(57)【要約】【課題】粗加工から仕上加工を１つの工具によって加工することにより、作業効率を向上させることができる複合工具、工作機械および加工方法を提供する。【解決手段】中心軸を有する工具本体４１と、工具本体４１の外周に設けられた粗加工用刃４５、仕上加工用刃４６および研削具４７とを備える複合工具４０。粗加工用刃４５、仕上加工用刃４６および研削具４７は、工具本体の中心軸を中心として放射状に配置されている。研削具４７は、工具本体の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転可能に構成されたエアーモータ５１と、このエアーモータにシャフト６１を介して取り付けられた砥石６２とを含み、工具本体の中心軸から粗加工用刃４５の刃先までの距離を半径とする円周よりも内側に位置され、かつ、工具本体の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転可能に構成されている。【選択図】図５
2010069553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を有する工具本体と、前記工具本体の外周に設けられた複数種の加工具とを備え、
前記複数種の加工具は、切削具および研削具を備え、
前記切削具および研削具は、前記工具本体の中心軸を中心として放射状に配置され、
前記研削具は、前記工具本体の中心軸から前記切削具の刃先までの距離を半径とする円周よりも内側に位置され、かつ、前記工具本体の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転可能に構成されている、ことを特徴とする複合工具。
【請求項２】
請求項１に記載の複合工具において、
前記研削具は、前記工具本体に設けられ前記工具本体の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転可能に構成されたエアーモータと、このエアーモータの先端にシャフトを介して取り付けられた砥石とを含んで構成されている、ことを特徴とする複合工具。
【請求項３】
請求項１に記載の複合工具において、
前記切削具は、粗加工用刃および仕上加工用刃を備え、
前記粗加工用刃は、前記工具本体の外周に少なくとも１個設けられ、かつ、この粗加工用刃の先端は、前記工具本体の中心軸からこの中心軸に対して直交する方向へ所定距離離れて位置され、
前記仕上加工用刃は、前記工具本体の外周に少なくとも１個設けられ、かつ、この仕上加工用刃の先端は、前記工具本体の中心軸から前記粗加工用刃の刃先までの距離を半径とする円周よりも内側に位置されている、ことを特徴とする複合工具。
【請求項４】
請求項３に記載の複合工具において、
前記粗加工用刃、前記仕上加工用刃および前記研削具は、前記中心軸に対して直交する１つの平面内に配置され、
前記仕上加工用刃および前記研削具は、これに隣接する前記粗加工用刃に対して前記中心軸を中心として３０度間隔以上離れて配置されている、ことを特徴とする複合工具。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の複合工具において、
前記工具本体は、工作機械の主軸に装着される主軸装着部と、この主軸装着部に一体的に形成され主軸装着部を中心として円盤状に形成された刃装着部とを備え、
前記粗加工用刃および仕上加工用刃は、前記刃装着部に対して着脱可能に装着されている、ことを特徴とする複合工具。
【請求項６】
主軸、この主軸を回転駆動させる駆動手段、および、前記主軸と被加工物とを相対移動させる少なくとも１つの制御軸とを備えた工作機械本体と、
前記駆動手段および制御軸を加工プログラムに従って駆動制御する制御装置と、
前記主軸に装着される複合工具とを備え、
前記複合工具は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の複合工具が用いられている、ことを特徴とする工作機械。
【請求項７】
請求項６に記載の工作機械において、
前記制御軸は、前記被加工物を載置したテーブルと前記主軸とをＸ軸方向へ相対移動させるＸ軸移動機構と、前記被加工物を載置したテーブルと前記主軸方向とを前記Ｘ軸に直交するＹ軸方向へ相対移動させるＹ軸移動機構と、前記被加工物を載置したテーブルと前記主軸と前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向に直交するＺ軸方向へ相対移動させるＺ軸移動機構とを含んで構成され、
前記テーブルは、前記被加工物を前記主軸の軸線と平行な軸と中心として回転させる回転テーブルを含んで構成されている、ことを特徴とする工作機械。
【請求項８】
請求項１〜請求項５いずれかに記載の複合工具を用いて、被加工物を加工する加工方法において、
前記複合工具を前記工具本体の中心軸を中心として回転させるとともに、前記複合工具と被加工物とを相対移動させながら、前記切削具によって被加工物を加工する切削加工工程と、
前記複合工具の研削具を前記被加工物に接触させた状態のまま、前記複合工具を回転させることなく、前記複合工具と被加工物とを相対移動させながら、前記研削具によって被加工物を研削加工する研削加工工程と、を備えることを特徴とする加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一の工具によって粗加工と仕上加工とを行うことが可能な複合工具、この複合工具を用いた工作機械および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単一の工具によって、異なる複数の加工部位を加工できる工具として、特許文献１に開示された「切削具付バリ取り工具」が知られている。
これは、切削加工装置の主軸等に取付けられて、回転しながら被加工物を切削する回転工具であって、円孔の開口部の周縁に傾斜した面取り部分を形成する面取りナイフと、段付孔の孔内部の平坦面を形成するための平削りナイフとが軸方向にずれて設けられた構成である。
【０００３】
切削加工の際、工具本体を回転させながら被加工物に押し当てる。すると、工具本体に固定された平削りナイフによって段付孔の平坦面の切削が行われる。工具本体が平坦面を切削しながら所定の深さまで押しこまれると、平削りナイフよりも後方に固定された面取りナイフによって開口部の周縁が面取りされる。
従って、特許文献１の工具を使用すれば、一つの工具により段付部の平坦面の形成と、開口部の周縁のバリ取りとを行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９０４６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の工具は、異なる加工部位を加工するものであるため、例えば、加工された面に仕上げ加工する場合、仕上加工用の工具に交換したのち、再度加工動作を行わなければならないため、作業効率が悪いという課題がある。つまり、特許文献１に記載の工具で所定形状に粗加工したのち、仕上加工用工具に交換しなければならないため、工具交換に伴う労力、時間がかかり、効率的な作業が望めないという課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、このような課題を解消し、工具交換を行うことなく、粗加工から仕上加工を１つの工具によって加工することにより、作業効率を向上させることができる複合工具、工作機械および加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合工具は、中心軸を有する工具本体と、前記工具本体の外周に設けられた複数種の加工具とを備え、前記複数種の加工具は、切削具および研削具を備え、前記切削具および研削具は、前記工具本体の中心軸を中心として放射状に配置され、前記研削具は、前記工具本体の中心軸から前記切削具の刃先までの距離を半径とする円周よりも内側に位置され、かつ、前記工具本体の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転可能に構成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、複合工具を工具本体の中心軸を中心として回転させるとともに、複合工具と被加工物とを相対移動させると、切削具によって被加工物が切削加工（粗加工）される。このとき、研削具の先端は、工具本体の中心軸から切削具の刃先までの距離を半径とする円周よりも内側に位置されているから、複合工具を回転させて粗加工を行っても、研削具は被加工物に接することがない。
次に、複合工具の研削具を粗加工された被加工物に接触させた状態のまま、複合工具を回転させることなく、研削具を工具本体の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転させながら、複合工具と被加工物とを相対移動させると、研削具によって被加工物が研削加工される。このとき、複合工具は回転していないので、切削具は被加工物に接することがないから、研削具によって被加工物が仕上加工される。
従って、工具交換を行うことなく、粗加工から仕上加工を１つの工具によって加工できるから、作業効率を向上させることができる。
【０００９】
本発明の複合工具において、前記研削具は、前記工具本体に設けられ前記工具本体の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転可能に構成されたエアーモータと、このエアーモータの先端にシャフトを介して取り付けられた砥石とを含んで構成されている、ことが好ましい。
この構成によれば、研削具が、工具本体の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転可能なエアーモータと、このエアーモータによって回転される砥石とから構成されているから、砥石を高速回転させながら研削加工を行うことができる。よって、被加工物の加工面を高精度に仕上げることができる。
【００１０】
本発明の複合工具において、前記切削具は、粗加工用刃および仕上加工用刃とを備え、  前記粗加工用刃は、前記工具本体の外周に少なくとも１個設けられ、かつ、この粗加工用刃の先端は、前記工具本体の中心軸からこの中心軸に対して直交する方向へ所定距離離れて位置され、前記仕上加工用刃は、前記工具本体の外周に少なくとも１個設けられ、かつ、この仕上加工用刃の先端は、前記工具本体の中心軸から前記粗加工用刃の刃先までの距離を半径とする円周よりも内側に位置されている、ことが好ましい。
この構成によれば、複合工具を工具本体の中心軸を中心として回転させるとともに、複合工具と被加工物とを相対移動させると、粗加工用刃によって被加工物が粗加工される。このとき、仕上加工用刃の先端は、工具本体の中心軸から粗加工用刃の刃先までの距離を半径とする円周よりも内側に位置されているから、複合工具を回転させて粗加工を行っても、仕上加工用刃は被加工物に接することがない。
次に、複合工具の仕上加工用刃を粗加工された被加工物に接触させた状態のまま、複合工具を回転させることなく、複合工具と被加工物とを相対移動させると、仕上加工用刃によって被加工物が平削りされる。このとき、複合工具は回転していないので、粗加工用刃は被加工物に接することがないから、仕上加工用刃によって被加工物が仕上加工される。
従って、工具交換を行うことなく、粗加工から仕上加工を１つの工具によって加工できるから、作業効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の複合工具において、前記粗加工用刃、前記仕上加工用刃および前記研削具は、前記中心軸に対して直交する１つの平面内に配置され、前記仕上加工用刃および前記研削具は、これに隣接する前記粗加工用刃に対して前記中心軸を中心として３０度間隔以上離れて配置されている、ことを特徴とする複合工具。
この構成によれば、粗加工用刃、仕上加工用刃および研削具が中心軸に対して直交する同一平面上に配置されているから、たとえば、加工部位が軸の外周面の場合であって、軸の根本部分が他の部分に連続して形成されている形状などでも、軸の外周面を粗加工および仕上げ加工することができる。つまり、加工部位形状によって制約を受けにくい。
また、仕上加工用刃および研削具は、これに隣接する粗加工用刃に対して中心軸を中心として３０度間隔以上離れて配置されているから、仕上加工に際して、仕上加工用刃や研削具を被加工物に接触させた際に、粗加工用刃が被加工物に接触するのを極力避けることができる。
【００１２】
本発明の複合工具において、前記工具本体は、工作機械の主軸に装着される主軸装着部と、この主軸装着部に一体的に形成され主軸装着部を中心として円盤状に形成された刃装着部とを備え、前記粗加工用刃および仕上加工用刃は、前記刃装着部に対して着脱可能に装着されている、ことが好ましい。
この構成によれば、粗加工用刃および仕上加工用刃が、工具本体の刃装着部に対して着脱可能に装着されているので、これら粗加工用刃や仕上加工用刃の刃先が破損あるいは摩耗した場合でも、新たな粗加工用刃や仕上加工用刃に交換しやすい。
【００１３】
本発明の工作機械は、主軸、この主軸を回転駆動させる駆動手段、および、前記主軸と被加工物とを相対移動させる少なくとも１つの制御軸とを備えた工作機械本体と、前記駆動手段および制御軸を加工プログラムに従って駆動制御する制御装置と、前記主軸に装着される複合工具とを備え、前記複合工具は、前記いずれかの複合工具が用いられている、ことを特徴とする。
この構成によれば、制御装置によって、駆動手段および制御軸を駆動制御すると、主軸に装着された複合工具によって、被加工物に対する粗加工から仕上加工までを連続して実行することができる。そのため、より効率的な加工を実現できる。
【００１４】
本発明の工作機械において、前記制御軸は、前記被加工物を載置したテーブルと前記主軸とをＸ軸方向へ相対移動させるＸ軸移動機構と、前記被加工物を載置したテーブルと前記主軸方向とを前記Ｘ軸に直交するＹ軸方向へ相対移動させるＹ軸移動機構と、前記被加工物を載置したテーブルと前記主軸と前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向に直交するＺ軸方向へ相対移動させるＺ軸移動機構とを含んで構成され、前記テーブルは、前記被加工物を前記主軸の軸線と平行な軸と中心として回転させる回転テーブルを含んで構成されている、ことが好ましい。
この構成によれば、被加工物を載置したテーブルと主軸とを三次元方向へ移動可能な三次元移動機構が構成されるとともに、被加工物を主軸の軸線と平行な軸を中心として回転させる回転テーブルも含んでいるから、複雑な形状に被加工物を加工することができる。例えば、軸部の外周に溝条や突条などを加工することもできる。
【００１５】
本発明の加工方法は、上述した複合工具を用いて、被加工物を加工する加工方法において、前記複合工具を前記工具本体の中心軸を中心として回転させるとともに、前記複合工具と被加工物とを相対移動させながら、前記切削具によって被加工物を加工する切削加工工程と、前記複合工具の研削具を前記被加工物に接触させた状態のまま、前記複合工具を回転させることなく、前記複合工具と被加工物とを相対移動させながら、前記研削具によって被加工物を研削加工する研削加工工程と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、上述した複合工具で述べて効果を同様な効果が期待できる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜工作機械本体の説明＞
図１は、本発明の工作機械の実施形態を示す正面図である。
同工作機械は、工作機械本体１０と、この工作機械本体１０を加工プログラムに従って駆動制御する制御装置３０と、工作機械本体１０に取り付けられ被加工物としてのワークＷを加工する複合工具４０とを備える。
【００１７】
工作機械本体１０は、ベース１１と、このベース１１上に前後方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられ上面にワークＷを載置するテーブル１２と、ベース１１の両側に立設された一対のコラム１３Ａ，１３Ｂと、この両コラム１３Ａ，１３Ｂの上部間に掛け渡されたクロスレール１４と、このクロスレール１４に沿って左右方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられたサドル１５と、このサドル１５にＸ軸と平行なＡ軸を中心として旋回可能に設けられた傾斜機構を構成する旋回サドル１６と、この旋回サドル１６に上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられたラム１７と、このラム１７内に回転可能に収納された主軸１８と、この主軸１８を回転駆動させる駆動手段１９とを備える。なお、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交している。
【００１８】
ベース１１には、テーブル１２をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構２１が設けられ、クロスレール１４には、サドル１５をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構２２が設けられ、旋回サドル１６には、ラム１７をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構２３が設けられている。これらのＸ軸移動機構２１、Ｙ軸移動機構２２およびＺ軸移動機構２３は、制御軸を構成するもので、これら３つの制御軸から、テーブル１２（ワークＷ）と主軸１８とを三次元方向へ相対移動させる三次元相対移動機構が構成されている。
【００１９】
また、テーブル１２の上面には、ワークＷを主軸１８の軸線と平行な軸（Ｚ軸）を中心として回転させる回転テーブル２４が設けられているとともに、一方のコラム１３Ａ側には、工具収納装置２５およびＡＴＣ（自動工具交換装置）２６が設けられている。
工具収納装置２５には、異なる複数種の工具が収納されている。ＡＴＣ（自動工具交換装置）２６は、工具収納装置２５と主軸１８との間で工具交換を行う。例えば、Ｙ軸移動機構２２およびＺ軸移動機構２３の駆動により、主軸１８が図１中左端に接近移動された状態において、主軸１８に装着されている使用中の工具と工具収納装置２５内の工具とを自動交換する。
制御装置３０は、駆動手段１９およびＸ軸移動機構２１、Ｙ軸移動機構２２、Ｚ軸移動機構２３を、予め設定された加工プログラムに従って駆動制御する。
【００２０】
＜複合工具の説明＞
図２は複合工具４０の斜視図、図３は複合工具４０の平面図である。
複合工具４０は、中心軸を有する工具本体４１と、この工具本体４１に外周に設けられた複数種の加工具（粗加工用刃４５、仕上加工用刃４６、研削具４７）とを備える。
工具本体４１は、工作機械の主軸１８に装着される主軸装着部としてのテーパシャンク部４２と、このテーパシャンク部４２の下端に一体的に形成されテーパシャンク部４２を中心とした円盤状に形成された刃装着部４３とを備える。刃装着部４３の外周面所定角度位置には収納穴４３Ａが放射状に開口され、この収納穴４３Ａに対して、粗加工用刃４５および仕上加工用刃４６が着脱可能に装着されている。つまり、刃装着部４３に対して、粗加工用刃４５および仕上加工用刃４６が数本のボルト４４などによって着脱可能に装着されている。
【００２１】
加工具は、切削具としての粗加工用刃４５および仕上加工用刃４６と、研削具４７とを含んで構成されている。
粗加工用刃４５、仕上加工用刃４６および研削具４７は、刃装着部４３の外周面でかつ中心軸に対して直交する１つの同一平面内において、一定角度間隔位置（６０度間隔位置）に配置されている。ここでは、０°、１２０°、１８０°、３００°位置に粗加工用刃４５が、また、６０°位置に仕上加工用刃４６が、更に、２４０°位置に研削具４７がそれぞれ配置されている。従って、仕上加工用刃４６および研削具４７は、互いに１８０°離れて配置されているとともに、これに隣接する粗加工用刃４５に対して中心軸を中心として６０°離れて配置されている。
【００２２】
粗加工用刃４５は、工具本体４１の刃装着部４３の収納穴４３Ａに装着される刃本体部４５Ａと、この刃本体部４５Ａの先端に固着された刃先部４５Ｂとを有する。刃先部４５Ｂは、先端（刃先）が、工具本体４１の中心軸からこの中心軸に対して直交する方向へ所定距離ｒだけ離れて位置されているとともに、図４（Ａ）に示すように、反切削回転方向から見て、先端が幅狭になった台形形状に形成されている。
仕上加工用刃４６も、粗加工用刃４５と同様に、工具本体４１の刃装着部４３の収納穴４３Ａに装着される刃本体部４６Ａと、この刃本体部４６Ａの先端に固着された刃先部４６Ｂとを有する。刃先部４６Ｂは、先端（刃先）が、工具本体４１の中心軸から粗加工用刃４５の刃先までの距離ｒを半径とする円周よりも内側に位置されているとともに、図４（Ｂ）に示すように、粗加工用刃４５の刃先部４５Ｂの輪郭形状よりも僅かに大きい台形形状に形成されている。つまり、粗加工用刃４５の刃先部４５Ｂの輪郭形状よりも仕上げ加工代分αだけ大きい台形形状に形成されている。
【００２３】
研削具４７は、図５に示すように、工具本体４１に設けられ工具本体４１の中心軸に対して略直交する軸を中心として回転可能に構成されたエアーモータ５１と、このエアーモータの先端にシャフト６１を介して取り付けられた砥石６２とを含んで構成されている。
エアーモータ５１は、工具本体４１に形成された収納穴４３Ａ内に回転可能に収納された回転筒５２を備える。回転筒５２は、先端が閉塞され、基端が開口されているとともに、先端側外周および基端側外周にフランジ部５３を有する。フランジ部５３を除く回転筒５２の外周面には、図６に示すように、複数のエアー排出孔５４が螺旋状に形成されている。また、フランジ部５３には、図７に示すように、複数のエアー排出孔５５が放射状の形成され、その先端に工具本体４１に向けてエアーを噴射する噴出孔５６が開口形成されている。
【００２４】
なお、工具本体４１の中心部には、エアー源（コンプレッサなど）に接続されるエアー供給路４１Ａが形成され、このエアー供給路４１Ａを通じて、研削具４７の回転筒５２内にエアーが供給される。研削具４７の回転筒５２内に供給されたエアーは、回転筒５２の外周面に形成された複数のエアー排出孔５４から排出されるとともに、エアー排出孔５５から噴出孔５６を通って工具本体４１に向けて排出されたのち、排気穴５７から外部へ排出される。このとき、回転筒５２の外周面に形成された複数のエアー排出孔５４が螺旋状に形成されているから、エアーがエアー排出孔５４から排出されるときの回転力によって、回転筒５２が高速で回転される。
【００２５】
砥石６２は、基端よりも先端が径が小さい円錐台形状、つまり、反切削回転方向から見て、先端が幅狭になった台形形状に形成されている。つまり、仕上加工用刃４６よりも僅かに大きい台形形状に形成されている。
【００２６】
＜加工例の説明＞
（ワーク加工例１の説明）
ワーク加工例１は、ワークＷの側面にＶ溝を加工する場合である。この加工では、粗加工用刃４５で粗加工（粗加工工程）を行ったのち、仕上加工用刃４６で仕上加工（仕上加工工程）を行う。
粗加工工程では、図８に示すように、主軸１８の回転により、複合工具４０を工具本体４１の中心軸を中心として回転させるとともに、粗加工用刃４５がワークＷに対して所定の切込量になった状態において、複合工具４０とワークＷとを相対移動させる。ここでは、主軸１８をＸ軸方向へ移動させる。すると、粗加工用刃４５によってワークＷが粗加工される。このとき、仕上加工用刃４６および研削具４７の先端は、工具本体４１の中心軸から粗加工用刃４５の刃先までの距離ｒを半径とする円周よりも内側に位置されているから、複合工具４０を回転させて粗加工を行っても、仕上加工用刃４６および研削具４７はワークＷに接することがない。
【００２７】
仕上加工工程では、図９に示すように、複合工具４０の仕上加工用刃４６をワークＷに接触させる。この状態において、仕上加工用刃４６は、これに隣接する粗加工用刃４５に対して中心軸を中心として６０度間隔離れて配置されているから、仕上加工に際して、仕上加工用刃４６をワークＷに接触させた際に、粗加工用刃４５がワークＷに接触しない状態にできる。
仕上加工用刃４６をワークＷに対して接触させた状態のまま、複合工具４０を回転させることなく、複合工具４０とワークＷとを相対移動させる。ここでは、複合工具４０を回転させることなく、主軸１８をＸ軸方向へ移動させる。すると、仕上加工用刃４６によってワークＷが平削りされる。このとき、複合工具４０は回転していないので、粗加工用刃４５はワークＷに接することがないから、仕上加工用刃４６によってワークＷが仕上加工される。
従って、工具交換を行うことなく、粗加工から仕上加工を１つの複合工具４０によって加工できるから、作業効率を向上させることができる。
【００２８】
（ワーク加工例２の説明）
ワーク加工例２は、ワーク加工例１において、仕上加工工程を研削具４７で行う例である。
仕上加工工程では、図１０に示すように、複合工具４０の研削具４７の砥石６２を粗加工したワークＷに接触させる。この状態では、砥石６２は、これに隣接する粗加工用刃４５に対して中心軸を中心として６０度間隔離れて配置されているから、仕上加工に際して、砥石６２をワークＷに接触させた際に、粗加工用刃４５がワークＷに接触しない状態にできる。
砥石６２をワークＷに対して接触させた状態のまま、複合工具４０を回転させることなく、複合工具４０とワークＷとを相対移動させる。ここでは、複合工具４０を回転させることなく、砥石６２をエアーモータ５１によって回転させながら、主軸１８をＸ軸方向へ移動させる。すると、砥石６２によってワークＷが研削される。このとき、複合工具４０は回転していないので、粗加工用刃４５はワークＷに接することがないから、砥石６２によってワークＷが仕上加工される。
従って、工具交換を行うことなく、粗加工から仕上加工を１つの複合工具４０によって加工できるから、作業効率を向上させることができる。
【００２９】
（ワーク加工例３の説明）
ワーク加工例３は、円柱状ワークＷの周面にＶ字螺旋溝を切削加工する場合である。この加工では、まず、図１１に示すように、ワークＷの外周に加工しようとする螺旋溝７１の傾斜角分、主軸１８がＺ軸に対して傾くように、旋回サドル１６を旋回させる。この状態において、ワークＷの外周に螺旋溝７１を粗加工（粗加工工程）したのち、仕上加工（仕上加工工程）を行う。
【００３０】
粗加工工程では、図１２に示すように、主軸１８の回転により、複合工具４０を工具本体４１の中心軸を中心として回転させるとともに、粗加工用刃４５がワークＷに対して所定の切込量になった状態において、複合工具４０とワークＷとを相対移動させる。つまり、制御装置３０からの指令により、回転テーブル２４を回転させるとともに、ラム１７をＺ軸方向へ移動させる。ここでは、回転テーブル２４を主軸１８の回転方向に対して逆方向へ回転させる。
すると、粗加工用刃４５によってワークＷの外周に螺旋溝７１が粗加工される。このとき、回転テーブル２４が主軸１８の回転方向に対して逆方向へ回転しているから、バリの発生を抑えることができる。また、仕上加工用刃４６の先端は、工具本体４１の中心軸から粗加工用刃４５の刃先までの距離ｒを半径とする円周よりも内側に位置されているから、複合工具４０を回転させて粗加工を行っても、仕上加工用刃４６はワークＷに接することがない。
【００３１】
仕上加工工程では、図１３に示すように、複合工具４０の仕上加工用刃４６をワークＷに接触させる。このとき、仕上加工用刃４６は、これに隣接する粗加工用刃４５に対して中心軸を中心として６０度間隔離れて配置されているから、仕上加工に際して、仕上加工用刃４６をワークＷに接触させた際に、粗加工用刃４５がワークＷに接触しない状態にできる。
仕上加工用刃４６をワークＷに対して接触させた状態のまま、制御装置３０からの指令により、複合工具４０を回転させることなく、回転テーブル２４を回転（粗加工時の回転方向とは逆方向へ回転）させるとともに、ラム１７をＺ軸方向へ移動させる。すると、仕上加工用刃４６によってワークＷの外周に粗加工された螺旋溝７１が仕上加工される。このとき、複合工具４０は回転していないので、粗加工用刃４５はワークＷに接することがないから、仕上加工用刃４６によってワークＷが仕上加工される。
この加工例３でも、工具交換を行うことなく、粗加工から仕上加工を１つの複合工具４０によって加工できるから、作業効率を向上させることができる。
【００３２】
（ワーク加工例４の説明）
ワーク加工例４は、ワーク加工例３において、仕上加工工程を研削具４７で行う例である。
仕上加工工程では、図１４に示すように、複合工具４０の砥石６２をワークＷに接触させる。このとき、砥石６２は、これに隣接する粗加工用刃４５に対して中心軸を中心として６０度間隔離れて配置されているから、仕上加工に際して、砥石６２をワークＷに接触させた際に、粗加工用刃４５がワークＷに接触しない状態にできる。
砥石６２をワークＷに対して接触させた状態のまま、制御装置３０からの指令により、砥石６２をエアーモータ５１によって回転させる。この状態において、複合工具４０を回転させることなく、回転テーブル２４を回転（粗加工時の回転方向とは逆方向へ回転）させるとともに、ラム１７をＺ軸方向へ移動させる。すると、砥石６２によってワークＷの外周に粗加工された螺旋溝７１が仕上加工される。このとき、複合工具４０は回転していないので、粗加工用刃４５はワークＷに接することがないから、砥石６２によってワークＷが仕上加工される。
この加工例４でも、工具交換を行うことなく、粗加工から仕上加工を１つの複合工具４０によって加工できるから、作業効率を向上させることができる。
【００３３】
＜変形例＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
前記実施形態では、４本の粗加工用刃４５および１本の仕上加工用刃４６の切刃面が、全て同じ回転方向に向いて配置された例を示したが、これに限られない。例えば、図１５に示すように、前記実施形態とは逆に、時計回転方向に切刃面が向くように、４本の粗加工用刃４５を配置してもよく、また、１本の仕上加工用刃４６の切刃面も、４本の粗加工用刃４５の切刃面に対して逆向きであってもよい。
【００３４】
また、粗加工用刃４５の本数および仕上加工用刃４６の本数についても、前記実施形態に限られない。例えば、粗加工用刃４５および仕上加工用刃４６については、少なくとも１本以上であれば、任意の本数を設けてもよい。
そのため、仕上加工用刃４６および研削具４７と、これに隣接する粗加工用刃４５との配置角度についても、６０°離れて配置されている構成に限られない。仕上加工用刃４６および研削具４７がワークＷに接した状態において、粗加工用刃４５がワークＷに接触しない角度であればよく、例えば、３０°以上であればよい。
【００３５】
また、Ｘ軸移動機構２１はテーブル１２をＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸移動機構２２はサドル１５をＹ軸方向に移動させ、Ｚ軸移動機構２３はラム１７をＺ軸方向に移動させる構成として説明したが、これに限られない。例えば、Ｘ軸移動機構２１、Ｙ軸移動機構２２およびＺ軸移動機構２３は、テーブル１２および主軸１８（複合工具４０）を三次元方向に相対移動させる機構であればよい。
【００３６】
前記実施形態では、ワークＷの側面にＶ溝を加工する例や、円柱状ワークの外周面に螺旋溝を加工する例について説明したが、これに限られない。例えば、図１６に示すように、円柱状ワークＷの外周面にＶ溝７２を加工する例や、ワークＷの平面部に台形状の突起７３を加工することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ワークの粗加工および仕上加工を単一の工具で実施可能な複合工具、工作機械および加工方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る工作機械を示す正面図。
【図２】前記実施形態で用いる複合工具を示す斜視図。
【図３】前記複合工具を示す平面図。
【図４】前記複合工具の粗加工用刃および仕上加工用刃を示す図。
【図５】前記複合工具の研削具の部分を示す断面図。
【図６】図５のVI−VI線断面図。
【図７】図５のVII−VII線断面図。
【図８】前記複合工具の粗加工用刃で粗加工を行っている状態を示す図。
【図９】前記複合工具の仕上加工用刃で仕上加工を行っている状態を示す図。
【図１０】前記複合工具の研削具で仕上加工を行っている状態を示す図。
【図１１】前記複合工具で螺旋溝を加工している状態を示す図。
【図１２】前記複合工具の粗加工用刃で螺旋溝を粗加工している状態を示す図。
【図１３】前記複合工具の仕上加工用刃で螺旋溝を仕上加工している状態を示す図。
【図１４】前記複合工具の研削具で螺旋溝を仕上加工している状態を示す図。
【図１５】前記実施形態の複合工具の変形例を示す斜視図。
【図１６】ワークの加工例を示す図。
【符号の説明】
【００３９】
１０…工作機械本体、
１２…テーブル、
１６…旋回サドル（傾斜機構）、
１８…主軸、
１９…駆動機構、
２１…Ｘ軸移動機構（制御軸）、
２２…Ｙ軸移動機構（制御軸）、
２３…Ｚ軸移動機構（制御軸）、
２４…回転テーブル、
３０…制御装置、
４０…複合工具、
４１…工具本体、
４２…テーパシャンク部（主軸装着部）、
４３…刃装着部、
４５…粗加工用刃、
４６…仕上加工用刃、
４７…研削具、
５１…エアーモータ、
６１…シャフト、
６２…砥石、
Ｗ…ワーク
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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