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(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】P2024021366
(43)【公開日】2024-02-16
(54)【発明の名称】切削加工装置、切削工具および切削加工方法
(51)【国際特許分類】
B23Q 11/10 20060101AFI20240208BHJP
【ＦＩ】
B23Q11/10 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】23
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022124149
(22)【出願日】2022-08-03
(71)【出願人】
【識別番号】517444230
【氏名又は名称】株式会社Ｇｒｏｗｔｈ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132263
【弁理士】
【氏名又は名称】江間 晴彦
(74)【代理人】
【識別番号】100197583
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 健
(72)【発明者】
【氏名】豊田 洋通
【テーマコード（参考）】
3C011
【Ｆターム（参考）】
3C011EE02
3C011EE08
(57)【要約】
【課題】切削油剤の存在下において、被削物を継続して好適に切削加工することが可能な切削工具を備えた切削加工装置を供すること。
【解決手段】本発明の一実施形態では、炭素成分を含む切削油剤の存在下で、被削物を切削加工可能な切削工具と、切削加工時の前記切削工具へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出可能な酸化剤噴出部とを備える、切削加工装置が供される。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一実施形態では、炭素成分を含む切削油剤の存在下で、被削物を切削加工可能な切削工具と、切削加工時の前記切削工具へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出可能な酸化剤噴出部とを備える、切削加工装置が供される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、被削物を切削加工可能な切削工具と、切削加工時の前記切削工具へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出可能な酸化剤噴出部とを備える、切削加工装置。
【請求項2】
前記切削工具と接する又は前記切削工具周縁の前記切削油剤と、前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方とが相互に接触可能となっている、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項3】
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が前記炭素成分の酸化剤である、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項4】
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が、前記切削工具内への前記炭素成分の浸入抑制剤である、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項5】
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が、前記被削物から切削される切削材と前記炭素成分の合金化抑制剤である、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項6】
前記酸化剤噴出部は蒸気状態の酸化剤噴出用である、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項7】
前記蒸気状態の酸化剤噴出部から前記切削工具に対して９０度以上３０００度以下の蒸気状態の酸化剤が噴出される、請求項６に記載の切削加工装置。
【請求項8】
プラズマ発生部を更に備え、前記酸化剤噴出部は蒸気状態の酸化剤噴出用であり、
前記プラズマ発生部は、前記酸化剤噴出部から噴出される蒸気状態の酸化剤にプラズマを供給可能に構成される、請求項１に記載の切削加工装置。
前記プラズマ発生部は、前記酸化剤噴出部から噴出される蒸気状態の酸化剤にプラズマを供給可能に構成される、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項9】
前記プラズマの供給により、前記蒸気状態の酸化剤の一部がプラズマ状態となり、前記一部がプラズマ状態の酸化剤と前記蒸気状態の酸化剤との混合型酸化剤が前記切削工具に対して噴出される、請求項８に記載の切削加工装置。
【請求項10】
前記プラズマがアルゴンプラズマである、請求項８に記載の切削加工装置。
【請求項11】
前記切削工具に対して９０度以上３０００度以下の前記混合型酸化剤が噴出される、請求項９に記載の切削加工装置。
【請求項12】
前記酸化剤噴出部は、蒸気状態の酸化剤を発生させる蒸気発生部と接続されている、請求項６または８に記載の切削加工装置。
【請求項13】
前記酸化剤噴出部はプラズマ状態の酸化剤噴出用である、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項14】
前記切削工具からの前記プラズマ状態の酸化剤噴出部の位置調整が可能となっており、それにより、前記切削工具に対して３０度以上２００００度以下の前記プラズマ状態の酸化剤が噴出可能となっている、請求項１３に記載の切削加工装置。
【請求項15】
前記蒸気状態の酸化剤が、水蒸気又は蒸気状態の過酸化水素である、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項16】
前記プラズマ状態の酸化剤が、水プラズマである、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項17】
前記切削工具および前記被削物が遷移金属元素を含む、請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項18】
炭素成分を含む切削油剤の存在下で用いられ、かつ被削物を切削加工可能な切削工具であって、
前記炭素成分の内部への浸入が抑制されたまたは前記炭素成分を内部に有しない、切削工具。
前記炭素成分の内部への浸入が抑制されたまたは前記炭素成分を内部に有しない、切削工具。
【請求項19】
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、切削工具を用いて被削物を切削加工するための方法であって、
切削加工時に、前記切削工具に向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出する、方法。
切削加工時に、前記切削工具に向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出する、方法。
【請求項20】
前記切削工具と接する又は前記切削工具周縁の前記切削油剤と、前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方とが相互に接触した状態で、前記被削物に対する切削加工を行う、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により前記炭素成分を酸化させる、請求項１９に記載の方法。
【請求項22】
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により、前記切削工具内への前記炭素成分の浸入を抑制する、請求項１９に記載の方法。
【請求項23】
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により、前記被削物から切削される切削材と前記炭素成分の合金化を抑制する、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切削加工装置、切削工具および切削加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従前より、切削工具等を用いてワーク等の被削物を切削加工する態様が知られている。かかる切削工具を用いた切削加工時には工具摩擦等を減じるために切削油剤が用いられ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２－６６８２４号公報
【特許文献2】ＷＯ２０１６／０８４８３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、本願発明者らは、切削油剤の存在下で切削工具を用いて被削物を切削加工する際に、切削油剤に含まれる炭素成分が切削工具内に入り込み、この炭素成分と切削工具の構成成分である遷移金属成分とが結びついて、脆い金属炭化物が形成され得ることによることを見出した。かかる脆い金属炭化物の形成により、切削工具の破損につながる虞がある。そのため、被削物を継続して好適に切削加工することが困難となり得る。
【0005】
そこで、本発明は、切削油剤の存在下において、被削物を継続して好適に切削加工することが可能な切削工具、および同切削工具を備えた切削加工装置、ならびに切削加工方法を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、本発明の一実施形態では、
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、被削物を切削加工可能な切削工具と、切削加工時の前記切削工具へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出可能な酸化剤噴出部とを備える、切削加工装置が供される。
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、被削物を切削加工可能な切削工具と、切削加工時の前記切削工具へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出可能な酸化剤噴出部とを備える、切削加工装置が供される。
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、
炭素成分を含む切削油剤の存在下で用いられ、かつ被削物を切削加工可能な切削工具であって、
前記炭素成分の内部への浸入が抑制されたまたは前記炭素成分を内部に有しない、切削工具が供される。
炭素成分を含む切削油剤の存在下で用いられ、かつ被削物を切削加工可能な切削工具であって、
前記炭素成分の内部への浸入が抑制されたまたは前記炭素成分を内部に有しない、切削工具が供される。
【0008】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、切削工具を用いて被削物を切削加工するための方法であって、
切削加工時に、前記切削工具に向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出する、方法が供される。
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、切削工具を用いて被削物を切削加工するための方法であって、
切削加工時に、前記切削工具に向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出する、方法が供される。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一実施形態によれば、切削油剤の存在下において、被削物を継続して好適に切削加工することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
［切削加工装置］
以下、本発明の一実施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。
以下、本発明の一実施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。
【0012】
図１は、本発明の一実施形態に係る切削加工装置を模式的に示した断面図である。まず、本発明の一実施形態に係る切削加工装置５００の基本的構成について説明する。その後、本発明の特徴部分について説明する。
【0013】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る切削加工装置５００は、被削物１０を切削加工可能な切削工具２０および被削物１０を支持する支持部３０を備える。切削工具２０を用いて被削物１０を切削加工することで、所定形状の被加工物を形成することができる。切削工具２０を用いた切削加工時には工具摩擦等を減じるために切削油剤４０が用いられ得る。
【0014】
被削物１０としては、鉄と炭素以外の合金元素を一定量以上含む鋼（即ち合金鋼）であり得る。具体的には、被削物１０は遷移金属元素の材料を含み得る。例えば、被削物１０は、主成分の鉄と、副成分のクロム、ニッケル、銅、モリブデン、およびタングステンから成る群から選択される少なくとも１種の元素の材料を含み得る。
【0015】
一例として、被削物１０は、主成分としての鉄と副成分としてのクロムを含むステンレス鋼、例えばＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４３０であり得る。別例としては、被削物１０は、主成分としての鉄と副成分としてのクロム／ニッケルを含むステンレス鋼、例えばＳＵＳ３０４であり得る。また、被削物１０は主成分の鉄と副成分の炭素を含む炭素鋼であり得る。
【0016】
切削工具２０としては、超硬工具等を用いることができる。例えば、超硬エンドミルを用いることができる。切削工具２０の構成材料は、ＷＣ（炭化タングステン）および／またはＴｉＣ（炭化チタン）、ならびにバインダーとしてのＣｏ（コバルト）を含むことができる。
【0017】
支持部３０としては、例えば卓上旋盤機を用いることができる。切削油剤４０としては、少なくとも炭素成分を含むものを用いることができ、例えば不水溶性切削油剤を挙げることができる。
【0018】
（本発明の案出に至る契機）
ここで、切削油剤４０の存在下で切削工具２０を用いて被削物１０を切削加工する場合、本願発明者らは、切削油剤４０に含まれる炭素成分が切削工具２０内に入り込み、この炭素成分と切削工具２０の構成成分である遷移金属成分とが結びついて、脆い金属炭化物が形成され、それによって切削工具２０が破損し得ることを見出した。
ここで、切削油剤４０の存在下で切削工具２０を用いて被削物１０を切削加工する場合、本願発明者らは、切削油剤４０に含まれる炭素成分が切削工具２０内に入り込み、この炭素成分と切削工具２０の構成成分である遷移金属成分とが結びついて、脆い金属炭化物が形成され、それによって切削工具２０が破損し得ることを見出した。
【0019】
(本発明の特徴部分）
本願発明者らは、上記の脆い金属炭化物の形成を抑制するための解決策について鋭意検討した。その結果、本願発明者らは、切削加工中において、切削工具２０と接する又は切削工具２０周縁の切削油剤４０に含まれる炭素成分を意図的に酸化させるという技術的思想を案出するに至った。
本願発明者らは、上記の脆い金属炭化物の形成を抑制するための解決策について鋭意検討した。その結果、本願発明者らは、切削加工中において、切削工具２０と接する又は切削工具２０周縁の切削油剤４０に含まれる炭素成分を意図的に酸化させるという技術的思想を案出するに至った。
【0020】
かかる技術的思想によれば、上記の炭素成分が酸化されて一酸化炭素等になり、ガス状形態に起因して一酸化炭素等を除去し得るため、遷移金属成分との化学的結合を抑制または回避することが可能である。これにより、炭素成分自体が切削工具２０内へ浸入することが抑制され得る又は炭素成分自体が切削工具２０内へ浸入しないようにすることができる。この事からも、本実施形態では、切削工具２０は、内部への炭素成分の浸入が抑制されたまたは炭素成分を内部に有しない点に特徴を有する。
【0021】
以上により、脆い金属炭化物の形成が抑制または回避され得る。その結果、切削工具２０の破損が抑制され得る。それ故、切削油剤４０の存在下において、切削工具２０を用いて被削物１０を継続して好適に切削加工することが可能である。
【0022】
かかる技術的思想の実現のために、本発明の一実施形態に係る切削加工装置５００は、炭素成分を含む切削油剤の存在下で、上記の切削工具２０に加えて、切削油剤４０中の炭素成分を酸化させるための酸化剤噴出部５０を更に備える。
【0023】
酸化剤噴出部５０は、切削加工時の切削工具２０へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出可能なものである。即ち、切削油剤４０の存在下での切削工具２０を用いた被削物１０の切削加工時に、切削工具２０に向かって上記の少なくとも一方の酸化剤を噴出することが可能となる。
【0024】
本明細書において、蒸気状態の酸化剤および／またはプラズマ状態の酸化剤を総括して、活性状態の酸化剤と称することもできる。蒸気状態の酸化剤としては、水蒸気又は蒸気状態の過酸化水素を用いることができる。
【0025】
上記の酸化剤の噴出により、切削工具２０と接する又は切削工具２０周縁の切削油剤４０と、上記の蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方とが相互に接触することが可能となる。即ち、切削加工時にこれらが相互に接触した状態で、被削物１０に対する切削加工を行うことが可能となる。
【0026】
上記の少なくとも一方の酸化剤は水酸基ラジカルを発生させることができる。そのため、上記の少なくとも一方の酸化剤は炭素成分を酸化させるための炭素成分の酸化剤として機能することができる。即ち、切削加工時に、上記の少なくとも一方の酸化剤により炭素成分を酸化させる。
【0027】
炭素成分が酸化されるため、炭素成分自体の切削工具２０内への浸入が抑制されるため、蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方は炭素成分の浸入抑制剤として機能することができる。即ち、切削加工時に、上記の少なくとも一方の酸化剤により、切削工具２０内への炭素成分の浸入を抑制することができる。
【0028】
また、切削工具２０を用いた被削物１０の切削加工時において、主として被削物１０の切削屑由来のいわゆる構成刃先６００が切削工具２０の先端２１に付着することが知られている（図２参照）。切削屑は、遷移金属、例えば主成分としての鉄成分を含む被削物１０に基づく。そのため、炭素成分を含む切削油４０の存在下で被削物１０の切削加工を行うと、切削屑に含まれる鉄成分と切削油剤に含まれる炭素成分とが結びついて、切削工具２０内部で生じ得るものと同じ脆い金属炭化物が形成される可能性がある。
【0029】
この点につき、本実施形態では、切削加工時の切削工具２０へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出させて、切削油剤に含まれる上記の炭素成分が酸化されて一酸化炭素等になり、ガス状形態に起因して一酸化炭素等を除去し得る。これにより、炭素成分自体が切削工具２０に接触するまたはその周縁に位置する切削屑の構成材である遷移金属、例えば主成分としての鉄成分との化学的結合を抑制可能となる。
【0030】
この事は、蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が、被削物１０から切削される切削屑又は切削材と炭素成分の合金化抑制剤として機能することを意味する。即ち、切削加工時に、上記の少なくとも一方の酸化剤により、被削物１０から切削される切削材と炭素成分の合金化を抑制することが可能となる。
【0031】
その結果、構成刃先６００が脆い金属炭化物から構成されにくくなるため、切削加工中に、一部が欠けた構成刃先６００の切削工具２０への繰り返し接触が抑制され得る。以上の事から、切削工具２０内へ炭素成分自体の浸入抑制に加え、切削屑の構成材との炭素成分自体との結合抑制によって、切削工具２０の破損が抑制され得る。具体的には、構成刃先６００の一部が欠ける、即ち脱落すると、いわゆる逃げ面摩耗部分（すくい面の裏側に潜りこんだ摩耗部分）が生じ、構成刃先６００の全てが欠ける、即ち全脱落すると、いわゆるすくい面が剥ぎ取られてクレーター摩耗が生じ得る。本発明の一実施形態では、切削工具２０内へ炭素成分自体の浸入抑制および切削屑の構成材との炭素成分自体との結合抑制により、構成刃先の（一部／全部の）脱落を抑制可能となる。その結果として、上記の逃げ面摩耗、クレーター摩耗の発生を抑制可能となる。
【0032】
なお、従前の態様（特許文献１に対応）において、切削油を用いない前提下で、上記でいう蒸気状態の酸化剤に対応する圧縮空気を利用する技術的アプローチであるのに対して、本実施形態では、切削油剤を用いる前提下で同切削油剤に含まれる炭素成分に起因する問題を解決するための技術的アプローチである点で異なる。
【0033】
別の従前の態様（特許文献２に対応）において、切削加工中では、上記でいう切削油剤に対応するクーラントを供せず、かつ上記でいう蒸気状態の酸化剤に対応する加熱流体を切削工具に通常供しないことが前提であるのに対して、本実施形態では、切削油剤を用いる前提下で、切削加工時における同切削油剤に含まれる炭素成分に起因する問題を解決するための技術的アプローチである点で異なる。
【0034】
上記の切削加工時の切削工具２０へと向かって蒸気状態および／またはプラズマ状態の酸化剤を噴出させるための具体的態様としては、例えば以下の３つの態様を挙げることができる。
【0035】
（１．酸化剤噴出部５０：蒸気状態の酸化剤噴出部）
以下では、まず、酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出部５１である場合、即ち酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出用である場合の一例について説明する（図１参照）。
以下では、まず、酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出部５１である場合、即ち酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出用である場合の一例について説明する（図１参照）。
【0036】
この場合、蒸気状態の酸化剤噴出部５１は蒸気発生部６０と連絡管７０を介して接続されている。蒸気発生部６０は蒸気状態の酸化剤を発生させるためのものである。連絡管７０は、蒸気発生部６０にて発生した蒸気状態の酸化剤を蒸気状態の酸化剤噴出部５１へと供給可能に構成されている。連絡管７０の途中には、蒸気状態の酸化剤の供給制御のためにバルブ８０が設置されている。
【0037】
以上の構成により、蒸気状態の酸化剤噴出部５１から切削加工時の切削工具２０へと向かって蒸気状態の酸化剤を噴出可能となる。一例としては、切削工具２０に対して噴出され得る蒸気状態の酸化剤の温度は、９０度以上３０００度以下、例えば約１００度であることができる。
【0038】
（２．酸化剤噴出部５０：蒸気状態の酸化剤噴出部＋プラズマアシスト有り）
以下では、酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出部５１である場合、即ち酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出用である場合の別例について説明する（図３参照）。
以下では、酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出部５１である場合、即ち酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出用である場合の別例について説明する（図３参照）。
【0039】
【0040】
図３に示すように、酸化剤噴出部５０が蒸気状態の酸化剤噴出部５１である場合の別例としては、プラズマアシスト型を用いることができる。
【0041】
この場合、プラズマ発生部１２０が供される。プラズマ発生部１２０は、先端側にノズル１２１を有する。このノズル１２１は、銅から構成され、陽極ノズルとして機能する。また、ノズル１２１の中心には棒状のタングステンからなる陰極１２２が配置される。なお、ノズル１２１の溶融を防ぐために端部にはタングステン管１２３が挿入されている（図４参照）。
【0042】
プラズマ発生部１２０は直流電源部１４０と電気的に接続される。直流電源１４０としては、例えばＴＩＧ溶接機を用いることができる。プラズマ発生部１２０は、バルブ１１０付きの連絡管１００を介してアルゴンガスタンク９０と接続されている。
【0043】
連絡管１００は、アルゴンガスタンク９０より供給されたアルガンガスをプラズマ発生部１２０へと供給可能に構成されている。バルブ１１０は、連絡管１００の内部を通るアルゴンガスの供給制御のために設置されている。
【0044】
プラズマ発生部１２０が上記構成を有することで、直流電源１４０を用いて陽極のノ
ズル１２１と陰極１２２との間でアーク放電を起こすことができ、このアーク放電によるプラズマを高速の作動ガスによって狭さくさせることで、ノズル１２１中心に開けられた小孔から噴出させることが可能となっている。
ズル１２１と陰極１２２との間でアーク放電を起こすことができ、このアーク放電によるプラズマを高速の作動ガスによって狭さくさせることで、ノズル１２１中心に開けられた小孔から噴出させることが可能となっている。
【0045】
なお、プラズマ発生時のノズル１２１の溶融を防ぐため、プラズマ発生時にエアコンプレッサー１５０によってノズル１２１を空冷することが好ましい。
【0046】
本実施形態では、プラズマ発生部１２０は、蒸気状態の酸化剤噴出部５１から噴出される蒸気状態の酸化剤にプラズマを供給可能に構成される。即ち、本実施形態では、プラズマは被削物１０に直接供されない。プラズマはアルゴンプラズマであり得る。
【0047】
また、蒸気状態の酸化剤噴出部５１は、バルブ８０付きの連絡管７０を介して蒸気発生部６０と接続されている。連絡管７０は、蒸気発生部６０にて発生した蒸気状態の酸化剤を蒸気状態の酸化剤噴出部５１へと供給可能に構成されている。バルブ８０は、連絡管７０の内部を通る蒸気状態の酸化剤の供給制御のために設置されている。
【0048】
以上の構成により、蒸気状態の酸化剤噴出部５１から噴出される蒸気状態の酸化剤にプラズマが供給されるため、蒸気状態の酸化剤の一部がプラズマ状態となり得る。これにより、一部がプラズマ状態の酸化剤と蒸気状態の酸化剤との混合型酸化剤が切削工具２０に対して噴出され得る。一例としては、切削工具２０に対して噴出され得る混合型酸化剤の温度は、９０度以上３０００度以下、例えば約５００度であることができる。
【0049】
（３．酸化剤噴出部５０：プラズマ状態の酸化剤噴出部）
以下では、酸化剤噴出部５０がプラズマ状態の酸化剤噴出部５２である場合、即ち酸化剤噴出部５０がプラズマ状態の酸化剤噴出用である場合の一例について説明する（図１参照）。
以下では、酸化剤噴出部５０がプラズマ状態の酸化剤噴出部５２である場合、即ち酸化剤噴出部５０がプラズマ状態の酸化剤噴出用である場合の一例について説明する（図１参照）。
【0050】
図５は、本発明の更に別の実施形態に係る切削加工装置を模式的に示した断面図である。
【0051】
この場合、プラズマ状態の酸化剤噴出部５２は、プラズマ発生を要するためプラズマ発生部１２０Ｂのノズル１２１Ｂであることができる。プラズマ発生部１２０Ｂは、バルブ８０付きの連絡管７０を介して蒸気発生部６０と接続されている。
【0052】
蒸気発生部６０は蒸気状態の酸化剤を発生させるためのものである。蒸気状態の酸化剤としては、水蒸気が挙げられる。連絡管７０は、蒸気発生部６０にて発生した蒸気状態の酸化剤をプラズマ状態の酸化剤噴出部５２へと供給可能に構成されている。
【0053】
プラズマ発生部１２０Ｂは直流電源部１４０と電気的に接続される。ノズル１２１Ｂは、上記のノズル１２１と同様に、銅から構成され、陽極ノズルとして機能する。また、ノズル１２１Ｂの中心には棒状のタングステンからなる陰極が配置される。なお、ノズル１２１Ｂの溶融を防ぐために端部にはタングステン管が挿入されている。
【0054】
プラズマ発生部１２０Ｂが上記構成を有することで、直流電源１４０を用いて陽極のノ
ズル１２１Ｂと陰極との間でアーク放電を起こすことができ、このアーク放電によるプラズマを高速の作動ガスによって狭さくさせることで、ノズル１２１Ｂ中心に開けられた小孔から噴出させることが可能となっている。
ズル１２１Ｂと陰極との間でアーク放電を起こすことができ、このアーク放電によるプラズマを高速の作動ガスによって狭さくさせることで、ノズル１２１Ｂ中心に開けられた小孔から噴出させることが可能となっている。
【0055】
本実施形態では、プラズマ発生の際に用いられるガスが蒸気状態の酸化剤（例えば水蒸気）であるため、プラズマは水プラズマ、アルコールによるプラズマであり得る。かかるプラズマは水酸基ラジカルを多量に発生させることができる。なお、上記同様に、プラズマ発生時のノズル１２１Ｂの溶融を防ぐため、プラズマ発生時にエアコンプレッサー１５０によってノズル１２１を空冷することが好ましい。
【0056】
以上の構成により、プラズマ状態の酸化剤噴出部５２から切削加工時の切削工具２０へと向かってプラズマ状態の酸化剤を噴出可能となる。
【0057】
ノズルから噴出開始時のプラズマ状態の酸化剤自体は非常に高温（約１０万度）であるため、切削工具２０からのプラズマ状態の酸化剤噴出部５２の位置を調整することが好ましい。これにより、一例として、切削工具２０に対して噴出され得るプラズマ状態の酸化剤の温度を、３０度以上２００００度以下、例えば約５００度とすることができる。
【0058】
以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。従って、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。
【実施例0059】
以下、本発明の実施例について説明する。
【0060】
実施例１
下記の切削加工装置を用いて、被削物の切削加工を行った。
下記の切削加工装置を用いて、被削物の切削加工を行った。
【0061】
（条件）
●被削物１０：ＳＵＳ３０４
(Ｎｉ：０．０８％、Ｃｒ：０．１８％)の丸棒(φ１６ ｍｍ)
●切削工具２０：超硬工具（株）東洋アソシエイツ製、製品番号６６７１６
（切削条件）送り速度 ０．５ｍｍ/ｓ、切り込み量０．２ｍｍ、材料の周速度 ３９．８～４０．９ｍ／ｍｉｎ（ディジタルハンディタコメータ (小野測器 ＨＴ－３２００により測定)、切削時間 ５０ｓ
●支持部３０：卓上旋盤 （ＮＥＷ ＡＬＴＯ、ＹＤ２５００、株式会社アルト製）
●切削油剤４０：不水溶性切削油剤（ユシロンカットアーバス ＫＺ５２２）
●酸化剤噴出部５０：ノズル出口の温度が約１００度である水蒸気の噴射
●蒸気発生部６０：耐圧タンク内の水を加熱して、 圧力 １．０～２．０ ＭＰａ、温度 １９０度の水蒸気を生成。耐圧タンクであるポータブルアクター、圧力計、３つのバルブから構成され、高温水蒸気の開閉、流量調整が可能。
●被削物１０：ＳＵＳ３０４
(Ｎｉ：０．０８％、Ｃｒ：０．１８％)の丸棒(φ１６ ｍｍ)
●切削工具２０：超硬工具（株）東洋アソシエイツ製、製品番号６６７１６
（切削条件）送り速度 ０．５ｍｍ/ｓ、切り込み量０．２ｍｍ、材料の周速度 ３９．８～４０．９ｍ／ｍｉｎ（ディジタルハンディタコメータ (小野測器 ＨＴ－３２００により測定)、切削時間 ５０ｓ
●支持部３０：卓上旋盤 （ＮＥＷ ＡＬＴＯ、ＹＤ２５００、株式会社アルト製）
●切削油剤４０：不水溶性切削油剤（ユシロンカットアーバス ＫＺ５２２）
●酸化剤噴出部５０：ノズル出口の温度が約１００度である水蒸気の噴射
●蒸気発生部６０：耐圧タンク内の水を加熱して、 圧力 １．０～２．０ ＭＰａ、温度 １９０度の水蒸気を生成。耐圧タンクであるポータブルアクター、圧力計、３つのバルブから構成され、高温水蒸気の開閉、流量調整が可能。
【0062】
（手順）
まず、卓上旋盤にＳＵＳ３０４(Ｎｉ：０．０８％、Ｃｒ：０．１８％)の丸棒(φ１６ ｍｍ)を取付け、切削油剤の存在下で、洗浄された新品の超硬工具で切削加工を行った。工具使用前には、アセトンを用いて１０分間、メタノールを用いて１０分間、計２０分間超音波洗浄した。
まず、卓上旋盤にＳＵＳ３０４(Ｎｉ：０．０８％、Ｃｒ：０．１８％)の丸棒(φ１６ ｍｍ)を取付け、切削油剤の存在下で、洗浄された新品の超硬工具で切削加工を行った。工具使用前には、アセトンを用いて１０分間、メタノールを用いて１０分間、計２０分間超音波洗浄した。
【0063】
切削加工時には、超硬工具に水蒸気を噴射した。具体的には、ノズルを通してノズル出口の温度が約１００度である水蒸気を１０～２０Ｌ/ｍｉｎ の速度で超硬工具に噴射した。
【0064】
切削加工後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、ＪＥＯＬ、ＪＳＭ－６０６０)およびエネルギー分散型エックス線分析装置（ＥＤＳ）を用いて、切削加工後の工具表面の形態観察および成分分析を行った。
【0065】
（測定結果）
図６に、実施例１に関する付着物有り部分の切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図７に、実施例１に関する付着物無し部分の切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図８に、切削加工開始前における切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。
図６に、実施例１に関する付着物有り部分の切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図７に、実施例１に関する付着物無し部分の切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図８に、切削加工開始前における切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。
【0066】
図６に示す超硬工具表面への付着物のＥＤＳ分析結果から、付着物の主成分はＦｅ、ＣｒおよびＣであることがわかった。図７に示す付着物無し部分および図８に示す切削加工前のＥＤＳ分析では、Ｆｅ、ＣｒおよびＣ成分はほとんど観察されなかった。被削物自体の主成分はＦｅおよびＣｒであることから、Ｃ成分が切削油剤由来であり得ることが示唆された。
【0067】
また、図６および図７より、同じ切削工具において、付着物無し部分と比べて、付着物有り部分では、Ｃ成分およびＯ成分の割合が少なくなっていると解された。この事から、付着物有り部分では、付着物無し部分と比べて、切削油剤由来の炭素成分が酸化されていることが示唆された。
【0068】
切削油剤の存在下でＳＵＳ３０４の丸棒を切削加工した超硬工具表面には、摩耗（すくい面摩耗および逃げ面摩耗）がより少ないことが分かった。この事から、超硬工具の破損がより少ないことが分かった。また、切削加工した超硬工具表面への付着物がより少ないことが分かった、この事から、構成刃先の形成がより少ないことが分かった。
【0069】
また、切削加工時に、切削油剤と超硬工具に向かって供された水蒸気とが混合されて、乳化物が生成されていることが分かった。この乳化物は切削加工時のみ形成される瞬間的な乳化物であり、乳化物自体を取り出して時間経過すると、水と切削油に分離することが分かった。
【0070】
実施例２
実施例２は、実施例１と比べて、切削油剤の存在下で用いる水蒸気にアルゴンプラズマを噴射した点で異なる。アルゴンプラズマについては、プラズマ発生部直流電源（定格出力２００Ｖ）を用いて６０Ａで発生させ、１５Ｌ／ｍｉｎで水蒸気に噴射した。プラズマ発生部直流電源としては、ＴＩＧ溶接機（ＭＴ－２００ＷＡ、マイト工業株式会社製）を用いた。その他条件および手順については、実施例１と基本的に同様であるため、説明の重複を避けるために記載を省略または割愛する。
実施例２は、実施例１と比べて、切削油剤の存在下で用いる水蒸気にアルゴンプラズマを噴射した点で異なる。アルゴンプラズマについては、プラズマ発生部直流電源（定格出力２００Ｖ）を用いて６０Ａで発生させ、１５Ｌ／ｍｉｎで水蒸気に噴射した。プラズマ発生部直流電源としては、ＴＩＧ溶接機（ＭＴ－２００ＷＡ、マイト工業株式会社製）を用いた。その他条件および手順については、実施例１と基本的に同様であるため、説明の重複を避けるために記載を省略または割愛する。
【0071】
（測定結果）
図９に、実施例２に関する切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図９より、工具の表面に付着物があることが分かった。図８に示す切削加工前のＥＤＳ分析と比べて、図９に示すＥＤＳ分析結果では、Ｃ成分の割合が少なくなっていると解された。この事から、切削油剤の存在下で水蒸気とアルゴンプラズマを併用する場合、切削油剤由来の炭素成分が酸化されていることが示唆された。
図９に、実施例２に関する切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図９より、工具の表面に付着物があることが分かった。図８に示す切削加工前のＥＤＳ分析と比べて、図９に示すＥＤＳ分析結果では、Ｃ成分の割合が少なくなっていると解された。この事から、切削油剤の存在下で水蒸気とアルゴンプラズマを併用する場合、切削油剤由来の炭素成分が酸化されていることが示唆された。
【0072】
比較例１
比較例１は、実施例１と比べて、切削油剤の存在下で超硬工具に対して水蒸気を噴射することなく、ＳＵＳ３０４の丸棒の切削加工を行った点で異なる。その他条件および手順については、実施例１と同様であるため、説明の重複を避けるために記載を省略または割愛する。
比較例１は、実施例１と比べて、切削油剤の存在下で超硬工具に対して水蒸気を噴射することなく、ＳＵＳ３０４の丸棒の切削加工を行った点で異なる。その他条件および手順については、実施例１と同様であるため、説明の重複を避けるために記載を省略または割愛する。
【0073】
（測定結果）
図１０に、比較例１に関する切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。また、図１１に、比較例１に関する別の切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図１０および図１１より、切削工具の表面に付着物があることが分かった。また、この付着物の主たる成分として、Ｆｅ成分、Ｃｒ成分およびＣ成分が含まれることが分かった。また、図１１では、切削油剤の存在下で切削加工した工具表面には、逃げ面摩耗があることが分かった。
図１０に、比較例１に関する切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。また、図１１に、比較例１に関する別の切削工具のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図１０および図１１より、切削工具の表面に付着物があることが分かった。また、この付着物の主たる成分として、Ｆｅ成分、Ｃｒ成分およびＣ成分が含まれることが分かった。また、図１１では、切削油剤の存在下で切削加工した工具表面には、逃げ面摩耗があることが分かった。
【0074】
ここで、付着物（被削材に相当）の構成成分である「遷移金属成分」と切削油剤由来の「炭素成分」とは結びつきやすく、脆い金属炭化物が形成され得る。以上の事から、水蒸気を噴射することなく切削加工を行う場合、脆い金属炭化物から構成される構成刃先が形成され得ることが示唆された。
【0075】
比較例２
比較例２では、実施例１と比べて、切削油剤の存在下で超硬工具（ＡｌＴｉＮコーティング付き）に対して水蒸気を噴射することなく、ハステロイの丸棒に対して切削加工を行った。切削加工後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）およびエネルギー分散型エックス線分析装置（ＥＤＳ）を用いて、ハステロイ加工後の工具表面の摩耗部分と非摩耗部分の形態観察および成分分析を行った。
比較例２では、実施例１と比べて、切削油剤の存在下で超硬工具（ＡｌＴｉＮコーティング付き）に対して水蒸気を噴射することなく、ハステロイの丸棒に対して切削加工を行った。切削加工後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）およびエネルギー分散型エックス線分析装置（ＥＤＳ）を用いて、ハステロイ加工後の工具表面の摩耗部分と非摩耗部分の形態観察および成分分析を行った。
【0076】
（測定結果）
図１２に、比較例２に関する切削工具の摩耗部分（領域００１）のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図１３に、比較例２に関する切削工具の摩耗部分（領域００３）のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図１４に、比較例２に関する切削工具の非摩耗部分（領域００２）のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。
図１２に、比較例２に関する切削工具の摩耗部分（領域００１）のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図１３に、比較例２に関する切削工具の摩耗部分（領域００３）のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。図１４に、比較例２に関する切削工具の非摩耗部分（領域００２）のＳＥＭ画像およびＥＤＳ元素分析結果を示す。
【0077】
切削工具の摩耗部分（図１２および図１３）と非摩耗部分（図１４）のＥＤＳ分析結果の比較により、前者の摩耗部分では、被削材のハステロイの構成成分（主成分：ニッケル）と切削油剤の構成成分である炭素成分の割合が高くなっているのに対して、後者の非摩耗部分では、切削工具のコーティングであるＡｌＴｉＮの成分の割合が高くなっていることが分かった。
【0078】
この事から、切削加工の実施により工具の摩耗部分において、切削油剤の炭素成分の存在が確認された。また、非摩耗部分と比べて、摩耗部分では、工具表面のコーティングが少なく、工具の構成成分（遷移金属元素：タングステン、コバルト等）が露出しやすい状態となっていることが分かった。
【0079】
ここで、工具の構成成分である「遷移金属成分」と切削油剤に含まれる「炭素成分」とは結びつきやすく、脆い金属炭化物が形成され得る。以上の事から、工具の摩耗部分では、脆い金属炭化物が形成され、それによって工具の破損が発生しうることが分かった。
【0080】
［評価］
以上の事から、切削油存在下で、蒸気状態の酸化剤または蒸気状態およびプラズマ状態の混合型酸化剤を切削工具に噴出させながら、切削工具を用いて被削物を切削加工すると、切削油剤に含まれる炭素成分が酸化され、工具破損の原因となる工具摩耗に直接つながる同炭素成分と工具材料の遷移金属成分との化学的結合を抑制することが可能となることが分かった。
以上の事から、切削油存在下で、蒸気状態の酸化剤または蒸気状態およびプラズマ状態の混合型酸化剤を切削工具に噴出させながら、切削工具を用いて被削物を切削加工すると、切削油剤に含まれる炭素成分が酸化され、工具破損の原因となる工具摩耗に直接つながる同炭素成分と工具材料の遷移金属成分との化学的結合を抑制することが可能となることが分かった。
【0081】
また、工具破損に間接的につながる、同炭素成分と被削物由来の切削屑材の遷移金属成分との化学的結合物からなる構成刃先の形成を抑制することが可能となることが分かった。更に、切削油剤の潤滑効果により、構成刃先自体の形成を抑制することが可能となることが分かった。
【0082】
上記の３つの効果は、切削加工時にのみ形成される上記の乳化物（実施例１参照）が、切削加工時にて切削油剤由来の潤滑作用と水蒸気由来の水酸基ラジカルの酸化作用を合わせもったものであることによると考えられる。
【0083】
なお、工具への被削材の付着抑制および工具摩耗抑制は、被削物を溶かさない程度の温度で、上記の蒸気状態の酸化剤または蒸気状態およびプラズマ状態の混合型酸化剤を工具に供することで実現可能となり得ると考えられる。また、実施例１および実施例２の態様は一例であり、これらに限定されることなく、プラズマ状態の酸化剤（例えば水プラズマ）を切削加工時の切削工具へと向かって噴出する態様を採ることも可能であり得る。
【0084】
本発明の態様は、以下のとおりである。
＜１＞
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、被削物を切削加工可能な切削工具と、切削加工時の前記切削工具へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出可能な酸化剤噴出部とを備える、切削加工装置。
＜２＞
前記切削工具と接する又は前記切削工具周縁の前記切削油剤と、前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方とが相互に接触可能となっている、＜１＞に記載の切削加工装置。
＜３＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が前記炭素成分の酸化剤である、＜１＞又は＜２＞に記載の切削加工装置。
＜４＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が、前記切削工具内への前記炭素成分の浸入抑制剤である、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜５＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が、前記被削物から切削される切削材と前記炭素成分の合金化抑制剤である、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜６＞
前記酸化剤噴出部は蒸気状態の酸化剤噴出用である、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜７＞
前記蒸気状態の酸化剤噴出部から前記切削工具に対して９０度以上３０００度以下の蒸気状態の酸化剤が噴出される、＜６＞に記載の切削加工装置。
＜８＞
プラズマ発生部を更に備え、前記酸化剤噴出部は蒸気状態の酸化剤噴出用であり、
前記プラズマ発生部は、前記酸化剤噴出部から噴出される蒸気状態の酸化剤にプラズマを供給可能に構成される、＜６＞又は＜７＞に記載の切削加工装置。
＜９＞
前記プラズマの供給により、前記蒸気状態の酸化剤の一部がプラズマ状態となり、前記一部がプラズマ状態の酸化剤と前記蒸気状態の酸化剤との混合型酸化剤が前記切削工具に対して噴出される、＜８＞に記載の切削加工装置。
＜１０＞
前記プラズマがアルゴンプラズマである、＜８＞又は＜９＞に記載の切削加工装置。
＜１１＞
前記切削工具に対して９０度以上３０００度以下の前記混合型酸化剤が噴出される、＜９＞又は＜１０＞に記載の切削加工装置。
＜１２＞
前記酸化剤噴出部は、蒸気状態の酸化剤を発生させる蒸気発生部と接続されている、＜６＞～＜１１＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１３＞
前記酸化剤噴出部はプラズマ状態の酸化剤噴出用である、＜１＞～＜１２＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１４＞
前記切削工具からの前記プラズマ状態の酸化剤噴出部の位置調整が可能となっており、それにより、前記切削工具に対して３０度以上２００００度以下の前記プラズマ状態の酸化剤が噴出可能となっている、＜１３＞に記載の切削加工装置。
＜１５＞
前記蒸気状態の酸化剤が、水蒸気又は蒸気状態の過酸化水素である、＜１＞～＜１４＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１６＞
前記プラズマ状態の酸化剤が、水プラズマである、＜１＞～＜１５＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１７＞
前記切削工具および前記被削物が遷移金属元素を含む、＜１＞～＜１６＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１８＞
炭素成分を含む切削油剤の存在下で用いられ、かつ被削物を切削加工可能な切削工具であって、
前記炭素成分の内部への浸入が抑制されたまたは前記炭素成分を内部に有しない、切削工具。
＜１９＞
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、切削工具を用いて被削物を切削加工するための方法であって、
切削加工時に、前記切削工具に向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出する、方法。
＜２０＞
前記切削工具と接する又は前記切削工具周縁の前記切削油剤と、前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方とが相互に接触した状態で、前記被削物に対する切削加工を行う、＜１９＞に記載の方法。
＜２１＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により前記炭素成分を酸化させる、＜１９＞又は＜２０＞に記載の方法。
＜２２＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により、前記切削工具内への前記炭素成分の浸入を抑制する、＜１９＞～＜２１＞のいずれかに記載の方法。
＜２３＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により、前記被削物から切削される切削材と前記炭素成分の合金化を抑制する、＜１９＞～＜２２＞のいずれかに記載の方法。
＜１＞
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、被削物を切削加工可能な切削工具と、切削加工時の前記切削工具へと向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出可能な酸化剤噴出部とを備える、切削加工装置。
＜２＞
前記切削工具と接する又は前記切削工具周縁の前記切削油剤と、前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方とが相互に接触可能となっている、＜１＞に記載の切削加工装置。
＜３＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が前記炭素成分の酸化剤である、＜１＞又は＜２＞に記載の切削加工装置。
＜４＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が、前記切削工具内への前記炭素成分の浸入抑制剤である、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜５＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方が、前記被削物から切削される切削材と前記炭素成分の合金化抑制剤である、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜６＞
前記酸化剤噴出部は蒸気状態の酸化剤噴出用である、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜７＞
前記蒸気状態の酸化剤噴出部から前記切削工具に対して９０度以上３０００度以下の蒸気状態の酸化剤が噴出される、＜６＞に記載の切削加工装置。
＜８＞
プラズマ発生部を更に備え、前記酸化剤噴出部は蒸気状態の酸化剤噴出用であり、
前記プラズマ発生部は、前記酸化剤噴出部から噴出される蒸気状態の酸化剤にプラズマを供給可能に構成される、＜６＞又は＜７＞に記載の切削加工装置。
＜９＞
前記プラズマの供給により、前記蒸気状態の酸化剤の一部がプラズマ状態となり、前記一部がプラズマ状態の酸化剤と前記蒸気状態の酸化剤との混合型酸化剤が前記切削工具に対して噴出される、＜８＞に記載の切削加工装置。
＜１０＞
前記プラズマがアルゴンプラズマである、＜８＞又は＜９＞に記載の切削加工装置。
＜１１＞
前記切削工具に対して９０度以上３０００度以下の前記混合型酸化剤が噴出される、＜９＞又は＜１０＞に記載の切削加工装置。
＜１２＞
前記酸化剤噴出部は、蒸気状態の酸化剤を発生させる蒸気発生部と接続されている、＜６＞～＜１１＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１３＞
前記酸化剤噴出部はプラズマ状態の酸化剤噴出用である、＜１＞～＜１２＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１４＞
前記切削工具からの前記プラズマ状態の酸化剤噴出部の位置調整が可能となっており、それにより、前記切削工具に対して３０度以上２００００度以下の前記プラズマ状態の酸化剤が噴出可能となっている、＜１３＞に記載の切削加工装置。
＜１５＞
前記蒸気状態の酸化剤が、水蒸気又は蒸気状態の過酸化水素である、＜１＞～＜１４＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１６＞
前記プラズマ状態の酸化剤が、水プラズマである、＜１＞～＜１５＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１７＞
前記切削工具および前記被削物が遷移金属元素を含む、＜１＞～＜１６＞のいずれかに記載の切削加工装置。
＜１８＞
炭素成分を含む切削油剤の存在下で用いられ、かつ被削物を切削加工可能な切削工具であって、
前記炭素成分の内部への浸入が抑制されたまたは前記炭素成分を内部に有しない、切削工具。
＜１９＞
炭素成分を含む切削油剤の存在下で、切削工具を用いて被削物を切削加工するための方法であって、
切削加工時に、前記切削工具に向かって蒸気状態の酸化剤およびプラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方を噴出する、方法。
＜２０＞
前記切削工具と接する又は前記切削工具周縁の前記切削油剤と、前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方とが相互に接触した状態で、前記被削物に対する切削加工を行う、＜１９＞に記載の方法。
＜２１＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により前記炭素成分を酸化させる、＜１９＞又は＜２０＞に記載の方法。
＜２２＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により、前記切削工具内への前記炭素成分の浸入を抑制する、＜１９＞～＜２１＞のいずれかに記載の方法。
＜２３＞
前記蒸気状態の酸化剤および前記プラズマ状態の酸化剤の少なくとも一方により、前記被削物から切削される切削材と前記炭素成分の合金化を抑制する、＜１９＞～＜２２＞のいずれかに記載の方法。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明の一実施形態に係る切削加工装置については、切削油剤の存在下にて切削工具を用いて被削物を継続的に好適に切削加工するために用いることが可能である。
【符号の説明】
【0086】
１０ 被削物
２０ 切削工具
３０ 支持部
４０ 切削油剤
５０ 酸化剤噴出部
５１ 蒸気状態の酸化剤
５２ プラズマ状態の酸化剤
６０ 蒸気発生部
７０ 連絡管
８０ バルブ
９０ アルゴンガスタンク
１００ 連絡管
１１０ バルブ
１２０、１２０Ｂ プラズマ発生部
１２１、１２１Ｂ ノズル
１４０ 直流電源
１５０ エアコンプレッサーバルブ
５００、５００Ａ、５００Ｂ 切削加工装置
６００ 構成刃先
２０ 切削工具
３０ 支持部
４０ 切削油剤
５０ 酸化剤噴出部
５１ 蒸気状態の酸化剤
５２ プラズマ状態の酸化剤
６０ 蒸気発生部
７０ 連絡管
８０ バルブ
９０ アルゴンガスタンク
１００ 連絡管
１１０ バルブ
１２０、１２０Ｂ プラズマ発生部
１２１、１２１Ｂ ノズル
１４０ 直流電源
１５０ エアコンプレッサーバルブ
５００、５００Ａ、５００Ｂ 切削加工装置
６００ 構成刃先
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
