(57)【要約】【課題】レーザ光を効率的に利用して、被削材を加工可能な切削加工方法を提供する。【解決手段】ワーク１と当接し、ワーク１を切削する切削工具４によって、ワーク１を所定の形状に加工する切削加工方法において、ワーク１を切削工具４にて切削する切削工程では、ワーク１におけるせん断面ＳＰに対してレーザ光を集光照射して加熱することによりワーク１の強度を低下させる。これによると、ワーク１におけるせん断面ＳＰに対して、局所的にレーザ光を集光照射するので、レーザ光に必要とされるエネルギ量の増大を抑制しつつ、ワーク１の強度を低下させて、切削加工時の切削抵抗を低下させることが可能となる。従って、切削加工において、効率よくレーザ光を利用して、ワーク１を加工することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被削材（１）と当接し前記被削材（１）を切削する切削工具（４）によって、前記被削材（１）を所定の形状に加工する切削加工方法において、
前記被削材（１）を前記切削工具（４）にて切削する切削工程では、前記被削材（１）におけるせん断面（ＳＰ）に対してレーザ光を集光照射して加熱することにより前記被削材（１）の強度を低下させながら切削加工することを特徴とする切削加工方法。
【請求項２】
前記切削工程を行う際の前処理として、前記被削材（１）における少なくとも加工部位を所望の温度に維持する断熱処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の切削加工方法。
【請求項３】
前記切削工程を行う前の前処理として、前記被削材（１）における少なくとも加工部位を所望の温度に加熱する加熱処理を施すことを特徴とする請求項１または２に記載の切削加工方法。
【請求項４】
前記切削工程を行う前の前処理として、前記被削材（１）における少なくとも加工部位に前記レーザ光の吸収率を向上させる吸収率向上処理を施す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方法。
【請求項５】
前記吸収率向上処理は、前記被削材（１）における少なくとも加工部位の表面を着色する表面処理であることを特徴とする請求項４に記載の切削加工方法。
【請求項６】
前記吸収率向上処理は、前記被削材（１）における少なくとも加工部位の表面を酸化させる表面処理であることを特徴とする請求項４または５に記載の切削加工方法。
【請求項７】
前記吸収率向上処理は、前記被削材（１）における少なくとも加工部位の表面を粗くする表面加工処理であることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の切削加工方法。
【請求項８】
前記切削工具（４）として、耐熱性に優れた耐熱性切削工具を用いており、
前記切削工程では、前記せん断面（ＳＰ）に照射された前記レーザ光の反射光が前記切削工具（４）に照射されるように前記レーザ光の照射方向が設定されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の切削加工方法。
【請求項９】
前記切削工程では、前記せん断面（ＳＰ）に照射されたレーザ光の中心が、前記被削材（１）の表面側から前記せん断面（ＳＰ）を見たときに、前記せん断面（ＳＰ）の中心となる位置からずれるように、前記レーザ光の照射方向が設定されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の切削加工方法。
【請求項１０】
前記切削工程では、前記切削工具（４）の移動と連動して、レーザ光を出力するレーザ光源（５）を移動させることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被削材を加工する切削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステンレス鋼や耐熱鋼といった難切削材料の切削加工において、切屑処理性の向上を図るために、被削材にレーザ光を照射して加熱し、被削材の強度を低下させた上で、被削材を切削加工する切削方法（レーザ加熱切削）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５５６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の切削加工方法の如く、単に、被削材の表面にレーザ光を照射して被削材を加熱すると、レーザ光に多大なエネルギ量が必要となり、効率が悪いといった課題がある。このような課題より、レーザ光を利用して被削材を加工する切削加工方法の実用化が困難となっている。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、レーザ光を効率よく利用して、被削材を加工可能な切削加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、被削材（１）と当接し被削材（１）を切削する切削工具（４）によって、被削材（１）を所定の形状に加工する切削加工方法において、被削材（１）を切削工具（４）にて切削する切削工程では、被削材（１）におけるせん断面（ＳＰ）に対してレーザ光を集光照射して加熱することにより被削材（１）の強度を低下させながら切削加工することを特徴とする。
【０００７】
これによると、被削材（１）におけるせん断面（ＳＰ）に対して、局所的にレーザ光を集光照射するので、レーザ光に必要とされるエネルギ量の増大を抑制しつつ、被削材（１）の強度を低下させて、切削加工時の切削抵抗を低下させることが可能となる。従って、切削加工において、レーザ光を効率よく利用して、被削材（１）を加工することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の切削加工方法において、切削工程を行う際の前処理として、被削材（１）における少なくとも加工部位を所望の温度に維持する断熱処理を施すことを特徴とする。
【０００９】
このように、切削工程の前処理により被削材（１）を高い温度に維持することで、切削工程時における切削抵抗を低下させることができるので、レーザ光に必要とされるエネルギ量増大の抑制を図ることができる。従って、レーザ光をより効率的に利用して、作業負荷を極力抑えて被削材（１）を加工することが可能となる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の切削加工方法において、切削工程を行う前の前処理として、被削材（１）における少なくとも加工部位を所望の温度に加熱する加熱処理を施すことを特徴とする。
【００１１】
このように、切削工程の前処理により被削材（１）を高い温度に加熱することで、切削工程時における切削抵抗を低下させることができるので、レーザ光に必要とされるエネルギ量増大の抑制を図ることができる。従って、レーザ光をより効率的に利用して、作業負荷を極力抑えて被削材（１）を加工することが可能となる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の切削加工方法において、切削工程を行う前の前処理として、被削材（１）における少なくとも加工部位にレーザ光の吸収率を向上させる吸収率向上処理を施すことを特徴とする。
【００１３】
これによると、切削工程の前処理により被削材（１）の加工部位におけるレーザ光の吸収率が向上するので、レーザ光をより効率的に利用して、作業負荷を極力抑えて被削材（１）を加工することが可能となる。
【００１４】
具体的には、請求項５に記載の発明のように、請求項４に記載の切削加工方法において、吸収率向上処理として、被削材（１）における少なくとも加工部位の表面を着色する着色処理を施すことで、レーザ光の吸収率を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項４または５に記載の切削加工方法において、吸収率向上処理として、被削材（１）における少なくとも加工部位の表面を酸化させる表面酸化処理を施すことで、レーザ光の吸収率を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明では、請求項４ないし６のいずれか１つに記載の切削加工方法において、吸収率向上処理として、被削材（１）における少なくとも加工部位の表面を粗くする表面加工処理を施すことで、レーザ光の吸収率を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の切削加工方法において、切削工具（４）として、耐熱性に優れた耐熱性切削工具を用いており、切削工程では、せん断面（ＳＰ）に照射されたレーザ光の反射光が切削工具（４）に照射されるようにレーザ光の照射方向が設定されていることを特徴とする。
【００１８】
これによると、まず、被削材（１）の表面にて反射したレーザ光によって、耐熱性に優れた切削工具（４）が加熱される。そして、加熱された切削工具（４）の熱が被削材（１）の加工部位に伝わって、被削材（１）の加工部位を昇温させることができる。従って、より効率よくレーザ光を利用して、被削材（１）を加工することが可能となる。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の切削加工方法において、切削工程では、せん断面（ＳＰ）に照射されたレーザ光の中心が、被削材（１）の表面側からせん断面（ＳＰ）を見たときに、せん断面（ＳＰ）の中心となる位置からずれるように、レーザ光の照射方向が設定されていることを特徴とする。
【００２０】
これによると、レーザ光の中心が、被削材（１）の表面側からせん断面（ＳＰ）を見たときに、せん断面（ＳＰ）の中心となる位置からずらしているので、せん断面（ＳＰ）におけるレーザ光の中心に対応する部位が、他の部位に対して偏って高温となる。これにより、高温となる部位の切削抵抗が低くなり、被削材（１）の切屑（１ｂ）が高温となる部位側に偏って流すことができる。すなわち、レーザ光を有効活用して、被削材（１）の切屑（１ｂ）の流出方向を特定の方向とすることができる。
【００２１】
また、請求項１０に記載の発明のように、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の切削加工方法において、切削工程では、切削工具（４）の移動と連動して、レーザ光を出力するレーザ光源（５）を移動させることで、切削工程時に、せん断面（ＳＰ）に対するレーザ光を照射し続けることが可能となる。
【００２２】
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】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る被削材の切削加工装置の要部を示す概念図である。
【図２】図１のＡ部における拡大図である。
【図３】第１実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【図４】第２実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【図５】第３実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【図６】第４実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【図７】ワークに照射するレーザ光の中心が、せん断面ＳＰの中心となる位置に設定されている状態を説明する説明図である。
【図８】図７の状態における加工時間と切削抵抗との関係を示す図表である。
【図９】切削工具の刃先に作用する切削抵抗を説明する説明図である。
【図１０】第５実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【図１１】ワークの切屑の流出方向を説明する説明図である。
【図１２】第５実施形態に係る切削加工方法を行った際の加工時間と切削抵抗との関係を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の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。
【００２５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る切削加工装置の要部を示す概念図、図２は、図１のＡ部の拡大図、図３は、本実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の切削加工方法では、主軸２、主軸２を回転駆動させる駆動装置（図示略）、主軸２に連結されてワーク（被削材）１を保持するワークチャック３、ワーク１を切削する切削工具４等を有する旋盤（切削加工装置）を用いる。この旋盤により、ワーク１を所定の形状に加工する（仕上げる）。なお、切削工具４は、主軸２の回転に同期して主軸２の軸方向に移動可能な往復台（図示略）に設置された刃物台（図示略）に取り付けられている。
【００２７】
また、本実施形態の切削加工方法では、切削工具４によりワーク１を切削する際の切削抵抗の低減を図るために、ワーク１に対してレーザ光（例えば、ＹＡＧレーザ光）を照射するレーザ発振器（図示略）を用いている。このレーザ発振器は、レーザ光を集光して照射するノズル部５が往復台に設置された台座（図示略）に取り付けられている。このため、ノズル部５は、往復台の移動に伴って、切削工具４と連動して移動する。なお、ノズル部５は、レーザ光を出力するレーザ光源を構成する。
【００２８】
具体的な切削加工方法について説明すると、先ず、準備工程において、鋳造等により円柱状に成形された金属材（例えば、炭素鋼）からなるワーク１、当該ワーク１を切削するのに適した切削工具４等を用意する。そして、用意したワーク１をワークチャック３に固定すると共に、切削工具４を刃物台に取り付ける。
【００２９】
また、準備工程では、切削時にワーク１にレーザ光を照射するために、レーザ光の照射方向がせん断面ＳＰに対して平行となるように、ノズル部５の配置を調整する。ここで、せん断面ＳＰは、図２、図３に示すように、被削材であるワーク１の自由表面１ａの端部（自由表面１ａと切屑１ｂとの境）と切削工具４の刃先４ａとを結ぶ平面である。
【００３０】
次に、ワークチャック３に固定されたワーク１を切削工具４にて切削する（切削工程）。この切削工程では、ワークチャック３にワーク１を固定した状態で主軸２を回転させ、回転するワーク１の外表面に切削工具４の刃先４ａを当接させて、ワーク１の切削を開始する。
【００３１】
そして、ワーク１の切削開始に合わせて、ワーク１に対してレーザ光を照射し、加工点（ワーク１における切削工具４の刃先４ａが当る点）を加熱する。この際、従来のように、単にワーク１の外表面に対してレーザ光を照射すると、レーザ光の照射に多大なエネルギ量が必要となってしまう。
【００３２】
このため、本実施形態では、図２および図３に示すように、ワーク１におけるせん断面ＳＰに対して、局所的にレーザ光を集光照射する。ワーク１のせん断面ＳＰにレーザ光を局所的に照射することで、少ないエネルギ量で、せん断面ＳＰを所定温度（例えば、８００度）程度まで加熱することができる。すなわち、ワーク１のせん断面ＳＰに対して局所的にレーザ光を集光照射することで、レーザ光の照射に必要とされるエネルギ量の増大を抑制することができる。
【００３３】
特に、本実施形態では、ワーク１におけるせん断面ＳＰにレーザ光を照射するので、せん断面の強度が低下し、切削工具４の刃先４ａに作用する切削抵抗を充分に低下させることができる。なお、ノズル部５は、往復台の移動に伴って、切削工具４と連動して移動するので、ワーク１のせん断面ＳＰへのレーザ光を連続して行うことができる。
【００３４】
以上説明した本実施形態の切削加工方法によれば、被削材であるワーク１のせん断面ＳＰに対して、局所的にレーザ光を集光照射するので、レーザ光に必要とされるエネルギ量の増大を抑制することができ、ワーク１の強度を低下させて、切削加工時の切削抵抗を低下させることが可能となる。従って、切削加工において、効率よくレーザ光を利用して、被削材を加工することができる。
【００３５】
また、本実施形態の切削加工方法によれば、レーザ光に必要とされるエネルギ量の増大を抑制することができるので、レーザ発振器、レーザ発振器の電源部等といった構成機器の簡素化や、切削加工に必要とされる構成機器の小型化を図ることが可能となる。
【００３６】
さらに、被削材であるワーク１のせん断面ＳＰに対して、レーザ光を集光照射することにより、切削時に切削工具４の刃先４ａに作用する切削抵抗を低減することができる。この結果、切削工具４の長寿命化、切削加工に要する時間の短縮化を図ることが可能となる。なお、本発明者らの実験によれば、ワーク１のせん断面ＳＰに対して局所的にレーザ光を照射することによって、ワーク１に対してレーザ光を照射しない場合に比べて、切削抵抗を約１／３低下することを確認した。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４に基づいて説明する。図４は、本実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【００３８】
本実施形態では、切削工程を行う際の前処理として、ワーク１における加工部位を予め所望の温度に加熱する加熱処理（余熱処理）を施すことを特徴としている。
【００３９】
例えば、図４に示すように、加工前のワーク１を、所定温度となる加熱室６内に収容し、ワーク１における加工部位を含む部位を所望の温度まで加熱することができる。なお、ワーク１の加熱処理では、電気ヒータやレーザ光の照射によって、ワーク１における加工部位を加熱してもよい。
【００４０】
これによれば、切削工程の前処理において、ワーク１を高い温度に加熱する加熱処理を施すことで、切削工程時における切削抵抗を低下させることができるので、レーザ光に必要とされるエネルギ量増大の抑制を図ることができる。従って、より効率よくレーザ光を利用して、被削材であるワーク１を加工することが可能となる。
【００４１】
ここで、ワーク１をプレスや鍛造により成形する場合、成形したワーク１の温度が高いので、切削工程の前処理として、成形したワーク１を断熱材等により所定の温度に維持する断熱処理を施すようにしてもよい。
【００４２】
このように、切削工程の前処理において、ワーク１を高い温度に維持する断熱処理を施すことで、切削工程時における切削抵抗を低下させることができるので、レーザ光に必要とされるエネルギ量増大の抑制を図ることができる。従って、より効率よくレーザ光を利用して、被削材であるワーク１を加工することが可能となる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５に基づいて説明する。図５は、本実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。なお、図５の（ａ）がワーク１の自由表面１ａに酸化皮膜１ｃを形成する表面処理を施した例を示し、（ｂ）がワーク１の自由表面１ａに着色皮膜１ｄを形成する表面処理を施した例を示し、（ｃ）がワーク１の自由表面１ａを粗くする表面加工処理を施した例を示している。
【００４４】
本実施形態では、切削工程を行う前の準備工程において、ワーク１における少なくとも加工部位にレーザ光の吸収率を向上させる吸収率向上処理を施すことを特徴としている。
【００４５】
具体的には、前処理としての吸収率向上処理では、図５に示すように、化成処理等によってワーク１の自由表面１ａに酸化皮膜１ｃを形成する表面処理（図５（ａ）参照）や、ワーク１の自由表面１ａにカーボン等の着色皮膜１ｄを形成する表面処理（図５（ｂ）参照）を施すことができる。
【００４６】
これらの表面処理によって、ワーク１のせん断面に対して照射したレーザ光が自由表面１ａ上の酸化皮膜１ｃや着色皮膜１ｄ内で乱反射するので、レーザ光を自由表面１ａ上に吸収することができる。
【００４７】
また、図５（ｃ）に示すように、ワーク１の自由表面１ａを粗くする表面加工処理を施すことにより、ワーク１のせん断面に対して照射したレーザ光が自由表面１ａ上で乱反射するので、レーザ光を自由表面１ａ上に効率よく吸収することができる。この結果、レーザ光に必要とされるエネルギ量を抑制しつつ、ワーク１のせん断面ＳＰを加熱することができる。
【００４８】
以上説明した本実施形態によれば、切削工程を行う前に、ワーク１のせん断面ＳＰを含む加工部位におけるレーザ光の吸収率を向上させる吸収率向上処理を施すことによって、効率よくレーザ光を吸収することができるので、レーザ光に必要とされるエネルギ量の増大を抑制することができる。従って、レーザ光をより効率的に利用して、被削材であるワーク１を加工することができる。
【００４９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図６に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【００５０】
本実施形態では、切削工具４として、耐熱性に優れた耐熱性切削工具（例えば、ＣＢＮ工具やセラミック工具）を用いている。そして、図６に示すように、ワーク１のせん断面ＳＰに照射されたレーザ光の反射光（ワーク１の自由表面１ａで反射したレーザ光）が切削工具４に照射されるように、ノズル部５からのレーザ光の照射方向を調整する。
【００５１】
これによると、被削材であるワーク１のせん断面がレーザ光により加熱されると共に、ワーク１の自由表面１ａにて反射したレーザ光によって、切削工具４が加熱される。加熱された切削工具４の熱は、切削工具４に当接するワーク１のすくい面（加工部位）側に伝わって、ワーク１のすくい面（加工部位）側を昇温させることができる。すなわち、ワーク１は、レーザ光およびレーザ光の反射光によって、せん断面ＳＰに加えて、すくい面側も加熱される。
【００５２】
このように、本実施形態によれば、レーザ光がワーク１の自由表面１ａで反射した反射光についてもワーク１の加熱に利用することができ、より効率よくレーザ光を利用して、ワーク１を加工することができる。
【００５３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図７に基づいて説明する。図７は、ワークに照射するレーザ光の中心が、せん断面ＳＰの中心となる位置に設定されている状態を説明する説明図であり、図８は、図７の状態における加工時間と切削抵抗との関係を示す図表である。
【００５４】
本発明者らは、図７に示すように、ワーク１を自由表面１ａ側（表面側）から見たときに、レーザ光の中心が、せん断面ＳＰの中心となる位置に設定されている状態において、切削工具４の刃先４ａに作用する切削抵抗Ｎを計測した。なお、せん断面ＳＰの中心となる位置とは、ワーク１を自由表面１ａ側から見たとき、せん断面ＳＰにおける一端側からの距離ｔ１と、他端側からの距離ｔ２とが等しくなる位置である。
【００５５】
これによると、図８に示すように、切削工程の開始初期段階では、レーザ光によるワーク１のせん断面ＳＰの加熱によって、切削抵抗が小さくなるが（図８の初期領域参照）、加工時間が経過するにつれて、徐々に切削抵抗が上昇し（図８の第１次上昇領域参照）、切削工程の終期段階（図８の第２次上昇領域参照）に急激に切削抵抗Ｎが上昇するといった結果が得られた。なお、第２次上昇領域における切削抵抗Ｎは、レーザ光をワーク１のせん断面に対し照射しない場合の切削抵抗Ｎに比べて、低い抵抗値となり、レーザ光をワーク１のせん断面に照射することによる切削抵抗Ｎの低減効果は、充分に得ることができる。
【００５６】
この結果について、発明者らが分析したところ、次の所見を得た。すなわち、図９（ａ）に示すように、切削工程の初期段階では、切削工具４の刃先４ａには、せん断面ＳＰに作用するせん断抵抗Ｒ１が作用する。
【００５７】
その後、ワーク１の切削が進行して第１次上昇領域となると、図９（ｂ）に示すように、ワーク１の切屑１ｂが成長し、ワーク１のすくい面と切削工具４の刃先４ａとが当接する面積（当接面積）が大きくなることによって、切削工具４の刃先４ａに動摩擦抵抗Ｒ２が増大する。
【００５８】
さらに、ワーク１の切削が進行して第２次上昇領域となると、図９（ｃ）に示すように、成長した切屑１ｂにレーザ光の反射光が照射されることにより切屑１ｂが加熱されて溶融し、溶融した切屑１ｂが切削工具４の刃先４ａに溶着することで、切削工具４の刃先４ａに溶着抵抗Ｒ３が作用する。
【００５９】
つまり、第１次上昇領域では、切削工具４の刃先４ａに、せん断抵抗Ｒ１、および動摩擦抵抗Ｒ２が作用し、第２次上昇領域では、切削工具４の刃先４ａに、せん断抵抗Ｒ１、動摩擦抵抗Ｒ２、および溶着抵抗Ｒ３が作用してしまう。
【００６０】
このように、ワーク１の加工時間の経過に応じて、切削工具４の刃先４ａに作用する切削抵抗Ｎが増大することは、切削工具４の破損や切削加工の加工時間の増大を招く可能性があるため、好ましくない。
【００６１】
そこで、本実施形態では、図１０に示すように、ワーク１を自由表面１ａ側から見たときに、レーザ光の中心が、せん断面ＳＰの中心となる位置からずれるように、レーザ光の照射方向を設定している。すなわち、ワーク１を自由表面１ａ側から見たときに、レーザ光の中心とせん断面ＳＰにおける一端側からの距離ｔ１´と、他端側からの距離ｔ２´（＞ｔ１´）とが異なるように、レーザ光の照射方向を設定している。なお、図１０は、本実施形態に係る被削材の切削加工方法を説明する説明図である。
【００６２】
これによると、図１１に示すように、レーザ光が、せん断面ＳＰにおける他端側（図１１の手前側）に比べて、せん断面ＳＰにおける一端側（図１１の奥側）に集中照射されるので、せん断面ＳＰにおける一端側（図１１の奥側）が、せん断面ＳＰにおける他端側（図１１の手前側）に比べて高温となる。これにより、せん断面ＳＰにおける一端側（図１１の奥側）に作用する切削抵抗Ｒｌ１が、せん断面ＳＰにおける他端側（図１１の手前側）に作用する切削抵抗Ｒｒ１よりも小さくなる。
【００６３】
このため、ワーク１の切屑１ｂが、せん断面ＳＰにおける一端側（図１１の奥側）に偏って流れるように形成される。すなわち、ワーク１の切屑１ｂの流出方向が、せん断面ＳＰにおける一端側（図１１の奥側）に偏った方向となる。なお、本発明者らの実験によれば、ワーク１の切屑１ｂの流出方向が、せん断面に対して垂直に引いた直線から５７°傾斜した方向となった。
【００６４】
このように、ワーク１の切屑１ｂの流出方向が、せん断面ＳＰにおける一端側（図１１の奥側）に偏った方向となると、ワーク１のすくい面と切削工具４の刃先４ａとの当接面積が小さくなるので、切削工程時に生ずる動摩擦抵抗Ｒ２の増大が抑制される。また、ワーク１の切屑１ｂの流出方向が偏ることによって、レーザ光の反射光が切屑１ｂに照射される可能性が低下するので、切削工程時に切屑１ｂの溶融により生ずる溶着抵抗Ｒ３の増大が抑制される。
【００６５】
ここで、レーザ光の中心が、せん断面ＳＰの中心となる位置からずれるように、レーザ光の照射方向を設定している場合における切削工具４の刃先４ａに作用する切削抵抗Ｎを計測したところ、図１２に示す結果が得られた。なお、図１２における実線が、レーザ光の照射方向を、せん断面ＳＰの中心となる位置からずらした場合の切削抵抗Ｎを示し、破線がレーザ光の照射方向を、せん断面ＳＰの中心となる位置とした場合の切削抵抗Ｎを示している。
【００６６】
図１２に示すように、レーザ光の照射方向を、せん断面ＳＰの中心となる位置からずらした場合、ワーク１の加工時間の経過に応じて、切削工具４の刃先４ａに作用する切削抵抗Ｎが増大することを抑制することができるが確認できる。
【００６７】
以上説明した本実施形態によれば、レーザ光を有効活用して、被削材であるワーク１の切屑（１ｂ）の流出方向を特定の方向とすることができ、この結果、切削工程時における切削抵抗Ｎの増大を抑制することができる。
【００６８】
さらに、ワーク１の切屑１ｂの流出方向を特定の方向となるので、切屑１ｂの飛散による切削加工装置の不具合発生の抑制を図ることができる。
【００６９】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
【００７０】
（１）上述の各実施形態では、切削工具４の移動に連動してノズル部（レーザ光源）５を移動させる構成としているが、複数のノズル部５を設け、切削工具４の移動に連動して、レーザ光を出力するノズル部５を切替えるようにしてもよい。
【００７１】
（２）上述の各実施形態では、切削加工装置として旋盤を用いる例を説明したが、切削加工装置は、旋盤以外の工作機械を用いてもよい。
【００７２】
（３）上述の各実施形態で説明した切削加工方法は、可能な範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１    ワーク（被削材）
１ａ  自由表面（被削材の表面）
１ｂ  切屑
４    切削工具
４ａ  刃先
５    ノズル部（レーザ光源）
ＳＰ  せん断面
【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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