(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの内表面に位置する被加工面を加工する工作機械であって、
前記ワークを固定状態に保持するワーク保持機構と、
支持部材及び該支持部材の軸線と垂直の平面上に位置する支持軸回りに回動可能に支持され、少なくとも一端に切れ刃を有する刃具を備えた工具と、
前記支持部材を、前記軸線回りに回転させ、及び軸線方向に移動させる軸送り機構と、
前記刃具を、前記支持軸回りに回動させる回動駆動機構と、
前記切れ刃による加工点が所望の加工ラインに沿って移動するように、前記回動駆動機構による刃具の回動角度と前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び軸線方向位置を制御する加工制御機構とを備え、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分を有し、
前記加工制御機構は、前記平面部分の加工時には前記刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させる
ことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
ワークの内表面に位置する被加工面を加工する工作機械であって、
支持部材及び該支持部材の軸線と垂直の平面上に位置する支持軸回りに回動可能に支持され、少なくとも一端に切れ刃を有する刃具を備えた工具と、
前記支持部材を、前記軸線回りに回転させ、及び軸線方向に移動させる軸送り機構と、
前記刃具を、前記支持軸回りに回動させる回動駆動機構と、
前記ワークを前記軸線回りに回転させるワーク駆動機構と、
前記切れ刃による加工点が所望位置となるよう前記回動駆動機構による刃具の回動角度と、前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び軸線方向位置を制御するとともに、前記ワーク駆動機構によりワークを回転させる加工制御機構とを備え、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分を有し、
前記加工制御機構は、前記平面部分の加工時には前記刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させる
ことを特徴とする工作機械。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の工作機械において、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分の外縁部に続いて形成され、前記刃具の支持軸を中心とする球面部分を有し、
前記加工制御機構は、前記球面部分の加工時には、前記刃具の、回動角度のみを変化させ、軸線方向位置は一定とする
ことを特徴とする工作機械。
【請求項４】
ワークを保持するワーク保持機構と、支持部材及び該支持部材の軸線と垂直の平面上に位置する支持軸回りに回動可能に支持され、少なくとも一端に切れ刃を有する刃具を備えた工具と、前記支持部材を、前記軸線回りに回転させ、及び軸線方向に移動させる軸送り機構と、前記刃具を、前記支持軸回りに回動させる回動駆動機構と、前記切れ刃による加工点が所望の加工ラインに沿って移動するように、前記回動駆動機構による刃具の回動角度と、前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び軸線方向位置を制御する加工制御機構とを備えた工作機械によりワークの内表面に位置する被加工面を加工するワークの内表面加工方法であって、
前記ワークをワーク保持機構に固定状態に保持させる第１工程と、
前記工具を前記軸送り機構及び回動駆動機構に支持させる第２工程と、
前記工具をワーク内に挿入し、加工開始位置に位置決めする第３工程と、
前記刃具の切れ刃の加工点が所望の加工ラインに沿って移動するように、前記回動駆動機構による刃具の回動角度と、前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び前記軸線方向位置を制御する第４工程とを備え、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分を有し、
前記第４工程では、前記加工制御機構は、前記平面部分の加工時には前記刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させる
ことを特徴とするワークの内表面加工方法。
【請求項５】
支持部材及び該支持部材の軸線と垂直の平面上に位置する支持軸回りに回動可能に支持され、少なくとも一端に切れ刃を有する刃具を備えた工具と、前記支持部材を、前記軸線回りに回転させ、及び軸線方向に移動させる軸送り機構と、前記刃具を、前記支持軸回りに回動させる回動駆動機構と、ワークを前記軸線回りに回転させるワーク駆動機構と、前記切れ刃による加工点が所望位置となるように前記回動駆動機構による刃具の回動角度と、前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び軸線方向位置を制御するとともに、前記ワーク駆動機構によりワークを回転させる加工制御機構とを備えた工作機械によりワークの内表面に位置する被加工面を加工するワークの内表面加工方法であって、
前記ワークをワーク駆動機構に前記軸線回りに回転可能に保持させる第１工程と、
前記工具を前記軸送り機構及び回動駆動機構に支持させる第２工程と、
前記工具をワーク内に挿入し、加工開始位置に位置決めする第３工程と、
前記刃具の切れ刃の加工点が所望位置になるように前記回動駆動機構による刃具の回動角度と前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び前記軸線方向位置を制御するとともに前記ワークを回転させる第４工程とを備え、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分を有し、
前記第４工程では、前記加工制御機構は、前記平面部分の加工時には前記刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させる
ことを特徴とするワークの内表面加工方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のワークの内表面加工方法において、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分の外縁部に続いて形成され、前記刃具の支持軸を中心とする球面部分を有し、
前記第４工程では、前記加工制御機構は、前記球面部分の加工時には前記刃具の、回動角度のみを変化させ、軸線方向位置は一定とする
ことを特徴とするワークの内表面加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの内表面に位置する内側被加工面を、あるいはさらに外表面に位置する外側被加工面を加工する工作機械及び該工作機械を用いたワークの内表面加工方法に関し、詳細には、内表面（被加工面）が球面や平面をなしている場合の加工方法の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のデフケースの内表面のように球面状をなす被加工面を機械加工する工作機械として、従来、例えば特許文献１に記載されたものがある。この工作機械は、支持部材と、該支持部材に、これの軸線と直交する支持軸回りに回転可能に支持された棒状の刃具とを有する工具を使用するものである。前記刃具は、一端，他端に切れ刃を有し、前記支持部材から出没可能に回動するよう軸支されている。加工に当たっては、刃具を没入位置に保持した状態で工具をワーク内に挿入し、刃具を前記支持軸回りに回動させることにより切れ刃がワークの内表面を円弧状に切削する。続いて支持部材をこれの軸線回りに僅かに回動させるとともに、再び刃具を支持軸回りに回動させる。この動作を繰り返すことにより、ワークの内表面が球面状に加工される。
【特許文献１】ＵＳ６３１８２２０Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来公報に記載された加工方法では、ワークの内表面を球面状に加工することができるものの、支持部材の軸線と直交する平坦面からなる座面の加工をすることはできない。座面の加工は、別の工具を用いて行われる。
【０００４】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、ワークの内表面を球面状に加工できるとともに、平坦面からなる座面についても、さらには球面と平坦面との組み合わせたものについても加工できる工作機械及び該工作機械を用いたワークの内表面加工方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、ワークの内表面に位置する被加工面を加工する工作機械であって、前記ワークを固定状態に保持するワーク保持機構と、支持部材及び該支持部材の軸線と垂直の平面上に位置する支持軸回りに回動可能に支持され、少なくとも一端に切れ刃を有する刃具を備えた工具と、前記支持部材を、前記軸線回りに回転させ、及び軸線方向に移動させる軸送り機構と、前記刃具を、前記支持軸回りに回動させる回動駆動機構と、前記切れ刃による加工点が所望の加工ラインに沿って移動するように、前記回動駆動機構による刃具の回動角度と前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び軸線方向位置を制御する加工制御機構とを備え、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分を有し、前記加工制御機構は、前記平面部分の加工時には前記刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させることを特徴としている。
【０００６】
請求項２の発明は、ワークの内表面に位置する被加工面を加工する工作機械であって、支持部材及び該支持部材の軸線と垂直の平面上に位置する支持軸回りに回動可能に支持され、少なくとも一端に切れ刃を有する刃具を備えた工具と、
前記支持部材を、前記軸線回りに回転させ、及び軸線方向に移動させる軸送り機構と、前記刃具を、前記支持軸回りに回動させる回動駆動機構と、前記ワークを前記軸線回りに回転させるワーク駆動機構と、前記切れ刃による加工点が所望位置となるよう前記回動駆動機構による刃具の回動角度と、前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び軸線方向位置を制御するとともに、前記ワーク駆動機構によりワークを回転させる加工制御機構とを備え、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分を有し、前記加工制御機構は、前記平面部分の加工時には前記刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の工作機械において、前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分の外縁部に続いて形成され、前記刃具の支持軸を中心とする球面部分を有し、前記加工制御機構は、球面部分の加工時には、前記刃具の、回動角度のみを変化させ、軸線方向位置は一定とすることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、ワークを保持するワーク保持機構と、支持部材及び該支持部材の軸線と垂直の平面上に位置する支持軸回りに回動可能に支持され、少なくとも一端に切れ刃を有する刃具を備えた工具と、前記支持部材を、前記軸線回りに回転させ、及び軸線方向に移動させる軸送り機構と、前記刃具を、前記支持軸回りに回動させる回動駆動機構と、前記切れ刃による加工点が所望の加工ラインに沿って移動するように、前記回動駆動機構による刃具の回動角度と、前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び軸線方向位置を制御する加工制御機構とを備えた工作機械によりワークの内表面に位置する被加工面を加工するワークの内表面加工方法であって、
前記ワークをワーク保持機構に固定状態に保持させる第１工程と、前記工具を前記軸送り機構及び回動駆動機構に支持させる第２工程と、前記工具をワーク内に挿入し、加工開始位置に位置決めする第３工程と、前記刃具の切れ刃の加工点が所望の加工ラインに沿って移動するように、前記回動駆動機構による刃具の回動角度と、前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び前記軸線方向位置を制御する第４工程とを備え、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分を有し、前記第４工程では、前記加工制御機構は、前記平面部分の加工時には前記刃具の回動角度を変化せるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、支持部材及び該支持部材の軸線と垂直の平面上に位置する支持軸回りに回動可能に支持され、少なくとも一端に切れ刃を有する刃具を備えた工具と、前記支持部材を、前記軸線回りに回転させ、及び軸線方向に移動させる軸送り機構と、前記刃具を、前記支持軸回りに回動させる回動駆動機構と、ワークを前記軸線回りに回転させるワーク駆動機構と、前記切れ刃による加工点が所望位置となるように前記回動駆動機構による刃具の回動角度と、前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び軸線方向位置を制御するとともに、前記ワーク駆動機構によりワークを回転させる加工制御機構とを備えた工作機械によりワークの内表面に位置する被加工面を加工するワークの内表面加工方法であって、
前記ワークをワーク駆動機構に前記軸線回りに回転可能に保持させる第１工程と、前記工具を前記軸送り機構及び回動駆動機構に支持させる第２工程と、前記工具をワーク内に挿入し、加工開始位置に位置決めする第３工程と、前記刃具の切れ刃の加工点が所望位置になるように前記回動駆動機構による刃具の回動角度と前記軸送り機構による支持部材の回転速度及び前記軸線方向位置を制御するとともに前記ワークを回転させる第４工程とを備え、
前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分を有し、前記第４工程では、前記加工制御機構は、前記平面部分の加工時には前記刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させることを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載のワークの内表面加工方法において、前記被加工面は、前記支持部材の軸線と垂直の平面部分の外縁部に続いて形成され、前記刃具の支持軸を中心とする球面部分を有し、前記第４工程では、前記加工制御機構は、前記球面部分の加工時には、前記刃具の、回動角度のみを変化させ、軸線方向位置は一定とすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１，４の発明によれば、刃具を支持する支持部材を、前記軸線回りに回転させるとともに、軸線方向に移動させる軸送り機構と、刃具を支持軸回りに回動させる回動駆動機構とを設け、刃具の回動角度を変化させるに伴って、支持部材ひいては刃具の軸方向位置を変化させるようにしたので、加工点を所望の加工ラインに沿って移動させることができ、被加工面が球面状をなす場合だけでなく、平坦面をなす場合でも容易確実に、かつ精度良く加工できる。また、刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させるようにしたので、被加工面が支持部材の軸線と垂直の平面をなしている、座面等であっても確実に加工できる。
【００１８】
請求項２，５の発明では、刃具の加工点が所望位置になるように刃具の回動角度，支持部材ひいては刃具の軸方向位置を変化させるとともに、ワークを支持部材の軸線回りに回転させるようにしたので、請求項１，４と同様に、被加工面が球面状をなす場合だけでなく、平坦面をなす場合でも容易確実に、かつ精度良く加工できる。また、刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させるようにしたので、被加工面が支持部材の軸線と垂直の平面をなしている、座面等であっても確実に加工できる。
【００２１】
請求項３，６の発明では、前記刃具の回動角度を変化させるに伴って前記支持部材の軸線方向位置を変化させ、あるいは前記刃具の回動角度のみを変化させるようにしたので、前記被加工面が、平面部分と、該平面部分の外縁部に続いて形成された球面部分とを有する場合にも、確実に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１〜図７は本発明の一実施形態に係る工作機械及びワークの内表面加工方法を説明するための図である。なお、本実施形態において、前，後、左，右とは、機械正面から見た状態（図１に示す状態）における前，後、左，右を意味する。
【００２６】
これらの図において、符号１は、複合旋盤を示している。この複合旋盤１は、ベッド２と、該ベッド２上の左端部に配設された第１主軸台３と、該第１主軸台３の右側にこれと同軸をなしかつＺ軸（左右）方向に移動可能に配設された第２主軸台４と、前記第１，第２主軸台３，４の間にＸ軸（上下）及びＺ軸方向に移動可能に配設された刃物台５と、前記ベッド２上にＸ軸，Ｙ軸（前後）及びＺ軸方向に移動可能に配設された第３主軸６とを備えている。前記ベッド２の左端部奥側には、前記第３主軸６に装着された前工程工具と、次工程工具とを自動的に交換する工具交換装置７が配設されている。
【００２７】
前記ベッド２の、前部に前記第１主軸台３，刃物台５及び第２主軸台４が配置され、後部に前記第３主軸６を移動可能に支持する支持機構１０が搭載されている。この支持機構１０は、前記ベッド２の後部から垂直上方に延びるよう固定された矩形枠状のコラム１１と、該コラム１１の前面にＺ軸方向に移動可能に支持された矩形枠状のサドル１２と、該サドル１２の前面にＸ軸方向に移動可能に支持されたクロススライド１３と、該クロススライド１３にＹ軸方向に移動可能に支持され、前記第３主軸６を支持するラム１４とを備えている。
【００２８】
前記サドル１２は、前記コラム１１の前面にＺ軸と平行に配置された上下一対のＺ軸ガイドレール１５，１５によりＺ軸方向に移動可能に支持されており、Ｚ軸ボールねじ１６，１６をサーボモータ１６ａ，１６ａで回転駆動することによりＺ軸方向に往復駆動される。
【００２９】
前記クロススライド１３は、これの左，右辺部に形成されたナット部に螺挿されたＸ軸ボールねじ１８，１８をサーボモータ１８ａ，１８ａで回転駆動することによりＸ軸方向に往復駆動される。
【００３０】
前記ラム１４は、クロススライド１３に形成されたラム案内穴１３ａ内に挿入され、該ラム案内穴１３ａの内周面に所定角度間隔をあけて配置された案内プレート（不図示）によりＹ軸方向に移動可能に支持されている。そしてこのラム１４は前記クロススライド１３の幅方向中央下部に配置された１つのＹ軸ボールねじをサーボモータで回転駆動することによりＹ軸方向に往復駆動される。
【００３１】
前記第３主軸６は前記ラム１４内に回転可能に挿入されている。この第３主軸６の先端には、工具主軸６ａが軸線をＹ軸と直交するように向けて、かつ第３主軸６の軸線回りに回転割り出し可能に配置されている。
【００３２】
また前記刃物台５は、外周縁に多数の工具Ｔが装着されたタレット３１を有する。このタレット３１は、支持部材３０によりＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に支持されている。また該タレット３１、所望の工具Ｔの刃先点ｃが第１主軸台３の軸線ａの垂直下方に位置するように割り出し可能となっている。なお、２５，３２はＺ軸方向送りねじである。
【００３３】
そして前記工具主軸６ａと第１主軸台３との間に、本実施形態のワーク加工方法を実施する工具（内側工具）２０が装着される。該工具２０の装着に当たっては、工具主軸６ａは、これの軸線が水平をなし、かつ第１主軸台３の軸線と同軸をなすように位置制御され、この状態で工具２０が装着される。本実施形態に係る複合旋盤１は、前記工具２０を用いて、例えば自動車の差動装置の外殻を構成するデフケース２１の内表面の、例えば球面状をなす部分及び平坦面をなす座面等の被加工面を加工可能としている。
【００３４】
前記工具２０は、支持部材２２と、平面視で該支持部材２２の軸線ａと垂直の平面ｂ′上に位置する支持軸線ｂ回りに回動可能に支持された刃具２３とを備えている。なお、前記支持軸線ｂは、前記軸線ａから離れている場合と、該軸線ａと交差している場合の何れであっても良い。前記支持部材２２は、丸棒状をなし、その右端部には、工具交換装置等に把持されるホルダ部２２ａが形成されており、該ホルダ部２２ａに連なるように形成されたテーパ状の嵌合部２２ｂが前記工具主軸６ａの嵌合孔６ｂに嵌合固定される。
【００３５】
そして前記支持部材２２の軸方向略中央部には、前記刃具２３を収容状態に支持する収容支持部２２ｃがスリット状をなすように形成されている。前記刃具２３は、前記収容支持部２２ｃ内に配置され、前記支持軸線ｂと同軸配置された支持軸１９により回動可能に支持されている。前記刃具２３の先端には、チップ（切れ刃）２３ａがボルト締め固定されており、該チップ２３ａの先端の被加工面との接触点が加工点Pとなる。
【００３６】
また前記支持部材２２の左側端部２２ｅはロータリブッシュ３７を介して第１主軸台３のチャック２８により、回転自在にかつ軸方向移動可能に支持されている。またこの支持部材２２の左側部分には支持孔２２ｄが前記軸線ａと同軸をなし、前記収容支持部２２ｃに連通するように直線状に形成されている。この支持孔２２ｄ内には、駆動軸２４が軸方向にスライド可能に配置されている。この駆動軸２４の右端部２４ａにはリンク部材２５の後端部２５ａが連結ピン２５ａ′を介して回動可能に連結されている。またリンク部材２５の先端部２５ｂは前記刃具２３に連結ピン２５ｂ′を介して連結されている。この連結ピン２５ｂ′は、前記刃具２３の前記支持軸線ｂから偏位した点に位置している。また前記刃具２３の前記リンク部材２５に対向する部分には該リンク部材２５との干渉を回避するスリット２３ｃが形成されており、リンク部材２５の前部はスリット２３ｃ内に位置している。前記刃具２３は、駆動軸２４の前後進に応じて支持軸線ｂ回りに回動する。
【００３７】
また前記駆動軸２４の左側部分は小径に形成されており、この小径部２４ｂの左端面にガイドプレート２４ｃ及び端板２４ｄがボルト締め固定されている。前記小径部２４ｂの、ガイドプレート２４ｃと前記支持孔２２ｄの段部との間には付勢ばね２６が介在されており、これにより駆動軸２４は図示左方に付勢されている。また前記支持部材２２の支持孔２２ｄ部分にはガイドピン２７が埋設されている。このガイドピン２７の先端部２７ａは前記支持部材２２に溝状に形成されたガイド溝２４ｅに摺動自在に嵌合しており、これにより駆動軸２４は、支持部材２２と共に回転し、かつ軸方向には単独で移動する。
【００３８】
前記端板２４ｄの軸線部に形成された係合孔に、プッシャ２９の先端のテーパ部２９ａが係合している。このプッシャ２９は、前記第１主軸台３内に配置されたドローパイプ３ｂ内に軸受２９ｂを介して回転自在に及び軸方向摺動自在に配置されている。なお、ドローパイプ３ｂは前記第１主軸台３内に配置された第１主軸３ａ内に配置され、該ドローパイプ３ｂの左端部にはチャックシリンダ３０が接続されている。
【００３９】
また前記プッシャ２９の左端部にはプッシャ駆動機構３１が接続されている。このプッシャ駆動機構３１は、前記プッシャ２９の左端部を軸受３２ａにより回転自在に、かつ共に軸方向移動するよう支持する駆動部材３２と、該駆動部材３２に固定されたナット部材３２ｂに螺挿されたボールねじ３３と、該ボールねじ３３にカップリング３４ａを介して連結されたサーボモータ３４とを有する。前記ボールねじ３３の前，後端部は軸受３５ａ，３５ａを介してベース部材３６により支持されている。
【００４０】
前記プッシャ駆動機構３１は、サーボモータ３４の回転により、プッシャ２９を前後移動させ、これにより駆動軸２４，リンク部材２５を介して刃具２３を回動させる回動駆動機構として機能する。
【００４１】
また、前記複合旋盤１の第１主軸３のチャック２８は、前記デフケース２１のフランジ部２１ａを位置決め保持するワーク保持機構として機能する。また前記工具主軸６ａは、前記工具２０を、これの軸線ａ回りに回転させ、かつ該軸線方向（Ｚ軸方向）位置を制御する軸送り機構として機能する。ここで前記プッシャ駆動機構３１及び第３主軸６ひいては工具主軸６ａの動作については、本複合旋盤１に備えられているコントローラ（図示せず）により実現される。即ち、本発明を実現するための専用の制御用コントローラを必要としない。
【００４２】
被加工物であるデフケース２１は、左，右ボス部２１ａ，２１ｂと、フランジ部２１ｃとを有し、該左，右ボス部２１ａ，２１ｂには左，右貫通穴２１ａ′，２１ｂ′が形成されている。また該デフケース２１は、その内表面に被加工面として、球面状の球面部ｍ１と、軸線ａに直交する平坦面をなす右座面ｍ２と、左座面ｍ３とを有する。
【００４３】
まず、前記右座面ｍ２を加工する場合を説明する。
【００４４】
〔第１工程〕
前記デフケース２１のフランジ部２１ｃを第１主軸台３のチャック２８の爪２８ａで把持することにより、該デフケース２１を所定のＺ軸方向位置に保持する（図３参照）。
【００４５】
〔第２工程〕
前記工具主軸６ａを前記第１主軸台３と同軸をなすようにＹ軸回りに回動させるとともにＹ軸方向，Ｘ軸方向位置を制御する。この状態で工具２０の支持部材２２の左側部分をデフケース２１内に右側から貫通孔２１ｂ′，２１ａ′を通して挿入し、該工具２０の右端のテーパ部２２ｂを工具主軸６ａのテーパ孔６ｂに嵌合させるとともに、支持部材２２の左側端部２２ｅをロータリブッシュ３７を介してチャック２８で支持する（図５参照）。
【００４６】
そして端板２４ｄの係合孔にプッシャ２９のテーパ部２９ａを係合させる。続いて前記プッシャ駆動機構３１のサーボモータ３４の回転よりプッシャ２９をデフケース２１側に前進させることにより、刃具２３を、支持軸１９回りに回動させ、支持部材２２の収容支持部２２ｃ内に没入させる（図６（ａ）参照）。
【００４７】
〔第３工程〕
前記プッシャ駆動機構３１及び工具主軸６ａの同期制御により、プッシャ２９及び支持部材２２を同期させて左側に移動させ、前記刃具２３部分をデフケース２１内に進入させ、加工開始位置に位置決めする（図６（ｂ）参照）。
【００４８】
〔第４工程〕
前記刃具２３のチップ２３ａが右座面ｍ２の、軸線ａに直交する加工ラインに沿って移動するように、前記駆動軸２４及び支持部材２２の位置が制御される。具体的には、前記プッシャ駆動機構３１のサーボモータの回転制御により、前記刃具２３は前記支持軸１９を中心に回動する。例えば、図７に示すように、回動角度がθ増加すると加工点ＰはＰ′の位置までＺ軸方向にｃだけ離れることとなるが、本実施形態では、前記回動と同時に、前記加工点Ｐ′がＺ軸方向にｃだけ右側に移動し、右座面ｍ２に一致するように前記工具主軸６ａのＺ軸方向位置が制御される。これにより前記加工点Ｐは右座面ｍ２上の加工ラインに沿って直線状に移動することとなる（図６（ｄ），図７参照）。なお、前記工具主軸６ａの右方向移動に同期して、プッシャ駆動機構３１はプッシャ２９を刃具２３の回動角度がθに維持されるように右側に移動させる。
【００４９】
そして１つの加工ラインの加工が終わると、前記工具主軸６ａが支持部材２２ひいては刃具２３を軸線ａ回りに少し回動させ、次の加工ラインに沿って加工が行われる。この動作を繰り返すことにより、軸線ａと直交する右座面ｍ２の加工が実現される。なお、左座面ｍ３の加工も同様である。
【００５０】
前記球面部ｍ１を加工する場合には、前記第４工程では、前記刃具２３の、回動角度のみを変化させ、支持部材２２の軸線ａ方向の位置は一定とされる。これにより、前記刃具２３は前記支持軸線ｂを中心に回動し、前記球面部ｍ１の加工を容易確実に行うことができる。
【００５１】
また、被加工面が、前記支持部材２２の軸線ａと直交する平面からなる左，右座面ｍ２，ｍ３と、該平面部分の外縁部に続いて形成され、前記刃具の支持軸１９を中心とする球面部分ｍ２′，ｍ３′とを有する場合には、前記第４工程では、前記平面部分の加工時には、前記刃具２３の回動角度を増加させるに伴って前記支持部材２２を軸線ａ方向に移動させ、前記球面部分ｍ２′，ｍ３′の加工時には、前記刃具２３の、回動角度のみを変化させ、軸線ａ方向の位置は一定とする。
【００５２】
このように、本実施形態では、刃具２３の回動角度θの増加に伴って、該刃具２３の加工点Ｐが右側に、つまり平坦な加工面側に移動するように、工具主軸６ａが支持部材２２を右側に移動させたので、被加工面が軸線ａと垂直の平坦面をなしている場合でも容易確実に加工することができる。
【００５３】
また、前記支持部材２２をＺ軸方向に移動させるに当たり、複合旋盤が従来から備えている工具主軸６ａのＺ軸方向移動機能を利用したので、既存の複合旋盤の機能を活用して球面状の被加工面だけでなく、平坦な座面の加工も実現できる。
【００５４】
なお、前記実施形態では、刃具が一端のみに切れ刃を有する場合を説明したが、本発明は、両端に切れ刃を有する刃具であっても採用可能である。
【００５５】
また、前記実施形態では、デフケース２１を第１主軸台３のチャック２８で保持した場合を説明したが、本発明では、被加工物は、ベッド上に治具を介して固定しても良い。
【００５６】
また、前記実施形態では、デフケース（ワーク）２１を固定状態に保持し、刃具２３の回動及び支持軸２２の回動によりチップ２３ａの加工点Ｐが所望の加工ラインを描くように制御することで内表面を加工するようにした。しかし本発明では、デフケース２１を回転駆動することもできる。この場合、チップ２３ａの加工点Ｐが所望位置に位置するように前記刃具２１の回動角度，支持部材２２の回動角度，軸方向位置を制御し、この状態でデフケース２１を回転させることにより前記内表面を加工することができる。
【００５７】
具体的には、デフケース２１を第１主軸台３のチャック２８で把持し、例えば図７において、加工点Ｐを、実線で示したＰ１から、一点鎖線で示したＰ２、二点鎖線で示したＰ３、さらに破線で示したＰ４の位置に移動させながら、デフケース２１を軸線ａ回りに回転させる。この操作により平坦面の加工を実現できる。
【００５８】
さらにまた、本発明では、ワーク、具体的にはデフケース２１の外表面に位置する外側被加工面及び内表面に位置する内側被加工面を同時に加工できる。例えば、デフケース２１を第１主軸台３のチャック２８で把持し、かつ所要の回転速度，回転方向で回転させる。そしてタレット３１に装着された所望の外側工具Ｔの切り込み量を制御するとともに、前記実施形態と同様に内側工具２０の加工点Ｐの位置，回転速度，回転方向を適宜選択制御する。
【００５９】
この場合、本発明では、ワークの外側被加工面を加工するための回転速度と、内側被加工面の加工するための回転速度とを同じ回転速度とすることも、任意の異なる回転速度とすることも可能である。即ち、外側被加工面加工時の回転速度は、ワークの回転速度となり、内側被加工面加工時の回転速度は、ワークの回転速度と支持部材２２ひいては内側工具２０の回転速度との相対速度となる。
【００６０】
例えば、デフケース２１の外側被加工面の加工は５００rpmが、内側被加工面の加工は１０００rpmが適している場合には、デフケース２１を５００rpmで回転させつつ、外側工具Ｔの切り込み量を制御する。また内側工具２０については、これの加工点Ｐが所望位置に位置するように前記刃具２１の回動角度，支持部材２２の軸方向位置を制御し、かつ該支持部材２２を上記と逆向きに５００rpmで回転させれば良い。これにより、デフケース２１の内側被加工面と外側被加工面の同時加工を異なる回転速度でもって実現できる。
【００６１】
また例えば、デフケース２１の外側被加工面の加工は５００rpmが、内側被加工面の加工は３００rpmが適している場合には、デフケース２１を５００rpmで回転させつつ、外側工具Ｔの切り込み量を制御する。また内側工具２０については、支持部材２２をデフケース２１と同じ向きに２００rpmで回転させれば良い。
【００６２】
このように、外側被加工面の加工回転速度と内側被加工面の加工回転速度を自由に選択できるので、必要な加工速度又は加工精度に応じた加工が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態にかかるワーク加工方法を実施する複合旋盤の斜視図である。
【図２】前記複合旋盤の右側面図である。
【図３】前記ワーク加工方法に用いる工具の断面側面図である。
【図４】前記工具の断面平面図（図３のIV-IV線断面図）である。
【図５】前記ワーク加工方法を実施するためのプッシャ駆動機構の模式構成図である。
【図６】前記ワーク加工方法を説明するための工程図である。
【図７】前記ワーク加工方法の刃具の動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  複合旋盤（工作機械）
３  第１主軸台（ワーク保持機構）、
６ａ  工具主軸（軸送り機構）
１９  支持軸
２０  工具（内側工具）
２１  デフケース（ワーク）
２２  支持部材
２３  刃具
２３ａ  チップ（切れ刃）
３１  プッシャ駆動機構（回動駆動機構）
ａ  支持部材の軸線
ｂ  支持軸線
ｂ′  軸線ａに垂直の平面
ｍ２，ｍ３  右，左座面（被加工面）
Ｐ  加工点
θ  刃具の回動角度
Ｔ  工具（外側工具）
【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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