特開 2023-56366 工作機械

(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】P2023056366

(43)【公開日】2023-04-19

(54)【発明の名称】工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23B 5/00 20060101AFI20230412BHJP

   B23B 5/40 20060101ALI20230412BHJP

   B23B 39/00 20060101ALI20230412BHJP

【ＦＩ】

B23B5/00 Z

B23B5/40

B23B39/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021165674

(22)【出願日】2021-10-07

(71)【出願人】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】村山 和希

【テーマコード（参考）】

3C036

3C045

【Ｆターム（参考）】

3C036BB01

3C036BB20

3C045CA30

3C045DA11

3C045EA02

(57)【要約】

【課題】ツールをワークに挿入するときにはツールを回転可能としつつ、加工時にはツールを確実に保持する。
【解決手段】工作機械１００は、ツール１と、ツール保持部２と、第１支持部３と、ツール挿入部４と、制御部６と、を備える。制御部６は、ツール保持部２に保持されたツール軸１１をツール保持部２からツール挿入部４に渡し、湾曲部分１３と加工刃１５を開口Ｏに挿入するために開口Ｏの延長方向に対してツール軸１１を傾斜させ、湾曲部分１３と加工刃１５を開口Ｏから内部空間Ｓに挿入しつつツール軸１１を開口Ｏの延長方向と平行に戻す。また、湾曲部分１３と加工刃１５が内部空間Ｓに挿入された状態のツール１のツール軸１１の端部Ｅ１の位置にツール保持部２を移動させ、ツール保持部２にツール軸１１の端部Ｅ１を再度保持させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間と、外部から前記内部空間に延びて連通する開口と、を有し、前記開口の直径が前記内部空間の内径よりも小さいワークの前記内部空間の壁面を加工する工作機械であって、
直線状に延びるツール軸と、前記ツール軸に連結され、前記ツール軸との連結部分とは反対側の先端部分に前記壁面を加工するための加工刃が設けられ、前記ツール軸が前記開口に挿入されたときに前記加工刃を前記内部空間の壁面に当接させるよう前記連結部分から前記先端部分にかけて湾曲する湾曲部分と、を有するツールと、
前記ツール軸を端部で保持するツール保持部と、
前記ツール保持部を支持して移動させる第１支持部と、
前記ツール軸を回転可能であり、前記ワークの前記内部空間に前記湾曲部分と前記加工刃とを挿入するツール挿入部と、
前記ツール保持部と、前記第１支持部と、前記ツール挿入部と、を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ツール保持部に保持された前記ツール軸を前記ツール挿入部に持ち替えさせ、前記ツール軸を前記ツール保持部から前記ツール挿入部に渡し、
前記湾曲部分と前記加工刃とを前記開口に挿入するために、前記外部から前記内部空間に延びる前記開口の延長方向に対して前記ツール軸を傾斜させ、
その後、前記湾曲部分と前記加工刃とを前記開口から前記内部空間に挿入しつつ前記ツール軸を前記開口の前記延長方向と平行に戻して前記ツール軸を前記開口に挿入し、
前記開口に挿入された前記ツール軸の前記端部の位置に前記ツール保持部を移動させ、
前記ツール軸の前記端部を前記ツール保持部に再度保持させる、
工作機械。

【請求項2】

前記ツール保持部は、前記ツール軸の端部を保持するクランプ機構を有する、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記ツール挿入部は、前記ツール軸の前記端部の近傍に設けられた把持部分を把持する把持部と、前記把持部を回転させる回転部と、前記把持部及び前記回転部を保持し移動させる第２支持部と、を有する、請求項１又は２に記載の工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械に関する。特に、内部空間と、当該内部空間と外部とを連通させる開口と、を有するワークの当該内部空間の壁面を加工する工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、内部空間と、内部空間と外部とを連通する開口と、を有するワークの内部空間の壁面を加工することが知られている。例えば、内部空間の壁面に加工刃が届くよう加工刃が設けられた側が湾曲した特殊ツールを用いて、ワークの内部空間の壁面を加工する工作機械が知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

上記のワークには、内部空間と外部とを連結する開口の直径が、内部空間の内径よりも小さなものがある。このワークの開口から内部空間に特殊ツールの加工刃を挿入するためには、特殊ツールを傾斜させた状態で加工刃を開口から内部空間に挿入し、その後、特殊ツールの軸方向を開口の延長方向と平行に近づけつつ、加工刃を内部空間に挿入する必要がある。この動作を実現するために、従来の工作機械には、特殊ツールを回転させるための機構が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－３４１０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ワークの内部空間の壁面を適切に加工するためには、特殊ツールを、加工中に動かないよう確実に保持しておく必要がある。しかしながら、従来の工作機械では、特殊ツールを回転させるための機構に特殊ツールを取り付けたまま加工が実行されていた。特殊ツールを回転させる機構は可動部であるため、当該機構により特殊ツールを加工時の振動等により動かないように保持することは難しかった。

【0006】

本発明の目的は、内部空間と、内部空間と外部とを連通する開口と、を有するワークの内部空間の壁面を加工する工作機械において、ツールをワークの内部空間に挿入するときにはツールを回転可能としつつ、ワークの加工時にはツールが動かないよう確実に保持することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る工作機械は、内部空間と開口とを有するワークの内部空間の壁面を加工する工作機械である。ワークの開口は、外部から内部空間に延びて連通する。また、開口の直径は、内部空間の内径よりも小さい。工作機械は、ツールと、ツール保持部と、第１支持部と、ツール挿入部と、制御部と、を備える。

【0008】

ツールは、ツール軸と、湾曲部分と、を有する。ツール軸は、直線状に延びる軸である。湾曲部分は、ツール軸に連結され、ツール軸との連結部分とは反対側の先端部分に、内部空間の壁面を加工するための加工刃が設けられる。また、湾曲部分は、ツール軸がワークの開口に挿入されたときに加工刃を内部空間の壁面に当接させるよう、ツール軸との連結部分から先端部分にかけて湾曲している。

【0009】

ツール保持部は、ツール軸の端部でツールを保持する。ここでの「保持」は、ツールの第２端を強い力で把持することで、ワークの振動などによりツールが動かないよう固定することを意味する。第１支持部は、ツール保持部を支持して移動させる。ツール挿入部は、ツール軸を回転可能であり、ワークの内部空間に湾曲部分と加工刃とを挿入する。

【0010】

制御部は、ツール保持部と、第１支持部と、ツール挿入部とを制御する。制御部は、ツール保持部に保持されたツール軸をツール挿入部に持ち替えさせ、ツール軸をツール保持部からツール挿入部に渡す。次に、湾曲部分と加工刃とをワークの開口に挿入するために開口の延長方向に対してツール軸を傾斜させ、その後、湾曲部分と加工刃とをワークの開口から内部空間に挿入しつつ、ツール軸を開口の延長方向と平行に戻してツール軸を開口に挿入する。制御部は、さらに、ワークの開口に挿入されたツール軸の端部の位置にツール保持部を移動させ、ツール軸の端部をツール保持部に再度保持させる。

【0011】

上記の工作機械では、制御部よる制御により、ツール保持部に保持されたツール軸をツール保持部からツール挿入部に持ち替えさせて、ツール軸をツール保持部からツール挿入部に渡す。次に、湾曲部分と加工刃とをワークの開口に挿入するために開口の延長方向に対してツール軸を傾斜させ、その後、湾曲部分と加工刃とをワークの開口から内部空間に挿入しつつ、ツール軸を開口の延長方向と平行に戻してツール軸を開口に挿入する。制御部は、さらに、開口に挿入されたツール軸の端部の位置にツール保持部を移動させ、ツール軸の端部をツール保持部に再度保持させる。すなわち、湾曲部分と加工刃が内部空間に挿入された後に、ツール挿入部とは別のツール保持部が、再度、湾曲部分と加工刃がワークの内部空間に挿入された状態のツールのツール軸の端部を強固に保持する。

【0012】

このように、ツールを回転可能な機構（すなわち、ツール挿入部）と、ワークの加工時にツールを保持する機構（すなわち、ツール保持部）と、を個別の機構とすることで、ツールをワークの内部空間に挿入するときにはツールを回転可能としつつ、ワークの加工時にはツールを確実に保持できる。ツール保持部によりツールを確実に保持できるので、ワークの加工時の振動などによりツールが動くことを防止して、適切にワークを加工できる。

【0013】

ツール保持部は、クランプ機構を有してもよい。クランプ機構は、ツール軸の端部を保持する。クランプ機構によりツール軸の端部を保持することで、より強い力でワークを確実に保持できる。

【0014】

ツール挿入部は、把持部と、回転部と、第２支持部と、を有してもよい。把持部は、ツール軸の把持部分を把持する。把持部分は、ツール軸の端部の近傍に設けられる。回転部は、把持部を回転させる。第２支持部は、把持部及び回転部を保持し移動させる。これにより、ツールを保持して回転させる機構を単純な構成により実現できる。

【発明の効果】

【0015】

ツールをワークの内部空間に挿入するときにはツールを回転可能としつつ、ワークの加工時にはツールが動かないよう確実に保持できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】工作機械の全体構成を示す図。

【図2】ツールの詳細構成を示す図。

【図3】ツール保持部に保持されたツール軸の端部側を一対の把持部が把持した状態を示す図。

【図4】湾曲部分と加工刃を開口に挿入した状態を示す図。

【図5】湾曲部分と加工刃を開口から内部空間に挿入する様子を示す図

【図6】湾曲部分と加工刃を内部空間に挿入した状態のツールのツール軸の端部の位置にツール保持部を移動させた状態を示す図。

【図7】湾曲部分と加工刃が内部空間に挿入された状態のツールのツール軸の端部を、ツール保持部に保持させた状態を示す図。

【図8】ツールがツール挿入部からツール保持部に受け渡された状態を示す図。

【図9】ワークの内部空間の壁面を加工する様子を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

１．第１実施形態
（１）工作機械の全体構成
図１を用いて、工作機械１００の全体構成を説明する。図１は、工作機械１００の全体構成を示す図である。図１において、左右方向をＺ方向と定義し、上下方向をＸ方向と定義し、紙面に垂直な方向をＹ方向と定義する。

【0018】

工作機械１００は、図１に示すようなワークＷの内部空間Ｓの壁面を加工するための装置である。ワークＷは、外部空間から内部空間Ｓへと延びて外部空間と内部空間Ｓとを連通する開口Ｏを有する。後述するように、内部空間Ｓの壁面を加工するための加工刃１５は、この開口Ｏから内部空間Ｓに挿入される。図１に示すように、開口Ｏの直径ｒは、内部空間Ｓの内径Ｒよりも小さくなっている。このようなワークＷとしては、例えば、自動車等のディファレンシャル・ギアを格納するデフケースがある。

【0019】

上記のワークＷを加工する工作機械１００は、ツール１と、ツール保持部２と、第１支持部３と、ツール挿入部４と、主軸５と、制御部６と、を備える。

【0020】

ツール１は、ワークＷの内部空間Ｓの壁面の加工に用いられる。以下、図１及び図２を用いて、ツール１の構成を説明する。図２は、ツール１の詳細構成を示す図である。ツール１は、ツール軸１１と、湾曲部分１３と、加工刃１５と、を有する。ツール軸１１は、端部Ｅ１から連結部分Ｊにかけて直線状に延びる軸である。湾曲部分１３は、ツール軸１１の連結部分Ｊにおいて、ツール軸１１と連結されている。湾曲部分１３は、ツール軸１１の連結部分Ｊから先端部分Ｅ２にかけて、ツール軸１１の延長方向に対して湾曲している。このようにツール軸１１から湾曲した湾曲部分１３は、ツール軸１１がワークＷの開口Ｏに挿入されたときに、先端部分Ｅ２に設けられた加工刃１５をワークＷの内部空間Ｓの壁面に当接させる。湾曲部分１３が設けられることで、ツール１は、図１に示すような狭い開口Ｏと大きな内部空間Ｓとを有するワークＷの内部空間Ｓの内壁を加工できる。加工刃１５は、湾曲部分１３の先端部分Ｅ２に設けられ、ワークＷの内部空間Ｓの壁面を加工するための刃である。

【0021】

ツール軸１１の端部Ｅ１の近傍には、把持部分１７が設けられる。把持部分１７は、ツール軸１１の外周に設けられたフランジ形状の部材である。後述するように、ツール挿入部４にてツール軸１１を保持するときに、把持部分１７は、ツール挿入部４の把持部４３により把持される。

【0022】

ツール保持部２は、ツール１を保持する装置である。具体的には、ツール保持部２は、ツール軸１１の端部Ｅ１を保持することで、ツール１を保持する。ツール保持部２は、ツール軸１１の端部Ｅ１をクランプ方式で保持するクランプ機構２１を有する。クランプ機構２１は、例えば、油圧クランプ方式のチャックにより端部Ｅ１側を保持する機構である。油圧クランプ方式のチャックにより、強い力でツール軸１１の端部Ｅ１を保持できるので、ワークＷの加工時の振動などによりツール１が動くことを防止できる。なお、クランプ機構２１は、ツール１がワークＷの加工時に動かないよう端部Ｅ１を強固に保持できるものであれば、油圧クランプ方式のものに限られない。例えば、メカクランプをクランプ機構２１として用いることもできる。

【0023】

第１支持部３は、ツール保持部２を支持する。第１支持部３は、Ｚ方向及びＸ方向に移動可能である。ツール保持部２は、第１支持部３の移動に従って、Ｚ方向及びＸ方向に移動できる。第１支持部３は、ツール軸１１を保持する動力をツール保持部２に供給する。第１支持部３は、タレットなどの工作機械１００で用いられる工具などを支持可能な装置である。

【0024】

ツール挿入部４は、ツール軸１１を回転可能であり、湾曲部分１３と加工刃１５をワークＷの内部空間Ｓに挿入するための装置である。具体的には、ツール挿入部４は、回転部４１と、把持部４３と、第２支持部４５と、を有する。

【0025】

回転部４１は、ツール挿入部４の筐体ＣにＹ方向の軸周りに回動可能に設けられた部材である。把持部４３は、ツール軸１１の把持部分１７を把持可能な部材である。把持部４３は、回転部４１の主面上に一対設けられている。一対の把持部４３は、互いに接近することで、一対の把持部４３の間に配置されたツール軸１１の把持部分１７を把持できる。一方、ツール軸１１の把持部分１７を把持した状態の一対の把持部４３が互いに離間することで、ツール軸１１の把持部分１７の把持を解除できる。

【0026】

把持部４３は、回転部４１の主面上に設けられているので、回転部４１の回動に従って回動する。把持部４３が把持部分１７を把持した状態で、回転部４１がＹ方向の軸周りに回動することで、ツール挿入部４は、把持部４３により把持したツール軸１１を、ツール軸１１の把持部分１７を中心として、Ｙ方向の軸周りに回転できる。

【0027】

第２支持部４５は、筐体Ｃを支持する。第２支持部４５は、Ｚ方向及びＸ方向に移動可能である。筐体Ｃに設けられた回転部４１、及び、回転部４１に設けられた把持部４３は、第２支持部４５の移動に従って、Ｚ方向及びＸ方向に移動できる。第２支持部４５は、回転部４１をＹ方向の軸周りに回動させる動力、及び、一対の把持部４３を互いに接近させ離間させる動力を供給する。第２支持部４５は、タレットなどの工作機械１００で用いられる工具などを支持可能な装置である。

【0028】

主軸５は、Ｚ方向の軸周りに回動可能であり、先端にチャック５１を有する。主軸５は、チャック５１に把持したワークＷをＺ方向の軸周りに回動させる。

【0029】

制御部６は、ＣＰＵ、記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＳＳＤ、ＨＤＤなど）、各種インタフェースにより構成されたコンピュータシステムであって、工作機械１００の各構成を制御する。制御部６は、例えば操作盤を用いたユーザの操作を受け付けて、当該操作に基づいて工作機械１００を制御する。

【0030】

具体的には、制御部６は、第１支持部３に対して、第１支持部３を移動させる指令、及び、ツール保持部２に対してツール軸１１の端部Ｅ１を保持させ又は保持を解除させる指令を出力する。また、第２支持部４５に対して、第２支持部４５を移動させる指令、回転部４１を回動させる指令、及び、把持部４３にツール軸１１の把持部分１７を把持させ又は当該把持を解除させる指令を出力する。

【0031】

なお、制御部６による工作機械１００の制御の一部又は全部は、制御部６の記憶装置に記憶されたプログラムを制御部６が実行することにより実現されてもよいし、制御部６を構成するハードウェアにより実現されてもよい。

【0032】

（２）工作機械の動作
次に、上記の構成を有する工作機械１００の動作を説明する。以下の説明では、ツール保持部２のクランプ機構２１にてツール１を保持した状態から、ツール１の湾曲部分１３と加工刃１５をワークＷの開口Ｏから内部空間Ｓに挿入して、加工刃１５によりワークＷの内部空間Ｓの壁面の加工を開始するまでの動作を説明する。

【0033】

主軸５のチャック５１にワークＷを装着後、制御部６が、ツール保持部２に保持されたツール軸１１をツール挿入部４に持ち替えさせて、ツール軸１１をツール保持部２からツール挿入部４に渡すよう指令する。具体的には、制御部６は、第２支持部４５をツール保持部２に向けて移動させ、一対の把持部４３の間に、ツール軸１１の把持部分１７を配置させる。その後、図３に示すように、一対の把持部４３にツール軸１１の把持部分１７を把持させる。図３は、ツール保持部２に保持されたツール軸１１の把持部分１７を一対の把持部４３が把持した状態を示す図である。

【0034】

把持部４３により把持部分１７を把持させた後、制御部６は、ツール保持部２のクランプ機構２１にツール軸１１の端部Ｅ１の保持を解除させる。これにより、ツール保持部２に保持されていたツール軸１１が、ツール保持部２からツール挿入部４に持ち替えられる。

【0035】

その後、制御部６は、Ｚ方向（ツール軸１１の延長方向）のツール保持部２から離れる方向に第２支持部４５を移動させる。これにより、ツール挿入部４に持ち替えられたツール軸１１が、ツール保持部２から離れる方向に移動し、ツール軸１１の端部Ｅ１が、ツール保持部２から引き抜かれる。このようにして、ツール軸１１が、ツール保持部２からツール挿入部４に受け渡される。

【0036】

ツール軸１１がツール保持部２からツール挿入部４に受け渡された後、制御部６は、第２支持部４５を移動させて、ツール軸１１がツール挿入部４（把持部４３）にて把持されたツール１を、主軸５に把持されたワークＷに向けて移動させる。その後、ツール１の湾曲部分１３と加工刃１５を、加工対象であるワークＷの内部空間Ｓに挿入する。

【0037】

湾曲部分１３と加工刃１５とを開口Ｏから内部空間Ｓに挿入する場合、湾曲部分１３と加工刃１５に開口Ｏを通過させる必要がある。しかしながら、湾曲部分１３と加工刃１５に開口Ｏを通過させるときに、ツール軸１１が外部空間から内部空間Ｓへと延びる開口Ｏの延長方向（すなわち、Ｚ方向）と平行になっていると、湾曲部分１３が開口Ｏの入口に当たってしまい、湾曲部分１３と加工刃１５を開口Ｏに挿入できない。

【0038】

従って、制御部６は、ツール１をワークＷに向けて移動中に、図４に示すように、回転部４１を第１方向（図４では、反時計回り）に回転させて、把持部４３にて把持したツール軸１１を回転して、ツール軸１１をＺ方向に対して傾斜させる。その後、ツール軸１１をＺ方向に対して傾斜させた状態で、第２支持部４５をＺ方向に移動させて、開口Ｏに湾曲部分１３と加工刃１５とを挿入する。図４は、湾曲部分１３と加工刃１５を開口Ｏに挿入した状態を示す図である。

【0039】

なお、開口Ｏに湾曲部分１３と加工刃１５を挿入する際のツール軸１１の傾斜角は、湾曲部分１３と加工刃１５とを開口Ｏに挿入できる角度であれば、例えば、湾曲部分１３の寸法及び形状、開口Ｏの直径ｒの大きさ等に応じて任意に設定できる。

【0040】

湾曲部分１３と加工刃１５がワークＷの開口Ｏと内部空間Ｓとの境界に到達した後、第２支持部４５をＺ方向にさらに移動させ、湾曲部分１３と加工刃１５を内部空間Ｓに挿入する。湾曲部分１３と加工刃１５を開口Ｏに挿入するときにはツール軸１１をＺ方向に傾斜させる必要がある一方、湾曲部分１３と加工刃１５を内部空間Ｓに挿入して加工刃１５を内部空間Ｓの壁面に当接させるためには、ツール軸１１を開口Ｏの延長方向（すなわち、Ｚ方向）と平行にする必要がある。

【0041】

従って、制御部６は、図５に示すように、湾曲部分１３と加工刃１５とを開口Ｏから内部空間Ｓに挿入させつつ、回転部４１を第１方向とは反対の第２方向（図４では、時計回り）に回転させて、把持部４３にて把持したツール軸１１をＺ方向と平行に戻す。図５は、湾曲部分１３と加工刃１５を開口Ｏから内部空間Ｓに挿入する様子を示す図である。

【0042】

湾曲部分１３と加工刃１５を内部空間Ｓに挿入後、制御部６は、図６に示すように、第１支持部３をワークＷに向けて移動させ、ツール保持部２をツール軸１１の端部Ｅ１の近傍に移動させる。図６は、湾曲部分１３と加工刃１５を内部空間Ｓに挿入したツール１のツール軸１１の端部Ｅ１の近傍にツール保持部２を移動させた状態を示す図である。

【0043】

その後、制御部６は、図７に示すように、第１支持部３をＺ方向にさらに移動させ、ツール軸１１の端部Ｅ１をツール保持部２に挿入させる。さらに、ツール保持部２のクランプ機構２１にツール軸１１の端部Ｅ１を保持させる。図７は、湾曲部分１３と加工刃１５が内部空間Ｓに挿入されたツール１のツール軸１１の端部Ｅ１を、ツール保持部２に保持させた状態を示す図である。

【0044】

ツール軸１１の端部Ｅ１をツール保持部２にて保持後、制御部６は、図８に示すように、ツール挿入部４の把持部４３にツール軸１１の把持部分１７の把持を解除させ、第２支持部４５をワークＷから離間した位置に移動させる。このようにして、ツール１が、ツール挿入部４からツール保持部２に再度受け渡され、ツール保持部２のクランプ機構２１にて保持されたツール１を用いてワークＷの内部空間Ｓの壁面を加工する準備が完了する。図８は、ツール１がツール挿入部４からツール保持部２に受け渡された状態を示す図である。

【0045】

ワークＷの内部空間Ｓの壁面を加工する準備を完了後、制御部６は、図９に示すように、主軸５によりワークＷをＺ方向の軸周りに回転させつつ、第１支持部３によりツール保持部２に保持したツール１の加工刃１５を内部空間Ｓの壁面に沿って移動させることで、内部空間Ｓの壁面を加工刃１５により加工できる。図９は、ワークＷの内部空間Ｓの壁面を加工する様子を示す図である。

【0046】

以上のように、工作機械１００では、制御部６よる制御により、ツール保持部２に保持されたツール軸１１をツール保持部２からツール挿入部４に持ち替えさせて、ツール軸１１をツール保持部２からツール挿入部４に渡す。次に、ツール挿入部４が、湾曲部分１３と加工刃１５を開口Ｏに挿入するために、ツール軸１１を開口Ｏの延長方向であるＺ方向に対して傾斜させ、その後、湾曲部分１３と加工刃１５を開口Ｏから内部空間Ｓへ挿入しつつ、ツール軸１１をＺ方向と平行に戻す。

【0047】

湾曲部分１３と加工刃１５が内部空間Ｓに挿入された後に、ツール挿入部４とは別のツール保持部２が、再度、湾曲部分１３と加工刃１５がワークＷの内部空間Ｓに挿入された状態のツール１のツール軸１１の端部Ｅ１を強固に保持する。そして、ツール軸１１の端部Ｅ１をツール保持部２にて強固に保持した状態で、ワークＷの加工が開始される。

【0048】

このように、ツール１を回転可能な機構（すなわち、ツール挿入部４）と、ワークＷの加工時にツール１を保持する機構（すなわち、ツール保持部２）と、を個別の機構とすることで、ツール１の加工刃１５をワークＷの内部空間Ｓに挿入するときにはツール軸１１を回転可能としつつ、ワークＷの加工時にはツール軸１１を確実に保持できる。ツール保持部２によりツール軸１１を確実に保持できるので、ワークＷの加工時の振動などによりツール１が動くことを防止して、適切にワークＷを加工できる。

【0049】

また、工作機械１００は、工作機械１００で用いられる工具等を支持して動作させることができる第１支持部３及び第２支持部４５と、主軸５と、を有する一般的な工作機械に、上記のツール保持部２と、ツール挿入部４の筐体Ｃ（すなわち、回転部４１及び把持部４３）と、を第１支持部３及び第２支持部４５に装着するだけで容易に実現できる。

【0050】

２．実施形態の特徴
上記実施形態は、下記のようにも説明できる。
工作機械（例えば、工作機械１００）は、内部空間（例えば、内部空間Ｓ）と、外部から内部空間に延びて連通する開口（例えば、開口Ｏ）と、を有し、開口の直径（例えば、直径ｒ）が内部空間の内径（例えば、直径Ｒ）よりも小さいワーク（例えば、ワークＷ）の壁面を加工する工作機械である。この工作機械は、ツール（例えば、ツール１）と、ツール保持部（例えば、ツール保持部２）と、第１支持部（例えば、第１支持部３）と、ツール挿入部（例えば、ツール挿入部４）と、制御部（例えば、制御部６）と、を備える。

【0051】

ツールは、ツール軸（例えば、ツール軸１１）と、湾曲部分（例えば、湾曲部分１３）と、を有する。ツール軸は、直線状に延びる軸である。湾曲部分は、ツール軸に連結され、ツール軸との連結部分（例えば、連結部分Ｊ）とは反対側の先端部分（例えば、先端部分Ｅ２）に、内部空間の壁面を加工するための加工刃（例えば、加工刃１５）が設けられる。また、湾曲部分は、ツール軸がワークの開口に挿入されたときに加工刃を内部空間の壁面に当接させるよう、ツール軸との連結部分から先端部分にかけて湾曲している。

【0052】

ツール保持部は、ツール軸の端部でツールを保持する。第１支持部は、ツール保持部を支持して移動させる。ツール挿入部は、ツール軸を回転可能であり、ワークの内部空間に湾曲部分と加工刃とを挿入する。

【0053】

制御部は、ツール保持部と、第１支持部と、ツール挿入部とを制御する。制御部は、ツール保持部に保持されたツール軸をツール挿入部に持ち替えさせ、ツール軸をツール保持部からツール挿入部に渡す。次に、湾曲部分と加工刃とをワークの開口に挿入するために、開口の延長方向（例えば、Ｚ方向）に対してツール軸１１を傾斜させ、その後、湾曲部分と加工刃とをワークの開口から内部空間に挿入しつつ、ツール軸を開口の延長方向と平行に戻してツール軸を開口に挿入する。

【0054】

また、制御部は、さらに、ワークの開口に挿入されたツール軸の端部の位置にツール保持部を移動させ、ツール軸の端部をツール保持部に再度保持させる。

【0055】

上記の工作機械では、制御部よる制御により、ツール保持部に保持されたツール軸をツール保持部からツール挿入部に持ち替えさせて、ツール軸をツール保持部からツール保持部に渡す。次に、湾曲部分と加工刃とをワークの開口に挿入するために開口の延長方向に対してツール軸を傾斜させ、その後、湾曲部分と加工刃とをワークの開口から内部空間に挿入しつつ、ツール軸を開口の延長方向と平行に戻してツール軸を開口に挿入する。

【0056】

制御部は、さらに、開口に挿入されたツール軸の端部の位置にツール保持部を移動させ、ツール軸の端部をツール保持部に再度保持させる。すなわち、湾曲部分と加工刃が内部空間に挿入された後に、ツール挿入部とは別のツール保持部が、再度、湾曲部分と加工刃がワークの内部空間に挿入された状態のツールのツール軸の端部を強固に保持する。

【0057】

このように、ツールを回転可能な機構（すなわち、ツール挿入部）と、ワークの加工時にツールを保持する機構（すなわち、ツール保持部）と、を個別の機構とすることで、ツールをワークの内部空間に挿入するときにはツールを回転可能としつつ、ワークの加工時にはツールを確実に保持できる。ツール保持部によりツールを確実に保持できるので、ワークの加工時の振動などによりツールが動くことを防止して、適切にワークを加工できる。

【0058】

３．他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（Ａ）上記の第１実施形態では、ツール挿入部４は、図１に示すように、回転部４１と、把持部４３と、第２支持部４５と、により構成されていた。ツール挿入部４は、ツール１を把持、回転可能であり、かつ、Ｚ方向及びＸ方向に移動可能であれば、上記の構成に限定されない。

【0059】

例えば、ツール挿入部４は、ツール１を把持するガントリーローダと、ガントリーローダを傾動させる傾動機構と、ガントリーローダをＺ方向及びＸ方向に移動可能な機構（例えば、タレット）と、により構成されるものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明は、内部空間と、当該内部空間と外部とを連結する開口と、を有するワークの当該内部空間の壁面を加工する工作機械に広く適用できる。

【符号の説明】

【0061】

１００ 工作機械
１ ツール
１１ ツール軸
１３ 湾曲部分
１５ 加工刃
１７ 把持部分
Ｊ 連結部分
２ ツール保持部
３ 第１支持部
４ ツール挿入部
４１ 回転部
４３ 把持部
４５ 第２支持部
Ｃ 筐体
５ 主軸
５１ チャック
６ 制御部
Ｗ ワーク
Ｏ 開口
Ｓ 内部空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】