(57)【要約】【課題】切削液貯留空間に溜められた切削液の圧力が過上昇することを抑制する。【課題を解決するための手段】切刃部１１ａを有する切削加工具１１と、切削加工具１１を回転駆動する回転駆動機構１３ａと、切削加工具１１を被切削物１に向かって送り駆動する送り駆動機構１３ｂと、切削液貯留空間２４を被切削物１の上方側に形成する空間形成部材１８と、切削加工具１１が送り駆動機構１３ｂによって被切削物１に向かって送り駆動されると、切削加工具１１とともに被切削物１に向かって送り駆動されて切削液貯留空間２４に貯留された切削液を圧縮する圧縮部１７と、切削液貯留空間２４を大気と連通させる連通部１８ａ、２５ａと、圧縮部１７によって圧縮された切削液の圧力が所定圧力以下の場合、連通部１８ａ、２５ａを閉じ、圧縮部１７によって圧縮された切削液の圧力が所定圧力を上回った場合、連通部１８ａ、２５ａを開ける開閉手段２７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切刃部（１１ａ）を有する切削加工具（１１）と、
前記切削加工具（１１）を回転駆動する回転駆動機構（１３ａ）と、
前記切削加工具（１１）を被切削物（１）に向かって送り駆動する送り駆動機構（１３ｂ）と、
切削液が貯留される切削液貯留空間（２４）を前記被切削物（１）の上方側に形成する空間形成部材（１８、３０）と、
前記切削加工具（１１）が前記送り駆動機構（１３ｂ）によって前記被切削物（１）に向かって送り駆動されると、前記切削加工具（１１）とともに前記被切削物（１）に向かって送り駆動されて前記切削液貯留空間（２４）に貯留された切削液を圧縮する圧縮部（１７）と、
前記切削液貯留空間（２４）を大気と連通させる連通部（１８ａ、２５ａ）と、
前記圧縮部（１７）によって圧縮された前記切削液の圧力が所定圧力以下の場合、前記連通部（１８ａ、２５ａ）を閉じ、前記圧縮部（１７）によって圧縮された前記切削液の圧力が前記所定圧力を上回った場合、前記連通部（１８ａ、２５ａ）を開ける開閉手段（２７）とを備えることを特徴とする切削加工装置。
【請求項２】
前記連通部は、前記被切削物（１）の切屑（２）を貯留する切屑貯留空間（２５ａ）を有していることを特徴とする請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項３】
前記切削液貯留空間（２４）は、前記切屑貯留空間（２５ａ）の下部と連通し、
前記開閉手段（２７）は、前記切屑貯留空間（２５ａ）の上部を開閉することを特徴とする請求項２に記載の切削加工装置。
【請求項４】
前記空間形成部材（１８、３０）は、筒状のシリンダ（１８）と、前記シリンダ（１８）と前記被切削物（１）との間に介在するアタッチメント（３０）とを有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の切削加工装置。
【請求項５】
前記アタッチメント（３０）を前記シリンダ（１８）に対して上下方向に移動可能に支持する支持機構（１８ｃ、３０ｂ）を備えることを特徴とする請求項４に記載の切削加工装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の切削加工装置を用いて前記被切削物（１）を切削加工する切削加工方法であって、
前記空間形成部材（１８、３０）を前記被切削物（１）の上方側に配置することによって前記切削液貯留空間（２４）を形成する空間形成工程と、
前記切削液貯留空間（２４）に前記切削液を貯留する切削液貯留工程と、
前記切削加工具（１１）を上方側から前記被切削物（１）へ向かって送ることによって、前記切刃部（１１ａ）で前記被切削物（１）を切削加工する切削加工工程とを含み、
前記切削加工工程では、前記切削液貯留空間（２４）に貯留された前記切削液を前記圧縮部（１７）で圧縮するとともに、前記切削液貯留空間（２４）に溜められた前記切削液の圧力が所定圧力以下の場合、前記開閉手段（２７）によって前記連通部（１８ａ、２５ａ）を閉じ、前記切削液貯留空間（２４）に貯留された前記切削液の圧力が前記所定圧力を上回った場合、前記開閉手段（２７）によって前記連通部（１８ａ、２５ａ）を開けることを特徴とする切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を切削加工する切削加工装置および切削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の切削加工においては、クーラントを切削工具の切刃部に供給すべく、外部クーラント給油方法や内部クーラント給油方法などがある。
【０００３】
外部クーラント給油方法では、クーラント供給源から吐出されたクーラントが切削工具のリード部分を流通し、切削工具の先端の切刃部に向けて噴出される。
【０００４】
内部クーラント給油方法では、切削工具内部に形成されたクーラント流通路から高圧でクーラントが噴射され、切削工具の切刃部に供給される（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
切削加工中、クーラント（切削液）を高い圧力で切刃部の切削点に供給することができれば、クーラントを切刃部の切削点に確実に供給して切削熱や、工具と切屑・被切削物との摩擦力を確実に抑制することができ、ひいては切削工具の寿命を延ばすことができる。
【０００７】
しかしながら、従来の外部クーラント給油方法によると、加工している孔の外部からクーラントを供給するため、クーラントを切削工具の切刃部に直接供給することができない。したがってクーラントを切刃部に高圧で供給することができない。
【０００８】
また、従来の内部クーラント給油方法では、クーラントが高圧で切刃部近傍から噴射されても、切刃部の切削点に到達する前にクーラントの圧力が低下してしまう。
【０００９】
そのため、切刃部の切削点にクーラントを十分に供給しようとすればクーラント供給源のクーラント吐出圧を非常に高圧にしなければならないので、クーラント供給源に特殊な高圧ポンプを用いなければならないという問題がある。
【００１０】
そこで、本出願人は、先に、特願２０１２−９７２５２号（以下、先願例と言う。）にて、被切削物の上方側に切削液貯留空間を形成し、切削液貯留空間に貯留された切削液を圧縮することによって高圧化することを提案している。
【００１１】
この先願例によると、切削工具が被切削物側へ送られると、切削工具のフランジ部が切削液中に進入し、切削工具のフランジ部によって切削液が圧縮されて高圧化される。このため、切刃部の周囲を高圧の切削液で満たすことができるので、クーラントを切刃部の切削点に確実に供給して切削熱や、工具と切屑・被切削物との摩擦力を確実に抑制することができ、ひいては切削工具の寿命を延ばすことができる。
【００１２】
しかしながら、この先願例によると、切削工具の送り速度が速いほど切削液の圧力が高くなるので、被切削物の材質等の都合によって切削工具の送り速度を早くしなければならない場合、装置の耐圧性を高める必要が生じる。例えば、被切削物の材質が延性材の場合、被切削物の材質が高硬度材の場合に比べて切削工具の送り速度を早くしなければならないので、切削液の圧力が上昇しすぎてしまうことが起こり得る。
【００１３】
本発明は上記点に鑑みて、切削液貯留空間に溜められた切削液の圧力が上昇し過ぎることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
切刃部（１１ａ）を有する切削加工具（１１）と、
切削加工具（１１）を回転駆動する回転駆動機構（１３ａ）と、
切削加工具（１１）を被切削物（１）に向かって送り駆動する送り駆動機構（１３ｂ）と、
切削液が貯留される切削液貯留空間（２４）を被切削物（１）の上方側に形成する空間形成部材（１８、３０）と、
切削加工具（１１）が送り駆動機構（１３ｂ）によって被切削物（１）に向かって送り駆動されると、切削加工具（１１）とともに被切削物（１）に向かって送り駆動されて切削液貯留空間（２４）に貯留された切削液を圧縮する圧縮部（１７）と、
切削液貯留空間（２４）を大気と連通させる連通部（１８ａ、２５ａ）と、
圧縮部（１７）によって圧縮された切削液の圧力が所定圧力以下の場合、連通部（１８ａ、２５ａ）を閉じ、圧縮部（１７）によって圧縮された切削液の圧力が所定圧力を上回った場合、連通部（１８ａ、２５ａ）を開ける開閉手段（２７）とを備えることを特徴とする。
【００１５】
これによると、圧縮部（１７）によって圧縮された切削液の圧力が所定圧力を上回った場合、開閉手段（２７）が連通部（１８ａ、２５ａ）を開けて切削液貯留空間（２４）を大気と連通させるので、切削液貯留空間（２４）に貯留された切削液の圧力が上昇し過ぎることを抑制できる。
【００１６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態における切削加工装置の全体構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】第１実施形態における切削加工装置の全体構成図であり、切削液貯留工程における作動状態を示している。
【図４】第１実施形態における切削加工装置の全体構成図であり、切削液加圧工程における作動状態を示している。
【図５】第１実施形態における切削加工装置の全体構成図であり、切削加工工程における作動状態を示している。
【図６】第１実施形態における切削加工装置の全体構成図であり、切屑排出工程における作動状態を示している。
【図７】第１実施形態による作用効果を説明する図である。
【図８】第２実施形態における切削加工装置の全体構成図である。
【図９】第２実施形態の変形例におけるアタッチメントを示す断面図である。
【図１０】第２実施形態における切削加工装置の全体構成図であり、セット工程における作動状態を示している。
【図１１】第２実施形態における切削加工装置の全体構成図であり、切削加工工程における作動状態を示している。
【図１２】第２実施形態における切削加工装置の全体構成図であり、切屑排出工程における作動状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１９】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態における切削加工装置１０を説明する。図１中の上下の矢印は、切削加工装置１０の設置状態における上下方向を示している。
【００２０】
切削加工装置１０は、ドリル刃１１、主軸１２、主軸駆動部１３および制御装置１４を備えている。
【００２１】
ドリル刃１１は、被切削物１に孔を切削加工する切削加工具であり、全体として円柱状に形成されている。ドリル刃１１は、被切削物１よりも上方側に配置されており、被切削物１を上方側から切削加工する。ドリル刃１１は、その一端側（図１では下端側）に切刃部１１ａを有している。ドリル刃１１には、切削液が流通するオイルホール１１ｂが貫通して形成されている。
【００２２】
主軸１２は、ドリル刃１１を同軸状に固定するホルダ１２ａを有し、ドリル刃１１に回転運動を伝達する。ホルダ１２ａは、ドリル刃１１のシャンク部（図１では上端部）を固定する。
【００２３】
主軸１２には、切削液をオイルホール１１ｂに供給するオイル供給路１２ｂが形成されている。オイル供給路１２ｂへの切削液の供給は、オイルポンプ１５によって行われる。オイル供給路１２ｂには、切削液の逆流を防止する逆止弁（図示略）が配置されている。
【００２４】
主軸駆動部１３は、主軸１２をその中心軸周りに回転駆動する回転駆動機構１３ａと、主軸１２を被切削物１側へ向かって送り駆動する送り駆動機構１３ｂとを有している。回転駆動機構１３ａが主軸１２を回転駆動することによってドリル刃１１もその中心軸周りに回転駆動され、送り駆動機構１３ｂが主軸１２を被切削物１側へ向かって送り駆動することによってドリル刃１１も被切削物１側へ向かって送り駆動される。
【００２５】
制御装置１４は、主軸駆動部１３の回転駆動機構１３ａおよび送り駆動機構１３ｂの作動を制御する制御手段であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。
【００２６】
さらに、切削加工装置１０は、非回転部１６、ピストン１７およびシリンダ１８を備えている。
【００２７】
非回転部１６は、主軸１２の外周側に配置されている。非回転部１６は、回転駆動機構１３ａによって回転駆動されないようになっている。したがって、主軸１２が回転駆動されている場合であっても非回転部１６は回転駆動されない。非回転部１６は、主軸１２とともに送り駆動機構１３ｂによって被切削物１側へ向かって送り駆動されるようになっている。
【００２８】
ピストン１７は、筒状に形成され、ピストン支持具１９を介して非回転部１６に固定されている。ピストン１７は、ホルダ１２ａよりも下方側に配置されている。筒状のピストン１７には、ドリル刃１１が貫通している。ドリル刃１１の切刃部１１ａは、ピストン１７よりも下方側（被切削物１側）に位置している。
【００２９】
図２に示すように、ピストン１７の内径Ｄｉは、ドリル刃１１の外径Ｄｏよりも僅かに大きくなっている。したがって、ピストン１７の内周面とドリル刃１１の外周面との間には僅かな隙間２０（クリアランス）が形成されている。
【００３０】
図１に示すように、シリンダ１８は、筒状に形成され、バネ２１を介して非回転部１６に固定されている。シリンダ１８の内周面の形状は、ピストン１７の外周面の形状に対応している。シリンダ１８は、主軸１２および非回転部１６が被切削物１から最も離れた位置にある場合、被切削物１の上面から離間している。
【００３１】
シリンダ１８は、主軸１２および非回転部１６が被切削物１側に送られると被切削物１の上面に当接する。主軸１２および非回転部１６がさらに被切削物１側に送られるとバネ２１が圧縮され、バネ２１の反力によってシリンダ１８が被切削物１の上面に押しつけられる。
【００３２】
ピストン１７の外径は、シリンダ１８の内径よりも僅かに小さくなっている。したがって、ピストン１７の外周面とシリンダ１８の内周面との間には僅かな隙間（クリアランス）が形成されている。ピストン１７の外周面には、シリンダ１８の内周面との間のクリアランス（間隙）からの切削液の漏れを防止するためのＯリング２２（シール部材）が取り付けられている。
【００３３】
被切削物１の上面に筒状のシリンダ１８が当接することによって、被切削物１の上方に、切削液が貯留される切削液貯留空間２４が形成される。したがって、シリンダ１８は、切削液貯留空間２４を形成する空間形成部材を構成している。切削液としては、油性切削液や水性切削液等の種々の切削液を用いることができる。
【００３４】
シリンダ１８の底面には、被切削物１の上面との間の僅かなクリアランス（間隙）からの切削液の漏れを防止するためのＯリング２３（シール部材）が取り付けられている。
【００３５】
シリンダ１８の下部における外周面には、切屑貯留部２５が取り付けられている。切屑貯留部２５の内部には、切屑を貯留する切屑貯留空間２５ａが形成されている。シリンダ１８には、切削液貯留空間２４を切屑貯留空間２５ａと連通させる連通孔１８ａが形成されている。連通孔１８ａは、切屑貯留空間２５ａの下部と連通している。
【００３６】
シリンダ１８と切屑貯留部２５との間には、切削液の漏れを防止するためのＯリング２６（シール部材）が取り付けられている。
【００３７】
切屑貯留部２５には、切屑貯留空間２５ａを大気と連通させる連通孔２５ｂが形成されている。連通孔２５ｂは、切屑貯留空間２５ａの上部と連通している。シリンダ１８の連通孔１８ａ、切屑貯留部２５の切屑貯留空間２５ａおよび連通孔２５ｂは、切削液貯留空間２４を大気と連通させる連通部を構成している。
【００３８】
連通孔２５ｂは、圧力制御弁２７（開閉手段）によって開閉されるようになっている。圧力制御弁２７は、連通孔２５ｂにおける切削液の圧力（ゲージ圧）が所定圧力以下であると閉弁し、連通孔２５ｂにおける切削液の圧力が所定圧力を上回ると開弁する機械式弁である。
【００３９】
圧力制御弁２７の入口部にはフィルタ２８が配置されている。フィルタ２８は、圧力制御弁２７に切屑が入り込むのを防ぐ役割を果たす。
【００４０】
シリンダ１８の側面には、切削液を切削液貯留空間２４に供給するオイル供給路１８ｂが形成されている。オイル供給路１８ｂへの切削液の供給は、オイルポンプ１５によって行われる。オイル供給路１８ｂには、切削液の逆流を防止する逆止弁（図示略）が配置されている。
【００４１】
次に、本実施形態における切削加工装置１０を用いて被切削物１を切削加工する切削加工方法を説明する。まず、図１に示すように、被切削物１をテーブル（図示略）にセットし、さらに被切削物１にシリンダ１８をセットする（セット工程）。
【００４２】
具体的には、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１側に送り駆動することによって、シリンダ１８をバネ２１の反力で被切削物１の上面に押しつける。これにより、被切削物１およびシリンダ１８によって切削液貯留空間２４が形成される。したがって、セット工程は空間形成工程とも表現される。
【００４３】
次いで、図３に示すように、切削液貯留空間２４に切削液を供給して切削液を貯留する（切削液貯留工程）。具体的には、オイルポンプ１５を作動させることによって、主軸１２のオイル供給路１２ｂおよびドリル刃１１のオイルホール１１ｂを通じて切削液貯留空間２４に切削液を供給する。シリンダ１８のオイル供給路１８ｂを通じて切削液貯留空間２４に切削液を供給してもよい。
【００４４】
次いで、図４に示すように、切削液貯留空間２４に溜められた切削液を加圧する（切削液加圧工程）。具体的には、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１側にさらに送り駆動することによって、ピストン１７をシリンダ１８の内部に進入させる。
【００４５】
これにより、切削液貯留空間２４に溜められた切削液がピストン１７によって圧縮されて加圧される。したがって、ピストン１７は、切削液貯留空間２４に溜められた切削液を圧縮する圧縮部を構成している。
【００４６】
すなわち、ピストン１７が切削液貯留空間２４の切削液中に進入するにつれて、ピストン１７とドリル刃１１との間の隙間２０において切削液の粘性力が増加するので、隙間２０における切削液の流動が抑制される。
【００４７】
このため、切削液貯留空間２４に溜められた切削液が隙間２０を通じて漏れることが抑制されるので、切削液貯留空間２４に溜められた切削液が圧縮され、ひいては切削液の圧力が上昇する。
【００４８】
このような切削液の圧力上昇値は、隙間２０の幅（ピストン１７の送り方向と直交する方向における寸法）、隙間２０の長さ（ピストン１７の送り方向における寸法）、およびドリル刃１１の送り速度等と相関関係がある。
【００４９】
具体的には、隙間２０の幅が小さいほど圧力上昇値が大きくなり、隙間２０の長さが大きいほど圧力上昇値が大きくなり、ドリル刃１１の送り速度が大きいほど圧力上昇値が大きくなる。また、切削液の粘性係数が大きいほど圧力上昇値が大きくなる。
【００５０】
次いで、図５に示すように、ドリル刃１１で被切削物１に孔を切削加工する（切削加工工程）。具体的には、主軸駆動部１３の回転駆動機構１３ａが主軸１２を回転駆動しながら、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１側にさらに送り駆動することによって、ドリル刃１１で被切削物１を切削加工する。
【００５１】
このとき、切削液貯留空間２４における切削液の圧力（ピストン１７によって圧縮された切削液の圧力）が所定圧力を上回ると圧力制御弁２７が開弁する。これにより、切削液貯留空間２４が連通孔１８ａおよび切屑貯留部２５を介して大気と連通するので、切削液貯留空間２４の切削液が連通孔１８ａおよび切屑貯留部２５を介して排出される。その結果、切削液貯留空間２４の切削液の圧力が低下する。
【００５２】
このとき、切削液貯留空間２４の切削液が排出される際に生じる切削液の流れによって、被切削物１の切屑２が切削液貯留空間２４から切屑貯留部２５の切屑貯留空間２５ａへ排出される。切削液貯留空間２４から切屑貯留空間２５ａへ排出された切屑２はフィルタ２８によって捕捉されるので、切屑２が圧力制御弁２７に入り込むことが防止される。
【００５３】
切削液貯留空間２４の切削液の圧力が低下して所定圧力未満になると圧力制御弁２７が閉弁する。このような圧力制御弁２７の作動により、切削液貯留空間２４の切削液の圧力が上昇しすぎることが防止される。
【００５４】
切削加工工程において、ドリル刃１１が被切削物１に所定の深さの孔を加工し終えたら切削加工工程を終了して、切削液貯留空間２４の切削液の圧力を減少させる（切削液減圧工程）。具体的には、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１から離れる側に駆動することによって、ピストン１７をシリンダ１８の内部から引き上げる。これにより、切削液貯留空間２４の切削液が膨張して減圧される。
【００５５】
このとき、切削液貯留空間２４の切削液が負圧になってしまうと、ピストン１７をシリンダ１８から抜くことができなくなってしまうので、切削液貯留工程と同様のやり方で切削液貯留空間２４に切削液を供給したり、圧力制御弁２７を強制的に閉弁させたりするのが好ましい。
【００５６】
次いで、図６に示すように、切削加工工程で発生した切屑２を排出する（切屑排出工程）。具体的には、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１から離れる側に駆動することによって、シリンダ１８を被切削物１の上面から離間させる。これにより、切削液貯留空間２４の切削液を排出するとともに、切削液貯留空間２４に溜まった切屑２を排出する。
【００５７】
さらに、切屑貯留部２５をシリンダ１８から取り外すことによって、切屑貯留空間２５ａに溜まった切屑２を排出することができる。
【００５８】
本実施形態によると、切削加工工程において、切削液貯留空間２４に溜められた切削液がピストン１７によって圧縮されて加圧される。このため、切刃部１１ａの周囲が高圧の切削液で満たされるので、切刃部１１ａに供給される切削液２１の圧力を向上させることができ、ひいては図７中の矢印に示すように加工点Ｐ１に切削液を良好に供給することができる。その結果、ドリル刃１１の刃具寿命を延長させることができる。
【００５９】
しかも、高圧ポンプを用いることなく切削液の圧力を上昇させることができるので、装置構成を簡素化することができ、ひいては装置コストを低減できる。
【００６０】
さらに、本実施形態によると、切削液貯留空間２４の切削液の圧力が所定圧力を上回ると圧力制御弁２７が開弁して切削液の圧力を低下させるので、例えば被削材の材質の都合上、送り速度を早くしなければならない場合であっても、切削液の圧力が上昇し過ぎることを防止できる。
【００６１】
すなわち、ピストン１７によって圧縮された切削液の圧力が所定圧力を上回った場合、圧力制御弁２７が切屑貯留部２５の連通孔２５ｂを開けて切削液貯留空間２４を大気と連通させるので、切削液貯留空間２４に溜められた切削液の圧力が過上昇することを抑制できる。
【００６２】
本実施形態によると、切削液貯留空間２４を大気と連通させる連通部に切屑貯留空間２５ａが形成されているので、圧力制御弁２７が切削液貯留空間２４を大気と連通させたときに生じる切削液の流れを利用して、被切削物１の切屑２を切削液貯留空間２４から切屑貯留空間２５ａへ排出できる。このため、切屑２によって切削加工が阻害されることを抑制できる。
【００６３】
このとき、切削液が高圧で流れるので、フィルタ２８としてメッシュの細かいものを用いて切屑の捕捉性を高めることができる。さらに、切削液貯留空間２４は切屑貯留空間２５ａの下部と連通し、圧力制御弁２７は切屑貯留空間２５ａの上部を開閉する。そのため、切屑２が圧力制御弁２７に入り込んで圧力制御弁２７の作動に支障が生じることを抑制できる。
【００６４】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、シリンダ１８が被切削物１に直接当接するようになっているが、本第２実施形態では、図８〜図１２に示すように、シリンダ１８がアタッチメント３０を介して被切削物１に当接するようになっている。
【００６５】
アタッチメント３０は、シリンダ１８の下方側に配置されている。アタッチメント３０には、上下方向に延びるピン３０ｂが設けられている。シリンダ１８には、ピン３０ｂが挿入される孔が形成されたフランジ部１８ｃが設けられている。ピン３０ｂの上端には、フランジ部１８ｃの孔よりも大きな径を有する頭部が形成されている。ピン３０ｂの頭部がフランジ部１８ｃに係合することによって、アタッチメント３０がシリンダ１８から脱落しないようになっている。
【００６６】
これにより、アタッチメント３０は、シリンダ１８に対して上下方向に移動可能に支持されており、シリンダ１８に対して離間する離間位置と、シリンダ１８に当接する当接位置とに移動可能になっている。
【００６７】
したがって、ピン３０ｂおよびフランジ部１８ｃは、アタッチメント３０をシリンダ１８に対して上下方向に移動可能に支持する支持機構を構成している。
【００６８】
アタッチメント３０の上面に筒状のシリンダ１８が当接することによって、アタッチメント３０の上方に切削液貯留空間２４が形成される。シリンダ１８の底面に取り付けられたＯリング２３は、アタッチメント３０の上面との間の僅かなクリアランス（間隙）からの切削液の漏れを防止する役割を果たす。
【００６９】
アタッチメント３０は、主軸１２および非回転部１６が被切削物１側に送られると被切削物１の上面に当接して押しつけられる。アタッチメント３０には、被切削物１を切削加工する際にドリル刃１１が挿入される挿入孔３０ａが形成されている。
【００７０】
アタッチメント３０の底面には、被切削物１の上面との間の僅かなクリアランス（間隙）からの切削液の漏れを防止するためのＯリング３１（シール部材）が取り付けられている。
【００７１】
図８では、被切削物１の上面が平坦な形状になっている場合におけるアタッチメント３０の例を示している。図９は、被切削物１の上面が曲面形状になっている場合におけるアタッチメント３０の例を示している。このように、被切削物１の形状に合わせたアタッチメント３０を用いることによって、種々の形状の被切削物１に対応することが可能である。
【００７２】
なお、図８および図９〜図１２では、切屑貯留部２５、Ｏリング２６、圧力制御弁２７およびフィルタ２８の図示を省略している。
【００７３】
次に、本実施形態における切削加工装置１０を用いて被切削物１を切削加工する方法を説明する。まず、図１０に示すように、被切削物１をテーブル（図示略）にセットし、さらに被切削物１にアタッチメント３０およびシリンダ１８をセットする（セット工程）。
【００７４】
具体的には、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１側に送り駆動することによって、アタッチメント３０およびシリンダ１８をバネ２１の反力で被切削物１の上面に押しつける。これにより、被切削物１、アタッチメント３０およびシリンダ１８によって切削液貯留空間２４が形成される。したがって、セット工程は空間形成工程とも表現される。
【００７５】
次いで、切削液貯留空間２４に切削液を供給して切削液を貯留する（切削液貯留工程）。具体的には、オイルポンプ１５を作動させることによって、主軸１２のオイル供給路１２ｂおよびドリル刃１１のオイルホール１１ｂを通じて切削液貯留空間２４に切削液を供給する。シリンダ１８のオイル供給路１８ｂを通じて切削液貯留空間２４に切削液を供給してもよい。
【００７６】
次いで、切削液貯留空間２４に溜められた切削液を加圧する（切削液加圧工程）。具体的には、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１側にさらに送り駆動することによって、ピストン１７をシリンダ１８の内部に進入させる。これにより、切削液貯留空間２４に溜められた切削液がピストン１７によって圧縮されて加圧される。
【００７７】
次いで、図１１に示すように、ドリル刃１１で被切削物１に孔を切削加工する（切削加工工程）。具体的には、主軸駆動部１３の回転駆動機構１３ａが主軸１２を回転駆動しながら、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１側にさらに送り駆動することによって、ドリル刃１１で被切削物１を切削加工する。
【００７８】
このとき、切削液の圧力が所定圧力を上回ると圧力制御弁２７が開弁する。これにより、切削液貯留空間２４が連通孔１８ａおよび切屑貯留部２５を介して大気と連通するので、切削液貯留空間２４の切削液が連通孔１８ａおよび切屑貯留部２５を介して排出される。その結果、切削液貯留空間２４の切削液の圧力が低下する。
【００７９】
このとき、切削液貯留空間２４の切削液が排出される際に生じる切削液の流れによって、被切削物１の切屑が切削液貯留空間２４から切屑貯留部２５の切屑貯留空間２５ａへ除去される。切屑貯留空間２５ａへ除去された切屑はフィルタ２８によって捕捉されるので、切屑が圧力制御弁２７に入り込むことが防止される。
【００８０】
切削液貯留空間２４の切削液の圧力が低下して所定圧力未満になると圧力制御弁２７が閉弁する。このような圧力制御弁２７の作動により、切削液貯留空間２４の切削液の圧力が上昇しすぎることが防止される。
【００８１】
切削加工工程において、ドリル刃１１が被切削物１に所定の深さの孔を加工し終えたら切削加工工程を終了して、切削液貯留空間２４の切削液の圧力を減少させる（切削液減圧工程）。具体的には、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１から離れる側に駆動することによって、ピストン１７をシリンダ１８の内部から引き上げる。これにより、切削液貯留空間２４の切削液が膨張して減圧される。
【００８２】
このとき、切削液貯留空間２４の切削液が負圧になってしまうと、ピストン１７をシリンダ１８から抜くことができなくなってしまうので、切削液貯留工程と同様のやり方で切削液貯留空間２４に切削液を供給したり、圧力制御弁２７を閉弁させたりするのが好ましい。
【００８３】
次いで、図１２に示すように、切削加工工程で発生した切屑を排出する（切屑排出工程）。具体的には、主軸駆動部１３の送り駆動機構１３ｂが主軸１２および非回転部１６を被切削物１から離れる側に駆動することによって、アタッチメント３０を被切削物１の上面から離間させるとともに、シリンダ１８をアタッチメント３０から離間させる。これにより、切削液貯留空間２４に溜まった切屑を排出する。
【００８４】
さらに、切屑貯留部２５をシリンダ１８から取り外して、切屑貯留空間２５ａに溜まった切屑を排出する。
【００８５】
本実施形態によると、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態によると、アタッチメント３０がシリンダ１８と被切削物１との間に介在し、シリンダ１８がアタッチメント３０を介して被切削物１に当接するようになっているので、被切削物１の形状に合わせたアタッチメント３０を用いることによって、種々の形状の被切削物１に対応することが可能である。
【００８６】
しかも、本実施形態によると、アタッチメント３０をシリンダ１８に対して上下方向に移動可能に支持する支持機構（ピン３０ｂおよびフランジ部１８ｃ）を備えているので、切削加工完了後に、切削液貯留空間２４から切削液および切屑２を排出する作業を容易に行うことができる。
【００８７】
（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせることができる。上記実施形態を、例えば以下のように種々変形可能である。
【００８８】
（１）上記実施形態では、切削加工具としてドリル刃１１を用いたが、これに限定されることなく、リーマやタップ等の種々の切削加工具を用いることができる。
【００８９】
（２)上記実施形態では、圧力制御弁２７は、切削液の圧力に応じて開弁・閉弁する機械式弁であるが、圧力制御弁２７は、制御装置１４から出力される制御信号により、その作動が制御される電磁弁であってもよい。
【００９０】
この場合、切削液の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）を切削液貯留空間２４等に設け、圧力センサの検出信号に応じて制御装置１４が圧力制御弁２７（電磁弁）に制御信号を出力するようにすればよい。
【符号の説明】
【００９１】
１１    ドリル刃（切削加工具）
１１ａ  切刃部
１３ａ  回転駆動機構
１３ｂ  送り駆動機構
１７    ピストン（圧縮部）
１８    シリンダ（空間形成部材）
２４    切削液貯留空間
１８ａ  連通路（連通部）
２５ａ  切屑貯留空間（連通部）
２７    圧力制御弁（開閉手段）
【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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