切削工具および切削加工方法
【課題】耐久性を向上させることができる切削工具および切削加工方法の提供。
【解決手段】フライスカッター１のフライスボデー２の下端部には、フライスチップ３が自転可能に取り付けられている。フライスチップ３の回転軸には、タービン４が同軸上に接続されている。クーラントポンプ５２から吐出されたクーラントは、調圧弁装置５１により減圧された後、タービン４に対して上方から供給され、クーラント流によりフライスチップ３がタービン４とともに回転されるようになっている。コントローラー５３は、調圧弁装置５１の作動を制御し、フライスチップ３の回転速度が、削り取られた切り屑がワークから排出される速度と同等になるように、タービン４に供給されるクーラント圧を調整している。
【解決手段】フライスカッター１のフライスボデー２の下端部には、フライスチップ３が自転可能に取り付けられている。フライスチップ３の回転軸には、タービン４が同軸上に接続されている。クーラントポンプ５２から吐出されたクーラントは、調圧弁装置５１により減圧された後、タービン４に対して上方から供給され、クーラント流によりフライスチップ３がタービン４とともに回転されるようになっている。コントローラー５３は、調圧弁装置５１の作動を制御し、フライスチップ３の回転速度が、削り取られた切り屑がワークから排出される速度と同等になるように、タービン４に供給されるクーラント圧を調整している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具基体の端部にチップが取り付けられたフライス盤等に使用される切削工具および、その切削工具を用いた切削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸中心に回転する工具本体の端部にチップを設け、チップ自体を工具本体に対して回転（自転）可能に構成した切削工具に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、チップが工具本体に対して自由回転するように取り付けられており、加工時のワークから受ける切削抵抗によりチップを回転させている。
【０００３】
通常、切削工具の先端にあるチップは、加工による偏磨耗を避けるためにワークに当接する部位を移動させることが望ましい。また、チップは加工時のワークとの摺動による発熱に起因して酸化が進行し、その寿命が低下することも知られている。これらのことから、上述した従来技術のように、チップを工具本体に対して回転可能にした切削工具は、チップの切削部位を移動させて偏磨耗を低減するとともに、加工にともなって発生した熱を放散して、その耐久性を向上させることができる。
【特許文献１】特開平６−２１０５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術においては、チップは工具本体に対して自由回転可能に取り付けられており、チップがワークから受ける切削抵抗に応じて回転するため、その回転速度が安定せず、偏磨耗の低減および熱の放散の点において、その効果が不十分であった。特に、工具本体の回転開始時には、チップの十分な自転速度を得ることはできなかった。
【０００５】
また、上述した従来技術による切削工具は、チップの回転速度を最適な値にすることもできなかった。切削加工の場合、ワークの材質によって、その切削抵抗を低減させてチップの耐久性を向上できるチップの回転速度が決定されるが、上記従来技術では、チップの工具本体に対する回転速度を制御できないため、ワーク材質に応じた回転速度にすることは不可能であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐久性を向上させることができる切削工具および切削加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る切削工具の発明の構成上の特徴は、
工具基体と、
前記工具基体の軸方向端部に取り付けられたチップと、
を備え、
前記工具基体が前記軸中心に回転することによって、前記チップが前記軸回りに公転してワークを切削加工する切削工具において、
前記チップは、前記工具基体に対して自転可能に取り付けられ、
駆動源により発生された駆動力が加えられることにより、前記チップは前記工具基体に対して回転されることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１の切削工具において、
前記チップの前記工具基体に対する回転速度を制御するために、速度制御手段が前記駆動源により発生された駆動力を調整することである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２の切削工具において、
前記速度制御手段は、
前記チップの自転速度を、前記チップにより削り取られた前記ワークの切り屑が、前記ワークから排出される速度と同等の速度となるように、前記駆動源による駆動力を制御することである。
【０００９】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２の切削工具において、
前記速度制御手段は、
前記チップの自転速度を、前記チップにより削り取られた前記ワークの切り屑が、前記ワークから排出される速度より高い速度となるように、前記駆動源による駆動力を制御することである。
【００１０】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至４のいずれかの切削工具において、
前記駆動源は流体供給源であり、前記速度制御手段は、前記流体供給源による流体の圧力または流量を調整する調整装置であって、
前記チップの回転軸には、羽根車が同軸上に接続され、
前記流体供給源から前記羽根車に対して供給される流体流により、前記チップが前記羽根車とともに自転することである。
【００１１】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項５の切削工具において、
前記流体供給源は、前記工具基体を回転させる主軸を冷却するためのクーラント供給源であることである。
【００１２】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至６のいずれかの切削工具において、
前記チップの前記ワークに対する切り込み側の面には流路が形成され、前記チップの外周縁に冷却流体を供給することにより、前記冷却流体は前記流路を通って前記ワークの切削部位に供給されることである。
【００１３】
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項３の切削工具において、
前記速度制御手段は、
仕上げ加工時には、前記チップの自転速度を前記ワークの切り屑の排出速度よりも高速となるように、前記駆動源による駆動力を制御することである。
【００１４】
請求項９に係る切削加工方法の発明の構成上の特徴は、
工具基体と、該工具基体の軸方向端部に取り付けられたチップと、を備えた切削工具を用い、
前記工具基体が前記軸中心に回転することによって、前記チップが前記軸回りに公転するとともに、
前記チップは、前記工具基体に対して自転可能に取り付けられ、
前記チップに駆動力が加えられることにより、前記チップが前記工具基体に対して回転してワークを切削加工することである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る切削工具によれば、駆動源により発生された駆動力が加えられ、チップが工具基体に対して回転されることにより、チップを安定した速度で回転させることができ、偏磨耗および熱によるチップの劣化を低減することができる。
請求項２に係る切削工具によれば、速度制御手段が駆動源により発生された駆動力を調整することにより、チップをワーク材質に応じた回転速度で回転させることができ、切削抵抗を低減させチップの耐久性を向上させることができる。
【００１６】
請求項３に係る切削工具によれば、速度制御手段は、チップの自転速度を、チップにより削り取られたワークの切り屑がワークから排出される速度と同等の速度に制御することにより、チップと切り屑との間の相対速度を低減し、摩擦熱の発生を抑制してチップの耐久性を向上させることができる。さらに、チップとワークの切り屑との間の摩擦力も低下するため、チップの切削抵抗も低減することができる。
【００１７】
請求項４に係る切削工具によれば、速度制御手段は、チップの自転速度を、チップにより削り取られたワークの切り屑がワークから排出される速度より高い速度に制御することにより、チップが切り屑に引っ張り力を与えるため、切り屑とチップとの間の摩擦抵抗を低減することができる。また、チップが切り屑を積極的に排出するため、切り屑の排出が滞ることがなくスムーズに行われる。
【００１８】
請求項５に係る切削工具によれば、流体供給源から羽根車に対して供給される流体流によって、チップが羽根車とともに自転することにより、工具基体を大幅に変更せずに、チップを回転させることができる。
請求項６に係る切削工具によれば、主軸冷却用のクーラント供給源によって、チップを自転させることにより、特に新たな駆動源を設けずに、チップを回転させることができる。
【００１９】
請求項７に係る切削工具によれば、チップの外周縁に冷却流体を供給することにより、冷却流体は流路を通ってワークの切削部位に供給されるため、切削部位における発熱を抑制し、当接するチップの耐久性をいっそう向上させることができる。また、チップの回転により、流路から冷却流体が広範囲に吐出されるため、冷却流体がワークおよびチップの隅々まで行き届き、ワーク等の冷却を進行させてチップの劣化を防ぐことができる。
【００２０】
請求項８に係る切削工具によれば、仕上げ加工時には、チップの自転速度をワークの切り屑の排出速度よりも高速に制御することにより、チップの回転速度がワークの切り屑の排出速度と同等に制御される前加工において、チップの振れに起因してワーク表面にびびり模様が発生しても、チップの高速回転による仕上げ加工により、ワーク表面を平坦に仕上げることができる。
請求項９に係る切削加工方法によれば、駆動力によりチップが工具基体に対して回転されるため、チップを安定した速度で回転させることができ、偏磨耗および熱によるチップの劣化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜実施形態１＞
図１乃至図４に基づき、本発明の実施形態１によるフライスカッター１、およびフライスカッター１を用いた切削加工方法について説明する。尚、説明中においてフライスチップ３の回転と言う場合、特に断らなければ、フライスチップ３のフライスボデー２に対する自転を意味している。
【００２２】
また、本実施形態においては、フライスカッター１を、フライスボデー２の回転軸を上下方向に設けた、いわゆる縦型フライス盤または縦型マシニングセンターに適用した場合について説明する。しかしながら、本実施形態によるフライスカッター１は、フライスボデー２の回転軸を水平方向に設けた、横型フライス盤または横型マシニングセンターにも適用できることはいうまでもない。
【００２３】
図１に示すように、フライスカッター１（本発明の切削工具に該当する）は図示しないフライス盤において平面引きに使用される工具で、フライスボデー２（本発明の工具基体に該当する）を備えている。フライスボデー２は、フライス盤のホルダーに装着される円柱形の取付部２１と、取付部２１の下方に設けられた大径の加工部２２とにより形成されている。
【００２４】
図２に示すように、加工部２２の外形はほぼ円柱状を呈しており、軸方向の下端部には後述するフライスチップ３（本発明のチップに該当する）およびタービン４（本発明の羽根車に該当する）を取り付けるための前方凹部２２１および後方凹部２２２が、それぞれ一対ずつ形成されている。加工部２２の下端部において、前方凹部２２１および後方凹部２２２の間には取付壁２２３が形成され、それぞれの取付壁２２３には貫通孔２２４が形成されている。
【００２５】
貫通孔２２４の軸方向のほぼ中央部には、一条の突部２２５が形成されている（図３示）。貫通孔２２４には一対の軸受２２６が、それぞれ突部２２５の軸方向端部に当接するように圧入されている。双方の軸受２２６は、突部２２５に当接することにより、軸方向に位置決めされている。
【００２６】
フライスチップ３は円錐台状の刃具３１と、刃具３１の小径側に連結されたシャフト部３２（本発明のチップの回転軸に該当する）とを備えており、刃具３１とシャフト部３２との間には、シャフト部３２よりも大径の段付部３３が形成されている（図３示）。フライスチップ３のシャフト部３２は、段付部３３が一側の軸受２２６の端部に当接するまで、双方の軸受２２６の内周面に水平方向に圧入される。段付部３３が軸受２２６に当接することにより、フライスチップ３は軸方向に位置決めされ、フライスボデー２に対してシャフト部３２を中心に回転（自転）可能となっている。
【００２７】
一方、タービン４は概ね円板状を呈するとともに、外周面に複数の羽根４１を有しており、側端面には段付部４２が形成されている。タービン４の内部には図示しない連結孔が形成されており、フライスチップ３のシャフト部３２の端部が連結孔に圧入されることにより、フライスチップ３にタービン４が同軸上に接続される。段付部４２が他側の軸受２２６の端部に当接することにより、タービン４は軸方向に位置決めされている。
尚、タービン４側にシャフト部を形成し、タービン４側のシャフト部をフライスチップ３に圧入してもよいし、あるいは、シャフトをフライスチップ３およびタービン４とは別体に形成し、双方をシャフトの両端に接続するようにしてもよい。
【００２８】
図１に示すように、フライスボデー２の内部には、フライスボデー２の上端部に開口したクーラント供給孔２ａが下方に延びている。クーラント供給孔２ａは、途中から一対の分岐孔２ｂとなって水平方向へと延びており、各々の分岐孔２ｂからは吐出孔２ｃが下降している。それぞれの吐出孔２ｃは、後方凹部２２２の上面において、タービン４の上方に位置するように開口している（図２示）。
【００２９】
クーラント供給孔２ａには、冷却流体圧を発生するクーラントポンプ５２（本発明の駆動源、流体供給源、クーラント供給源に該当する）が、調圧弁装置５１を介して接続されている。また、調圧弁装置５１には、コントローラー５３（調圧弁装置５１およびコントローラー５３を包括したものが、本発明の速度制御手段、調整装置に該当する）が電気的に接続されている。尚、調圧弁装置５１、クーラントポンプ５２およびコントローラー５３は、本発明の切削工具を構成するものではない。
【００３０】
クーラントポンプ５２は、フライスカッター１を駆動する主軸（図示せず）に対して冷却用クーラントを供給するための圧力源（ＭＣ主軸センタースルークーラント流）であり、本実施形態においては、フライスチップ３の駆動用に兼用している。調圧弁装置５１は複数の電磁弁により形成されており、コントローラー５３が電磁弁の作動を制御することにより、クーラントポンプ５２によるクーラント吐出圧を所定圧に減圧（昇圧でもよい）している。
【００３１】
クーラントポンプ５２により発生されたクーラント圧は、調圧弁装置５１により所定圧に減圧された後、クーラント供給孔２ａ内に供給される。クーラント供給孔２ａ内のクーラントは分岐孔２ｂ内に分流して、それぞれ吐出孔２ｃからタービン４に向けて上方から吐出される。供給されたクーラント流によりタービン４が回動し、フライスチップ３がタービン４とともにフライスボデー２に対して回転（自転）する。
【００３２】
図１に示すように、フライスカッター１に供給されたクーラントは、タービン４の外周面上において、フライスボデー２の半径方向内方に位置する部位に吐出される。このため、フライスチップ３の回転方向は切削部位である下端からフライスボデー２の半径方向外方に向かっており、これにより、フライスチップ３により切削されたワークの切り屑が、フライスカッター１の外方へ排出されやすくなり、フライスチップ３の切削抵抗が低減される。
【００３３】
フライス盤に取り付けられたフライスカッター１は、主軸により、上下方向に延びた回転軸φ（図１示）を中心に所定の速度で回転されると同時に、所定の送り速度で直進移動している。フライスカッター１の回転により、フライスチップ３は回転軸φ回りに水平面内において、図２における反時計回りに公転し、これにより、刃具３１の大径側がワークＷへの切り込み側になる。それとともにフライスチップ３は、クーラント流によりフライスボデー２に対して鉛直面内で自転しながらワークを切削加工する。
コントローラー５３はフライス盤の設定仕様あるいはオペレーターの操作に基づいて、フライスチップ３の回転速度を所定の目標値にするために、調圧弁装置５１の作動を制御してフライスカッター１へ供給するクーラント圧を調整している。
【００３４】
図４に示すように、フライスチップ３によりワークＷを切削加工する場合、フライスチップ３のフライスボデー２に対する自転速度をＶ3とすると、自転速度Ｖ3は切削によって削り取られた切り屑Ｒｕが、ワークＷから排出される速度Ｖ2と同等の速度に制御されている。フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑ＲｕがワークＷから排出される速度Ｖ2と同等の速度にすることにより、フライスチップ３と切り屑Ｒｕとの間の相対速度を低減し摩擦熱の発生を抑制することができるからである。この場合、フライスチップ３の自転速度Ｖ3は、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2の近傍にあれば、双方の速度の間に少々の差があっても上述した効果を有する。
【００３５】
ここで、フライスカッター１の回転軸φ回りの回転速度をＶ1（図４においてＶ1は、ワークＷのフライスチップ３に対する相対速度として示している）、フライスチップ３によるワークＷの切り込み深さの設定値をｔ、切り屑Ｒｕの厚みをｈとした場合、フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2と同等の速度にするためには、Ｖ3≒Ｖ2＝Ｖ1×ｔ／ｈとなるように、フライスカッター１に供給されるクーラント圧を制御すればよい。
【００３６】
但し、フライスカッター１の直進方向の送り速度は回転速度Ｖ1に比べて低速であるため、上式においては無視している。尚、本実施形態において、フライスカッター１の回転速度Ｖ1は、フライスカッター１の最外径部の回転速度としているが、フライスカッター１の他の部位の回転速度であってもよい。また、上述した切り屑Ｒｕの厚みｈは、ワークＷの材質あるいはフライスカッター１の回転速度Ｖ1に応じて決定される値であるが、これは経験的に求められる。
【００３７】
あるいは、フライスチップ３の自転速度Ｖ3が、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2よりも高くなるようにする、すなわち、Ｖ3＞Ｖ2＝Ｖ1×ｔ／ｈとなるように、コントローラー５３によりフライスカッター１に供給されるクーラント圧を制御してもよい。フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2よりも高くなるようにすることにより、フライスチップ３が切り屑Ｒｕに引っ張り力を与えるため、切り屑Ｒｕとフライスチップ３との間の摩擦抵抗を低減することができる。また、フライスチップ３が切り屑Ｒｕを積極的に排出するため、切り屑Ｒｕの排出が滞ることがなくスムーズに行われる。
【００３８】
さらに、フライスカッター１によるワークＷに対する荒加工時には、フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2と同等の速度に設定し、その後、ワークＷに対する仕上げ加工時には、フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2よりも高くなるように設定してもよい。
【００３９】
通常、荒加工時にはフライスチップ３のフライスボデー２に対する取付誤差等に起因して、フライスチップ３の回転に振れが起こり、このためにワークＷの加工面に波状のびびり模様が発生することがある。しかしながら、仕上げ加工時にフライスチップ３を高速で自転させることにより、びびり模様を取り去ってワークＷの加工面を滑らかにすることができる。仕上げ加工時には切り込み深さが少ないため、発熱も無視できるほど少なく、フライスチップ３を高速で回転させることに支障はない。
【００４０】
本実施形態によれば、クーラントポンプ５２が発生したクーラント圧により、フライスチップ３がフライスボデー２に対して回転されるため、フライスチップ３を安定した速度で回転させることができ、偏磨耗および熱によるフライスチップ３の劣化を低減することができる。
また、コントローラー５３がフライスカッター１に供給されるクーラント圧を調整するため、フライスチップ３をワークＷの材質に応じた回転速度で回転させることができ、切削抵抗を低減させフライスチップ３の耐久性を向上させることができる。
【００４１】
また、主軸冷却用のクーラント供給源であるクーラントポンプ５２からタービン４に対して供給されるクーラント流により、フライスチップ３がタービン４とともに自転するため、フライスボデー２を大幅に変更することなしに、フライスチップ３を回転させることができる。また、特に新たな駆動源を設けずに、フライスボデー２に対してフライスチップ３を回転させることができる。
【００４２】
また、コントローラー５３は、フライスチップ３の自転速度を、フライスチップ３により削り取られたワークＷの切り屑ＲｕがワークＷから排出される速度と同等の速度に制御することにより、フライスチップ３と切り屑Ｒｕとの間の相対速度を低減し、摩擦熱の発生を抑制してフライスチップ３の耐久性を向上させることができる。さらに、フライスチップ３と切り屑Ｒｕとの間の摩擦力も低下するため、フライスチップ３の切削抵抗も低減することができる。
【００４３】
また、仕上げ加工時には、フライスチップ３の自転速度をワークＷの切り屑Ｒｕの排出速度よりも高速に制御することにより、フライスチップ３の回転速度がワークＷの切り屑Ｒｕの排出速度と同等に制御される前加工において、フライスチップ３の振れ等に起因してワークＷの表面にびびり模様が発生しても、フライスチップ３の高速回転による仕上げ加工により、ワークＷの表面を平坦に仕上げることができる。
【００４４】
＜実施形態２＞
図５および図６に基づき、本発明の実施形態２によるフライスチップ６について説明する。尚、説明中、フライスチップ６の大径側（図６において左側）を前方とする。本実施形態によるフライスチップ６の、ワークＷに対する切り込み側の面であるチップ前面６１には、連結凹部６２が形成されている。連結凹部６２は、チップ前面６１の中央部が、供給されたクーラントが貯留可能なように真円状に一段低く形成されている。
連結凹部６２からは、フライスチップ６の外周側に向かって複数のスリット状のクーラント流路６３（本発明の流路に該当する）が放射状に延びている。クーラント流路６３は、フライスチップ６の回転に合わせて蛇行した形状をしており、連結凹部６２により互いに連通している。
【００４５】
フライスカッター１によるワークＷの切削加工時に、フライスチップ６の外周縁の上部に、クーラントポンプ５２あるいはその他の独立した供給源からクーラント（エア等の他の冷却流体でもよい）を供給する。供給されたクーラントは、クーラント流路６３を通って、フライスチップ６のチップ前面６１により塞がれたワークＷの切削部位に供給される。この時、フライスチップ６はフライスボデー２に対して回転しているため、上方に端部が位置するクーラント流路６３に供給されたクーラントは、連結凹部６２を介して他の複数のクーラント流路６３に進入した後、遠心力によりワークＷの広範囲の部位に供給される。
【００４６】
本実施形態によれば、フライスチップ６の外周縁の上部にクーラントを供給することにより、クーラントはクーラント流路６３を通って、フライスチップ６により塞がれクーラントが行き渡りにくいワークＷの切削部位に供給されるため、切削部位における発熱を抑制し、当接するフライスチップ６の耐久性をいっそう向上させることができる。
また、フライスチップ６の回転にともない、クーラントが放射状の複数のクーラント流路６３から広範囲に吐出されるため、クーラントがワークＷおよびフライスチップ６の隅々まで行き届き、ワークＷ等の冷却を進行させてフライスチップ６の劣化を防ぐことができる。
【００４７】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明はフライス盤における切削工具のみでなく、複合旋盤等においてフライス機能を発揮する工具にも適用可能である。
【００４８】
調圧弁装置５１の代わりに流量調整装置を用いて、クーラントポンプ５２によって吐出されたクーラントの流量を調整して、フライスチップ３の回転速度を制御してもよい。
フライスチップ３を回転させる流体として、クーラントに代えてエアを用いてエアタービン駆動としてもよい。ただし、冷却性能に優れるためクーラントを使用するのが望ましい。
【００４９】
また、フライスチップ３を回転させるために、専用の小型モーターをフライスボデー２に設けてもよいし、主軸によるフライスカッター１自体の回転駆動力を、ギヤ機構を介してフライスチップ３に伝達して、フライスチップ３を回転させてもよい。
フライスカッター１に形成されるフライスチップ３は、いくつあってもよい。
【００５０】
ワークがセラミックス等のような脆性材料の場合、荒加工時にはフライスチップ３を上述した実施形態の場合とは逆に回転させて、切り屑がフライスカッター１の内方に排出されるようにすれば、切削抵抗が増大してフライスチップ３からワークに対して過大な切削力が加わらず、ワークの破損を防ぐことができる。この場合、仕上げ加工時には切り込み深さが少なくワークの破損が起こりにくいため、上述した実施形態の場合と同様に、フライスチップ３を正回転方向に回転させるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態１によるフライスカッターにクーラントポンプが接続されたところを表した図
【図２】図１に示したフライスカッターの下面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】フライスチップの回転速度の設定方法を説明するための簡略図
【図５】実施形態２によるフライスチップをチップ前面から見た図
【図６】図５に示したフライスチップの側面図
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１はフライスカッター（切削工具）、２はフライスボデー（工具基体）、３，６はフライスチップ（チップ）、４はタービン（羽根車）、５１は調圧弁装置（速度制御手段、調整装置）、５２はクーラントポンプ（駆動源、流体供給源、クーラント供給源）、５３はコントローラー（速度制御手段、調整装置）、６１はチップ前面（チップのワークに対する切り込み側の面）、６３はクーラント流路（流路）、Ｒｕは切り屑、Ｗはワークを示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具基体の端部にチップが取り付けられたフライス盤等に使用される切削工具および、その切削工具を用いた切削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸中心に回転する工具本体の端部にチップを設け、チップ自体を工具本体に対して回転（自転）可能に構成した切削工具に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、チップが工具本体に対して自由回転するように取り付けられており、加工時のワークから受ける切削抵抗によりチップを回転させている。
【０００３】
通常、切削工具の先端にあるチップは、加工による偏磨耗を避けるためにワークに当接する部位を移動させることが望ましい。また、チップは加工時のワークとの摺動による発熱に起因して酸化が進行し、その寿命が低下することも知られている。これらのことから、上述した従来技術のように、チップを工具本体に対して回転可能にした切削工具は、チップの切削部位を移動させて偏磨耗を低減するとともに、加工にともなって発生した熱を放散して、その耐久性を向上させることができる。
【特許文献１】特開平６−２１０５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術においては、チップは工具本体に対して自由回転可能に取り付けられており、チップがワークから受ける切削抵抗に応じて回転するため、その回転速度が安定せず、偏磨耗の低減および熱の放散の点において、その効果が不十分であった。特に、工具本体の回転開始時には、チップの十分な自転速度を得ることはできなかった。
【０００５】
また、上述した従来技術による切削工具は、チップの回転速度を最適な値にすることもできなかった。切削加工の場合、ワークの材質によって、その切削抵抗を低減させてチップの耐久性を向上できるチップの回転速度が決定されるが、上記従来技術では、チップの工具本体に対する回転速度を制御できないため、ワーク材質に応じた回転速度にすることは不可能であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐久性を向上させることができる切削工具および切削加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る切削工具の発明の構成上の特徴は、
工具基体と、
前記工具基体の軸方向端部に取り付けられたチップと、
を備え、
前記工具基体が前記軸中心に回転することによって、前記チップが前記軸回りに公転してワークを切削加工する切削工具において、
前記チップは、前記工具基体に対して自転可能に取り付けられ、
駆動源により発生された駆動力が加えられることにより、前記チップは前記工具基体に対して回転されることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１の切削工具において、
前記チップの前記工具基体に対する回転速度を制御するために、速度制御手段が前記駆動源により発生された駆動力を調整することである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２の切削工具において、
前記速度制御手段は、
前記チップの自転速度を、前記チップにより削り取られた前記ワークの切り屑が、前記ワークから排出される速度と同等の速度となるように、前記駆動源による駆動力を制御することである。
【０００９】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２の切削工具において、
前記速度制御手段は、
前記チップの自転速度を、前記チップにより削り取られた前記ワークの切り屑が、前記ワークから排出される速度より高い速度となるように、前記駆動源による駆動力を制御することである。
【００１０】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至４のいずれかの切削工具において、
前記駆動源は流体供給源であり、前記速度制御手段は、前記流体供給源による流体の圧力または流量を調整する調整装置であって、
前記チップの回転軸には、羽根車が同軸上に接続され、
前記流体供給源から前記羽根車に対して供給される流体流により、前記チップが前記羽根車とともに自転することである。
【００１１】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項５の切削工具において、
前記流体供給源は、前記工具基体を回転させる主軸を冷却するためのクーラント供給源であることである。
【００１２】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至６のいずれかの切削工具において、
前記チップの前記ワークに対する切り込み側の面には流路が形成され、前記チップの外周縁に冷却流体を供給することにより、前記冷却流体は前記流路を通って前記ワークの切削部位に供給されることである。
【００１３】
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項３の切削工具において、
前記速度制御手段は、
仕上げ加工時には、前記チップの自転速度を前記ワークの切り屑の排出速度よりも高速となるように、前記駆動源による駆動力を制御することである。
【００１４】
請求項９に係る切削加工方法の発明の構成上の特徴は、
工具基体と、該工具基体の軸方向端部に取り付けられたチップと、を備えた切削工具を用い、
前記工具基体が前記軸中心に回転することによって、前記チップが前記軸回りに公転するとともに、
前記チップは、前記工具基体に対して自転可能に取り付けられ、
前記チップに駆動力が加えられることにより、前記チップが前記工具基体に対して回転してワークを切削加工することである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る切削工具によれば、駆動源により発生された駆動力が加えられ、チップが工具基体に対して回転されることにより、チップを安定した速度で回転させることができ、偏磨耗および熱によるチップの劣化を低減することができる。
請求項２に係る切削工具によれば、速度制御手段が駆動源により発生された駆動力を調整することにより、チップをワーク材質に応じた回転速度で回転させることができ、切削抵抗を低減させチップの耐久性を向上させることができる。
【００１６】
請求項３に係る切削工具によれば、速度制御手段は、チップの自転速度を、チップにより削り取られたワークの切り屑がワークから排出される速度と同等の速度に制御することにより、チップと切り屑との間の相対速度を低減し、摩擦熱の発生を抑制してチップの耐久性を向上させることができる。さらに、チップとワークの切り屑との間の摩擦力も低下するため、チップの切削抵抗も低減することができる。
【００１７】
請求項４に係る切削工具によれば、速度制御手段は、チップの自転速度を、チップにより削り取られたワークの切り屑がワークから排出される速度より高い速度に制御することにより、チップが切り屑に引っ張り力を与えるため、切り屑とチップとの間の摩擦抵抗を低減することができる。また、チップが切り屑を積極的に排出するため、切り屑の排出が滞ることがなくスムーズに行われる。
【００１８】
請求項５に係る切削工具によれば、流体供給源から羽根車に対して供給される流体流によって、チップが羽根車とともに自転することにより、工具基体を大幅に変更せずに、チップを回転させることができる。
請求項６に係る切削工具によれば、主軸冷却用のクーラント供給源によって、チップを自転させることにより、特に新たな駆動源を設けずに、チップを回転させることができる。
【００１９】
請求項７に係る切削工具によれば、チップの外周縁に冷却流体を供給することにより、冷却流体は流路を通ってワークの切削部位に供給されるため、切削部位における発熱を抑制し、当接するチップの耐久性をいっそう向上させることができる。また、チップの回転により、流路から冷却流体が広範囲に吐出されるため、冷却流体がワークおよびチップの隅々まで行き届き、ワーク等の冷却を進行させてチップの劣化を防ぐことができる。
【００２０】
請求項８に係る切削工具によれば、仕上げ加工時には、チップの自転速度をワークの切り屑の排出速度よりも高速に制御することにより、チップの回転速度がワークの切り屑の排出速度と同等に制御される前加工において、チップの振れに起因してワーク表面にびびり模様が発生しても、チップの高速回転による仕上げ加工により、ワーク表面を平坦に仕上げることができる。
請求項９に係る切削加工方法によれば、駆動力によりチップが工具基体に対して回転されるため、チップを安定した速度で回転させることができ、偏磨耗および熱によるチップの劣化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜実施形態１＞
図１乃至図４に基づき、本発明の実施形態１によるフライスカッター１、およびフライスカッター１を用いた切削加工方法について説明する。尚、説明中においてフライスチップ３の回転と言う場合、特に断らなければ、フライスチップ３のフライスボデー２に対する自転を意味している。
【００２２】
また、本実施形態においては、フライスカッター１を、フライスボデー２の回転軸を上下方向に設けた、いわゆる縦型フライス盤または縦型マシニングセンターに適用した場合について説明する。しかしながら、本実施形態によるフライスカッター１は、フライスボデー２の回転軸を水平方向に設けた、横型フライス盤または横型マシニングセンターにも適用できることはいうまでもない。
【００２３】
図１に示すように、フライスカッター１（本発明の切削工具に該当する）は図示しないフライス盤において平面引きに使用される工具で、フライスボデー２（本発明の工具基体に該当する）を備えている。フライスボデー２は、フライス盤のホルダーに装着される円柱形の取付部２１と、取付部２１の下方に設けられた大径の加工部２２とにより形成されている。
【００２４】
図２に示すように、加工部２２の外形はほぼ円柱状を呈しており、軸方向の下端部には後述するフライスチップ３（本発明のチップに該当する）およびタービン４（本発明の羽根車に該当する）を取り付けるための前方凹部２２１および後方凹部２２２が、それぞれ一対ずつ形成されている。加工部２２の下端部において、前方凹部２２１および後方凹部２２２の間には取付壁２２３が形成され、それぞれの取付壁２２３には貫通孔２２４が形成されている。
【００２５】
貫通孔２２４の軸方向のほぼ中央部には、一条の突部２２５が形成されている（図３示）。貫通孔２２４には一対の軸受２２６が、それぞれ突部２２５の軸方向端部に当接するように圧入されている。双方の軸受２２６は、突部２２５に当接することにより、軸方向に位置決めされている。
【００２６】
フライスチップ３は円錐台状の刃具３１と、刃具３１の小径側に連結されたシャフト部３２（本発明のチップの回転軸に該当する）とを備えており、刃具３１とシャフト部３２との間には、シャフト部３２よりも大径の段付部３３が形成されている（図３示）。フライスチップ３のシャフト部３２は、段付部３３が一側の軸受２２６の端部に当接するまで、双方の軸受２２６の内周面に水平方向に圧入される。段付部３３が軸受２２６に当接することにより、フライスチップ３は軸方向に位置決めされ、フライスボデー２に対してシャフト部３２を中心に回転（自転）可能となっている。
【００２７】
一方、タービン４は概ね円板状を呈するとともに、外周面に複数の羽根４１を有しており、側端面には段付部４２が形成されている。タービン４の内部には図示しない連結孔が形成されており、フライスチップ３のシャフト部３２の端部が連結孔に圧入されることにより、フライスチップ３にタービン４が同軸上に接続される。段付部４２が他側の軸受２２６の端部に当接することにより、タービン４は軸方向に位置決めされている。
尚、タービン４側にシャフト部を形成し、タービン４側のシャフト部をフライスチップ３に圧入してもよいし、あるいは、シャフトをフライスチップ３およびタービン４とは別体に形成し、双方をシャフトの両端に接続するようにしてもよい。
【００２８】
図１に示すように、フライスボデー２の内部には、フライスボデー２の上端部に開口したクーラント供給孔２ａが下方に延びている。クーラント供給孔２ａは、途中から一対の分岐孔２ｂとなって水平方向へと延びており、各々の分岐孔２ｂからは吐出孔２ｃが下降している。それぞれの吐出孔２ｃは、後方凹部２２２の上面において、タービン４の上方に位置するように開口している（図２示）。
【００２９】
クーラント供給孔２ａには、冷却流体圧を発生するクーラントポンプ５２（本発明の駆動源、流体供給源、クーラント供給源に該当する）が、調圧弁装置５１を介して接続されている。また、調圧弁装置５１には、コントローラー５３（調圧弁装置５１およびコントローラー５３を包括したものが、本発明の速度制御手段、調整装置に該当する）が電気的に接続されている。尚、調圧弁装置５１、クーラントポンプ５２およびコントローラー５３は、本発明の切削工具を構成するものではない。
【００３０】
クーラントポンプ５２は、フライスカッター１を駆動する主軸（図示せず）に対して冷却用クーラントを供給するための圧力源（ＭＣ主軸センタースルークーラント流）であり、本実施形態においては、フライスチップ３の駆動用に兼用している。調圧弁装置５１は複数の電磁弁により形成されており、コントローラー５３が電磁弁の作動を制御することにより、クーラントポンプ５２によるクーラント吐出圧を所定圧に減圧（昇圧でもよい）している。
【００３１】
クーラントポンプ５２により発生されたクーラント圧は、調圧弁装置５１により所定圧に減圧された後、クーラント供給孔２ａ内に供給される。クーラント供給孔２ａ内のクーラントは分岐孔２ｂ内に分流して、それぞれ吐出孔２ｃからタービン４に向けて上方から吐出される。供給されたクーラント流によりタービン４が回動し、フライスチップ３がタービン４とともにフライスボデー２に対して回転（自転）する。
【００３２】
図１に示すように、フライスカッター１に供給されたクーラントは、タービン４の外周面上において、フライスボデー２の半径方向内方に位置する部位に吐出される。このため、フライスチップ３の回転方向は切削部位である下端からフライスボデー２の半径方向外方に向かっており、これにより、フライスチップ３により切削されたワークの切り屑が、フライスカッター１の外方へ排出されやすくなり、フライスチップ３の切削抵抗が低減される。
【００３３】
フライス盤に取り付けられたフライスカッター１は、主軸により、上下方向に延びた回転軸φ（図１示）を中心に所定の速度で回転されると同時に、所定の送り速度で直進移動している。フライスカッター１の回転により、フライスチップ３は回転軸φ回りに水平面内において、図２における反時計回りに公転し、これにより、刃具３１の大径側がワークＷへの切り込み側になる。それとともにフライスチップ３は、クーラント流によりフライスボデー２に対して鉛直面内で自転しながらワークを切削加工する。
コントローラー５３はフライス盤の設定仕様あるいはオペレーターの操作に基づいて、フライスチップ３の回転速度を所定の目標値にするために、調圧弁装置５１の作動を制御してフライスカッター１へ供給するクーラント圧を調整している。
【００３４】
図４に示すように、フライスチップ３によりワークＷを切削加工する場合、フライスチップ３のフライスボデー２に対する自転速度をＶ3とすると、自転速度Ｖ3は切削によって削り取られた切り屑Ｒｕが、ワークＷから排出される速度Ｖ2と同等の速度に制御されている。フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑ＲｕがワークＷから排出される速度Ｖ2と同等の速度にすることにより、フライスチップ３と切り屑Ｒｕとの間の相対速度を低減し摩擦熱の発生を抑制することができるからである。この場合、フライスチップ３の自転速度Ｖ3は、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2の近傍にあれば、双方の速度の間に少々の差があっても上述した効果を有する。
【００３５】
ここで、フライスカッター１の回転軸φ回りの回転速度をＶ1（図４においてＶ1は、ワークＷのフライスチップ３に対する相対速度として示している）、フライスチップ３によるワークＷの切り込み深さの設定値をｔ、切り屑Ｒｕの厚みをｈとした場合、フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2と同等の速度にするためには、Ｖ3≒Ｖ2＝Ｖ1×ｔ／ｈとなるように、フライスカッター１に供給されるクーラント圧を制御すればよい。
【００３６】
但し、フライスカッター１の直進方向の送り速度は回転速度Ｖ1に比べて低速であるため、上式においては無視している。尚、本実施形態において、フライスカッター１の回転速度Ｖ1は、フライスカッター１の最外径部の回転速度としているが、フライスカッター１の他の部位の回転速度であってもよい。また、上述した切り屑Ｒｕの厚みｈは、ワークＷの材質あるいはフライスカッター１の回転速度Ｖ1に応じて決定される値であるが、これは経験的に求められる。
【００３７】
あるいは、フライスチップ３の自転速度Ｖ3が、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2よりも高くなるようにする、すなわち、Ｖ3＞Ｖ2＝Ｖ1×ｔ／ｈとなるように、コントローラー５３によりフライスカッター１に供給されるクーラント圧を制御してもよい。フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2よりも高くなるようにすることにより、フライスチップ３が切り屑Ｒｕに引っ張り力を与えるため、切り屑Ｒｕとフライスチップ３との間の摩擦抵抗を低減することができる。また、フライスチップ３が切り屑Ｒｕを積極的に排出するため、切り屑Ｒｕの排出が滞ることがなくスムーズに行われる。
【００３８】
さらに、フライスカッター１によるワークＷに対する荒加工時には、フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2と同等の速度に設定し、その後、ワークＷに対する仕上げ加工時には、フライスチップ３の自転速度Ｖ3を、切り屑Ｒｕの排出速度Ｖ2よりも高くなるように設定してもよい。
【００３９】
通常、荒加工時にはフライスチップ３のフライスボデー２に対する取付誤差等に起因して、フライスチップ３の回転に振れが起こり、このためにワークＷの加工面に波状のびびり模様が発生することがある。しかしながら、仕上げ加工時にフライスチップ３を高速で自転させることにより、びびり模様を取り去ってワークＷの加工面を滑らかにすることができる。仕上げ加工時には切り込み深さが少ないため、発熱も無視できるほど少なく、フライスチップ３を高速で回転させることに支障はない。
【００４０】
本実施形態によれば、クーラントポンプ５２が発生したクーラント圧により、フライスチップ３がフライスボデー２に対して回転されるため、フライスチップ３を安定した速度で回転させることができ、偏磨耗および熱によるフライスチップ３の劣化を低減することができる。
また、コントローラー５３がフライスカッター１に供給されるクーラント圧を調整するため、フライスチップ３をワークＷの材質に応じた回転速度で回転させることができ、切削抵抗を低減させフライスチップ３の耐久性を向上させることができる。
【００４１】
また、主軸冷却用のクーラント供給源であるクーラントポンプ５２からタービン４に対して供給されるクーラント流により、フライスチップ３がタービン４とともに自転するため、フライスボデー２を大幅に変更することなしに、フライスチップ３を回転させることができる。また、特に新たな駆動源を設けずに、フライスボデー２に対してフライスチップ３を回転させることができる。
【００４２】
また、コントローラー５３は、フライスチップ３の自転速度を、フライスチップ３により削り取られたワークＷの切り屑ＲｕがワークＷから排出される速度と同等の速度に制御することにより、フライスチップ３と切り屑Ｒｕとの間の相対速度を低減し、摩擦熱の発生を抑制してフライスチップ３の耐久性を向上させることができる。さらに、フライスチップ３と切り屑Ｒｕとの間の摩擦力も低下するため、フライスチップ３の切削抵抗も低減することができる。
【００４３】
また、仕上げ加工時には、フライスチップ３の自転速度をワークＷの切り屑Ｒｕの排出速度よりも高速に制御することにより、フライスチップ３の回転速度がワークＷの切り屑Ｒｕの排出速度と同等に制御される前加工において、フライスチップ３の振れ等に起因してワークＷの表面にびびり模様が発生しても、フライスチップ３の高速回転による仕上げ加工により、ワークＷの表面を平坦に仕上げることができる。
【００４４】
＜実施形態２＞
図５および図６に基づき、本発明の実施形態２によるフライスチップ６について説明する。尚、説明中、フライスチップ６の大径側（図６において左側）を前方とする。本実施形態によるフライスチップ６の、ワークＷに対する切り込み側の面であるチップ前面６１には、連結凹部６２が形成されている。連結凹部６２は、チップ前面６１の中央部が、供給されたクーラントが貯留可能なように真円状に一段低く形成されている。
連結凹部６２からは、フライスチップ６の外周側に向かって複数のスリット状のクーラント流路６３（本発明の流路に該当する）が放射状に延びている。クーラント流路６３は、フライスチップ６の回転に合わせて蛇行した形状をしており、連結凹部６２により互いに連通している。
【００４５】
フライスカッター１によるワークＷの切削加工時に、フライスチップ６の外周縁の上部に、クーラントポンプ５２あるいはその他の独立した供給源からクーラント（エア等の他の冷却流体でもよい）を供給する。供給されたクーラントは、クーラント流路６３を通って、フライスチップ６のチップ前面６１により塞がれたワークＷの切削部位に供給される。この時、フライスチップ６はフライスボデー２に対して回転しているため、上方に端部が位置するクーラント流路６３に供給されたクーラントは、連結凹部６２を介して他の複数のクーラント流路６３に進入した後、遠心力によりワークＷの広範囲の部位に供給される。
【００４６】
本実施形態によれば、フライスチップ６の外周縁の上部にクーラントを供給することにより、クーラントはクーラント流路６３を通って、フライスチップ６により塞がれクーラントが行き渡りにくいワークＷの切削部位に供給されるため、切削部位における発熱を抑制し、当接するフライスチップ６の耐久性をいっそう向上させることができる。
また、フライスチップ６の回転にともない、クーラントが放射状の複数のクーラント流路６３から広範囲に吐出されるため、クーラントがワークＷおよびフライスチップ６の隅々まで行き届き、ワークＷ等の冷却を進行させてフライスチップ６の劣化を防ぐことができる。
【００４７】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明はフライス盤における切削工具のみでなく、複合旋盤等においてフライス機能を発揮する工具にも適用可能である。
【００４８】
調圧弁装置５１の代わりに流量調整装置を用いて、クーラントポンプ５２によって吐出されたクーラントの流量を調整して、フライスチップ３の回転速度を制御してもよい。
フライスチップ３を回転させる流体として、クーラントに代えてエアを用いてエアタービン駆動としてもよい。ただし、冷却性能に優れるためクーラントを使用するのが望ましい。
【００４９】
また、フライスチップ３を回転させるために、専用の小型モーターをフライスボデー２に設けてもよいし、主軸によるフライスカッター１自体の回転駆動力を、ギヤ機構を介してフライスチップ３に伝達して、フライスチップ３を回転させてもよい。
フライスカッター１に形成されるフライスチップ３は、いくつあってもよい。
【００５０】
ワークがセラミックス等のような脆性材料の場合、荒加工時にはフライスチップ３を上述した実施形態の場合とは逆に回転させて、切り屑がフライスカッター１の内方に排出されるようにすれば、切削抵抗が増大してフライスチップ３からワークに対して過大な切削力が加わらず、ワークの破損を防ぐことができる。この場合、仕上げ加工時には切り込み深さが少なくワークの破損が起こりにくいため、上述した実施形態の場合と同様に、フライスチップ３を正回転方向に回転させるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態１によるフライスカッターにクーラントポンプが接続されたところを表した図
【図２】図１に示したフライスカッターの下面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】フライスチップの回転速度の設定方法を説明するための簡略図
【図５】実施形態２によるフライスチップをチップ前面から見た図
【図６】図５に示したフライスチップの側面図
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１はフライスカッター（切削工具）、２はフライスボデー（工具基体）、３，６はフライスチップ（チップ）、４はタービン（羽根車）、５１は調圧弁装置（速度制御手段、調整装置）、５２はクーラントポンプ（駆動源、流体供給源、クーラント供給源）、５３はコントローラー（速度制御手段、調整装置）、６１はチップ前面（チップのワークに対する切り込み側の面）、６３はクーラント流路（流路）、Ｒｕは切り屑、Ｗはワークを示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具基体と、
前記工具基体の軸方向端部に取り付けられたチップと、
を備え、
前記工具基体が前記軸中心に回転することによって、前記チップが前記軸回りに公転してワークを切削加工する切削工具において、
前記チップは、前記工具基体に対して自転可能に取り付けられ、
駆動源により発生された駆動力が加えられることにより、前記チップは前記工具基体に対して回転されることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記チップの前記工具基体に対する回転速度を制御するために、速度制御手段が前記駆動源により発生された駆動力を調整することを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項３】
前記速度制御手段は、
前記チップの自転速度を、前記チップにより削り取られた前記ワークの切り屑が、前記ワークから排出される速度と同等の速度となるように、前記駆動源による駆動力を制御することを特徴とする請求項２記載の切削工具。
【請求項４】
前記速度制御手段は、
前記チップの自転速度を、前記チップにより削り取られた前記ワークの切り屑が、前記ワークから排出される速度より高い速度となるように、前記駆動源による駆動力を制御することを特徴とする請求項２記載の切削工具。
【請求項５】
前記駆動源は流体供給源であり、前記速度制御手段は、前記流体供給源による流体の圧力または流量を調整する調整装置であって、
前記チップの回転軸には、羽根車が同軸上に接続され、
前記流体供給源から前記羽根車に対して供給される流体流により、前記チップが前記羽根車とともに自転することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項６】
前記流体供給源は、前記工具基体を回転させる主軸を冷却するためのクーラント供給源であることを特徴とする請求項５記載の切削工具。
【請求項７】
前記チップの前記ワークに対する切り込み側の面には流路が形成され、前記チップの外周縁に冷却流体を供給することにより、前記冷却流体は前記流路を通って前記ワークの切削部位に供給されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項８】
前記速度制御手段は、
仕上げ加工時には、前記チップの自転速度を前記ワークの切り屑の排出速度よりも高速となるように、前記駆動源による駆動力を制御することを特徴とする請求項３記載の切削工具。
【請求項９】
工具基体と、該工具基体の軸方向端部に取り付けられたチップと、を備えた切削工具を用い、
前記工具基体が前記軸中心に回転することによって、前記チップが前記軸回りに公転するとともに、
前記チップは、前記工具基体に対して自転可能に取り付けられ、
前記チップに駆動力が加えられることにより、前記チップが前記工具基体に対して回転してワークを切削加工することを特徴とする切削加工方法。
【請求項１】
工具基体と、
前記工具基体の軸方向端部に取り付けられたチップと、
を備え、
前記工具基体が前記軸中心に回転することによって、前記チップが前記軸回りに公転してワークを切削加工する切削工具において、
前記チップは、前記工具基体に対して自転可能に取り付けられ、
駆動源により発生された駆動力が加えられることにより、前記チップは前記工具基体に対して回転されることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記チップの前記工具基体に対する回転速度を制御するために、速度制御手段が前記駆動源により発生された駆動力を調整することを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項３】
前記速度制御手段は、
前記チップの自転速度を、前記チップにより削り取られた前記ワークの切り屑が、前記ワークから排出される速度と同等の速度となるように、前記駆動源による駆動力を制御することを特徴とする請求項２記載の切削工具。
【請求項４】
前記速度制御手段は、
前記チップの自転速度を、前記チップにより削り取られた前記ワークの切り屑が、前記ワークから排出される速度より高い速度となるように、前記駆動源による駆動力を制御することを特徴とする請求項２記載の切削工具。
【請求項５】
前記駆動源は流体供給源であり、前記速度制御手段は、前記流体供給源による流体の圧力または流量を調整する調整装置であって、
前記チップの回転軸には、羽根車が同軸上に接続され、
前記流体供給源から前記羽根車に対して供給される流体流により、前記チップが前記羽根車とともに自転することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項６】
前記流体供給源は、前記工具基体を回転させる主軸を冷却するためのクーラント供給源であることを特徴とする請求項５記載の切削工具。
【請求項７】
前記チップの前記ワークに対する切り込み側の面には流路が形成され、前記チップの外周縁に冷却流体を供給することにより、前記冷却流体は前記流路を通って前記ワークの切削部位に供給されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項８】
前記速度制御手段は、
仕上げ加工時には、前記チップの自転速度を前記ワークの切り屑の排出速度よりも高速となるように、前記駆動源による駆動力を制御することを特徴とする請求項３記載の切削工具。
【請求項９】
工具基体と、該工具基体の軸方向端部に取り付けられたチップと、を備えた切削工具を用い、
前記工具基体が前記軸中心に回転することによって、前記チップが前記軸回りに公転するとともに、
前記チップは、前記工具基体に対して自転可能に取り付けられ、
前記チップに駆動力が加えられることにより、前記チップが前記工具基体に対して回転してワークを切削加工することを特徴とする切削加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−９４７９２（Ｐ２０１０−９４７９２Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６９６３０（Ｐ２００８−２６９６３０）
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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