(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な工程や高度な設備を省略できる旋削によって素材を半球体に切断分離することを実現する。【解決手段】旋盤に取り付けられた被加工物の中心部分を切削開放して切削工具の旋回中心点を確保して、切削開放された中心に加工中心保持スライド機構の旋回中心保持ボルトを同心位置に固定する、次に切削工具１９を設置すると切削工具の旋回中心が半球体となる被加工品１４の回転軸と直交する同心の旋回となり又切削を進めるとき切削刃が作る切削球面溝と同じ球面の切削刃保持腕を考案し切削刃より断面積の大きい十分な強度を備えた切削刃保持腕でありながら切削刃を滞りなく被加工物の回転軸まで送ることが可能になり、被加工品の切断分離が実現できた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材や金属等の素材を旋削加工で球面に切り抜くための切削刃を保持する湾曲した球面形状を特徴とする腕。
【請求項２】
請求項１の腕を取り付け回転切削の中心点を設けた切断工具。
【請求項３】
請求項２の切断工具を中心点で保持し円曲線で送る構造で、切削工具の上下の可動を制限するレールを持った切削工具設置台機構で球体切断する加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この切削工具と工具保持台は旋削用の機構であり、旋盤によって回転する被加工物の回転軸と切断工具の回転軸の２軸を同心で直交させ同時回転で切断することでお椀形状の立方体である半球体切断を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
木材のロクロ加工や金属の旋盤加工等において皿やお椀などの立体的器に切削加工することは非特許文献「木と生きる、木を生かす」に記述されているように高度な技術を持ち完成されている。
【０００３】
しかし球体の凸面や凹面どちらか一方の面を切削することで成形するなどの技術であって、球体に切断分離して両面を利用することは不可能であった。
【０００４】
又木工容器の製作では、特許文献「特開平１０−２９１２０６」号公報で切り抜きと組み立て技術の組み合わせによって完成されている
【０００５】
しかし立体的切り抜きを行い、組み立て工程を省略できる容器の製作を実現していない。
【０００６】
金属素材に対する旋削によるえぐり込みの技術も特許文献「２００３−９４２０３」号公報で提供されているが、あくまでも円形の組み合わせ形状にえぐるため立体切断によって切断した加工品と切断された加工品双方の利用を可能にする技術として提供されていない。
【特許文献１】特開２００３−９４２０３号公報
【特許文献２】特開平１０−２９１２０６号公報
【非特許文献１】川北良造著「木と生きる、木を生かす」祥伝社２００４年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題は旋盤の利用で球体に切断をして、凹凸両面を利用しようとするとき、素材が回転している軸に対して直交する回転軸で目的の半径で旋回する切削刃が切り進む加工といった、物理的に不可能と思われる３次元的切断の必要があった、又加工される素材が旋盤等によって回転している状態で球面状に切削刃が常に適正な角度で切削して行き、更に切削刃を保持する腕となる部分が切削溝に正確で滞りなく進入する点と腕が長くなることから腕の強度が問題となる課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
球体に３次元切断する問題を半球切断とし被加工物(図５−２６)の中心部分（図５−３５）に工具設置台の中心保持箇所を予め切削しておき球体の中心を開放して、異なる回転軸の中心を確保し、切削工具の回転軸の中心を同心に設置することで、２つの回転軸を同心で交差させることが可能になった、回転軸の一つは旋盤等による被加工物の回転軸（図４−２０）として、その回転軸に直交する同心の回転（図４−２５）を切断工具にあたえて切削してゆくことで二つの回転軸が同心で直交する二軸の同時回転による切断加工が解決した。
【０００９】
切削刃が正確に球面切断をするため製作する球体の半径と同じ半径の円弧の腕を利用することで腕に固定された切削刃の角度をどの切削段階でも適正な角度とすることが出来た。
【００１０】
又切削刃を保持する腕の部分の強度を高めるため、腕の縦断面と横断面が共に加工品と同円の球面となる形状とすることで幅広の腕とすることが可能になり強度を確保できた。
【００１１】
更に切削溝と同形状の腕であるため滞りなく切削を進めることができた。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によって球体切断が実現し、切削成形等によって製作されてきたお椀形状の製品を切断加工で行うことができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
球状の製品を成形加工によらず容易に又高度な技術や設備を不要として定格な製品を製作することができる。
【実施例１】
【００１４】
被加工物を旋盤に設置する準備として、被加工物の中心部を工具保持台の中心保持箇所（図５−２７）が入る場所（図５−３５）を旋削等によって確保する。
【００１５】
工具設置台の中心保持箇所を図５−３４のスライド式加工中心点保持機構によって被加工物の中心に合わせて切削工具（図４−１９）を旋回切削工具送りレール（図４−１８）端部の脱着用ボルト（図４−１７）から取り付ける。
【００１６】
被加工物を手動で回転して切断工具や工具設置台（図４−１６）に素材が接触しないことを確認する。
【００１７】
旋削を始めるが切削送りの速さは切削工具送りレールに切削工具が強い摩擦を受けない速さを適正とする。
【００１８】
また切削途中で切削溝にたまる切屑は切削腕を抜いて排除しながら切削を終了する。
【００１９】
切断工具の円曲腕を４分の１円周長より長く製作することで切断工具ストッパーボルト（図４−２２）まで切削すれば被加工物（図４−１４）の旋回軸（図４−２０）まで到達して分離できる。
【実施例２】
【００２０】
図６に示した加工品の製作のように、半径の異なる腕を持つ切断工具を用意して小さい半径の工具から使用し、順番に切り取ると１ブロックの素材から連続して複数の加工製品を作ることができる。
【実施例３】
【００２１】
刃を保持する腕の形状が曲げや捩れ等の応力に強い構造を持っていることから刃先の変更によって球面の凹凸両面に対する正確な溝きり加工等も可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
これまで各種用途の容器製作では化学製品等による一体成形などで大量生産されてきたが、様々な環境問題が噴出している現状で樹木等自然素材を使って最小限の製作工程で素材の無駄なく大量に製作することが可能になり安価で安心な製品を提供できる。更に多様な素材を加工できる技術であるため金属加工等に応用されることで安価な設備と容易な加工で定格な製品を製作することが実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】切削工具の単独平面図
【図２】切削工具の単独正面図
【図３】切削工具の腕の立体分離図
【図４】切削工具設置機構に被加工物と切削工具を配置した状態の平面図
【図５】切削工具設置機構に被加工物と切削工具を配置した状態の正面図
【図６】１ブロックの素材から複数の加工品を切り取った実施例
【符号の説明】
【００２４】
１    切削工具に設けた旋回切削刃中心箇所
２    切削工具本体
３    球体面形状を持つ切削刃保持腕の旋回半径
４    切削刃
５    切削刃を保持する切削腕
６    切削刃
７    球体面形状を持つ切削刃保持腕の正面図
８    切削工具の本体
９    切削工具の取っ手
１０  切削腕に取り付ける切削刃の個所
１１  加工品の半径を決定する切削腕の湾曲部分
１２  加工品の半径と同径で同心の腕横断曲線
１３  切削腕の内外両面が縦断面と横断面共に同心の球面としている内側面
１４  被加工物の平断面
１５  被加工物から切り取られる加工品の想定形状
１６  切削工具設置台
１７  切削工具を支えるレールに切削工具を取り付ける時の設置用脱着ボルト、ナット。
１８  切削工具を上下で支える切削工具と同心円で設置したレール
１９  切削工具本体
２０  被加工物の回転軸
２１  被加工物の旋回方向
２２  切削工具のストッパーとなるボルト
２３  切削刃保持腕
２４  加工中心点保持機構のスライド溝
２５  切断工具の旋回方向を示した仮想線
２６  被加工物
２７  旋回する切断工具の中心保持ボルト
２８  中心保持ナット
２９  切断工具の腕
３０  切断工具送りレール
３１  切断工具本体
３２  切断工具取っ手
３３  スライド式加工中心点保持機構スライド固定ボルトナット
３４  スライド式加工中心点保持機構
３５  被加工物の中心部分を切削開放した個所
３６  連続切断加工例の最初に切り取られた加工品
３７  二番目に切り取られた加工品
３８  加工品を切り取られた素材自身が加工品となる実施例
【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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