(57)【要約】【課題】    加工速度が速く、加工時間及び加工コストを低減できる加工装置を提供する。【解決手段】刃先が被加工物に接触した状態で被加工物に対して刃先が所定の切削方向に相対的に移動することで被加工物を切削するバイトによって被加工物を切削加工する加工装置であって、第１直線の周りに被加工物を回動自在に支持する被加工物支持手段と、第１直線に対する切削方向の角度が変化するよう第２直線の周りに刃先が回動可能な状態でバイトを支持する刃物支持手段と、被加工物を第１直線の周りに回動させる被加工物回動手段と、刃先から第１直線に下ろした垂線の足が第１直線に沿って移動するよう、刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させる刃物移動手段と、刃先が第２直線の周りに回動するようバイトを回動させる刃物回動手段と、を備えてなる、加工装置である。【選択図】図１
2013078821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先が被加工物に接触した状態で被加工物に対して刃先が所定の切削方向に相対的に移動することで被加工物を切削するバイトによって被加工物を切削加工する加工装置であって、
第１直線の周りに被加工物を回動自在に支持する被加工物支持手段と、
第１直線に対する切削方向の角度が変化するよう第２直線の周りに刃先が回動可能な状態でバイトを支持する刃物支持手段と、
被加工物を第１直線の周りに回動させる被加工物回動手段と、
刃先から第１直線に下ろした垂線の足が第１直線に沿って移動するよう、刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させる刃物移動手段と、
刃先が第２直線の周りに回動するようバイトを回動させる刃物回動手段と、
を備えてなる、加工装置。
【請求項２】
刃物移動手段が、刃先と第１直線との間の距離が変化するよう刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させるものである、請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
第２直線が、第１直線と交わるか又は第１直線と捩れの位置にある直線である、請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
第２直線が第１直線を含むいずれかの平面に対して略垂直である、請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項５】
第２直線が第１直線に対して略垂直である、請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項６】
第１直線が被加工物を貫通するものである、請求項１乃至５のいずれか１に記載の加工装置。
【請求項７】
第２直線が被加工物を貫通するものである、請求項１乃至６のいずれか１に記載の加工装置。
【請求項８】
刃物移動手段による刃物支持手段の移動が、第１直線を含む所定平面に沿って行われるものである、請求項１乃至７のいずれか１に記載の加工装置。
【請求項９】
刃物回動手段によるバイトの第２直線の周りの回動により、第１直線に対する切削方向の角度が少なくとも０〜９０度の範囲で変化し得るものである、請求項１乃至８のいずれか１に記載の加工装置。
【請求項１０】
被加工物に対するバイトの刃先の相対的な移動方向が前記所定の切削方向に略一致するよう、被加工物回動手段と刃物移動手段と刃物回動手段とを制御する制御手段をさらに備えてなる、請求項１乃至９のいずれか１に記載の加工装置。
【請求項１１】
刃物移動手段が、刃先と第１直線との間の距離が変化するよう刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させるものであり、
制御手段が、刃先と第１直線との間の距離を所望のものに制御するものである、請求項１０に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置に関し、より詳細には、刃先が被加工物に接触した状態で被加工物に対して刃先が所定の切削方向に相対的に移動することで被加工物を切削するバイトによって被加工物を切削加工する加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工端が被加工物に接触した状態で被加工物に対して加工端が相対的に移動することで被加工物を切削する加工装置はこれまで用いられてきた（例えば、特許文献１等）。
特許文献１には、「円筒状の被加工物をらせん状体に削成するらせん状体加工装置において、上記被加工物を着脱自在に握持するとともに回転駆動自在に設けられたチャックを有する主軸台と、上記主軸台に対向して相対的に移動自在に設けら持するタレット台と、上記チャックに保持された被加工物に対して移動自在に設けられ且つ上記被加工物の外径加工を行う外径加工工具を保持する刃物台と、上記被加工物を挾んで上記刃物台に対向して移動自在に設けられ且つエンドミルが回転駆動自在に保持されたミーリングヘッドと、上記被加工物の内径加工及び外径加工を行わせたのち上記エンドミルにより上記被加工物の斜め溝加工を行わせるらせん状体を削成させる加工制御装置とを具備することを特徴とするらせん状体加工装置」（特許文献１、請求項１）が開示されており、「このような構成によれば、内径加工工具及び外径加工工具による被加工物の内径加工並びに外径加工を同時に行うことができるとともに、これに引続くエンドミルによる溝加工を新たに段取り作業をし直すことなく連続的に行うことができるので、らせん状体の削成を高能率かつ高精度で行うことができる。」（特許文献１、発明の詳細な説明中の段落番号０００７）というものである。
詳細には、特許文献１に開示の加工装置は、「被加工物Ｗが保持されているチャック２の回転が、低速回転に切り替えられ、矢印θ２方向に例えば毎分30回で低速回転する。・・・・・エンドミル１６は、矢印θ３方向に例えば毎分１０，０００回で回転するとともに、ミーリングヘッド７は、エンドミル１６が、被加工物Ｗの先端部の、その厚み量を越える切込み位置にくるまでＸ方向に前進した後、Ｙ方向に送り駆動される。すると、被加工物Ｗは、エンドミル１６により斜め溝加工され、最終的に、図４に示すようならせん状体４０に切削加工される」（特許文献１、発明の詳細な説明中の段落番号００１０中段部分）ものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５０３４５号公報（例えば、要約、請求項１、発明の詳細な説明中の段落番号０００６〜００１０、第１図〜第２図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１開示の加工装置のように、エンドミル（加工端）が被加工物に接触した状態で被加工物に対してエンドミルが相対的に移動することで被加工物を切削する加工装置においては、エンドミルを高速回転させつつエンドミルの側面を被加工物に接触させ切削加工するため、加工速度が遅く（エンドミルをその回転軸に対して垂直方向に移動させ加工する際の該移動速度が小さい）、加工時間及び加工コストが増加するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明では、加工端が被加工物に接触した状態で被加工物に対して加工端が相対的に移動することで被加工物を切削加工でき、加工速度が速く、加工時間及び加工コストを低減できる加工装置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】
本発明の加工装置（以下、「本装置」という。）は、刃先が被加工物に接触した状態で被加工物に対して刃先が所定の切削方向に相対的に移動することで被加工物を切削するバイトによって被加工物を切削加工する加工装置であって、第１直線の周りに被加工物を回動自在に支持する被加工物支持手段と、第１直線に対する切削方向の角度が変化するよう第２直線の周りに刃先が回動可能な状態でバイトを支持する刃物支持手段と、被加工物を第１直線の周りに回動させる被加工物回動手段と、刃先から第１直線に下ろした垂線の足が第１直線に沿って移動するよう、刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させる刃物移動手段と、刃先が第２直線の周りに回動するようバイトを回動させる刃物回動手段と、を備えてなる、加工装置である。
【０００７】
本装置は、刃先が被加工物に接触した状態で被加工物に対して刃先が所定の切削方向に相対的に移動することで被加工物を切削するバイトによって被加工物を切削加工する加工装置である。特許文献１開示の加工装置のようにエンドミルによって被加工物を切削加工する場合、エンドミルを回転させつつその側面を被加工物に接触させることで切削加工するため、いきおい加工速度が遅く（小さく）なる。これに対しバイトを用いれば、バイトの刃先が被加工物に接触した状態で被加工物に対して該刃先が所定の切削方向に相対的に移動することで被加工物を切削する場合には加工速度を速く（大きく）することができる。
そして、本装置は、被加工物支持手段と、刃物支持手段と、被加工物回動手段と、刃物移動手段と、刃物回動手段と、を備えてなる。
被加工物支持手段は、第１直線の周りに被加工物を回動自在に支持する。
被加工物回動手段は、被加工物支持手段により第１直線の周りに回動自在に支持された被加工物を、第１直線の周りに回動させる。
刃物支持手段は、被加工物を切削するバイトの刃先が第２直線の周りに回動可能な状態においてバイトを支持する。バイトの刃先が第２直線の周りに回動することで、第１直線に対する切削方向の角度が変化する。
刃物移動手段は、バイトの刃先から第１直線に下ろした垂線の足が第１直線に沿って移動するよう、刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させるので、被加工物を切削するバイトの刃先が被加工物に対し第１直線方向に移動する。
刃物回動手段は、バイトの刃先が第２直線の周りに回動するようバイトを回動させ、第１直線に対する切削方向を変化させる。
なお、「第１直線に対する切削方向の角度」とは、第１直線を含む平面のうち、バイトの刃先から下ろした垂線の長さを最長とする平面に、切削方向に向いた直線である切削直線を正投影（平行投影）し、該平面において投影線と第１直線とが交わる角度（投影線と第１直線とが一致する場合を角度０とし、０〜９０度の範囲のもの）をいう。
【０００８】
かかる本装置によれば、被加工物に対するバイトの刃先の相対的な移動方向（刃先に接触する被加工物の部分に対する刃先の相対的移動方向）が、バイトの刃先の切削方向に略一致するよう、被加工物回動手段（被加工物の第１直線の周りの回動）と刃物移動手段（バイトの刃先の被加工物に対する第１直線方向への移動）と刃物回動手段（バイトの刃先の第２直線の周りの回動による切削方向変化）とを調節することによって、第１直線の周りに回動される被加工物をバイトの刃先（所定の切削方向に被加工物を切削できる）により第１直線に沿って被加工物を切削加工することができる。このように本装置は、加工速度が大きな状態で切削方向に被加工物を切削できるバイトを用いて、バイトの刃先に接する被加工物に対するバイトの刃先の移動方向が切削方向に合致するようバイト刃先を第２直線の周りに回動させることで、バイトによる利点である加工速度を速く（大きく）とることができ、加工時間及び加工コストを低減できる。
【０００９】
本装置においては、刃物移動手段が、刃先と第１直線との間の距離が変化するよう刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させるものであってもよい。
バイトの刃先による被加工物の切削加工は、切削により形成される被加工物の面（被加工物に切削加工によって溝を形成する場合であれば溝の底面）と第１直線との間の距離を変化させなければならない場合や、第１直線に沿って切削加工しない非加工部分と切削加工する加工部分とが被加工物にあれば非加工部分についてはバイトの刃先と被加工物とが接触しない（刃先と第１直線との間の距離を大きくする）ようにすると共に加工部分についてはバイトの刃先と被加工物とが接触する（刃先と第１直線との間の距離を小さくする）ようにしなければならない場合があり、これらの場合等では、刃物移動手段が、刃先と第１直線との間の距離が変化するよう刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させるようにしてもよい。
【００１０】
本装置においては、第２直線が、第１直線と交わるか又は第１直線と捩れの位置にある直線であってもよい。
第２直線は、バイトの刃先が第２直線の周りに回動することで、第１直線に対する切削方向の角度が変化すればいかなる直線でもよく何ら限定されるものではないが、第２直線と第１直線とが同一直線である場合や、第２直線と第１直線とが平行である場合には、第１直線に対する切削方向の角度がうまく変化しない。このため第２直線が、第１直線と交わるか又は第１直線と捩れの位置にある直線（第２直線と第１直線とが同一直線又は平行であることを除く）であってもよく、そうすれば第２直線の周りにバイトの刃先が回動することで第１直線に対する切削方向の角度をうまく変化させることができる。
【００１１】
本装置においては、第２直線が第１直線を含むいずれかの平面に対して略垂直であってもよい。
第２直線は、バイトの刃先が第２直線の周りに回動することで、第１直線に対する切削方向の角度が変化すればいかなる直線でもよく何ら限定されるものではないが、第２直線が第１直線を含むいずれかの平面に対して略垂直であれば、第２直線の周りにバイトの刃先が回動することで第１直線に対する切削方向の角度をうまく変化させることができる。
【００１２】
本装置においては、第２直線が第１直線に対して略垂直であってもよい。
第２直線は、バイトの刃先が第２直線の周りに回動することで、第１直線に対する切削方向の角度が変化すればいかなる直線でもよく何ら限定されるものではないが、第２直線が第１直線に対して略垂直であれば（第２直線と第１直線とが同一平面上に存し、両直線が略垂直に交わる）、被加工物が第１直線の周りの正逆いずれに回動する場合でも、バイトの刃先の被加工物に接触する状態がほぼ同様となる（被加工物が第１直線の周りの正逆いずれに回動する場合でも、同じように切削加工できる）と共に、第２直線の周りにバイトの刃先が回動することで第１直線に対する切削方向の角度をうまく変化させることができる。
【００１３】
本装置においては、第１直線が被加工物を貫通するものであってもよい。
こうすることで、第１直線の周りの被加工物のいずれの部分も円滑に切削加工することができる。第１直線が被加工物を貫通するとは、第１直線が被加工物の外面によって取り囲まれている部分を有していることをいう。
【００１４】
本装置においては、第２直線が被加工物を貫通するものであってもよい。
こうすることで、バイトの刃先が第２直線の周りに回動することで、バイト刃先に接する被加工物に対するバイトの刃先の移動方向と切削方向とが合致するように第１直線に対する切削方向をうまく調節できる。第２直線が被加工物を貫通するとは、第２直線が被加工物の外面によって取り囲まれている部分を有していることをいう。
【００１５】
本装置においては、刃物移動手段による刃物支持手段の移動が、第１直線を含む所定平面に沿って行われるものであってもよい。
刃物移動手段による刃物支持手段の被加工物に対する相対的移動は、バイトの刃先から第１直線に下ろした垂線の足が第１直線に沿って移動するように行われればよいが、第１直線を含む所定平面に沿って行われるようにすれば、該垂線の足が第１直線に沿ってうまく移動するようにできる。
【００１６】
本装置においては、刃物回動手段によるバイトの第２直線の周りの回動により、第１直線に対する切削方向の角度が少なくとも０〜９０度の範囲で変化し得るものであってもよい。
このように第１直線に対する切削方向の角度が少なくとも０〜９０度の範囲で変化し得ることで、被加工物をバイトの刃先にていずれの方向にも切削加工できる（切削加工の自由度が高い）。
【００１７】
本装置においては、被加工物に対するバイトの刃先の相対的な移動方向が前記所定の切削方向に略一致するよう、被加工物回動手段と刃物移動手段と刃物回動手段とを制御する制御手段をさらに備えてなるもの（以下、「制御手段具備本装置」という。）であってもよい。
上述の如く、本装置においては、被加工物に対するバイトの刃先の相対的な移動方向（刃先に接触する被加工物の部分に対して刃先が相対的に移動する方向）が、バイトの刃先の切削方向に略一致するよう、被加工物回動手段（被加工物の第１直線の周りの回動）と刃物移動手段（バイトの刃先の被加工物に対する第１直線方向への移動）と刃物回動手段（バイトの刃先の第２直線の周りの回動による切削方向変化）とを調節することによって、第１直線の周りに回動される被加工物をバイトの刃先（所定の切削方向に被加工物を切削できる）により第１直線に沿って切削加工することができる。このような被加工物回動手段と刃物移動手段と刃物回動手段との調節は様々な切削加工を行う場合には面倒であることがある。このため被加工物に対するバイトの刃先の相対的な移動方向が前記所定の切削方向に略一致するよう、被加工物回動手段と刃物移動手段と刃物回動手段とを制御する制御手段を備えるようにしてもよく、こうすれば制御手段が自動的に被加工物回動手段と刃物移動手段と刃物回動手段とをうまく調節するよう制御するので、被加工物に対するバイトの刃先の相対的な移動方向が前記所定の切削方向に略一致した状態で安定して確実に本装置による切削加工を行うことができる。
【００１８】
制御手段具備本装置の場合、刃物移動手段が、刃先と第１直線との間の距離が変化するよう刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させるものであり、制御手段が、刃先と第１直線との間の距離を所望のものに制御するものであってもよい。
こうすることで、制御手段が自動的に被加工物回動手段と刃物移動手段と刃物回動手段とを制御することで、被加工物に対するバイトの刃先の相対的な移動方向が前記所定の切削方向に略一致した状態において、制御手段によって制御される刃物移動手段が、バイトの刃先と第１直線との間の距離が所望の距離になるよう（切削加工深さを所望のものにできたり、上述した加工部分と非加工部分とを設けることもできる。）、刃物支持手段を被加工物に対して相対的に移動させるので、所望の切削加工を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る本加工装置（本装置）を示す概略図（一部省略）である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図（一部拡大）である。
【図３】図２の円Ｇ中の拡大図である。
【図４】図１のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】本装置による加工例を示す図である。
【図６】本装置に用いることができる別のバイトを示す図である。
【図７】第１直線（Ｃ軸）に対する切削方向の角度について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。しかしながら、これらによって本発明は何ら制限されるものではない。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る本加工装置（本装置）１１を示す概略図（一部省略）であり、図２は図１のＢ−Ｂ断面図（一部拡大）であり、図３は図２中の円Ｇ中の拡大図であり、そして図４は図１のＥ−Ｅ断面図である。図１乃至図４を参照して、本装置１１について説明する。
本装置１１は、大まかには、被加工物たるワーク２０１の一端側を支持する一端支持部２１と、ワーク２０１の他端に当接し他端側を支持する他端支持部３１と、一端支持部２１を回動自在に支持すると共に一端支持部２１を正逆両方に自在に回動（回転を含む）させる支持部回動部４１と、バイト３０１の基端を支持するバイト保持部５１と、バイト保持部５１を移動等させるバイト駆動部６１と、支持部回動部４１とバイト駆動部６１とを制御する制御部９１と、を備えてなる。
【００２２】
ワーク２０１は、ここでは直円柱形状をした金属製の部材であり、後述するようにバイト３０１によって切削されることで所望形状に加工される。
【００２３】
一端支持部２１は、支持本体部２５とチャック２３とを含んでなり、直円柱形状をしたワーク２０１の一底面（一端面）が支持本体部２５の当接面２５ａ（平面状）に当接すると共に、ワーク２０１の一底面（一端面）近傍の側面をチャック２３が把持することによって、ワーク２０１の一底面側（一端）を支持している。一端支持部２１は、支持部回動部４１によってＣ軸の周りに回動自在に支持されており、かかるＣ軸はワーク２０１がなす直円柱の軸と同一の直線上に存している。
【００２４】
他端支持部３１は、ワーク２０１の他底面（他端面）が当接面３５ａに当接することでワーク２０１の他端を支持する。他端支持部３１は、図示しない軸受によってＣ軸の周りに回動自在（回転自由）に支持されている。
これによりワーク２０１は、一端支持部２１と他端支持部３１との間に保持された状態において、Ｃ軸の周りに回動（回転含む）自在に支持されている。
【００２５】
支持部回動部４１は、一端支持部２１をＣ軸の周りに回動自在に支持すると共に、制御部９１による制御信号に従って一端支持部２１をＣ軸の周りに正逆両方に任意の回転速度（回転速度を連続的に加減速することも可能）によって自在に回動（回転含む）させることができる。これによってワーク２０１をＣ軸の周りに正逆いずれにも任意回転速度（回転速度を連続的に加減速可能）によって自在に回動（回転含む）させることができる。
【００２６】
バイト３０１は、先端に刃先３０３を有し、基端側がバイト保持部５１によって把持されている。バイト３０１の刃先３０３をワーク２０１に押しつけ、ワーク２０１を相対的に移動させることでワーク２０１を切削加工することができる。刃先３０３がワーク２０１を切削する方向（切削方向）は、刃先３０３が形成された方向であり、刃先３０３から見てワーク２０１が切削方向Ｑに移動する場合にワーク２０１を溝状（刃先３０３の形状）にうまく切削できる。
【００２７】
バイト保持部５１は、バイト３０１の基端を支持すると共に、バイト駆動部６１によって移動及び回動される。
具体的には、バイト駆動部６１は、制御部９１による制御信号に従って、バイト保持部５１をＸ軸及びＺ軸の両軸に沿って移動させると共に（Ｘ軸とＺ軸とは互いに垂直である）、バイト保持部５１をＡ軸の周りに自由に回動させることができる（Ｘ軸及びＺ軸に沿ったバイト保持部５１の移動につれてＡ軸も移動する）。ここにＺ軸はＣ軸とは平行であり、Ｘ軸はＡ軸と平行であり、そしてＡ軸、Ｃ軸、Ｘ軸及びＺ軸はいずれも同一平面に略存在している。
ここにＡ軸は、バイト３０１の刃先３０３の切削方向Ｑに関する中心を通過している。詳細には、図３及び図４に示すように、刃先３０３の先端縁３０３ａの切削方向Ｑに沿った長さは（Ｊ１＋Ｊ２）であるが、先端縁３０３ａ上の中心点３０３ａｃをＡ軸は通過している（図３及び図４中のＪ１＝Ｊ２）。また先端縁３０３ａはＡ軸に対して略垂直な線分に沿っている。そして、刃先３０３の先端縁３０３ａは、Ａ軸、Ｃ軸、Ｘ軸及びＺ軸が属する前記同一平面に略存在している。
【００２８】
このようにバイト３０１の刃先３０３は、Ａ軸に略垂直な先端縁３０３ａを有し、先端縁３０３ａ上の中心点３０３ａｃ（Ａ軸）を中心に自由に正逆に回動されることができると共に、刃先３０３はＸ軸及びＺ軸の両軸に沿って自由に移動することができる。
ここに、「第１直線（Ｃ軸）に対する切削方向の角度」について図７を参照して説明する。図７（ａ）は図１の部分図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＨ−Ｈ断面図（理解をしやすくするためハッチングは省略した）であり、そして図７（ｃ）は平面Ｐ１における投影線と第１直線（Ｃ軸）との状態を示す図である。図７（ａ）に示す通りＡ軸とＣ軸とは同じ平面に存し直交している。図７（ｂ）が示すＨ−Ｈ断面はＣ軸に対して垂直な平面による断面を示しており、バイト３０１の刃先３０３をＡ軸が通過している。ここに第１直線（Ｃ軸）を含む平面は、図７（ｂ）に示すように平面Ｐ１、平面Ｐ２、平面Ｐ３・・・等のように無限に存在しているが、バイト３０１の刃先３０３から下ろした垂線の長さＬを最長とする平面は、垂線の長さＬ１（Ｌ１＞Ｌ２及びＬ１＞Ｌ３）を与える平面Ｐ１である（平面Ｐ１は、バイト３０１の刃先３０３から下ろした垂線の足が第１直線（Ｃ軸）に存する平面でもある。）。図７（ｃ）の如く、かかる平面Ｐ１に、バイト３０１の刃先３０３の切削方向に向いた直線である切削直線を正投影（平行投影）し投影線Ｒを形成する。このとき平面Ｐ１において投影線Ｒと第１直線（Ｃ軸）とが交わる角度θを「第１直線に対する切削方向の角度」とする（投影線Ｒと第１直線（Ｃ軸）とが一致する場合を角度θ＝０とし、０〜９０度の範囲のものいう）。
ここに図７（ｃ）に示す平面Ｐ１において、先端縁３０３ａがＣ軸に平行な状態（即ち、図３の状態）であれば投影線Ｒｃ（第１直線（Ｃ軸）と一致）となりこのとき角度θｃ＝０であり、図３において中心点３０３ａｃ（Ａ軸）を中心に時計回りに刃先３０３が回動すれば投影線Ｒｂとなりこのとき角度θｂとなり、逆に、図３において中心点３０３ａｃ（Ａ軸）を中心に反時計回りに刃先３０３が回動すれば投影線Ｒａとなりこのとき角度θａとなる。
【００２９】
かかる本装置１１は、（イ）刃先３０３のＸ軸方向への移動（バイト駆動部６１によるバイト保持部５１のＸ軸方向への移動による）、（ロ）刃先３０３のＺ軸方向への移動（バイト駆動部６１によるバイト保持部５１のＺ軸方向への移動による）、（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａの中心点３０３ａｃ（Ａ軸）を中心とする回動（バイト駆動部６１によるバイト保持部５１のＡ軸周りの回動による）、そして（ニ）ワーク２０１のＣ軸の周り回動（支持部回動部４１による一端支持部２１のＣ軸周りの回動による）により、ワーク２０１を刃先３０３により切削加工することができる。詳述すれば、（イ）刃先３０３のＸ軸方向への移動により、刃先３０３によるワーク２０１の加工深さ（切削の深さ）や加工有無を調節でき、（ロ）刃先３０３のＺ軸方向への移動により、刃先３０３によるワーク２０１の加工（切削）位置をＺ軸方向に変位させることができ、（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａの中心点３０３ａｃ（Ａ軸）を中心とする回動により、刃先３０３によるワーク２０１の加工（切削）方向を中心点３０３ａｃ（Ａ軸）を中心に回動させることができ、そして（ニ）ワーク２０１のＣ軸の周り回動により、刃先３０３によるワーク２０１の加工（切削）位置をＣ軸周り（ワーク２０１が形成する直円柱形状の側面の周方向）に変位させることができる。これらの動作により、ワーク２０１が形成する直円柱形状の側面を刃先３０３により自由に切削加工することができる。なお、（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａのＡ軸周りの回動（加工（切削）方向の回動）は、（ロ）刃先３０３のＺ軸方向への移動と、（ニ）ワーク２０１のＣ軸周り回動と、によって決まる刃先３０３によるワーク２０１の加工方向（刃先３０３に接触するワーク２０１の部分に対する刃先３０３の相対的な移動方向）に刃先３０３の切削方向Ｑが一致するよう行われるが、これと（イ）刃先３０３のＸ軸方向への移動とを併せて、制御部９１が支持部回動部４１及びバイト駆動部６１を制御することで行われる。
【００３０】
図５は、かかる本装置１１によるワーク２０１の加工例を示す図である。図５は図２と同じ断面位置を示しており、ワーク２０１の右端２０２ａから左端２０２ｂに向けてワーク２０１を加工している状態を示している。加工工程は、右端２０２ａから左端２０２ｂに向かって、工程Ｓ０、工程Ｓ１、工程Ｓ２、工程Ｓ３、工程Ｓ４、工程Ｓ５及び工程Ｓ６（未完）がなされており、これらのうち工程Ｓ０及び工程Ｓ２については刃先３０３による切削が行われていない部分である（具体的には、刃先３０３がワーク２０１に非接触の状態で（ロ）刃先３０３のＺ軸方向への移動が行われる）。
まず、図１及び図５の如く、ワーク２０１を一端支持部２１と他端支持部３１との間に固定する（無論、チャック２３を用いる）。刃先３０３は右端２０２ａ近傍に位置すると共に、刃先３０３はワーク２０１に接触していない状態である（このとき（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａのＡ軸周りの回動位置はθ＝０）。
【００３１】
第１に、工程Ｓ０の区間を刃先３０３がワーク２０１に非接触の状態で（ロ）刃先３０３をＺ軸方向（図５中、左方向）へ移動させ、工程Ｓ０の左端（工程Ｓ１の右端）に刃先３０３を位置させる（工程Ｓ０終了）。
第２に、（ニ）ワーク２０１をＣ軸の周りに回転させつつ、（ハ）θ＝約９０度とし、刃先３０３がワーク２０１側面から所定深さになるよう（イ）刃先３０３をＸ軸方向へ移動させ（切削開始）、工程Ｓ１の左端（工程Ｓ２の右端）まで（ロ）刃先３０３をＺ軸方向へ移動させる（工程Ｓ１終了）。
第３に、刃先３０３がワーク２０１に接触しないよう（工程Ｓ０と同様の位置）（イ）刃先３０３をＸ軸方向へ移動させ、その後、工程Ｓ２の左端（工程Ｓ３の右端）まで（ロ）刃先３０３をＺ軸方向へ移動させる（工程Ｓ２終了）。
【００３２】
第４に、（ニ）ワーク２０１をＣ軸の周りに回転させ、（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａをＡ軸を中心に回動させθを調整し、刃先３０３がワーク２０１側面から所定深さになるよう（イ）刃先３０３をＸ軸方向へ移動させ（切削開始）、（ロ）刃先３０３をＺ軸方向へ移動させる。このとき上述の如く、θの調整は、（ロ）刃先３０３のＺ軸方向への移動と、（ニ）ワーク２０１のＣ軸周り回動と、によって決まるワーク２０１の切削部分（刃先３０３に接触する部分）に対する刃先３０３の相対的な移動方向に刃先３０３の切削方向Ｑが一致するよう行われる。また、工程Ｓ３においては、θを変化（θ＝４０〜８０度の範囲）させることによって、切削溝２１１のピッチを変化させている。このような加工を工程Ｓ３の左端（工程Ｓ４の右端）まで行う（工程Ｓ３終了）。
【００３３】
第５に、工程Ｓ３の左端（工程Ｓ４の右端）において、（ニ）ワーク２０１のＣ軸の周り回動を停止及び固定（禁止）し、（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａをＡ軸を中心に回動させθ＝０とし、工程Ｓ４の左端（工程Ｓ５の右端）まで（ロ）刃先３０３をＺ軸方向へ移動させる（工程Ｓ４終了）。
第６に、工程Ｓ４の左端において、（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａをＡ軸を中心に回動させθ＝９０とし、（ニ）ワーク２０１をＣ軸の周りに半回転（１８０度）回動させる（工程Ｓ５終了）。
【００３４】
第７に、工程Ｓ５の終了位置（図５中、不図示）において、（ニ）ワーク２０１をＣ軸の周りに回転させ、（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａをＡ軸を中心に回動させθを調整し、（ロ）刃先３０３をＺ軸方向へ移動させる。このとき工程Ｓ３と同様に、θの調整は、（ロ）刃先３０３のＺ軸方向への移動と、（ニ）ワーク２０１のＣ軸周り回動と、によって決まるワーク２０１の切削部分（刃先３０３に接触する部分）に対する刃先３０３の相対的な移動方向に刃先３０３の切削方向Ｑが一致するよう行われる。また、工程Ｓ６においてはθを一定（ここでは約３０度）としているが、工程Ｓ３と同様にθを変化させることによって、切削溝２１１のピッチを変化させることもできる。また、図５においては、工程Ｓ６の途中を示しているが、これに引き続き所望の加工を行えばよい。
なお、これらの工程Ｓ０〜Ｓ６においては、制御部９１が支持部回動部４１及びバイト駆動部６１を制御することにより、（ハ）刃先３０３先端縁３０３ａのＡ軸周りの回動（加工（切削）方向の回動）は、（ロ）刃先３０３のＺ軸方向への移動と、（ニ）ワーク２０１のＣ軸周り回動と、によって決まる刃先３０３によるワーク２０１の加工方向（刃先３０３に接触するワーク２０１の部分に対する刃先３０３の相対的な移動方向）に刃先３０３の切削方向Ｑが一致するよう行われ、これと共に（イ）刃先３０３のＸ軸方向への移動も併せて行われる。
【００３５】
図６は、バイト３０１とは別のバイト５０１を示すものであり（丸駒バイトと呼ばれる）、図６（ａ）は図１に示したバイト３０１と同様な方向から見たところを示しており（刃先５０３が形成された先端近傍の一部拡大図）、図６（ｂ）は図６（ａ）の矢印Ｆ方向から見たところを示す図（バイト３０１における図４と同様の図）である。
バイト５０１は、先端に刃先５０３を有し、基端側がバイト保持部５１によって把持される。刃先３０３と同様、バイト５０１の刃先５０３をワーク２０１に押しつけ、ワーク２０１を相対的に移動させることでワーク２０１を切削加工することができる。刃先５０３がワーク２０１を切削する方向（切削方向Ｑ）は、刃先５０３の先端の接線方向（刃先５０３は半円形状に形成されており、該半円形の接線方向）であり、ワーク２０１に対して刃先５０３が切削方向Ｑに移動する場合にワーク２０１を溝状（刃先５０３の形状）にうまく切削できる。
【００３６】
かかるバイト５０１も、前述のバイト３０１と同様、バイト保持部５１によってバイト５０１の基端を支持され、（イ）刃先５０３のＸ軸方向への移動（バイト駆動部６１によるバイト保持部５１のＸ軸方向への移動による）、（ロ）刃先５０３のＺ軸方向への移動（バイト駆動部６１によるバイト保持部５１のＺ軸方向への移動による）、（ハ）刃先５０３先端縁５０３ａの中心点５０３ａｃ（Ａ軸）を中心とする回動（バイト駆動部６１によるバイト保持部５１のＡ軸周りの回動による）、そして（ニ）ワーク２０１のＣ軸の周り回動（支持部回動部４１による一端支持部２１のＣ軸周りの回動による）により、ワーク２０１を刃先５０３により切削することができる。
なお、図６に示すが如く、Ａ軸は、バイト５０１の刃先５０３の切削方向Ｑに関する中心点（ここでは刃先の先端）を通過している。刃先５０３の先端縁５０３ａの切削方向Ｑに沿った長さは（Ｊ１＋Ｊ２）であるが、先端縁５０３ａ上の中心点５０３ａｃ（最先端）をＡ軸は通過している（図６中のＪ１＝Ｊ２）。また先端縁５０３ａの中心点５０３ａｃにおける接線はＡ軸に対して略垂直であり、刃先５０３の先端縁５０３ａは、Ａ軸、Ｃ軸、Ｘ軸及びＺ軸が属する前記同一平面に略存在している。
以上のように、ここではバイト３０１、５０１の２種類のバイトを示したが、本装置１１に用いるバイトがこれらに限定されるものではなく、ワーク２０１の形状、材質、切削加工内容等に応じて種々のバイトを用いることができる。
【００３７】
従来ではエンドミル等の回転（自分自身が回転（自転）する）する回転工具によってワーク２０１（側面）を切削加工することで螺旋溝を形成していた（エンドミル等の回転工具によってワーク２０１をワーク２０１の回転中心（Ｃ軸）方向に向かって掘り下げることで螺旋溝を形成していた）のに対し（この従来方法では、エンドミル等の回転工具による加工速度が遅く、作業時間及びコストが増加していた。）、本装置１１によってバイト３０１、５０１を用いてワーク２０１を切削加工する場合は、１／５〜１／６程度の短時間で効率的に作業ができ、ワーク２０１の切削加工コストを大幅に削減できる。
【００３８】
加えて、本装置１１によれば、切削に用いる切削工具（本装置１１におけるバイト３０１、５０１や、従来のワーク２０１の切削加工におけるエンドミル等の回転工具）に要する費用（工具のコスト）を大幅に削減することができる（切削加工費用を削減可能）。
即ち、かかる切削工具においては、切削工具の切削加工面に存する点（回転工具であれば回転軸に対して垂直な平面による断面において、切削加工面が円形をなす場合であれば円周上のある一点）がワークと相対的に移動した距離によって切削工具の寿命が決定される。ここに回転工具の場合であれば、通常、それ自身の回転（自転）によりワークとの相対的移動距離が大きくなるため、いきおい回転工具の寿命は短くなる。これに対し、本装置１１によるバイト３０１、５０１を用いたワーク２０１の切削加工においては、回転工具では必要なそれ自身の自転がないためワークとの相対的移動距離が大きくならないので、バイト３０１、５０１の寿命が回転工具の寿命に比し長くなる（切削に用いるバイト３０１、５０１の費用（工具のコスト）を削減できる。）。
【００３９】
以上説明の通り、本装置１１は、刃先３０３、５０３が被加工物（ワーク２０１）に接触した状態で被加工物（ワーク２０１）に対して刃先３０３、５０３が所定の切削方向Ｑに相対的に移動することで被加工物（ワーク２０１）を切削するバイト３０１、５０１によって被加工物（ワーク２０１）を切削加工する加工装置であって、第１直線（Ｃ軸）の周りに被加工物（ワーク２０１）を回動自在に支持する被加工物支持手段（ここでは一端支持部２１と他端支持部３１とを含んで構成される）と、第１直線（Ｃ軸）に対する切削方向Ｑの角度が変化するよう第２直線（Ａ軸）の周りに刃先３０３、５０３が回動可能な状態でバイト３０１、５０１を支持する刃物支持手段（ここではバイト保持部５１を含んで構成される）と、被加工物（ワーク２０１）を第１直線（Ｃ軸）の周りに回動させる被加工物回動手段（ここでは支持部回動部４１）と、刃先３０３、５０３から第１直線（Ｃ軸）に下ろした垂線の足が第１直線（Ｃ軸）に沿って移動するよう、刃物支持手段（バイト保持部５１）を被加工物（ワーク２０１）に対して相対的に移動させる刃物移動手段（ここではバイト駆動部６１）と、刃先３０３、５０３が第２直線（Ａ軸）の周りに回動するようバイト３０１、５０１を回動させる刃物回動手段（ここでは刃物支持手段（バイト保持部５１）をＡ軸周りに回動させるバイト駆動部６１）と、を備えてなる、加工装置である。
【００４０】
本装置１１においては、刃物移動手段（バイト駆動部６１）が、刃先３０３、５０３と第１直線（Ｃ軸）との間の距離が変化するよう刃物支持手段（バイト保持部５１）を被加工物（ワーク２０１）に対して相対的に移動（Ｘ軸方向に沿った移動）させるものである。
本装置１１においては、第２直線（Ａ軸）が、第１直線（Ｃ軸）と交わる直線である。
本装置１１においては、第２直線（Ａ軸）が第１直線（Ｃ軸）を含むいずれかの平面（平面Ｐ１）に対して略垂直である。
本装置１１においては、第２直線（Ａ軸）が第１直線（Ｃ軸）に対して略垂直である。
本装置１１においては、第１直線（Ｃ軸）が被加工物（ワーク２０１）を貫通するものである。
本装置１１においては、第２直線（Ａ軸）が被加工物（ワーク２０１）を貫通するものである。
【００４１】
本装置１１においては、刃物移動手段（バイト駆動部６１）による刃物支持手段（バイト保持部５１）の移動が、第１直線（Ｃ軸）を含む所定平面（ここではＡ軸、Ｃ軸、Ｘ軸及びＺ軸が同一平面に属する該平面）に沿って行われるものである。
本装置１１においては、刃物回動手段（バイト駆動部６１）によるバイト３０１、５０１の第２直線（Ａ軸）の周りの回動により、第１直線（Ｃ軸）に対する切削方向Ｑの角度が少なくとも０〜９０度の範囲で変化し得るものである。
本装置１１においては、被加工物（ワーク２０１）に対するバイト３０１、５０１の刃先３０３、５０３の相対的な移動方向が前記所定の切削方向Ｑに略一致するよう、被加工物回動手段（支持部回動部４１）と刃物移動手段（バイト駆動部６１）と刃物回動手段（バイト駆動部６１）とを制御する制御手段（制御部９１）をさらに備えてなる。
本装置１１においては、刃物移動手段（バイト駆動部６１）が、刃先３０３、５０３と第１直線（Ｃ軸）との間の距離が変化するよう刃物支持手段（バイト保持部５１）を被加工物（ワーク２０１）に対して相対的に移動させるものであり、制御手段（制御部９１）が、刃先３０３、５０３と第１直線（Ｃ軸）との間の距離を所望のものに制御するものである。
【符号の説明】
【００４２】
１１          本装置
２１          一端支持部
２３          チャック
２５          支持本体部
２５ａ        当接面
３１          他端支持部
３５ａ        当接面
４１          支持部回動部
５１          バイト保持部
６１          バイト駆動部
９１          制御部
２０１          ワーク
２０２ａ        右端
２０２ｂ        左端
３０１          バイト
３０３          刃先
３０３ａ        先端縁
３０３ａｃ      中心点
５０１          バイト
５０３          刃先
５０３ａ        先端縁
５０３ａｃ      中心点
【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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