JPH07227709A - 切削加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削工具を軸心まわりに回転させつつ、その
切削工具とワークとをワーク軸心まわりに相対回転させ
ることにより、ワーク軸心を中心としてワークの全周に
切削加工を行う切削加工装置において、ワーク軸心に直
角な面を加工する場合に切込み０となることを回避し、
工具寿命や加工精度を向上させる。 【構成】 フライス（切削工具）２０の軸心である一中
心線Ｏｔをワーク１０の軸心Ｏｗに対して傾斜させ、そ
の状態でフライス２０を一中心線Ｏｔまわりに回転駆動
しつつワーク軸心Ｏｗまわりに公転させて、ワーク１０
の端面３６や円筒外周面４０などを切削加工する。フラ
イス２０の各チップ３４ａ〜３４ｆは、一中心線Ｏｔま
わりの回転に伴って上下に揺動させられ、その下降端付
近のみでワーク１０に切削加工を行うため、ワーク軸心
Ｏｗに直角な端面３６の加工に際しても加工面を切込み
０の状態で擦過することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切削工具を一中心線ま
わりに回転させつつ、その切削工具とワークとをワーク
軸心まわりに相対回転させることにより、そのワーク軸
心を中心としてワークの全周に切削加工を行う切削加工
装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の足廻り部品、例えばキャリアや
ナックルなどの円筒面，端面加工に際しては、従来から
旋削加工が用いられているが、高能率加工を目指してコ
ンタリング加工と称する加工法が提案されている。これ
は、例えば図２３に示すように、クランパ５００によっ
てワーク５０２を位置固定に保持するとともに、そのワ
ーク５０２の軸心Ｏｗに対して総形フライス等の切削工
具５０４の中心線Ｏｔが平行で且つ所定距離だけオフセ
ットするように両者の位置関係を設定し、切削工具５０
４を中心線Ｏｔまわりに回転（自転）させつつワーク軸
心Ｏｗまわりに回転（公転）させることにより、ワーク
軸心Ｏｗを中心としてワーク５０２の全周に切削加工を
行うもので、ワーク５０２の外周面および端面を同時に
加工できる。すなわち、切削工具５０４は中心線Ｏｔと
同心の有底円筒形状を成す工具本体５０５と、その工具
本体５０５の内側および先端開口部に取り付けられた複
数のチップ５０６ａ〜５０６ｆとを備えており、チップ
５０６ａ，５０６ｆによってワーク軸心Ｏｗに直角な端
面５０８および平面５１０が切削加工されるとともに、
チップ５０６ｂ〜５０６ｅによって円筒外周面５１２や
テーパ外周面５１４が切削加工されるのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなコンタリング加工では、ワークの軸心に直角な平面
や端面を切削加工する際に、一旦切削加工が行われた部
分を切れ刃が切込み０の状態で繰り返し通過させられる
ため、工具寿命が低下したり加工精度が損なわれたりす
る問題があった。前記チップ５０６ａ，５０６ｆによる
端面５０８，平面５１０の切削加工がこれに相当し、例
えば端面５０８の切削加工について図２４を参照しつつ
具体的に説明すると、チップ５０６ａによって一旦切削
加工が行われた端面５０８は弾性復帰によって若干盛り
上がるが、切削工具５０４の自転に伴ってその後にチッ
プ５０６ａが通過する際には一点鎖線で示すように端面
５０８を弾性変形させながら擦過するだけで切り込むこ
とは殆どないため、端面５０８の弾性力によってチップ
５０６ａの切れ刃に大きな背分力が作用する。この背分
力は、チップ５０６ａがワーク５０２に切り込んで切削
加工を行う場合に比較して数倍〜数十倍であり、チッピ
ングが生じ易くなるとともに、切屑を殆ど排出しないた
め擦過による発熱がチップ５０６ａの刃先に蓄積されて
チップ５０６ａの摩耗を促進し、工具寿命が著しく低下
するのである。また、上記背分力は切削工具５０４の回
転（自転）に伴って周期的に作用するため、その背分力
によって切削工具５０４、更には加工装置全体が振動
（脈動）するようになり、端面５０８だけでなく円筒外
周面５１２などの他の加工面にもうねりが発生するなど
の加工不良を生じたり、チップ５０６ａは勿論、他のチ
ップ５０６ｂ〜５０６ｆについてもチッピングが生じ易
くなって工具寿命を一層低下させたりするのである。な
お、装置を大型化したり高剛性化したりすれば脈動の発
生を抑制できるが、高価で且つ大きな設置スペースが必
要となって好ましくなく、ワーク軸心に直角な平面加工
部の面積が大きい場合には実用化が困難であった。

【０００４】一方、従来のコンタリング加工装置の工具
本体は工具軸心（中心線Ｏｔ）と同心の有底円筒形状を
成しているため、加工中に切屑が工具本体の内部に滞留
し易く、切屑詰まりによって切削性能が損なわれること
がある。これを防止するため、例えば図２５に示すよう
に工具本体５０５の円筒状側壁部に複数の切欠５２０を
設け、その切欠５２０から遠心力によって切屑を排出す
るようになっているのが普通であるが、このような切欠
５２０を設けると工具本体５０５の剛性が低下するた
め、前記脈動が発生し易くなるなどの不都合がある。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その第１の目的とするところは、ワーク軸心に
直角な平面を加工する場合でも優れた工具寿命が得ら
れ、且つ装置を大型化，高剛性化することなく高い加工
精度が得られるようにすることにある。また、第２の目
的は、工具本体に切欠を設けることなく切屑が良好に除
去されるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための第１の手段】上記第１の目的を
達成するためには、切削工具の回転中心線をワーク軸心
に対して傾斜させ、ワーク軸心に直角な平面を加工する
場合でも切込み０の状態とならないようにすれば良く、
第１発明は、切削工具を一中心線まわりに回転させつ
つ、その切削工具とワークとをワーク軸心まわりに相対
回転させることにより、そのワーク軸心を中心としてワ
ークの全周に切削加工を行う切削加工装置であって、
（ａ）前記ワーク軸心まわりの回転可能に配設されて、
前記切削工具を前記一中心線が前記ワーク軸心に対して
傾斜する姿勢でその一中心線まわりの回転可能に支持す
る工具支持部材と、（ｂ）前記切削工具を前記一中心線
まわりに回転させる自転駆動手段と、（ｃ）前記工具支
持部材を前記ワーク軸心まわりに回転させる公転駆動手
段とを有することを特徴とする。

【０００７】

【第１発明の作用および効果】このような切削加工装置
においては、回転中心線である一中心線がワーク軸心に
対して傾斜する姿勢で切削工具が工具支持部材によって
支持され、その切削工具が自転駆動手段によって一中心
線まわりに回転（自転）させられることにより、ワーク
に対して切削加工が行われる。また、その状態で工具支
持部材が公転駆動手段によってワーク軸心まわりに回転
させられることにより、切削工具もワーク軸心まわりに
回転（公転）させられ、ワーク軸心を中心としてワーク
の全周に円筒面や端面などの切削加工が行われる。その
場合に、上記切削工具はワーク軸心に対して傾斜した一
中心線まわりに回転させられるため、切削工具の切れ刃
は一中心線まわりの回転に伴ってワーク軸心方向へ揺動
させられ、ワーク軸心に直角な平面を切削加工する場合
でも、一旦切削加工が行われた部分をその後に切れ刃が
切込み０の状態で通過させられることがなくなり、切込
み０に起因する工具寿命や加工精度の低下が回避され
る。

【０００８】

【課題を解決するための第２の手段】第２発明は、切削
工具を一中心線まわりに回転させつつ、その切削工具と
ワークとをワーク軸心まわりに相対回転させることによ
り、そのワーク軸心を中心としてワークの全周に切削加
工を行う切削加工装置であって、（ａ）前記切削工具を
前記一中心線が前記ワーク軸心に対して傾斜する姿勢で
その一中心線まわりの回転可能に支持する工具支持部材
と、（ｂ）前記切削工具を前記一中心線まわりに回転さ
せる工具駆動手段と、（ｃ）前記ワークを前記ワーク軸
心まわりに回転させるワーク駆動手段とを有することを
特徴とする。

【０００９】

【第２発明の作用および効果】このような切削加工装置
においては、回転中心線である一中心線がワーク軸心に
対して傾斜する姿勢で切削工具が工具支持部材によって
支持され、その切削工具が工具駆動手段によって一中心
線まわりに回転させられることにより、ワークに対して
切削加工が行われるとともに、その状態でワークがワー
ク駆動手段によってワーク軸心まわりに回転させられる
ことにより、ワーク軸心を中心としてワークの全周に円
筒面や端面などの切削加工が行われる。その場合に、上
記切削工具はワーク軸心に対して傾斜した一中心線まわ
りに回転（自転）させられるため、切削工具の切れ刃は
一中心線まわりの回転に伴ってワーク軸心方向へ揺動さ
せられ、前記第１発明と同様の効果が得られる。また、
この第２発明ではワークをワーク軸心まわりに回転駆動
するようにしているため、第１発明のように切削工具を
自転させながらワーク軸心まわりに公転させる場合に比
較して、装置が簡単に構成されるとともに強度や剛性が
向上し、より高精度な切削加工を行うことが可能とな
る。

【００１０】

【課題を解決するための第３の手段】第３発明は、前記
第１発明または第２発明の切削加工装置において、前記
一中心線と前記ワーク軸心との傾斜角度を変更する角度
調整手段を備えていることを特徴とする。

【００１１】

【第３発明の作用および効果】この第３発明では、角度
調整手段によって一中心線とワーク軸心との傾斜角度、
すなわちワーク軸心を含む平面内の加工面形状を変更で
きるため、第１発明や第２発明の効果に加えて、各部の
寸法誤差や取付誤差などに拘らず目的とする加工面、例
えばワーク軸心と平行な円筒面や所定角度傾斜するテー
パ面、ワーク軸心と直角な端面などを高い精度で切削加
工できる。また、荒加工か仕上げ加工かなどの加工目的
や、端面の仕上げ加工か円筒面の仕上げ加工かなどの加
工部位などによって切削工具の設計はそれぞれ異なり、
上記傾斜角度も加工目的などによって変更される場合が
あるが、その場合でも角度調整手段によって傾斜角度を
変更するだけで対応できるため、傾斜角度に関する設計
が異なる複数種類の切削工具を使用できるなど、装置の
汎用性が向上する。言い換えれば、切削工具の設計に際
して、加工目的などに応じて傾斜角度を自由に設定でき
るのである。

【００１２】なお、工具支持部材を回転して切削工具を
ワーク軸心まわりに公転させる第１発明の切削加工装置
においては、ワークの姿勢を変化させるとワーク軸心に
対して工具支持部材の回転中心がずれるため、工具支持
部材に対する切削工具の姿勢を変化させて上記傾斜角度
を変更する必要があるが、ワークをワーク軸心まわりに
回転させる第２発明の切削加工装置においては、ワーク
の姿勢を変化させるようにしても切削工具を支持してい
る工具支持部材の姿勢を変化させるようにしても良い。

【００１３】

【課題を解決するための第４の手段】第４発明は、前記
第１発明乃至第３発明の何れかの切削加工装置におい
て、前記ワーク軸心と直角な方向における前記ワークと
前記切削工具との相対位置を変更する位置調整手段を備
えていることを特徴とする。

【００１４】

【第４発明の作用および効果】この第４発明では、位置
調整手段によってワーク軸心と直角な方向におけるワー
クと切削工具との相対位置、すなわちワーク軸心から加
工面までの径寸法を変更できるため、第１発明〜第３発
明の効果に加えて、各部の寸法誤差や取付誤差、切削工
具の切れ刃の摩耗などに拘らず目的とする径寸法の円筒
面やテーパ面を高い精度で切削加工できるとともに、荒
加工や仕上げ加工などを同一の切削工具で行う場合に加
工目的に応じて加工面の径寸法を変更することができ
る。

【００１５】なお、この第４発明においても、工具支持
部材を回転して切削工具をワーク軸心まわりに公転させ
る第１発明の切削加工装置においては、ワークの位置を
変化させるとワーク軸心に対して工具支持部材の回転中
心がずれるため、工具支持部材に対する切削工具の位置
を変更する必要があるが、ワークをワーク軸心まわりに
回転させる第２発明の切削加工装置においては、ワーク
の位置を変化させるようにしても切削工具を支持してい
る工具支持部材の位置を変化させるようにしても良い。

【００１６】

【課題を解決するための第５の手段】第５発明は、前記
第１の目的と同時に第２の目的を達成するためのもの
で、前記切削工具が、先端側程拡開するテーパ円筒形状
の工具本体と、その工具本体の内側に配設されて前記ワ
ークの外周面に切削加工を行うチップとを有して構成さ
れている請求項１乃至４の何れかに記載の切削加工装置
において、前記一中心線まわりであって前記切削工具に
より前記ワークに切削加工を行う加工位置と反対側の位
置で且つ前記工具本体の先端開口部の近傍に配設され、
流体を噴射または空気を吸引することにより切屑を除去
するノズルを備えていることを特徴とする。

【００１７】

【第５発明の作用および効果】すなわち、テーパ円筒形
状の工具本体の内側にチップが設けられてワークの外周
面に切削加工を行う切削工具は、チップによって切削さ
れた切屑が工具本体の内側に滞留し易いが、本発明で
は、流体を噴射または空気を吸引するノズルによって切
屑が除去されるため、そのような切屑の滞留が防止さ
れ、優れた切削性能が維持される。その場合に、本発明
では切削工具の回転中心である一中心線がワーク軸心に
対して傾斜しているとともに、上記工具本体は先端側程
拡開するテーパ円筒形状を成しているため、加工位置と
反対側ではワーク外周面との間に比較的大きな空間が形
成され、工具本体をできるだけ小さく維持しつつ上記ノ
ズルを良好に配設できるのである。また、上記のように
工具本体がテーパ円筒形状を成していることから、図２
３に示す従来の切削工具に比較して切屑は遠心力により
工具本体の先端開口側へ流出し易く、上記ノズルによる
切屑除去作用と相まって切屑が一層良好に除去される。
一方、このように切屑が良好に除去されることから、切
屑排出用の切欠を設けることが必ずしも必要でなく、高
い剛性が得られるようになって脈動の発生が抑制され、
加工精度や工具寿命が向上する。

【００１８】なお、工具支持部材を回転して切削工具を
ワーク軸心まわりに公転させる第１発明の切削加工装置
においては、工具支持部材の回転に伴って加工位置もワ
ーク軸心まわりに回転するため、上記ノズルは工具支持
部材に一体的に配設すれば良く、ワークをワーク軸心ま
わりに回転させる第２発明の切削加工装置においては、
加工位置が一定であるため上記ノズルも位置固定に配設
すれば良い。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、第１発明の切削加工装置の一例で
あるアンギュラーフライス加工装置を示す縦断面図で、
円筒形状を成すワーク１０は複数のクランパ１２によっ
て軸心Ｏｗが略垂直となる姿勢でテーブル１４上に位置
決め固定されるようになっている。テーブル１４は、例
えば上下方向へ移動可能な１軸テーブルや、水平面内を
自在に移動できるとともに上下方向へも移動可能な３軸
移動テーブルなどに配設されており、ワーク１０を図に
示す予め定められた第１位置と、その第１位置よりも下
方の第２位置とへ移動させるようになっている。第１位
置は、ワーク１０に切削加工を行う位置で、第２位置は
ワーク１０を着脱できる位置であり、以下の説明では特
別な場合を除いてワーク１０が第１位置に保持されてい
る状態を基準として説明し、ワーク軸心Ｏｗもワーク１
０が第１位置に保持されている時の軸心位置を意味す
る。ワーク１０は、鍛造や鋳造などによって得られたも
ので、目的とする製品と略同一形状を成しており、本実
施例のアンギュラーフライス加工装置は切削仕上げを行
うものであるが、円筒形状のパイプや円柱形状の棒材な
どをワークとして用いて図のような外周形状となるよう
に切削加工することもできる。

【００２０】上記テーブル１４の上方には、工具支持部
材としての偏向ドラム１６が設けられている。偏向ドラ
ム１６は円板形状を成しており、ワーク軸心Ｏｗと同じ
軸心まわりの回転可能に、一対のベアリングを介して位
置固定の支持フレーム１８に配設されているとともに、
切削工具としてのフライス２０を一対のベアリングによ
って一中心線Ｏｔまわりの回転可能に支持している。偏
向ドラム１６の外周部にはリング状の噛合歯車２２が設
けられてピニオン２３と噛み合わされており、支持フレ
ーム１８に配設された電動モータなどの公転駆動手段２
４によってピニオン２３が回転駆動されることにより、
偏向ドラム１６は上記ワーク軸心Ｏｗまわりに低速、例
えば１〜３ｒｐｍ程度で回転させられる。図１では噛合
歯車２２が偏向ドラム１６に一体に設けられているが、
別体に構成して偏向ドラム１６に固設するようにしても
良いし、組付性などを考慮して偏向ドラム１６を複数の
部材にて構成することもできる。

【００２１】上記フライス２０は、一中心線Ｏｔと同心
のシャフト２６および工具本体２８を備えており、一中
心線Ｏｔがワーク軸心Ｏｗと角度θで交差する姿勢で偏
向ドラム１６に配設されている。そして、このフライス
２０はワーク軸心Ｏｗ、言い換えれば偏向ドラム１６の
回転中心と同心上に位置固定に配設された電動モータな
どの自転駆動手段３０に等速ジョイント３２を介して連
結され、一中心線Ｏｔまわりに高速、例えば５００〜１
０００ｒｐｍ程度で回転駆動されるようになっており、
このように一中心線Ｏｔまわりに高速で回転（自転）し
ながら偏向ドラム１６と共にワーク軸心Ｏｗまわりに低
速で１回転以上回転（公転）させられることにより、ワ
ーク軸心Ｏｗを中心としてワーク１０の全周に切削加工
が行われる。フライス２０の自転方向は上から見て右ま
わりで公転方向は左まわりに設定されており、公転に伴
ってフライス２０はワーク１０の切削前の表面（黒皮）
に切り込んで良好な切削加工が行われるが、自転を左ま
わりで公転を右まわりにしても同様である。なお、本実
施例ではワーク軸心Ｏｗと一中心線Ｏｔとが角度θで交
差するようになっているが、両者がねじれの関係となる
ように配設しても差し支えない。また、上記自転駆動手
段３０を偏向ドラム１６すなわち工具支持部材に配設
し、シャフト２６を直接回転駆動するように構成するこ
とにより、等速ジョイント３２等の動力伝達装置を省略
することが可能である。

【００２２】上記フライス２０の工具本体２８は、下方
の先端側程拡開するテーパ円筒形状（カップ形状）を成
しており、その内側に複数のチップ３４ａ〜３４ｇ（以
下、特に区別しない場合には単にチップ３４という）が
取り付けられている。フライス２０が一中心線Ｏｔまわ
りに自転しつつワーク軸心Ｏｗまわりに公転させられる
ことにより、チップ３４ａ，３４ｄによってワーク軸心
Ｏｗに直角な端面３６および平面３８が切削加工され、
チップ３４ｂ，３４ｃ，３４ｆによってワーク軸心Ｏｗ
と平行な円筒外周面４０が切削加工され、チップ３４ｅ
によってワーク軸心Ｏｗに対して傾斜するテーパ外周面
４２が切削加工され、チップ３４ｇによって平面３８と
円筒外周面４０とのコーナ部４４が切削加工される。工
具本体２８の開き角度は前記交差角度θの略２倍に定め
られているとともに、各チップ３４の形状や取付姿勢
は、それぞれ上記端面３６，平面３８，円筒外周面４
０，テーパ外周面４２，コーナ部４４を切削加工できる
ように設定されている。

【００２３】このように、本実施例のアンギュラーフラ
イス加工装置においては、フライス２０が自転駆動手段
３０によって一中心線Ｏｔまわりに回転（自転）させら
れることにより、ワーク１０の端面３６や円筒外周面４
０等に対する切削加工が同時に行われ、その状態で偏向
ドラム１６が公転駆動手段２４によってワーク軸心Ｏｗ
まわりに回転させられることにより、フライス２０もワ
ーク軸心Ｏｗまわりに回転（公転）させられ、ワーク軸
心Ｏｗを中心としてワーク１０の全周に切削加工が行わ
れる。その場合に、上記フライス２０はワーク軸心Ｏｗ
に対して角度θだけ傾斜した一中心線Ｏｔまわりに回転
させられるため、フライス２０の各チップ３４は一中心
線Ｏｔまわりの回転に伴ってワーク軸心Ｏｗ方向、すな
わち上下方向に揺動させられ、ワーク軸心Ｏｗに直角な
端面３６や平面３８を切削加工するチップ３４ａ，３４
ｄは、図１に示されているように下降端付近でワーク１
０に切削加工を行うことになる。このため、それ等のチ
ップ３４ａ，３４ｄは、一旦切削加工が行われた部分を
その後に切込み０の状態で通過させられることがなく、
切込み０に起因する工具寿命や加工精度の低下が回避さ
れる。特に、本実施例では自転方向と公転方向とが反対
であるため、各チップ３４は１回転毎に非切削部分すな
わち黒皮部分に切り込むことになり、切削部分に切り込
む場合に比較して滑りが少なく良好な切削作用が得られ
る。

【００２４】ここで、切込み０の状態にならないこと
を、図２に示すように、ワーク軸心Ｏｗと直角なワーク
５０の上面５２に、ワーク軸心Ｏｗに対して角度θだけ
傾斜した一中心線Ｏｔまわりに回転駆動されるチップ５
４によって切削加工を行うモデルを参照して具体的に説
明する。一中心線Ｏｔの右まわりに回転駆動されるチッ
プ５４は、位置Ａでワーク５０の上面５２に切り込み始
め、一中心線Ｏｔの傾斜方向である位置Ｂで最も深くな
り、位置Ｃでワーク５０から離脱する。また、チップ５
４は、前記チップ３４ａや３４ｄと同様にワーク軸心Ｏ
ｗに直角な平面を切削加工するもので、その切れ刃５６
は一中心線Ｏｔに直角な平面から角度θだけ傾斜させら
れており、ワーク５０に最も深く切り込む位置Ｂでは図
３の（ｂ）に示すように上面５２と平行になるが、位置
Ａ，位置Ｂではそれぞれ図３の（ａ），（ｃ）に示すよ
うに上面５２に対して傾斜する。図４は、チップ５４が
一中心線Ｏｔまわりに１回転させられた場合の切削形状
を示す図で、斜線部が切れ刃５６による切削部分であ
る。そして、チップ５４の回転中心である一中心線Ｏｔ
がワーク軸心Ｏｗの左まわりに公転させられると、チッ
プ５４による切削位置は図５に示すように少しずつ移動
し、ワーク軸心Ｏｗまわりに１回転させられることによ
り、ワーク軸心Ｏｗを中心として図３の（ｂ）の断面形
状の環状溝が形成される。図５は、その左側がチップ５
４による切削位置の移動方向であり、一中心線Ｏｔまわ
りの１回転毎の軌跡を重ねて示した図である。このよう
に、チップ５４は一中心線Ｏｔまわりの１回転毎に上面
５２に切り込んで切削加工を行うとともに、その切削位
置は公転に伴って少しずつ移動させられるため、一旦切
削加工した加工面上を切込み０の状態で通過することは
ないのである。

【００２５】一方、フライス２０の回転中心である一中
心線Ｏｔがワーク軸心Ｏｗに対して傾斜している本実施
例のアンギュラーフライス加工装置においては、フライ
ス１０が一中心線Ｏｔまわりに回転してワーク１０に切
削加工を行う際に、各チップ３４の切削抵抗が滑らかに
変化し、負荷の立上りや立下がりが緩やかで脈動が低減
されるとともに、チッピングの発生が抑制される。例え
ば、円筒外周面４０を切削加工するチップ３４ｂについ
て具体的に説明すると、図１のように一中心線Ｏｔが右
側に傾斜している状態では、図６のようにワーク１０の
右側外周面に切削加工が行われ、位置Ａでワーク１０の
外周面に切り込み始め、位置Ｂで最も深くなり、位置Ｃ
でワーク１０から離脱するが、その場合の各位置Ａ，
Ｂ，Ｃにおけるチップ３４ｂの姿勢は図７の上段に示す
通りで、ワーク１０の外周面に対して斜めに傾斜した姿
勢で切り込むとともに斜めに傾斜した姿勢で離脱し、そ
の切削抵抗は図８の（ａ）に示すように滑らかに変化す
る。これに対し、前記図２３に示す従来のコンタリング
加工法では、切削工具の回転中心である一中心線Ｏｔが
ワーク軸心Ｏｗと平行であるため、上記位置Ａ，Ｂ，Ｃ
におけるチップの姿勢は図７の下段に示すように常にワ
ークの外周面と平行であり、その切削抵抗は図８の
（ｂ）に示すように切り込み開始位置Ａで急に立ち上が
るとともに離脱位置Ｃで急に低下し、この切削抵抗の急
激な変化に起因して脈動やチッピングが生じ易いのであ
る。なお、図６の一点鎖線はチップ３４ｂの切れ刃の回
転軌跡である。

【００２６】また、本実施例のフライス２０の工具本体
２８は先端側程拡開するテーパ円筒形状を成しているた
め、チップ３４によって切削された切屑は、図９の概略
図に示すように、フライス２０が一中心線Ｏｔまわりに
回転駆動されることによって生じる遠心力Ｆにより工具
本体２８の内周面に押し付けられるとともに、遠心力Ｆ
の分力Ｆａによって工具本体２８の先端開口側へ排出さ
れ、良好な切削性能が維持される。これに対し、図２３
に示す従来のコンタリング加工装置においては、工具本
体５０５が一中心線Ｏｔと同心の円筒形状を成している
ため、切削された切屑は遠心力によって工具本体５０５
の内周面に押し付けられるだけで、開口側へ排出する作
用が得られない。このため、工具本体５０５には例えば
図２５に示すように複数の切欠５２０が形成され、その
切欠５２０から切屑が排出されるようになっているのが
普通である。

【００２７】上記切欠５２０は、図１０の（ｂ）に示す
ように、前記チップ５０６を工具本体５０５の内周面に
取り付ける際にねじ締め工具５２２の挿入空間としても
利用されるが、工具本体２８がテーパ円筒形状を成す本
実施例においては、図１０の（ａ）に示すように切欠を
利用することなくねじ締め工具５２２によってチップ３
４を取り付けることができる。このように、本実施例で
は切屑の排出やねじ締め工具５２２の挿入などを目的と
して工具本体２８に切欠を設ける必要がないため、工具
本体２８の剛性が向上し、断続切削による脈動の発生が
抑制されて加工精度が向上するとともに、チッピングが
軽減されて工具寿命が向上する。なお、上例ではチップ
３４をフライス２０の径方向内側からねじ止めする場合
について説明したが、チップ３４を周方向からねじ止め
する場合など必要に応じて工具本体２８に切欠を設ける
ことも可能で、その場合でも従来に比べて切欠を大幅に
縮小できる。

【００２８】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の実施例において上記第１実施例と実質的に共
通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略す
る。

【００２９】図１１は、第１発明を基本として第３発明
が適用された切削加工装置の一例であるアンギュラーフ
ライス加工装置の要部を示す縦断面図で、シャフト２６
より下方部分および等速ジョイント３２より上方部分を
省略した図であるが、それ等の省略部分は前記第１実施
例と同様に構成されている。シャフト２６は、一対のベ
アリングを介して一中心線Ｏｔまわりの回転可能にチル
トテーブル６０に配設されており、そのチルトテーブル
６０は、ワーク軸心Ｏｗ上に位置する点Ｏｓを中心とし
て揺動自在に位置固定の支持フレーム６２に配設されて
いる。チルトテーブル６０は円板形状を成しているとと
もに、その外周面６４は点Ｏｓを中心とする球面を成し
ている一方、支持フレーム６２には点Ｏｓを中心とする
球面の支持穴６６が設けられており、その支持穴６６内
に外周面６４が揺動可能に摺接する状態でチルトテーブ
ル６０は支持されている。支持フレーム６２は、支持穴
６６内にチルトテーブル６０を収容するため複数の部材
にて構成される。また、シャフト２６は、その軸心であ
る一中心線Ｏｔが点Ｏｓを通る状態でチルトテーブル６
０に配設されており、その点Ｏｓでワーク軸心Ｏｗと交
差させられるとともに、その交差角度すなわち傾斜角度
θは、チルトテーブル６０の点Ｏｓまわりの揺動に伴っ
て変化する。

【００３０】上記チルトテーブル６０の上方には、円板
形状の面板６８がワーク軸心Ｏｗと同じ軸心まわりの回
転可能に、位置固定の支持フレーム７０にベアリングを
介して配設されている。この面板６８の外周部には前記
噛合歯車２２が設けられており、支持フレーム７０に配
設された公転駆動手段２４によってワーク軸心Ｏｗまわ
りに低速で回転させられるようになっている。また、こ
の面板６８には、図１２から明らかなように、ワーク軸
心Ｏｗと直交する径方向に長い長穴７２が設けられてお
り、その長穴７２内を径方向への移動可能にブッシュ７
４が配設されている。ブッシュ７４は円形の貫通孔を備
えており、その貫通孔内には等速ジョイント３２のロッ
ド７６が軸心まわりの回転可能かつ軸方向の移動可能に
嵌合されているとともに、そのロッド７６には、前記シ
ャフト２６に同心に一体に設けられたスプライン軸７８
が軸方向の相対移動可能かつ軸心まわりの相対回転不能
にスプライン嵌合されている。これにより、シャフト２
６を有する前記フライス２０は、前記自転駆動手段３０
によって一中心線Ｏｔまわりに回転駆動されるととも
に、公転駆動手段２４によって面板６８がワーク軸心Ｏ
ｗまわりに回転させられることにより、フライス２０も
チルトテーブル６０を点Ｏｓまわりに揺動させながらワ
ーク軸心Ｏｗまわりに公転させられ、前記実施例と同様
にしてワーク１０に切削加工が行われる。本実施例で
は、上記チルトテーブル６０，面板６８，およびブッシ
ュ７４を含んで工具支持部材が構成されている。なお、
ブッシュ７４に自転駆動手段３０を配設してロッド７６
を回転駆動するようにしたり、チルトテーブル６０に自
転駆動手段３０を配設してシャフト２６を回転駆動した
りするように構成することもできる。

【００３１】上記ブッシュ７４は、図１１と略直角な縦
断面を示す図１３から明らかなように、面板６８の下面
にガイドレール８０を介してその面板６８の径方向への
移動可能に配設されたスライド部材８２に、一対のピン
８４を介してその移動方向と直角で且つ一中心線Ｏｔと
直角、すなわち図１１の状態では紙面に垂直な揺動中心
線Ｏｍまわりの揺動可能に配設されている。スライド部
材８２にはねじ軸８６が螺合されているとともに、その
ねじ軸８６はサーボモータなどの駆動源８８によって回
転駆動されるようになっており、このねじ軸８６の回転
によってスライド部材８２はガイドレール８０に案内さ
れつつ面板６８の径方向、すなわちワーク軸心Ｏｗと直
交する方向へ移動させられる。上記ブッシュ７４は、ス
ライド部材８２と共にワーク軸心Ｏｗと直交する方向へ
移動させられるとともに、その移動に伴って前記点Ｏｓ
まわりに揺動させられるシャフト２６の姿勢変化に伴っ
て揺動中心線Ｏｍまわりに揺動させられ、その貫通孔が
常にシャフト２６の軸心である一中心線Ｏｔと同心とな
る姿勢に保持され、シャフト２６とロッド７６との連結
状態を維持する。また、このようにスライド部材８２が
移動させられることにより、ワーク軸心Ｏｗと一中心線
Ｏｔとの傾斜角度θが変更され、且つ任意の角度で位置
決めされる。本実施例では、上記スライド部材８２，ね
じ軸８６，駆動源８８を含んで、傾斜角度θを変更する
角度調整手段９０が構成されている。なお、上記スライ
ド部材８２の移動方向は、必ずしもワーク軸心Ｏｗと直
交する方向である必要はなく、少なくともブッシュ７４
によりシャフト２６とロッド７６との連結状態を維持し
つつ傾斜角度θを変化させることができれば、スライド
部材８２の移動方向や移動経路は適宜変更できる。

【００３２】このように、本実施例のアンギュラーフラ
イス加工装置は、角度調整手段９０によって傾斜角度
θ、すなわちワーク軸心Ｏｗを含む平面内の加工面形状
を変更できるため、各部の寸法誤差や取付誤差などに拘
らず目的とする加工面、例えばワーク軸心Ｏｗと平行な
前記円筒外周面４０，所定角度傾斜するテーパ外周面４
２，ワーク軸心Ｏｗと直角な端面３６，平面３８などを
高い精度で切削加工できる。また、荒加工か仕上げ加工
かなどの加工目的や、端面３６の仕上げ加工か円筒外周
面４０の仕上げ加工かなどの加工部位などによって前記
フライス２０の設計はそれぞれ異なり、上記傾斜角度θ
すなわち前記工具本体２８の開き角度も加工目的などに
よって変更される場合があるが、その場合でも角度調整
手段９０によって傾斜角度θを変更するだけで対応でき
るため、傾斜角度θに関する設計が異なる複数種類の切
削工具を使用できるなど、装置の汎用性が向上する。言
い換えれば、フライス２０等の切削工具の設計に際し
て、加工目的などに応じて傾斜角度θ（工具本体の開き
角度）を自由に設定できるのである。

【００３３】図１４は、第１発明を基本として第３発明
が適用された切削加工装置の別の例であるアンギュラー
フライス加工装置の要部を示す縦断面図で、前記図１１
に相当する図である。シャフト２６は、一対のベアリン
グを介して一中心線Ｏｔまわりの回転可能にチルトテー
ブル１００に配設されているとともに、そのチルトテー
ブル１００は、ワーク軸心Ｏｗと一中心線Ｏｔとの交差
位置においてそれ等と直角に交差する揺動中心線Ｏｎま
わりの揺動可能に回転テーブル１０２に配設されてい
る。チルトテーブル１００は一中心線Ｏｔと平行な方向
から見た形状が長方形であり、その一対の側面１０４は
揺動中心線Ｏｎを中心とする円筒面を成している一方、
回転テーブル１０２には揺動中心線Ｏｎを中心とする円
筒形状の一対の側壁面１０６を有する長方形の収容穴が
設けられており、その側壁面１０６に側面１０４が揺動
可能に摺接する状態でチルトテーブル１００が配設され
ている。チルトテーブル１００には、揺動中心線Ｏｎを
中心とする円弧に沿って噛合歯を有する噛合部材１０８
が設けられ、回転テーブル１０２に配設されたサーボモ
ータなどの駆動源１１０によって回転駆動されるウォー
ム１１２と噛み合わされており、これにより、チルトテ
ーブル１００は揺動中心線Ｏｎまわりに揺動させられ、
傾斜角度θが変更されるとともに任意の角度で位置決め
される。また、回転テーブル１０２は円板形状を成して
いるとともに、その中心がワーク軸心Ｏｗと一致する姿
勢で一対のベアリングを介して位置固定の支持フレーム
１１４にワーク軸心Ｏｗまわりの回転可能に配設されて
おり、支持フレーム１１４に配設された公転駆動手段２
４により噛合歯車２２を介してワーク軸心Ｏｗまわりに
回転駆動されるようになっている。本実施例では、上記
噛合部材１０８，駆動源１１０，およびウォーム１１２
によって角度調整手段１１６が構成されており、チルト
テーブル１００および回転テーブル１０２を含んで工具
支持部材１１８が構成されている。

【００３４】この実施例でも、角度調整手段１１６によ
って傾斜角度θを調整できるため、前記図１１の実施例
と同様の効果が得られる。しかも、本実施例ではワーク
１０に対する切削加工時に、回転テーブル１０２および
チルトテーブル１００が一体的に回転（公転）させられ
るため、図１１の装置のようにチルトテーブル６０の外
周面６４が支持フレーム６２の支持穴６６に摺接しなが
ら公転するとともに、ブッシュ７４の貫通孔に摺接しつ
つロッド７６が高速回転する場合に比較して、摩耗など
が低減されて装置の耐久性が向上する。特に、チルトテ
ーブル１００は回転テーブル１０２に面接触しており、
その接触面を介して公転力が伝達されるため、高い耐久
性が得られる利点がある。また、前記面板６８が不要と
なるため、装置が簡単かつコンパクトに構成される。

【００３５】ここで、上記揺動中心線Ｏｎは必ずしもワ
ーク軸心Ｏｗと直交している必要はないし、ワーク軸心
Ｏｗと一中心線Ｏｔとが交差している必要もなく、何れ
の場合も両者がねじれの関係であっても良い。また、チ
ルトテーブル１００は、ピンなどによって揺動中心線Ｏ
ｎまわりの揺動可能に回転テーブル１０２に取り付けら
れても良い。また、前記図１１の装置の角度調整手段９
０や上記角度調整手段１１６は、何れも駆動源８８，１
１０によって自動で傾斜角度θを調整するようになって
いるが、ねじ軸８６，ウォーム１１２にハンドルを設け
るなどして手作業で傾斜角度θを調整するようにしても
良い。また、チルトテーブル１００に自転駆動手段３０
を配設し、歯車などを介してシャフト２６を回転駆動す
るように構成することもできる。

【００３６】図１５は、上記図１４のアンギュラーフラ
イス加工装置に第４発明が適用された場合で、図１４の
実施例に比較して、チルトテーブル１００に一対のベア
リングを介して偏心カラー１２０を回転可能に設け、そ
の偏心カラー１２０に一対のベアリングを介してシャフ
ト２６を一中心線Ｏｔまわりの回転可能に配設した点が
異なる。チルトテーブル１００には、傾斜角度θが０°
の状態においてワーク軸心Ｏｗから所定寸法だけ揺動方
向、すなわち図１５の左右方向へオフセットした位置Ｏ
ａを中心として貫通孔１２２が設けられ、その中心Ｏａ
まわりの回転可能に偏心カラー１２０を支持していると
ともに、偏心カラー１２０には中心Ｏａから所定寸法だ
け偏心した位置を中心として貫通孔１２４が設けられ、
その貫通孔１２４の中心である一中心線Ｏｔまわりの回
転可能にシャフト２６を支持しているのである。図１６
は、回転テーブル１０２，チルトテーブル１００，およ
び偏心カラー１２０の組付状態を示す斜視図である。

【００３７】上記偏心カラー１２０の下面外周部にはリ
ング状の噛合歯車１２６が設けられ、チルトテーブル１
００に配設されたサーボモータなどの駆動源１２８によ
って回転駆動されるピニオン１３０と噛み合わされてお
り、上記中心Ｏａまわりに回転させられるようになって
いる。これにより、その偏心カラー１２０に支持されて
いるシャフト２６は中心Ｏａまわりに回転させられ、ワ
ーク軸心Ｏｗと直角な方向におけるフライス２０の位置
が変更されるとともに所定位置に位置決めされる。本実
施例では、偏心カラー１２０，噛合歯車１２６，駆動源
１２８，ピニオン１３０を含んで、ワーク軸心Ｏｗと直
角な方向におけるワーク１０とフライス２０との相対位
置を変更する位置調整手段１３２が構成されており、回
転テーブル１０２，チルトテーブル１００，偏心カラー
１２０を含んで工具支持部材１３４が構成されている。

【００３８】このように、本実施例のアンギュラーフラ
イス加工装置は、位置調整手段１３２によってワーク軸
心Ｏｗと直角な方向におけるフライス２０の位置、すな
わちワーク軸心Ｏｗから加工面までの径寸法を変更でき
るため、各部の寸法誤差や取付誤差、チップ３４の切れ
刃の摩耗などに拘らず目的とする径寸法の円筒外周面４
０やテーパ外周面４２を高い精度で切削加工できるとと
もに、荒加工や仕上げ加工などを同一のフライス２０で
行う場合に加工目的に応じて加工面の径寸法を変更する
ことができる。しかも、本実施例では偏心カラー１２０
を回転させてフライス２０の位置調整を行うようになっ
ているため、例えばガイドレールなどでフライス２０を
直線移動可能に配設するとともにねじ軸などで直線往復
移動させる場合に比較して、高い剛性が得られるととも
に装置が簡単かつコンパクトに構成される。

【００３９】ここで、位置調整手段１３２によってフラ
イス２０の位置を変更すると、傾斜角度θに応じてフラ
イス２０の高さが変わるため、必要に応じてワーク１０
の高さ位置、すなわち前記第１位置におけるテーブル１
４の高さ位置を調整することになる。このテーブル１４
の高さは、前記端面３６や平面３８が目的とする高さ寸
法で形成されるようにする場合にも調整される。また、
本実施例ではチルトテーブル１００の貫通孔１２２もワ
ーク軸心Ｏｗからオフセットして設けられているが、こ
の貫通孔１２２はワーク軸心Ｏｗと同心に設けられても
良い。また、本実施例は回転テーブル１０２に角度調整
手段１１６が設けられるとともに、回転テーブル１０２
を回転駆動するようになっているが、前記図１１の実施
例の角度調整手段９０を採用したり、その角度調整手段
９０が配設された面板６８を回転駆動したりするように
しても良い。その場合には、シャフト２６が中心Ｏａま
わりに回転させられるのに伴ってブッシュ７４が図１１
の紙面の表裏方向へ変位できるようにしておくことにな
る。また、本実施例では偏心カラー１２０を駆動源１２
８で回転させてフライス２０の位置調整を行うようにな
っているが、手動操作で偏心カラー１２０を回転させた
り、ガイドレールに支持されたフライス２０をねじ軸な
どで直線往復移動させたりするなど、他の種々の位置調
整手段を採用することができる。また、偏心カラー１２
０に自転駆動手段３０を配設し、歯車などを介してシャ
フト２６を回転駆動するように構成することもできる。

【００４０】図１７は、前記図１のアンギュラーフライ
ス加工装置に第５発明が適用された場合で、切屑除去装
置１３８が設けられている点が異なる。切屑除去装置１
３８は、電動ポンプ等によって潤滑油剤，冷却油剤，切
削油剤などの液体を吐出する流体供給装置１４０と、そ
の流体供給装置１４０から供給された液体を噴射するノ
ズル１４２とを備えている。ノズル１４２は、前記一中
心線Ｏｔまわりであって前記フライス２０によりワーク
１０に切削加工を行う加工位置と反対側の位置、すなわ
ち図１７の状態では左側の位置で、且つフライス２０の
工具本体２８の先端開口部の近傍において、流体供給装
置１４２から供給された液体を工具本体２８の内周面に
向かって噴射するように、前記偏向ドラム１６の下面に
取り付けられており、フライス２０が一中心線Ｏｔまわ
りに回転（自転）させられることにより工具本体２８の
全周に液体を噴射して切屑を除去するとともにチップ３
４を冷却する。

【００４１】偏向ドラム１６には外周面に開口する環状
溝１４４が設けられ、連通路１４６を介して上記ノズル
１４２に連通させられているとともに、環状溝１４４の
上下の両壁面にはそれぞれリング状の円板プレート１４
８が固設されている。円板プレート１４８の外周部は偏
向ドラム１６から外部に突き出して、支持フレーム１８
に形成された環状溝１５０の内部に入り込んでおり、両
環状溝１４４，１５０を連通させているとともに、一対
の円板プレート１４８にはそれぞれ環状のシール部材１
５２が取り付けられ、環状溝１５０との間を液密にシー
ルしている。シール部材１５２は環状溝１５０に摺接し
つつワーク軸心Ｏｗまわりに回転させられるが、偏向ド
ラム１６の回転速度は例えば１〜３ｒｐｍ程度と低速で
あるため、十分なシール作用，耐久性が得られる。環状
溝１５０には流体供給装置１４０から前記液体が供給さ
れるようになっており、その液体は一対の円板プレート
１４８の間を通って環状溝１４４へ流入し、連通路１４
６を経てノズル１４２に供給される。このような流体供
給路により、偏向ドラム１６の回転に拘らず位置固定の
流体供給装置１４０から偏向ドラム１６と共に回転する
ノズル１４２に常時流体が供給される。

【００４２】このような本実施例のアンギュラーフライ
ス加工装置においては、ノズル１４２から工具本体２８
内に液体が噴射されるため、前記図９に示す遠心力Ｆに
よる切屑の流出作用と相まって切屑が一層効果的に除去
され、液体によるチップ３４の冷却作用と合わせて優れ
た切削性能が良好に維持されるようになる。すなわち、
テーパ円筒形状の工具本体２８の内側にチップ３４が設
けられてワーク１０の外周面に切削加工を行うフライス
２０は、チップ３４によって切削された切屑が工具本体
２８の内側に滞留し易いが、本実施例によれば、切屑排
出用の切欠を設けることなく切屑の滞留が一層良好に回
避されるのである。また、工具本体２８は先端側程拡開
するテーパ円筒形状を成しているとともに、その回転中
心である一中心線Ｏｔはワーク軸心Ｏｗに対して角度θ
で傾斜しているため、加工位置と反対側ではワーク１０
の外周面との間に比較的大きな空間、すなわち工具本体
２８の先端側に向かうに従って略角度２θで拡開する空
間が形成され、工具本体２８をできるだけ小さく維持し
つつ上記ノズル１４２を良好に配設できる。

【００４３】ここで、上例では図１の実施例に切屑除去
装置１３８を配設した場合について説明したが、例えば
前記図１４や図１５の実施例に対しても同様な切屑除去
装置を配設することが可能であり、チルトテーブル１０
０や回転テーブル１０２にノズルを取り付ければ良い。
また、上記切屑除去装置１３８はノズル１４２から液体
を噴射するようになっていたが、圧縮空気などの気体を
噴射して切屑を除去することもできるし、真空ポンプな
どを備えた吸引装置によりノズル１４２から空気を吸引
して切屑を吸引除去することも可能である。また、上記
実施例では一対の円板プレート１４８により環状の連通
路が形成されているが、それ等の円板プレート１４８の
配設箇所に単一のリング状ブロックを配設して、径方向
に１または複数の貫通孔を設けるだけでも良い。

【００４４】図１８は、図１のアンギュラーフライス加
工装置において、等速ジョイント３２を用いてフライス
２０を回転駆動する代わりに、自転駆動手段３０の出力
回転軸１６０に傘歯車１６２を取り付けるとともに、そ
の傘歯車１６２と噛み合う傘歯車１６４をフライス２０
のシャフト２６に取り付け、それ等の傘歯車１６２，１
６４を介してフライス２０を回転駆動するようにしたも
のであり、等速ジョイント３２を用いる場合に比較して
装置が簡単且つ安価に構成される。なお、傘歯車１６
２，１６４の歯数は必ずしも同じである必要はないし、
ユニバーサルジョイント等の他の動力伝達装置を採用す
ることも可能である。

【００４５】図１９は、第２発明を基本として第３発明
〜第５発明が適用された切削加工装置の一例であるアン
ギュラーフライス加工装置を示す縦断面図で、ワーク１
０を位置決めして固定するテーブル１４は、クランパ１
２によってクランプされるワーク１０の軸心Ｏｗと同心
に設けられた回転シャフト１７０を介して、電動モータ
や減速機等を備えたワーク駆動手段１７２によりワーク
軸心Ｏｗまわりに例えば１〜３ｒｐｍ程度の低速で回転
駆動されるようになっている。また、それ等のワーク駆
動手段１７２やテーブル１４は３軸移動テーブル１７４
上に配設されて、水平面内を自在に移動させられるとと
もに上下方向へも移動させられ、切削加工時には図に示
す第１位置に位置決めされる。一方、フライス２０は工
具支持部材としてのスライダ１７６に一対のベアリング
を介して工具軸心である一中心線Ｏｔまわりの回転可能
に配設されており、電動モータ等の工具駆動手段１７８
により一中心線Ｏｔまわりに例えば５００〜１０００ｒ
ｐｍ程度の高速で回転駆動される。スライダ１７６は、
一中心線Ｏｔが上記第１位置に保持されたワーク１０の
軸心Ｏｗと交差するようにフライス２０を保持している
とともに、その一中心線Ｏｔと平行な方向の移動可能に
揺動アーム１８０に配設され、ねじ軸やそのねじ軸を回
転駆動する電動モータなどを備えた軸方向移動手段１８
２によって一中心線Ｏｔと平行な方向へ移動させられる
ようになっている。揺動アーム１８０は、上記ワーク軸
心Ｏｗおよび一中心線Ｏｔを含む平面に対して垂直、す
なわち図１９の紙面に垂直な回動軸１８４まわりの回動
可能に位置固定の支持フレーム１８６に配設されてお
り、角度調整手段１８８によって回動軸１８４まわりに
回動させられることにより、ワーク軸心Ｏｗと一中心線
Ｏｔとの交差角度すなわち傾斜角度θが変更され、任意
の角度で位置決めされる。角度調整手段１８８は、例え
ば減速機やサーボモータを備えて揺動アーム１８０を直
接回動させたり、揺動アーム１８０と支持フレーム１８
６とに跨がって配設されたねじ軸をサーボモータで回転
駆動して揺動アーム１８０を回動させたりするものな
ど、種々の手段が用いられ得る。また、一中心線Ｏｔま
わりであってフライス２０によりワーク１０に切削加工
を行う加工位置と反対側の位置、すなわち図１９ではワ
ーク１０の左側の位置で、且つフライス２０の工具本体
２８の先端開口部の近傍には、前記切屑除去装置１３８
のノズル１４２が位置固定に配設され、潤滑油剤等の液
体を工具本体２８の内周面に向かって噴射するようにな
っている。

【００４６】このようなアンギュラーフライス加工装置
においては、フライス２０が工具駆動手段１７８によっ
て一中心線Ｏｔまわりに高速で回転駆動されることによ
り、ワーク１０に対して切削加工が行われるとともに、
その状態でワーク１０がワーク駆動手段１７２によって
ワーク軸心Ｏｗまわりに回転させられることにより、ワ
ーク軸心Ｏｗを中心としてワーク１０の全周に前記端面
３６や円筒外周面４０等の切削加工が行われる。その場
合に、フライス２０の回転方向とワーク１０の回転方向
とを同じにすれば、チップ３４がワーク１０の非切削表
面に切り込んで良好な切削加工が行われる。また、フラ
イス２０はワーク軸心Ｏｗに対して角度θだけ傾斜した
一中心線Ｏｔまわりに回転させられるため、切込み０に
起因する工具寿命や加工精度の低下が回避されるなど、
前記図１の実施例と同様の効果が得られる。

【００４７】また、角度調整手段１８８によって傾斜角
度θを変更できるため、各部の寸法誤差や取付誤差など
に拘らず目的とする加工面を高い精度で切削加工できる
とともに、工具本体２８の開き角度を加工目的などによ
って自由に設定できるなど、前記図１１や図１４の実施
例と同様の効果が得られる。

【００４８】更に、３軸移動テーブル１７４によってワ
ーク１０をワーク軸心Ｏｗと直角な方向、具体的には図
１９の左右方向へ移動させることにより、ワーク軸心Ｏ
ｗから加工面までの径寸法を調整できるため、前記図１
５の実施例と同様に、各部の寸法誤差や取付誤差、チッ
プ３４の切れ刃の摩耗などに拘らず目的とする径寸法の
円筒外周面４０やテーパ外周面４２を高い精度で切削加
工できるとともに、荒加工か仕上げ加工かなどの加工目
的に応じて加工面の径寸法を変更することができる。軸
方向移動手段１８２によってフライス２０を一中心線Ｏ
ｔと平行な方向へ移動させても、フライス２０は傾斜角
度θに応じて図１９の左右方向へ移動するため、ワーク
軸心Ｏｗから加工面までの径寸法を調整でき、上記と同
様の効果が得られる。すなわち、上記３軸移動テーブル
１７４や軸方向移動手段１８２は、第４発明の位置調整
手段としても機能するのである。なお、これ等の３軸移
動テーブル１７４や軸方向移動手段１８２によって、端
面３６や平面３８の加工高さを調整することもできる。

【００４９】また、ノズル１４２から工具本体２８内に
向かって液体を噴射するようになっているため、切削さ
れた切屑が良好に除去されるなど、前記図１７の実施例
と同様の効果が得られる。その場合に、本実施例ではノ
ズル１４２を位置固定に配設すれば良いため、前記流体
供給装置１４０からノズル１４２へ液体を導く流体供給
路を簡単に構成できる。

【００５０】一方、この実施例では、ワーク１０をワー
ク軸心Ｏｗまわりに回転駆動するようにしているため、
前述した各実施例のようにフライス２０を自転させなが
らワーク軸心Ｏｗまわりに公転させる場合に比較して、
装置が簡単に構成されるとともに強度や剛性が向上し、
より高精度な切削加工を行うことが可能となる。

【００５１】ここで、上記実施例ではワーク軸心Ｏｗと
一中心線Ｏｔとが交差するようになっているが、両者が
ねじれの関係となるように配設しても差し支えないし、
ノズル１４２から圧縮空気を噴射したりノズル１４２に
空気を吸引したりして切屑を除去するようにしても良い
など、第２発明の実施に際しても前記各実施例と同様に
種々の態様を採用できる。また、上記実施例では角度調
整手段１８８によってフライス２０の角度を変更するよ
うになっているが、３軸移動テーブル１７４上に角度調
整手段を設けてテーブル１４およびワーク駆動手段１７
２を傾斜させて角度θを変更するように構成することも
可能である。また、ノズル１４２が位置固定に配設され
ていたが、揺動アーム１８０に取り付けることも可能で
ある。

【００５２】図２０は、前記各実施例に比較して切削工
具としてのフライス２００の構成が異なる。すなわち、
このフライス２００は、先端側程拡径するテーパ形状の
工具本体２０１の外周部や先端に複数のチップ２０２が
設けられ、軸心である一中心線Ｏｔまわりに回転駆動さ
れることにより、前記各実施例と同様にワーク２０４の
端面２０６や平面２０８，円筒外周面２１０，テーパ外
周面２１２を切削加工する。一中心線Ｏｔは、ワーク２
０４の軸心Ｏｗに対して角度θで傾斜させられており、
フライス２００がそのワーク軸心Ｏｗまわりに公転させ
られるか、ワーク２０４が軸心Ｏｗまわりに回転させら
れることにより、ワーク軸心Ｏｗを中心としてワーク２
０４の全周に切削加工が行われる。その場合に、フライ
ス２００を公転させる場合には、一中心線Ｏｔまわりの
自転方向と同じ方向へ公転させ、ワーク２０４を回転さ
せる場合には、フライス２００の自転方向と逆方向へ回
転させることにより、それぞれワーク２０４の非切削表
面に切り込んで切削加工が行われる。本実施例でも、一
中心線Ｏｔがワーク軸心Ｏｗに対して傾斜させられてい
るため、切込み０に起因する工具寿命や加工精度の低下
が回避されるなど、前記図１の実施例と同様の効果が得
られる。

【００５３】一方、上記フライス２００には溝入れ加工
用のチップ２１４が取り付けられており、ワーク軸心Ｏ
ｗと平行な方向に凹んだ環状溝２１６も同時に加工する
ようになっている。このようなワーク軸心Ｏｗと平行な
方向の溝入れ加工は、ワーク軸心Ｏｗと一中心線Ｏｔと
が平行な図２３に示す従来のコンタリング加工法では不
可能で、フライス２００の回転中心である一中心線Ｏｔ
とワーク軸心Ｏｗとを傾斜させることによって初めて可
能となるのであり、加工能率が一層向上する。なお、図
２１に示すように工具の外周側へ突き出すチップ２２０
を取り付ければ、径方向に凹んだ環状溝２２２を切削加
工することができるし、図２２に示すように工具の外周
側および先端側へ突き出すチップ２２４を取り付けれ
ば、軸方向および径方向に凹んだ環状溝２２６を切削加
工することができる。このような溝入れ加工は、工具本
体２８の内周部にチップ３４が設けられる前記フライス
２０においても同様に可能である。

【００５４】また、このように外周部にチップ２０２，
２１４等が取り付けられるフライス２００を用いる場合
には、円筒形状のワークの内周面に切削加工を行うこと
も可能である。

【００５５】なお、上記フライス２００は、チップ２０
２が周方向からねじ止めされるようになっており、チッ
プ２１４，２２０，２２４が径方向外側からねじ止めさ
れるようになっているが、これ等のチップの取り付け方
法は適宜定められる。また、かかるフライス２００を用
いたアンギュラーフライス加工装置においても、第３発
明の角度調整手段や第４発明の位置調整手段を設けるこ
とが可能であるし、必要に応じて切屑除去用のノズル１
４２をフライス２００の外周部近傍に配設することもで
きる。

【００５６】以上、本発明の幾つかの実施例を図面に基
づいて詳細に説明したが、本発明は更に別の態様で実施
することもできる。

【００５７】例えば、前記実施例の切削工具は何れも一
中心線Ｏｔを軸心とするテーパ形状を成していたが、一
中心線Ｏｔを軸心とするシャフトに対して傾斜角度θと
同じ角度で傾斜する方向に延び出す「く」の字形状の工
具本体を用いることもできるなど、切削工具の形状は適
宜変更され得る。

【００５８】また、前記実施例の切削工具は何れもチッ
プが着脱可能に取り付けられるようになっていたが、切
れ刃を一体に備えたむくフライスなどを切削工具として
用いることも可能である。

【００５９】また、前記実施例の切削工具はワーク軸心
Ｏｗと直角な面およびワーク軸心Ｏｗと平行な外周面な
どを切削加工するようになっていたが、それ等の一部を
切削加工する切削工具を用いることもできる。

【００６０】また、前記実施例では切削工具の回転（自
転）速度が５００〜１０００ｒｐｍ程度、公転速度或い
はワークの回転速度が１〜３ｒｐｍ程度であったが、こ
れ等の回転速度は切削条件や加工目的などに応じて適宜
変更され得る。

【００６１】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の切削加工装置の一例を示す縦断面図
である。

【図２】図１の実施例においてワーク軸心Ｏｗと直角な
面を切削加工する際の切削状態を説明する図である。

【図３】図２の位置Ａ，Ｂ，Ｃにおけるチップの姿勢を
それぞれ示す図である。

【図４】図２の切削加工による切削部の形状を拡大して
示す図である。

【図５】図２の切削加工において切削工具をワーク軸心
Ｏｗまわりに公転させた場合の切削部位の変化を説明す
る図である。

【図６】図１の実施例においてワーク軸心Ｏｗと平行な
外周面を切削加工する際の切削状態を説明する図であ
る。

【図７】図６の位置Ａ，Ｂ，Ｃにおけるチップの姿勢
を、従来のコンタリング加工の場合と比較して示す図で
ある。

【図８】図６の切削加工における切削抵抗の変化を、従
来のコンタリング加工の場合と比較して示す図である。

【図９】図１の実施例において切屑が遠心力により切削
工具の先端側へ流出することを説明する図である。

【図１０】図１の実施例において工具本体にチップを取
り付ける際の作業を、従来のコンタリング加工の場合と
比較して示す図である。

【図１１】第１発明を基本として第３発明が適用された
切削加工装置の一例を説明する縦断面図である。

【図１２】図１１の実施例の面板６８およびブッシュ７
４付近を示す斜視図である。

【図１３】図１１の実施例において面板６８に対するブ
ッシュ７４の取付構造を示す縦断面図である。

【図１４】第１発明を基本として第３発明が適用された
切削加工装置の別の例を説明する縦断面図である。

【図１５】図１４の実施例に第４発明が適用された場合
の一例を説明する縦断面図である。

【図１６】図１５の実施例の回転テーブル１０２および
チルトテーブル１００付近を示す斜視図である。

【図１７】図１の実施例に第５発明が適用された場合の
一例を説明する縦断面図である。

【図１８】第１発明の切削加工装置の別の例を説明する
縦断面図である。

【図１９】第２発明を基本として第３発明乃至第５発明
が適用された切削加工装置の一例を説明する縦断面図で
ある。

【図２０】工具本体の外周部にチップが設けられた切削
工具を用いる場合の第１発明および第２発明の切削加工
装置の一例を説明する縦断面図である。

【図２１】図２０の実施例において径方向に凹む溝入れ
加工用のチップが取り付けられた場合を示す縦断面図で
ある。

【図２２】図２０の実施例において径方向および軸方向
に凹む溝入れ加工用のチップが取り付けられた場合を示
す縦断面図である。

【図２３】従来のコンタリング加工装置の一例を説明す
る縦断面図である。

【図２４】従来のコンタリング加工装置を用いてワーク
軸心と直角な面を切削加工する場合に、切れ刃が切込み
０の状態で繰り返し加工面上を擦過させられる状態を説
明する図である。

【図２５】従来のコンタリング加工装置で用いられる切
削工具の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０：ワーク １６：偏向ドラム（工具支持部材） ２０：フライス（切削工具） ２４：公転駆動手段 ２８：工具本体 ３０：自転駆動手段 ３４ａ〜３４ｇ：チップ ６０：チルトテーブル（工具支持部材） ６８：面板（工具支持部材） ７４：ブッシュ（工具支持部材） ９０：角度調整手段 １１６：角度調整手段 １１８：工具支持部材 １３２：位置調整手段 １３４：工具支持部材 １４２：ノズル １７２：ワーク駆動手段 １７４：３軸移動テーブル（位置調整手段） １７６：スライダ（工具支持部材） １７８：工具駆動手段 １８２：軸方向移動手段（位置調整手段） １８８：角度調整手段 ２００：フライス（切削工具） ２０４：ワーク Ｏｗ：ワーク軸心 Ｏｔ：一中心線 θ：傾斜角度

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削工具を一中心線まわりに回転させつ
   つ、該切削工具とワークとをワーク軸心まわりに相対回
   転させることにより、該ワーク軸心を中心として該ワー
   クの全周に切削加工を行う切削加工装置であって、 前記ワーク軸心まわりの回転可能に配設されて、前記切
   削工具を前記一中心線が前記ワーク軸心に対して傾斜す
   る姿勢で該一中心線まわりの回転可能に支持する工具支
   持部材と、 前記切削工具を前記一中心線まわりに回転させる自転駆
   動手段と、 前記工具支持部材を前記ワーク軸心まわりに回転させる
   公転駆動手段とを有することを特徴とする切削加工装
   置。
2. 【請求項２】 切削工具を一中心線まわりに回転させつ
   つ、該切削工具とワークとをワーク軸心まわりに相対回
   転させることにより、該ワーク軸心を中心として該ワー
   クの全周に切削加工を行う切削加工装置であって、 前記切削工具を前記一中心線が前記ワーク軸心に対して
   傾斜する姿勢で該一中心線まわりの回転可能に支持する
   工具支持部材と、 前記切削工具を前記一中心線まわりに回転させる工具駆
   動手段と、 前記ワークを前記ワーク軸心まわりに回転させるワーク
   駆動手段とを有することを特徴とする切削加工装置。
3. 【請求項３】 前記一中心線と前記ワーク軸心との傾斜
   角度を変更する角度調整手段を備えている請求項１また
   は２に記載の切削加工装置。
4. 【請求項４】 前記ワーク軸心と直角な方向における前
   記ワークと前記切削工具との相対位置を変更する位置調
   整手段を備えている請求項１乃至３の何れかに記載の切
   削加工装置。
5. 【請求項５】 前記切削工具が、先端側程拡開するテー
   パ円筒形状の工具本体と、該工具本体の内側に配設され
   て前記ワークの外周面に切削加工を行うチップとを有し
   て構成されている請求項１乃至４の何れかに記載の切削
   加工装置において、 前記一中心線まわりであって前記切削工具により前記ワ
   ークに切削加工を行う加工位置と反対側の位置で且つ前
   記工具本体の先端開口部の近傍に配設され、流体を噴射
   または空気を吸引することにより切屑を除去するノズル
   を備えていることを特徴とする切削加工装置。