特許 6833710 工作機械及び工作機械による加工方法

(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】6833710

(24)【登録日】2021年2月5日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】工作機械及び工作機械による加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23B 5/36 20060101AFI20210215BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20210215BHJP

   B23Q 15/00 20060101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   B23B5/36

   B23B1/00 Z

   B23Q15/00 K

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-551847(P2017-551847)

(86)(22)【出願日】2016年11月10日

(86)【国際出願番号】JP2016083431

(87)【国際公開番号】WO2017086238

(87)【国際公開日】20170526

【審査請求日】2019年5月22日

(31)【優先権主張番号】特願2015-225100(P2015-225100)

(32)【優先日】2015年11月17日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000137856

【氏名又は名称】シチズンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 光

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−３０５５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０６６８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１５１５０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ５／３６

Ｂ２３Ｂ １／００

Ｂ２３Ｂ ５／００

Ｂ２３Ｑ １５／００

Ｇ０５Ｂ １９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを軸心回りに回転させる主軸と、
前記ワークを加工する工具と、
前記工具を移動させる送り機構と、
偏芯した距離Ｄ及び半径Ｒの入力を受け付ける入力受付部と、
前記入力受付部で受け付けられた前記距離Ｄを半径とする仮想円を設定し、前記仮想円の中心を、前記ワークの軸心から、前記入力受付部で受け付けられた前記半径Ｒだけ前記ワークの半径方向にオフセットしたオフセット仮想円を設定し、前記工具を、前記主軸による前記ワークの回転と関連付けて前記オフセット仮想円の円周に沿って移動させるように、前記送り機構による移動を制御する制御部と、を備え、
前記ワークの軸心に対して前記距離Ｄの位置に前記半径Ｒの偏芯部分を加工し、前記ワークの加工が終了した後は、前記ワークの回転及び前記工具の移動を停止する前に、前記制御部が、前記半径Ｒとは異なる値の半径Ｒ′だけ前記ワークの軸心からオフセットした位置で、前記距離Ｄを半径とする第２オフセット仮想円を設定し、前記工具を前記偏芯部分から離した状態で前記第２オフセット仮想円の円周に沿って回転するように前記送り機構を制御する工作機械。

【請求項2】

前記制御部は、前記偏芯部分として孔を前記工具で加工するように制御する請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記制御部は、前記偏芯部分として凸状部分を前記工具で加工するように制御する請求項１に記載の工作機械。

【請求項4】

前記主軸が前記ワークを等角速度で回転する請求項１から３のうちいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項5】

前記ワークを前記ワークの軸心回りに回転させる回転方向と、前記工具の刃先を前記オフセット仮想円の円周上を送って回転させる回転方向とを同一方向とするように前記制御部が制御する請求項１から４のうちいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項6】

前記制御部は、前記入力受付部に入力された前記距離Ｄ及び前記半径Ｒについて、前記ワークの半径ｒとの関係で、−ｒ＜（Ｄ−Ｒ）＜ｒの条件を満たすか否かを判定し、満たしたと判定した場合にのみ、前記送り機構に対する前記仮想円の円周に沿っての移動の制御を行う請求項１から５のうちいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項7】

主軸によって軸心の回りに回転するワークに対して、工具を前記軸心に直交する方向に移動させて、前記軸心から距離Ｄだけ偏芯した位置に半径Ｒの偏芯部分を加工する工作機械による加工方法において、
前記距離Ｄ及び前記半径Ｒの入力を受け付け、
受け付けられた前記距離Ｄを半径とする仮想円を設定し、
前記仮想円の中心を、前記ワークの軸心から、受け付けられた前記半径Ｒだけ前記ワークの半径方向にオフセットしたオフセット仮想円を設定し、
前記工具を、前記主軸による前記ワークの回転と関連付けて前記オフセット仮想円の円周に沿って移動させて前記ワークの加工を行い、
前記ワークの加工が終了した後は、前記ワークの回転及び前記工具の移動を停止する前に、前記半径Ｒとは異なる値の半径Ｒ′だけ前記ワークの軸心からオフセットした位置で、前記距離Ｄを半径とする第２オフセット仮想円を設定し、前記工具を前記偏芯部分から離した状態で前記第２オフセット仮想円の円周に沿って回転するように制御する、工作機械による加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械及び工作機械による加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

旋盤などの工作機械は、丸棒等の被工作物（以下、ワークという。）を主軸に保持し、主軸の先端から突出したワークをその軸心回りに回転させながらバイト等の工具を接触させて加工する。工具は、送り機構によって駆動される。そして、ワークの回転や軸心方向への移動、送り機構による工具の移動は、制御部によって制御されている。

【0003】

このような工作機械により、ワークに、ワークの軸心から半径方向に偏芯した形状の部分（以下、偏芯部分という）を形成するには、工具を、ワークの回転に関連付けて動かせばよい（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−０６６８０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した先行技術文献に記載された旋盤による偏芯位置旋削加工方法は、ＮＣ旋盤では、工具の位置を計算により逐一割り出して、その割り出された位置を用いた複雑なプログラムにより制御する必要がある。

【0006】

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、簡単な設定で、偏芯した形状の加工を行うことができる工作機械及び工作機械による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】

【0007】

本発明の第１は、ワークを軸心回りに回転させる主軸と、前記ワークを加工する工具と、前記工具を移動させる送り機構と、偏芯した距離Ｄ及び半径Ｒの入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部で受け付けられた前記距離Ｄを半径とする仮想円を設定し、前記仮想円の中心を、前記ワークの軸心から、前記入力受付部で受け付けられた前記半径Ｒだけ前記ワークの半径方向にオフセットしたオフセット仮想円を設定し、前記工具を、前記主軸による前記ワークの回転と関連付けて前記オフセット仮想円の円周に沿って移動させるように、前記送り機構による移動を制御する制御部と、を備え、前記ワークの軸心に対して前記距離Ｄの位置に前記半径Ｒの偏芯部分を加工する工作機械である。

【0008】

本発明の第２は、主軸によって軸心の回りに回転するワークに対して、工具を前記軸心に直交する方向に移動させて、前記軸心から距離Ｄだけ偏芯した位置に半径Ｒの偏芯部分を加工する工作機械による加工方法において、前記距離Ｄ及び前記半径Ｒの入力を受け付け、受け付けられた前記距離Ｄを半径とする仮想円を設定し、前記仮想円の中心を、前記ワークの軸心から、受け付けられた前記半径Ｒだけ前記ワークの半径方向にオフセットしたオフセット仮想円を設定し、前記工具を、前記主軸による前記ワークの回転と関連付けて前記オフセット仮想円の円周に沿って移動させる、工作機械による加工方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る工作機械及び工作機械による加工方法によれば、簡単な設定で、偏芯した形状の加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態である自動旋盤を示す模式図である。

【図2】図１の矢視Ａによりワークの先端面を見た正面図である。

【図3A】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば１２時の位置（図示高さ方向の最高位置）に移動した状態を示す。

【図3B】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば１０時半の位置に移動した状態を示す。

【図3C】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば９時の位置（図示左右方向の左端の位置）に移動した状態を示す。

【図3D】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば６時の位置（図示高さ方向の最低位置）に移動した状態を示す。

【図3E】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば３時の位置（図示左右方向の右端位置）に移動した状態を示す。

【図3F】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば１２時の位置に移動した状態を示す。

【図3G】制御部により設定された第２オフセット仮想円とワークに形成された孔との位置関係を示す、図２相当の正面図である。

【図4A】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば１２時の位置（図示高さ方向の最高位置）に移動した状態を示す。

【図4B】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば１０時半の位置に移動した状態を示す。

【図4C】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば９時の位置（図示左右方向の左端の位置）に移動した状態を示す。

【図4D】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば６時の位置（図示高さ方向の最低位置）に移動した状態を示す。

【図4E】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば３時の位置（図示左右方向の右端位置）に移動した状態を示す。

【図4F】ＮＣプログラムで設定されたワークとバイトの刃先との位置関係を示す図２相当の正面図であり、オフセット仮想円の円周上の例えば１２時の位置に移動した状態を示す。

【図4G】制御部により設定された第２オフセット仮想円とワークに形成された凸状部分との位置関係を示す、図２相当の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る工作機械及び工作機械による加工方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
＜自動旋盤の構成＞
図１は本発明の工作機械の一実施形態である自動旋盤（ＮＣ（Numerical Control；数値制御）旋盤）１を示す模式図である。図２は、図１の矢視Ａによりワーク５０の先端面５１を見た正面図である。

【0012】

本実施形態の自動旋盤１は、ＮＣプログラムによって動作が制御され、図１に示すように、旋削対象である棒材のワーク５０を保持し、その軸心Ｃ１回りに回転させながら軸心Ｃ１に沿ったｚ方向に移動させる主軸２を備えている。自動旋盤１は、主軸２の先端２ａからｚ方向の離れた位置において、主軸２から突出したワーク５０の外周面に接触してワーク５０を支持するガイドブッシュ３を備えている。

【0013】

自動旋盤１は、バイト６（工具の一例）が固定された工具ホルダ５を、ｚ方向に直交する面内において、互いに直交する２方向（ｘ方向、ｙ方向；図２参照）に移動させる送り機構４を備えている。バイト６は、先端に形成された刃先６ａが、ガイドブッシュ３からｚ方向に突出するワーク５０に接触することで、ワーク５０を旋削して加工する。ワーク５０に対する旋削加工は、先端面５１からｚ方向に延びた孔６０を形成する中ぐり加工である。

【0014】

孔６０は、先端面５１において、ワーク５０の軸心Ｃ１から半径方向に距離Ｄだけ偏芯した位置を中心Ｃ３とした半径Ｒの円となる円柱状の空間である。なお、本実施形態においては、ワーク５０の半径ｒ、偏芯の距離Ｄ、孔６０の半径Ｒは、（Ｄ＋Ｒ）＜ｒの大小関係を満たす。

【0015】

自動旋盤１は、上述した距離Ｄ及び半径Ｒの入力を受け付ける入力受付部８を備えている。自動旋盤１は、入力受付部８で受け付けた距離Ｄ及び半径Ｒに基づいて設定されたＮＣプログラムに従って、主軸２の回転及びｚ方向への送り並びに送り機構４による移動を制御する制御部７を備えている。

【0016】

ＮＣプログラムは、具体的には、図２に示すように、距離Ｄを半径とする仮想円Ｖ１を設定し、仮想円Ｖ１の中心を、ワーク５０の軸心Ｃ１から、半径Ｒだけ、ワーク５０の半径方向にオフセットして中心Ｃ２としたオフセット仮想円Ｖ２を設定する。そして、ＮＣプログラムは、ワーク５０の軸心Ｃ１回りの回転方向Ｐ１への回転に同期して、刃先６ａを、オフセット仮想円Ｖ２の円周に沿って回転方向Ｐ２に移動させるように設定される。

【0017】

＜自動旋盤の動作＞
次に、自動旋盤１の動作（自動旋盤１による加工法）について説明する。まず、入力受付部８が、オペレータにより入力された距離Ｄ及び半径Ｒを受け付ける。入力された距離Ｄ及び半径Ｒは、制御部７により、ＮＣプログラムに書き加えられる。これにより、ＮＣプログラムは、図２に示すように、距離Ｄを半径とする仮想円Ｖ１を設定し、仮想円Ｖ１の中心を、ワーク５０の軸心Ｃ１から、半径Ｒだけ、ワーク５０の半径方向にオフセットして中心Ｃ２としたオフセット仮想円Ｖ２を設定する。

【0018】

ＮＣプログラムは、ワーク５０を等角速度で軸心Ｃ１回りに回転方向Ｐ１に回転させたとき、ワーク５０の回転に同期して刃先６ａがオフセット仮想円Ｖ２の円周に沿って回転方向Ｐ２に１回転するように、ワーク５０の各回転位置における刃先６ａの座標位置（ｘ，ｙ）を算出する。

【0019】

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ及び図３Ｆは、ＮＣプログラムで設定されたワーク５０と刃先６ａとの位置関係を示す図２相当の正面図である。制御部７は、ワーク５０を軸心Ｃ１回りに回転方向Ｐ１に等角速度で回転させるように主軸２を制御するとともに、図３Ａ〜図３Ｆに示すように、ＮＣプログラムが設定したワーク５０の各回転位置における座標位置（ｘ，ｙ）に刃先６ａが移動するように、送り機構４を制御する。

【0020】

具体的には、図３Ａに示すように、ワーク５０が回転方向Ｐ１に等角速度で回転中のある瞬間において、制御部７は、刃先６ａを、オフセット仮想円Ｖ２の円周上の例えば１２時の位置（図示高さ方向の最高位置）に移動させるように送り機構４を制御する。

【0021】

その後、ワーク５０は、図３Ｂ〜図３Ｆに示すようにワーク５０が回転方向Ｐ１に回転し、制御部７の制御により送り機構４が、刃先６ａを、ワーク５０の回転に同期させて回転方向Ｐ２で、オフセット仮想円Ｖ２の円周上を移動させる。なお、図３Ａ〜図３Ｆにおいて、ワーク５０の回転位置を示すために、図３Ａに示した状態において、ワーク５０の外周面の中で、高さ方向の最高位置の部分に符号５２を付している。そして、制御部７が主軸２をｚ方向（図１参照）に移動させることで、ワーク５０に刃先６ａが接触し、ワーク５０の回転にしたがって、図３Ｂ〜図３Ｆにおいて実線で示した孔６０となる内周面６１が形成される。

【0022】

以上のように構成された自動旋盤１及び自動旋盤１による加工方法によれば、ワーク５０に、軸心Ｃ１から半径方向に距離Ｄだけ偏芯した位置を中心Ｃ３とした半径Ｒの孔６０を形成する際に、入力受付部８が、距離Ｄ、半径Ｒの入力を受け付けるだけの簡単な設定で、偏芯した孔６０の加工を行うことができる。また、自動旋盤１によれば、入力受付部８が受け付ける距離Ｄと半径Ｒとによって、孔６０の偏芯量（距離Ｄ）や半径Ｒを簡単に変えることができ、偏芯量や半径Ｒが変わる都度、刃先６ａの時系列の座標位置を入力し直す必要が無く、手間を大幅に軽減することができる。

【0023】

また、自動旋盤１によれば、既存の自動旋盤に対して、制御部７による制御の内容を変えるだけでよく、高価なスピンドルを必要としないため、コストの上昇を抑制することができる。また、自動旋盤１によれば、材料中心から偏芯した位置の内径加工において、内部に段付きのテーパ形状を有する部分を形成したり、通常の内径用のねじ切りバイトを用いれば、内部にねじ溝の加工を行ったりすることもできる。

【0024】

なお、本発明の工作機械は、ワークの軸心回りの回転に同期させて工具を偏芯した状態で回転させて加工を行うため、ワークの回転速度等の条件によっては、加工時の工具の刃先の実際の位置が、加工しようと設定された本来の位置よりも、僅か（１［ｍｍ］以下）にずれた位置になることがある。本実施形態の自動旋盤１においては、例えば、ワークの軸心回りの回転に同期する座標位置（ｘ，ｙ）に刃先６ａを移動させるため、Ｘ、Ｙ軸の円弧補間制御を用いて工具の回転を制御し、設定された偏芯位置で半径Ｒの孔６０を加工すると、実際の加工で形成された孔６０の偏芯位置は、設定された偏芯位置よりも僅かにずれる場合がある。

【0025】

そして、加工が終了して工作機械の運転の停止とともに、工具の回転も停止すると、工具の刃先の位置は、設定された本来の位置に戻る。したがって、工作機械の運転が停止した位置によっては、工具の刃先が、形成された孔の加工面や凸状部分の加工面に干渉したり食い込んだりして、加工面を損傷するおそれがある。また、加工面を傷つけないとしても、加工終了後に工具が加工面に接触した状態から軸心方向に沿って工具を設定された本来の位置に戻す動作の際に、接触による摩擦の抵抗が掛るおそれがある。

【0026】

そこで、本実施形態の自動旋盤１及び自動旋盤１による加工方法は、制御部７が、ワーク５０の孔６０の加工（加工面の切削動作）が終了した後は、ワーク５０の回転及びバイト６の移動を停止する前に、バイト６の刃先６ａをワーク５０の孔６０の内周面６１（加工面）から離れた方向に移動させるように送り機構４を制御する。例えば、加工が終了した後で回転を停止する前に、制御部７が、ＮＣプログラムに記録されている半径Ｒより小さい値Ｒ′（ΔＲ＝Ｒ−Ｒ′は、回転中にバイト６の刃先６ａが逃げる僅かな寸法よりも大きな値）の軌道上にバイト６の刃先６ａを移動させることができる。

【0027】

図３Ｇは、制御部７により設定された第２オフセット仮想円Ｖ２′とワーク５０に形成された孔６０との位置関係を示す、図２相当の正面図である。制御部７は、図３Ｇに示すように、第２オフセット仮想円Ｖ２′を設定する。第２オフセット仮想円Ｖ２′は、中心Ｃ２′が軸心Ｃ１から半径Ｒ′だけオフセットした位置で、距離Ｄを半径とする仮想の円である。第２オフセット仮想円Ｖ２′は、図２に示したオフセット仮想円Ｖ２を軸心Ｃ１にΔＲだけ近づけた円である。

【0028】

制御部７は、刃先６ａが第２オフセット仮想円Ｖ２′の円周に沿って回転するように、送り機構４を制御する。第２オフセット仮想円Ｖ２′の円周に沿った刃先６ａの軌跡は、同期回転するワーク５０に形成された孔６０の内周面６１（加工面）から内側に離れた領域内となるため、刃先６ａは内周面６１に接触することなく空回りした状態となる。

【0029】

その後、自動旋盤１は停止され、バイト６の回転も停止し、バイト６の刃先６ａは設定された本来の位置に戻るが、停止前の時点で、刃先６ａはワーク５０の内周面６１から離れているため、回転が停止して刃先６ａが本来の位置に戻っても、刃先６ａは孔６０の内周面６１に接触しない。したがって、バイト６の刃先６ａが、孔６０の内周面６１を損傷するのを防止することができる。なお、本発明に係る工作機械は、加工の終了後の回転停止前に、工具の刃先を加工面から逃がす制御を行うものに限定されるものでは無く、加工終了後の回転停止時に工具の刃先がワークの加工面に接触しない場合は、この刃先を逃がす制御を行う必要はない。

【0030】

一方、本実施形態の自動旋盤１は、ワーク５０に形成しようとする偏芯した孔６０の、偏芯した距離Ｄと孔６０の半径Ｒとを入力することにより、制御部７がバイト６の刃先６ａの軌跡となるオフセット仮想円Ｖ２を設定するものであるが、上述した加工の終了後の回転停止前に工具の刃先を加工面から逃がす制御については、距離Ｄと半径Ｒとを入力することにより制御部が工具の刃先の軌跡となるオフセット仮想円を設定する工作機械に限定されるものではなく、ワークの回転と同期させて工具を回転させて、ワークに偏芯した部分を形成する工作機械であれば適用することができる。

【0031】

＜変形例＞
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ及び図４Ｆは、ＮＣプログラムで設定されたワーク５０と刃先６ａとの位置関係を示す図２相当の正面図である。

【0032】

上述した実施形態の自動旋盤１は、偏芯部分の一例として孔６０を適用したものであるが、偏芯部分の他の例として、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ及び図４Ｆに示すように、偏芯した距離Ｄ及び半径Ｒのボスや軸などの凸状部分７０を適用することもできる。この場合、刃先６ａを軸心Ｃ１から外方に向けた孔６０の場合と異なり、図４Ａ〜図４Ｆに示すように、刃先６ａを、軸心Ｃ１に向けて送り機構４及び主軸２を制御して、凸状部分７０の外周面７１を形成すればよい。

【0033】

なお、凸状部分７０を形成する場合は、上述したように凸状部分７０の半径Ｒのオフセットが小さくなり得るため、ワーク５０の凸状部分７０の加工（加工面の切削動作）が終了した後は、ワーク５０の回転及びバイト６の移動を停止する前に、バイト６の刃先６ａをワーク５０の凸状部分７０の外周面（加工面）から離れた方向に移動させるように送り機構４を制御する。例えば、加工が終了した後で回転を停止する前に、制御部７が、ＮＣプログラムに記録されている半径Ｒより大きい値Ｒ″（ΔＲ′＝Ｒ″−Ｒは、回転中にバイト６の刃先が逃げる僅かな寸法よりも大きな値）の軌道上にバイト６の刃先６ａを移動させることができる。

【0034】

図４Ｇは、制御部７により設定された第２オフセット仮想円Ｖ２″とワーク５０に形成された凸状部分７０との位置関係を示す、図２相当の正面図である。制御部７は、図４Ｇに示すように、第２オフセット仮想円Ｖ２″を設定する。第２オフセット仮想円Ｖ２″は、中心Ｃ２″が軸心Ｃ１から半径Ｒ″だけオフセットした位置で、距離Ｄを半径とする仮想の円である。第２オフセット仮想円Ｖ２″は、図２に示したオフセット仮想円Ｖ２を軸心Ｃ１からΔＲ′（＝Ｒ″−Ｒ）だけ遠ざけた円である。

【0035】

制御部７は、刃先６ａが第２オフセット仮想円Ｖ２″の円周に沿って回転するように、送り機構４を制御する。第２オフセット仮想円Ｖ２″の円周に沿った刃先６ａの軌跡は、同期回転するワーク５０に形成された凸状部分７０の外周面７１（加工面）から外側に離れた領域内となるため、刃先６ａは外周面７１に接触することなく空回りした状態となる。

【0036】

その後、自動旋盤１は停止され、バイト６の回転も停止し、バイト６の刃先６ａは設定された本来の位置に戻るが、停止前の時点で、刃先６ａはワーク５０の外周面７１から離れているため、回転が停止して刃先６ａが本来の位置に戻っても、刃先６ａは凸状部分７０の外周面７１に接触しない。したがって、バイト６の刃先６ａが、凸状部分７０の外周面７１を損傷するのを防止することができる。なお、加工終了後の回転停止時にバイト６の刃先６ａがワーク５０の凸状部分７０の外周面７１に接触しない場合は、この刃先６ａを逃がす制御を行う必要はない。

【0037】

上述した実施形態及び変形例においては、ワーク５０の半径ｒ、偏芯の距離Ｄ、孔６０の半径Ｒは、（Ｄ＋Ｒ）＜ｒの大小関係を満たすものとしたが、本発明においては、ワーク５０の半径ｒ、偏芯の距離Ｄ、孔６０の半径Ｒは、上記大小関係に限定されない。すなわち、ワーク５０の半径ｒ、偏芯の距離Ｄ、孔６０の半径Ｒは、（Ｄ＋Ｒ）≧ｒの大小関係であってもよい。したがって、孔６０の中心Ｃ３が、ワーク５０の外周よりも外方に設定されてもよいし（Ｄ＞ｒ）、孔６０の半径Ｒがワーク５０の半径ｒよりも大きくてもよい（Ｒ＞ｒ）。

【0038】

これらの場合、ワーク５０には、真円の孔６０ではなく、ワーク５０の外周に孔６０の一部が開口した切欠き状の偏芯部分が形成される。ただし、（Ｄ−Ｒ）≧ｒであると刃先６ａがワーク５０に接触せず切欠きが形成されないため、（Ｄ−Ｒ）＜ｒを満たすことが必要である。また、（Ｄ−Ｒ）≦−ｒであると刃先６ａがワーク５０の全面を旋削してワーク５０の長さが短くなるだけであるため、（Ｄ−Ｒ）＞−ｒを満たすことが必要である。

【0039】

以上より、制御部７は、入力受付部８に入力された距離Ｄ及び半径Ｒについて、ワーク５０の半径ｒとの関係で、−ｒ＜（Ｄ−Ｒ）＜ｒの条件を満たすか否かを判定し、条件を満たした場合にのみ、主軸２及び送り機構４に対する上述した制御を行い、条件を満たさない場合は、入力値のエラーを報知するなどして、主軸２及び送り機構４に対する上述した制御を行わないようにしてもよい。

【0040】

本実施形態の自動旋盤１は、ワーク５０の軸心Ｃ１回りの回転方向Ｐ１への１回転に対して、刃先６ａを、オフセット仮想円Ｖ２の円周に沿って回転方向Ｐ２に１回転させるように、バイト６をワークの回転に関連付けて移動させるものであるが、本発明に係る工作機械及び工作機械による加工方法は、バイト６の移動を、ワーク５０の１回転と関連付けるものに限定されない。

【0041】

本実施形態の自動旋盤１は、主軸２がｚ方向に移動してワーク５０を軸心Ｃ１方向に送る、いわゆる主軸台移動型であるが、本発明に係る工作機械及び工作機械による加工方法は、主軸台移動型の工作機械に限定されず、主軸がｚ方向に移動せずに工具がｚ方向に移動する、いわゆる主軸台固定型であってもよい。また、本発明の工作機械及び工作機械による加工方法は、旋盤に限定されるものでは無く、その他の工作機械にも適用可能である。

【関連出願の相互参照】

【0042】

本出願は、２０１５年１１月１７日に日本国特許庁に出願された特願２０１５−２２５１００に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】