特許 6616991 孔加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6616991

(24)【登録日】2019年11月15日

(45)【発行日】2019年12月4日

(54)【発明の名称】孔加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23B 35/00 20060101AFI20191125BHJP

   B23B 51/00 20060101ALI20191125BHJP

   B23B 51/06 20060101ALI20191125BHJP

【ＦＩ】

   B23B35/00

   B23B51/00 T

   B23B51/00 K

   B23B51/06 A

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-190275(P2015-190275)

(22)【出願日】2015年9月28日

(65)【公開番号】特開2017-64816(P2017-64816A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年9月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】大西 弘将

(72)【発明者】

【氏名】樫口 友明

【審査官】 津田 健嗣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０９６３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−１４７４８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−０２５１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２０２０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０５３３１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−０５８１１０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ３５／００

Ｂ２３Ｂ ４１／００

Ｂ２３Ｂ ５１／００

Ｂ２３Ｂ ５１／０６

Ｂ２３Ｃ ５／１０

Ｇ２１Ｃ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ボディ及び前記第１ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第１ボディの第１中心軸から所定距離に配置される第１刃を有する第１工具と加工物とを相対的に回転して、前記所定距離に応じた直径を有するストレート部を含む孔を前記加工物に形成する孔形成工程と、
第２ボディ及び前記第２ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第２ボディの第２中心軸から前記所定距離に配置される第２刃を有する第２工具を前記孔に挿入して、前記第２工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記孔の底部を粗加工する粗加工工程と、
第３ボディ及び前記第３ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第３ボディの第３中心軸から前記所定距離に配置される第３刃を有する第３工具を前記孔に挿入して、前記第３工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記底部が球面状になるように仕上げ加工する仕上げ工程と、
を含み、
前記第２中心軸を含む断面において、前記第２刃は、複数の直線部を有する、
孔加工方法。

【請求項2】

第１ボディ及び前記第１ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第１ボディの第１中心軸から所定距離に配置される第１刃を有する第１工具と加工物とを相対的に回転して、前記所定距離に応じた直径を有するストレート部を含む孔を前記加工物に形成する孔形成工程と、
第２ボディ及び前記第２ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第２ボディの第２中心軸から前記所定距離に配置される第２刃を有する第２工具を前記孔に挿入して、前記第２工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記孔の底部を粗加工する粗加工工程と、
第３ボディ及び前記第３ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第３ボディの第３中心軸から前記所定距離に配置される第３刃を有する第３工具を前記孔に挿入して、前記第３工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記底部が球面状になるように仕上げ加工する仕上げ工程と、
を含み、
前記第３中心軸を含む断面において、前記第３刃は、円弧部及び直線部を有し、
前記第３刃の前記円弧部の少なくとも一部は、前記第３中心軸上に配置され、
前記第３刃の前記直線部は、径方向に関して前記第３中心軸から外側に向かって前記第３中心軸に対して傾斜するように設けられる、
孔加工方法。

【請求項3】

第１ボディ及び前記第１ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第１ボディの第１中心軸から所定距離に配置される第１刃を有する第１工具と加工物とを相対的に回転して、前記所定距離に応じた直径を有するストレート部を含む孔を前記加工物に形成する孔形成工程と、
第２ボディ及び前記第２ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第２ボディの第２中心軸から前記所定距離に配置される第２刃を有する第２工具を前記孔に挿入して、前記第２工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記孔の底部を粗加工する粗加工工程と、
第３ボディ及び前記第３ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第３ボディの第３中心軸から前記所定距離に配置される第３刃を有する第３工具を前記孔に挿入して、前記第３工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記底部が球面状になるように仕上げ加工する仕上げ工程と、
を含み、
前記第１工具は、径方向に関して前記第１中心軸から前記所定距離に配置された表面を有する第１パッド部材を含み、
前記孔形成工程の少なくとも一部において、前記第１パッド部材の表面と前記ストレート部の内面とが接触する、
孔加工方法。

【請求項4】

第１ボディ及び前記第１ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第１ボディの第１中心軸から所定距離に配置される第１刃を有する第１工具と加工物とを相対的に回転して、前記所定距離に応じた直径を有するストレート部を含む孔を前記加工物に形成する孔形成工程と、
第２ボディ及び前記第２ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第２ボディの第２中心軸から前記所定距離に配置される第２刃を有する第２工具を前記孔に挿入して、前記第２工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記孔の底部を粗加工する粗加工工程と、
第３ボディ及び前記第３ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第３ボディの第３中心軸から前記所定距離に配置される第３刃を有する第３工具を前記孔に挿入して、前記第３工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記底部が球面状になるように仕上げ加工する仕上げ工程と、
を含み、
前記第２工具は、径方向に関して前記第２中心軸から前記所定距離に配置された表面を有する第２パッド部材を含み、
前記粗加工工程において、前記第２パッド部材の表面と前記ストレート部の内面とを接触させた状態で、前記第２刃で前記底部を粗加工する、
孔加工方法。

【請求項5】

第１ボディ及び前記第１ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第１ボディの第１中心軸から所定距離に配置される第１刃を有する第１工具と加工物とを相対的に回転して、前記所定距離に応じた直径を有するストレート部を含む孔を前記加工物に形成する孔形成工程と、
第２ボディ及び前記第２ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第２ボディの第２中心軸から前記所定距離に配置される第２刃を有する第２工具を前記孔に挿入して、前記第２工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記孔の底部を粗加工する粗加工工程と、
第３ボディ及び前記第３ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第３ボディの第３中心軸から前記所定距離に配置される第３刃を有する第３工具を前記孔に挿入して、前記第３工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記底部が球面状になるように仕上げ加工する仕上げ工程と、
を含み、
前記第３工具は、径方向に関して前記第３中心軸から前記所定距離に配置された表面を有する第３パッド部材を含み、
前記仕上げ工程において、前記第３パッド部材の表面と前記ストレート部の内面とを接触させた状態で、前記第３刃で前記底部を仕上げ加工する、
孔加工方法。

【請求項6】

前記孔は、前記ストレート部が５００[ｍｍ]以上の深孔であり、
前記仕上げ加工が行われた前記加工物は、原子炉の駆動軸ハウジングに使用される、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の孔加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、孔加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

加工物の加工においては、粗加工が行われた後、仕上げ加工が行われる場合が多い。粗加工工程と仕上げ工程とでは、異なる工具が使用される（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０６−１０６４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

異なる工具の使用により弊害が生じる可能性がある。例えば、ストレート部と球面状の底部とを有する孔を異なる工具を用いて形成する場合、工具の違いに起因して、ストレート部と底部との境界に段差が形成されてしまったり、孔の内面に凹凸が形成されてしまったりする可能性がある。

【0005】

本発明は、異なる複数の工具を使用する場合においても、加工精度の低下を抑制できる孔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】

本発明は、第１ボディ及び前記第１ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第１ボディの第１中心軸から所定距離に配置される第１刃を有する第１工具と加工物とを相対的に回転して、前記所定距離に応じた直径を有するストレート部を含む孔を前記加工物に形成する孔形成工程と、第２ボディ及び前記第２ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第２ボディの第２中心軸から前記所定距離に配置される第２刃を有する第２工具を前記孔に挿入して、前記第２工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記孔の底部を粗加工する粗加工工程と、第３ボディ及び前記第３ボディに固定され少なくとも一部が径方向に関して前記第３ボディの第３中心軸から前記所定距離に配置される第３刃を有する第３工具を前記孔に挿入して、前記第３工具と前記加工物とを相対的に回転して、前記底部が球面状になるように仕上げ加工する仕上げ工程と、を含む孔加工方法を提供する。

【0007】

本発明によれば、第１工具の第１刃を使って孔のストレート部が形成され、第２工具の第２刃を使って孔の底部が粗加工され、第３工具の第３刃を使って孔の底部が仕上げ加工される。第１刃は第１ボディの第１中心軸から所定距離に配置され、第２刃は第２ボディの第２中心軸から所定距離に配置され、第３刃は第３ボディの第３中心軸から所定距離に配置される。すなわち、各工具において、中心軸からの距離は、第１刃と第２刃と第３刃とで等しい。したがって、ストレート部と底部との境界に段差が形成されることが抑制される。また、各工具において、中心軸からの第２刃の距離及び第３刃の距離が第１刃の距離と等しいので、粗加工工程及び仕上げ工程において第２ボディ及び第３ボディが撓んだり振れたりすることが抑制され、高い加工精度で孔の底部が形成される。また、段差の形成が抑制され、高い面精度で球面状の底部が形成されるので、孔の内面における応力集中が抑制される。そのため、高品質の加工物を提供することができる。

【0008】

本発明において、第１ボディの第１中心軸から第１刃までの距離とは、第１中心軸と、第１中心軸に対する放射方向において第１刃のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいう。第１刃が複数存在する場合、第１刃の最外径部は、複数の第１刃のうち第１中心軸に対する放射方向において最も外側の部分をいう。同様に、第２ボディの第２中心軸から第２刃までの距離とは、第２中心軸と、第２中心軸に対する放射方向において第２刃のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいい、第２刃が複数存在する場合、第２刃の最外径部は、複数の第２刃のうち第２中心軸に対する放射方向において最も外側の部分をいう。第３ボディの第３中心軸から第３刃までの距離とは、第３中心軸と、第３中心軸に対する放射方向において第３刃のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいい、第３刃が複数存在する場合、第３刃の最外径部は、複数の第３刃のうち第３中心軸に対する放射方向において最も外側の部分をいう。

【0009】

本発明において、前記第２中心軸を含む断面において、前記第２刃は、複数の直線部を有することが好ましい。第２刃が直線部で構成されることにより、自励振動（ビビリ）の発生が抑制され、粗加工を高速に実行することができる。

【0010】

本発明において、前記第３中心軸を含む断面において、前記第３刃は、円弧部及び直線部を有し、前記第３刃の前記円弧部の少なくとも一部は、前記第３中心軸上に配置され、前記第３刃の前記直線部は、径方向に関して前記第３中心軸から外側に向かって前記第３中心軸に対して傾斜するように設けられることが好ましい。第３刃が円弧部を有することにより、球面状の底部を形成することができる。また、底部のうち第３中心軸と交差する部分は、第３工具との相対回転速度が低く加工され難い部分であり、突起部が残留する可能性が高くなる。円弧部の少なくとも一部が第３中心軸上に配置されることにより、底部のうち第３中心軸と交差する部分は第３刃の円弧部によって加工される。そのため、突起部の残留が抑制され、底部を球面状に仕上げることができる。

【0011】

本発明において、前記第１工具は、径方向に関して前記第１中心軸から前記所定距離に配置された表面を有する第１パッド部材を含み、前記孔形成工程の少なくとも一部において、前記第１パッド部材の表面と前記ストレート部の内面とが接触することが好ましい。第１中心軸からの距離が第１刃の最外径部と等しい第１パッド部材がストレート部の孔の内面に接触することにより、第１刃による孔形成において、第１ボディが撓んだり振れたりすることが抑制される。したがって、高い加工精度で孔のストレート部が形成される。また、第１刃による孔形成が終了した後、孔から第１工具を引き抜くとき、第１中心軸からの距離が第１刃の最外径部と等しい第１パッド部材がストレート部の内面に接触するので、第１ボディの撓み又は振れを抑制しつつ、第１工具を引き抜くことができる。したがって、第１刃がストレート部の内面に食い込むことが抑制され、ストレート部の内面の損傷が抑制される。

【0012】

本発明において、前記第２工具は、径方向に関して前記第２中心軸から前記所定距離に配置された表面を有する第２パッド部材を含み、前記粗加工工程において、前記第２パッド部材の表面と前記ストレート部の内面とを接触させた状態で、前記第２刃で前記底部を粗加工することが好ましい。第２中心軸からの距離が第２刃の最外径部と等しい第２パッド部材がストレート部の孔の内面に接触することにより、第２刃による粗加工において、第２ボディが撓んだり振れたりすることが抑制される。したがって、孔の底部の粗加工が安定して行われる。また、第２刃による粗加工が終了した後、孔から第２工具を引き抜くとき、第２中心軸からの距離が第２刃の最外径部と等しい第２パッド部材がストレート部の内面に接触するので、第２ボディの撓み又は振れを抑制しつつ、第２工具を引き抜くことができる。したがって、第２刃がストレート部の内面に食い込むことが抑制され、ストレート部の内面の損傷が抑制される。

【0013】

本発明において、前記第３工具は、径方向に関して前記第３中心軸から前記所定距離に配置された表面を有する第３パッド部材を含み、前記仕上げ工程において、前記第３パッド部材の表面と前記ストレート部の内面とを接触させた状態で、前記第３刃で前記底部を仕上げ加工することが好ましい。第３中心軸からの距離が第３刃の最外径部と等しい第３パッド部材がストレート部の孔の内面に接触することにより、第３刃による仕上げ加工において、第３ボディが撓んだり振れたりすることが抑制される。したがって、高い加工精度で孔の底部の仕上げ加工が行われる。また、第３刃による仕上げ加工が終了した後、孔から第３工具を引き抜くとき、第３中心軸からの距離が第３刃の最外径部と等しい第３パッド部材がストレート部の内面に接触するので、第３ボディの撓み又は振れを抑制しつつ、第３工具を引き抜くことができる。したがって、第３刃がストレート部の内面に食い込むことが抑制され、ストレート部の内面の損傷が抑制される。

【0014】

本発明において、第１ボディの第１中心軸から第１パッド部材までの距離とは、第１中心軸と、第１中心軸に対する放射方向において第１パッド部材のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいう。第１パッド部材が複数存在する場合、第１パッド部材の最外径部は、複数の第１パッド部材のうち第１中心軸に対する放射方向において最も外側の部分をいう。同様に、第２ボディの第２中心軸から第２パッド部材までの距離とは、第２中心軸と、第２中心軸に対する放射方向において第２パッド部材のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいい、第２パッド部材が複数存在する場合、第２パッド部材の最外径部は、複数の第２パッド部材のうち第２中心軸に対する放射方向において最も外側の部分をいう。第３ボディの第３中心軸から第３パッド部材までの距離とは、第３中心軸と、第３中心軸に対する放射方向において第３パッド部材のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいい、第３パッド部材が複数存在する場合、第３パッド部材の最外径部は、複数の第３パッド部材のうち第３中心軸に対する放射方向において最も外側の部分をいう。

【0015】

本発明において、前記孔は、前記ストレート部が５００[ｍｍ]よりも長い深孔であり、前記仕上げ加工が行われた前記加工物は、原子炉の駆動軸ハウジングに使用されることが好ましい。これにより、応力集中が緩和された高品質な駆動軸ハウジングが提供される。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、異なる複数の工具を使用する場合においても、加工精度の低下を抑制できる孔加工方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本実施形態に係る孔加工装置を模式的に示す図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る孔加工方法を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本実施形態に係る孔形成工程に使用される第１工具を示す図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る孔形成工程が終了後の加工物を示す断面図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る粗加工工程に使用される第２工具を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る粗加工工程が終了後の加工物を示す断面図である。

【図7】図７は、本実施形態に係る仕上げ工程に使用される第３工具を示す図である。

【図8】図８は、本実施形態に係る第３工具の一部を拡大した図である。

【図9】図９は、本実施形態に係る仕上げ工程が終了後の加工物を示す断面図である。

【図10】図１０は、駆動軸ハウジングを備える原子炉の一例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0019】

［孔加工装置］
図１は、本実施形態に係る孔加工装置１を模式的に示す図である。孔加工装置１は、ＢＴＡ（Boring and Trepanning Association）方式で加工物Ｗに孔を形成する。ＢＴＡ方式とは、加工物に形成された孔の内面とボーリングバーとの隙間を介して、ボーリングバーの先端部に設けられた工具（ボーリングヘッド）に切削油を供給し、切削により発生した加工物の切粉を切削油とともにボーリングバーを介して回収する加工方式をいう。ＢＴＡ方式は、例えば５００［ｍｍ］以上の深孔の形成に適している。

【0020】

孔加工装置１は、ベース部材２と、ベース部材２に設けられ、加工物Ｗを保持する保持装置３と、ベース部材２に設けられ、ボーリングバー４を支持する支持装置５と、ベース部材２に設けられ、加工物Ｗに形成された孔の内面とボーリングバー４との隙間に切削油を供給する供給台６と、供給台６に切削油を供給する供給装置７と、切削により発生した加工物Ｗの切粉を切削油とともにボーリングバーを介して回収する回収装置８とを備えている。

【0021】

保持装置３は、加工物Ｗを保持する保持機構３Ａと、保持機構３Ａを回転させるための動力を発生するアクチュエータ３Ｂとを有する。アクチュエータ３Ｂの作動により保持機構３Ａが回転することにより、保持機構３Ａに保持されている加工物Ｗは、回転軸ＡＸを中心に回転する。

【0022】

ボーリングバー４の先端部に工具（ボーリングヘッド）が設けられる。ボーリングバー４は、工具を着脱可能に支持する。ボーリングバー４に対して工具は交換可能である。本実施形態においては、ボーリングバー４の先端部に、第１工具１０、第２工具２０、及び第３工具３０のいずれか一つが設けられる。

【0023】

支持装置５は、回転軸ＡＸと平行な方向にボーリングバー４を移動可能に支持する。ボーリングバー４の移動により、加工物Ｗの孔への工具の挿入及び加工物Ｗの孔からの工具の抜去が行われる。

【0024】

供給装置７は、切削油を収容するタンク７Ａと、タンク７Ａと供給台６とを接続するパイプ７Ｂと、タンク７Ａの切削油を供給台６に送るための動力を発生するポンプ７Ｃとを有する。

【0025】

供給台６は、ボーリングバー４及び加工物Ｗを支持する。切削油は、供給台６を介して、加工物Ｗに形成された孔の内面とボーリングバー４との隙間に供給される。隙間に供給された切削油は、ボーリングバー４の先端部に設けられた工具に供給される。工具に切削油が供給された状態で、工具による加工が行われる。

【0026】

回収装置８は、切削により発生した加工物Ｗの切粉を切削油とともにボーリングバー４を介して回収する。ボーリングバー４は、中空のパイプ部材である。切粉及び切削油は、ボーリングバー４の内部流路を介して回収される。回収装置８は、ボーリングバー４の内部流路を流れてきた切削油から切粉を分離する分離装置８Ａと、分離装置８Ａを通過した切削油をタンク７Ａに戻すための循環部材８Ｂと、潤滑油に残留する切粉を除去するマグネットフィルタ８Ｃとを有する。

【0027】

［孔加工方法］
次に、本実施形態に係る孔加工方法について説明する。図２は、本実施形態に係る孔加工方法を示すフローチャートである。図２に示すように、孔加工方法は、第１工具１０と加工物Ｗとを相対的に回転して、ストレート部を含む孔を加工物Ｗに形成する孔形成工程（ステップＳＰ１）と、孔に挿入された第２工具２０と加工物Ｗとを相対的に回転して、孔の底部を粗加工する粗加工工程（ステップＳＰ２）と、孔に挿入された第３工具３０と加工物Ｗとを相対的に回転して、孔の底部が球面状になるように仕上げ加工する仕上げ工程（ステップＳＰ３）と、を含む。

【0028】

（ステップＳＰ１：孔形成工程）
孔形成工程について説明する。図３は、孔形成工程に使用される第１工具１０を示す図である。第１工具１０は、ボディ（第１ボディ）１１と、ボディ１１に固定された刃（第１刃）１２と、ボディ１１に固定されたパッド部材（第１パッド部材）１３とを有する。

【0029】

ボディ１１は、金属製である。ボディ１１は、少なくとも一部が円筒状であり、中心軸（第１中心軸）Ｊ１の周囲に配置される。

【0030】

刃１２は、ボティ１１の先端部に複数設けられる。刃１２の少なくとも一部は、ボディ１１の径方向（中心軸Ｊ１に対する放射方向）に関して、ボディ１１の中心軸Ｊ１から距離Ｒ１２に配置される。距離Ｒ１２に配置される刃１２の一部分は、ボディ１１の径方向に関してボティ１１の外面から最も外側に突出する部分である。以下の説明においては、距離Ｒ１２を適宜、刃１２の最大半径Ｒ１２と称する。

【0031】

最大半径Ｒ１２とは、中心軸Ｊ１と、中心軸Ｊ１に対する放射方向に関して刃１２のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいう。刃１２が複数存在する場合、刃１２の最外径部は、複数の刃１２のうち中心軸Ｊ１に対する放射方向に関して最も外側の部分をいう。

【0032】

パッド部材１３は、ボディ１１の側面に複数設けられる。本実施形態において、パッド部材（第１パッド部材）１３は、中心軸Ｊ１と平行な方向に関して異なる位置に配置されたパッド部材１３１，１３２，１３３，１３４を含む。第１工具１０は、中心軸Ｊ１を囲むように配置される複数のパッド部材１３１からなるパッド部材１３の第１グループＧ１と、刃１２に対して第１グループＧ１よりも離れた位置において中心軸Ｊ１を囲むように配置される複数のパッド部材１３２からなるパッド部材１３の第２グループＧ２と、刃１２に対して第２グループＧ２よりも離れた位置において中心軸Ｊ１を囲むように配置される複数のパッド部材１３３からなるパッド部材１３の第３グループＧ３と、刃１２に対して第３グループＧ３よりも離れた位置において中心軸Ｊ１を囲むように配置される複数のパッド部材１３４からなるパッド部材１３の第４グループＧ４と、を有する。

【0033】

第１グループＧ１、第２グループＧ２、第３グループＧ３、及び第４グループＧ４のうち、第１グループＧ１のパッド部材１３１がボティ１１の最も先端部側に設けられ、第１グループＧ１に次いで第２グループＧ２のパッド部材１３２がボディ１１の先端部側に設けられ、第２グループＧ２に次いで第３グループＧ３のパッド部材１３３がボディ１１の先端部側に設けられ、第４グループＧ４のパッド部材１３４がボティ１１の最も基端部側に設けられる。

【0034】

第１グループＧ１のパッド部材１３１は、ボディ１１の側面に複数設けられる。パッド部材１３１は、中心軸Ｊ１の周囲において３つ配置される。３つのパッド部材１３１と１つの刃１２とが、中心軸Ｊ１の周囲に配置される。

【0035】

同様に、第２グループＧ２のパッド部材１３２は、中心軸Ｊ１の周囲において３つ配置される。

【0036】

第３グループＧ３のパッド部材１３３は、中心軸Ｊ１の周囲において等間隔で４つ配置される。

【0037】

第４グループＧ４のパッド部材１３４も、中心軸Ｊ１の周囲において等間隔で４つ配置される。

【0038】

第１グループＧ１のパッド部材１３１及び第２グループＧ２のパッド部材１３２は、セラミックス製であり、第３グループＧ３のパッド部材１３３及び第４グループＧ４のパッド部材１３４よりも硬い。なお、第１グループＧ１のパッド部材１３１及び第２グループＧ２のパッド部材１３２は、超硬合金製でもよい。

【0039】

第１グループＧ１のパッド部材１３１は、ボディ１１の径方向に関して外側を向く表面１３１Ａを有する。パッド部材１３１は、ボディ１１の径方向に関して、ボディ１１の中心軸Ｊ１から表面１３１Ａまでの距離が距離Ｒ１３１になるようにボディ１１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ１３１を適宜、パッド部材１３１の最大半径Ｒ１３１と称する。

【0040】

第２グループＧ２のパッド部材１３２は、ボディ１１の径方向に関して外側を向く表面１３２Ａを有する。パッド部材１３２は、ボディ１１の径方向に関して、ボディ１１の中心軸Ｊ１から表面１３２Ａまでの距離が距離Ｒ１３２になるようにボディ１１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ１３２を適宜、パッド部材１３２の最大半径Ｒ１３２と称する。

【0041】

第３グループＧ３のパッド部材１３３及び第４グループＧ４のパッド部材１３４は、合成樹脂製であり、ボディ１１及び刃１２よりも軟らかい。

【0042】

第３グループＧ３のパッド部材１３３は、ボディ１１の径方向に関して外側を向く表面１３３Ａを有する。パッド部材１３３は、ボディ１１の径方向に関して、ボディ１１の中心軸Ｊ１から表面１３３Ａまでの距離が距離Ｒ１３３になるようにボディ１１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ１３３を適宜、パッド部材１３３の最大半径Ｒ１３３と称する。なお、図３において、最大半径Ｒ１３３の図示は省略してある。

【0043】

第４グループＧ４のパッド部材１３４は、ボディ１１の径方向に関して外側を向く表面１３４Ａを有する。パッド部材１３４は、ボディ１１の径方向に関して、ボディ１１の中心軸Ｊ１から表面１３４Ａまでの距離が距離Ｒ１３４になるようにボディ１１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ１３４を適宜、パッド部材１３４の最大半径Ｒ１３４と称する。

【0044】

なお、最大半径Ｒ１３１とは、中心軸Ｊ１と、中心軸Ｊ１に対する放射方向に関してパッド部材１３１のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいう。パッド部材１３１が複数存在する場合、パッド部材１３１の最外径部は、複数のパッド部材１３１のうち中心軸Ｊ１に対する放射方向に関して最も外側の部分をいう。最大半径Ｒ１３２，Ｒ１３３，Ｒ１３４についても同様である。

【0045】

刃１２の最大半径Ｒ１２と、パッド部材１３１，１３２の最大半径Ｒ１３１，Ｒ１３２とは等しい。本実施形態において、刃１２の最大半径Ｒ１２及びパッド部材１３１，１３２の最大半径Ｒ１３１，Ｒ１３２は、所定値（所定距離）Ｒに定められる。

【0046】

パッド部材１３３，１３４の最大半径Ｒ１３３，Ｒ１３４は、刃１２の最大半径Ｒ１２と等しい又は刃１２の最大半径Ｒ１２よりも大きいことが望ましい。本実施形態において、パッド部材１３３，１３４の最大半径Ｒ１３３，Ｒ１３４は、刃１２の最大半径Ｒ１２と同じか、又は、最大で０．０１［ｍｍ］（直径で最大０．０２［ｍｍ］）大きい。パッド部材１３３，１３４は、パッド部材１３１，１３２よりも軟らかく、後述するように、孔Ｈと接触することによって僅かに変形する。そのため、最大半径Ｒ１３３，Ｒ１３４を最大半径Ｒ１２，Ｒ１３１，Ｒ１３２よりも僅かに大きくすることによって、パッド部材１３３，１３４と孔Ｈの内面とを十分に接触させることができる。

【0047】

孔形成工程を実行する場合、ボーリングバー４の先端部に第１工具１０が設けられる。第１工具１０の先端部と、保持機構３Ａに保持された加工物Ｗの端面とが対向した状態で、アクチュエータ３Ｂの作動により加工物Ｗが回転軸ＡＸを中心に回転する。第１工具１０は、中心軸Ｊ１が回転軸ＡＸと一致するように、ボーリングバー４に設けられる。支持装置５は、第１工具１０が加工物Ｗに押し込まれるように、回転軸ＡＸと平行な方向に、第１工具１０を支持しているボーリングバー４を移動する。回転軸ＡＸを中心に加工物Ｗが回転している状態で、回転軸ＡＸと平行な方向に第１工具１０が移動することによって、刃１２により加工物Ｗに孔が形成される。

【0048】

孔加工装置１は、回転軸ＡＸと平行な方向に第１工具１０を移動して、加工物Ｗに所定量押し込んだ後、加工物Ｗに形成された孔から第１工具１０を引き抜く。支持装置５は、第１工具１０が加工物Ｗに形成された孔から引き抜かれるように、回転軸ＡＸと平行な方向に、第１工具１０を支持しているボーリングバー４を移動する。

【0049】

図４は、孔形成工程が終了後の加工物Ｗを示す断面図である。第１工具１０と加工物Ｗとの相対的な回転を含む孔形成工程により、図４に示すように、刃１２の最大半径Ｒ１２（所定距離Ｒ）に応じた直径Ｄを有するストレート部Ｈｓを含む孔Ｈが加工物Ｗに形成される。

【0050】

上述のように、本実施形態においては、刃１２の最大半径Ｒ１２とパッド部材１３１，１３２の最大半径Ｒ１３１，Ｒ１３２とは等しい。そのため、加工物Ｗに第１工具１０を押し込みながら刃１２で孔Ｈを形成するとき、パッド部材１３１，１３２の表面１３１Ａ，１３２Ａと孔Ｈのストレート部Ｈｓの内面とは接触する。中心軸Ｊ１からの距離が刃１２と等しいパッド部材１３１，１３２がストレート部Ｈｓの内面に接触することにより、ボディ１１はパッド部材１３１，１３２を介してストレート部Ｈｓの内面に支持されることとなる。また、パッド部材１３１，１３２よりも軟らかいパッド部材１３３，１３４の最大半径Ｒ１３３，Ｒ１３４は、最大半径Ｒ１３１，Ｒ１３２と同じか、又は、僅かに大きい。最大半径Ｒ１３３，Ｒ１３４が最大半径Ｒ１３１，Ｒ１３２よりも僅かに大きい場合、パッド部材１３３，１３４は、孔Ｈと接触することによって僅かに変形する。そのため、パッド部材１３１，１３２よりも軟らかい合成樹脂製のパッド部材１３３，１３４も、ストレート部Ｈｓの内面に十分に接触する。そのため、刃１２による孔形成において、ボディ１１が撓んだり振れたりすることが抑制される。したがって、高い加工精度で孔Ｈのストレート部Ｈｓが形成される。

【0051】

また、刃１２による孔形成が終了した後、孔Ｈから第１工具１０を引き抜くとき、中心軸Ｊ１からの距離が刃１２の最外径部と等しいパッド部材１３１，１３２の表面１３１Ａ，１３２Ａがストレート部Ｈｓの内面に接触している。また、パッド部材１３１，１３２よりも軟らかく、最大半径Ｒ１３３，Ｒ１３４が最大半径Ｒ１３１，Ｒ１３２と同じか、又は、僅かに大きい合成樹脂製のパッド部材１３３，１３４も、ストレート部Ｈｓの内面に十分に接触する。そのため、ボディ１１の撓み又は振れを抑制しつつ、第１工具１０を引き抜くことができる。したがって、刃１２がストレート部Ｈｓの内面に食い込むことが抑制され、ストレート部Ｈｓの内面の損傷が抑制される。

【0052】

（ステップＳＰ２：粗加工工程）
次に、粗加工工程について説明する。粗加工工程は、孔形成工程の後に実行される。図５は、粗加工工程に使用される第２工具２０を示す図である。第２工具２０は、ボディ（第２ボディ）２１と、ボディ２１に固定された刃（第２刃）２２と、ボディ２１に固定されたパッド部材（第２パッド部材）２３とを有する。

【0053】

ボディ２１は、金属製である。ボディ２１は、少なくとも一部が円筒状であり、中心軸（第２中心軸）Ｊ２の周囲に配置される。

【0054】

刃２２は、ボティ２１の先端部に複数設けられる。刃２２の少なくとも一部は、ボディ２１の径方向（中心軸Ｊ２に対する放射方向）に関して、ボディ２１の中心軸Ｊ２から距離Ｒ２２に配置される。距離Ｒ２２に配置される刃２２の一部分は、ボディ２１の径方向に関してボティ２１の外面から最も外側に突出する部分である。以下の説明においては、距離Ｒ２２を適宜、刃２２の最大半径Ｒ２２と称する。

【0055】

最大半径Ｒ２２とは、中心軸Ｊ２と、中心軸Ｊ２に対する放射方向に関して刃２２のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいう。刃２２が複数存在する場合、刃２２の最外径部は、複数の刃２２のうち中心軸Ｊ２に対する放射方向に関して最も外側の部分をいう。

【0056】

パッド部材２３は、ボディ２１の側面に複数設けられる。本実施形態において、パッド部材（第２パッド部材）２３は、中心軸Ｊ２と平行な方向に関して異なる位置に配置されたパッド部材２３１，２３２，２３３を含む。第２工具２０は、中心軸Ｊ２を囲むように配置される複数のパッド部材２３１からなるパッド部材２３の第５グループＧ５と、刃２２に対して第５グループＧ５よりも離れた位置において中心軸Ｊ２を囲むように配置される複数のパッド部材２３２からなるパッド部材２３の第６グループＧ６と、刃２２に対して第６グループＧ６よりも離れた位置において中心軸Ｊ２を囲むように配置される複数のパッド部材２３３からなるパッド部材２３の第７グループＧ７と、を有する。

【0057】

第５グループＧ５、第６グループＧ６、及び第７グループＧ７のうち、第５グループＧ５のパッド部材２３１がボティ２１の最も先端部側に設けられ、第５グループＧ５に次いで第６グループＧ６のパッド部材２３２がボディ２１の先端部側に設けられ、第７グループＧ７のパッド部材２３３がボティ１１の最も基端部側に設けられる。

【0058】

第５グループＧ５のパッド部材２３１は、ボディ２１の側面に複数設けられる。パッド部材２３１は、中心軸Ｊ２の周囲において３つ配置される。３つのパッド部材２３１と１つの刃２２とが、中心軸Ｊ２の周囲に配置される。

【0059】

同様に、第６グループＧ６のパッド部材２３２は、中心軸Ｊ２の周囲において３つ配置される。

【0060】

第７グループＧ７のパッド部材３３３は、中心軸Ｊ２の周囲において等間隔で４つ配置される。

【0061】

第５グループＧ５のパッド部材２３１及び第６グループＧ６のパッド部材２３２は、セラミックス製であり、第７グループＧ７のパッド部材２３３よりも硬い。なお、第５グループＧ５のパッド部材２３１及び第６グループＧ６のパッド部材２３２は、超硬合金製でもよい。

【0062】

第５グループＧ５のパッド部材２３１は、ボディ２１の径方向に関して外側を向く表面２３１Ａを有する。パッド部材２３１は、ボディ２１の径方向に関して、ボディ２１の中心軸Ｊ２から表面２３１Ａまでの距離が距離Ｒ２３１になるようにボディ２１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ２３１を適宜、パッド部材２３１の最大半径Ｒ２３１と称する。

【0063】

第６グループＧ６のパッド部材２３２は、ボディ２１の径方向に関して外側を向く表面２３２Ａを有する。パッド部材２３２は、ボディ２１の径方向に関して、ボディ２１の中心軸Ｊ２から表面２３２Ａまでの距離が距離Ｒ２３２になるようにボディ２１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ２３２を適宜、パッド部材２３２の最大半径Ｒ２３２と称する。

【0064】

第７グループＧ７のパッド部材２３３は、合成樹脂製であり、ボディ２１及び刃２２よりも軟らかい。

【0065】

第７グループＧ７のパッド部材２３３は、ボディ２１の径方向に関して外側を向く表面２３３Ａを有する。パッド部材２３３は、ボディ２１の径方向に関して、ボディ２１の中心軸Ｊ２から表面２３３Ａまでの距離が距離Ｒ２３３になるようにボディ２１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ２３３を適宜、パッド部材２３３の最大半径Ｒ２３３と称する。

【0066】

なお、最大半径Ｒ２３１とは、中心軸Ｊ２と、中心軸Ｊ２に対する放射方向に関してパッド部材２３１のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいう。パッド部材２３１が複数存在する場合、パッド部材２３１の最外径部は、複数のパッド部材２３１のうち中心軸Ｊ２に対する放射方向に関して最も外側の部分をいう。最大半径Ｒ２３２，Ｒ２３３についても同様である。

【0067】

刃２２の最大半径Ｒ２２と、パッド部材２３１，２３２の最大半径Ｒ２３１，Ｒ２３２とは等しい。本実施形態において、刃２２の最大半径Ｒ２２及びパッド部材２３１，２３２の最大半径Ｒ２３１，Ｒ２３２は、所定値（所定距離）Ｒに定められる。

【0068】

すなわち、本実施形態において、第１工具１０の刃１２の最大半径Ｒ１２と、第１工具１０のパッド部材１３１，１３２の最大半径Ｒ１３１，Ｒ１３２と、第２工具２０の刃２２の最大半径Ｒ２２と、第２工具２０のパッド部材２３１，２３２の最大半径Ｒ２３１，Ｒ２３２とは、等しい。

【0069】

パッド部材２３３の最大半径Ｒ２３３は、刃２２の最大半径Ｒ２２と等しい又は刃２２の最大半径Ｒ２２よりも大きいことが望ましい。本実施形態において、パッド部材２３３の最大半径Ｒ２３３は、刃２２の最大半径Ｒ２２と同じか、又は、最大で０．０１［ｍｍ］（直径で最大０．０２［ｍｍ］）大きい。パッド部材２３３は、パッド部材２３１，２３２よりも軟らかく、後述するように、孔Ｈと接触することによって僅かに変形する。そのため、最大半径Ｒ２３３を最大半径Ｒ２２，Ｒ２３１，Ｒ２３２よりも僅かに大きくすることによって、パッド部材２３３と孔Ｈの内面とを十分に接触させることができる。

【0070】

また、本実施形態において、第１工具１０のパッド部材１３３，１３４の最大半径Ｒ１３，Ｒ１３４と、第２工具２０のパッド部材２３３の最大半径Ｒ２３３とは、等しい。

【0071】

また、図５に示すように、中心軸Ｊ２を含む断面において、刃２２は、複数の直線部を有する。刃２２の直線部は、ボディ２１の径方向に関して中心軸Ｊ２の一方側から他方側に向かって中心軸Ｊ２に対して傾斜する第１直線部２２Ａと、第１直線部２２Ａと隣接し、ボディ２１の径方向に関して外側に向かってボディ２１の後端部側に傾斜する第２直線部２２Ｂ、第３直線部２２Ｃ、及び第４直線部２２Ｄとを含む。第１直線部２２Ａは、中心軸Ｊ２と交差するように設けられ、第２直線部２２Ｂとは異なる方向に傾斜する。第１直線部２２Ａと第２直線部２２Ｂとの境界の角部は、第２工具２０の最も先端部側に配置される。第３直線部２２Ｃは、ボディ２１の径方向に関して第２直線部２２Ｂよりも外側に配置される。第２直線部２２Ｂと第３直線部２２Ｃとの境界には段差部が設けられる。第４直線部２２Ｄは、ボディ２１の径方向に関して第３直線部２２Ｃよりも外側に配置される。第３直線部２２Ｃと第４直線部２２Ｄとの境界には角部が設けられる。

【0072】

粗加工工程を実行する場合、ボーリングバー４の先端部に第２工具２０が設けられる。第２工具２０は、中心軸Ｊ２が加工物Ｗの回転軸ＡＸと一致するように、ボーリングバー４に設けられる。支持装置５は、孔形成工程（ステップＳＰ１）で加工物Ｗに形成された孔Ｈに第２工具２０が挿入されるように、回転軸ＡＸと平行な方向に、第２工具２０を支持しているボーリングバー４を移動する。支持装置５は、第２工具２０の刃２２が孔Ｈの底部Ｈｂに到達するまで、ボーリングバー４を移動する。第２工具２０の刃２２が孔Ｈの底部に配置された状態で、加工物Ｗが回転軸ＡＸを中心に回転することによって、刃２２により加工物Ｗの孔Ｈの底部Ｈｂが粗加工される。

【0073】

孔加工装置１は、第２工具２０の刃２２で孔Ｈの底部Ｈｂを粗加工した後、加工物Ｗの孔Ｈから第２工具２０を引き抜く。支持装置５は、第２工具２０が加工物Ｗの孔Ｈから引き抜かれるように、回転軸ＡＸと平行な方向に、第２工具２０を支持しているボーリングバー４を移動する。

【0074】

図６は、粗加工工程が終了後の加工物Ｗを示す断面図である。第２工具２０と加工物Ｗとの相対的な回転を含む粗加工工程により、図６に示すように、刃２２の形状に応じた底部Ｈｂを有する孔Ｈが加工物Ｗに形成される。

【0075】

刃１２の最大半径Ｒ１２と刃２２の最大半径Ｒ２２とは等しい。粗加工工程（ステップＳＰ２）においては、孔形成工程（ステップＳＰ１）において形成されたストレート部Ｈｓは加工されず、底部Ｈｂだけが加工される。第１工具１０及び第２工具２０において、中心軸Ｊ１（回転軸ＡＸ）から刃１２の最外径部までの距離と中心軸Ｊ２（回転軸ＡＸ）から刃２２の最外径部までの距離とは等しいので、孔形成工程（ステップＳＰ１）で形成されたストレート部Ｈｓの内面と、粗加工工程（ステップＳＰ２）において加工された底部Ｈｂの内面との境界に段差が形成されることが抑制され、ストレート部Ｈｓの内面と底部Ｈｂの内面とは滑らかに接続される。また、回転軸ＡＸから刃１２の最外径部までの距離と回転軸ＡＸから刃２２の最外径部までの距離とは等しいので、粗加工工程において、刃２２は孔Ｈの内面と接触し続けることができるので、ボディ２２が撓んだり振れたりすることが抑制される。そのため、孔Ｈの底部Ｈｂは安定して加工される。

【0076】

また、中心軸Ｊ２を含む断面において、刃２２は複数の直線部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄを有する。刃２２が複数の直線部で構成されることにより、自励振動（ビビリ）の発生が抑制され、粗加工を高速に実行することができる。

【0077】

また、本実施形態においては、刃２２の最大半径Ｒ２２とパッド部材２３１，２３２の最大半径Ｒ２３１，Ｒ２３２とは等しい。そのため、粗加工工程において、パッド部材２３１，２３２の表面２３１Ａ，２３２Ａと孔Ｈのストレート部Ｈｓの内面とが接触した状態で、第２工具２０の刃２２で孔Ｈの底部２２ｂが粗加工される。中心軸Ｊ２からの距離が刃２２の最外径部と等しいパッド部材２３１，２３２の表面２３１Ａ，２３２Ａがストレート部Ｈｓの内面に接触することにより、ボディ２１はパッド部材２３１，２３２を介してストレート部Ｈｓの内面に支持されることとなる。また、パッド部材２３１，２３２よりも軟らかいパッド部材２３３の最大半径Ｒ２３３は、最大半径Ｒ２３１，Ｒ２３２と同じか、又は、僅かに大きい。最大半径Ｒ２３３が最大半径Ｒ２３１，Ｒ２３２よりも僅かに大きい場合、パッド部材２３３は、孔Ｈと接触することによって僅かに変形する。そのため、パッド部材２３１，２３２よりも軟らかい合成樹脂製のパッド部材２３３も、ストレート部Ｈｓの内面に十分に接触する。そのため、刃２２による粗加工において、ボディ２１が撓んだり振れたりすることが抑制される。したがって、孔Ｈの底部Ｈｂの粗加工が安定して行われる。

【0078】

また、刃２２による粗加工が終了した後、孔Ｈから第２工具２０を引き抜くとき、中心軸Ｊ２からの距離が刃２２の最外径部と等しいパッド部材２３３の表面２３３Ａがストレート部Ｈｓの内面に接触している。また、パッド部材２３１，２３２よりも軟らかく、最大半径Ｒ２３３が最大半径Ｒ２３１，Ｒ２３２と同じか、又は、僅かに大きい合成樹脂製のパッド部材２３３も、ストレート部Ｈｓの内面に十分に接触する。そのため、ボディ２１の撓み又は振れを抑制しつつ、第２工具２０を引き抜くことができる。したがって、刃２２がストレート部Ｈｓの内面に食い込むことが抑制され、ストレート部Ｈｓの内面の損傷が抑制される。

【0079】

（ステップＳＰ３：仕上げ工程）
次に、仕上げ工程について説明する。仕上げ工程は、粗加工工程の後に実行される。図７は、仕上げ工程に使用される第３工具３０を示す図である。第３工具３０は、ボディ（第３ボディ）３１と、ボディ３１に固定された刃（第３刃）３２と、ボディ３１に固定されたパッド部材（第３パッド部材）３３とを有する。

【0080】

ボディ３１は、金属製である。ボディ３１は、少なくとも一部が円筒状であり、中心軸（第３中心軸）Ｊ３の周囲に配置される。

【0081】

刃３２は、ボティ３１の先端部に設けられる。刃３２の少なくとも一部は、ボディ３１の径方向（中心軸Ｊ３に対する放射方向）に関して、ボディ３１の中心軸Ｊ３から距離Ｒ３２に配置される。距離Ｒ３２に配置される刃３２の一部分は、ボディ３１の径方向に関してボティ３１の外面から最も外側に突出する部分である。以下の説明においては、距離Ｒ３２を適宜、刃３２の最大半径Ｒ３２と称する。

【0082】

最大半径Ｒ３２とは、中心軸Ｊ３と、中心軸Ｊ３に対する放射方向に関して刃３２のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいう。刃３２が複数存在する場合、刃３２の最外径部は、複数の刃３２のうち中心軸Ｊ３に対する放射方向に関して最も外側の部分をいう。

【0083】

パッド部材３３は、ボディ３１の側面に複数設けられる。本実施形態において、パッド部材（第３パッド部材）３３は、中心軸Ｊ３と平行な方向に関して異なる位置に配置されたパッド部材３３１，３３２を含む。第３工具３０は、中心軸Ｊ３を囲むように配置される複数のパッド部材３３１からなるパッド部材３３の第８グループＧ８と、刃３２に対して第８グループＧ８よりも離れた位置において中心軸Ｊ３を囲むように配置される複数のパッド部材３３２からなるパッド部材３３の第９グループＧ９と、を有する。

【0084】

第８グループＧ８及び第９グループＧ９のうち、第８グループＧ８のパッド部材３３１がボティ３１の最も先端部側に設けられ、第９グループＧ９のパッド部材３３２がボティ３１の最も基端部側に設けられる。

【0085】

第８グループＧ８のパッド部材３３１は、ボディ３１の側面に複数設けられる。パッド部材３３１は、中心軸Ｊ３の周囲において３つ配置される。３つのパッド部材３３１と１つの刃３２とが、中心軸Ｊ３の周囲に配置される。

【0086】

第９グループＧ９のパッド部材３３２は、中心軸Ｊ３の周囲において等間隔で４つ配置される。

【0087】

第８グループＧ８のパッド部材３３１は、セラミックス製であり、第９グループＧ９のパッド部材２３２よりも硬い。なお、第８グループＧ８のパッド部材３３１は、超硬合金製でもよい。

【0088】

第８グループＧ８のパッド部材３３１は、ボディ３１の径方向に関して外側を向く表面３３１Ａを有する。パッド部材３３１は、ボディ３１の径方向に関して、ボディ３１の中心軸Ｊ３から表面３３１Ａまでの距離が距離Ｒ３３１になるようにボディ３１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ３３１を適宜、パッド部材３３１の最大半径Ｒ３３１と称する。

【0089】

第９グループＧ９のパッド部材３３２は、合成樹脂製であり、ボディ３１及び刃３２よりも軟らかい。

【0090】

第９グループＧ９のパッド部材３３２は、ボディ３１の径方向に関して外側を向く表面３３２Ａを有する。パッド部材３３２は、ボディ３１の径方向に関して、ボディ３１の中心軸Ｊ３から表面３３２Ａまでの距離が距離Ｒ３３２になるようにボディ３１に設けられる。以下の説明においては、距離Ｒ３３２を適宜、パッド部材３３２の最大半径Ｒ３３２と称する。

【0091】

なお、最大半径Ｒ３３１とは、中心軸Ｊ３と、中心軸Ｊ３に対する放射方向に関してパッド部材３３１のうち最も外側の部分（最外径部）との距離をいう。パッド部材３３１が複数存在する場合、パッド部材３３１の最外径部は、複数のパッド部材３３１のうち中心軸Ｊ３に対する放射方向に関して最も外側の部分をいう。最大半径Ｒ３３２についても同様である。

【0092】

刃３２の最大半径Ｒ３２と、パッド部材３３１の最大半径Ｒ３３１とは等しい。本実施形態において、刃３２の最大半径Ｒ３２及びパッド部材３３１の最大半径Ｒ３３１は、所定値（所定距離）Ｒに定められる。

【0093】

すなわち、本実施形態において、第１工具１０の刃１２の最大半径Ｒ１２と、第１工具１０のパッド部材１３１，１３２の最大半径Ｒ１３１，Ｒ１３２と、第２工具２０の刃２２の最大半径Ｒ２２と、第２工具２０のパッド部材２３１，２３２の最大半径Ｒ２３１，Ｒ２３２と、第３工具３０の刃３２の最大半径Ｒ３２と、第３工具３０のパッド部材３３１の最大半径Ｒ３３１とは、等しい。

【0094】

パッド部材３３２の最大半径Ｒ３３２は、刃３２の最大半径Ｒ３２と等しい又は刃３２の最大半径Ｒ３２よりも大きいことが望ましい。本実施形態において、パッド部材３３２の最大半径Ｒ３３２は、刃３２の最大半径Ｒ３２と同じか、又は、最大で０．０１［ｍｍ］（直径で最大０．０２［ｍｍ］）大きい。パッド部材３３２は、パッド部材３３１よりも軟らかく、後述するように、孔Ｈと接触することによって僅かに変形する。そのため、最大半径Ｒ３３２を最大半径Ｒ３２，Ｒ３３１よりも僅かに大きくすることによって、パッド部材３３２と孔Ｈの内面とを十分に接触させることができる。

【0095】

また、本実施形態において、第１工具１０のパッド部材１３３，１３４の最大半径Ｒ１３３，Ｒ１３４と、第２工具２０のパッド部材２３３の最大半径Ｒ２３３と、第３工具３０のパッド部材３３２の最大半径Ｒ３３２とは、等しい。

【0096】

また、図７に示すように、中心軸Ｊ３を含む断面において、刃３２は、円弧部３２Ａ及び直線部３２Ｂを有する。

【0097】

図８は、刃３２の一部を拡大した図である。刃３２の直線部３２Ｂは、ボディ３１の径方向に関して中心軸Ｊ３から外側に向かって中心軸Ｊ３に対して傾斜するように設けられる。直線部３２Ｂは、中心軸Ｊ３に対する放射方向に関して外側に向かってボディ３１の後端部側に傾斜する。直線部３２Ｂは、点Ｃ１と、中心軸Ｊ３に対して点Ｃ１の外側に配置される点Ｃ２とを結ぶように設けられる。点Ｃ１は、中心軸Ｊ３上にある。刃３２の円弧部３２Ａの少なくとも一部は、中心軸Ｊ３上に配置される。

【0098】

円弧部３２Ａの少なくとも一部は、中心軸Ｊ３上に配置される。円弧部３２Ａは、中心軸Ｊ３の外側で直線部３２Ｂと接続される。なお、円弧部３２Ａと直線部３２Ｂとの境界が中心軸Ｊ３に位置付けられてもよい。円弧部３２Ａに、最大半径Ｒ３２となる部分が設けられる。

【0099】

仕上げ工程を実行する場合、ボーリングバー４の先端部に第３工具３０が設けられる。第３工具３０は、中心軸Ｊ３が加工物Ｗの回転軸ＡＸと一致するように、ボーリングバー４に設けられる。支持装置５は、粗加工工程（ステップＳＰ２）で加工された加工物Ｗの孔Ｈに第３工具３０が挿入されるように、回転軸ＡＸと平行な方向に、第３工具３０を支持しているボーリングバー４を移動する。支持装置５は、第３工具３０の刃３２が孔Ｈの底部Ｈｂに到達するまで、ボーリングバー４を移動する。第３工具３０の刃３２が孔Ｈの底部Ｈｂに配置された状態で、加工物Ｗが回転軸ＡＸを中心に回転することによって、刃３２により、加工物Ｗの孔Ｈの底部Ｈｂの内面が球面状になるように底部Ｈｂが仕上げ加工される。

【0100】

孔加工装置１は、第３工具３０の刃３２で孔Ｈの底部Ｈｂを仕上げ加工した後、加工物Ｗの孔Ｈから第３工具３０を引き抜く。支持装置５は、第３工具３０が加工物Ｗの孔Ｈから引き抜かれるように、回転軸ＡＸと平行な方向に、第３工具３０を支持しているボーリングバー４を移動する。

【0101】

図９は、仕上げ工程が終了後の加工物Ｗを示す断面図である。第３工具３０と加工物Ｗとの相対的な回転を含む仕上げ工程により、図９に示すように、刃３２の形状に応じた球面状の底部Ｈｂを有する孔Ｈが加工物Ｗに形成される。

【0102】

刃１２の最大半径Ｒ１２と刃３２の最大半径Ｒ３２とは等しい。仕上げ工程（ステップＳＰ３）においては、孔形成工程（ステップＳＰ１）において形成されたストレート部Ｈｓは加工されず、底部Ｈｂだけが加工される。第１工具１０及び第３工具３０において、中心軸Ｊ１（回転軸ＡＸ）からの刃１２の距離と中心軸Ｊ３（回転軸ＡＸ）からの刃３２とは等しいので、孔形成工程（ステップＳＰ１）で形成されたストレート部Ｈｓの内面と、仕上げ工程（ステップＳＰ３）において加工された底部Ｈｂの内面との境界に段差が形成されることが抑制され、ストレート部Ｈｓの内面と底部Ｈｂの内面とは滑らかに接続される。また、回転軸ＡＸから刃１２までの距離と回転軸ＡＸから刃３２までの距離とは等しいので、仕上げ工程において、刃３２は孔Ｈの内面と接触し続けることができるので、ボディ３１が撓んだり振れたりすることが抑制される。そのため、高い加工精度で孔Ｈの底部Ｈｂが形成される。

【0103】

また、中心軸Ｊ３を含む断面において、刃３２は円弧部３２Ａを有する。円弧部３２Ａにより、球面状の内面を有する底部Ｈｂが形成される。

【0104】

また、底部Ｈｂのうち中心軸Ｊ３と交差する部分は、第３工具３０との相対回転速度が低く、加工され難い部分である。そのため、底部Ｈｂを加工したとき、底部Ｈｂの内面に突起部が残留する可能性がある。本実施形態においては、円弧状の刃３２である円弧部３２Ａの少なくとも一部が中心軸Ｊ３上に配置されるので、突起部の残留が抑制される。本実施形態においては、円弧部３２Ａ及び直線部（逃がし部）３２Ｂの形状、寸法、及び角度等が最適化されているので、突起部の残留が抑制され、底部Ｈｂの内面を球面状に仕上げることができる。

【0105】

また、本実施形態においては、刃３２の最大半径Ｒ３２とパッド部材３３１の最大半径Ｒ３３１とは等しい。そのため、仕上げ工程において、パッド部材３３１の表面３３１Ａと孔Ｈのストレート部Ｈｓの内面とが接触した状態で、第３工具３０の刃３２で孔Ｈの底部Ｈｂが仕上げ加工される。刃３２と同径のパッド部材３３１がストレート部Ｈｓの内面に接触することにより、ボディ３１はパッド部材３３１を介してストレート部Ｈｓの内面に支持されることとなる。また、パッド部材３３１よりも軟らかいパッド部材３３２の最大半径Ｒ３３２は、最大半径Ｒ３３１と同じか、又は、僅かに大きい。最大半径Ｒ３３２が最大半径Ｒ３３１よりも僅かに大きい場合、パッド部材３３２は、孔Ｈと接触することによって僅かに変形する。そのため、パッド部材３３１よりも軟らかい合成樹脂製のパッド部材３３２も、ストレート部Ｈｓの内面に十分に接触する。そのため、刃３２による粗加工において、ボディ３１が撓んだり振れたりすることが抑制される。したがって、高い加工精度で孔Ｈの底部Ｈｂの仕上げ加工が行われる。

【0106】

また、刃３２による仕上げ加工が終了した後、孔Ｈから第３工具３０を引き抜くとき、中心軸Ｊ３からの距離が刃３２の最外径部と等しいパッド部材３３１の表面３３１Ａがストレート部Ｈｓの内面に接触している。また、パッド部材３３１よりも軟らかく、最大半径Ｒ３３２が最大半径Ｒ３３１と同じか、又は、僅かに大きい合成樹脂製のパッド部材３３２も、ストレート部Ｈｓの内面に十分に接触する。そのため、ボディ３１の撓み又は振れを抑制しつつ、第３工具３０を引き抜くことができる。したがって、刃３２がストレート部Ｈｓの内面に食い込むことが抑制され、ストレート部Ｈｓの内面の損傷が抑制される。

【0107】

以上説明したように、本実施形態によれば、段差や突起部、凹凸部の形成が抑制された孔加工方法を提供することができる。また、複数の工具１０，２０，３０を使用することにより、それぞれの工具１０，２０，３０にかかる負担を低減でき、工具１０，２０，３０の長寿命化を図ることができる。

【0108】

なお、本実施形態においては、工具１０，２０，３０に対して加工物Ｗが回転することによって、孔Ｈが加工されることとした。工具１０，２０，３０が回転してもよいし、工具１０，２０，３０及び加工物Ｗの両方が回転してもよい。

【0109】

［加工物の適用例］
本実施形態に係る孔加工方法は、ストレート部Ｈｓの長さＴが５００[ｍｍ]以上の深孔を加工するのに適している。仕上げ加工が行われ、ストレート部Ｈｓ及び球面状の底部Ｈｂを含む孔Ｈが設けられた加工物Ｗは、例えば、原子炉の駆動軸ハウジングに使用することができる。以下、本実施形態に係る原子炉の一例について説明する。

【0110】

図１０は、原子炉１００の一例を示す概略図である。図１に示す原子炉１００は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）となっている。本実施形態に係る原子炉１００において、圧力容器として設けられる原子炉容器１０１は、原子炉容器本体１０２と、原子炉容器本体１０２の上部に装着されて原子炉容器本体１０２に対して開閉可能な原子炉容器蓋１０３とを備える。原子炉容器本体１０２は、一次冷却系で用いる冷却水である一次冷却水としての軽水を給排水する入口ノズル１０４及び出口ノズル１０５が形成されている。

【0111】

入口ノズル１０４及び出口ノズル１０５の下方には、ほぼ円筒形の形状で形成される炉心槽１１０が設けられている。炉心槽１１０は、その上部が上部炉心板１１１に連結されている。炉心槽１１０は、その下部が下部炉心板１１２に連結されている。

【0112】

炉心槽１１０の上方には、上部炉心支持板１１３が固定されている。上部炉心支持板１１３は、複数の炉心支持ロッド１１４が吊り下げて設けられ、この炉心支持ロッド１１４を介して上部炉心板１１１が吊り下げて支持されている。下部炉心板１１２は、原子炉容器本体１０２の内面に対して複数のラジアルキー１１５により位置決め保持されている。

【0113】

炉心１２０は、炉心槽１１０と上部炉心板１１１と下部炉心板１１２とにより構成される。炉心１２０は、多数の燃料集合体１２１が配置される。燃料集合体１２１は、制御棒１２２が挿入可能に構成されている。制御棒１２２は、複数の上端がまとめられて制御棒クラスタ１２３とされている。上部炉心板１１１は、上部炉心支持板１１３を貫通する多数の制御棒クラスタ案内管１２４に支持されている。制御棒クラスタ案内管１２４は、制御棒クラスタ１２３を案内する。制御棒駆動装置１２５から延出された制御棒駆動軸１４０が、制御棒クラスタ案内管１２４内を通って制御棒クラスタ１２３に繋がり、燃料集合体１２１まで延出されている。

【0114】

出口ノズル１０５に連通する部分は、上部プレナム１３０Ａとして形成されている。下部炉心板１１２と、原子炉容器本体１０２の下部で球面状の閉塞されている部分の内面とで形成される半球状の空間は、下部プレナム１３０Ｂとして形成されている。入口ノズル１０４と下部プレナム１３０Ｂとに連通する部分は、ダウンカマー部１３０Ｃとして形成されている。

【0115】

核分裂性物質に対して核分裂反応させる場合には、原子炉容器蓋１０３に設けられた制御棒駆動装置１２５によって燃料集合体１２１への制御棒１２２の挿入量を調節する。これにより、炉心１２０内での核分裂反応を制御する。

【0116】

制御棒駆動装置１２５は、原子炉１００に設けられる。制御棒駆動装置１２５は、制御棒駆動軸１４０を移動する。制御棒駆動装置１２５は、制御棒駆動軸１４０の中心軸と平行な方向（上下方向）に、制御棒駆動軸１４０を移動する。制御棒駆動軸１４０が上下方向に移動することにより、制御棒クラスタ１２３を介して制御棒駆動軸１４０に接続されている制御棒１２２が上下方向に移動する。

【0117】

制御棒駆動装置１２５は、駆動軸ハウジング１６０と、制御棒駆動軸１４０をガイドする駆動軸ガイド管１６１と、制御棒駆動軸１４０を間欠的に保持して移動可能なラッチ機構と、制御棒駆動軸１４０を上下方向に移動する駆動機構とを備えている。

【0118】

駆動軸ハウジング１６０は、駆動軸ガイド管１６１の外周の一部を囲むように配置され、ラッチ機構を収容するラッチハウジング１６２と、駆動軸ガイド管１６１の上端を閉塞するキャップ１６３と、を備えている。

【0119】

ラッチハウジング１６２の下端は、原子炉容器蓋１０３に貫通して溶接された円筒状の管台１６４に連結される。駆動軸ガイド管１６１は、ラッチハウジング１６２の上端から挿入されてラッチハウジング１６２に連結される。そして、制御棒駆動軸１４０が故障した場合を想定し、制御棒駆動軸１４０を取り出すため、管台１６４及びラッチハウジング１６２、ラッチハウジング１６２及び駆動軸ガイド管１６１、駆動軸ガイド管１６１及びキャップ１６３は、相互にネジ結合により分離自在に連結されている。

【0120】

本実施形態に係る孔加工方法で加工された加工物Ｗは、駆動軸ハウジング１６０に適用することができる。段差や凹凸部の形成が抑制され、高い面精度で球面状の底部Ｈｂが形成されるので、孔Ｈの内面における応力集中が抑制される。そのため、高品質の加工物Ｗ（駆動軸ハウジング１６０）及び原子炉１００を提供することができる。

【符号の説明】

【0121】

１ 孔加工装置
２ ベース部材
３ 保持装置
３Ａ 保持機構
３Ｂ アクチュエータ
４ ボーリングバー
５ 支持装置
６ 供給台
７ 供給装置
７Ａ タンク
７Ｂ パイプ
７Ｃ ポンプ
８ 回収装置
８Ａ 分離装置
８Ｂ 循環部材
８Ｃ マグネットフィルタ
１０ 第１工具
１１ ボディ（第１ボディ）
１２ 刃（第１刃）
１３ パッド部材（第１パッド部材）
２０ 第２工具
２１ ボディ（第２ボディ）
２２ 刃（第２刃）
２２Ａ 第１直線部
２２Ｂ 第２直線部
２２Ｃ 第３直線部
２２Ｄ 第４直線部
２３ パッド部材（第２パッド部材）
３０ 第３工具
３１ ボディ（第３ボディ）
３２ 刃（第３刃）
３２Ａ 円弧部
３２Ｂ 直線部
３３ パッド部材（第３パッド部材）
１００ 原子炉
１０１ 原子炉容器
１０２ 原子炉容器本体
１０３ 原子炉容器蓋
１０４ 入口ノズル
１０５ 出口ノズル
１１０ 炉心槽
１１１ 上部炉心板
１１２ 下部炉心板
１１３ 上部炉心支持板
１１４ 炉心支持ロッド
１１５ ラジアルキー
１２０ 炉心
１２１ 燃料集合体
１２２ 制御棒
１２３ 制御棒クラスタ
１２４ 制御棒クラスタ案内管
１２５ 制御棒駆動装置
１３０Ａ 上部プレナム
１３０Ｂ 下部プレナム
１３０Ｃ ダウンカマー部
１３１ パッド部材（第１パッド部材）
１３２ パッド部材（第１パッド部材）
１３３ パッド部材（第１パッド部材）
１３４ パッド部材（第１パッド部材）
１４０ 制御棒駆動軸
１６０ 駆動軸ハウジング
１６１ 駆動軸ガイド管
１６２ ラッチハウジング
１６３ キャップ
２３１ パッド部材（第２パッド部材）
２３２ パッド部材（第２パッド部材）
３３１ パッド部材（第３パッド部材）
３３２ パッド部材（第３パッド部材）
ＡＸ 回転軸
Ｃ１ 点
Ｃ２ 点
Ｄ 直径
Ｇ１ 第１グループ
Ｇ２ 第２グループ
Ｈ 孔
Ｈｓ ストレート部
Ｈｂ 底部
Ｒ１２ 最大半径
Ｒ１３ 最大半径
Ｒ２２ 最大半径
Ｒ２３ 最大半径
Ｒ３２ 最大半径
Ｒ３３ 最大半径
Ｊ１ 中心軸（第１中心軸）
Ｊ２ 中心軸（第２中心軸）
Ｊ３ 中心軸（第３中心軸）
Ｔ 長さ
Ｗ 加工物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】