(57)【要約】  コンピュータ数値制御工作機械の技術分野における旋削の方法及び旋削装置である。回転する工作物が回転する工具ホルダーに配設され偏心した経路で旋回する工具に当てられる。工具ホルダーと工作物とを同期して回転させることにより種々の特徴を有する形状が作製される。実施形態の方法は卵形のピストンや他の部品のような非円形の形状の旋削を行うのに有用である。
2010502467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する工作物を用意することと、
回転する工具ホルダーに配設され該工具ホルダーの回転軸から偏心しそれによって該工具の偏心回転を生じるようにした工具を前記工作物に当てることと、
前記工具を前記工作物に対して少なくともＺ軸成分を有する方向に移動させそれによって前記工作物から材料が削り取られるようにすることと、
からなることを特徴とする旋削の方法。
【請求項２】
前記工具ホルダーが前記工作物の回転軸を含み前記工作物と前記工具との接点を通る平面に対して概略的に垂直な軸を中心として回転することを特徴とする請求項１に記載の旋削の方法。
【請求項３】
前記工具ホルダーが前記工作物の回転軸を含み前記工作物と前記工具との接点を通る平面に対して傾斜した軸を中心として回転しそれによって前記工具にＺ軸成分を有する傾斜を与えることを特徴とする請求項１に記載の旋削の方法。
【請求項４】
前記工具ホルダーが前記工作物の回転軸を含み前記工作物と前記工具との接点を通る平面に対して傾斜した軸を中心として回転しそれによって前記工具にＸ軸またはＹ軸の成分を有する傾斜を与えることを特徴とする請求項１に記載の旋削の方法。
【請求項５】
前記工具ホルダーと前記工作物とを同期して回転させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の旋削の方法。
【請求項６】
前記回転が回転速度比１：１で同期したものであることを特徴とする請求項１に記載の旋削の方法。
【請求項７】
前記回転が回転速度比２：１で同期したものであることを特徴とする請求項５に記載の旋削の方法。
【請求項８】
前記回転が回転速度比３：１で同期したものであることを特徴とする請求項５に記載の旋削の方法。
【請求項９】
前記工具が第１の面と、第２の面と、それらの間の少なくとも１つの側面と、該少なくとも１つの側面と前記第１の面との交差部における切削刃とを有することを特徴とする請求項１に記載の旋削の方法。
【請求項１０】
前記工具と前記工作物とがＺ軸方向に相互に相対的に移動する時に前記工具ホルダーの回転軸からの前記工具の偏心度を変えることをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の旋削の方法。
【請求項１１】
前記工具と前記工作物とがＺ軸方向に相互に相対的に移動する時に前記工具ホルダーと前記工具との回転比を変えることをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の旋削の方法。
【請求項１２】
工作物ホルダーと、
回転する工具ホルダーと、
を備え、前記工作物ホルダーと前記工具ホルダーとが相互に相対的に移動可能であって前記工具ホルダーに配設された工具が前記工作物ホルダーに配設された工作物に選択的に当接及び離脱可能であり前記工具が前記工具ホルダーに偏心回転するように保持可能であり、さらに、
コンピュータで実行可能なコードが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を有し前記工具ホルダー及び前記工作物ホルダーに接続されて動作し、前記コードが前記ホルダーを回転させまた前記工具ホルダーと前記工作物とをＺ軸成分を有する方向に相対的に移動させるためのコードからなるようにしたコンピュータ制御システム
を備えていることを特徴とする旋削装置。
【請求項１３】
前記工具と前記工具ホルダーの回転軸との間の偏心度を調節可能にするための偏心度調節機構を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【請求項１４】
前記偏心度調節機構が空気圧式または油圧式の作動機構を含むことを特徴とする請求項１３に記載の旋削装置。
【請求項１５】
前記工具ホルダーが前記工作物の回転軸を含み前記工作物と前記工具との接点を通る平面に対して概略的に垂直な軸を中心として回転するようにしたものであることを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【請求項１６】
前記工具ホルダーが前記工作物の回転軸を含み前記工作物と前記工具との接点を通る平面に対して傾斜した軸を中心として回転するようにしそれによって前記工具ホルダーに収容された工具にＺ軸成分を有する傾斜を与えるようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【請求項１７】
前記工具ホルダーが前記工作物の回転軸を含み前記工作物と前記工具との接点を通る平面に対して傾斜した軸を中心として回転するようにしそれによって前記工具ホルダーに収容された工具にＸ軸またはＹ軸の成分を有する傾斜を与えるようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【請求項１８】
前記工具ホルダーに配設された工具を含むことを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【請求項１９】
前記工具が第１の面と、第２の面と、それらの間の少なくとも１つの側面と、該少なくとも１つの側面と前記第１の面との交差部における切削刃とを有することを特徴とする請求項１８に記載の旋削装置。
【請求項２０】
前記工具が溝付きの工具であることを特徴とする請求項１９に記載の旋削装置。
【請求項２１】
前記工具がその回転軸を中心として旋回する工具からなることを特徴とする請求項１９に記載の旋削装置。
【請求項２２】
前記工作物ホルダーに配設された工作物を含むことを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【請求項２３】
前記コードが前記工作物ホルダーと前記工具ホルダーとを同期回転させるためのコードを含むことを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【請求項２４】
前記回転が回転速度比１：１で同期したものであることを特徴とする請求項２３に記載の旋削装置。
【請求項２５】
前記回転が回転速度比２：１で同期したものであることを特徴とする請求項２３に記載の旋削装置。
【請求項２６】
前記回転が回転速度比３：１で同期したものであることを特徴とする請求項２３に記載の旋削装置。
【請求項２７】
前記コードが前記工具と前記工作物とが相互に対してＺ軸成分を有する方向に相対的に移動する時に前記工具ホルダーの回転軸からの前記工具の偏心度を変えるためのコードを含むことを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【請求項２８】
前記コードが前記工具と前記工作物とが相互に対してＺ軸成分を有する方向に相対的に移動する時に前記工具ホルダーと前記工具との回転比を変えるためのコードを含むことを特徴とする請求項１２に記載の旋削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ数値制御による旋削の方法及び旋削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属や木製の部品を旋削加工するためにこれまで旋盤が用いられてきている。旋盤においては、旋盤スピンドルが加工物ホルダーにより加工物を装着し保持する。加工物ホルダーが回転し切削工具が回転する加工物に当たって加工物から材料を削り取っていく。形成される形状はその回転の軸を中心に対称的になる。
【０００３】
多くの場合に回転の軸を中心に対称的ではない形状を形成することが望ましいことがある。例えば、自動車のピストンは典型的には卵形または楕円形となるように設計される。旋盤で卵形を有するピストンまたは他の部品を製造するのは困難なことがあり、また旋盤で他の複雑な形状を形成するのは困難になり得る。従来多くの形態としてこのような形状はフライス削りまたは他の機械加工がなされるか、あるいは特殊な旋盤で旋削されていた。米国特許第５３１３６９４号、同第６２０２５２１号及び同第６７６０９６１号、米国特許公開ＵＳ２００３／０２０９３９４号に種々のアプローチが所載されている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明はある形態において、前述の従来の特許及び特許公開とは異なる方法を与え、また他の実施形態において、前述の従来の特許及び特許公開とは異なる装置を与える。１つの実施形態における方法は、回転する工作物を用意し、工具を工作物に当てそれによって工作物から材料を削り取る。工具は工具ホルダーの回転軸から偏倚していてそれにより工具の偏心した回転を生じる。他の実施形態において、本発明はコンピュータで実行可能なコードが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を有し工具ホルダー及び工作物ホルダーに接続されて動作するコンピュータ制御システムを備える装置を与える。このコードは偏心回転する形状とした工具ホルダーを回転させるためのコードを含む。
【０００５】
ある実施形態において、ここで説明する装置及び方法は卵形や楕円形のような非円形形状の旋削を行うために用いられよう。このような実施形態のあるもの（必ずしも全てではない）では、本発明は特に加工速度と工具の寿命において処理上の利点を与えると考えられる。前述の概要と以下の説明は限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の１つの実施形態によるコンピュータ数値制御工作機械の安全ドアを閉じた状態で示した正面図である。
【図２】図１に示されたコンピュータ数値制御工作機械の安全ドアを開いた状態で示した正面図である。
【図３】図１及び図２に示されたコンピュータ数値制御工作機械の内部部品について加工スピンドル、第１のチャック、第２のチャック及びタレットを示す斜視図である。
【図４】加工スピンドルとスピンドルが移動する水平方向及び垂直方向のレールとを示す、図３に対して拡大した斜視図である。
【図５】図１に示されたマシニングセンターの第１のチャック、加工スピンドル、タレットの側面図である。
【図６】加工スピンドルがＹ軸方向に移動した状態の図５と同様の図である。
【図７】図１に示されたコンピュータ数値制御機械のスピンドル、第１のチャック及び第２のチャックについて、スピンドルの許容回転行程を示す線を含む正面図である。
【図８】図３に示された第２のチャックを示す図３に対して拡大した斜視図である。
【図９】図２に示された第１のチャック及びタレットについて図２におけるタレットの位置に対してＺ軸方向へのタレット及びタレット台の移動を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に関して用いられる工具ホルダー及び工具組立体の側面図である。
【図１１】図１０に示された工具ホルダー及び工具組立体の正面図である。
【図１２】本発明の１つの実施形態により工作物に当てられる時の工具を示すＺ軸方向から見た図である。
【図１３】回転速度比１：１の同期回転で形成された特徴的旋削形状を示す斜視図である。
【図１４】回転速度比２：１の同期回転で形成された特徴的旋削形状を示す斜視図である。
【図１５】回転速度比３：１の同期回転で形成された特徴的旋削形状を示す斜視図である。
【図１６】本発明の１つの実施形態により作製される部品の例を示す斜視図である。
【図１７】本発明の他の実施形態における工作物に当てられる時の工具ホルダー及び工具組立体の斜視図である。
【図１８】本発明の他の実施形態における工作物に当てられる時の工具ホルダー及び工具組立体の斜視図である。
【図１９】図１７に示された工具ホルダー及び工具組立体についてＸ軸方向の傾斜範囲を鎖線で示す斜視図である。
【図２０】本発明に関して用いられる他の工具ホルダー及び工具の斜視図である。
【図２１】本発明に関して用いられる他の工具ホルダー及び工具の斜視図である。
【図２２】本発明に関して用いられる他の工具ホルダー及び工具の斜視図である。
【図２３】回転工具ホルダーの中心線の工具の偏心度を変えることによって作製された旋削形状を示す斜視図である。
【図２４】旋削動作時に工具ホルダー及び工具の回転速度比を変えることによって作製された部品の形状を示す斜視図である。
【図２５】本発明の実施形態に関して用いられる溝付き工具を示す斜視図である。
【０００７】
本発明の方法に関していずれの好適な装置を用いてもよい。ある実施形態において、この方法は図１〜９に概略的に示されるコンピュータ数値制御工作機械を用いて行われる。コンピュータ数値制御工作機械それ自体は本発明の他の実施形態となる。図１〜９に示されるコンピュータ数値制御工作機械１００は本出願人であるモリセイキ・ユーエスエー・インコーポレーテッドから市販されている型式のＮＴシリーズの工作機械である。他の好適なコンピュータ数値制御工作機械はやはりモリセイキ・ユーエスエー・インコーポレーテッドから市販されているタレットを備えたＮＬシリーズ（図示せず）を含む。本発明に関して他の工作機械を用いてもよい。
【０００８】
概略的には、図１〜３に示されるＮＴシリーズの工作機械を参照すると、１つの好適なコンピュータ数値制御工作機械１００は少なくとも第１のリテーナ及び第２のリテーナを有するが、その各々はスピンドル１４４を取り付けるスピンドル・リテーナ、タレット１０８を取り付けるタレット・リテーナあるいはチッャク１１０，１１２のいずれかとしてもよい。
【０００９】
図示の実施形態において、コンピュータ数値制御工作機械１００にはスピンドル１４４、タレット１０８、第１のチャック１１０及び第２のチャックが設けられている。コンピュータ数値制御工作機械１００はまた以下により詳細に説明するように第１のリテーナ及び第２のリテーナに接続されてこれらのリテーナを制御するように動作するコンピュータ制御システムを有している。ある実施形態において、コンピュータ数値制御工作機械１００は前述の部分の全てを含まなくてもよく、また他の実施形態において、コンピュータ数値制御工作機械１００はここで指定するもの以外の付加的部分を含むようにしてもよいことがわかる。
【００１０】
図１及び２に示すように、コンピュータ数値制御工作機械１００は一般的に工作物（図示せず）に種々の作業が行われる工作機械チャンバ１１６を有する。スピンドル１４４、タレット１０８、第１のチャック１１０及び第２のチャック１１２の各々は全体的にあるいは部分的に工作機械チャンバ１１６内に配置されよう。図示の実施形態においては、コンピュータ数値制御工作機械１００の動作時にユーザーあるいはインタフェースに損傷を与えるのを防ぐために２つの可動な安全ドア１１８がユーザーとチャンバ１１６とを分離している。図２に示されるように、チャンバ１１６にアクセス可能になるように安全ドア１１８は開くことができる。コンピュータ数値制御工作機械１００は図４に示され、以下により詳細に説明するように、直交３軸系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に関して説明する。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を中心とする回転軸はそれぞれ「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」として示される。
【００１１】
コンピュータ数値制御工作機械１００にはそれに備えられる種々の機器類を制御するためのコンピュータ制御システムが設けられる。図示の実施形態において、工作機械にはユーザーインタフェースシステム（図１において全体的に１１４で示される）を含む第１のコンピュータシステム（図１において全体的に１１４で示される）と第１のコンピュータシステムに接続されて動作する第２のコンピュータシステム（図示せず）との２つの相互に接続されたコンピュータシステムが備えられている。
【００１２】
第２のコンピュータシステムはスピンドル、タレット及び工作機械の他の機器類を直接制御し、ユーザーインタフェースシステム１１４によりオペレータは第２のコンピュータシステムを制御できる。工作機械制御システムとユーザーインタフェースとは、工作機械の動作制御のための種々の機構とともに、総合的に１つのコンピュータ制御システムと考えられよう。ある実施形態において、ユーザーは工作機械にプログラミングを行うようにユーザーインタフェースシステムを操作する。
【００１３】
また、他の実施形態において、外部のソースを介してプログラムが工作機械にローディングされ、あるいは移行するようにできる。例えば、ＰＣＭＣＩＡインタフェース、ＲＳ−２３２インタフェース、ユニバーサルシリーズ・バスインタフェース（ＵＳＢ）あるいは特にＴＣＰ／ＩＰネットワーク・インタフェースのようなネットワーク・インタフェースを介してプログラムがローディングされることが考えられる。他の実施形態において、従来のＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）の機構（図示せず）を介して工作機械が制御されよう。
【００１４】
図１及び図２にさらに示されるように、コンピュータ数値制御工作機械１００は工具マガジン１４２及び工具交換装置１４３を有する（図１、図２）。これらはスピンドル１４４が多様な切削工具（図１において工具１０２′で示される）を動作させられるようにスピンドル１４４と協動する。概略的には多様な切削工具が用いられ、ある実施形態においては同じ型の複数の工具が用いられよう。
【００１５】
スピンドル１４４はＸ軸方向及びＺ軸方向に移動できるようにするキャリッジ組立体１２０とスピンドル１４４がＹ軸方向に移動できるようにするラム１３２とに装着されている。ラム１３２は以下により詳細に説明するようにスピンドルをＢ軸中心に回転させるモータが備えられている。図示のように、キャリッジ組立体は２本のねじ状の垂直レール（一方のレールが１２６で示されている）に載架された第１のキャリッジ１２４を有していて第１のキャリッジ１２４及びスピンドル１４４がＸ軸方向に移動できるようにする。
【００１６】
キャリッジ組立体はまた２本の水平方向に配設されたねじ状のレール（図３において一方が１３０で示されている）に載架された第２のキャリッジ１２８を有していて第２のキャリッジ１２８及びスピンドル１４４がＺ軸方向に移動できるようにする。各々のキャリッジ１２４，１２８は複数のボールスクリュー装置を介してレールに係合し、それによってレール１２６，１３０が回転するとキャリッジがそれぞれＸ軸方向またはＺ軸方向に移動する。水平方向に配設されたレール及び垂直方向に配設されたレールに対しそれぞれモータ１７０及び１７２が備えられている。
【００１７】
スピンドル１４４はスピンドル連結部及び工具ホルダー１０６により切削工具１０２を保持している。スピンドル連結部１４５（図２に示される）はスピンドル１４４に連結されてスピンドル１４４内に収容されている。工具ホルダー１０６はスピンドル連結部に連結されていて切削工具１０２を保持する。種々の型のスピンドルが従来知られており、コンピュータ数値制御工作機械１００に用いられる。典型的には、スピンドル連結部はスピンドルの寿命のためスピンドル１４４内に収容される。図５及び図６にスピンドル１４４のアクセスプレート１２２が示されている。
【００１８】
第１のチャック１１０にはジョー１３６が設けられコンピュータ数値制御工作機械１１０の基台１１１に対して固定された台１５０に配置されている。第２のチャック１１２にもジョー１３７が設けられているが、第２のチャック１１２はコンピュータ数値制御工作機械１００の基台１１１に対して可動である。より詳細には、工作機械１００には前述したようなボールスクリュー機構を介して第２の台１５２をＺ軸方向に移動させるようにねじ状のレール１３８及びモータ１３９が設けられている。切屑の除去を補助するために、台１５２には傾斜端面１７４とＺ方向斜面１７７，１７８を有する側部フレーム１７６とが設けられている。チャック１１０，１１２のための油圧制御部とそれに付随する指示器が図１及び図２に示されるように圧力ゲージ１８２、制御ノブ１８４のように設けられている。各台にはチャックを回転させるためのモータ（１６１，１６２）が設けられている。
【００１９】
タレット１０８は図５、６及び９に最もよく示されるようにレール１３８に載架されボールスクリュー装置を介してＺ軸方向に移動するタレット台１４６（図５）に装着されている。タレット１０８には図９に示される種々のタレットコネクタ１３４が設けられている。各々のタレットコネクタ１３４は切削工具への連結を行うための工具ホルダー１３５または他の連結部に連結されている。タレット１０８は種々のタレットコネクタ１３４及びタレットホルダー１３５を有することが可能であるので、タレット１０８により多種の切削工具１０２を保持し動作させることができる。タレット１０８は工具ホルダーのうちの異なるもの（多くの実施形態において異種の工具）を加工物に適用するためにＣ′軸中心に回転するであろう。
【００２０】
このように広範囲の多様な動作がなされることがわかる。工具ホルダー１０６に保持された工具１０２を参照すると、この工具１０２はチャック１１０，１１２の一方または両方に保持された工作物（図示せず）に当接させられることになろう。工具１０２を交換することが必要であるかあるいは望ましい時に、工具交換装置１４３により工具マガジン１４２から交換用工具１０２が取り出されよう。図４及び図５を参照すると、スピンドル１４４はＸ軸方向及びＺ軸方向（図４に示される）に移動したＹ軸方向（図５及び図６に示される）に移動するであろう。
【００２１】
図７にＢ軸中心の回転が示されており、図示の例では垂線のいずれかの側に１２０°の範囲内で回転が可能である。Ｙ軸方向の移動とＢ軸中心の回転はキャリッジ１２４の背後に配置されたモータ（図示せず）での駆動によりなされる。一般的に図２及び図７に示されるように、工作機械には複数の垂直に配置された隔板１８０及び水平方向に配置された隔板１８１が設けられてチャンバ１１６の壁部をなし切屑がチャンバから出ないようにする。
【００２２】
工作機械１００の構成部分は前述のものに限られない。例えばある実施形態において、付加的なタレットが設けられよう。他の実施形態においては、付加的なチャック及び／またはスピンドルが設けられよう。一般的に工作機械にはチャンバ１１６内に冷却液を導くための１つまたはそれより多くの機構が設けられる。
【００２３】
図示の実施形態において、コンピュータ数値制御工作機械１００には多くのリテーナが設けられる。ジョー１３６を備えたチャック１１０はジョー１３７を備えたチャック１１２と同様にリテーナを形成する。多くの場合、これらのリテーナはまた工作物を保持するために用いられよう。例えばチャックと付随する台は旋盤状に回転する加工物の主軸台及び任意的な心押台として作用する。スピンドル１４４及びスピンドル連結部１４５は他のリテーナを形成する。同様に、タレット１０８は複数のタレット連結部１３４が設けられると複数のリテーナとなる（図９に示される）。
【００２４】
コンピュータ数値制御工作機械１００は従来知られている、あるいは好適であると考えられる切削工具について異なる型のものを何個用いてもよい。例えば、切削工具１０２はフライス工具、ドリル工具、研削工具、ブレード工具、ブローチ工具、旋削工具あるいはコンピュータ数値制御工作機械１００に用いるのに好適と考えられるいずれの種類のものとしてもよい。前述したように、コンピュータ数値制御工作機械１００には１種類またはそれより多くの切削工具が設けられ、また、工具交換装置１４３の機構及びマガジン１４２を介してスピンドル１４４は１つの工具が他の工具に交換されよう。同様に、タレット１０８には１つまたはそれより多くの切削工具１０２が設けられ、オペレータは新たなタレット連結部１３４が適切な位置にくるようにタレット１０８を回転させて切削工具を切り換えるであろう。
【００２５】
コンピュータ数値制御工作機械の他の特徴は例えば切屑の除去、清掃のためのブロワー、種々のカメラ、工具較正装置、プローブ、プローブレシーバ及び照明具等を含む。図１〜９に示されるコンピュータ数値制御工作機械は本発明による唯一のものではなく、他の形態のものが考えられる。
【００２６】
本発明に関して種々のリテーナが工具あるいは工作物のホルダーとなるであろう。例えば図１０に示されるように、工具ホルダー１５５は調節可能な中ぐり棒ホルダーの性質をもつホルダーからなるであろう。工具１５６はいずれの好適な工具でもよいが、図１１に最もよく示されるように、工具１５６が工具ホルダー１５５の回転１５７及び工具１５６の回転１５８に対して中ぐり棒の回転中心から偏倚できるようにして工具ホルダー１５５に配設されている。それによって工具の回転は偏心した回転になる。本発明は調節可能な中ぐり棒を用いることに限られず、他の工具ホルダーや形状が可能となるものである。
【００２７】
例えば図１２に示されるように、工具が工作物１６０に当てられ、それによって材料が工作物から削り取られる。工具ホルダー１５５と工作物１６０との両方が回転する。本発明のある実施形態によれば、工具ホルダーと工具との回転が同期している。本発明に関しては、他の関連出願で用いられている用語の範囲を限定しあるいは影響を与えることなく、同期回転は工作物の回転速度に等しい、あるいはその整数倍の回転速度（単位時間当たり回転数）で工具ホルダーが回転することを意味する。実際には、回転は工作機械の限度内で同期し、あるいは他の所望の許容範囲内で同期することになろう。本発明のある実施形態においては、工具ホルダーと工作物との回転が同期しない。一般的に工具：工作物の回転速度比は１：ｎで表され、ここでｎは適当な整数、分数あるいは他の適当な値である。
【００２８】
工具ホルダーと工作物との同期回転により種々の特徴を有する旋削形状を作製することができる。例えば図１３に示されるように、１：１の回転比により工作物１５５Ａの回転軸１６７から偏心した軸１６３を有する概略円筒形状からなる形状１６６が得られる。図１４において、回転比２：１での工具と工作物との同期回転により工作物１５５Ｂに卵形形状１６４が形成される。この実施形態はエンジン・ピストンの製造に有用である。回転比３：１の相対的回転で図１５に示されるように工作物１５５Ｃに概略的に三辺形状１６５が形成される。他の非円形形状、あるいは工作物の回転軸を中心として非対称な他の形状が作製されるものと考えられる。例えば図１６に示されるのと同様な形状が作製されることが考えられる。２つの突出部１６８，１６９を含む形状は回転する工作物の反対側端部を旋削することにより形成される。
【００２９】
工具ホルダーと工作物とは所望のようにして相互に向き合わされる。例えば図１２及び１７に示されるように、工具ホルダーは工作物の回転軸を含み工作物と工具との接点を通る平面に概略垂直な軸を中心として回転するであろう。さらに、工具ホルダーは工作物の回転軸を含み工作物と工具との接点を通る平面に対して傾斜した軸を中心に回転してもよい。その傾斜方向は図１８に示すようにＺ軸方向成分を有していてもよい。
【００３０】
このような実施形態では、垂直方向からの偏倚角は旋削形状を作製するのに用いるのに好適な、あるいは好適と考えられるどの大きさでもよい。一般的には約４５°までの偏倚角が適切であることが多いであろう。同様に図１９に示されるように、傾斜方向はＸ軸方向またはＹ軸方向の成分を有していてもよい。このような実施形態では、垂直方向からの偏倚角は旋削形状を作製するのに用いるのに好適な、あるいは好適と考えられるどの大きさでもよい。一般的には約１５°までの偏倚角が適切であることが多いであろう。これらの実施形態は互いに排他的ではなく、工具と工作物とは複数の軸方向に傾斜していてもよい。
【００３１】
これまで説明した実施形態において、工具は第１の面、第２の面、その間の少なくとも１つの側面及び少なくとも１つの側面と第１の面との交差部における切削刃を有しており、例えば図１８に示されるように、切削刃１９０、第１の面１９１及び側面１９２となっている。しかしながら、他の工具も用いられよう。また、これまで説明した実施形態において、工具は工具ホルダーに対して固定されているが、他の形態も可能である。
【００３２】
例えば図２０に示されるように、工具ホルダー１９４が回転する際に工具１７３はそれ自身の軸を中心に回転してもよい。この回転は工具ホルダーの回転に対し独自のものとなろう。あるいは図２１に示されるように、工具１７５の回転が工具ホルダー１９６の回転と同期するようにしてもよい。工具を偏心して回転させる他の実施形態も可能である。例えば図２２に示されるように、工具を偏心して回転させるために図示のピストン及びばねの機構１９８が用いられよう。他の空気圧式、油圧式あるいはその他の作動機構が可能である。
【００３３】
前述した以外の他の旋削形状も作製されよう。例えば図２３に示されるように、工作物が工具に送られた時に工具ホルダーと工作物との相対的回転の程度は３：１から２：１まで変化している。図２４において、工作物が送られた時に工具ホルダーの中心軸に対する工具の偏倚の程度が変えられている。これらの例は限定的なものではなく、本発明により他の旋削形状が作製されるものである。
【００３４】
ある実施形態において、本発明は前述した装置のような装置を考えている。一般的にこの装置はコンピュータで実行可能なコードが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータ制御システムを有している。コンピュータ制御システムは工具ホルダー及び工作物ホルダーに接続されて動作する。コードは工具ホルダーを回転させるためのコードと、工具ホルダーと工作物とをＺ軸成分を有する方向に相対的に回転させるためのコードとを含む。
【００３５】
この装置において、工具ホルダーは工具と工具ホルダーの回転軸との間の偏倚量を調節できるように中ぐり棒工具ホルダー機構のような調節可能な偏倚機構を含むであろう。好適な装置において、コードは装置の調節を行うためのコードを含むであろう。このコードは工作物ホルダーと工具ホルダーとの同期回転（やはり工作機械の限度内あるいは他の所望の許容限度内で）または非同期回転を行うためのコードを含むであろう。回転は回転速度比１：１、２：１、３：１あるいは他の適切な値となるように同期するようにしてもよい。
【００３６】
好適な装置において、コードは工具と工作物とが一体的にＺ軸方向に移動する時に工具ホルダーの回転到達範囲からの工具の偏倚度を変えるためのコードを含むであろう。ある実施形態において、コードは工具と工作物とがＺ軸成分を有する方向に相互に対して移動する時に工具ホルダーと工具との回転比を変えるためのコードを含むであろう。コードは他の面の前述した方法を行うためのコードを含むようにしてもよい。
【００３７】
供給時に装置は工具あるいは工作物を備えていても、備えていなくてもよい。工具及び工作物を受ける形態とした装置は本発明のある実施形態の範囲内に入るものと考えられる。本発明の他の実施形態において、工具と工作物との両方を備える装置は本発明の範囲内に入るものと考えられる。請求の範囲によらなければ、本発明は説明したいずれの工具に限られるものではなく、図２５に示される工具のような溝付き工具も用いられよう。
このように卵形等の種々の旋削形状が作製されることがわかる。
【００３８】
ここにあげた公報、特許出願、特許を含む全ての参照文献は参照に付したものである。「好適な」実施形態としてのある実施形態についての記載、他の実施形態、特徴、好適な範囲についての記載事項は限定的なものではなく、本発明は現在では好適性の低いとされる実施形態をも包含するのである。ここに説明した全ての方法は他の形での指示がなく、あるいは文脈上明らかに否定されるのでなければ、適切な程度において実施可能である。
【００３９】
この説明でのいずれかの、また全ての例、例示の語（「……等」のような）は発明を明確に示すためのものであり、発明の範囲を制限するものではない。発明または好ましい実施形態についての特性ないし特徴の説明は限定的なものではなく、発明の範囲はこの説明で限定されるものではない。より一般的には、説明上の文言は発明の構成要素でないものが発明の実施に不可欠となることを示すものと解すべきではない。本発明は適用される法で認められるように請求の範囲に示された主題事項についての全ての態様及び均等物を含むものである。
【００４０】
さらに、他の形での指示がなく、あるいは文脈上明らかに否定されるのでなければ、前述の要素についての可能な全ての変更を加えたいかなる組み合わせも本発明の範囲内にある。ここでの参照文献または特許についての説明は、「従来技術」とされるものであっても、このような参照文献または特許が本発明に対する従来技術とされるものとはならないものである。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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