(57)【要約】【課題】  加工工具の交換の手間を少なくし、しかも、加工時の負荷を小さくするための工作機械における加工方法および加工工具を提供する。【解決手段】  工作機械において加工工具2を前後方向に移動させて加工を行うに際し、刃先5が工具主軸の中心軸に対して左右方向が一致するように加工工具2を工作機械に取り付けるとともに、刃先5が工具主軸の中心に対して上下方向では下側に位置するように位置決めした状態で加工を行う。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械において加工工具を前後方向に移動させて加工を行うに際し、刃先が工具主軸の中心軸に対し左右方向が一致するように加工工具を工作機械に取り付けるとともに、刃先が工具主軸の中心に対して上下方向では下側に位置するように位置決めした状態で加工を行うことを特徴とする工作機械における加工方法。
【請求項２】
工具主軸に取り付けられるホルダに、刃先が工具主軸の中心軸に対し左右方向が一致し、かつ工具主軸の中心に対して上下方向では下側に位置するように設けられていることを特徴とする加工工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マシニングセンタなどの工作機械において突切り加工を行う際などに使用される工作機械における加工方法および加工工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタにおいて突切り加工等の旋削加工を行う際に使用される加工方法としては、図６に示すものが知られている。
【０００３】
図６において、マシニングセンタ（工作機械）の主軸頭(61)に装着された主軸（図示略）に、加工工具(62)が保持されており、加工工具(62)は、ホルダ(63)と、ツールブロック(64)を介してホルダ(63)に取り付けられた突切りブレード(65)とを備えている。突切りブレード(65)の刃先(66)は、工具主軸の左右方向中心(C1)から外れており、加工時に刃先(66)が受ける力は、主軸を工具主軸の左右方向中心(C1)を中心として回転させる方向に作用する。
【０００４】
また、特許文献１には、ヘールバイト形の加工工具を使用して溝加工を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−２６２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６に示す突切り加工方法では、加工時に刃先(66)が受ける力が主軸を工具主軸の左右方向中心(C1)を中心として回転させる方向に作用するため、主軸ロック機能を有していないマシニングセンタでは、主軸が回転する可能性があり、この場合には、加工ができないという問題がある。
【０００７】
主軸ロック機能を有しているマシニングセンタを使用する場合は、主軸の回転は防止することができるが、主軸の回転方向に作用する負荷が大きくなることで、主軸または刃先が損傷する恐れがある。
【０００８】
回転方向の負荷を小さくするには、特許文献１に示されているヘールバイト形のバイトのように、工具主軸の左右方向中心と刃先の位置とを一致させることが考えられるが、加工工具の交換に手間がかかる上に、単に、工具主軸の左右方向中心と刃先の位置とを一致させるだけでは、加工工具にかかる切削方向の負荷が均等にかからないため、工具主軸の左右方向中心を中心として回転させる方向に力が作用することになり、回転方向にかかる負荷を十分に小さくすることはできないという問題がある。
【０００９】
この発明の目的は、加工工具の交換の手間を少なくし、しかも、加工時の負荷を小さくするための工作機械における加工方法および加工工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による工作機械における加工方法は、工作機械において加工工具を前後方向に移動させて加工を行うに際し、刃先が工具主軸の中心軸に対し左右方向が一致するように加工工具を工作機械に取り付けるとともに、刃先が工具主軸の中心に対して上下方向では下側に位置するように位置決めした状態で加工を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
一般的な突切り加工を行う場合、従来、刃先（切削力が作用している箇所）は、工具主軸の中心軸（左右方向）中心から離れた位置にあり、また、工具主軸の中心（上下方向中心）に一致する位置にあった。この発明の工作機械における加工方法では、刃先と工具主軸の左右方向中心とが一致するように加工工具を工作機械に取り付けるとともに、刃先が工具主軸の中心に対して上下方向では下側に位置するように位置決めされて加工が行われる。
【００１２】
加工工具は、通常、ホルダと、ホルダに保持されたブレードとからなるものとされる。
【００１３】
この発明による加工工具は、工具主軸に取り付けられるホルダに、刃先が工具主軸の中心軸に対し左右方向が一致し、かつ工具主軸の中心に対して上下方向では下側に位置するように設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
この発明の工作機械における加工方法によれば、刃先の位置と工具主軸の中心軸とを一致させることで、主軸の回転方向の負荷を小さくすることができ、刃先の位置を工具主軸の中心に対して上下方向では下側に位置させることで、主軸の回転方向の負荷をより一層小さくすることができる。このような加工は、ホルダ形状を変更することで可能であり、加工工具の交換の手間を少なくした上で、上記の効果を得ることができる。
【００１５】
また、この発明の加工工具によれば、これを使用することで、上記の工作機械における加工方法を実施することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の工作機械における加工方法および加工工具によれば、加工工具の交換の手間を少なくし、しかも、加工時の負荷を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、この発明の工作機械における加工方法を模式的に示す図である。
【図２】図２は、この発明の加工工具を示す正面図である。
【図３】図３は、図２の側面図である。
【図４】図４は、この発明の加工工具の作用効果を説明する正面図である。
【図５】図５は、この発明の加工工具の比較例となる加工工具の図４に対応する図である。
【図６】図６は、従来の工作機械における加工方法を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１から図４までを参照して、この発明の工作機械における加工方法および加工工具の実施形態について説明する。以下の説明において、図２および図３の上下を上下といい、図２の左右を左右といい、図３の左右を前後というものとする。
【００１９】
図１は、この発明の工作機械における加工方法の基本構成を図６と比較する形で示すもので、マシニングセンタ（工作機械）の主軸頭(1)に装着された主軸（図示略）に、加工工具(2)が保持されており、加工工具(2)は、ホルダ(3)と、ホルダ(3)に支持された突切りブレード(4)とを備えている。突切りブレード(4)の刃先(5)の位置（切削力が作用している箇所）は、工具主軸の左右方向中心（工具主軸の中心軸）(C1)と一致させられており、加工時に刃先(5)が受ける切削力は、主軸に対して曲げ方向の力を与えるが、主軸を工具主軸の左右方向中心(C1)を中心として回転させる方向には作用しない。これにより、主軸と突切りブレード(4)との間に作用する力が小さくなっている。
【００２０】
マシニングセンタに主軸ロック機能がない場合、図６のものでは、突切り加工を行うことができないが、図１のものでは、主軸ロック機能が不要であり、他機械への段取り替えを行う必要が無く、主軸ロック機能がないマシニングセンタを使用する加工の作業工数を減らすことができる。
【００２１】
図２および図３は、図１に示す工作機械における加工方法に適した加工工具形状を示している。図２および図３において、加工工具(2)のホルダ(3)は、ホルダ本体(11)と、突切りブレード(4)を上下方向から挟持する上下の固定ブロック(12)とを備えている。
【００２２】
ホルダ本体(11)には、上下の固定ブロック(12)を収めるための凹所(11a)が設けられており、上下の固定ブロック(12)は、着脱可能に凹所(11a)に嵌め入れられて、ボルト（図示略）によって、ホルダ本体(11)に固定されている。
【００２３】
加工工具(2)は、図３に矢印で示す方向（前後方向）に進行して、ワーク(W)の加工（例えば突切り加工）を行う。図３において、ワーク(W)は時計回りに回転し、刃先(5)には接線方向（下向き）に切削力が作用する。
【００２４】
このホルダ(3)を使用することにより、工具主軸の左右方向中心(C1)と刃先(5)の位置とは、一致させられており、これにより、切削力が主軸を回転させる方向に作用しないことが確保されている。
【００２５】
そして、このホルダ(3)では、工具主軸の上下方向中心(C2)（加工工具回転中心）と刃先(5)の位置とが従来は一致させられていたのに対し、刃先(5)が工具主軸の上下方向中心(C2)よりも下側に位置するように設定されている。
【００２６】
刃先(5)が工具主軸の上下方向中心(C2)よりも下側に位置するように設定されていることにより、図４に示すように、工具主軸の左右方向中心(C1)が傾いた状態で切削力(F)が刃先(5)に作用した際、刃先(5)には、回転方向の分力(F1)が作用することになり、工具主軸の左右方向中心(C1)が左に傾いた状態では、工具主軸の左右方向中心(C1)の傾きをなくす方向である右回りに加工工具(2)を回転させるモーメントM1が発生する。図示省略するが、工具主軸の左右方向中心(C1)が右に傾いた状態では、工具主軸の左右方向中心(C1)の傾きをなくす方向である左回りに加工工具(2)を回転させるモーメントが発生する。
【００２７】
図５は、比較例として示す図で、加工工具(20)は、ホルダ(3)と、ホルダ(3)に支持された突切りブレード(21)とを備えている。ホルダ(3)は、ホルダ本体(11)と、突切りブレード(21)を上下方向から挟持する上下の固定ブロック(12)とを備えている。図５において、突切りブレード(21)の刃先(22)の位置（切削力が作用している箇所）は、工具主軸の上下方向中心(C2)に対して、上側に位置しており、この点が図４に示したものと相違している。ここで、工具主軸の左右方向中心(C1)が傾いた状態で切削力(F)が刃先(21)に作用した際、刃先(21)には、図４に示したのと同様に、回転方向の分力(F1)が作用することになるが、工具主軸の左右方向中心(C1)が左に傾いた状態では、工具主軸の左右方向中心(C1)の傾きをさらに増す方向である左回りに加工工具(2)を回転させるモーメントM2が発生する。
【００２８】
図４と図５との比較から、刃先(5)の位置を工具主軸の上下方向中心(C2)に対して下側に位置させることで、加工時の刃先(5)が安定しやすく、加工時の負荷をより一層小さくできることが分かる。
【００２９】
なお、上記の加工方法は、主軸ロック機能がないマシニングセンタを使用する加工の作業工数を減らすことができるという効果を有しているが、図４と図５との比較から分かるように、上記の加工方法は、主軸ロック機能を有しているマシニングセンタに適用したとしても、主軸の回転方向の負荷の低減効果を奏することができる。また、上記の加工方法は、突っ切り加工以外の加工にも適用でき、例えば、ヘールバイトを使用した溝加工でも同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３０】
(2)：加工工具
(3)：ホルダ
(4)：突切りブレード
(5)：刃先
(11)：ホルダ本体
(12)：上下の固定ブロック
(C1)：工具主軸の左右方向中心（工具主軸の中心軸）
(C2)：工具主軸の上下方向中心
【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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