(57)【要約】【課題】精仕上げ加工用バイトのチップの寿命を向上することが可能な中ぐり加工装置及び穴加工方法を提供する。【解決手段】ホルダ本体１０１と、ホルダ本体１０１の外周面に設けられ、ホルダ本体１０１に対してホルダ本体１０１の径方向に移動可能に設けられ、且つ、第一の加工工程にて工作物Ｗの穴を加工する第一のバイト１０３，１０４と、ホルダ本体１０１の外周面に設けられ、ホルダ本体１０１に対してホルダ本体１０１の径方向に移動可能に設けられ、且つ、第一の加工工程後に行う第二の加工工程にて工作物Ｗの穴を加工する第二のバイト１０５と、第二の加工工程後に工作物Ｗの穴を計測する計測手段６０と、次の工作物Ｗの穴を加工する際に、計測手段６０による計測結果に基づいて、第一の加工工程における第一のバイト１０３，１０４の径方向位置および第二の加工工程における第二のバイト１０５の径方向位置をそれぞれ補正する補正手段８４とを備える。【選択図】図１０
2010099762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダ本体の外周面にバイトが設けられた工具ホルダを備え、前記工具ホルダを軸心回りに回転させながら工作物に対して相対的に軸方向へ送ることによって前記工作物の穴を加工する中ぐり加工装置において、
前記ホルダ本体と、
前記ホルダ本体の外周面に設けられ、前記ホルダ本体に対して前記ホルダ本体の径方向に移動可能に設けられ、且つ、第一の加工工程にて前記工作物の穴を加工する第一のバイトと、
前記ホルダ本体の外周面に設けられ、前記ホルダ本体に対して前記ホルダ本体の径方向に移動可能に設けられ、且つ、前記第一の加工工程後に行う第二の加工工程にて前記工作物の穴を加工する第二のバイトと、
前記第二の加工工程後に前記工作物の穴を計測する計測手段と、
次の前記工作物の穴を加工する際に、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記第一の加工工程における前記第一のバイトの径方向位置および前記第二の加工工程における前記第二のバイトの径方向位置をそれぞれ補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする中ぐり加工装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記補正手段は、前記第二のバイトの径方向位置の補正量累積値に基づいて、前記第一のバイトの径方向位置の補正量累積値を決定することを特徴とする中ぐり加工装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記補正手段は、前記第一のバイトの径方向位置の補正量累積値を、前記第二のバイトの径方向位置の補正量累積値より小さく設定することを特徴とする中ぐり加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記工作物の穴の加工工程は、前記工作物の穴を精仕上げ加工する精仕上げ加工工程と、前記精仕上げ加工工程の直前に行う中仕上げ加工工程とを含み、
前記第一の加工工程は、前記中仕上げ加工工程であり、
前記第二の加工工程は、前記精仕上げ加工工程であることを特徴とする中ぐり加工装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記工作物の穴の加工工程は、前記工作物の穴を精仕上げ加工する精仕上げ加工工程と、前記精仕上げ加工工程の直前に行う中仕上げ加工工程と、前記中仕上げ加工工程の直前に行う荒加工工程とを含み、
前記第一の加工工程は、前記中仕上げ加工工程および前記荒加工工程であり、
前記第二の加工工程は、前記精仕上げ加工工程であり、
前記第一のバイトは、前記中仕上げ加工工程にて前記工作物の穴を加工する中仕上げバイトと、前記荒加工工程にて前記工作物の穴を加工する荒加工バイトとを含むことを特徴とする中ぐり加工装置。
【請求項６】
ホルダ本体の外周面にバイトが設けられた工具ホルダを用いて、前記工具ホルダを軸心回りに回転させながら工作物に対して相対的に軸方向へ送ることによって前記工作物の穴を加工する穴加工方法において、
前記ホルダ本体の外周面に設けられ、且つ、前記ホルダ本体に対して前記ホルダ本体の径方向に移動可能に設けられる第一のバイトにより、前記工作物の穴を加工する第一の加工工程と、
前記ホルダ本体の外周面に設けられ、且つ、前記ホルダ本体に対して前記ホルダ本体の径方向に移動可能に設けられる第二のバイトにより、前記第一の加工工程後に前記工作物の穴を加工する第二の加工工程と、
前記第二の加工工程後に前記工作物の穴を計測手段により計測する計測工程と、
を備え、
前記第一の加工工程は、次の前記工作物の穴を加工する際に、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記第一のバイトの径方向位置を補正して前記工作物の穴を加工し、
前記第二の加工工程は、次の前記工作物の穴を加工する際に、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記第二のバイトの径方向位置を補正して前記工作物の穴を加工することを特徴とする穴加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中ぐり加工装置および穴加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中ぐり加工装置として、例えば、特開平６−２８５７０５号公報（特許文献１）および特開２００２−３０７２１６号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特許文献１に記載の中ぐり加工装置は、精仕上げ加工用バイトをホルダ本体に対して径方向に移動可能とするように設けている。また、特許文献２に記載の中ぐり加工装置は、精仕上げ加工用バイトおよび中仕上げ加工用バイトをホルダ本体に対して径方向に移動可能とするように設けている。
【特許文献１】特開平６−２８５７０５号公報
【特許文献２】特開２００２−３０７２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、特許文献１に記載の中ぐり加工装置が存在している。このタイプの中ぐり加工装置は、精仕上げ加工用バイトに取り付けられたチップが摩耗したとしても、精仕上げ加工用バイトのホルダ本体からの突出量を補正することにより、精仕上げ加工の精度を保持できる。しかし、中仕上げ加工用バイトが固定されている中ぐり加工装置においては、精仕上げ加工用バイトのチップの寿命が短くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明者らは、精仕上げ加工用バイトのチップの寿命が短いことの原因について、鋭意研究を重ねた結果、以下のことに原因があることを導き出した。特許文献１に記載の中ぐり加工装置においては、精仕上げ加工用バイトをホルダ本体に対して径方向に移動可能に設けているが、中仕上げ加工用バイトについては、ホルダ本体に固定して設けられている。当然ではあるが、工作物を加工することにより、精仕上げ加工用バイトのチップのみならず、中仕上げ加工用バイトのチップも、摩耗する。つまり、中仕上げ用バイトのチップによる加工径は、徐々に小さくなっていく。一方、精仕上げ加工用バイトは、ホルダ本体に対して径方向に移動することによって、精仕上げ加工径を一定としている。
【０００５】
そのため、精仕上げ加工径と中仕上げ加工径との差が、徐々に増大していく。換言すると、精仕上げ加工用バイトのチップによる取り代（削り径に相当）が徐々に増大していくことになる。そのため、精仕上げ加工用バイトのチップの摩耗が増大していた。このことが精仕上げ加工用バイトのチップの寿命の低下の原因であることを、本発明者らは発見した。つまり、本発明者らは、中仕上げ加工用バイトのチップが摩耗したとしても、精仕上げ加工用バイトのチップによる取り代の変化量を抑制することにより、精仕上げ加工用バイトのチップの寿命を向上できることを発見した。
【０００６】
ところで、特許文献２には、精仕上げ加工用バイトおよび中仕上げ加工用バイトをホルダ本体に対して径方向に移動可能な構成が記載されている。具体的には、特許文献２には、精仕上げ加工用バイトによる取り代および中仕上げ加工用バイトによる取り代を調整することが容易であると記載されている。しかし、両バイトの補正については記載されていない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、精仕上げ加工用バイトのチップの寿命を向上することが可能な中ぐり加工装置および穴加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上記の課題を解決するため、請求項１に係る中ぐり加工装置の発明の特徴は、
ホルダ本体の外周面にバイトが設けられた工具ホルダを備え、前記工具ホルダを軸心回りに回転させながら工作物に対して相対的に軸方向へ送ることによって前記工作物の穴を加工する中ぐり加工装置において、
前記ホルダ本体と、
前記ホルダ本体の外周面に設けられ、前記ホルダ本体に対して前記ホルダ本体の径方向に移動可能に設けられ、且つ、第一の加工工程にて前記工作物の穴を加工する第一のバイトと、
前記ホルダ本体の外周面に設けられ、前記ホルダ本体に対して前記ホルダ本体の径方向に移動可能に設けられ、且つ、前記第一の加工工程後に行う第二の加工工程にて前記工作物の穴を加工する第二のバイトと、
前記第二の加工工程後に前記工作物の穴を計測する計測手段と、
次の前記工作物の穴を加工する際に、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記第一の加工工程における前記第一のバイトの径方向位置および前記第二の加工工程における前記第二のバイトの径方向位置をそれぞれ補正する補正手段と、
を備えることである。
【０００９】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、
前記補正手段は、前記第二のバイトの径方向位置の補正量累積値に基づいて、前記第一のバイトの径方向位置の補正量累積値を決定することである。
【００１０】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項２において、
前記補正手段は、前記第一のバイトの径方向位置の補正量累積値を、前記第二のバイトの径方向位置の補正量累積値より小さく設定することである。
【００１１】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記工作物の穴の加工工程は、前記工作物の穴を精仕上げ加工する精仕上げ加工工程と、前記精仕上げ加工工程の直前に行う中仕上げ加工工程とを含み、
前記第一の加工工程は、前記中仕上げ加工工程であり、
前記第二の加工工程は、前記精仕上げ加工工程であることである。
【００１２】
請求項５に係る発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記工作物の穴の加工工程は、前記工作物の穴を精仕上げ加工する精仕上げ加工工程と、前記精仕上げ加工工程の直前に行う中仕上げ加工工程と、前記中仕上げ加工工程の直前に行う荒加工工程とを含み、
前記第一の加工工程は、前記中仕上げ加工工程および前記荒加工工程であり、
前記第二の加工工程は、前記精仕上げ加工工程であり、
前記第一のバイトは、前記中仕上げ加工工程にて前記工作物の穴を加工する中仕上げバイトと、前記荒加工工程にて前記工作物の穴を加工する荒加工バイトとを含むことである。
【００１３】
また、上記の課題を解決するため、請求項６に係る穴加工方法の発明の特徴は、
ホルダ本体の外周面にバイトが設けられた工具ホルダを用いて、前記工具ホルダを軸心回りに回転させながら工作物に対して相対的に軸方向へ送ることによって前記工作物の穴を加工する穴加工方法において、
前記ホルダ本体の外周面に設けられ、且つ、前記ホルダ本体に対して前記ホルダ本体の径方向に移動可能に設けられる第一のバイトにより、前記工作物の穴を加工する第一の加工工程と、
前記ホルダ本体の外周面に設けられ、且つ、前記ホルダ本体に対して前記ホルダ本体の径方向に移動可能に設けられる第二のバイトにより、前記第一の加工工程後に前記工作物の穴を加工する第二の加工工程と、
前記第二の加工工程後に前記工作物の穴を計測手段により計測する計測工程と、
を備え、
前記第一の加工工程は、次の前記工作物の穴を加工する際に、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記第一のバイトの径方向位置を補正して前記工作物の穴を加工し、
前記第二の加工工程は、次の前記工作物の穴を加工する際に、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記第二のバイトの径方向位置を補正して前記工作物の穴を加工することである。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、第一のバイトと第二のバイトの二種類のバイトを、ホルダ本体に対して径方向に移動可能な構成としている。従って、第一のバイトのチップが摩耗した場合には、第一のバイトの径方向位置を補正し、第二のバイトのチップが摩耗した場合には、第二のバイトの径方向位置を補正することができる。従って、第二の加工工程を精仕上げ加工工程とした場合に、精仕上げ加工工程における第二のバイトのチップによる取り代の変化を、従来に比べて抑制できる。これにより、第二のバイトのチップの寿命を向上することができる。
【００１５】
さらに、本発明によれば、第一のバイトのチップによる取り代が工作物によって変化することを抑制でき、且つ、第二のバイトのチップによる取り代が工作物によって変化することを抑制できる。従って、第一のバイトのチップと第二のバイトのチップを、ほぼ同時期の寿命となるように設定することができる。つまり、本発明によれば、第一のバイトのチップの交換と第二のバイトのチップの交換を同時に行うようにできるため、設備の停止時間を短縮できる。
【００１６】
さらに、工作物の計測は後工程である第二の加工工程の後のみに行い、この計測結果により第一のバイトと第二のバイトの径方向位置を補正している。つまり、１回の計測回数で、第一のバイトと第二のバイトの径方向位置を補正している。ところで、第一のバイトの径方向位置の補正は、第一の加工工程後の工作物を計測して行うことが高精度にできる。しかし、このようにすると、計測工程が、第一の加工工程の後と、第二の加工工程の後の２回となる。これでは、工作物の加工計測に要する時間（サイクルタイム）が長くなってしまう。これに対して、本発明によれば、第二の加工工程の後の１回のみの計測により、第二のバイトのみならず、第一のバイトの補正を行っている。これにより、計測回数を従来に比べて増加させる必要がない。従って、サイクルタイムが長期化することを防止できる。
【００１７】
ただし、第二の加工工程後に計測した結果に基づいて、第一の加工工程における第一のバイトの補正を行っている。しかし、第一のバイトのチップの摩耗量は、第二のバイトのチップの摩耗量にほぼ比例するため、第二のバイトの摩耗量を計測することができれば、第一のバイトのチップの摩耗量をある程度推測できる。従って、第一のバイトの径方向位置を、第二の加工工程後の計測に基づいて補正することで、十分な精度を得ることができる。なお、本発明おいて、第一のバイトの径方向位置とは、第一バイトのホルダ本体に対するホルダ本体の径方向位置を意味し、第二のバイトの径方向位置とは、第二バイトのホルダ本体に対するホルダ本体の径方向位置を意味する。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、第一のバイトの径方向位置の補正量累積値を十分に適切な値とすることができる。上述したように、第一のバイトのチップの摩耗量と第二のバイトの摩耗量とはほぼ比例する。そして、第二のバイトのチップの摩耗量は、第二のバイトの径方向位置の補正量累積値に相当する。つまり、第二のバイトの径方向位置の補正量累積値を参照した上で、第一のバイトの径方向位置の補正量累積値を決定しているため、第一のバイトのチップの摩耗量を直接計測することなく、十分な精度で第一のバイトの径方向位置の補正量累積値を決定することができる。
【００１９】
ここで、第一のバイトの径方向位置の補正量累積値とは、第一のバイトのチップが摩耗していない初期状態における第一のバイトの径方向位置と、補正後の第一のバイトの径方向位置との差である。また、第二のバイトの径方向位置の補正量累積値とは、第二のバイトのチップが摩耗していない初期状態における第二のバイトの径方向位置と、補正後の第二のバイトの径方向位置との差である。
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、第一のバイトのチップが、第二のバイトのチップにより加工すべき加工径を超えて加工することを防止できる。仮に、第一のバイトのチップが、第二のバイトのチップにより加工すべき加工径を超えてしまうと、その工作物を目的の形状に形成することができない。つまり、当該工作物は、不良品となる。そこで、上記のようにすることで、不良品の工作物を出すことを防止できる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、精仕上げ加工工程におけるバイトと、中仕上げ加工工程におけるバイトを補正することとなる。これにより、精仕上げ加工工程における第二のバイトのチップの寿命を確実に向上することができる。
【００２２】
請求項５に係る発明によれば、精仕上げ加工工程におけるバイトと、中仕上げ加工工程におけるバイトと、荒加工工程におけるバイトを補正することになる。これにより、精仕上げ加工工程における第二のバイトのチップの寿命を確実に向上することができる。さらに、中仕上げ加工工程における中仕上げ加工バイトの寿命を確実に向上することができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、上述した請求項１に係る中ぐり加工装置を適用した加工方法に相当する。つまり、請求項７に係る発明によれば、請求項１に係る中ぐり加工装置による効果と同様の効果を奏する。すなわち、第二のバイトのチップの寿命を向上することができる。さらに、第一のバイトのチップの交換と第二のバイトのチップの交換を同時に行うようにできるため、設備の停止時間を短縮できる。さらに、サイクルタイムが長期化することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の中ぐり加工装置および穴加工方法を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
＜第一実施形態＞
（中ぐり加工装置の全体構成）
第一実施形態の中ぐり加工装置の全体構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、中ぐり加工装置の正面図である。図２は、中ぐり加工装置の右側面図である。ここで、本実施形態の中ぐり加工装置により加工する工作物Ｗは、エンジンのシリンダブロックとし、その加工部位は、シリンダブロックのボア部とする。ここでは、４気筒のシリンダブロックを対象とし、２気筒ずつ同時に加工を可能とする中ぐり加工装置を例にあげる。
【００２６】
図１および図２に示すように、本実施形態の中ぐり加工装置は、主として、ベッド１０と、コラム２０と、主軸頭３０と、治具テーブル５０と、計測器６０と、計測用テーブル７０と、制御装置８０とを備える。
【００２７】
ベッド１０は、鋳物により厚肉平板状に形成され、床上に固定されている。コラム２０は、コラム本体２１と、Ｚ軸送り用ボールねじ（図示せず）と、Ｚ軸送り用モータ２２とを備えている。コラム本体２１は、鋳物によりほぼ直方体状に形成され、ベッド１０上に立設され、主軸頭３０を摺動可能に支持している。このコラム本体２１の側面（図１の手前面、図２の左面）には、２本のガイドレール２１ａが上下方向に延びるように且つ平行に形成されている。Ｚ軸送り用ボールねじは、２本のガイドレール２１ａの間に上下方向に延びるように、且つ、Ｚ軸周り（上下軸周り）に回転可能となるように、コラム本体２１に支持されている。Ｚ軸送り用モータ２２は、コラム本体２１の上端に配置され、Ｚ軸送り用ボールねじを回転駆動するように、Ｚ軸送り用ボールねじの上端に連結されている。
【００２８】
主軸頭３０は、主軸頭本体３１と、第一，第二の主軸３２，３３と、第一，第二の工具ホルダ３４，３５と、第一，第二のドローバー３６，３７と、回転用モータ３８と、回転伝達機構３９と、第一，第二のせり出し用モータ４０，４１と、第一，第二のせり出し機構４２，４３とを備えている。主軸頭３０の詳細な構成は後述する。ここでは、主軸頭３０の概要について説明する。
【００２９】
主軸頭本体３１がコラム本体２１に対して上下方向に摺動可能に支持されている。この主軸頭本体３１には、上下軸回り（Ｘ軸回り）に回転可能に、第一、第二の主軸３２，３３がそれぞれ設けられている。この第一，第二の主軸３２，３３の下端に、第一，第二の工具ホルダ３４，３５が固定されている。第一，第二の工具ホルダ３４，３５は、ホルダ本体１０１と、ホルダ本体１０１の外周面に設けられた複数のバイト１０２〜１０５とを備えている。各バイト１０２〜１０５には、チップ１０２ｃ〜１０５ｃが取り付けられている。つまり、各工具ホルダ３４，３５をそれぞれの軸心回りに回転させながら、工作物であるシリンダブロックＷに対して軸方向に送ることによって、シリンダブロックＷのボア部（穴）を加工する。ここで、第一，第二の主軸３２，３３の回転は、回転伝達機構３９を介して、回転用モータ３８が駆動することにより行われる。
【００３０】
さらに、精仕上げ用バイト１０５と中仕上げ用バイト１０３，１０４は、ホルダ本体１０１に対して、ホルダ本体１０１の径方向に移動可能に設けられている。つまり、精仕上げ用バイト１０５および中仕上げ用バイト１０３，１０４は、それぞれのチップ１０５ｃ、１０３ｃ、１０４ｃの磨耗量に応じて、ホルダ本体１０１に対する径方向位置を補正することができるようになっている。この精仕上げ用バイト１０５および中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向の移動は、第一，第二のドローバー３６，３７および第一，第二のせり出し機構４２，４３を介して、第一，第二のせり出し用モータ４０，４１を駆動することにより行われる。
【００３１】
治具テーブル５０は、ベッド１０上に配置されており、コラム本体２１の前面側（図１の手前面側）であって、主軸頭本体３１の下側に位置している。この治具テーブル５０は、ベッド１０に対してコラム本体２１の両端間をＸ軸方向に移動可能に設けられている。具体的には、治具テーブル５０は、Ｘ軸送り用ボールねじおよびＸ軸送り用モータを備えている。そして、治具テーブル５０は、前工程の処理を終えて中ぐり加工装置に搬入されてきた工作物（シリンダブロック）をクランプする。
【００３２】
計測器６０は、例えばタッチセンサなどにより構成されており、ベッド１０上のうち、コラム２０の隣に設けられている。具体的には、計測器６０は、コラム２０のうちシリンダブロックＷの搬出側に設けられている。この計測器６０は、ベッド１０の上面に近接または離間する方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。この計測器６０は、シリンダブロックＷのボア部の内径を計測する。具体的には、４気筒のボア部のうち、図１の左側から２気筒目と４気筒目のボア部を計測する。つまり、計測器６０は、第一の工具ホルダにより加工した部位の後の方と、第二の工具ホルダにより加工した部位の後の方とを計測している。
【００３３】
計測用テーブル７０は、ベッド１０上に配置されており、計測器６０の直下に位置している。つまり、計測用テーブル７０は、加工を終了したシリンダブロックＷを載置するテーブルである。この計測用テーブル７０は、ベッド１０に対してＸ軸方向に移動可能に設けられている。具体的には、計測用テーブル７０は、Ｘ軸送り用ボールねじおよびＸ軸送り用モータを備えている。
【００３４】
制御装置８０は、主軸頭３０を駆動するＺ軸送り用モータ２２、計測器６０を駆動するＺ軸送り用モータ、第一，第二の主軸３２，３３の回転用モータ３８、バイト１０２〜１０５のせり出し用モータ４０，４１、治具テーブル５０のＸ軸送り用モータ、計測用テーブル７０のＸ軸送り用モータの制御を行う。つまり、制御装置８０は、各モータを制御することにより、各移動部材の位置決め制御を行っている。この制御装置８０の詳細構成については後述する。
【００３５】
（主軸頭３０の詳細構成）
主軸頭３０の詳細構成について、図１および図２に加えて、図３〜図６を参照して説明する。図３は、図１のＡ−Ａ拡大断面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ拡大断面図である。図５は、図４のＣ−Ｃ断面図を９０°右回りに旋回した状態の図である。図６は、図４のＤ−Ｄ断面図である。
【００３６】
上述したように、主軸頭３０は、主軸頭本体３１と、第一，第二の主軸３２，３３と、第一，第二の工具ホルダ３４，３５と、第一，第二のドローバー３６，３７と、回転用モータ３８と、回転伝達機構３９と、第一，第二のせり出し用モータ４０，４１と、第一，第二のせり出し機構４２，４３とを備えている。
【００３７】
主軸頭本体３１は、鋳物によりほぼ直方体状に形成されている。この主軸頭本体３１の背面（図２の右側面）にはボールねじナット（図示せず）が形成されている。このボールねじナットは、コラム本体２１に取り付けられたＺ軸送り用ボールねじに螺合している。つまり、コラム本体２１に取り付けられたＺ軸送り用モータ２２を回転駆動させることにより、Ｚ軸送り用ボールねじが回転し、その回転に伴って主軸頭本体３１がコラム本体２１に対して上下方向に移動する。この主軸頭本体３１には、図１の左右２箇所に、上下方向に延びる貫通孔３１ａが形成されている。この２本の貫通孔３１ａのピッチは、シリンダブロックＷのボア部のピッチの２倍に設定されている。
第一，第二の主軸３２，３３は、それぞれ、同一の円筒状からなり、主軸頭本体３１の各貫通孔３１ａに軸受を介して回転可能に挿通されている。
【００３８】
第一，第二の工具ホルダ３４，３５は、それぞれ、第一，第二の主軸３２，３３の下端に取り付けられている。つまり、第一，第二の工具ホルダ３４，３５は、第一，第二の主軸３２，３３の回転に伴って、主軸頭本体３１に対して回転する。第一，第二の工具ホルダ３４，３５は、同一構成からなる。そこで、図３〜図６を参照して、第一の工具ホルダ３４について説明する。
【００３９】
第一の工具ホルダ３４は、ホルダ本体１０１と、荒加工用バイト１０２と、第一の中仕上げ用バイト１０３と、第二の中仕上げ用バイト１０４と、精仕上げ用バイト１０５と、第一〜第三のスライド片１０６〜１０８と、第一〜第三の可動ピン１０９〜１１１と、回転規制ピン１１２と、キャップ１１３とから構成される。
【００４０】
ホルダ本体１０１は、図５および図６に示すように、中心軸に貫通孔を有する円筒状に形成されている。ホルダ本体１０１の外周面には、軸方向に所定長さの切欠き１０１ａ〜１０１ｄが、周方向に等間隔に４箇所形成されている。この切欠き１０１ａ〜１０１ｄの径方向断面形状は、図４に示すように、ホルダ本体１０１の周方向に向かって、ほぼＬ字状に形成されている。各切欠き１０１ａ〜１０１ｄには、メスねじが形成されている。さらに、ホルダ本体１０１のうち三箇所の切欠き１０１ｂ〜１０１ｄには、当該切欠き１０１ｂ〜１０１ｄの面とホルダ本体１０１の内周面とを貫通する貫通孔１０１ｅ〜１０１ｇが形成されている。さらに、貫通孔１０１ｅ〜１０１ｇが形成されていない切欠き１０１ａの上側部位には、外周面から内周面に向かって貫通する貫通孔１０１ｈが形成されている。つまり、貫通孔１０１ｅ〜１０１ｇと貫通孔１０１ｈとは、軸方向に異なる位置に形成されている。
【００４１】
荒加工用バイト１０２は、シリンダブロックＷのボア部の荒加工を行うためのチップ１０２ｃを備えている。具体的には、荒加工用バイト１０２は、図５に示すように、バイト本体１０２ａと、取付ボルト１０２ｂと、チップ１０２ｃとから構成される。荒加工用バイト１０２のバイト本体１０２ａは、細長矩形状に形成されている。このバイト本体１０２ａは、切欠き１０１ａに配置され、取付ボルト１０２ｂをホルダ本体１０１のメスねじに螺合することによりホルダ本体１０１に固定される。このバイト本体１０２ａは、図４に示すように、ホルダ本体１０１の切欠き１０１ａに収容可能とされている。つまり、バイト本体１０２ａは、ホルダ本体１０１に取り付けられた状態において、ホルダ本体１０１の外接円の内側に位置している。チップ１０２ｃは、バイト本体１０２ａの外周面から外側に突出するように、バイト本体１０２ａの下側に固定されている。このチップ１０２ｃは、バイト本体１０２ａがホルダ本体１０１に固定された状態において、ホルダ本体１０１の外接円よりも径方向外方に突出している。そして、チップ１０２ｃによる加工径は、チップ１０２ｃの磨耗により変化するのみである。
【００４２】
第一の中仕上げ用バイト１０３は、シリンダブロックＷのボア部の荒加工を行った後に、中仕上げ加工を行うためのチップ１０３ｃを備えている。具体的には、第一の中仕上げ用バイト１０２は、図６に示すように、バイト本体１０３ａと、取付ボルト１０３ｂと、チップ１０３ｃとから構成される。第一の中仕上げ用バイト１０３のバイト本体１０３ａは、全体としては細長矩形状に形成されており、可撓部１０３ｄを備える。この可撓部１０３ｄは、溝を形成することにより他の部位に比べて薄肉に形成されている。この可撓部１０３ｄが撓み変形することにより、可撓部１０３ｄの一方側に対して他方側が変位可能となる。
【００４３】
そして、このバイト本体１０３ａは、切欠き１０１ａの隣に形成されている切欠き１０１ｂに配置され、取付ボルト１０３ｂをホルダ本体１０１のメスねじに螺合することによりホルダ本体１０１に固定される。バイト本体１０３ａのうち取付ボルト１０３ｂを挿通する位置は、可撓部１０３ｄよりも上側である。このバイト本体１０３ａは、図４に示すように、ホルダ本体１０１の切欠き１０１ｂに収容可能とされている。つまり、バイト本体１０３ａは、ホルダ本体１０１に取り付けられた状態において、ホルダ本体１０１の外接円の内側に位置している。チップ１０３ｃは、バイト本体１０３ａの外周面から外側に突出するように、バイト本体１０３ａの可撓部１０３ｄよりも下側に固定されている。このチップ１０３ｃは、バイト本体１０３ａがホルダ本体１０１に固定された状態において、ホルダ本体１０１の外接円よりも径方向外方に突出している。さらに、可撓部１０３ｄが撓み変形することにより、チップ１０３ｃの径方向外方端部の位置は、径方向外方に移動する。つまり、チップ１０３ｃによる加工径は、バイト本体１０３ａの撓み変形量およびチップ１０３ｃの磨耗により変化する。
【００４４】
第二の中仕上げ用バイト１０４は、第一の中仕上げ用バイト１０３と同様に、シリンダブロックＷのボア部の荒加工を行った後に、中仕上げ加工を行うためのチップ１０４ｃを備えている。具体的には、第二の中仕上げ用バイト１０４は、図６に示すように、バイト本体１０４ａと、取付ボルト１０４ｂと、チップ１０４ｃとから構成される。第二の中仕上げ用バイト１０４のバイト本体１０４ａは、全体としては細長矩形状に形成されており、可撓部１０４ｄを備える。この可撓部１０４ｄは、溝を形成することにより他の部位に比べて薄肉に形成されている。この可撓部１０４ｄが撓み変形することにより、可撓部１０４ｄの一方側に対して他方側が変位可能となる。
【００４５】
そして、このバイト本体１０４ａは、切欠き１０１ａの隣であって切欠き１０１ｂの裏面側に形成されている切欠き１０１ｄに配置され、取付ボルト１０４ｂをホルダ本体１０１のメスねじに螺合することによりホルダ本体１０１に固定される。バイト本体１０４ａのうち取付ボルト１０４ｂを挿通する位置は、可撓部１０４ｄよりも上側である。このバイト本体１０４ａは、図４に示すように、ホルダ本体１０１の切欠き１０１ｄに収容可能とされている。つまり、バイト本体１０４ａは、ホルダ本体１０１に取り付けられた状態において、ホルダ本体１０１の外接円の内側に位置している。チップ１０４ｃは、バイト本体１０４ａの外周面から外側に突出するように、バイト本体１０４ａの可撓部１０４ｄよりも下側に固定されている。このチップ１０４ｃは、バイト本体１０４ａがホルダ本体１０１に固定された状態において、ホルダ本体１０１の外接円よりも径方向外方に突出している。さらに、可撓部１０４ｄが撓み変形することにより、チップ１０４ｃの径方向外方端部の位置は、径方向外方に移動する。つまり、チップ１０４ｃによる加工径は、バイト本体１０４ａの撓み変形量およびチップ１０４ｃの磨耗により変化する。
【００４６】
精仕上げ用バイト１０５は、シリンダブロックＷのボア部の中仕上げ加工を行った後に、精仕上げ加工を行うためのチップ１０５ｃを備えている。具体的には、精仕上げ用バイト１０５は、図５に示すように、バイト本体１０５ａと、取付ボルト１０５ｂと、チップ１０５ｃとから構成される。精仕上げ用バイト１０５のバイト本体１０５ａは、全体としては細長矩形状に形成されており、可撓部１０５ｄを備える。この可撓部１０５ｄは、溝を形成することにより他の部位に比べて薄肉に形成されている。この可撓部１０５ｄが撓み変形することにより、可撓部１０５ｄの一方側に対して他方側が変位可能となる。
【００４７】
そして、このバイト本体１０５ａは、切欠き１０１ｂ、１０１ｄの隣であって荒加工用バイト１０２が固定される切欠き１０１ａの裏面側に形成されている切欠き１０１ｃに配置され、取付ボルト１０５ｂをホルダ本体１０１のメスねじに螺合することによりホルダ本体１０１に固定される。バイト本体１０５ａのうち取付ボルト１０３ｃを挿通する位置は、可撓部１０５ｄよりも上側である。このバイト本体１０５ａは、図４に示すように、ホルダ本体１０１の切欠き１０１ｃに収容可能とされている。つまり、バイト本体１０５ａは、ホルダ本体１０１に取り付けられた状態において、ホルダ本体１０１の外接円の内側に位置している。チップ１０５ｃは、バイト本体１０５ａの外周面から外側に突出するように、バイト本体１０５ａの可撓部１０５ｄよりも下側に固定されている。このチップ１０５ｃは、バイト本体１０５ａがホルダ本体１０１に固定された状態において、ホルダ本体１０１の外接円よりも径方向外方に突出している。さらに、可撓部１０５ｄが撓み変形することにより、チップ１０５ｃの径方向外方端部の位置は、径方向外方に移動する。つまり、チップ１０５ｃによる加工径は、バイト本体１０５ａの撓み変形量およびチップ１０５ｃの磨耗により変化する。
【００４８】
第一〜第三のスライド片１０６〜１０８は、図５および図６に示すように、いずれも、Ｌ字型形状をなしている。これら第一〜第三のスライド片１０６〜１０８のＬ字型の一辺が、ホルダ本体１０１の下端面に係合し、第一〜第三のスライド片１０６〜１０８のＬ字型の他辺が、ホルダ本体１０１の内周面に当接している。
【００４９】
具体的には、第一のスライド片１０６は、図６に示すように、後述するドローバー３６，３７の第一の縮径テーパ溝２０２に配置されることにより、周方向において貫通孔１０１ｅの内周側開口を閉塞する位置に位置している。また、第二のスライド片１０７は、図６に示すように、後述するドローバー３６，３７の第二の縮径テーパ溝２０３に配置されることにより、周方向において貫通孔１０１ｆの内周側開口を閉塞する位置に位置している。第三のスライド片１０８は、図５に示すように、後述するドローバー３６，３７の拡径テーパ溝２０４に配置されることにより、周方向において貫通孔１０１ｇの内周側開口を閉塞する位置に位置している。
【００５０】
第一〜第三の可動ピン１０９〜１１１は、ホルダ本体１０１に形成された貫通孔１０１ｅ〜１０１ｇに嵌挿されている。これら第一〜第三の可動ピン１０９〜１１１は、ホルダ本体１０１に対してホルダ本体１０１の径方向に移動可能である。そして、第一の可動ピン１０９の径方向外方端は、第一の中仕上げ用バイト１０３のバイト本体１０３ａに当接し、第一の可動ピン１０９の径方向内方端は、第一のスライド片１０６に当接している。第二の可動ピン１１０の径方向外方端は、第二の中仕上げ用バイト１０４のバイト本体１０４ａに当接し、第二の可動ピン１１０の径方向内方端は、第二のスライド片１０７に当接している。第三の可動ピン１１１の径方向外方端は、精仕上げ用バイト１０５のバイト本体１０５ａに当接し、第三の可動ピン１１１の径方向内方端は、第三のスライド片１０８に当接している。
【００５１】
回転規制ピン１１２は、貫通孔１０１ｈに嵌挿されて固定されている。この回転規制ピン１１２の径方向内方端は、ホルダ本体１０１の内周面よりも径方向内方に突出しており、ドローバー３６，３７のキー溝２０１に係合されている。つまり、回転規制ピン１１２は、ホルダ本体１０１とドローバー３６，３７との相対的な回転を規制する機能を有している。
キャップ１１３は、ホルダ本体１０１の下端面に固定され、ホルダ本体１０１の下端側を覆蓋する。
【００５２】
第一，第二のドローバー３６，３７は、第一，第二の主軸３２，３３の中空部に挿通され、第一，第二の主軸３２，３３に対して相対回転不能に設けられ、且つ、第一，第二の主軸３２，３３に対して軸方向に相対移動可能に設けられている。第一，第二のドローバー３６、３７は、同一構成からなる。そこで、図３〜図６を参照して、第一のドローバー３６について説明する。
【００５３】
第一のドローバー３６は、中実の軸部材からなる。この第一のドローバー３６は、第一の主軸３２の中空部およびホルダ本体１０１の中空部に挿通されている。この第一のドローバー３６の下端側の外周面には、キー溝２０１と、第一の縮径テーパ溝２０２と、第二の縮径テーパ溝２０３と、拡径テーパ溝２０４とが形成されている。
【００５４】
キー溝２０１は、図５に示すように、軸方向に所定の長さを有し、キー溝２０１の溝底が軸方向に平行となるように形成されている。このキー溝２０１は、ホルダ本体１０１に形成される貫通孔１０１ｈの内周開口部に対応する位置に形成されている。そして、キー溝２０１には、回転規制ピン１１２が係合している。つまり、回転規制ピン１１２が、キー溝２０１に係合することにより、ホルダ本体１０１とドローバー３６との相対回転が規制されている。ただし、キー溝２０１の溝長さの分、回転規制ピン１１２が固定されたホルダ本体１０１は、ドローバー３６に対して軸方向に相対移動可能となる。
【００５５】
第一の縮径テーパ溝２０２は、図６に示すように、キー溝２０１から周方向に位相９０°ずれた位置に、ドローバー３６の下端から軸方向に所定の長さを有し、第一の縮径テーパ溝２０２の溝底が図６の下方に向かって縮径するように形成されている。この第一の縮径テーパ溝２０２には、第一のスライド片１０６が摺動可能に嵌め込まれている。第一の縮径テーパ溝２０２の溝深さは、ドローバー３６の下端側においては第一のスライド片１０６の摺動部分の径方向肉厚よりも僅かに大きくされ、ドローバー３６の上端側においては第一のスライド片１０６の摺動部分の径方向肉厚とほぼ同程度に形成されている。つまり、ホルダ本体１０１に対してドローバー３６が軸方向に相対移動することに伴って、第一のスライド片１０６は、ホルダ本体１０１の径方向に移動する。
【００５６】
具体的には、ドローバー３６がホルダ本体１０１に対して上側から下側に向かって移動する場合には、第一のスライド片１０６は、ホルダ本体１０１に対して径方向外方へ移動する。このとき、第一のスライド片１０６は、第一の可動ピン１０９を径方向外方に押し出す。その結果、第一の中仕上げ用バイト１０３のバイト本体１０３ａを径方向外方へ撓み変形させる。つまり、当該動作により、第一の中仕上げ用バイト１０３のチップ１０３ｃの径方向外方端の位置を径方向外方へ移動する。
【００５７】
一方、ドローバー３６がホルダ本体１０１に対して下側から上側に向かって移動する場合には、第一のスライド片１０６は、ホルダ本体１０１に対して径方向内方へ移動する。このとき、第一のスライド片１０６は、バイト本体１０３ａの弾性復帰により、第一の可動ピン１０９を径方向内方に引き戻す。つまり、当該動作により、第一の中仕上げ用バイト１０３のチップ１０３ｃの径方向外方端の位置を径方向内方へ移動する。
【００５８】
第二の縮径テーパ溝２０３は、図６に示すように、キー溝２０１から周方向に位相９０°ずれた位置で、第一の縮径テーパ溝２０２の裏面側の位置に、ドローバー３６の下端から軸方向に所定の長さを有し、第二の縮径テーパ溝２０３の溝底が図６の下方に向かって縮径するように形成されている。この第二の縮径テーパ溝２０３の形状は、第一の縮径テーパ溝２０２と同形状である。この第二の縮径テーパ溝２０３には、第二のスライド片１０７が摺動可能に嵌め込まれている。第二の縮径テーパ溝２０３の溝深さは、ドローバー３６の下端側においては第二のスライド片１０７の摺動部分の径方向肉厚よりも僅かに大きくされ、ドローバー３６の上端側においては第二のスライド片１０７の摺動部分の径方向肉厚とほぼ同程度に形成されている。つまり、ホルダ本体１０１に対してドローバー３６が軸方向に相対移動することに伴って、第二のスライド片１０７は、ホルダ本体１０１の径方向に移動する。
【００５９】
具体的には、ドローバー３６がホルダ本体１０１に対して上側から下側に向かって移動する場合には、第二のスライド片１０７は、ホルダ本体１０１に対して径方向外方へ移動する。このとき、第二のスライド片１０７は、第二の可動ピン１１０を径方向外方に押し出す。その結果、第二の中仕上げ用バイト１０４のバイト本体１０４ａを径方向外方へ撓み変形させる。つまり、当該動作により、第二の中仕上げ用バイト１０４のチップ１０４ｃの径方向外方端の位置を径方向外方へ移動する。
【００６０】
一方、ドローバー３６がホルダ本体１０１に対して下側から上側に向かって移動する場合には、第二のスライド片１０７は、ホルダ本体１０１に対して径方向内方へ移動する。このとき、第二のスライド片１０７は、バイト本体１０４ａの弾性復帰により、第二の可動ピン１１０を径方向内方に引き戻す。つまり、当該動作により、第二の中仕上げ用バイト１０４のチップ１０４ｃの径方向外方端の位置を径方向内方へ移動する。
【００６１】
拡径テーパ溝２０４は、図５に示すように、第一，第二の縮径テーパ溝２０２、２０３から周方向に位相９０°ずれた位置で、キー溝２０１の裏面側の位置に、ドローバー３６の下端から軸方向に所定の長さを有し、拡径テーパ溝２０４の溝底が図５の下方に向かって拡径するように形成されている。この拡径テーパ溝２０４には、第三のスライド片１０８が摺動可能に嵌め込まれている。拡径テーパ溝２０４の溝深さは、ドローバー３６の下端側においては第三のスライド片１０８の摺動部分の径方向肉厚とほぼ同程度に形成され、ドローバー３６の上端側においては第三のスライド片１０８の摺動部分の径方向肉厚よりも僅かに大きく形成されている。つまり、ホルダ本体１０１に対してドローバー３６が軸方向に相対移動することに伴って、第三のスライド片１０８は、ホルダ本体１０１の径方向に移動する。
【００６２】
具体的には、ドローバー３６がホルダ本体１０１に対して下側から上側に向かって移動する場合には、第三のスライド片１０８は、ホルダ本体１０１に対して径方向外方へ移動する。このとき、第三のスライド片１０８は、第三の可動ピン１１１を径方向外方に押し出す。その結果、精仕上げ用バイト１０５のバイト本体１０５ａを径方向外方へ撓み変形させる。つまり、当該動作により、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの径方向外方端の位置を径方向外方へ移動する。
【００６３】
一方、ドローバー３６がホルダ本体１０１に対して上側から下側に向かって移動する場合には、第三のスライド片１０８は、ホルダ本体１０１に対して径方向内方へ移動する。このとき、第三のスライド片１０８は、バイト本体１０５ａの弾性復帰により、第三の可動ピン１１１を径方向内方に引き戻す。つまり、当該動作により、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの径方向外方端の位置を径方向内方へ移動する。
【００６４】
回転用モータ３８は、図１〜図３に示すように、ドローバー３６、３７の上端付近であって、主軸頭本体３１の図１の手前側に固定されている。この回転用モータ３８は、第一，第二の主軸３２，３３を同時に回転するためのモータである。
回転伝達機構３９は、例えば、ギヤ駆動またはベルト駆動からなる。この回転伝達機構３９は、回転用モータ３８の回転駆動力を、第一，第二の主軸３２，３３に伝達する。
【００６５】
第一，第二のせり出し用モータ４０，４１は、主軸頭本体３１の上端であって、第一，第二の主軸３２，３３の直上に固定されている。これら第一，第二のせり出し用モータ４０，４１は、第一，第二のドローバー３６，３７を第一，第二の主軸３２，３３に対して軸方向に相対移動するためのモータである。つまり、第一，第二のせり出し用モータ４０，４１は、チップ１０３ｃ、１０４ｃ、１０５ｃの径方向位置を位置決めするためのモータである。
【００６６】
第一，第二のせり出し機構４２，４３は、第一，第二のせり出し用モータ４０，４１の回転駆動力をドローバー３６，３７の軸方向移動に変換するためのものである。具体的には、第一，第二のせり出し機構４２、４３は、ボールねじ３０１と、ボールねじナット３０２と、連結部材３０３とから構成される。ボールねじ３０１は、第一，第二のせり出し用モータ４０，４１に連結され、第一，第二のドローバー３６，３７と同軸的に主軸頭本体３１に設けられている。ボールねじナット３０２は、ボールねじ３０１に螺合し、連結部材３０３に固定されている。連結部材３０３は、ボールねじナット３０２とドローバー３６，３７とを連結している。この連結部材３０３は、ドローバー３６，３７との間に、転がり軸受を介して設けられている。つまり、第一，第二のせり出し用モータ４０，４１が回転すると、ボールねじ３０１が回転し、ボールねじナット３０２を主軸頭本体３１に対して軸方向に移動させる。このボールねじナット３０２の移動に伴って、連結部材３０３が主軸頭本体３１に対して軸方向に移動する。このとき、連結部材３０３は、ドローバー３６，３７と軸方向に係合しているため、連結部材３０３の主軸頭本体３１に対する軸方向移動に伴って、ドローバー３６，３７が主軸頭本体３１に対して軸方向に移動する。
【００６７】
（制御装置８０の詳細構成）
次に制御装置８０の詳細構成について、図７を参照して説明する。図７は、制御装置８０のブロック構成図である。図７に示すように、制御装置８０は、指令部８１と、加工制御部８２と、計測制御部８３と、補正部８４とから構成される。
【００６８】
指令部８１は、所定のプログラムに基づいて、工作物であるシリンダブロックＷの加工および計測に関しての指令を出力する。加工制御部８２は、指令部８１から出力された指令および補正部８４から出力される補正指令に基づいて、加工に必要な各種モータを制御する。具体的には、加工制御部８２は、主軸頭３０を駆動するＺ軸送り用モータ２２、回転用モータ３８、第一，第二のせり出し用モータ４０，４１、治具テーブル５０のＸ軸送り用モータを制御する。
【００６９】
計測制御部８３は、指令部８１から出力された指令に基づいて、加工後の工作物であるシリンダブロックＷを計測するための各種モータを制御する。具体的には、計測指令部８３は、計測器６０を駆動するＺ軸送り用モータ、および、計測用テーブル７０のＸ軸送り用モータを制御する。さらに、計測制御部８３は、計測器６０の計測動作を行わせる。
【００７０】
補正部８４は、計測器６０による計測結果を入力する。そして、補正部８４は、計測結果に基づいて、加工制御部８２へ補正指令を出力する。補正指令とは、第一，第二の中仕上げ用バイト１０３、１０４の径方向位置および精仕上げ用バイト１０５の径方向位置の補正を行わしめる指令である。具体的には、計測器６０にて計測した加工後のシリンダブロックＷのボア部の内径と基準値との差が所定の第一閾値（例えば、２μｍ）以上となった場合に、次のシリンダブロックＷの精仕上げ加工を行う際に、精仕上げ用バイト１０５の径方向位置を基準値との差分がゼロとなるように補正する。この精仕上げ用バイト１０５の径方向位置の補正を数回繰り返した後に、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置の補正を行う。
【００７１】
（中ぐり加工装置による穴加工方法）
次に、上述した中ぐり加工装置を用いた穴加工方法について、図８〜図１０を参照して説明する。図８は、中ぐり加工装置を用いた穴加工方法を示すフローチャートである。図９は、加工制御部８２による加工処理を示す工程図である。図１０は、制御装置８０を構成する補正部８４による補正処理を示し、精仕上げ補正回数に対する補正量累積値の関係を示すグラフである。
【００７２】
図８に示すように、中ぐり加工装置に搬入されてきた工作物であるシリンダブロックＷの加工処理を行う（加工工程：Ｓ１）。この加工処理は、図９に示すように、まず、シリンダブロックＷをクランプした治具テーブル５０を所定位置に位置決めする。このとき、ドローバー３６，３７を軸方向下側へ移動させる（Ｓ１１）。この動作に伴って、中仕上げバイト１０３，１０４が径方向外方に移動し、且つ、精仕上げ用バイト１０５が径方向内方に移動する。このとき、最も径方向外方に突出しているチップは、荒加工用バイト１０２のチップであり、その次に径方向外方に突出しているチップは、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃであり、最も径方向内方に位置しているチップは、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃである。ここで、後述する補正処理により、中仕上げ用バイト１０３，１０４に対する補正指令が出力されている場合には、その補正量に応じた軸方向位置にドローバー３６，３７を位置決めする。つまり、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃの径方向外方端の位置を補正する。
【００７３】
続いて、工具ホルダ３４，３５を、軸回りに回転させながら、早送りにより下降させて、工作物Ｗに接近させる（Ｓ１２）。
続いて、シリンダブロックＷの１気筒目と３気筒目のボア部に、工具ホルダ３４，３５をそれぞれ挿入する（Ｓ１３）。このとき、荒加工用バイト１０２のチップ１０２ｃは、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃより、僅かに軸方向下側に位置している。そのため、工具ホルダ３４，３５が挿入されるボア部は、荒加工用バイト１０２のチップ１０２により荒加工が行われ、その直後に中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃにより中仕上げ加工が行われる。
【００７４】
続いて、全てのチップ１０２ｃ〜１０５ｃがボア部の下端開口から飛び出した後に、ドローバー３６，３７を引き上げる（Ｓ１４）。この動作に伴って、中仕上げバイト１０３，１０４が径方向内方に移動し、且つ、精仕上げバイト１０５が径方向外方に移動する。このとき、最も径方向外方に突出しているチップは、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃであり、その次に径方向外方に突出しているチップは、荒加工用バイト１０２のチップ１０２ｃであり、最も径方向内方に位置しているチップは、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃである。ここで、後述する補正処理により、精仕上げ用バイト１０５に対する補正指令が出力されている場合には、その補正量に応じた軸方向位置にドローバー３６，３７を位置決めする。つまり、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの径方向外方端の位置を補正する。
【００７５】
続いて、シリンダブロックＷの１気筒目と３気筒目のボア部に挿入されている工具ホルダ３４，３５をそれぞれ引き上げる（Ｓ１５）。このとき、径方向外方に最も突出している精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃにより、ボア部の精仕上げ加工が行われる。
続いて、全てのチップ１０２ｃ〜１０５ｃがボア部の上端開口から飛び出した後に、工具ホルダ３４，３５を、軸回りに回転させた状態を維持しながら、早戻しにより上昇させて、工作物Ｗから離間させる（Ｓ１６）。
【００７６】
続いて、ドローバー３６，３７を押し下げる（Ｓ１７）。この動作に伴って、中仕上げバイト１０３，１０４が径方向外方に移動し、且つ、精仕上げバイト１０５が径方向内方に移動する。このときも、補正処理による中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正量を考慮して、ドローバー３６，３７の位置決めが行われる。
同時に、治具テーブル５０を移動させて、工具ホルダ３４，３５の直下に、シリンダブロックＷの２気筒目と４気筒目のボア部が位置するようにする（Ｓ１７）。
【００７７】
続いて、工具ホルダ３４，３５を、早送りにより下降させて、工作物Ｗに接近させる（Ｓ１８）。
続いて、シリンダブロックＷの２気筒目と４気筒目のボア部に、工具ホルダ３４，３５をそれぞれ挿入する（Ｓ１９）。上述したステップＳ１３と同様の処理である。つまり、２気筒目と４気筒目のボア部は、荒加工用バイト１０２のチップ１０２ｃにより荒加工が行われ、その直後に中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃにより中仕上げ加工が行われる。
【００７８】
続いて、全てのチップ１０２ｃ〜１０５ｃがボア部の下端開口から飛び出した後に、ドローバー３６，３７を引き上げる（Ｓ２０）。この動作に伴って、中仕上げバイト１０３，１０４が径方向内方に移動し、且つ、精仕上げバイト１０５が径方向外方に移動する。このときも、補正処理による精仕上げ用バイト１０５の補正量を考慮して、ドローバー３６，３７の位置決めが行われる。
【００７９】
続いて、シリンダブロックＷの２気筒目と４気筒目のボア部に挿入されている工具ホルダ３４，３５をそれぞれ引き上げる（Ｓ２１）。このとき、径方向外方に最も突出している精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃにより、ボア部の精仕上げ加工が行われる。
続いて、全てのチップ１０２ｃ〜１０５ｃがボア部の上端開口から飛び出した後に、工具ホルダ３４，３５を、軸回りに回転させた状態を維持しながら、早戻しにより上昇させて、工作物Ｗから離間させる（Ｓ２２）。そして、加工を終了したシリンダブロックＷを計測器６０の計測用テーブル７０へ搬出して、次に搬入されてきたシリンダブロックＷに対して加工処理を行う。
【００８０】
図８に戻り説明する。シリンダブロックＷの加工処理が終了すると、続いて計測器６０による計測処理を行う（Ｓ２）。計測器６０により、精仕上げ加工まで終了したシリンダブロックＷの２気筒目と４気筒目のボア部の内径を計測する。
【００８１】
計測処理が終了すると、次にシリンダブロックＷの加工に際して、補正処理を行う（Ｓ３）。具体的には、２気筒目のボア部の計測結果により、第一の工具ホルダ３４の各バイト１０３〜１０５を補正し、４気筒目のボア部の計測結果により、第二の工具ホルダ３５の各バイト１０３〜１０５を補正する。それぞれの補正処理のさらなる詳細については、図１０を参照して説明する。ここで、精仕上げ用バイト１０５を補正するための所定の第一閾値は、２μｍとして説明する。
【００８２】
まず、複数個のシリンダブロックＷの加工を終了した状態において、計測器６０による計測結果と基準値との差が２μｍとなるとする。この場合に、当該差は所定の第一閾値（２μｍ）以上であるので、精仕上げ加工を行う際に（図９のＳ１５およびＳ２１）、精仕上げ用バイト１０５の径方向位置を差分２μｍだけ、径方向外方に移動させる（精仕上げ補正１回目）。精仕上げ補正２回目：３μｍ、精仕上げ補正３回目：３μｍを行う。この時点における精仕上げ用バイト１０５の補正量累積値は、８μｍとなる。
【００８３】
ここで、中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正は、精仕上げ用バイト１０５の補正量累積値が所定の第二閾値（例えば、１０μｍ）以上となった場合に、次のシリンダブロックＷの中仕上げ加工を行う際に（図９のＳ１３およびＳ１９）、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置を基準値に近づけるように、５μｍ補正する。ただし、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置の補正は、基準値との差がゼロとなるように補正せず、必ず、基準値との差が正となるように補正する。ここでは、精仕上げ用バイト１０５の補正量累積値が１０μｍ以上となった場合に、中仕上げ用バイト１０３，１０４を５μｍだけ基準値側に近づけるように補正する。
【００８４】
そして、精仕上げ補正３回目では、精仕上げ用バイト１０５の補正量累積値がまだ１０μｍに達していないため、この時点では、中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正は行われない。その後、精仕上げ用バイト１０５の４回目の補正で、精仕上げ用バイト１０５の補正量が３μｍとなることで、補正量累積値が１１μｍとなる。つまり、精仕上げ用バイト１０５の補正量累積値が１０μｍ以上となる。このとき、次の中仕上げ加工を行う際に、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置を５μｍだけ径方向外方へ移動させる。
【００８５】
場合によっては、精仕上げ用バイト１０５の補正は、補正５回目に示すような、負の補正となることもある。この理由は、例えば、計測バラツキなどが影響しているものと考えられる。中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正は、精仕上げ用バイト１０５の補正量累積値に基づくため、当該負の補正は負としてカウントする。
【００８６】
このように、精仕上げ用バイト１０５の補正は、きめ細かな補正としていることにより、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃが磨耗したとしても、精仕上げ加工後の加工精度をより基準値に近い状態とすることができる。一方、中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正は、精仕上げ用バイト１０５に比べると、頻度も少ない。さらに、中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正量は、精仕上げ加工後の計測値と基準値との差よりも小さい。
【００８７】
この理由は、中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正は、中仕上げ加工後の工作物Ｗを計測した結果に基づき行われるのではなく、精仕上げ用バイト１０５の補正量累積値に基づいて行っている。つまり、間接的に中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正量を推定した上で、中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正を行っている。このように間接的な補正量であるため、中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正が高精度とはいえない。
【００８８】
さらに、精仕上げ後の加工精度を良好にするためには、中仕上げ用バイト１０３，１０４による加工径が、精仕上げ用バイト１０５による加工径より大きくならないようにする必要がある。そこで、上述したように中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正を行っている。
【００８９】
以上説明した本実施形態の中ぐり加工装置によれば、以下の効果を奏する。中仕上げ用バイト１０３，１０４と精仕上げ用バイト１０５の二種類のバイトを、ホルダ本体１０１に対して径方向に移動可能な構成としている。従って、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ、１０４ｃが摩耗した場合には、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置を補正し、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃが摩耗した場合には、精仕上げ用バイト１０５の径方向位置を補正することができる。従って、精仕上げ加工工程における精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃによる取り代の変化を、従来に比べて抑制できる。これにより、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの寿命を向上することができる。
【００９０】
さらに、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃによる取り代が工作物Ｗによって変化することを抑制でき、且つ、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃによる取り代が工作物Ｗによって変化することを抑制できる。従って、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃと精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃを、ほぼ同時期の寿命となるように設定することができる。つまり、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃの交換と精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの交換を同時に行うようにできるため、設備の停止時間を短縮できる。
【００９１】
さらに、工作物Ｗの計測は最終工程である精仕上げ加工工程の後のみに行い、この計測結果により中仕上げ用バイト１０３，１０４と精仕上げ用バイト１０５の径方向位置を補正している。つまり、１回の計測回数で、中仕上げ用バイト１０３，１０４と精仕上げ用バイト１０５の径方向位置を補正している。これにより、計測回数を従来に比べて増加させる必要がない。従って、サイクルタイムが長期化することを防止できる。
【００９２】
ここで、精仕上げ加工工程後に計測した結果に基づいて、中仕上げ加工工程における中仕上げ用バイト１０３，１０４の補正を行っている。しかし、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃの摩耗量は、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの摩耗量にほぼ比例するため、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの摩耗量を計測することができれば、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃの摩耗量をある程度推測できる。従って、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置を、精仕上げ加工工程後の計測に基づいて補正することで、十分な精度を得ることができる。
【００９３】
また、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置の補正量累積値は、精仕上げ用バイト１０５の径方向位置の補正量累積値に基づいて決定している。これにより、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置の補正量累積値を十分に適切な値とすることができる。上述したように、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃの摩耗量と精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの摩耗量とはほぼ比例する。そして、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃの摩耗量は、実質的に、精仕上げ用バイト１０５の径方向位置の補正量累積値に相当する。つまり、精仕上げ用バイト１０５の径方向位置の補正量累積値を参照した上で、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置の補正量累積値を決定しているため、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃの摩耗量を直接計測することなく、十分な精度で中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置の補正量累積値を決定することができる。
【００９４】
また、中仕上げ用バイト１０３，１０４の径方向位置の補正量累積値を、精仕上げ用バイト１０５の径方向位置の補正量累積値より小さく設定している。これにより、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃが、精仕上げ用バイト１０５のチップ１０５ｃにより加工すべき加工径を超えて加工することを防止できる。これにより、不良品の工作物Ｗを出すことを防止できる。
【００９５】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の中ぐり加工装置について説明する。第一実施形態の中ぐり加工装置においては、荒加工用バイト１０２はホルダ本体１０１に固定した。第二実施形態においては、この荒加工用バイト１０２を、中仕上げ用バイト１０３と同様に、ホルダ本体１０１に対して径方向に移動可能な構成とする。
【００９６】
この場合、第一実施形態における荒加工用バイト１０２、ホルダ本体１０１のうち荒加工用バイト１０２付近の構成、および、ドローバー３６，３７の荒加工用バイト１０２付近の構成を、第一実施形態における中仕上げ用バイト１０３に相当する各構成に変更する。つまり、ドローバー３６，３７を上側から下側に引き上げると、荒加工用バイト１０２は、中仕上げ用バイト１０３，１０４と同様に、径方向外方に移動する。反対に、ドローバー３６，３７を下側から上側へ押し下げると、荒加工用バイト１０２は、中仕上げ用バイト１０３，１０４と同様に、径方向内方に移動する。これにより、中仕上げ用バイト１０３，１０４のチップ１０３ｃ，１０４ｃの寿命を向上させることができる。
【００９７】
＜第三実施形態＞
上記第一実施形態の中ぐり加工装置においては、計測用テーブル７０をＸ軸方向に移動させることで、計測器６０によりシリンダブロックＷの２気筒目と４気筒目のボア部を計測することとした。そして、補正部８４は、第一の工具ホルダ３４により加工した部位の後の方である２気筒目のボア部の計測結果に基づいて、第一の工具ホルダ３４の各バイト１０３〜１０５を補正した。一方、補正部８４は、第二の工具ホルダ３５により加工した部位の後の方である４気筒目のボア部の計測結果に基づいて、第二の工具ホルダ３５の各バイト１０３〜１０５を補正した。
【００９８】
これに対して第三実施形態では、計測器６０は、シリンダブロックＷの２気筒目のみの内径を計測し、補正部８４がこの計測結果に基づいて第一、第二の工具ホルダ３４，３５の各バイト１０３〜１０５を補正するようにしてもよい。この場合、計測器６０に対してシリンダブロックＷの位置をＸ軸方向に移動させる必要がないため、計測用テーブル７０は不要となる。従って、装置の簡易化を図ることができる。さらに、計測用テーブル７０の移動を行う時間を不要とすることができるため、サイクルタイムの短縮を図ることもできる。ただし、上述した第一実施形態のように、それぞれの工具ホルダのバイトにより加工した部位を計測して、それぞれ補正する方が、より高精度な加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本実施形態の中ぐり加工装置の正面図である。
【図２】本実施形態の中ぐり加工装置の右側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図を９０°右回りに旋回した状態の図である。
【図６】図４のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】本実施形態の制御装置８０のブロック構成図である。
【図８】本実施形態の中ぐり加工装置を用いた穴加工方法を示すフローチャートである。
【図９】加工制御部８２による加工処理を示す工程図である。
【図１０】制御装置８０を構成する補正部８４による補正処理を示し、精仕上げ補正回数に対する補正量累積値の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１００】
１０：ベッド
２０：コラム
２１：コラム本体、  ２１ａ：ガイドレール、  ２２：Ｚ軸送り用モータ
３０：主軸頭、  ３１：主軸頭本体、  ３１ａ：貫通孔
３２，３３：第一，第二の主軸、  ３４，３５：第一，第二の工具ホルダ
３６，３７：第一，第二のドローバー、  ３８：回転用モータ、  ３９：回転伝達機構
４０，４１：第一，第二のせり出し用モータ、  ４２，４３：第一，第二のせり出し機構
５０：治具テーブル、  ６０：計測器、  ７０：計測用テーブル
８０：制御装置
８１：指令部、  ８２：加工制御部、  ８３：計測制御部、  ８４：補正部
１０１：ホルダ本体、  １０２：荒加工用バイト
１０３，１０４：第一，第二の中仕上げ用バイト、  １０５：精仕上げ用バイト
１０６〜１０８：第一〜第三のスライド片、  １０９〜１１１：第一〜第三の可動ピン
１１２：回転規制ピン、  １１３：キャップ
１０１ａ〜１０１ｄ：切欠き、  １０１ｅ〜１０１ｈ：貫通孔
１０２ａ、１０３ａ、１０４ａ、１０５ａ：バイト本体
１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ、１０５ｂ：取付ボルト
１０２ｃ、１０３ｃ、１０４ｃ、１０５ｃ：チップ
１０３ｄ、１０４ｄ、１０５ｄ：可撓部
２０１：キー溝、  ２０２、２０３：第一，第二の縮径テーパ溝
２０４：拡径テーパ溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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