(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋削加工を行う旋盤または前記旋削加工に加えて他の加工を行う旋盤加工装置のチャックで把持されるとともに、外周面が保持されて芯振れ防止を図りつつ旋盤加工が行なわれる旋盤加工素材であって、
低摩擦化のために前記保持を行う所定位置に予め所定厚さの固体潤滑層を少なくとも形成し、前記固体潤滑層に対して摺接するように芯振れ防止装置により保持することで前記芯振れ防止を図りつつ旋盤加工されるとともに、前記旋盤加工は、バイトによる旋削、切削ドリルによる孔加工用と研削装置による研削加工を含み、
さらに、前記チャックの回転を停止して所定角度に保持された前記素材に対する加工を行うための縦型エンドミルと、研削を行うための研削装置をさらに含み、旋削加工、孔加工、切削加工、研削加工が行なわれ、熱伝導率が０．０５（cal/cm/sec/℃)以下の金属材料である、純チタン、チタン合金の金属材料からなる無垢材または中空の鍛造品、精密鍛造品、熱間鍛造品、冷間鍛造品、温間鍛造品、鋳造品、精密鋳造品、ロストワックス鋳造品、遠心鋳造品、メタルインジェクションモールド品、燒結金属品、セラミックス品が含まれることを特徴とする旋盤加工素材。
【請求項２】
前記固体潤滑層として、フッ素樹脂系、二硫化モリブデン系、二硫化タングステン系、グラファイト系、窒化ホウ素系、ポリイミド系、ポリアミド系、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）系、シリコーン樹脂系、ポリサルフォン系、ポリエーテル系、ポリエーテルエーテルケトン系塗料の内の１つまたは複数を適宜組み合わせたものを用い、前記所定位置に対する下地準備工程と、前記各系の塗料を塗装する工程と、予備乾燥する工程と、焼成する工程と、冷却する工程を順次経ることを特徴とする請求項１に記載の旋盤加工素材。
【請求項３】
前記固体潤滑層の厚さを極力小さく設定し、１以上１００ミクロンメートル以下に設定することで、前記芯振れ防止装置による前記保持の状態において脆性破壊が起こらないようにすることを特徴とする請求項２に記載の旋盤加工素材。
【請求項４】
前記旋盤加工素材は多角形の棒材またはスプラインシャフト、ローレットシャフトを含む異形棒材であって、その外周面に予め所定厚さの固体潤滑層を形成したものを用いることで、前記芯振れ防止装置による前記低摩擦化を図ることを特徴とする請求項１に記載の旋盤加工素材。
【請求項５】
熱伝導率が０．０５（cal/cm/sec/℃)以下の金属材料である、純チタン、チタン合金の難加工性の金属材料からなる無垢材または中空の鍛造品、精密鍛造品、熱間鍛造品、冷間鍛造品、温間鍛造品、鋳造品、精密鋳造品、ロストワックス鋳造品、遠心鋳造品、メタルインジェクションモールド品、燒結金属品またはセラミックス品を、旋削加工を行う旋盤または前記旋削加工に加えて他の加工を行う旋盤加工装置のチャックに把持するとともに、外周面を保持して芯振れ防止を図りつつ旋盤加工が行なわれる旋盤加工製品であって、  低摩擦化のために前記保持を行う所定位置に予め所定厚さの固体潤滑層を少なくとも形成し、前記固体潤滑層に対して摺接するように芯振れ防止装置により保持することで前記芯振れ防止を図りつつ旋盤加工されることを特徴とする旋盤加工製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋盤加工素材及び旋盤加工製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、旋盤加工において長尺ものと呼ばれる素材を所望の形状に旋盤加工するためには、旋盤のチャックにより素材の一端側の外周面を把持し、チャックの回転により素材の端面を端面バイトで切削してから、素材の他端側の側面に対してセンタードリル等でセンター出し加工を行い、その後チャックを緩めて、加工を要する長さ分をチャックから送り出して、旋盤の芯押し台を用いて加工済みのセンター穴部を回転自在に支持して、両支持状態にする。このような下準備を経た後に、バイトを搭載したエプロンを素材の長手方向に移動しつつ所望部分をバイトで切削加工することが一般的である。
【０００３】
また、加工時における芯振れ発生を防止するために、上記の芯押し台に代えて、少なくとも３個の回転ベアリングを内蔵した芯振れ防止装置を旋盤に固定するようにして、素材の途中部分を回転可能に支持することで旋盤加工を行うことも随時実施されている。
【０００４】
一方、金属製品を旋盤加工する場合に、規格材である中実な無垢材を使用して所望の形状に切削するようにするとコストアップを招くことから、最終製品の形状に近い所謂ニアネットシェイプ形状になるように所定鋳造金型等を使用して予め素材を準備しておき、必要最小限の機械加工及び仕上げ加工を所定の工作機械を使用し、コストダウンを積極的に図ることが行われているが、このことは、工場の省力化、製品の均一化、軽量化に多いに寄与するとともに、地球環境保全の社会的な要請に応えられることになる。
【０００５】
図７は、ニアネットシェイプの製品加工例を示した正面図であって、製品としてゴルフクラブヘッドＷのシャフト取付け穴部の加工例を示している。本図において、ゴルフクラブヘッドＷは不図示の金属鋳造金型または鍛造金型を使用して金属チタンから中空になるように成形したものである。
【０００６】
このような形状のゴルフクラブヘッドＷに対してシャフト取付け穴部を加工するために、従来よりボール盤が主に使用されている。すなわち、ボール盤の基部１００上に加工面が上になるように治具１０１を使用することでゴルフクラブヘッドＷを不動状態に固定してから、切削油を加工面に適宜供給しながら、ドリル１１５を回転駆動しつつ下方に移動して所定深さまで切削加工することで、下穴を穿設する。この後に、所望のＭ１０前後のネジピッチの切削歯を形成したネジ切り用タップ１１８を順方向に定速で回転しつつ下穴内に移動することによりネジ切り加工を行い、その後にタップ１１８を逆方向に回転しつつ上方に引き上げることで、ネジ切り加工を行うようにしている。
【０００７】
一方で、上記のようなニアネットシェイプの製品の内、旋盤加工がそのまま可能な形状のものは、そのまま旋盤のチャックにセットして旋盤加工するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなボール盤による加工において、例えば、切削加工が非常に困難とされる難切削材料の一つである金属チタンを使用したニアネットシェイプ製品の場合には、切削加工が非常に困難となる。これに対処するために、ドリル１１５の刃先のすくい角を２０度前後に設定した専用のドリルが必要となり、同様に専用のタップ１１８が必要となる。また、ボール盤の回転軸の周速度を正確に管理し、かつ切削液を殆ど水に近い状態にするなどして十分に供給して切削面を冷却しつつ、ようやく切削加工していることが知られている。
【０００９】
換言すれば、ＮＣ旋盤加工に代表される連続切削加工とは程遠い、熟練工による単品加工にならざるを得ないことから、自ずからコストアップを招く問題があった。
【００１０】
一方、ニアネットシェイプの製品の内、旋盤加工がそのまま可能な形状のものであっても、難切削材料の一つである金属チタンを素材とするものは、そのまま旋盤のチャックにセットして旋盤加工すると、芯押し台で支持されるセンター穴と振れ止め装置の間における発熱に起因するカジリが発生する。このようなカジリが発生すると、被切削材は加工不良となり、加速度的にカジリが成長してしまう。このために、例えば無人自動運転している場合には、運転を途中で強制的に停止しなければならず、場合によっては装置が破壊されてしまい由々しき問題となる。したがって、難切削材料の場合には自動化した旋盤加工は不可能であるとするのが常識であった。
【００１１】
そこで、本願発明者は、このようなカジリの発生原因について研究、考察したところ、以下のことが判明した。
【００１２】
即ち、上記の金属チタンと純チタン、チタン合金、ステンレス鋼などの難加工材料は、熱伝導率がいずれも０．０５（cal/cm/sec/℃)以下である。この値は、快削鋼、銅等の良加工材料の熱伝導率に比べて１桁以上低いものである。
【００１３】
このことから、例えば金属チタン材料からなる素材の外周面と芯押し台と振れ止め装置の間の接触面において回転にともない発生する摩擦熱が、内部に次第に蓄熱され熱膨張を引き起こし、素材の外径が増大し、さらには溶融してしまい、これが摺接面面と一部固着する状態になり、これがカジリの発生原因であることが判明した。
【００１４】
一方で、難加工材料を含む旋盤加工素材は、汚れや傷の防止または錆の発生を防ぐために工場出荷時及び長期保存時等において防錆紙、特殊紙などを巻き付けるようにして出荷または管理することが日常行われているが、これらの作業のために余分な工数が必要となり、コストアップを招いている。
【００１５】
また、旋盤加工製品であって、その外周面または内周面において所定厚さの固体潤滑層を形成した旋盤加工製品が数多く実用化されているが、このような製品を得るためには、先ず旋盤加工を含む所定の機械加工を行った後に、所望の部位に固体潤滑層を形成するために、固体潤滑層形成の不要部分のマスキングを行い、続いて塗膜形成をしてから、乾燥焼成後に完成品を得るようにしていた。
【００１６】
また、例えば特開昭５４‐１３７５６９号公報には、フッ素重合物のＴＦＥ（テトラフルオロエチレン低重合物）が有する離型性を利用して鋼材の引き抜き加工を行うための組成物が開示されている。この組成物によれば引き抜き加工後の表面の光沢の確保には有効に働くようであるが、固体潤滑層の積極的な形成にはなんら寄与していないものである。したがって、当該提案でも外周面または内周面において所定厚さの固体潤滑層を形成するためには、別途工程が必要となるものである。
【００１７】
以上のように固体潤滑層形成のためには、工数が増えるので、完成途中の部品管理に余分な人手が必要となり、コストアップを招いていた。
【００１８】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、従来不可能とされていた、難切削材料からなる素材をＮＣ型自動旋盤を含む旋盤により容易に旋盤加工することができるとともに、汚れや傷の防止または錆の発生を防ぐための余分な工数が不要となる旋盤加工素材の提供を目的としている。
【００２０】
そして旋盤加工製品の外周面、内周面または外観面において所定厚さの固体潤滑層を形成した旋盤加工製品を、安価に提供することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、旋削加工を行う旋盤または前記旋削加工に加えて他の加工を行う旋盤加工装置のチャックで把持されるとともに、外周面が保持されて芯振れ防止を図りつつ旋盤加工が行なわれる旋盤加工素材であって、低摩擦化のために前記保持を行う所定位置に予め所定厚さの固体潤滑層を少なくとも形成し、前記固体潤滑層に対して摺接するように芯振れ防止装置により保持することで前記芯振れ防止を図りつつ旋盤加工されるとともに、前記旋盤加工は、バイトによる旋削、切削ドリルによる孔加工用と研削装置による研削加工を含み、さらに、前記チャックの回転を停止して所定角度に保持された前記素材に対する加工を行うための縦型エンドミルと、研削を行うための研削装置をさらに含み、旋削加工、孔加工、切削加工、研削加工が行なわれ、熱伝導率が０．０５（cal/cm/sec/℃)以下の金属材料である、純チタン、チタン合金の金属材料からなる無垢材または中空の鍛造品、精密鍛造品、熱間鍛造品、冷間鍛造品、温間鍛造品、鋳造品、精密鋳造品、ロストワックス鋳造品、遠心鋳造品、メタルインジェクションモールド品、燒結金属品、セラミックス品が含まれることを特徴としている。
【００２４】
そして、熱伝導率が０．０５（cal/cm/sec/℃)以下の金属材料である、純チタン、チタン合金の難加工性の金属材料からなる無垢材または中空の鍛造品、精密鍛造品、熱間鍛造品、冷間鍛造品、温間鍛造品、鋳造品、精密鋳造品、ロストワックス鋳造品、遠心鋳造品、メタルインジェクションモールド品、燒結金属品またはセラミックス品を、旋削加工を行う旋盤または前記旋削加工に加えて他の加工を行う旋盤加工装置のチャックに把持するとともに、外周面を保持して芯振れ防止を図りつつ旋盤加工が行なわれる旋盤加工製品であって、  低摩擦化のために前記保持を行う所定位置に予め所定厚さの固体潤滑層を少なくとも形成し、前記固体潤滑層に対して摺接するように芯振れ防止装置により保持することで前記芯振れ防止を図りつつ旋盤加工されることを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な各実施形態について、添付の図面を参照して述べる。
【００２６】
先ず、図１は固体潤滑層形成のための工程を示すフローチャートである。本図において、ステップＳ１において、熱伝導率が０．０５（cal/cm/sec/℃)以下の金属材料である、例えば純チタン、チタン合金、ステンレス鋼、ニッケル合金、ハステロイ（商品名）、インコネル（商品名）他の難切削性の金属材料を使用して、例えばニアネットシェイプである最終製品に近い形状になるように鋳造された無垢または中空の素材１の１バッチ分を準備して、トレー内に収容する。
【００２７】
これに続いて、ステップＳ２に進みトリクロルエチレン、四塩化炭素などの溶剤により脱脂するか水洗浄を行うことで、素材１の表面の汚れを除去し、後述の塗装ムラや塗膜の接着強度の低下を防ぐようにする。
【００２８】
続く、ステップＳ３ではアルミナ（６０から１２０メッシュ）によるサンドブラスト、液体ホーニングまたはこれらと同様の粗面加工を外周面、内周面を含む面に均一に行う。
【００２９】
以上で素材に対する物理的な処理を終了し、ステップＳ４に進み、高圧エアーによるフラッシングあるいは水洗により表面をきれいにする。以上のステップＳ２からＳ４までの工程を総称して下地処理工程と呼ぶ。この工程は、必要に応じていずれかの工程を適宜省略することも可能である。
【００３０】
次に、ステップＳ５では、塗料の撹拌とシンナー等による粘度調整とを必要に応じて行い塗装の準備をする。
【００３１】
ステップＳ６では、必要に応じてプライマーの塗装後にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を含むフッ素樹脂系の塗料をスプレーガン、ロールコータ、ディッピング等の方法により均一に塗装する。
【００３２】
続くステップＳ７では、１００℃で約３０分間の予備乾燥を行い、ステップＳ８の焼成工程に移る。この焼成で、３８０℃で約３０分間の焼付けを行う。
【００３３】
その後、ステップＳ９に進み、冷却を行う。この冷却の際に、室温による冷却でも固定ブッシュの摺動に耐える耐久性は十分に確保できるが、最終製品に固体潤滑層が残り、しかも固体潤滑層が高温や蒸気に晒される場合には焼付け後に、直ちに水冷するとさらに耐久性がアップする。
【００３４】
以上の工程を経ることで、固体潤滑層２が素材１の表面に形成されるので、この状態のものを工場出荷する。尚、素材１としては、外周面のみならず内周面においても固体潤滑層２を形成したものがある。また、固体潤滑層２を素材１に形成したものは、上記の難切削加工材料に限定されず快切削加工材料であってもよく、または難切削加工材料と快切削加工材料とを一体化したものでもよい。
【００３５】
この固体潤滑層２として、フッ素樹脂系、二硫化モリブデン系、二硫化タングステン系、グラファイト系、窒化ホウ素系、ポリイミド系、ポリアミド系、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）系、シリコーン樹脂系ポリサルフォン系、ポリエーテル系、ポリエーテルエーテルケトン系塗料の内の１つまたは複数を適宜組み合わせたものが用いられるが、その形成条件として極力薄く形成し、脆性破壊しないことが挙げられる。好ましくは、固体潤滑層２を１以上１００ミクロンメートル以下に設定することで、後述の芯振れ防止機構による保持状態において脆性破壊が起こらないようにするとともに、固体潤滑層２を一般公差内に留めるようにすると良い。
【００３６】
次に、図２は自動旋盤で旋盤加工を行う様子を示した原理図である。本図において、旋盤装置の本体１０にはブレーキＢとモータＭとから構成される駆動装置を設けたチャック４が設けられており、このチャック４に設けられたチャック爪体４ａにより素材１を外周面から少なくとも３箇所で把持するようにして、素材１の回転を行うようにしている。
【００３７】
また、このチャック４に近い本体１０の上方には、図１に示した工程を経ることで固体潤滑層２を形成した素材１を多数収納するためのホッパー５が配設されており、このホッパー５内に収納された素材１の内の最下に位置したものから、１本毎に下方側（矢印Ａ方向）に排出するようにして、上記のチャック爪４ａにより自動的に把持できるように構成されている。
【００３８】
一方、本体１０には素材１での固体潤滑層２の中途部位を摺動状態で支持するために図示のように左右に分割するように移動（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）する芯振れ防止機構３が設けられている。
【００３９】
図４（ａ）に図示の芯振れ防止機構３の正面図をさらに参照して、この芯振れ防止機構３には、固体潤滑層２の外周面に沿う形状を有する摺接面３ａが図示のようにタングステンカーバイド等の超硬質材料から加工形成されており、耐磨耗性を十分に確保している。この芯振れ防止機構３は破線図示の位置に夫々移動するシリンダ（不図示）が設けられており、ホッパー５から供給される素材１を摺接面３ａで挟まれる空間部分に導入してから実線図示の位置に移動して支持するように構成されている。
【００４０】
再度、図２において、本体１０には、複数の種類のバイト１２を備えた移動テーブル１３と、異なる外径を有するドリル１５を備えた移動テーブル１６と、異なる外径の縦型エンドミル１７を備えた移動テーブル１８が、夫々本体１０に対して不図示の駆動機構により相対移動可能に設けられている。また、切削液を切削加工部に供給する供給部１４と、加工後のワークＷを収納するトレー２０が本体１０に設けられている。
【００４１】
以上のホッパー５、芯振れ防止機構３、チャック４と各移動テーブル他には破線図示の信号線を介して制御装置１００が接続されており、この制御装置１００に接続される入力装置１０１、表示装置１０２を用いて自動旋盤加工プログラムを実行可能にしている。
【００４２】
以上の構成の旋盤において、素材１をチャックにより把持し、芯振れ防止機構３により芯ブレの発生の極めて小さい高い精度の旋盤加工を実現可能にしているが、図４（ａ）において、摺接面３ａと固体潤滑層２の隙間は精度に応じて微細になるような必要寸法（数ミクロンメートルから数十ミクロンメートル）に調整されることになる。
【００４３】
次に、図３は、素材１から図示のような形状のワークＷを加工するための自動旋盤加工プログラムの起動後の様子を示した動作説明図である。
【００４４】
本図において、先ず予め図示のような形状のワークＷを加工する加工プログラムが入力装置１０１、表示装置１０２を用いて制御装置１００に入力される。その後、起動されると、先ずホッパー５から矢印Ａ方向に素材１が排出されて、チャック４の回転中心に停止されて位置決めされてから、チャック爪４ａが夫々図示の矢印方向に夫々移動されることにより素材１の端部が把持される。また、素材１の中途部は芯振れ防止機構３が互いに近接するように移動されて、素材１が図４（ａ）に示すように保持されて、矢印Ｄ１方向に回転が開始される。
【００４５】
続いて、例えばドリル１５によるドリル加工を行うために移動テーブル１６が矢印Ｄ５方向に移動された後に、矢印Ｄ６方向に移動して孔加工が行われる。また、これに相前後して、移動テーブル１３が矢印Ｄ３方向に移動されて所望のバイトが選択された後に、バイト１２の矢印Ｄ４方向の切削代分の移動が行われて停止する。
【００４６】
この後に、チャック４の矢印Ｄ１方向の回転ととともに、バイト１２の矢印Ｄ９方向の移動により素材１の切削加工が行われる。この時供給部１４から切削液が切削部に供給されるが、難切削材であっても特別な切削液乃至油を使用することなく切削できる。
【００４７】
以上の動作により、図示のように切削面１ａを切削加工した形状のワークＷが加工される。ここで、エンドミル１７を備えた移動テーブル１８は、固定ブッシュにより所定角度で停止状態になっている素材１を切削加工するためのものであり、このエンドミルによりキー溝、ボルト頭部などの形状部を適宜加工できるので、旋盤装置の１台で所望の製品を全て加工できるものである。また、適宜グラインダー等を増設することもできる。
【００４８】
以上のようにして自動供給される素材１を使用した加工は、無人化された自動運転を原則としている。したがって、例えば、純チタン、チタン合金、ステンレス鋼などの難加工材料であって、その熱伝導率が０．０５（cal/cm/sec/℃)以下のものをそのまま使用すると、従来は素材１の外周面と芯振れ防止機構３との間の接触面で回転にともない発生する摩擦熱が素材１の内部に次第に蓄熱されて熱膨張を起こし、素材１の外径が増大し摺接面と一部固着してしまうカジリ状態になり、途中で自動運転を強制的に停止せざるを得ない状況となった。
【００４９】
しかしながら、再度、図４（ａ）を参照して、素材１として、図１で述べたような工程を経ることで外周面に所定厚さの固体潤滑層２を形成したものを用いることで、芯振れ防止機構３の摺接面３ａによる保持状態の低摩擦化を図りつつ矢印Ｄ１方向に高速回転してバイト１２により旋盤加工するができることから、摩擦に起因する発熱が防止できるようになる。この結果、たとえ難切削材料であっても良好な加工が可能となる。
【００５０】
ここで、従来より３個のラジアルボールベアリングを１２０度間隔で回転自在に設けた芯振れ防止機構により、素材の外周面を規制するようにして芯振れ防止を図ることで、摺接面における摩擦熱発生を防止する技術が知られているが、このようにベアリングを使用する芯振れ防止機構によれば、外周面に常時接触してベアリングを従動できる完全な円形になっているものに限られる。
【００５１】
したがって、図４（ｂ）に示したような多角形の正六角形の素材１についてはベアリング内蔵の芯振れ防止機構を使用することができない。しかしながら、図１で述べたように素材１の外周面に固定潤滑層２を予め形成しておき、芯振れ防止機構３の摺接面３ａにより正六角形の６個の角部を案内するようにしてバイト１２で切削加工して加工面１ａを芯振れ防止しつつ加工することが可能となる。つまり、角部に摺接面３ａが内接して回転できるようになるので、芯振れ防止ができるようになる。また、このとき固定潤滑層２の全体が均一に磨耗せずに、角部のみが磨滅することになるが、角部が磨滅する前にバイト１２による切削加工を終了すれば何等問題ない。
【００５２】
これと同様に、図４（ｃ）に示したような異形のスプラインシャフト状の素材１についてもベアリング内蔵の芯振れ防止機構を使用することができなかったが、図示のように素材１の外周面に固定潤滑層２を形成しておき、上記の芯振れ防止機構３の摺接面３ａにより多数の歯部を案内するようにしてバイト１２で切削加工することで加工面１ａを芯振れ防止しつつ加工することが可能となる。つまり、歯部に摺接面３ａが内接して回転できるようになるので、芯振れ防止ができるようになる。また、このとき固定潤滑層２の全体が均一に磨耗せずに、歯部のみが磨滅することになるが、歯部が磨滅する前にバイト１２による切削加工を終了できるので何等問題なく切削できることになる。
【００５３】
このような、異形の棒材料については、チャックの後端側に設けられた供給部から連続搬送するように構成した装置が使用できる。
【００５４】
次に、図５はニアネットシェイプの製品加工例を示した正面図であって、製品としてゴルフクラブヘッドＷのシャフト取付け穴部の加工例を示している。本図において、ゴルフクラブヘッドＷは不図示の金属鋳造金型を使用して金属チタンから中空になるように成形したものである。
【００５５】
このような形状のゴルフクラブヘッドＷに対してシャフト取付け穴部を加工するために、上述のようにボール盤が主に使用されていたが、自動化が困難であった。そこで、図示のように旋盤装置の本体１０に設けられたチャック４にゴルフクラブヘッドＷをチャック爪４ａにより固定し旋盤加工することで自動化を視野に入れた加工をする様子を示したものであり、既に説明済みの構成には同一符号を付して説明を割愛して、未説明構成について述べる。
【００５６】
先ず、チャック４にカウンターウエイト４１が固定されており、回転時のダイナミックバランスを得るようにしている。また、チャック爪４ａはワークを把持したときに加工面の中心がドリル１５中心に位置するように設定されている。また、ワークｗのシャフト取付け部となる外周面には固定潤滑層２が形成されている。この固定潤滑層２は、図示のように芯振れ防止機構３の摺接面３ａにより支持される面のみならず、ワークＷの全体に設けるようにしても良い。
【００５７】
以上のようにして加工面が上になるようにし、かつ固定潤滑層２を芯振れ防止機構３の摺接面３ａで支持するようにして、切削油を加工面に適宜供給しながら、チャック４を矢印Ｄ方向に回転駆動しつつドリル１５を下方に移動して所定深さまで切削加工することで、下穴を穿設する。
【００５８】
この後に、所望のネジピッチの切削歯を形成したネジ切り用バイト１２を下方に一定ピッチで移動しつつネジ切り加工を行い、その後にネジ山から逃がしてから上方に引き上げることで、図５（ｂ）に図示のネジ切り加工Ｓを行う。
【００５９】
このようにして行われるネジ切り加工Ｓによれば、ネジ切りタップを使用しないので、任意のピッチのネジ加工が可能となる。また、例えば先端に向けて次第にさき細りになるテーパ状のネジ切り加工についても任意に実施可能となる。
【００６０】
以上のようにすることで、旋盤加工が不適である製品であってもそのまま旋盤加工が可能となる。しかも、例えば、切削加工が非常に困難とされる難切削材料の一つであるチタン材料を使用したニアネットシェイプ製品の場合であっても、切削加工が可能となる。換言すれば、ＮＣ旋盤加工に代表される連続切削加工が可能となる。
【００６１】
以上説明の旋盤加工によれば、固定潤滑層２がそのまま外観面に残るようにすることもできるものであったが、次に固定潤滑層２を外観面に残さずに加工する事例について、図６のフィルター具を例にして述べる。
【００６２】
図６（ａ）において、フィルター具１は化学プラント用、燃料電池用等のフィルターであり、図示のように１０ミクロンメートルの孔を穿設したチタンメッシュ１ｎの胴部と左右のフランジ部１ｂ、１ｃとを一体形成したものであり、各フランジ部１ｂ、１ｃに固定潤滑層２を形成している。
【００６３】
このフィルター具１を図６（ｂ）に図示のように旋盤のチャック爪４ａによりフランジ部１ｂを把持し、フランジ部１ｃを芯振れ防止機構３で支持することで、先ずフランジ部１ｃの内周面１ｃ−１の内面切削加工をバイト１２により行うとともに、フランジ部１ｃの端面１ｃ−２の加工を行う。
【００６４】
次に、チャック４を緩めてフィルター具１を図６（ｃ）に図示のように旋盤のチャック爪４ａにより内周面１ｃ−１側から把持するとともに、フランジ部１ｂを芯振れ防止機構３により支持する状態で回転することで、センタードリル１５によるセンター穴の加工を行う。
【００６５】
そして、図６（ｄ）に図示のように芯押し台３０の回転センターでセンター穴を支持した状態でフランジ部１ｃの仕上げ加工と、フランジ部１ｂの外周面の仕上げ加工を夫々実施することで、固定潤滑層２を完全に除去する。
【００６６】
以上の工程を経て得られたフィルター具１によれば、図６（ｅ）に図示のように左右フランジ部１ｃ、１ｂの外周面の中心ＣＬ１、ＣＬ２を同心に加工できるようになる。したがって、図６（ａ）に図示のフィルター具１を準備しておき、複数の旋盤を無人自動運転し旋盤加工することで、大量かつ高い精度で安価に製造することができるようになる結果、大量にかつ安価に製造できるようになる。
また、外観面部分に固定潤滑層２を形成することで、汚れや傷が付きにくくなるので、そのままでの素材及び製品出荷が可能となり、防錆紙等で隙間無く梱包する必要がなくなる。すなわち、汚れ防止または錆の発生を防ぐための余分な工数が不要となる旋盤加工素材または旋盤加工後の製品を得ることができるようになる。特に、固定潤滑層２をそのまま製品に残すように加工する場合には、従来行われていた加工後における固定潤滑層形成工程を省略できるのでコスト的に非常に有利となる。
【００６７】
以下に、上記のような旋盤加工により大量にかつ安価に製造できる各種工業製品例を挙げると、タービン、送風機、軸流ファン、遠心ポンプまたは混合装置の回転部に使用されるインペラーをチタン素材から鋳造し、外周面部分に固定潤滑層２を形成し、取付けフランジ面を旋盤加工する例がある。
【００６８】
また、各種バルブの弁部品や船舶用スクリュー、ジェットスキー用インペラーをチタン素材から鋳造し、外観面部分に固定潤滑層２を形成し、取付け穴部等を旋盤加工する例がある。
【００６９】
その他、鍛造（精密鍛造、熱間鍛造、冷間鍛造、温間鍛造）と鋳造（精密鋳造、ロストワックス鋳造、遠心鋳造）とメタルインジェクションモールド、燒結金属、セラミクスなどから成形されたニアネットシェイプ製品がある。
【００７０】
具体的には、モータの回転軸体の回転モーメントの減少及び消音化、ボルトナットであって海水に晒される部品、オートバイ自転車部品であるブレーキ、クラッチレバー、コンロッド等がある。また、スポーツ用品としてスキューバダイビングのタンク、レギュレータ、水中カメラ部品、登山用具類、スキー具、釣り道具類（リール部品、竿のガイド）が挙げられる。また、建築工事用の足場継ぎ手、パイプ、ボルト、ナットがある。また、化学プラントの貯蔵反応槽のバルブ、電解用電極のボルト、ナット、養殖用シェルとチューブ式熱交換器部品、医療機器の人工骨、人工関節、金属アレルギー対処の装飾具類、文房具が挙げられる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来不可能とされていた、難切削材料からなる素材をＮＣ型自動旋盤を含む旋盤により容易に旋盤加工することができるようになる。また、汚れや傷の防止または錆の発生を防ぐための余分な工数が不要となる旋盤加工素材を提供できる。そして、旋盤加工製品であって、その外周面、内周面または外観面において所定厚さの固体潤滑層を形成した旋盤加工製品を、安価に提供することができるようになる。
【００７１】
【図面の簡単な説明】
【図１】固体潤滑層形成のための工程を示すフローチャートである。
【図２】自動旋盤で旋盤加工を行う様子を示した原理図である。
【図３】自動旋盤で旋盤加工を行う様子を示した動作説明図である。
【図４】芯振れ防止機構の正面図である。
【図５】旋盤加工例の正面図である。
【図６】旋盤加工例の工程図である。
【図７】従来の加工例の正面図である。
【符号の説明】
１    素材
２    固体潤滑層
３    芯振れ防止機構
４    チャック
１０  本体（自動旋盤）
１２  バイト
【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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