特開 2023-183311 切削加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023183311

(43)【公開日】2023-12-27

(54)【発明の名称】切削加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/10 20060101AFI20231220BHJP

   B23Q 11/08 20060101ALI20231220BHJP

   B23Q 17/09 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/10 F

B23Q11/08 Z

B23Q17/09 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096853

(22)【出願日】2022-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】390003665

【氏名又は名称】株式会社日進製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100174388

【弁理士】

【氏名又は名称】龍竹 史朗

(72)【発明者】

【氏名】辻 秀和

(72)【発明者】

【氏名】望月 千織

(72)【発明者】

【氏名】井上 健二

(72)【発明者】

【氏名】田中 浩次

【テーマコード（参考）】

3C011

3C029

【Ｆターム（参考）】

3C011DD04

3C029CC00

(57)【要約】

【課題】切削加工を行う領域の清浄度を高めつつ、被加工物の加工時における被加工物の温度上昇を抑制できる切削加工装置を提供する。
【解決手段】切削加工装置１は、ワーク保持部３２、工具保持部３３およびユニット本体３１を有する保持ユニット３と、保持ユニット３に対向して配置され、工具２０を保持するチャック５３を有するヘッド５と、箱状であり、周壁に保持ユニット３が挿通される開口部１３ａとヘッド５が挿通される開口部１３ｂとが穿設されるとともに、ワーク保持部３２と工具保持部３３とチャック５３とが内側に配置される内装ケース１３と、ヘッド５と内装ケース１３における開口部１３ａの外周部との間を閉塞する第１カバー１４１と、保持ユニット３と内装ケース１３における開口部１３ｂの外周部との間を閉塞する第２カバー１４２と、ユニット本体３１の内側から伝熱部材３４を介して工具保持部３３を冷却する冷熱源３５と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを保持するワーク保持部と、有底筒状であり内側に工具が挿入された状態で前記工具を保持する工具保持部と、前記工具保持部に前記工具が挿入されていない状態で前記工具保持部の内側が外側に連通し且つ前記工具保持部の外壁が外側から隔離されるように前記工具保持部が固定されたユニット本体と、を有する保持ユニットと、
前記保持ユニットに対向して配置され、前記工具保持部に保持された工具を保持するチャックを有するヘッドと、
周壁に前記保持ユニットが挿通される第１開口部と前記ヘッドが挿通される第２開口部とが穿設されるとともに、前記ワーク保持部と前記工具保持部と前記チャックとが内側に配置される内装ケースと、
軟性材料から形成され、前記保持ユニットと前記内装ケースにおける前記第１開口部の外周部との間を閉塞する第１カバーと、
軟性材料から形成され、前記ヘッドと前記内装ケースにおける前記第２開口部の外周部との間を閉塞する第２カバーと、
前記ユニット本体の内側から前記工具保持部を冷却する冷却機構と、を備える、
切削加工装置。

【請求項2】

前記工具は、
板状の工具本体と、
前記工具本体と連続一体に形成され前記工具本体の厚さ方向における一面側から突出する前記ワークを切削するための刃部と、
前記工具本体と連続一体に形成され前記工具本体の厚さ方向における他面側から突出し前記チャックにより保持されるシャンクと、を有し、
前記工具保持部は、前記シャンクが前記内装ケースの内側において前記保持ユニットの外側に露出した状態で前記工具を保持する、
請求項１に記載の切削加工装置。

【請求項3】

前記工具保持部は、
有底筒状であり第１底壁に前記第１底壁の厚さ方向に貫通する貫通孔が形成され前記工具本体が前記第１底壁と側壁との少なくとも一方に当接した状態で内側に前記工具本体が配置される工具本体収納部と、
有底筒状であり第２底壁側とは反対側の端部全体が前記第１底壁における前記貫通孔の外周部と連続一体に形成されるとともに、内側に前記刃部が配置される刃部収納部と、
前記工具本体収納部における前記第１底壁側とは反対側の端部から前記工具本体収納部の筒軸方向に直交し且つ前記工具本体収納部の筒軸から離れる方向へ延在する外鍔部と、を有し、
前記冷却機構は、前記工具本体収納部と前記刃部収納部との少なくとも一方を覆うように配置された伝熱部材を有し、
前記外鍔部は、前記伝熱部材における前記ユニット本体の外側に露出した部分に固定されている、
請求項２に記載の切削加工装置。

【請求項4】

前記工具本体収納部は、前記第１底壁または側壁における前記工具に当接する部分が金属から形成され、それ以外の部分が樹脂から形成されている、
請求項３に記載の切削加工装置。

【請求項5】

前記工具本体収納部、前記刃部収納部および前記外鍔部のうちの少なくとも１つは、
樹脂から形成された第１基材と、
メッシュ状に編み込まれた金属ワイヤから形成され前記第１基材内に埋設された第２基材と、を有する、
請求項３に記載の切削加工装置。

【請求項6】

ワークを保持するワーク保持部を有する第１保持ユニットと、
有底筒状であり内側に工具が挿入された状態で前記工具を保持する工具保持部と、前記工具保持部に前記工具が挿入されていない状態で前記工具保持部の内側が外側に連通し且つ前記工具保持部の外壁が外側から隔離された状態で前記工具保持部が固定されたユニット本体と、を有する第２保持ユニットと、
前記第１保持ユニットに対向する第１位置と前記第２保持ユニットに対向する第２位置とに配置可能であり、前記工具保持部に保持された工具を保持するチャックを有するヘッドと、
周壁に前記ヘッドが挿通される第２開口部が穿設されるとともに、少なくとも前記ワーク保持部と前記工具保持部と前記チャックとが内側に配置される内装ケースと、
軟性材料から形成され、前記ヘッドと前記内装ケースにおける前記第２開口部の外周部との間を閉塞するカバーと、を備え、
前記ユニット本体の内側には、前記工具保持部の少なくとも一部と接触するように冷媒が充填されている、
切削加工装置。

【請求項7】

ワークを保持するワーク保持部と、有底筒状であり内側に工具が挿入された状態で前記工具を保持する工具保持部と、前記工具保持部に前記工具が挿入されていない状態で前記工具保持部の内側が外側に連通し且つ前記工具保持部の外壁が外側から隔離された状態で前記工具保持部が固定されるとともに、周壁に外側に存在する気体を内側へ導入するための気体導入孔が設けられたユニット本体と、を有する保持ユニットと、
前記保持ユニットに対向して配置され、前記工具保持部に保持された工具を保持するチャックを有するヘッドと、
周壁に前記保持ユニットが挿通される第１開口部と前記ヘッドが挿通される第２開口部とが穿設されるとともに、前記ワーク保持部と前記工具保持部と前記チャックとが内側に配置される内装ケースと、
軟性材料から形成され、前記保持ユニットと前記内装ケースにおける前記第１開口部の外周部との間を閉塞する第１カバーと、
軟性材料から形成され、前記ヘッドと前記内装ケースにおける前記第２開口部の外周部との間を閉塞する第２カバーと、
前記内装ケースの内側から前記気体導入孔を通じて前記ユニット本体の内側へ流入し、前記工具保持部との間で熱交換してから前記ユニット本体の外側へ排出される気流を発生させる気流発生部と、を備える、
切削加工装置。

【請求項8】

前記気流発生部は、
前記内装ケースの外側に存在する気体を前記内装ケースの内側へ流入させる吸気ファンと、
前記内装ケースの内側に存在する気体を、前記気体導入孔を通じて前記ユニット本体の内側へ流入させるとともに、前記ユニット本体の外側へ排出させる排気ファンと、を有し、
前記吸気ファンによる気体の流入量が前記排気ファンによる気体の排出量よりも大きく設定されていることにより前記内装ケースの内側の圧力が前記内装ケースの外側の圧力に対して陽圧になるように設定されている、
請求項７に記載の切削加工装置。

【請求項9】

前記ユニット本体は、前記ユニット本体の内側へ引き込まれた気体を前記ユニット本体の外側へ排出するための気体排出孔を更に有し、
前記工具保持部は、前記ユニット本体における前記気体導入孔と前記気体排出孔との間に配置されている、
請求項７または８に記載の切削加工装置。

【請求項10】

前記ワークの加工中における前記工具の温度を計測する温度計測部と、
前記工具の温度が予め設定された基準温度以上である場合、前記ワークの加工を中断して前記工具を交換するように前記ヘッドの動作を制御する制御部と、を更に備える、
請求項１から８のいずれか１項に記載の切削加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

患者本人の骨を切り出して得られる骨片を切削加工することで骨同士を接合するための螺子を作製し、この螺子により患者の骨折部分を接合することにより、骨折部分が癒合した後の螺子を除去するための再手術を不要にして患者の負担を大幅に軽減することがなされつつある。この場合、螺子の作製のために患者の骨から切り出す骨片のサイズをできるだけ小さくすることにより患者の負担を軽減することが要求される。また、ワークの高精度な加工を安定して行うことができるマシニングセンタが提案されている（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】実開昭６２―７４９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば特許文献１に記載されたようなマシニングセンタを使用して骨片を加工する場合、工具と骨片との摩擦により発生する熱が過度に加わってしまう虞がある。そして、骨片に過度の熱が加わると、骨片の活性化が阻害され、骨片から作製した螺子を用いて骨折部分を接合した後の螺子の癒合の速度が低下してしまうことが報告されている。従って、骨片を加工する際の骨片の温度上昇を抑制することができる切削加工装置が要請されている。また、切削加工により螺子を作製する場合、作製された螺子に付着した雑菌に起因した患者の感染症を防止する観点から、螺子を作製する領域に存在する異物は極力低減する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載されたマシニングセンタでは、加工領域が外部に露出しているため、加工対象である骨片の周囲に存在する異物により螺子が汚染されてしまう虞がある。

【0005】

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、切削加工を行う領域の清浄度を高めつつ、被加工物の加工時における被加工物の温度上昇を抑制できる切削加工装置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】

上記目的を達成するために、本発明に係る切削加工装置は、
ワークを保持するワーク保持部と、有底筒状であり内側に工具が挿入された状態で前記工具を保持する工具保持部と、前記工具保持部に前記工具が挿入されていない状態で前記工具保持部の内側が外側に連通し且つ前記工具保持部の外壁が外側から隔離されるように前記工具保持部が固定されたユニット本体と、を有する保持ユニットと、
前記保持ユニットに対向して配置され、前記工具保持部に保持された工具を保持するチャックを有するヘッドと、
周壁に前記保持ユニットが挿通される第１開口部と前記ヘッドが挿通される第２開口部とが穿設されるとともに、前記ワーク保持部と前記工具保持部と前記チャックとが内側に配置される内装ケースと、
軟性材料から形成され、前記保持ユニットと前記内装ケースにおける前記第１開口部の外周部との間を閉塞する第１カバーと、
軟性材料から形成され、前記ヘッドと前記内装ケースにおける前記第２開口部の外周部との間を閉塞する第２カバーと、
前記ユニット本体の内側から前記工具保持部を冷却する冷却機構と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、内装ケースの内側に保持ユニットにおける少なくともワーク保持部と工具保持部とチャックとが配置され、第１カバーが、保持ユニットと内装ケースにおける第１開口部の外周部との間を閉塞し、第２カバーが、ヘッドと内装ケースにおける第２開口部の外周部との間を閉塞している。また、工具保持部が、その内側に工具が挿入されていない状態で、内側がユニット本体の外側に連通し且つ工具保持部の外壁がユニット本体の外側から隔離されるようにユニット本体に固定されている。これにより、内装ケースの内側に内装ケースの外側から隔離された切削加工を行う領域を形成でき、内装ケースの外側に存在する異物の切削加工を行う領域への侵入が抑制される。また、冷却機構が、ユニット本体の内側から工具が保持された工具保持部を冷却するので、切削加工を行う領域の清浄度を高めつつ、被加工物の加工時における被加工物の温度上昇を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態１に係る切削加工装置の概略図である。

【図2】実施の形態１に係る切削加工装置の一部破断した側面図である。

【図3】実施の形態１に係る保持ユニットの側面図である。

【図4】（Ａ）は実施の形態１に係る工具保持部および伝熱部材の断面図であり、（Ｂ）は実施の形態１に係る工具保持部の斜視図である。

【図5】実施の形態１に係る切削加工装置を示し、（Ａ）はヘッドが加工して工具を保持する様子を示す正面図であり、（Ｂ）はワークを加工する様子を示す正面図である。

【図6】本発明の実施の形態２に係る切削加工装置の一部破断した側面図である。

【図7】実施の形態２に係る切削加工装置を示し、（Ａ）はヘッドが加工して工具を保持する様子を示す正面図であり、（Ｂ）はワークを加工する様子を示す正面図である。

【図8】本発明の実施の形態３に係る切削加工装置の一部破断した側面図である。

【図9】実施の形態３に係る工具保持部および伝熱部材の断面図である。

【図10】本発明の実施の形態４に係る切削加工装置の一部破断した側面図である。

【図11】実施の形態４に係る切削加工装置が実行する切削加工処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図12】変形例に係る工具保持部および伝熱部材の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る切削加工装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る切削加工装置は、ワークを保持するワーク保持部と、工具を保持する工具保持部と、箱状のユニット本体と、を有する保持ユニットと、保持ユニットに対向して配置され、工具保持部に保持された工具を保持するチャックを有するヘッドと、箱状であり、周壁にヘッドが挿通される第１開口部と保持ユニットが挿通される第２開口部とが穿設されるとともに、ワーク保持部と工具保持部とチャックとが内側に配置される内装ケースと、軟性材料から形成され、ヘッドと内装ケースにおける第１開口部の外周部との間を閉塞する第１カバーと、軟性材料から形成され、保持ユニットと内装ケースにおける第２開口部の外周部との間を閉塞する第２カバーと、ユニット本体の内側から工具保持部を冷却する冷却機構と、を備える。ここで、工具保持部は、有底筒状であり内側に工具が挿入された状態で工具を保持する。ユニット本体は、箱状であり工具保持部に工具が挿入されていない状態で工具保持部の内側が外側に連通し且つ工具保持部の外壁が外側から隔離されるように工具保持部が固定されている。

【0010】

図１に示すように、本実施の形態に係る切削加工装置１は、ワークＷを保持する保持ユニット３と、保持ユニット３に対向して配置され工具２０を保持するヘッド５と、保持ユニット３およびヘッド５の動作を制御する制御部（図示せず）と、表示パネル１１と、を備える。また、切削加工装置１は、矩形箱状であり＋Ｙ方向側の側壁にワークＷを出し入れするための開口部１０ｂが形成され、内側に保持ユニット３、ヘッド５および制御部を収容する筐体１０を備える。なお、図１では図示していないが、開口部１０ｂは後述の扉１５により閉塞可能となっている。更に、切削加工装置１は、図２に示すように、一面が開放した矩形箱状であり内側に保持ユニット３、ヘッド５それぞれの一部が配置される内装ケース１３と、軟性材料から形成された第１カバー１４１、第２カバー１４２と、＋Ｙ方向側から開口部１０ｂを覆う扉１５と、を備える。また、切削加工装置１は、ヘッド５を鉛直方向に昇降させる昇降駆動部４４と、ヘッド５をＸ軸方向に沿って駆動するＸ方向駆動部７１と、ヘッド５をＹ軸方向に沿って駆動するＹ方向駆動部７６と、を備える。筐体１０は、内側に内装ケース１３が配置され、＋Ｙ方向側の側壁における開口部１０ｂの＋Ｚ方向側に表示パネル１１が取り付けられている。表示パネル１１は、例えばワークＷに対して行う切削加工処理の進捗状況を表示する。

【0011】

内装ケース１３は、その内側にワークＷの加工が行われる加工領域Ｓ１が形成されている。加工領域Ｓ１は、内装ケース１３および扉１５により囲まれている。内装ケース１３は、開放部分が筐体１０の開口部１０ｂ側を向く姿勢で筐体１０内に配置され、＋Ｚ方向側の周壁と－Ｙ方向側の周壁とのそれぞれに開口部１３ａ、１３ｂが設けられている。ここで、開口部１３ａは、ヘッド５が挿通される第１開口部であり、開口部１３ｂは、保持ユニット３が挿通される第２開口部である。また、筐体１０の内側における内装ケース１３の外側の領域Ｓ２には、ヘッド５、保持ユニット３等を支持する支持部材１２が配置されている。

【0012】

ヘッド５は、長尺であり長手方向の一端部に工具２０を保持するチャック５３が設けられた回転主軸５２と、回転主軸５２をその長手方向に沿った中心軸周りに回転させる主軸駆動部５１と、を有する。チャック５３は、チャック（図示せず）と、チャックを駆動するアクチュエータ（図示せず）と、を有し、制御部から入力される制御信号に基づいてチャックが開閉する。ヘッド５は、ベース４１の＋Ｙ方向側においてＺ軸方向に沿って延在するレール４２１に摺動自在に保持されたスライダ４２２に固定されている。昇降駆動部４４は、Ｚ軸方向に沿って配置されスライダ４２２の一部に設けられたナット部（図示せず）に螺合する長尺の送り螺子（図示せず）と、送り螺子に連結され送り螺子を回転させるモータ（図示せず）と、を有する。そして、昇降駆動部４４は、Ｚ軸方向に沿って配置された送り螺子を回転させることにより、スライダ４２２およびスライダ４２２に固定されたヘッド５をＺ軸方向に沿って昇降させる。

【0013】

また、ベース４１は、Ｘ軸方向に沿って延在するレール７２１に摺動自在に保持されたスライダ７２２にブラケット４３を介して固定されている。Ｘ方向駆動部７１は、Ｘ軸方向に沿って配置されブラケット４３の一部に設けられたナット部（図示せず）に螺合する長尺の送り螺子（図示せず）と、送り螺子に連結され送り螺子を回転させるモータ（図示せず）と、を有する。そして、Ｘ方向駆動部７１は、Ｘ軸方向に沿って配置された送り螺子を回転させることにより、スライダ７２２およびスライダ７２２に固定されたベース４１をＸ軸方向に沿って移動させる。これにより、Ｘ方向駆動部７１は、送り螺子を介してベース４１およびヘッド５を纏めてＸ軸方向に沿って移動させる。また、レール７２１は、その長手方向における両端部がＹ軸方向に沿って延在する２つのレール７７１に摺動自在に保持されたスライダ７７２に支持されている。Ｙ方向駆動部７６は、Ｙ軸方向に沿って配置されベース４１の一部に設けられたナット部（図示せず）に螺合する長尺の送り螺子（図示せず）と、送り螺子に連結され送り螺子を回転させるモータ（図示せず）と、を有する。そして、Ｙ方向駆動部７６は、Ｙ軸方向に沿って配置された送り螺子を回転させることにより、スライダ７７２およびスライダ７７２に支持されるレール７２１をＹ軸方向に沿って移動させる。これにより、Ｙ方向駆動部７６は、送り螺子を介してレール７２１、スライダ７２２、ベース４１およびヘッド５を纏めてＹ軸方向に沿って移動させる。

【0014】

保持ユニット３は、図３に示すように、ワークＷを保持するワーク保持部３２と、略有底円状であり内側に工具２０が挿入された状態で工具２０を保持する工具保持部３３と、箱状のユニット本体３１と、伝熱部材３４と、冷熱源３５と、を有する。保持ユニット３は、図２に示すように、ユニット本体３１全体をユニット本体３１の長手方向に延在する回転軸（以下、「Ｂ軸」と称する。）ＪＢ周りに回転させる回転駆動部８１と、ワーク保持部３２をユニット本体３１の長手方向に直交する方向に延在する回転軸（以下、「Ｃ軸」と称する。）ＪＣ周りに回転させる回転駆動部８６と、を有する。

【0015】

回転駆動部８６は、ユニット本体３１の内側に配置され、Ｃ軸に沿って延在し先端部がワーク保持部３２に連結されたシャフト（図示せず）を回転させるモータを有する。回転駆動部８１は、円柱状でありＢ軸に沿って延在するシャフト８２の－Ｙ方向側の端部を支持し、シャフト８２をＢ軸周りに回転させるモータを有する。シャフト８２の＋Ｙ方向側の端部には、ユニット本体３１が固定されている。回転駆動部８１は、筐体１０の内側における内装ケース１３の外側に設けられた支持部材１２に支持されている。

【0016】

ユニット本体３１は、図３に示すように、中空の直方体状の第１部位３１１と、矩形箱状であり第１部位３１１の＋Ｙ方向側の端部において第１部位３１１に連続する第２部位３１２と、を有する。第１部位３１１は、図２に示すように、－Ｙ方向側の端部がシャフト８２に固定されている。そして、ユニット本体３１は、回転駆動部８１のシャフト８２が、Ｂ軸周りに回転すると、これに伴い、Ｂ軸周りに回転する。第１部位３１１におけるＺ軸方向に沿った側壁には、３つの開口部３１１ａが形成されている。ワーク保持部３２は、長尺のワークＷの基端部を挟持するチャックである。ワーク保持部３２は、ユニット本体３１の第２部位３１２の周壁に固定されている。

【0017】

工具保持部３３は、その工具保持部３３に工具２０が挿入されていない状態で工具保持部３３の内側がユニット本体３１の外側に連通し且つ工具保持部３３の外壁がユニット本体３１の外側から隔離されるようにユニット本体３１に固定されている。ここで、工具２０は、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、円板状の工具本体２２と、工具本体２２と連続一体に形成され工具本体２２の厚さ方向における一面側から突出するワークを切削するための刃部２１と、工具本体２２と連続一体に形成され工具本体２２の厚さ方向における他面側から突出しヘッド５のチャック５３により保持されるシャンク２３と、を有する。また、工具保持部３３は、アルミニウム、銅等の金属から形成され、内側に工具２０の工具本体２２が配置される工具本体収納部３３１と、内側に工具２０の刃部２１が配置される刃部収納部３３２と、外鍔部３３３と、を有する。ここで、工具本体収納部３３１は、有底円筒状であり第１底壁である底壁３３１ａに底壁３３１ａの厚さ方向に貫通する貫通孔３３１ｂが形成され、工具２０の工具本体２２が底壁３３１ａと側壁３３１ｃとの少なくとも一方に当接した状態で内側に配置される。刃部収納部３３２は、有底円筒状であり内径が工具本体収納部３３１の内径よりも小さく、第２底壁である底壁３３２ａ側とは反対側の端部全体が底壁３３１ａにおける貫通孔３３１ｂの外周部と連続一体に形成されている。外鍔部３３３は、工具本体収納部３３１における底壁３３１ａ側とは反対側の端部から工具本体収納部３３１の筒軸方向に直交し且つ工具本体収納部３３１の筒軸から離れる方向へ延在している。工具保持部３３は、外鍔部３３３がユニット本体３１の周壁に設けられた開口部３１１ａからユニット本体３１の外側に露出した状態で外鍔部３３３がユニット本体３１の周壁に固定されている。ここで、外鍔部３３３とユニット本体３１の開口部３１１ａの外周部との間は封止部材（図示せず）により密閉されていてもよい。

【0018】

伝熱部材３４は、アルミニウム、銅等の金属から直方体状に形成され、工具保持部３３の工具本体収納部３３１と刃部収納部３３２とを覆うように配置されている。また、伝熱部材３４には、ユニット本体３１の３つの開口部３１１ａそれぞれに対向する部分に開口し内側に工具保持部３３が嵌入される凹部３４ａが形成されている。そして、工具保持部３３は、伝熱部材３４の凹部３４ａの内側に嵌入され、その外鍔部３３３が伝熱部材３４における凹部３４ａの外周部に密着した状態で伝熱部材３４に固定されている。冷熱源３５は例えばペルチェ素子を有し、ユニット本体３１の内側に伝熱部材３４に接触した状態で配置され、伝熱部材３４を予め設定された温度で維持する。この伝熱部材３４と冷熱源３５とから、ユニット本体３１の内側から工具保持部３３を冷却する冷却機構が構成されている。そして、工具保持部３３は、図２に示すように、シャンク２３が内装ケース１３の内側において保持ユニット３の外側に露出した状態で工具２０を保持する。

【0019】

第１カバー１４１は、ゴム薄膜、ビニール製フィルム等の軟性材料から形成されており、例えばエチレンオキサイドガスを用いた滅菌が可能なものであることが好ましい。第１カバー１４１は、筒状であり筒軸方向における一端部から他端部に向かって縮径する形状を有し、筒軸方向における一端部全体が内装ケース１３の開口部１３ａの外周部に固定され、筒軸方向における他端部全体がヘッド５の主軸駆動部５１に固定されている。第２カバー１４２も、ゴム薄膜、ビニール製フィルム等の軟性材料から形成されており、例えばエチレンオキサイドガスを用いた滅菌が可能なものであることが好ましい。第２カバー１４２は、筒状であり筒軸方向における一端部から他端部に向かって縮径する形状を有し、筒軸方向における一端部全体が内装ケース１３の開口部１３ｂの外周部に固定され、筒軸方向における他端部全体が保持ユニット３のユニット本体３１に固定されている。

【0020】

制御部は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）ユニットと入出力制御ユニットとを含むＰＬＣ（Programmable Logic Control1er）と、ＰＬＣに接続された、キーボード、タッチパネル等の入力装置と、を有する。制御部は、主軸駆動部５１、昇降駆動部４４、Ｘ方向駆動部７１、Ｙ方向駆動部７６、回転駆動部８１、８６、チャック５３を駆動するための駆動回路それぞれへ制御信号を出力することにより、これらの動作を制御する。

【0021】

次に、本実施の形態に係る切削加工装置１の動作について図５（Ａ）および（Ｂ）を参照しながら説明する。ここでは、ドリルである工具２０により長尺のワークＷの長手方向に沿って穿孔する加工を行う例について説明する。また、使用する工具２０が保持ユニット３の３つの工具保持部３３に保持され、ワーク保持部３２にワークＷが保持されているものとする。更に、保持ユニット３は、工具保持部３３が＋Ｚ方向側を向く姿勢で維持されているものとする。まず、切削加工装置１は、図５（Ａ）に示すように、ヘッド５を保持ユニット３の工具保持部３３の＋Ｚ方向側に配置した状態で、矢印ＡＲ１１に示すようにヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて１つの工具２０をヘッド５に保持させる。次に、切削加工装置１は、工具２０を保持したヘッド５を＋Ｚ方向側へ上昇させる。続いて、切削加工装置１は、保持ユニット３を、図５（Ｂ）の矢印ＡＲ１２に示すようにＢ軸ＪＢ周りに回転させることにより、ワークＷを保持したワーク保持部３２が＋Ｚ方向側を向く姿勢にする。その後、切削加工装置１は、矢印ＡＲ１３に示すように、工具２０の位置がＺ軸方向においてワークＷと一致するようにヘッド５をＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動させる。次に、切削加工装置１は、ワーク保持部３２を動かさずに回転主軸５２を回転させながら、矢印ＡＲ１４に示すようにヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて工具２０の先端部をワークＷに接触させることによりワークＷを切削加工する。

【0022】

なお、ワークＷの長手方向に沿った側壁に穿孔する加工を行う場合、切削加工装置１は、保持ユニット３をワーク保持部３２が±Ｘ方向側に向けた姿勢で維持する。続いて、切削加工装置１は、ワーク保持部３２を動かさずに回転主軸５２を回転させながら、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて工具２０の先端部をワークＷに接触させることにより工具２０でワークＷを切削加工する。また、工具２０がタップである場合、切削加工装置１は、回転主軸５２とともにワーク保持部３２を回転主軸５２の回転方向とは逆方向へ回転させながら、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて工具２０の先端部をワークＷに接触させることによりワークＷを高速でねじ切り加工することもできる。

【0023】

以上説明したように、本実施の形態に係る切削加工装置１によれば、内装ケース１３の内側にワーク保持部３２と工具保持部３３とチャック５３とが配置され、第１カバー１４１が、ヘッド５と内装ケース１３における開口部１３ａの外周部との間を閉塞し、第２カバー１４２が、保持ユニット３と内装ケース１３における開口部１３ｂの外周部との間を閉塞している。また、工具保持部３３が、その内側に工具２０が挿入されていない状態で、内側が保持ユニット３のユニット本体３１の外側に連通し且つ工具保持部３３の外壁がユニット本体３１の外側から隔離されるようにユニット本体３１に固定されている。これにより、内装ケース１３の内側に内装ケース１３の外側から隔離された切削加工を行う加工領域Ｓ１を形成でき、内装ケース１３の外側に存在する異物の加工領域Ｓ１への侵入が抑制される。また、伝熱部材３４と冷熱源３５とが、ユニット本体３１の内側から工具２０が保持された工具保持部３３を冷却するので、加工領域Ｓ１の清浄度を高めつつ、ワークＷの加工時におけるワークＷの温度上昇を抑制できる。

【0024】

ところで、切削加工時における工具２０とワークＷとの過度の温度上昇を抑制するために、エアブロー或いはクーラントによる工具２０の冷却を行うことが多い。但し、本実施の形態に係る切削加工装置１のようにワークＷが骨片である場合、エアブローによる冷却方法では、ワークＷが過度に乾燥してしまうことが懸念される。また、クーラントによる冷却方法では、ワークＷの汚染が懸念される。これに対して、本実施の形態に係る切削加工装置１の場合、工具２０を清浄な加工領域Ｓ１内に配置しつつ、工具２０を冷却することができるので、ワークＷの乾燥或いは汚染を抑制することができる。

【0025】

また、本実施の形態に係る工具２０は、工具本体２２と刃部２１とシャンク２３とが連続一体に形成されている。これにより、工具２０によるワークＷの加工中に刃部２１で発生する摩擦熱が効率良く工具本体２２およびシャンク２３へ伝達するので、刃部２１で発生した摩擦熱を工具本体２２およびシャンク２３を介してヘッド５へ効率良く逃がすことができる。従って、切削加工中における工具２０およびワークＷの過度の温度上昇を抑制することができる。

【0026】

（実施の形態２）
本実施の形態に係る切削加工装置は、ワークを保持する第１保持ユニットと、第１保持ユニットとは別体であり工具を保持する第２保持ユニットと、を備える点で実施の形態１と相違する。本実施の形態に係る第２保持ユニットは、有底筒状の工具保持部と、箱状であり工具保持部に工具が挿入されていない状態で工具保持部の内側が外側に連通し且つ工具保持部の外壁が外側から隔離された状態で工具保持部が固定されたユニット本体と、を有する。そして、ユニット本体の内側には、前記工具保持部の少なくとも一部と接触するように冷媒が充填されている。

【0027】

図６に示すように、本実施の形態に係る切削加工装置２００１は、ヘッド５と、ワークＷを保持する保持ユニット２００３と、工具２０を保持する保持ユニット２００６と、制御部（図示せず）と、筐体２０１０と、内装ケース２０１３と、第１カバー１４１と、第２カバー１４２と、扉１５と、を備える。なお、図６において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。また、切削加工装置２００１は、実施の形態１と同様に、昇降駆動部４４、Ｘ方向駆動部７１およびＹ方向駆動部７６を備える。筐体２０１０および内装ケース２０１３は、それぞれ、後述する保持ユニット２００６の排気管２０６２が挿通される開口部２０１０ｃ、２０１３ｃが設けられている。また、保持ユニット２００３と保持ユニット２００６とは、内装ケース２０１３内において互いに離間した配置されており、ヘッド５は、保持ユニット２００３に対向する第１位置と保持ユニット２００６に対向する第２位置とに配置可能となっている。

【0028】

保持ユニット２００３は、ワーク保持部３２と、箱状のユニット本体２０３１と、を有する第１保持ユニットである。ユニット本体２０３１は、中空の直方体状の第１部位２３１１と、矩形箱状であり第１部位２３１１の＋Ｙ方向側の端部において第１部位２３１１に連続する第２部位３１２と、を有する。第１部位２３１１は、－Ｙ方向側の端部がシャフト８２に固定されている。ワーク保持部３２は、ユニット本体２０３１の第２部位３１２の周壁に固定されている。

【0029】

保持ユニット２００６は、工具２０を保持する工具保持部３３と、矩形箱状であり内側に冷媒Ｒｅが充填されたユニット本体２０６１と、ユニット本体２０６１の内側に連通し気化した冷媒をユニット本体２０６１外へ排出するための排出管２０６２と、を有する第２保持ユニットである。ユニット本体２０６１は、例えば周壁の内部に比較的高い真空度（例えば１０^－３Ｐａ程度の真空度）で維持された空隙（図示せず）が形成され、ユニット本体２０６１の外側から冷媒Ｒｅへの熱の伝達を抑制する構造を有するものであってもよい。ユニット本体２０６１の内側には、工具保持部３３の少なくとも一部と接触するように冷媒Ｒｅが充填されている。冷媒Ｒｅとしては、例えば液体窒素を採用することができる。排気管２０６２は、内装ケース２０１３の開口部２０１３ｃおよび筐体２０１０の開口部２０１０ｃに挿通され、ユニット本体２０６１の内側に連通する一端部とは反対側の他端部が筐体２０１０の外側に配置されている。ここで、内装ケース２０１３の開口部２０１３ｃと排気管２０６２との間には封止部材（図示せず）が嵌入されている。

【0030】

次に、本実施の形態に係る切削加工装置２００１の動作について図７（Ａ）および（Ｂ）を参照しながら説明する。ここでは、工具２０がドリルであって、工具２０により長尺のワークＷの長手方向に沿って穿孔する加工を行う例について説明する。また、使用する工具２０が保持ユニット２００６の３つの工具保持部３３に保持され、ワーク保持部３２にワークＷが保持されているものとする。更に、保持ユニット２００３が、ワークＷを保持したワーク保持部３２を＋Ｚ方向側に向けた姿勢で維持されているものとする。まず、切削加工装置２００１は、図７（Ａ）に示すように、ヘッド５を保持ユニット２００６の工具保持部３３の＋Ｚ方向側の第２位置Ｐｏｓ２に配置した状態で、矢印ＡＲ２１に示すようにヘッド５を－Ｚ方向へ下降させてヘッド５に１つの工具２０を保持させる。次に、切削加工装置２００１は、工具２０を保持したヘッド５を＋Ｚ方向側へ上昇させる。続いて、切削加工装置２００１は、矢印ＡＲ２２に示すように、工具２０の位置がＺ軸方向においてワークＷと一致する第１位置Ｐｏｓ１に配置されるようにヘッド５をＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動させる。続いて、切削加工装置２００１は、ワーク保持部３２を動かさずに回転主軸５２を回転させながら、矢印ＡＲ２３に示すようにヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて工具２０の先端部をワークＷに接触させることにより工具２０でワークＷを切削加工する。

【0031】

なお、ワークＷの長手方向に沿った側壁に穿孔する加工を行う場合、切削加工装置２００１は、保持ユニット２００３をＢ軸ＪＢ周りに９０度回転させることによりワーク保持部３２を±Ｘ方向側に向けた姿勢で維持する。その後、切削加工装置２００１は、ワーク保持部３２を動かさずに回転主軸５２を回転させながら、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて工具２０の先端部をワークＷに接触させることにより工具２０でワークＷを切削加工する。また、工具２０がタップである場合、切削加工装置２００１は、回転主軸５２とともにワーク保持部３２を回転させながら、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて工具２０の先端部をワークＷに接触させることによりワークＷを高速でねじ切り加工することもできる。

【0032】

以上説明したように、本実施の形態に係る切削加工装置２００１によれば、工具２０を保持する保持ユニット２００６が、ワークＷを保持する保持ユニット２００３と別体である。このため、実施の形態１に係る保持ユニット３に比べて、保持ユニット２００６に設ける工具保持部３３の数或いは工具保持部３３の配置の制約が少ない。従って、保持ユニット２００６により多くの工具２０を保持させることができる。

【0033】

（実施の形態３）
本実施の形態に係る切削加工装置は、保持ユニットのユニット本体の周壁にユニット本体の外側に存在する気体をユニット本体の内側へ導入するための気体導入孔が設けられている点が実施の形態１と相違する。また、本実施の形態に係る切削加工装置は、内装ケースの内側から気体導入孔を通じてユニット本体の内側へ流入し、工具保持部との間で熱交換してからユニット本体の外側へ排出される気流を発生させる気流発生部を備える。

【0034】

図８に示すように、本実施の形態に係る切削加工装置３００１は、ヘッド５と、ワークＷおよび工具２０を保持する保持ユニット３００３と、制御部（図示せず）と、筐体３０１０と、内装ケース１３と、第１カバー１４１と、第２カバー１４２と、扉３０１５と、吸気ファン３１６１と、排気ファン３１６２と、を備える。なお、図８において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。また、切削加工装置３００１は、実施の形態１と同様に、昇降駆動部４４、Ｘ方向駆動部７１およびＹ方向駆動部７６を備える。筐体３０１０は、矩形箱状であり、周壁の一部に排気ファン３１６２が固定される開口部３０１０ｃが形成されている。排気ファン３１６２は、開口部３０１０ｃに固定され、筐体３０１０の内側における内装ケース１３の外側の領域Ｓ２に存在する気体を筐体３０１０外へ排気する。扉３０１５は、一部に開口部３０１５ａが形成されており、この開口部３０１５ａを覆うようにフィルタ部材３１５１と吸気ファン３１６１とが取り付けられている。吸気ファン３１６１は、筐体３０１０の外側に存在する気体を、フィルタ部材３１５１を通じて内装ケース１３の内側の加工領域Ｓ１へ流入させる。フィルタ部材３１５１は、筐体３０１０の外側の気体を内装ケース１３の内側へ流入させる際、筐体３０１０の外側に存在する異物が内装ケース１３の内側の加工領域Ｓ１へ侵入するのを抑制する。この吸気ファン３１６１と前述の排気ファン３１６２とが、内装ケース１３の内側の加工領域Ｓ１からユニット本体３０３１の内側に流入しユニット本体３０３１の外側へ流出する気流を発生させる気流発生部として機能する。ここで、吸気ファン３１６１による気体の流入量は、排気ファン３１６２による気体の排出量よりも大きく設定されている。これにより、内装ケース１３の内側の圧力が、内装ケース１３の外側の圧力に対して陽圧になるように設定されている。

【0035】

保持ユニット３００３は、ワーク保持部３２と、工具保持部３３と、ユニット本体３０３１と、伝熱部材３０３４と、フィルタ部材３０３６と、を有する。ユニット本体３０、３１は、中空の直方体状の第１部位３３１１と、矩形箱状であり第１部位３１１の＋Ｙ方向側の端部において第１部位３１１に連続する第２部位３３１２と、を有する。第１部位３３１１におけるＺ軸方向に沿った側壁には、３つの開口部３１１ａが形成されている。また、ユニット本体３０３１の周壁には、ユニット本体３０３１の外側に存在する気体をユニット本体３０３１の内側へ導入するための気体導入孔３３１２ａと、ユニット本体３０３１の内側へ引き込まれた気体をユニット本体３０３１の外側へ排出するための気体排出孔３３１１ｂと、が形成されている。ここで、工具保持部３３および伝熱部材３０３４は、Ｙ軸方向において、ユニット本体３０３１における気体導入孔３３１２ａと気体排出孔３３１１ｂとの間に配置されている。

【0036】

伝熱部材３０３４は、アルミニウム、銅等の金属から直方体状に形成され、図９に示すように、直方体状の本体部３３４１と、本体部３３４１から突出する複数の放熱フィン３３４２と、を有する。なお、図９において、実施の形態１と同様の構成については、図４（Ａ）と同一の符号を付している。本体部３３４１は、工具保持部３３の工具本体収納部３３１と刃部収納部３３２とを覆うように配置されている。また、本体部３３４１には、ユニット本体３０３１の３つの開口部３１１ａそれぞれに対向する部分に開口し内側に工具保持部３３が嵌入される凹部３０３４ａが形成されている。そして、工具保持部３３は、本体部３３４１の凹部３０３４ａの内側に嵌入され、その外鍔部３３３が本体部３３４１における凹部３０３４ａの外周部に密着した状態で本体部３３４１に固定されている。図８に戻って、フィルタ部材３０３６は、気体導入孔３３１２ａを覆うようにユニット本体３０３１に取り付けられており、ユニット本体３０３１の内側に存在する異物が内装ケース１３の内側の加工領域Ｓ１へ流出するのを抑制している。

【0037】

本実施の形態に係る切削加工装置３００１は、排気ファン３１６２を駆動させることにより、破線矢印で示すような気流が発生する。具体的には、筐体３０１０の外側から内装ケース１３の内側の加工領域Ｓ１へ流入した後、保持ユニット３００３のユニット本体３０３１の気体導入孔３３１２ａからユニット本体３０３１の内側へ流入し、その後、ユニット本体３０３１の気体排出孔３３１１ｂを通じて内装ケース外側の領域Ｓ２へ流出するような気流が発生する。ここで、内装ケース１３の内側の加工領域Ｓ１から気体導入孔３３１２ａを通じてユニット本体３０３１の内側へ引き込まれた気体が、伝熱部材３０３４との間で熱交換してからユニット本体３０３１の外側へ排出される。これにより、工具保持部３３および工具保持部３３に保持された工具２０が伝熱部材３０３４を介して冷却される。

【0038】

以上説明したように、本実施の形態に係る切削加工装置３００１によれば、内装ケース１３の内側の加工領域Ｓ１から気体導入孔３３１２ａを通じてユニット本体３０３１の内側へ流入し、工具保持部３３および伝熱部材３０３４との間で熱交換してからユニット本体３０３１の外側へ排出される気流により、工具保持部３３を冷却する。これにより、工具２０が保持された工具保持部３３を冷却することができるので、ワークＷの加工時におけるワークＷの温度上昇を抑制できる。

【0039】

（実施の形態４）
本実施の形態に係る切削加工装置は、ワークの加工中における工具の温度を計測する温度計測部を備える点が実施の形態１と相違する。本実施の形態に係る切削加工装置は、温度計測部により計測される工具の温度が予め設定された基準温度以上である場合、ワークの加工を中断して工具を交換するようにヘッドの動作を制御する。

【0040】

図１０に示すように、本実施の形態に係る切削加工装置４００１は、ヘッド５と、ワークＷおよび工具２０を保持する保持ユニット３と、制御部（図示せず）と、筐体１０と、内装ケース１３と、第１カバー１４１と、第２カバー１４２と、扉１５と、温度計測部４１０１と、を備える。なお、図１０において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。また、切削加工装置４００１は、実施の形態１と同様に、昇降駆動部４４、Ｘ方向駆動部７１およびＹ方向駆動部７６を備える。温度計測部４１０１は、先端部がヘッド５に装着された工具２０の近傍に配置された光ファイバＦＢの基端部に接続されており、工具２０から放射された光ファイバＦＢ内を伝播してくる赤外光を検出する赤外線センサ（図示せず）を有する。そして、温度計測部４１０１は、赤外線センサにより検出された赤外光の予め設定された波長における強度に基づいて工具２０の温度を算出し、算出した温度を示す温度情報を制御部へ出力する。

【0041】

制御部は、温度計測部４１０１により計測される工具の温度が予め設定された基準温度以上である場合、ワークＷの加工を中断して工具を交換するようにヘッド５の動作を制御する。

【0042】

ここで、本実施の形態に係る切削加工装置４００１の動作について、図１１を参照しながら詳細に説明する。ここでは、切削加工装置４００１が、ワークＷに対して少なくとも１つの加工ステップを実行する切削加工処理を行う場合について説明する。まず、切削加工装置４００１は、切削加工処理が開始されると、初めの加工ステップで使用する工具を特定する（ステップＳ１）。次に、切削加工装置４００１は、保持ユニット３を、工具保持部３３がヘッド５側を向く姿勢にしてからヘッド５を特定した工具２０が保持された工具保持部３３の＋Ｚ方向側へ移動させた後、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させることにより特定した工具２０をヘッド５に保持させる（ステップＳ２）。ここで、切削加工装置４００１は、ヘッド５を＋Ｚ方向側へ上昇させてから保持ユニット３をＢ軸ＪＢ周りに回転させることにより、保持ユニット３を、ワークＷを保持したワーク保持部３２が＋Ｚ方向側を向く姿勢にする。また、切削加工装置４００１は、工具２０の位置がＺ軸方向においてワークＷと一致するようにヘッド５をＸ軸方向へ移動させる。続いて、切削加工装置１は、回転主軸５２またはワーク保持部３２を回転させながら、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて工具２０をワークＷに接触させることによりワークＷの切削加工を開始する（ステップＳ３）。

【0043】

その後、切削加工装置４００１は、温度計測部４１０１により工具２０の温度を計測する（ステップＳ４）。次に、切削加工装置４００１は、計測された工具２０の温度Ｔｈが予め設定された基準温度Ｔｈｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、切削加工装置４００１は、計測された工具２０の温度Ｔｈが基準温度Ｔｈｔｈ以上であると判定すると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ヘッド５を＋Ｚ方向側へ上昇させて加工ステップを終了する（ステップＳ６）。続いて、切削加工装置４００１は、保持ユニット３を、工具保持部３３がヘッド５側を向く姿勢にしてからヘッド５を工具２０が保持されていない工具保持部３３の＋Ｚ方向側へ移動させた後、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させることによりヘッド５に保持した工具２０を工具保持部３３に収納する（ステップＳ７）。その後、切削加工装置４００１は、ヘッド５を＋Ｚ方向側へ上昇させてから同種の他の工具２０を保持する工具保持部３３の＋Ｚ方向側へ移動させた後、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させることにより同種の他の工具２０を保持する（ステップＳ８）。次に、切削加工装置４００１は、ヘッド５を＋Ｚ方向側へ上昇させてから保持ユニット３をＢ軸ＪＢ周りに回転させることにより、保持ユニット３を、ワークＷを保持したワーク保持部３２が＋Ｚ方向側を向く姿勢にする。また、切削加工装置４００１は、工具２０の位置がＺ軸方向においてワークＷと一致するようにヘッド５をＸ軸方向へ移動させる。続いて、切削加工装置１は、回転主軸５２またはワーク保持部３２を回転させながら、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させて工具２０をワークＷに接触させることにより再びワークＷの切削加工を開始する（ステップＳ３）。

【0044】

また、切削加工装置４００１は、ステップＳ５の処理において、計測された工具２０の温度Ｔｈが基準温度Ｔｈｔｈ未満であると判定すると（ステップＳ５：Ｎｏ）、加工ステップが終了したか否かを判定する（ステップＳ９）。ここで、切削加工装置４００１は、加工ステップが未だ終了していないと判定すると（ステップＳ９：Ｎｏ）、再びステップＳ４の処理を実行する。一方、切削加工装置４００１は、加工ステップが終了したと判定すると（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ヘッド５を＋Ｚ方向側へ上昇させて加工ステップを終了する（ステップＳ１０）。その後、切削加工装置４００１は、保持ユニット３を、工具保持部３３がヘッド５側を向く姿勢にしてからヘッド５を工具２０が保持されていない工具保持部３３の＋Ｚ方向側へ移動させた後、ヘッド５を－Ｚ方向へ下降させることによりヘッド５に保持した工具２０を工具保持部３３に収納する（ステップＳ１１）。次に、切削加工装置４００１は、切削加工処理において残っている他の加工ステップが有るか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、切削加工装置４００１は、他の加工ステップが有ると判定すると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、他の加工ステップで使用する工具を特定し（ステップＳ１）、ステップＳ２以降の一連の処理を実行する。一方、切削加工装置４００１は、切削加工処理において行われる加工ステップが全て完了したと判定すると（ステップＳ１２：Ｎｏ）、切削加工処理を終了する。

【0045】

以上説明したように、本実施の形態に係る切削加工装置４００１によれば、ワークＷの加工中において、工具２０の温度を基準温度未満で維持することができるので、ワークＷの加工時においてワークＷの温度が過度に上昇することによるワークＷの損傷を抑制できる。

【0046】

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば図１２に示すように、工具保持部５０３３の工具本体収納部５３３１が、側壁５３３１ｃにおける工具２０に当接する当接部分５３１１ｄのみが金属から形成されているものであってもよい。そして、工具本体収納部５３１１における当接部分５３１１ｄ以外の部分、即ち、工具本体収納部５３３１における当接部分５３１１ｄ以外の部分と、刃部収納部３３２および外鍔部３３３と、が樹脂から形成されているものであってもよい。なお、工具保持部５０３３の工具本体収納部５３３１が、底壁３３１ａのみ、または、底壁３３１ａおよび側壁５３３１ｃの両方における工具２０に当接する部分が金属から形成され、それ以外の部分が樹脂から形成されているものであってもよい。

【0047】

本構成によれば、工具保持部５０３３を軽量化することができるので、その分、切削加工装置全体を軽量化することができる。

【0048】

各実施の形態では、工具保持部３３全体が金属から形成されている例について説明したが、これに限らず、例えば工具本体収納部３３１、刃部収納部３３２および外鍔部３３３のうちの少なくとも１つが、樹脂から形成された第１基材と、メッシュ状に編み込まれた金属ワイヤから形成され第１基材内に埋設された第２基材と、を有するものであってもよい。ここで、第１基材を形成する樹脂としては、例えばポリプロピレンを採用することができる。また、金属ワイヤとしては、例えばアルミニウム製のワイヤを採用することができる。

【0049】

本構成によれば、工具保持部３３を軽量化することができるので、その分、切削加工装置全体を軽量化することができる。

【0050】

各実施の形態では、工具保持部３３を３つ備え、３つの工具を収納する例について説明したが、工具保持具３３の数は３つに限定されるものではなく、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。また、工具保持具３３は、ユニット本体３１の周壁における１つの側壁に纏めて配設されている例について説明したが、ユニット本体３１における工具保持部３３が配設される位置はこれに限定されない。例えばユニット本体３１の周壁おける互いに対向する２面それぞれに工具保持部３３が固定されていてもよい。また、ユニット本体３１は、全体として略有底円筒状であり、側壁に周方向に沿って工具保持部３３が配設されているものであってもよい。

【0051】

実施の形態３では、保持ユニット３００３が、直方体状の本体部３３４１と、本体部３３４１から突出する複数の放熱フィン３３４２と、を有する伝熱部材３０３４を備える例について説明したが、これに限定されるものではなく、放熱フィン３３４２が無いものであってもよい。また、実施の形態３では、保持ユニット３００３が、伝熱部材３０３４を有する例について説明したが、これに限定されるものではなく、保持ユニット３００３が伝熱部材３０３４を有さないものであってもよい。この場合、保持ユニット３００３は、周壁に工具保持部３３が挿通される複数の開口部が形成されたユニット本体を有し、複数の工具保持部３３は、それぞれ、外鍔部３３３がユニット本体の周壁の開口部の外周部に密着固定された状態でユニット本体に固定されたものとすればよい。

【0052】

以上、本発明の実施の形態および変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、骨の切削加工を行う切削加工装置として好適である。

【符号の説明】

【0054】

１：切削加工装置、３，２００３，２００６，３００３：保持ユニット、５：ヘッド、１０：筐体、１０ｂ，１３ａ，１３ｂ，３１１ａ，２０１０ｃ，２０１３ｃ，３０１０ｃ，３０１５ａ：開口部、１１：表示パネル、１２：支持部材、１３：内装ケース、１５，３０１５：扉、２０：工具、２１：刃部、２２：工具本体、２３：シャンク、３１，２０３１，２０６１：ユニット本体、３２：ワーク保持部、３３，５０３３：工具保持部、３４，３０３４：伝熱部材、３４ａ，３０３４ａ：凹部、３５：冷熱源、４１：ベース、４３：ブラケット、４４：昇降駆動部、５１：主軸駆動部、５２：回転主軸、５３：チャック、７１：Ｘ方向駆動部、７６：Ｙ方向駆動部、８１，８６：回転駆動部、８２：シャフト、１４１：第１カバー、１４２：第２カバー、３１１，２３１１，３３１１：第１部位、３１２，３３１２：第２部位、３３１：工具本体収納部、３３１ａ，３３２ａ：底壁、３３１ｂ：貫通孔、３３１ｃ，５３３１ｃ：側壁、３３２：刃部収納部、３３３：外鍔部、４２１，７２１，７７１：レール、４２２，７２２，７７２：スライダ、２０６２：排気管、３０３６，３１５１：フィルタ部材、３１６１：吸気ファン、３１６２：排気ファン、３３１１ｂ：気体排気孔、３３１２ａ：気体導入孔、３３４１：本体部、３３４２：放熱フィン、４１０１：温度計測部、５３３１ｄ：当接部分、ＦＢ：光ファイバ、ＪＢ：Ｂ軸、ＪＣ：Ｃ軸、Ｒｅ：冷媒、Ｓ１：加工領域、Ｓ２：領域、Ｗ：ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】