し台４を用いなくてもよい。

ベース１には、Ｚ方向に配置された２本のＺ軸ガイド５が設けられる。２本のＺ軸ガイド５は、上下方向（Ｘ方向）に並んで配置され、それぞれＺ方向に延びて設けられる。なお、Ｚ軸ガイド５は、図示のように上下に２本設けられることに限定されず、１本又は３本以上設けられてもよい。Ｚ軸ガイド５には、Ｚ軸ガイド５に沿ってＺ方向に移動可能なＺ軸スライダ１７が設けられる。また、２本のＺ軸ガイド５は、Ｚ軸スライダ１７の下方においてＹ方向に並んで配置されてもよい。Ｚ軸スライダ１７は、Ｚ方向駆動系Ｍ１（移動装置）の駆動によりＺ方向に移動し、所定位置で保持される。なお、Ｚ方向駆動系Ｍ１は、例えば、電気モータや油圧等の駆動装置が用いられる。

Ｚ軸スライダ１７の＋Ｙ側の面には、２本のＸ軸ガイド１８が形成される。２本のＸ軸ガイド１８は、所定の間隔で平行するように、それぞれがＸ方向に延びて設けられる。Ｘ軸ガイド１８には、２本のＸ軸ガイド１８に沿って移動可能なＸ軸スライダ１５が設けられる。Ｘ軸スライダ１５は、Ｘ方向駆動系Ｍ２（移動装置）の駆動によりＸ方向に移動し、所定位置で保持される。なお、Ｘ方向駆動系Ｍ２は、例えば、電気モータや油圧等の駆動装置が用いられる。

Ｘ軸スライダ１５の＋Ｘ側の面には、２本のＹ軸ガイド１６が形成される。２本のＹ軸ガイド１６は、所定の間隔で平行するように、それぞれがＹ方向に延びて設けられる。Ｙ軸ガイド１６には、２本のＹ軸ガイド１６に沿って移動可能なＹ軸スライダ１９が設けられる。Ｙ軸スライダ１９は、Ｙ方向駆動系Ｍ３（移動装置）の駆動によりＹ方向に移動し、所定位置で保持される。Ｙ方向駆動系Ｍ３は、例えば、電気モータや油圧等の駆動装置が用いられる。なお、上記のＺ方向駆動系Ｍ１、Ｘ方向駆動系Ｍ２及びＹ方向駆動系Ｍ３は、制御部ＣＯＮＴによって制御される。従って、制御部ＣＯＮＴで制御されることにより、Ｚ方向駆動系Ｍ１、Ｘ方向駆動系Ｍ２及びＹ方向駆動系Ｍ３の２つ又は３つを同時に駆動させることができる。

Ｙ軸スライダ１９の＋Ｘ側の面である取付面１９ａには、プレート状刃物台２１が設けられる。プレート状刃物台２１は、例えば金属などの素材で板状に形成されている。プレート状刃物台２１は、ホルダ２４を介して複数の切削工具Ｔを装着可能である。複数のホルダ２４は、複数の切削工具Ｔのいずれか一つをワークＷの切削加工に用いる際に、他の切削工具ＴがワークＷと干渉しないようにプレート状刃物台２１に配置される。このため、複数の切削工具Ｔをプレート状刃物台２１に装着したまま、いずれかの切削工具ＴによりワークＷの切削加工を行うことが可能であり、ワークＷが変わって（あるいは１つのワークＷのうち加工対象面が変わって）切削工具Ｔを変更するときでも、プレート状刃物台２１をＹ方向あるいはＺ方向に移動させるだけで、ワークＷの切削加工に用いる切削工具Ｔを容易に切り替えることができる。

切削工具Ｔには、軸線ＡＸまわりに回転するワークＷを切削加工した場合に、切削工具Ｔの送り方向（＋Ｚ方向又は－Ｚ方向）と反対の方向（－Ｚ方向又は＋Ｚ方向）の送り分力が作用し、ワークＷに対して切込み量を規定する向き（＋Ｘ方向）と逆向きの下向き（－Ｘ方向）に背分力が作用し、図７の紙面と垂直の方向（＋Ｙ方向）に主分力が作用する。本実施形態の工作機械１００では、切削工具Ｔが、２本のＹ軸ガイド１６のスパンの間、及び２本のＸ軸ガイド１８のスパンの間に配置される。この構成により。送り分力、背分力、主分力は、２本のＹ軸ガイド１６及び２本のＸ軸ガイド１８に適切に分散されて、バランスよく受け止められる。その結果、切削工具Ｔは、ワークＷを切削加工する場合であっても、切刃Ｈの刃先位置の変動が抑制される。

図９は、プレート状刃物台２１の一例を示す斜視図である。図９に示すように、プレート状刃物台２１は、上面（－Ｘ側の面）に、ワークＷを切削するための複数の切削工具Ｔ（Ｔ１～Ｔ４）を、ホルダ２４を介して装着可能である。ホルダ２４は、それぞれ１つの切削工具Ｔを保持しているが、この形態に限定されず、１つのホルダ２４で２つ以上の切削工具Ｔを保持させてもよい。ホルダ２４は、ボルト等の締結部材によってプレート状刃物台２１に取り付けられ、取り外し可能である。なお、プレート状刃物台２１に取り付けられるホルダ２４の数は任意であり、例えば、１つのホルダ２４がプレート状刃物台２１に取り付けられてもよい。

複数のホルダ２４は、切削工具Ｔの位置が互いにＹ方向にずれた状態で、Ｚ方向に並んで配置される。この構成により、いずれか１つの切削工具Ｔを用いてワークＷの切削加工を行う場合でも、他の切削工具ＴがワークＷに干渉しない。各切削工具Ｔは、Ｙ方向から見て、切刃Ｈに沿う方向（切刃方向ＤＨ）がワークＷの表面Ｗａと平行である（図７及び図８参照）。各切削工具Ｔは、切刃Ｈ（Ｈ１～Ｈ４）の方向がＸ方向から見てＺ方向に対して傾いた状態となるように、上記したクランプ構造ＣＰ１～ＣＰ４によりホルダ２４に保持される。切刃ＨのＺ方向に対する角度θ（図１０（Ａ）参照）は任意に設定可能でありホルダ２４の壁部２４Ｗの向きによって設定される。

切削工具Ｔは、ワークＷの表面Ｗａにおける接線方向（軸線ＡＸと交差する方向）に移動しながらワークＷの切削加工を行う。切削工具Ｔは、Ｙ方向、又はＹ方向とＺ方向とを含んだ合成方向Ｐに移動することにより、Ｘ方向から見てＺ方向に沿うワークＷの表面Ｗａ上の母線Ｄ（図１０参照）に対して切刃ＨがＹ方向ずれ、母線Ｄ上において切削点Ｃ（図１０参照）がＺ方向にずれながらワークＷの切削加工を行う。すなわち、各切削工具Ｔは、ワークＷの切削加工を行う際に、切刃Ｈにおける切削点Ｃが移動する。

次に、以上のように構成された工作機械１００の動作について説明する。以下の説明に際して、適宜図１から図９の内容を参照する。なお、以下の説明では、４つの切削工具Ｔ１～Ｔ４のうち切削工具Ｔ１を用いてワークＷを加工する場合を説明するが、他の切削工具Ｔ２～Ｔ４を用いて説明する場合も同様である。図１０は、Ｘ方向からワークＷを見たときの切削工具Ｔ１の動きの一例を示す平面図であり、（Ａ）は切削加工前の図、（Ｂ）は切削加工中の図、（Ｃ）は切削加工後の図である。

先ず、加工対象であるワークＷを主軸７に保持させる。ワークＷを把持した後、モータ１２を駆動して主軸７を回転させることにより、ワークＷを軸線ＡＸまわりに回転させる。なお、主軸７と対向軸８とでワークＷを把持する場合には、主軸７と対向軸８とを同期させて回転させる。また、ワークＷの回転数は、加工処理に応じて適宜設定される。

続いて、切削工具Ｔ１のＸ方向の位置が調整される。この調整では、切刃Ｈ１がワークＷの表面Ｗａに対応するように、Ｘ方向駆動系Ｍ２によってプレート状刃物台２１をＸ方向に移動させる。切刃Ｈ１のＸ方向の位置は、ワークＷの表面Ｗａに対する切削量を規定する。切削量は、制御部ＣＯＮＴによって予め設定された値に設定されてもよく、また、作業者のマニュアル操作によって設定されてもよい。

続いて、ワークＷの回転が安定した段階で、切削工具Ｔ１のＹ方向及びＺ方向の位置合わせを行う。切削工具Ｔ１のＹ方向及びＺ方向の位置合わせ、並びに後述する合成方向Ｐへの移動は、Ｚ軸スライダ１７のＺ方向への移動、及びＹ軸スライダ１９（プレート状刃物台２１）のＹ方向への移動によって行われる。切削工具Ｔ１は、ワークＷの切削範囲Ｌに応じて位置合わせされる。図１０（Ａ）に示すように、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１の＋Ｙ側の端部Ｈ１ａが、ワークＷの母線Ｄの－Ｙ側近傍であって切削範囲Ｌの＋Ｚ側に配置される。このとき、他の切削工具Ｔ２～Ｔ４及びホルダ２４は、ワークＷに対して－Ｙ側に位置するため、加工動作においてワークＷと干渉することはない。

続いて、図１０（Ａ）に示すように、切刃Ｈ１を、＋Ｙ方向と－Ｚ方向とを合成した合成方向Ｐに移動させる。合成方向Ｐは、例えば、切刃Ｈ１の刃先に沿った長さと、ワークＷの切削範囲Ｌとに応じて設定される。すなわち、切削工具Ｔ１が母線Ｄの－Ｙ側から＋Ｙ側に抜けた際に（１回のパスで）切削範囲Ｌを切刃Ｈ１で切削加工するような合成方向Ｐに設定されている。ただし、合成方向Ｐに代えてＹ方向のみに切削工具Ｔ１を移動させてもよいし、合成方向Ｐとして複数回のパスで切削範囲Ｌを切削加工するような方向に設定されてもよい。

続いて、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１を、合成方向Ｐに移動させることによりワークＷの表面Ｗａに対して切削加工を行う。切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１は、ワークＷの表面Ｗａ上のＺ方向の母線Ｄに対して－Ｙ側から＋Ｙ側に移動し、切刃Ｈ１の＋Ｙ側の端部Ｈ１ａが先にワークＷに当接し、この端部Ｈ１ａにおいて表面Ｗａの切削を行う。続いて、切削工具Ｔ１は、合成方向Ｐに移動しながらワークＷの切削加工を行う。なお、合成方向Ｐは、ワークＷの表面Ｗａに対する接平面に沿った方向である。また、切削工具Ｔ１は、切刃Ｈ１の刃先に沿った方向が、母線Ｄと平行を保ちながら合成方向Ｐに移動する。

切刃Ｈ１は、図１０（Ｂ）に示すように、表面Ｗａに沿って合成方向Ｐに移動することにより、ワークＷへの切削部分が端部Ｈ１ａから端部Ｈ１ｂに向けて徐々にずれていく。さらに、切刃Ｈ１が合成方向Ｐに向けて移動する間に、ワークＷの表面Ｗａにおいて母線Ｄ上の切削点Ｃは、母線Ｄに沿って－Ｚ方向に進んでいく。すなわち、切削工具Ｔ１は、ワークＷの切削加工を行う際に、切刃Ｈ１における切削点Ｃが移動する。

その後、図１０（Ｃ）に示すように、切刃Ｈ１の端部Ｈ１ｂが母線Ｄから＋Ｙ側に離れた段階で、切削工具Ｔ１による表面Ｗａの切削加工が終了する。上記した切削動作では、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１において端部Ｈ１ａから端部Ｈ１ｂまでの全体を用いて表面Ｗａの切削加工を行っているが、この形態に限定されず、切刃Ｈ１の一部を用いて表面Ｗａの切削範囲Ｌを切削加工してもよい。

上記のように切削工具Ｔ１でワークＷを切削加工している間、切削工具Ｔ１は背分力を受けることにより、－Ｘ方向に変位した状態となっている。本実施形態では、クランプ構造ＣＰ１～ＣＰ４を用いることにより、切削工具Ｔ１（切削工具Ｔ）を複数のクランプ部材２５で保持しているので、切削工具Ｔ１を強く押さえる部分を複数個所に分散させている。その結果、ワークＷの切削加工中に、切削点Ｃの位置によって切刃Ｈの－Ｘ方向への変位が変化することを抑制し、ワークＷの加工精度を向上させることができる。

例えば、切削工具Ｔ１を１つのクランプ部材によりホルダ２４に保持した場合、ワークＷの切り始めで端部Ｈ１ａが－Ｘ方向に大きく変位し、切刃Ｈ１において切削点Ｃが移動するにしたがって－Ｘ方向の変位が小さくなって切刃Ｈ１がワークＷから抜けるといった現象が生じてしまう。その結果、加工後のワークＷは、切始め部分の外径が大きく、切始め以降に徐々に小径となるといった形状となり、ワークＷの加工精度を低下させていた。この現象は、切削工具Ｔ１への当接部分を複数にした場合、又は締め付け用のボルトを複数にした場合であっても生じてしまう。

本実施形態では、上記のように複数のクランプ部材２５を用いて切削工具Ｔ１（切削工具Ｔ）を押さえているため、切削点Ｃが切刃Ｈ１の端部Ｈ１ａであるとき（ワークＷの切り始めのとき）を含めて、ワークＷの切削加工中に切削点Ｃが移動したときでも切刃Ｈ１の－Ｘ方向の変位の変化を抑えることができ、ワークＷの加工精度を向上させることができる。

次に、本発明の実施例を説明する。図１１は、実施例と比較例とを模式的に示した図であり、（Ａ）は比較例の模式図、（Ｂ）は実施例の模式図である。本実施例では、プレート状刃物台２１にホルダ２４を取り付け、切削工具Ｔの代わりにテストバーＢをホルダ２４に保持させ、このテストバーＢに対してホルダ２４側に力を加えた場合に、テストバーＢの先端の変位量を測定した。比較例においては、図１１（Ａ）に示すように、１つのクランプ部材４２５を用いたクランプ構造ＣＰ５により、切削工具Ｔの代わりにテストバーＢを保持させ、本実施例と同様に、テストバーＢに対してホルダ２４側に力を加えた場合に、テストバーＢの先端の変位量を測定した。

テストバーＢには、ホルダ２４側の４か所にフォースゲージＦ１～Ｆ４を設置した。フォースゲージＦ１～Ｆ４が配置された部分が力点１～力点４となる。また、テストバーＢは、フォースゲージＦ１側がクランプ部材から延びて形成されており、この延びた部分の２か所に変位計Ｄ１、Ｄ２を設置した。この状態で、テストバーＢに対してフォースゲージＦ１～Ｆ４で１００Ｎの力となるように測定しつつ、力点１～力点４にそれぞれ１００Ｎの力を与えた場合の先端側の変位量を変位計Ｄ１、Ｄ２により測定した。

なお、力点１（フォースゲージＦ１が配置される位置）を基準点とし、基準点から図中左方向（負の方向）に７ｍｍ離れた位置を力点２としてフォースゲージＦ２を配置し、基準点から図中左方向に１５ｍｍ離れた位置を力点３としてフォースゲージＦ３を配置し、基準点から図中左方向に２２ｍｍ離れた位置を力点４としてフォースゲージＦ４を配置した。また、基準点から図中右方向（正の方向）に９０ｍｍ離れた位置に変位計Ｄ１を配置し、基準点から図中右方向に４０ｍｍ離れた位置に変位計Ｄ２を配置した。また、変位計Ｄ１、Ｄ２の測定結果については、ホルダ２４とは反対側（図中上方向）への変位を正方向の変位とし、ホルダ２４側（図中下方向）への変位を負方向の変位とした。

図１２は、変位計の測定結果を示すグラフであり、（Ａ）は比較例の測定結果、（Ｂ）は実施例の測定結果である。図１２（Ａ）及び（Ｂ）において、横軸は基準点からの位置（ｍｍ）を示し、縦軸は変位量（μｍ）を示しており、テストバーＢを点線Ｖ１１から点線Ｖ１４、又は点線Ｖ２１から点線Ｖ２４として表している。図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、比較例は、力点１（フォースゲージＦ１が配置される位置）からテストバーＢに力を与えた場合に、点線Ｖ１１に示すように、変位計Ｄ１、Ｄ２において負方向への変位量が最も大きくなった。また、比較例は、力点４（フォースゲージＦ４が配置される位置）からテストバーＢに力を与えた場合に、点線Ｖ１４に示すように、変位計Ｄ１、Ｄ２において正方向への変位量が最も大きくなった。力点２及び力点３は、変位計Ｄ１、Ｄ２においてそれぞれ点線Ｖ１２、Ｖ１３に示すように負方向の変位量、正方向の変位量が計測された。

本実施例は、力点１（フォースゲージＦ１が配置される位置）からテストバーＢに力を与えた場合に、点線Ｖ２１に示すように、変位計Ｄ１、Ｄ２において負方向への変位量が最も大きくなったが、比較例に対してその変位が小さいことが確認された。また、本実施例は、力点４（フォースゲージＦ４が配置される位置）からテストバーＢに力を与えた場合に、点線Ｖ２４に示すように、変位計Ｄ１、Ｄ２において正方向への変位量が最も大きくなったが、変位量が小さく、比較例に対してその変位が大幅に小さくなることが確認された。力点２及び力点３は、変位計Ｄ１、Ｄ２においてそれぞれ点線Ｖ２２、Ｖ２３に示すように負方向の変位量、正方向の変位量が計測された。

また、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、力点１から力を与えた場合の変位量と、力点４から力を与えた場合の変位量との差、つまりテストバーＢの振りの大きさは、比較例よりも実施例の方が小さくなっていることが確認された。

図１３（Ａ）は比較例における各力点の変位を示すグラフであり、（Ｂ）は実施例における各力点の変位を示すグラフである。図１３（Ａ）は図１２（Ａ）中の一点鎖線の部分に相当し、図１２（Ａ）の測定結果から導き出される。図１３（Ｂ）は図１２（Ｂ）中の一点鎖線の部分に相当し、図１２（Ｂ）の測定結果から導き出される。図１３（Ａ）に示すように、比較例における力点１の変位は、点線Ｖ１１と力点１との交点により示される。同様に、比較例における力点２から力点４の変位は、点線Ｖ１２から点線Ｖ１４と、力点２から力点４とのそれぞれの交点により示される。比較例において、力点１から力点４の各変位を結ぶと、図１３（Ａ）の点線に示すような折れ線となる。なお、基準位置（例えば変位量０）から各交点までの距離が各力点における変位量である。図１３（Ｂ）に示すように、本実施例における力点１の変位は、点線Ｖ２１と力点１との交点により示される。同様に、本実施例における力点２から力点４の変位は、点線Ｖ２２から点線Ｖ２４と、力点２から力点４とのそれぞれの交点により示される。本実施例において、力点１から力点４の各変位を結ぶと、図１３（Ｂ）の実線に示すような折れ線となる。なお、基準位置（例えば変位量０）から各交点までの距離が各力点における変位量である。

図１４は、比較例と実施例との力点の変位を比較したグラフである。図１４では、図１３（Ａ）の比較例における各力点の変位と、図１３（Ｂ）の本実施例における各力点の変位とを重ねて表しており、実線が本実施例であり、点線が比較例である。図１４に示すように、本実施例では力点１から力点４における変位の変化が変化量Ａであるのに対し、比較例では力点１から力点４における変位の変化が変化量Ａより大きい変化量Ｂとなっている。なお、変化量Ａ、Ｂは、力点１から力点４における変位の差である。従って、本実施例のように２つのクランプ部材２５を用いたクランプ構造ＣＰ１の方が、１つのクランプ部材４２５を用いたクランプ構造ＣＰ５よりもテストバーＢ（切削工具Ｔにおける刃先）の変位の変化（変位の差）を抑制する効果があることが確認された。また、力点を移動させた際にその力点での変位が変化すると、力点の位置によって切削工具Ｔの刃先の位置が変化し、ワークＷの加工形状が所望の形状から変化する。従って、比較例では大きな変化量Ｂであるため、切削点を移動させながらワークＷを加工すると刃先の変位の変化によってワークＷの加工形状が所望の形状から大きく外れてしまう。この比較例に対して、本実施例は変化量Ｂより小さい変化量Ａであるため、切削点を移動させながらワークＷを加工しても刃先の変位の変化が小さく、ワークＷを所望の形状に加工することができる。

以上、実施形態及び実施例について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。上記した実施形態では、ボルト２６を締めることでクランプ部材２５等をホルダ２４のテーパ面２４ｅによって切削工具Ｔ側に押す構成を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。例えば、ボルトの先端でブロック状のクランプ部材を切削工具Ｔ側に押す構成であってもよい。また、複数のボルトの先端がそれぞれ切削工具Ｔに当接して押すことにより切削工具Ｔを保持する構成であってもよい。この場合、ボルトがクランプ部材となる。

また、上記した実施形態では、クランプ部材２５等が切刃方向ＤＨにおいてホルダ２４の凹部２４Ｃ内に収容された構成を例に挙げて説明したが、この構成に限定されず、例えば、クランプ部材２５等がホルダ２４の凹部２４Ｃから切刃方向ＤＨにはみ出した形態であってもよい。この場合、クランプ部材２５の当接部２５ｐ等の一部が切削工具Ｔに当接しない状態となるが、切削工具Ｔにおける切り始め側又は切り終わり側をクランプ部材２５によって確実に押さえることが可能となる。

上記した実施形態では、工作機械１００において、ホルダ２４がプレート状刃物台２１に配置される構成を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。例えば、プレート状刃物台２１に代えて、回転可能な刃物台が用いられてもよい。この場合、刃物台の外周の一部にホルダ２４を介して切削工具Ｔが保持され、刃物台が回転することにより、切削加工を行う切削工具Ｔが選択される構成であってもよい。

Ｃ・・・切削点
ＣＯＮＴ・・・制御部
ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ４、ＣＰ５・・・クランプ構造
Ｄ・・・母線
ＤＨ・・・切刃方向（切刃に沿う方向）
Ｈ・・・切刃
Ｈａ、Ｈ１ａ・・・第１端部（端部）
Ｈｂ、Ｈ１ｂ・・・第２端部（端部）
Ｍ１・・・Ｚ方向駆動系（移動装置）
Ｍ２・・・Ｘ方向駆動系（移動装置）
Ｍ３・・・Ｙ方向駆動系（移動装置）
Ｐ・・・合成方向
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４・・・切削工具
Ｗ・・・ワーク
７・・・主軸
２４・・・ホルダ
２４Ｌ・・・係止壁部
２４Ｔ・・・テーパ面
２４Ｗ・・・壁部
２５、２５ａ、２５ｂ、１２５、１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、２２５、２２５ａ、２２５ｂ、３２５、３２５ａ、３２５ｂ、４２５・・・クランプ部材
２５ｐ、２５ｑ、１２５ｐ、１２５ｑ、１２５ｒ、２２５ｐ、２２５ｑ、３２５ｐ、３２５ｑ・・・当接部
２５ｅ、２５ｆ、１２５ｅ、１２５ｆ、１２５ｇ、２２５ｅ、２２５ｆ、３２５ｅ、３２５ｆ・・・テーパ面
２６、２２６ａ、２２６ｂ・・・ボルト
１００・・・工作機械

Claims (7)

1. 回転するワークを切削する切削工具をホルダの壁部と複数のクランプ部材とで挟んで保持するクランプ構造であって、
   前記切削工具は、ワークの加工時に、ワークに対する切削点が移動する線状の切刃を有し、
   前記複数のクランプ部材は、
   前記切削工具の前記切刃に沿う方向における両端部分の近傍にそれぞれ当接するように配置され、
   互いに独立して前記切削工具に当接しかつ前記切削工具を前記ホルダの壁部に向けて押し付ける、切削工具のクランプ構造。
2. 回転するワークを切削する切削工具をホルダの壁部と複数のクランプ部材とで挟んで保持するクランプ構造であって、
   前記切削工具は、ワークの加工時に、ワークに対する切削点が移動する線状の切刃を有し、
   前記複数のクランプ部材は、
   それぞれボルトにより前記ホルダに取り付けられ、
   前記ボルトを締めることにより、前記ホルダ及び前記クランプ部材の一方又は双方に備えるテーパ面によって前記切削工具を押すように設けられ、
   前記切削工具に当接する部分の前記切刃に沿う方向の幅が、前記ボルトが配置される部分の前記切刃に沿う方向の幅よりも小さく、
   互いに独立して前記切削工具に当接しかつ前記切削工具を前記ホルダの壁部に向けて押し付ける、切削工具のクランプ構造。
3. 前記切刃のうちワークに対する切り始め側の端部に対応する前記クランプ部材は、他の前記クランプ部材より前記ボルトの締め付け力が大きい、請求項２に記載の切削工具のクランプ構造。
4. 前記線状の切刃は、直線切刃である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の切削工具のクランプ構造。
5. ワークを保持して回転する主軸と、
   前記ワークを切削する切削工具を保持するホルダと、
   前記切削工具と前記ワークとを相対的に移動させる移動装置と、を備え、
   前記移動装置は、前記主軸の軸線に平行なＺ方向と、前記Ｚ方向に直交しかつ前記ワークに対する切削量を規定するＸ方向と、のいずれにも直交するＹ方向を少なくとも含む移動方向に、前記切削工具と前記ワークとを相対的に移動させ、
   前記切削工具は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の切削工具のクランプ構造により、前記切刃に沿う方向が前記Ｘ方向から見て前記Ｚ方向に対して傾いた状態で前記ホルダに保持される、工作機械。
6. 回転するワークを切削する切削工具をホルダの壁部と複数のクランプ部材とで挟んで保持するクランプ方法であって、
   前記切削工具は、ワークの加工時に、ワークに対する切削点が移動する線状の切刃を有し、
   前記複数のクランプ部材は、前記切削工具の前記切刃に沿う方向における両端部分の近傍にそれぞれ当接するように配置され、
   前記複数のクランプ部材が、互いに独立して前記切削工具に当接しかつ前記切削工具を前記ホルダの壁部に向けて押し付けることを含む、切削工具のクランプ方法。
7. 回転するワークを切削する切削工具をホルダの壁部と複数のクランプ部材とで挟んで保持するクランプ方法であって、
   前記切削工具は、ワークの加工時に、ワークに対する切削点が移動する線状の切刃を有し、
   前記複数のクランプ部材は、
   それぞれボルトにより前記ホルダに取り付けられ、
   前記ボルトを締めることにより、前記ホルダ及び前記クランプ部材の一方又は双方に備えるテーパ面によって前記切削工具を押すように設けられ、
   前記切削工具に当接する部分の前記切刃に沿う方向の幅が、前記ボルトが配置される部分の前記切刃に沿う方向の幅よりも小さく、
   前記複数のクランプ部材が、互いに独立して前記切削工具に当接しかつ前記切削工具を前記ホルダの壁部に向けて押し付けることを含む、切削工具のクランプ方法。

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