(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具を工具回転中心軸上で自転させながら、加工対象座穴中心軸を中心に所定の公転半径で公転させてボルト穴の座穴を加工するための座穴加工装置であって、
前記切削工具を工具回転中心軸上で回転させる工具自転手段と、該切削工具を加工対象座穴中心軸を中心に所定の公転半径で公転させる工具公転手段とを設け、前記切削工具の先端面の最外周部に、切削半径が座穴半径の半分以上で該座穴半径にボルト穴半径を加えた合計の半分以下であり前記座穴の外径側とその底面を切削する外側チップを設けるとともに、該切削工具の先端面の、前記工具回転中心からほぼ前記公転半径分ずらした位置の加工対象座穴中心軸を含む半径方向位置に、前記外側チップで削り残す中間部を切削する内側チップを設け、該切削工具の公転半径を前記座穴半径から外側チップの切削半径を除いた寸法として外側チップで座面の全面を切削し内側チップで外側チップの削り残し部を切削するようにした座穴加工装置。
【請求項２】
内側チップの切削工具先端側からの突出量を、外側チップの切削工具先端側からの突出量よりも小さくしたことを特徴とする請求項１記載の座穴加工装置。
【請求項３】
工具自転手段で切削工具を自転させながら、切削工具の公転半径を変更する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の座穴加工装置。
【請求項４】
切削工具の先端面に、内側チップの切削部を含む外周側を切削する追加チップを設けたことを特徴とする請求項３記載の座穴加工装置。
【請求項５】
内側チップを、外側チップの切削半径のほぼ２０％の半径位置より切削工具外周側で、外側チップの切削内径よりも切削工具内周側の半径位置に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の座穴加工装置。
【請求項６】
切削工具を工具回転中心軸上で自転させながら、加工対象座穴中心軸を中心に所定の公転半径で公転させてボルト穴の座穴を加工するための座穴加工方法であって、
前記切削工具の切削半径が座穴半径の半分以上で該座穴半径にボルト穴半径を加えた合計の半分以下であり前記座穴の外径側と底面を切削するように切削工具先端面の最外周部に設けた外側チップで座穴の外径側とその底面を切削するとともに、該切削工具の工具回転中心からほぼ前記公転半径分ずらした位置の加工対象座穴中心軸を含む前記座穴の外側チップ削り残し部を切削するように切削工具の先端面に設けた内側チップで加工対象座穴中心軸を含む前記外側チップで削り残す中間部を切削して、公転する切削工具最外周径の座穴を前記外側チップと内側チップとを設けた切削工具の軸方向送り動作で加工する座穴加工方法。
【請求項７】
座穴下端部で公転半径を縮小させながら切削して座穴下端部の角部に縮径処理を施すことを特徴とする請求項６記載の座穴加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、機械構造物の半円弧端等における半円弧外面側に、ボルト頭やナット受座等の座穴を、この半円弧外面側からでも効率よく加工できる座穴加工装置とその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、タービンケーシング等の２個の半円筒物を、その半円弧端の平面部を接合面としてボルト・ナットにより締結して円筒物とするような機械構造物がある。このような構造物の場合、半円弧端の半円弧外面側に存するボルト頭あるいはナットを受けるための座穴を半円弧外面側に加工する必要があり、この座穴を加工する方法として、裏座ぐり法と表座ぐり法がある。
【０００３】
図８は裏座ぐり法を示す図面であり、(a) は穴加工を示す断面図、(b) は座穴加工を示す断面図である。この裏座ぐり法は、被加工物５１の一部が加工機械や加工工具等に干渉して座面側（半円弧外面側）から座の加工ができない場合や、被加工物５１の一部が加工機械に干渉することを避けるために加工工具が長くなって、工具の剛性が不足して切削加工ができなくなる場合などに採用される。
【０００４】
この裏座ぐり法の場合、まず半円弧端の接合面側からドリル５２等による穴あけ工具を用いて締結ボルトを通すボルト穴５３を明ける(a) 。次に、このボルト穴５３に座ぐりアーバ５４の振れ防止のための中空ブッシュ５５を挿入した後、接合面側から座ぐりアーバ５４を先端の座ぐりバイト５６を取り外した状態でこの中空ブッシュ５５に通す。この後、座ぐり工具先端に座ぐりバイト５６を取り付け、座ぐりアーバ５４を接合面方向に引きながら半円筒の外側円弧部に座穴５７を加工する(b) 。
【０００５】
図９は表座ぐり法を示す図面であり、(a) は穴加工を示す断面図、(b) は座穴加工を示す断面図、(c) は仕上げ加工を行う工具側面図である。この表座ぐり法は、被加工物６１の加工機械に対する干渉が少なく、切削加工に耐えうる剛性を有する加工工具を使用することができる場合などに採用される。
【０００６】
この表座ぐり法の場合、まず半円弧端の接合面側からドリル６２等による穴あけ工具を用いて締結ボルトを通すボルト穴６３を明ける(a) 。次に、被加工物６１を反転し、半円弧外面側から穴あけカッター６４を用いて座穴６６を加工する(b) 。次に、穴あけカッター６４を座面カッター６５に取り替え(c) 、先端を締結ボルトが通るボルト穴６３をガイドにして座穴６６を加工する。
【０００７】
なお、この種の加工を行う従来技術として、特公昭６０−１６１号公報記載の発明があるが、この発明はスラストが小さくなるようにしたスローアウエイ工具に関するものであり、本願発明のように、半円弧外側からでも適切な径の座穴を効率良く加工できるものではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記裏座ぐり法の場合、各穴毎に、振れ防止のための中空ブッシュ５５の挿入、座ぐりアーバ５４の挿入、座ぐりバイト５６の取り付け等を作業者が行わなければならず、また座ぐり穴径にあわせて座ぐりバイト５６の寸法調整が必要であり、作業が非常に煩雑となる。その上、座ぐりバイト５６を座面全面に当接させて切削するため、切削速度や送り等の諸元を上げることができず、加工能率が非常に悪く、生産性が低くなる。
【０００９】
一方、前記表座ぐり法の場合、裏側からボルト穴を加工した後で表側から座穴を加工するため、被加工物の反転等の作業が煩雑であるとともに、座穴下面を別工具で仕上げるための切削工具交換作業が繁雑であり、作業効率を悪化させてしまう。しかも、この表座ぐり法では、座ぐり穴径が異なる毎に寸法の異なる穴あけカッター６４および座面カッター６５が必要であるため、多くの切削工具類を用意する費用が多大となる。
【００１０】
また、この表座ぐり法の場合、座穴加工を円弧状外面側から直接行うことも考えられるが、この場合でも、先端全面にスローアウエイチップを設けた工具によって加工した後、座穴下面を仕上げるための工具に取替えて加工しなければならないため、煩雑な工具交換作業が必要となる。仮に、仕上げもできるような１枚物のスローアウエイチップを設けようとしても、大きな穴径の場合には１枚物のスローアウエイチップで構成できないため、複数の工具を用意しなければならなくなる。
【００１１】
さらに、これらの加工方向では、異なる径の座穴  を加工するには加工穴径に応じた径の工具を要するため、異なる径の座穴を加工する場合にはその径に応じた工具を用意して交換しなければならず、径の異なる座穴を効率良く加工することができない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明の座穴加工装置は、切削工具を工具回転中心軸上で自転させながら、加工対象座穴中心軸を中心に所定の公転半径で公転させてボルト穴の座穴を加工するための座穴加工装置であって、前記切削工具を工具回転中心軸上で回転させる工具自転手段と、該切削工具を加工対象座穴中心軸を中心に所定の公転半径で公転させる工具公転手段とを設け、前記切削工具の先端面の最外周部に、切削半径が座穴半径の半分以上で該座穴半径にボルト穴半径を加えた合計の半分以下であり前記座穴の外径側とその底面を切削する外側チップを設けるとともに、該切削工具の先端面の、前記工具回転中心からほぼ前記公転半径分ずらした位置の加工対象座穴中心軸を含む半径方向位置に、前記外側チップで削り残す中間部を切削する内側チップを設け、該切削工具の公転半径を前記座穴半径から外側チップの切削半径を除いた寸法として外側チップで座面の全面を切削し内側チップで外側チップの削り残し部を切削するようにしている。このように、自転する切削工具を加工対象座穴中心軸を中心に公転させ、この公転半径で回転する切削工具最外周径の座穴を加工するようにしたので、外側チップと内側チップのみでも円弧状外面側から座穴を効率良く加工することができる。
【００１３】
前記内側チップの切削工具先端側からの突出量を、外側チップの切削工具先端側からの突出量よりも小さくすれば、内側チップによって切削されて座穴の中心部に残る部分を突出部とすることができる。
【００１４】
また、工具自転手段で切削工具を自転させながら、切削工具の公転半径を変更する制御手段を設ければ、同一工具で異なる径の座穴を加工することができるとともに、座穴加工中に座穴径を変更することができる。
【００１５】
さらに、切削工具の先端面に、内側チップの切削部を含む外周側を切削する追加チップを設ければ、公転半径を広範囲で変更して径の異なる座穴を同一工具で加工できるようにできる。
【００１６】
その上、内側チップを、外側チップの切削半径のほぼ２０％の半径位置より切削工具外周側で、外側チップの切削内径よりも切削工具内周側の半径位置に配置するようにすれば、一般的なボルト径に対する座穴径の比率に応じた座穴を加工し、中央部のボルト穴として切削する部分以外を平滑に仕上げることができる切削工具を容易に構成することができる。
【００１７】
一方、本願発明の座穴加工方法は、切削工具を工具回転中心軸上で自転させながら、加工対象座穴中心軸を中心に所定の公転半径で公転させてボルト穴の座穴を加工するための座穴加工方法であって、前記切削工具の切削半径が座穴半径の半分以上で該座穴半径にボルト穴半径を加えた合計の半分以下であり前記座穴の外径側と底面を切削するように切削工具先端面の最外周部に設けた外側チップで座穴の外径側とその底面を切削するとともに、該切削工具の工具回転中心からほぼ前記公転半径分ずらした位置の加工対象座穴中心軸を含む前記座穴の外側チップ削り残し部を切削するように切削工具の先端面に設けた内側チップで加工対象座穴中心軸を含む前記外側チップで削り残す中間部を切削して、公転する切削工具最外周径の座穴を前記外側チップと内側チップとを設けた切削工具の軸方向送り動作で加工するようにしている。このような方法によれば、自転する切削工具を加工対象座穴中心軸を中心に公転させて切削工具最外周径の座穴を加工することができるので、小さなチップでも円弧状外面側から座穴を効率良く加工することができる。
【００１８】
また、座穴下端部で公転半径を縮小させながら切削して座穴下端部の角部に縮径処理を施すようにすれば、一連の座穴加工で座穴下端の角部に円弧やテーパ等の縮径処理を施すことが容易にできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示す座穴加工装置の側面図であり、図２は同座穴加工装置による加工面の平面図、図３は同座穴加工装置の工具先端を示す側面図、図４は同座穴加工装置で加工する座穴を示す断面図である。図５は図４に示す座穴の加工軌跡を示す平面図である。この例では、被加工物Ｗの円弧状外面側から座穴Ｈを加工する例を示している。
【００２０】
図１に示すように、円弧状外面を上側に向けて固定した被加工物Ｗの加工対象座穴中心軸ｆ上に加工装置Ｍの回転中心となる公転中心を位置させ、この公転中心から所定の公転半径ｅで、切削工具Ｓの回転中心となる切削工具回転中心軸ｇが位置するように設けられている。
【００２１】
前記切削工具回転中心軸ｇは、切削工具Ｓの回転中心であり、図示しない工具自転手段たる駆動モータによって、この軸ｇを中心に切削工具Ｓが回転（以下「自転」という。）させられる。前記加工対象座穴中心軸ｆは、図示しない工具公転手段たる駆動モータによって、自転する切削工具Ｓを加工対象座穴Ｈの中心である加工対象座穴中心軸ｆを中心とする公転円Ｅで回転（以下「公転」という。）させられる。この加工対象座穴中心軸ｆが切削工具Ｓを軸方向ｖに送る軸でもある。これらの駆動モータは、ＮＣ加工機等によって駆動制御されている。
【００２２】
従って、切削工具回転中心軸ｇ上で切削工具Ｓを自転させながら、加工対象座穴中心軸ｆ上で切削工具Ｓを公転させて軸方向ｖ（座穴深さ方向）に切り込むことにより、自転する切削工具Ｓで被加工物Ｗを切削しながら、公転によって切削工具径よりも大きな穴径の座穴Ｈを被加工物Ｗの円弧状外面側Ｗａに設けることができる。Ｊはボルト穴である。
【００２３】
この座穴Ｈの深さ方向に切り込む方法としては、ある定めた公転円周位置で所定の切り込み量を与えた後、公転を行うステップ切り込み法と、１公転当たりの切り込み量を全ての公転位置で常に一定の微少切り込み量として連続的に与えるスパイラル切り込み法とがあるが、被加工物等に応じて適宜採用される。
【００２４】
このボルト穴Ｊと座穴Ｈとの間には、ボルト穴半径Ｒ0 に対して座穴半径Ｒ1 の座穴Ｈを設ける場合、加工対象座穴中心軸ｆから公転半径ｅの位置に、外側チップ切削半径ｒ1 の切削工具Ｓの切削工具回転中心軸ｇが設けられ、この切削工具Ｓの内側チップ切削半径ｒ2 で加工対象座穴中心軸ｆを含んで切削できるように構成されている。
【００２５】
図２，３に示すように、前記切削工具Ｓの先端に設けられた先端側が広がる台形状の工具本体Ｓａにはスローアウエイチップ方式のチップ（以下「チップ」という。）が設けられており、工具本体Ｓａの先端面（図の下端面）の最外周部に、工具外周側と先端側を切削する外側チップ１が設けられ、切削工具Ｓの先端面の加工対象座穴中心軸ｆ上に、この中心軸ｆを含むように半径方向の工具先端側を切削する内側チップ２が設けられている。
【００２６】
前記外側チップ１は、切削工具Ｓの軸方向最先端で、かつ半径方向最外周に設けられており、切削工具外周側が外周切刃１ａ、切削工具軸方向先端側が被加工物Ｗの深さ方向に座穴Ｈ（図１）を切削する底切刃１ｂの切削機能を有している。前記内側チップ２は、外側チップ１と同様に切削工具Ｓの軸方向最先端で、かつ加工対象座穴中心軸ｆを含む半径方向に設けられており、切削工具軸方向先端側が被加工物Ｗの深さ方向に座穴Ｈ（図１）を切削する底切刃２ａの切削機能を有している。
【００２７】
このように配設された外側チップ１と内側チップ２とによれば、図５に示すように、自転しながら公転するので、外側チップ１で座穴Ｈの外径側と底面が切削され、内側チップ２によって外側チップ１で削り残す中間部が切削される。なお、図５に示す加工軌跡は模式的に記載しているが、公転は各チップ１，２，で平坦面に切削できる程度の速度で行われるため、更に細かい軌跡となる。さらに、この実施形態では２個のチップを設けた例を示しているが、これら外側チップ１と内側チップ２との間に追加チップ３を設けてもよく、チップの数はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
また、図２に示すように、この底切刃をなす辺が切削工具Ｓの回転軸中心に対して、同一半径側に配置されている。すなわち、チップ１，２は、切削工具回転中心軸ｇを跨いで両半径側には設けられていない。これにより、自転する切削工具Ｓの同一半径方向で切削作用を発揮するようにしている。
【００２９】
これらのチップ１，２を設ける位置関係の詳細は、図３に示すように、外側チップ１が、その外端が切削工具回転中心軸ｇから半径ｒ1 となる位置に設けられ、内側チップ２が、その中心が切削工具回転中心軸ｇから半径ｒ2 となる位置に設けられている。そして、この内側チップ２の半径方向中間部が、加工対象座穴中心軸ｆである公転中心に位置するように設けられており、この加工対象座穴中心軸ｆを含む、外側半径ｒ2ｏ と、内側半径ｒ2ｉ との間を切削できるように設けられている。この切削半径ｒ2 は、公転半径ｅと同じである。しかも、外側チップ１の工具本体Ｓａからの突出量ｔよりも、内側チップ２の突出量ｕが小さくなるように設けられており、これらチップ１，２には突出量差ｐが設けられている。
【００３０】
以下、上述した構成の、加工対象座穴径に対する、切削工具の切削径および公転半径の間の条件等を説明する。この例では、図４に示すように、ボルト穴の加工が未だなされていない状態において、半円弧外面側から座穴加工を行う場合の切削工具の動きおよび加工原理を説明する。なお、チップの数は２個とし、最外周部に設けられた外側チップ１と、加工対象座穴中心軸ｆ上に位置するように設けられた内側チップ２とで構成した例を示す。
【００３１】
図１に示すように、外側チップ１によって座穴Ｈの座面Ｈａを仕上げるためには、ボルト穴半径Ｒ0 、座穴半径Ｒ1 、外側チップ１の切削半径ｒ1 との間には、
（２＊ｒ1 −Ｒ1 ）≦Ｒ0   −−−（１）
の関係が必要である。この関係がないと座面Ｈａ全面を外側チップ１のみで加工することができない。
また、公転運動をする切削工具Ｓにより座穴加工作業の送り動作を与えることから、
Ｒ1 ≦２＊ｒ1   −−−（２）
の関係が必要である。
以上から、外側チップ１の切削半径ｒ1 は、
Ｒ1 ／２≦ｒ1 ≦（Ｒ0 ＋Ｒ1 ）／２  −−−（３）
でなければならない。
【００３２】
一方、公転半径ｅは座穴半径Ｒ1 、外側チップ１の切削半径ｒ1 とから、
ｅ＝Ｒ1 −ｒ1   −−−（４）
として設定される。
【００３３】
しかし、この外側チップ１だけにて穴加工を行った場合、上述したように、加工対象座穴中心部に半径（２＊ｒ1 −Ｒ1 ）の円柱状の削り残し部が生じ、切り込みが進むに従い、この削り残し部が工具本体Ｓａの底に当たって、座穴加工ができなくなる。
【００３４】
そこで、この外側チップ１による加工対象座穴中心部の削り残し部を切削除去するために内側チップ２を設ける。この内側チップ２は、外側チップ１と同様に切削工具Ｓの先端面から突出するように設けられている。この内側チップ２の底切刃２ａをなす辺も、切削工具回転軸ｇに対して、同一半径上に設けられている（図２）。
【００３５】
ところで、この内側チップ２で外側チップ１による加工対象座穴中心部に残った半径（２＊ｒ1 −Ｒ1 ）の円柱状の削り残し部を切削除去するためには、内側チップ２の切削工具半径方向外側の頂点の切削半径ｒ2 を、
ｒ2 ＝ｅ  −−−（５）
とすればよい。
しかし、内側チップ２を丁度、ｒ2 ＝ｅとなるように切削工具Ｓに取り付けることは難しい。そこで、図３に示すように、内側チップ２の略半径方向中心部を加工対象座穴中心軸ｆ（公転軸）の位置とした切削半径ｒ2 となるように配置することにより、切削工具外周側の頂点の切削半径ｒ2ｏ 、切削工具内周側の頂点の切削半径ｒ2ｉ 、および公転半径ｅとの間を、
ｒ2ｉ ＜ｅ＜ｒ2ｏ   −−−（６）
の関係として、内側チップ２の底切刃２ａにて加工対象座穴中心軸ｆ（座穴中心）を切削除去できるようにしている。
【００３６】
しかも、内側チップ２が外側チップ１で加工した座面ａを削り込むことがないように、内側チップ２の工具先端側からの突出量ｕを、外側チップ１の工具先端側からの突出量ｔよりも小さくなるようにしている。つまり、切削工具Ｓの本体から突出するように設けられている内側チップ２の最先端位置を、外側チップ１の最先端位置より突出量差ｐ分、工具本体Ｓａ側（根元側）に位置させている。
【００３７】
図５に示すように、このように形成された座穴加工装置Ｍによって加工された座穴Ｈの加工軌跡は、座穴Ｈの外周部に、自転する外側チップ１を公転させて切削することによって仕上げられた綾目状の切削模様１ｄを有する平坦面ａが形成される。また、座穴Ｈの内周部には、自転する内側チップ２を公転させて切削することによって仕上げられた綾目状の切削模様２ｂを有する平坦面ｂが形成される。
【００３８】
また、図４に示すように、平坦面ｂは、前記内側チップ２と外側チップ１との突出量差ｐの分だけ外側チップ１により形成された平坦面ａから突出している。この平坦面ｂと周囲の平坦面ａとの間には、外側チップ１の底切刃１ｂの傾斜形状によって傾斜部ｄが形成され、また、この内側部に形成された平坦面ｂの中心部には、内側チップ２の底切刃２ａの傾斜形状による円錐形状の突起部ｃが形成されている。
【００３９】
このように座穴Ｈを加工した後、ドリル等の穴あけ工具を使用してボルト穴の穴あけ加工が行われる。このボルト穴Ｊの加工によって、前記平坦部ｂと突起部ｃが切削され、平坦面ａからなる座面Ｈａのみが残ることとなる。この実施形態の場合、先にボルト穴Ｊを加工した場合に切削無駄となる座穴部分のボルト穴加工分がなくなるので、加工時間の短縮や工具寿命の延長等を図ることが可能となる。この穴あけ加工としては、座穴Ｈの加工と同様に半円弧外側から行っても、あるいは被加工物Ｗを反転して接合面側から行ってもよい。この穴あけ加工は、加工手順や加工機械に応じて決定すればよい。
【００４０】
次に、ボルト穴径に対する座穴径と、外側チップ１と内側チップ２の半径方向位置関係について説明する。
座穴半径Ｒ1 をボルト穴半径Ｒ0 に対する比率ｋとの関係にて示すと、
Ｒ1 ＝ｋ＊Ｒ0   −−−（７）
となる。そのため、
式（７）と式（３）から、外側チップ１の切削半径ｒ1 は、
ｋ＊Ｒ0 ／２≦ｒ1 ≦（ｋ＋１）＊Ｒ0 ／２  −−−（８）
である必要がある。
次に、式（４）、（７）、（８）の関係から、公転半径ｅと切削半径ｒ1 との関係は以下の通りとなる。
（ｒ1 ＋ｅ）／２≦ｒ1 ≦（ｋ＋１）＊（ｒ1 ＋ｅ）／２  −−−（９）
すなわち、公転半径ｅは、
｛（ｋ−１）／（ｋ＋１）｝＊ｒ1 ≦ｅ≦ｒ1   −−−（１０）
となる。
このことから式（５）の関係で、内側チップ２の切削半径ｒ2 は、
｛（ｋ−１）／（ｋ＋１）｝＊ｒ1 ≦ｒ2 ≦ｒ1   −−−（１１）
となり、
（ｋ−１）／（ｋ＋１）≦ｒ2 ／ｒ1 ≦１  −−−（１２）
でなければならない。
【００４１】
この式（１１）の関係から、ｋ値が小さいほど、内側チップ２の切削半径ｒ2 を小さくしなければならない。すなわち、内側チップ２を切削工具回転軸の近くに配置しなければならない。
また、式（１２）の範囲のある位置に一個のチップのみ、すなわち内側チップ２を切削半径ｒ2 に配置した場合、式（４）、（５）、（７）より、加工されるべきボルト穴半径Ｒ0 は、
Ｒ0 ＝（ｒ1 ＋ｒ2 ）／ｋ  −−−（１３）
として、一義的に決まる。
そこで、複数個のチップ、すなわち内側チップ２以外に追加チップを、式（１１）の範囲の全域に配置した場合、加工されるべきボルト穴半径Ｒ0 は、
２＊ｒ1 ／（ｋ−１）≦Ｒ0 ≦２＊ｒ1 ／ｋ  −−−（１４）
と広がり、工具の汎用性を増すことができる。
【００４２】
ところで、式（７）におけるボルト穴半径と座穴半径との比率であるｋの値は、ボルトサイズに関わりなく、ほぼ一定の値がとられている。
すなわち、
ｋ＝１．５  −−−（１５）
が一般的であることから、
内側チップ２以降の追加チップの切削半径ｒn は、式（１２）から、
０．２≦ｒn ／ｒ1 ≦１  −−−（１６）
の範囲に配置すればよいこととなる。
【００４３】
このことは、内側チップ２を、外側チップ１の切削半径の２０％の半径位置より工具外周側の切削半径ｒ2 位置に配置することにより、外側チップ１によって座穴Ｈの座面Ｈａとなる部分が切削され、内側チップ２ではボルト穴Ｊとして切削する径よりも小径の部分が切削されることとなる。従って、内側チップ２を外側チップ１の切削半径のほぼ２０％の半径位置に設ければ、一般的なボルト穴と座穴Ｈとの関係を有する加工に対応でき、ボルト穴Ｊの加工後に残る平滑な座面Ｈａを安定して切削することができる。
【００４４】
その上、前記したように、この内側チップ２よりも切削工具外周側で、外側チップ１の切削内径よりも切削工具内周側の半径位置に追加チップ３（図２）を設ければ、公転半径ｅを変更することによって、同一の切削工具Ｓによって広範囲の座穴径を加工することができるように構成することが可能となる。この場合、連続して異なる径の座穴Ｈを効率良く切削できるので、大幅な効率向上を図ることができる。
【００４５】
しかも、内側チップ２が１個であっても、この内側チップ２が加工対象座穴中心軸ｆを含んで切削できる範囲内で公転半径ｅを変更すれば、同一の切削工具Ｓを用いて異なる径の座穴Ｈを連続的に加工することができるので、連続して異なる径の座穴Ｈを加工する必要がある場合には、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００４６】
このような座穴加工装置Ｍによれば、切削工具回転中心軸ｇを中心に切削工具Ｓを回転させた状態で、加工対象座穴中心軸ｆを中心に公転させ、これらを軸方向に送って座穴Ｈを深さ方向に切り込むことにより、切削工具Ｓの先端に設けたチップ１，２によって切削工具径よりも大きな穴径の座穴Ｈを被加工物Ｗの円弧状外面側Ｗａに加工することができる。
【００４７】
図６は本願発明の座穴加工装置による座穴下端の角部における加工例を示す図面であり、(a) は断面図、(b) はｘ部拡大断面図、図７は図６に示す加工時の穴径と工具径の関係を示す模式図で、(a) は側面図、(b) は公転円の変化図である。この加工例は、上述した実施形態における加工装置Ｍによる座穴Ｈの下端部Ｈｂでの制御方法に関するものである。なお、上述した構成と同一の構成には、同一符号を付している。
【００４８】
図６(a) に示すように、円弧状外面Ｗａに座穴Ｈを形成する場合、その下端部Ｈｂの座面Ｈａの角部に円弧ｙ（アール）を形成している。この円弧ｙは、図６(b) に示すように、切削工具Ｓ（図４）に設けられた外側チップ１を徐徐に縮径させることにより、この外側チップ１の角部アール１ｃで形成されている。
【００４９】
このような座穴Ｈは、図７(a),(b) に示すように、切削工具Ｓを回転させながら公転させて座穴Ｈを深さ方向に切削し、座穴Ｈの下端部Ｈｂで、切削工具Ｓの公転円Ｅ（公転半径ｅ）を縮小しながら公転させることにより、座穴Ｈの底部周囲に円弧ｙを形成するものである。この円弧ｙの内径Ｄ1 と平坦部ａの内径Ｄ2 との間には、
Ｄ1 ＝２Ｒ1 −２ｙ
Ｄ2 ＝Ｄ1 −｛Ｄ1 −（２ｒ1 −２＊１ｃ）｝＊２
の関係がある。なお、この制御は、図示しない制御装置によって行われる。
【００５０】
図６，７に示す例では座穴Ｈの底部角を円弧状に形成する例を示したが、制御装置で公転半径ｅの変更量と切り込み量を制御することにより、テーパ状に形成したり他の形態に形成することも容易に可能であり、公転半径ｅと切り込みの送りを制御することによって様々な形態が可能である。
【００５１】
なお、上述した実施の形態では、内側チップ２と外側チップ１をそれぞれ１個設けた２個のチップ１，２からなる加工装置Ｍを例に説明したが、これらの間に追加チップ３を複数設けて２個以上としてもよく、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
また、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００５４】
自転する切削工具を加工対象座穴中心軸を中心に公転させたので、この公転半径で回転する切削工具最外周径の座穴を円弧状外面側から単一の工具で効率良く加工することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示す座穴加工装置の側面図である。
【図２】図１に示す座穴加工装置による加工面の平面図である。
【図３】図１に示す座穴加工装置の工具先端を示す側面図である。
【図４】図１に示す座穴加工装置で加工する座穴を示す断面図である。
【図５】図４に示す座穴の加工軌跡を示す平面図である。
【図６】本願発明の座穴加工装置による座穴下端の角部における加工例を示す図面であり、(a) は断面図、(b) はｘ部拡大断面図である。
【図７】図６に示す加工時の穴径と工具径の関係を示す模式図であり、(a) は側面図、(b) は公転円の変化図である。
【図８】従来から実施されている裏座ぐり法を示す図面であり、(a) は穴加工を示す断面図、(b) は座穴加工を示す断面図である。
【図９】従来から実施されている表座ぐり法を示す図面であり、(a) は穴加工を示す断面図、(b) は座穴加工を示す断面図、(c) は仕上げ加工を行う工具側面図である。
【符号の説明】
１…外側チップ
２…内側チップ
３…追加チップ
Ｗ…被加工物
Ｗａ…半円弧外面側
Ｈ…座穴
Ｒ1 …座穴半径
Ｊ…ボルト穴
ｅ…公転半径
Ｅ…公転円
ｆ…加工対象座穴中心軸
ｇ…切削工具回転中心軸
ｐ…突出量差
ｔ…突出量
ｕ…突出量
ｒ1 …切削半径
ｒ2 …切削半径
ｒ2ｏ …外側半径
ｒ2ｉ …内側半径
ｙ…円弧
Ｓ…切削工具
Ｓａ…工具本体
Ｍ…座穴加工装置
【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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