特許 7089574 加工機及び被加工物の製造方法

(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】

(24)【登録日】2022-06-14

(45)【発行日】2022-06-22

(54)【発明の名称】加工機及び被加工物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23C 3/26 20060101AFI20220615BHJP

   B23D 5/02 20060101ALI20220615BHJP

   B23C 5/10 20060101ALI20220615BHJP

【ＦＩ】

B23C3/26

B23D5/02

B23C5/10 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020199348

(22)【出願日】2020-12-01

(65)【公開番号】P2022087422

(43)【公開日】2022-06-13

【審査請求日】2020-12-18

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】芝浦機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135828

【弁理士】

【氏名又は名称】飯島 康弘

(72)【発明者】

【氏名】福田 将彦

【審査官】増山 慎也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２２０５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３３８０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１８８７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８２７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２０２７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２７４４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２１４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２５０７０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｃ ３／２４、２６

Ｂ２３Ｃ ５／１０

Ｂ２３Ｄ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

刃部を有している回転工具と、
前記回転工具が固定される主軸と、
ワークを保持するワーク保持部と、
前記主軸をその軸回りに回転させる主軸駆動源と、
少なくとも前記主軸の軸方向に直交する２方向において前記主軸と前記ワーク保持部とを相対移動させる駆動部と、
前記主軸駆動源及び前記駆動部を制御する制御装置と、
を有しており、
前記刃部は、
前記回転工具の軸回りの１周に亘って前記回転工具の外部に露出している外周面と、 前記主軸とは反対側に面している底面と、を有しており、
前記外周面は、
前記回転工具の軸方向に長さを有する第１切れ刃と、
第１側面と、
前記第１側面と交差して前記第１切れ刃となる稜線を構成している第２側面と、を有しており、
前記第１側面と前記底面とが互いに交差して第２切れ刃となる稜線を構成しており、
前記第２側面と前記底面とが互いに交差して第３切れ刃となる稜線を構成しており、
前記主軸の軸心に平行に見て、前記第１切れ刃のうちの前記底面の側の端部と前記主軸の軸心との距離が、前記外周面と前記主軸の軸心との最大距離よりも短く、
前記制御装置は、前記２方向を含む平面内の所定の移動軌跡の情報を取得し、取得した前記情報に基づいて、前記第１切れ刃を前記移動軌跡に沿って移動させる、前記主軸の軸心回りの回転位置、及び前記主軸と前記ワーク保持部との前記２方向における相対位置それぞれの所定の周期毎の目標値を算出し、算出した前記目標値が実現されるように前記主軸駆動源及び前記駆動部を制御する、ように構成されており、
前記刃部と前記ワークとの相対的な振動を生じさせている状態で、前記移動軌跡としての角隅部の目標形状に沿って前記第１切れ刃を移動させ、このとき、前記角隅部の谷線に前記第１切れ刃を近づけながら前記第１切れ刃による切削に係るすくい角を正に大きくしていき、その後、前記角隅部の谷線から前記第１切れ刃を離しながら前記第１切れ刃による切削に係るすくい角を正に大きくしていくことによって前記角隅部を切削する
加工機。

【請求項2】

前記駆動部は、前記振動を生じさせる
請求項１に記載の加工機。

【請求項3】

前記主軸、前記ワーク保持部、前記主軸駆動源、前記駆動部及び前記制御装置を含み、前記回転工具及び前記ワークを含まない加工機本体が、前記駆動部とは別に、前記振動を生じさせる振動発生機構を更に有している
請求項１に記載の加工機。

【請求項4】

前記回転工具は、前記振動を生じる振動発生機構を更に有している
請求項１に記載の加工機。

【請求項5】

前記外周面は、前記第１側面の前記第１切れ刃とは反対側の縁部、及び前記第２側面の前記第１切れ刃とは反対側の縁部と交差し、かつ切れ刃を構成していない第３側面を有している
請求項１～４のいずれか１項に記載の加工機。

【請求項6】

前記回転工具のシャンクの軸心に平行に見て、前記第１切れ刃のうちの底面側の端部と前記シャンクの軸心との距離は、前記外周面と前記シャンクの軸心との最大距離の半分以下である
請求項１～５のいずれか１項に記載の加工機。

【請求項7】

前記シャンクの軸心に平行に見て、前記第１切れ刃のうちの底面側の端部が前記シャンクの軸心に位置している
請求項６に記載の加工機。

【請求項8】

回転工具の刃部によってワークを切削して被加工物を製造する製造方法であって、
前記回転工具を所定の回転軸回りに回転させるとともに、少なくとも前記回転軸に直交する２方向において前記回転工具と前記ワークとを相対的に平行移動させる移動ステップと、
前記移動ステップに並行して、前記刃部を前記ワークに対して振動させる振動ステップと、を有しており、
前記刃部は、
前記回転工具の軸回りの１周に亘って前記回転工具の外部に露出している外周面と、 前記回転工具のシャンクとは反対側に面している底面と、を有しており、
前記外周面は、
前記回転工具の軸方向に長さを有する第１切れ刃と、
第１側面と、
前記第１側面と交差して前記第１切れ刃となる稜線を構成している第２側面と、を有しており、
前記第１側面と前記底面とが互いに交差して第２切れ刃となる稜線を構成しており、
前記第２側面と前記底面とが互いに交差して第３切れ刃となる稜線を構成しており、
前記回転軸に平行に見て、前記第１切れ刃のうちの前記底面の側の端部と前記回転軸との距離が、前記外周面と前記回転軸との最大距離よりも短く、
前記移動ステップでは、前記回転工具の前記回転軸回りの回転位置の制御と、前記２方向における相対位置の制御との同期を取ることによって前記第１切れ刃を前記ワークの目標形状に沿って移動させて、前記第１切れ刃によって前記ワークを切削し、
前記目標形状は、前記回転軸に平行に見て、前記刃部の最大径の半分未満の曲率半径を有する隅形状を含んでおり、
前記移動ステップ及び前記振動ステップでは、前記刃部と前記ワークとの相対的な振動を生じさせている状態で、前記隅形状を含む目標形状に沿って前記第１切れ刃を移動させ、このとき、前記隅形状の谷線に前記第１切れ刃を近づけながら前記第１切れ刃による切削に係るすくい角を正に大きくしていき、その後、前記隅形状の谷線から前記第１切れ刃を離しながら前記第１切れ刃による切削に係るすくい角を正に大きくしていくことによって前記隅形状を切削する
被加工物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転工具、加工機及び被加工物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

切削による形成が難しい部位（別の観点では形状）の一つとして、角隅部又はピン角の隅部等と呼ばれる部位が挙げられる（以下、角隅部の語を主として用いる。）。角隅部は、隅の語が示すように、矩形状の凹部の隅のような部位、すなわち、面同士が１８０°未満の角度で交差する部位を指す。また、角隅部は、角（ピン角）の語が示すように、いわゆるＲ（曲面形状）が実質的に付与されない尖った形状を有している。

【0003】

角隅部の形成が困難な理由として、例えば、以下の理由を挙げることができる。角隅部を形成する切削方法として、エンドミル等の回転工具（転削工具とも呼ばれる。）を利用する方法が挙げられる。具体的には、回転工具は、その軸の回りに回転されるとともに、当該回転工具の軸に直交する平面内でワークに対する相対移動（送り）がなされる。相対移動は、回転工具の軸に平行な側面であって、隅部を構成するように交差する２つの側面の目標形状に沿ってなされる。これにより、回転工具の外周面に位置する切れ刃によってワークが切削されて上記２つの側面が形成され、ひいては、隅部が形成される。この場合、隅部は、回転工具の半径と同一の大きさの曲率半径を有するＲが付与されることになる。従って、隅部が実質的にＲを有していないといえるためには、回転工具の径を極端に小さくしなければならない。しかし、回転工具の径を極端に小さくすれば、回転工具の剛性を確保することができず、切削が適切に行われない。

【0004】

下記特許文献１及び２は、角隅部の形成に有利な加工方法を提案している。具体的には、以下のとおりである。

【0005】

特許文献１では、角隅部の角度よりも小さい角度の角部を有する多角形状の底面（先端）を有する回転工具を用いて切削が行われる。そして、多角形状の底面の１つの角部の頂点に位置する切れ刃が、角隅部の輪郭（目標形状）に沿って移動するように、回転工具の回転角度に応じて、回転工具をワークに対して回転工具の底面に平行な平面内で相対移動させる。これにより、回転工具の回転半径未満のＲを有する（実質的にＲを有さない）隅部の形成が可能とされている。

【0006】

特許文献２では、マイクロメーターオーダーの振幅で工具を微小振動させることによって切削を行う方法が開示されている。この方法は、回転工具を回転させるものではないことから、角隅部の形状は、回転工具の半径に基本的に影響を受けない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００１－９６０３号公報

【文献】特開２０１３－２０２７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

公知の角隅部の形成に有利な加工方法は、それぞれ長所及び短所を有している。一方、角隅部の形成に係るユーザの要求は種々態様であり、必ずしも公知の方法でユーザの要求が満たされるとは限らない。従って、角隅部の切削に有利な回転工具、加工機及び被加工物の製造方法が新たに提案され、技術の提案が図られることが望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の一態様に係る回転工具は、軸回りに回転されて使用される回転工具であって、シャンクと、前記シャンクの先端側に位置している刃部と、を有しており、前記刃部は、当該回転工具の軸回りの１周に亘って当該回転工具の外部に露出している外周面を有しており、前記外周面は、当該回転工具の軸方向に長さを有する第１切れ刃を有しており、前記シャンクの軸心に平行に見て、前記第１切れ刃と前記シャンクの軸心との距離が、前記外周面と前記シャンクの軸心との最大距離よりも短い。

【0010】

本開示の一態様に係る加工機は、刃部を有している回転工具と、前記回転工具が固定される主軸と、ワークを保持するワーク保持部と、前記主軸を軸回りに回転させる主軸駆動源と、少なくとも前記主軸の軸方向に直交する２方向において前記主軸と前記ワーク保持部とを相対移動させる駆動部と、前記主軸駆動源及び前記駆動部を制御する制御装置と、を有しており、前記刃部は、前記回転工具の軸回りの１周に亘って前記回転工具の外部に露出している外周面を有しており、前記外周面は、前記回転工具の軸方向に長さを有する第１切れ刃を有しており、前記主軸の軸心に平行に見て、前記第１切れ刃と前記主軸の軸心との距離が、前記外周面と前記主軸の軸心との最大距離よりも短い。

【0011】

本開示の一態様に係る被加工物の製造方法は、回転工具の刃部によってワークを切削して被加工物を製造する製造方法であって、前記回転工具を所定の回転軸回りに回転させるとともに、少なくとも前記回転軸に直交する２方向において前記回転工具と前記ワークとを相対的に平行移動させる移動ステップを有しており、前記刃部は、前記回転工具の軸回りの１周に亘って前記回転工具の外部に露出している外周面を有しており、前記外周面は、前記回転工具の軸方向に長さを有する第１切れ刃を有しており、前記回転軸に平行に見て、前記第１切れ刃と前記回転軸との距離が、前記外周面と前記前記回転軸との最大距離よりも短く、前記移動ステップでは、前記第１切れ刃によって前記ワークを切削する。

【発明の効果】

【0012】

上記の構成又は手順によれば、角隅部の形成に有利である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係る加工機の構成を示す模式的な斜視図。

【図2】図１の加工機の回転工具の構成を示す側面図。

【図3】図２の回転工具の刃部の構成を示す斜視図。

【図4】図２の回転工具を用いた角隅部の切削方法の一例を説明する模式的な平面図。

【図5】図５（ａ）及び図５（ｂ）は図２の回転工具を用いた角隅部の切削方法の一例を説明する模式的な斜視図。

【図6】図１の加工機における制御系の構成を示すブロック図。

【図7】図７（ａ）は第２実施形態に係る加工方法を説明する模式図であり、図７（ｂ）は第２実施形態に係る加工方法に利用される工具の一例の構成を示す側面図である。

【図8】図８（ａ）は図１の加工機のテーブルを直線移動させる構成の一例を示す斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）のVIIIｂ－VIIIｂ線における断面図。

【図9】ガイドに関して図８（ｂ）を参照して説明した構成例とは別の構成例を示す図。

【図10】図１の加工機の主軸の軸受の構成の一例を示す断面図。

【図11】変形例に係る回転工具の刃部の構成を示す斜視図。

【図12】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は実施形態に係る回転工具による加工例を示す図。

【図13】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は実施形態に係る回転工具による他の加工例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下の説明では、工具の位置の語は、便宜上、ワークとの相対的な位置を指すことがあり、また、絶対座標系における位置を指すことがある。特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、工具の位置は、相対的な位置及び絶対的な位置のいずれに捉えられてもよい。

【0015】

軸回りの語における軸は、具体的な軸（例えば主軸の軸心）を指す場合と、回転方向等の概要を説明するために便宜的に用いられている場合とがある。後者の場合の軸は、必ずしも軸心とは限らない。特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、軸の語は、上記のいずれと捉えられてもよい。軸回り以外の語における軸も同様である。

【0016】

第２実施形態及び変形例等の説明では、基本的に、第１実施形態との相違点についてのみ述べる。特に言及が無い事項は、第１実施形態と同様とされたり、第１実施形態から類推されたりしてよい。また、複数の実施形態及び変形例間において、互いに対応する構成に対して、便宜上、相違点があっても同一の符号を付すことがある。

【0017】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る加工機１の構成を示す模式的な斜視図である。図１には、便宜上、絶対座標系又は機械座標系としての直交座標系ＸＹＺが付されている。＋Ｚ方向は、例えば、鉛直上方である。

【0018】

加工機１は、ワーク１０３を切削する機械として構成されている。加工機１は、ワーク１０３に当接することによって切削を直接的に担う回転工具１０１（以下、単に「工具１０１」ということがある。）と、工具１０１とワーク１０３とを相対的に運動させる加工機本体２とを有している。加工機本体２は、機械的な動作を行う機械部３と、機械部３を制御する制御装置５とを有している。

【0019】

本実施形態では、工具１０１として新規な構成のものが示される。機械部３の構造は、公知の構造を含む種々のものとされてよい。制御装置５のハードウェアは、公知のハードウェアを含む種々のものとされてよい。制御装置５の動作（制御）は、工具１０１とワーク１０３との具体的な相対運動に係る制御を除いて、公知の動作を含む種々のものとされてよい。

【0020】

以下では、まず、機械部３の全体構成を例示する。次に、工具１０１の構成及び利用方法（別の観点では制御装置５の制御）の概要について説明する。次に、工具１０１の構成及び利用方法について詳述する。その後、加工機本体２の制御系の構成について説明する。

【0021】

（機械部の全体構成）
本開示に係る技術は、種々の機械部に適用可能であり、図示されている機械部３は、その一例に過ぎない。ただし、以下の説明では、便宜上、機械部３の構成を前提とした説明をすることがある。

【0022】

機械部３は、例えば、工具１０１を含む種々の工具（工具１０１以外の工具については不図示）が選択的に取り付けられる主軸１９を有している。機械部３は、主軸１９に取り付けられている工具によってワーク１０３の加工を行う。工具１０１を含む種々の工具は、例えば、主軸１９の軸回り（Ｚ軸に平行な軸回り）に回転される回転工具である。工具１０１は、既述のように切削に利用されるものであるが、他の工具によって行われる加工の種類（別の観点では工具の種類）は、適宜なものとされてよい。例えば、加工の種類は、切削、研削又は研磨である。

【0023】

特に図示しないが、機械部３は、使用する工具を取り換える自動工具交換装置（ＡＴＣ：automatic tool changer）を有していてもよい。工具１０１が、主軸１９ではなく、ＡＴＣの工具マガジンに配置されている状態においても、加工機１は、工具１０１と、工具１０１を保持する加工機本体２とを有していると捉えることができる。

【0024】

なお、本実施形態の説明では、基本的に、主軸１９に取り付けられている工具が工具１０１であることを前提として説明を行う。

【0025】

機械部３は、例えば、上述のように工具１０１（主軸１９）を回転させるとともに、工具１０１とワーク１０３とを互いに直交する３つの軸方向（Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向）において相対移動させる。このような回転及び相対移動を実現する構成は、例えば、公知の種々の構成と同様とされたり、公知の構成を応用したものとされたりしてよい。図示の例では、以下のとおりである。

【0026】

機械部３は、例えば、以下の構成要素を有している。ベース７。ベース７に支持されている２つのコラム９。２つのコラム９に掛け渡されているクロスレール１１。クロスレール１１に支持されているサドル１３。サドル１３に固定されているＺ軸ベッド１５。Ｚ軸ベッド１５に支持されている主軸頭１７。

【0027】

主軸１９は、主軸頭１７によってＺ軸に平行な軸回りに回転可能に支持されており、主軸頭１７内の主軸駆動源（後述）によって回転駆動される。これにより、工具１０１が軸回りに回転する。主軸頭１７は、Ｚ軸ベッド１５（サドル１３）に対してＺ方向に直線移動可能であり、これにより、工具１０１がＺ方向に駆動される。サドル１３は、クロスレール１１に対してＹ方向に直線移動可能であり、これにより、工具１０１がＹ方向に駆動される。

【0028】

また、機械部３は、ベース７に支持されているＸ軸ベッド２１と、Ｘ軸ベッド２１に支持されているテーブル２３とを有している。

【0029】

ワーク１０３は、テーブル２３に保持される。テーブル２３は、Ｘ軸ベッド２１に対してＸ方向に直線移動可能であり、これにより、ワーク１０３がＸ方向に駆動される。

【0030】

サドル１３の移動、主軸頭１７の移動、テーブル２３の移動、及び主軸１９の回転を実現するための機構の構成は、公知の構成又は公知の構成を応用したものとされてよい。例えば、駆動源は、電動機、油圧機器又は空圧機器とされてよい。また、電動機は、回転式電動機又はリニアモータとされてよい。サドル１３、主軸頭１７又はテーブル２３を案内する（別の観点では駆動方向以外の方向における移動を規制する）リニアガイドは、可動部と固定部とが摺動するすべり案内であってもよいし、可動部と固定部との間で転動体が転がる転がり案内であってもよいし、可動部と固定部との間に空気又は油を介在させる静圧案内であってもよいし、これらの２以上の組み合わせであってもよい。同様に、主軸１９の軸受は、すべり軸受、転がり軸受、静圧軸受又はこれらの２以上の組み合わせとされてよい。

【0031】

機械部３（加工機本体２）の加工精度（別の観点では位置決め精度）は適宜に設定されてよい。例えば、機械部３は、サブミクロンメータオーダーの精度（１μｍ未満の誤差）、又はナノメータオーダーの精度（１０ｎｍ未満の誤差）で直交座標系ＸＹＺ内の位置決めが可能なものであってよい。そのような工作機械は、本願出願人によって既に実用化されている（例えばＵＶＭシリーズ、ＵＬＧシリーズ及びＵＬＣシリーズ。）。より詳細には、例えば、サドル１３のＹ方向における位置決め精度、主軸頭１７のＺ方向における位置決め精度、及び／又はテーブル２３のＸ方向における位置決め精度は、１μｍ以下、０．１μｍ以下、１０ｎｍ以下又は１ｎｍ以下とされてよい。もちろん、加工機１の加工精度は、上記よりも低くてもよい。

【0032】

（工具の構成の概要）
図２は、工具１０１の構成を示す側面図である。この図では、便宜上、図１にも付したＺ軸が付されている。また、工具１０１に固定的な直交座標系ｘｙｚも付されている。Ｚ軸及びｚ軸は互いに平行である。

【0033】

工具１０１は、回転工具であるから、軸回りに回転されて使用されることが想定されている。しかし、後述の説明から理解されるように、工具１０１は、軸回りに回転させずに利用することも可能である。この場合、工具１０１は、例えば、主軸１９に取り付け可能な構成であることをもって、回転工具であると特定されてよい。

【0034】

工具１０１の形状は、例えば、概略、ｚ方向（主軸１９の軸方向）に延びる軸状である。なお、以下の説明では、便宜上、工具１０１の＋ｚ側の端部を後端といい、工具１０１の－ｚ側の端部を先端ということがある。工具１０１は、その軸方向において、後端側から先端側へ順に、シャンク１０５、ネック１０７及び刃部１０９を有している。

【0035】

シャンク１０５の形状は、例えば、概略、ｚ方向に延びる軸状である。シャンク１０５は、主軸１９に対して直接的又は間接的に同軸状（同心状も含むものとする。）に固定される部位であり、主軸１９の軸心（軸心は軸状の部材の中心線を指す。）回りの回転によってシャンク１０５の軸心ＣＬ１回りに回転される。

【0036】

刃部１０９は、ワーク１０３に当接することによって切削を直接的に担う部位である。なお、本開示でいう刃部は、切れ刃、すくい面及び逃げ面のみからなる部分（稜線状部分）ではなく、そのような稜線状部分を含むとともに軸状の工具１０１のその長さ方向の一部（一般には先端）を占める部分（概略柱状の部分）を指すものとする。従って、例えば、公知の２枚刃のエンドミルを例に取れば、本開示でいう刃部は、２つの刃のそれぞれを指すのではなく、２つの刃を含む先端部分全体を指す。

【0037】

公知の一般的な工具においては、刃部は、シャンクの軸心（厳密には、その延長線。以下、同様に、軸心は、その延長線を指すことがある。）に関して回転対称の形状とされる。すなわち、刃部は、シャンクに対して同軸に位置する。ただし、本実施形態の工具１０１においては、刃部１０９は、シャンク１０５に対して偏心している。

【0038】

ネック１０７は、シャンク１０５と刃部１０９とをつないでいる部分であり、シャンク１０５よりも小径とされている。なお、ネック１０７が設けられずに、シャンク１０５と刃部１０９とが直接につながっていても構わない。

【0039】

図３は、刃部１０９及びその周辺を拡大して示す斜視図である。この図では、便宜上、図２にも付したＺ軸及び直交座標系ｘｙｚが付されている。

【0040】

刃部１０９の形状は、例えば、概略、ｚ方向を高さ方向とする柱体とされている。柱体の横断面（ｚ軸に直交する断面）の形状は、例えば、概略、扇形である。

【0041】

別の観点では、刃部１０９は、例えば、外周面１１１と、底面１１３とを有している。外周面１１１は、刃部１０９の外周側（径方向外側）に面する面である。外周面１１１は、軸回りの１周（３６０°）に亘って工具１０１の外部に露出している。底面１１３は、シャンク１０５とは反対側（先端側）に面して外周面１１１と交差している。

【0042】

なお、既に、本開示における刃部は、切れ刃を含む稜線状部分ではなく、そのような稜線状部分を含むとともに、工具１０１のその長さ方向の一部を占める柱状部分であることを述べた。これを別の観点から言えば、刃部は、切れ刃を含むとともに、軸回りの１周に亘って工具の外部に露出している外周面を有する部分である。例えば、公知の２枚刃のエンドミルを例に取れば、エンドミルの先端部のうち一方の刃を含む一部は、他方の刃を含む他部と軸心側でつながっている、又は他部によって軸心側が隠れている。従って、上記一部は、軸回りの１周に亘って工具の外部に露出しているとはいえず、本開示でいう刃部ではない。

【0043】

外周面１１１は、扇形の２つの半径及び円弧に対応する３つの側面（１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃ）を有している。第１側面１１５Ａは、１つの半径に対応し、概略、矩形の平面である。同様に、第２側面１１５Ｂは、１つの半径に対応し、概略、矩形の平面である。第３側面１１５Ｃは、円弧に対応し、概略、展開したときに矩形となる曲面である。底面１１３は、概略、扇形である。

【0044】

刃部１０９は、切削を直接に担う切れ刃として、上記の種々の面が互いに交差する稜線によって構成された３つの切れ刃（１１７Ａ、１１７Ｂ及び１１７Ｃ）を有している。なお、以下において、切れ刃が所定方向に長さを有するという場合、上記切れ刃は、上記所定方向に平行である必要は無い。

【0045】

第１切れ刃１１７Ａは、第１側面１１５Ａと第２側面１１５Ｂとが交差する稜線によって構成されている。第１切れ刃１１７Ａは、外周側に臨むとともに、工具１０１の軸方向に長さを有している。

【0046】

第２切れ刃１１７Ｂは、第１側面１１５Ａと底面１１３とが交差する稜線によって構成されている。第２切れ刃１１７Ｂは、外周側かつ先端側（－ｚ側）に臨むとともに、工具１０１の軸方向に直交する方向に長さを有している。

【0047】

第３切れ刃１１７Ｃは、第２側面１１５Ｂと底面１１３とが交差する稜線によって構成されている。第３切れ刃１１７Ｃは、外周側かつ先端側（－ｚ側）に臨むとともに、工具１０１の軸方向に直交する方向に長さを有している。

【0048】

３つの切れ刃（１１７Ａ、１１７Ｂ及び１１７Ｃ）は、その１つの端部同士が、刃部１０９の先端側においてつながっている。別の観点では、刃部１０９は、少なくとも２つの切れ刃（例えば１１７Ａ及び１１７Ｂ）を有しており、切れ刃同士は、１つの端部同士がつながっている。

【0049】

刃部１０９において、３つの切れ刃（１１７Ａ、１１７Ｂ及び１１７Ｃ）を構成する稜線以外の他の稜線は、例えば、切れ刃とはなっていない。他の稜線は、図示の例では、以下の３つの稜線である。第１側面１１５Ａの第１切れ刃１１７Ａとは反対側の部分と第３側面１１５Ｃとが交差する稜線。第２側面１１５Ｂの第１切れ刃１１７Ａとは反対側の部分と第３側面１１５Ｃとが交差する稜線。第３側面１１５Ｃと底面１１３とが交差する稜線。ただし、これら他の稜線も切れ刃とされても構わない。

【0050】

既述のように、刃部１０９は、シャンク１０５に対して偏心している。具体的には、刃部１０９は、第１切れ刃１１７Ａとは反対側へ（第３側面１１５Ｃの側）へ偏心している。図示の例では、第１切れ刃１１７Ａは、軸心ＣＬ１に概ね一致している。

【0051】

第１切れ刃１１７Ａの位置について、別の観点から説明する。通常、刃部の外周面に位置する切れ刃と、シャンクの軸心との距離は、刃部の外周面と、シャンクの軸心との最大距離となっている。これにより、回転工具をシャンクの軸心回りに回転させたとき、刃部のうち切れ刃以外の部分をワークに接触させずに、切れ刃によってワークを切削することができる。一方、第１切れ刃１１７Ａは、刃部１０９の外周面（より詳細には第３側面１１５Ｃ）とシャンク１０５の軸心ＣＬ１との最大距離よりも短くなっている。

【0052】

（工具の利用方法の概要）
図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、工具１０１の利用方法を説明する模式図である。これらの図では、便宜上、直交座標系Ｘ′Ｙ′Ｚ′を付している。Ｚ′軸は、Ｚ軸に平行である。Ｘ′軸及びＹ′軸は、ＸＹ平面内において任意の方向に延びる軸である。図４は、刃部１０９及びその周辺におけるＺ′軸に直交する断面を示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、刃部１０９及びその周辺の斜視図である。図５（ｂ）では、図５（ａ）よりも加工が進んでいる。

【0053】

ここでは、工具１０１によってワーク１０３に凹部１０３ａを形成する場合を例に取る。凹部１０３ａは、その内面を構成している側面１０３ｂと側面１０３ｃとが交差することによって構成される角隅部１０３ｄ（角隅部１０３ｄのうちの谷線を点線で囲んで示す。）を有している。なお、便宜上、これらの部位には、加工が進行して寸法及び位置等が変化しても同一の符号を用いる。

【0054】

図４では、第１切れ刃１１７Ａが角隅部１０３ｄの谷線に位置しているときの刃部１０９の輪郭が実線で示されている。また、実線の輪郭に対して時間的に前及び後における刃部１０９の輪郭が２点鎖線で示されている。図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）において、矢印ｙ１は、主軸１９（工具１０１）の回転方向を示している。矢印ｙ２及びｙ３は、主軸１９（工具１０１）のテーブル２３（ワーク１０３）に対するＸＹ平面（Ｘ′Ｙ′平面）内における平行移動の方向を示している。

【0055】

上記の複数の輪郭及び矢印ｙ１～ｙ３によって示されているように、第１切れ刃１１７Ａは、角隅部１０３ｄの目標形状（別の観点では予め定められている移動軌跡）に沿って移動する。図示の例では、第１切れ刃１１７Ａは、Ｘ′軸に平行に移動し、その後、直角に曲がってＹ′軸に平行に移動する。このとき、工具１０１は、単にＸＹ平面内でワーク１０３に対して平行移動するだけでなく、シャンク１０５の軸心ＣＬ１回りの回転位置を変化させる。これにより、例えば、第１切れ刃１１７Ａ以外の部分（第１側面１１５Ａ及び第２側面１１５Ｂ）のワーク１０３に対する不要な接触を避けたり、側面１０３ｂ及び１０３ｃのそれぞれに対して、すくい角及び／又は逃げ角を適宜な角度範囲で確保したりできる。

【0056】

上記のような第１切れ刃１１７Ａの移動の結果、ワーク１０３が目標形状に沿って切削される。すなわち、第１切れ刃１１７Ａによる切削によって角隅部１０３ｄの側面１０３ｂ及び１０３ｃが形成される。この角隅部１０３ｄの角度は、理論上、最小で、第１切れ刃１１７Ａの刃物角（換言すれば第１側面１１５Ａ及び第２側面１１５Ｂが成す角度）よりも若干大きい角度とすることができる。前者の後者に対する差は、例えば、すくい面及び逃げ面（第１側面１１５Ａ及び第２側面１１５Ｂ）のワーク１０３に対する不要な接触を避けるための角度である。

【0057】

図示の例では、上記のような第１切れ刃１１７Ａの移動に伴って、第２切れ刃１１７Ｂによる切削も行われる。これにより、凹部１０３ａの底面（符号省略）が形成される。当該底面の縁部の形状は、角隅部１０３ｄの形状と同じである。上記のような第１切れ刃１１７Ａの移動と、工具１０１の－Ｚ′方向への移動とは、交互に繰り返されてよい。又は両移動は同時に行われてよい（工具１０１は螺旋状に移動してよい。）。これにより、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、角隅部１０３ｄを有する凹部１０３ａを深くすることができる。

【0058】

なお、図示の例では、第３切れ刃１１７Ｃは、切削に寄与してもよいし、寄与しなくてもよい。図示の例とは逆方向に工具１０１が回転されるとき、第３切れ刃１１７Ｃは、第２切れ刃１１７Ｂと同様に切削に寄与してよい。

【0059】

（工具の構成の詳細）
図２及び図３に戻る。工具１０１は、例えば、その全体が一体的に形成されている。工具１０１の材料は、公知の材料を含む種々のものとされてよい。工具１０１は、直接に主軸１９に取り付けられてもよいし、ツーリングを介して間接的に主軸１９に取り付けられてもよい。ツーリングとしては、例えば、ホルダ及びアーバを挙げることができる。また、ツーリングは、ホルダに加えて、ホルダと工具１０１との間に介在するアダプタを含むなど、２以上の部材から構成されてもよい。

【0060】

実施形態の説明では、工具１０１（ワーク１０３を直接に切削するもの）を本開示に係る工具の一例として示している。ただし、工具１０１とツーリングとの組み合わせが本開示に係る工具として捉えられても構わない。この場合において、シャンク１０５の説明は、ツーリングのシャンクに対して適用されてもよい。

【0061】

（シャンク）
シャンク１０５の構成は、公知の構成を含む種々のものとされてよい。例えば、シャンク１０５は、円柱状のストレートシャンクであってもよいし（図示の例）、後端側が縮径する円錐台状のテーパシャンクであってもよい。また、シャンク１０５は、主軸１９（又は不図示のツーリング）に対する固定のために、後端及び／又は側面に凸部又は凹部等を有していてもよい。また、シャンク１０５は、円柱の外周面の一面が平面で切り取られた形状であってもよい。シャンク１０５の寸法（長さ及び径等）は適宜に設定されてよい。

【0062】

なお、種々の形状のシャンク１０５において、軸心ＣＬ１の位置は適宜に特定されてよい。横断面が円形のシャンク（ストレートシャンク又はテーパシャンク）において軸心ＣＬ１の位置は明らかである。すなわち、軸心ＣＬ１は、円形の横断面の中心を長手方向に連ねた線である。横断面の形状が円形の一部を切り取った形状であるシャンク１０５においても、同様に、円形の中心から軸心ＣＬ１が特定されてよい。また、シャンク１０５は、軸心ＣＬ１回りに回転されるものであるから、逆説的であるが、主軸１９に取り付けられて回転するときの回転軸（回転中心）から軸心ＣＬ１が特定されてもよい。

【0063】

本実施形態では、工具１０１（ワーク１０３を直接に切削するもの）は、シャンク１０５を有するものとされているが、シャンク１０５は省略されてもよい。例えば、中心に位置する孔にアーバが取り付けられる正面フライスのように、ワーク１０３を直接に切削する工具は、刃部のみから構成されても構わない。なお、当該工具とアーバとの組み合わせが本開示に係る工具として捉えられてもよいことは既に述べたとおりである。

【0064】

（ネック）
ネック１０７の構成は、公知の構成を含む種々のものとされてよい。また、既に述べたように、ネック１０７は省略されてもよく、このことから明らかなように、ネック１０７の形状及び寸法は任意である。図示の例では、ネック１０７の形状は、シャンク１０５から離れるほど縮径する円錐台と、この円錐台につながる円柱との組み合わせとされている。別の観点では、ネック１０７は、長手方向のいずれの位置においても、横断面の形状が、シャンク１０５の軸心ＣＬ１を中心とする円形である。特に図示しないが、ネック１０７は、この他、円錐台のみからなる構成とされてもよい。ネック１０７の長手方向のいずれかの位置の横断面は、円形以外の形状とされてもよい。ネック１０７の形状は、先端側（刃部１０９側）の横断面ほど、横断面の幾何中心が軸心ＣＬ１に対して第１切れ刃１１７Ａの側へ偏心する形状であってもよい。

【0065】

（刃部）
刃部１０９（別の観点では、刃部１０９の各面及び各切れ刃）の具体的な形状及び寸法は適宜に設定されてよい。例えば、刃部１０９の長さ（ｚ方向）は、刃部１０９の径（例えばｘｙ平面に平行な最大径。以下、同様。）よりも長くてもよいし、短くてもよい。刃部１０９の径の範囲の一例を挙げると、０．００５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

【0066】

また、例えば、刃部１０９の形状は、ｚ軸に平行で第１切れ刃１１７Ａを含む平面に対して、面対称であってもよいし（図示の例）、面対称でなくてもよい。刃部１０９は、横断面（ｘｙ断面）の形状及び寸法が軸方向（ｚ方向）において概略一定となる柱体状であってもよいし、柱体状でなくてもよい。例えば、刃部１０９は、底面１１３の側ほど径が小さくなる、又は径が大きくなる錐台状であってもよいし、底面１１３を有さない錐体状であってもよいし、捩じれた形状であってもよい。刃部１０９の構成は、軸回りのいずれの向きの回転にも利用可能なものであってもよいし、一方の回転にのみ利用可能なものであってもよい。

【0067】

（刃部の面）
また、例えば、第１側面１１５Ａ、第２側面１１５Ｂ及び底面１１３は、平面状であってもよいし（図示の例）、平面状でなくてもよい。後者の例を挙げる。

【0068】

第１側面１１５Ａは、第１切れ刃１１７Ａ及びその反対側の縁部に対して低くなる凹状に、又は高くなる凸状になるように構成されてよい。及び／又は、第１側面１１５Ａは、第２切れ刃１１７Ｂ及びその反対側の縁部に対して低くなる凹状に、又は高くなる凸状になるように構成されてよい。第１側面１１５Ａについて述べたが、第２側面１１５Ｂについても同様である。ただし、上記の説明において、第２切れ刃１１７Ｂの語は、第３切れ刃１１７Ｃの語に置換する。

【0069】

また、例えば、底面１１３は、第２切れ刃１１７Ｂ及び第３側面１１５Ｃ側の縁部に対して低くなる凹状に、又は高くなる凸状になるように構成されてよい。及び／又は、底面１１３は、第３切れ刃１１７Ｃ及び第３側面１１５Ｃ側の縁部に対して低くなる凹状に、又は高くなる凸状になるように構成されてよい。

【0070】

上述した各面（１１５Ａ、１１５Ｂ又は１１３）の凹形状又は凸形状は、例えば、各面が曲面であることによって実現されてもよいし、各面が互いに交差する２つ以上の面（例えば平面）を有することによって実現されてもよい。各面の凹形状又は凸形状によって、例えば、すくい角又は逃げ角が調整されたり、切りくずの流れが調整されたりしてよい。

【0071】

各面（１１５Ａ、１１５Ｂ又は１１３）は、全体として、平面状、凹状又は凸状とされつつ、各面の面積に対して小さい面積において凸部及び／又は凹部を有していてもよい。このような凸部及び／又は凹部は、例えば、切りくずの流れ、及び／又は切りくずの破断に寄与してよい。

【0072】

第１側面１１５Ａは、その全部（平面状の場合）、第１切れ刃１１７Ａにつながる部分、及び／又は第２切れ刃１１７Ｂにつながる部分が、シャンク１０５の軸心ＣＬ１に対して、平行であってもよいし（図示の例）、傾斜していてもよい。後者の場合、第１側面１１５Ａの全部及び／又は上記部分は、第２切れ刃１１７Ｂにとっての逃げ角が大きくなる方向に傾斜していてもよいし、小さくなる方向に傾斜していてもよい。第１側面１１５Ａについて述べたが、第２側面１１５Ｂについても同様である。ただし、上記の説明において、第２切れ刃１１７Ｂの語は、第３切れ刃１１７Ｃの語に置換する。このような傾斜によって、例えば、すくい角又は逃げ角が調整されたり、切りくずの流れが調整されたりしてよい。

【0073】

底面１１３は、その全部（平面状の場合）、第２切れ刃１１７Ｂにつながる部分、及び／又は第３切れ刃１１７Ｃにつながる部分が、シャンク１０５の軸心ＣＬ１に対して、直交（ここでの「直交」は向きを規定する語であり、交わることは必須ではない。）してもよいし（図示の例）、直交しなくてもよい。例えば、底面１１３の全部及び／又は第２切れ刃１１７Ｂにつながる部分は、第２切れ刃１１７Ｂから離れるほどシャンク１０５の側に位置するように傾斜していてよい。及び／又は、底面１１３の全部及び／又は第３切れ刃１１７Ｃにつながる部分は、第３切れ刃１１７Ｃから離れるほどシャンク１０５の側に位置するように傾斜していてよい。このような傾斜によって、例えば、第２切れ刃１１７Ｂ及び／又は第３切れ刃１１７Ｃにとっての逃げ角が調整されてよい。

【0074】

図示の例では、第３側面１１５Ｃは、曲面状となっている。当該曲面は、ｚ軸に直交する横断面において円弧である。ただし、図示の例では、第３側面１１５Ｃは、直接には切削に寄与していないから、その形状は任意とされて構わない。例えば、図示の例とは異なり、第３側面１１５Ｃは、平面状であってもよいし、図示の例とは逆に、凹状の曲面状であってもよい。また、第３側面１１５Ｃは、シャンク１０５の軸心ＣＬ１に対して、平行であってもよいし、傾斜していてもよい。

【0075】

刃部１０９の形状が錐台状であってもよいことなどについて述べた。このことからも明らかなように、第１側面１１５Ａ及び第２側面１１５Ｂの平面形状、並びに第３側面１１５Ｃを展開したときの平面形状は矩形でなくてもよい。例えば、これらの形状は、台形又は平行四辺形であってもよいし、外縁に曲線を含む形状であってもよい。また、底面１１３の平面形状は、扇状でなくてもよく、例えば、三角形若しくは矩形又は他の多角形であってもよい。

【0076】

（刃部の切れ刃）
これまでの説明からも理解されるように、各切れ刃（１１７Ａ、１１７Ｂ又は１１７Ｃ）の形状及び寸法も適宜に設定されてよい。

【0077】

例えば、第１切れ刃１１７Ａは、第１側面１１５Ａ及び第２側面１１５Ｂが構成する稜線の全長に亘っていてもよいし（図示の例）、全長の一部（例えば底面１１３につながる一部）にのみ位置していてもよい。第１切れ刃１１７Ａ（及び／又は上記稜線。本段落において、以下、同様。）は、直線状（図示の例）であってもよいし、曲がっていてもよい。後者の場合、例えば、第１切れ刃１１７Ａは、ｚ方向に垂直かつ第１側面１１５Ａに平行に見たときに凸形状又は凹形状に曲がっていてもよいし、及び／又はｚ方向に垂直かつ第２側面１１５Ｂに平行に見たときに凸形状又は凹形状に曲がっていてもよい。また、凸形状又は凹形状は、例えば、曲線によって実現されてもよいし、２以上の直線が交差することによって構成されてもよい。また、第１切れ刃１１７Ａは、螺旋の一部であるかのように曲がっていてもよい。第１切れ刃１１７Ａは、その全部（直線の場合）又は一部（例えば底面１１３につながる一部）が、シャンク１０５の軸心ＣＬ１（ｚ方向）に対して平行であってもよいし（図示の例）、傾斜していてもよい。後者の場合、第１切れ刃１１７Ａの全部又は一部は、例えば、軸心ＣＬ１に対して、シャンク１０５の側ほど第３側面１１５Ｃ側に位置するように傾斜してもよいし、その逆側に傾斜してもよい。

【0078】

第２切れ刃１１７Ｂは、第１側面１１５Ａ及び底面１１３が構成する稜線の全長に亘っていてもよいし（図示の例）、全長の一部（例えば第１切れ刃１１７Ａにつながる一部）にのみ位置していてもよい。第２切れ刃１１７Ｂ（及び／又は上記稜線。本段落において、以下、同様。）は、直線状（図示の例）であってもよいし、曲がっていてもよい。後者の場合、例えば、第２切れ刃１１７Ｂは、ｚ方向に垂直かつ第１側面１１５Ａに交差（例えば直交）する方向に見たときに凸形状又は凹形状に曲がっていてもよいし、及び／又はｚ方向に平行に見たときに凸形状又は凹形状に曲がっていてもよい。凸形状又は凹形状は、例えば、曲線によって実現されてもよいし、２以上の直線が交差することによって構成されてもよい。第２切れ刃１１７Ｂは、その全部（直線の場合）又は一部（例えば第１切れ刃１１７Ａにつながる一部）が、シャンク１０５の軸心ＣＬ１（ｚ方向）に対して垂直であってもよいし（図示の例）、ｚ方向に直交する平面（ｘｙ平面）に対して傾斜していてもよい。後者の場合、第２切れ刃１１７Ｂの全部又は一部は、例えば、第１切れ刃１１７Ａから離れるほどシャンク１０５の側に位置するように傾斜してよい。

【0079】

上記段落における第２切れ刃１１７Ｂの説明は、第３切れ刃１１７Ｃに援用されてよい。ただし、第１側面１１５Ａは第２側面１１５Ｂに置換する。

【0080】

なお、本実施形態の説明では、ネック１０７よりも径が小さい部分全体を刃部１０９として説明している。ただし、上述のように、第１切れ刃１１７Ａが第１側面１１５Ａと第２側面１１５Ｂとが成す稜線の一部にのみ位置する態様においては、第１切れ刃１１７Ａがｚ方向において存在している範囲のみが刃部として定義されてもよい。そして、刃部の最大径、又は下記に述べる最大距離は、上記のように定義した刃部における最大値とされてよい。

【0081】

既述のように、シャンク１０５の軸心ＣＬ１に平行に見て（ｚ方向に見て）、第１切れ刃１１７Ａと軸心ＣＬ１との距離（以下、第１の距離と呼称することがある。）は、刃部１０９の外周面１１１と軸心ＣＬ１との最大距離（図示の例では軸心ＣＬ１と第３側面１１５Ｃとの距離。以下、第２の距離と呼称することがある。）よりも短い。なお、第１切れ刃１１７Ａが軸心ＣＬ１に平行な直線状でない場合においては、第１切れ刃１１７Ａのうち底面１１３側の端部の位置が第１切れ刃１１７Ａの位置として参照されてよく、また、当該端部の位置に基づいて第１の距離が特定されてよい。

【0082】

第１の距離と第２の距離との大きさの差は、適宜に設定されてよい。例えば、第１の距離は、第２の距離（又は刃部１０９の最大径）の１／２以下、１／５以下又は１／１０以下とされてよい。また、第１の距離は、０であってもよい。すなわち、第１切れ刃１１７Ａは、軸心ＣＬ１上（厳密にはその延長上）に位置してよい。ただし、軸心ＣＬ１上に位置するといっても、多少のずれが存在してもよいことはもちろんである。例えば、第１切れ刃１１７Ａと軸心ＣＬ１とのずれが、刃部１０９の最大径又は第２の距離の２％以下であれば、第１切れ刃１１７Ａは、軸心ＣＬ１上に位置しているといってよい。

【0083】

第１の距離が０でない場合において、第１切れ刃１１７Ａは、軸心ＣＬ１に対していずれの方向に位置していてもよい。例えば、第１切れ刃１１７Ａは、軸心ＣＬ１に対して第１切れ刃１１７Ａが臨む側（第３側面１１５Ｃとは反対側）に位置していてもよいし、第３側面１１５Ｃ側に位置していてもよい。また、軸心ＣＬ１に平行に見て、第１切れ刃１１７Ａと軸心ＣＬ１とを結ぶ線は、第１側面１１５Ａと第２側面１１５Ｂとがなす角度（第１切れ刃１１７Ａの刃物角）を２等分してもよいし、２等分しなくてもよい。

【0084】

第１切れ刃１１７Ａの刃物角は、１８０°未満の範囲で適宜に設定されてよい。なお、確認的に記載すると、刃物角は、すくい面と逃げ面とが成す角度である。図示の例では、第１切れ刃１１７Ａの刃物角は、第１側面１１５Ａと第２側面１１５Ｂとが成す角度であり、また、第２切れ刃１１７Ｂと第３切れ刃１１７Ｃとが成す角度と同じ大きさである。理論上、第１切れ刃１１７Ａの刃物角が１８０°未満であれば、第１切れ刃１１７Ａによる切削が可能である。

【0085】

第１切れ刃１１７Ａの刃物角は、例えば、１５０°以下、１２０°以下、９０°以下（若しくは９０°未満）、６０°以下又は３０°以下とされてよい。このような角度にすることによって、例えば、既に述べたように、当該角度未満の角隅部１０３ｄの形成が可能である。第１切れ刃１１７Ａの刃物角がｚ方向の位置に対して一定でない場合において、刃物角の上限の上記の例は、第１切れ刃１１７Ａの全体に対して適用されてもよいし、一部（例えば底面１１３につながる一部）に適用されてもよい。なお、第１切れ刃１１７Ａの刃物角の下限は、理論上、特に限定されない。ただし、刃物角が小さすぎると切れ刃の強度が低下する。

【0086】

第２切れ刃１１７Ｂ及び第３切れ刃１１７Ｃの刃物角も適宜に設定されてよい。これらの切れ刃についても、理論上は、１８０°未満の範囲で設定可能である。これらの切れ刃の刃物角は、例えば、１２０°以下、９０°以下又は６０°以下とされてよく、また、３０°以上、６０°以上又は９０°以上とされてよい。これらの上限及び下限は、矛盾が生じない限り、任意のもの同士が組み合わされてよい。このような範囲で第２切れ刃１１７Ｂ及び／又は第３切れ刃１１７Ｃの刃物角を設定することによって、例えば、これらの切れ刃にとってのすくい角及び逃げ角を適切に設定することができる。これらの切れ刃にとってのすくい角は、正の角度であってもよいし、０であってもよいし、負の角度であってもよい。

【0087】

（工具の利用方法の詳細）
図４を参照して説明したように、工具１０１は、シャンク１０５の軸心ＣＬ１に平行な方向（Ｚ′方向）に見たときに、第１切れ刃１１７Ａがワーク１０３の目標形状に沿って移動するようにワーク１０３に対して運動する。また、そのような運動がなされるように、工具１０１は、軸心ＣＬ１回りの回転位置及びＸ′Ｙ′平面におけるワーク１０３に対する相対位置（換言すれば主軸１９の回転位置及び主軸１９のテーブル２３に対するＸＹ平面における相対位置）が制御される。その具体的な態様は適宜なものとされてよい。

【0088】

例えば、回転位置は、刃部１０９のすくい面及び逃げ面のワーク１０３（側面１０３ｂ及び１０３ｃ）に対する不要な接触を避ける観点のみから設定されてよい。さらに、すくい角及び逃げ角をある程度の大きさで確保する観点から設定されてもよい。すくい角及び逃げ角の具体的な大きさは、適宜に設定されてよい。

【0089】

図４の例では、第１切れ刃１１７Ａが角隅部１０３ｄの谷線に近づくにつれて徐々に工具１０１が回転するとともに、第１切れ刃１１７Ａが角隅部１０３ｄの谷線から離れるにつれて徐々に工具１０１が回転している。このときの工具１０１の回転速度（角速度）、又は第１切れ刃１１７Ａの移動距離に対する工具１０１の回転角度の比は、一定であってもよいし、変化してもよい。変化する場合、回転速度又は上記比は、谷線に近づくにつれ（及び／又は離れるにつれ）、大きくなってもよいし、小さくなってもよい。回転速度及び上記比の具体的な値は適宜に設定されてよい。

【0090】

図４の例とは異なり、回転位置を一定としたまま（別の観点では第１切れ刃１１７Ａのすくい角及び逃げ角を一定としたまま）、工具１０１を一方向（図示の例ではＸ′方向）に相対移動させてよい。第１切れ刃１１７Ａが角隅部１０３ｄの谷線（その目標位置）に到達した後、工具１０１の回転位置を変え、その変化後の回転位置を維持しつつ、他の方向（図示の例ではＹ′方向）に工具１０１を相対移動させてもよい。このとき、一方向における移動と、他方向における移動とで、すくい角（及び逃げ角）が同一とされてもよいし、異なっていてもよい。

【0091】

第１切れ刃１１７Ａのワーク１０３に対する相対速度は、一定であってもよいし、変化してもよい。変化する場合において、相対移動の速度は、角隅部１０３ｄの谷線との距離の変化に応じて変化してもよいし、及び／又は工具１０１の回転位置（別の観点では第１切れ刃１１７Ａのすくい角及び逃げ角）の変化に応じて変化してもよい。また、相対速度の具体的な値も適宜に設定されてよい。

【0092】

図４は、Ｚ′方向に見て、軸心ＣＬ１と、第１切れ刃１１７Ａとが一致している態様を例示している。この態様においては、基本的に（誤差を無視すれば）、主軸１９の回転によって第１切れ刃１１７ＡのＸ′Ｙ′平面における位置は変化しない。従って、主軸１９のテーブル２３に対する相対移動は、ワーク１０３（側面１０３ｂ及び１０３ｃ）の目標形状に沿ったものとされてよい。例えば、図示の例では、主軸１９は、テーブル２３に対して、Ｘ′方向に平行に移動し、次に、Ｙ′方向に平行に移動してよい。

【0093】

図４の例とは異なり、第１切れ刃１１７Ａが軸心ＣＬ１から離れている場合においては、主軸１９の回転によって第１切れ刃１１７ＡがＸ′Ｙ′平面において移動する。このとき、主軸１９の回転に起因する第１切れ刃１１７Ａの移動がキャンセルされるように、主軸１９がテーブル２３に対して相対移動されてよい。このとき、主軸１９の回転に起因する移動の全部がキャンセルされてもよいし、一部のみがキャンセルされてもよい。例えば、第１切れ刃１１７ＡをＸ′方向に平行に移動させるべきときは、主軸１９の回転に起因する第１切れ刃１１７ＡのＹ′方向の移動のみがキャンセルされてもよいし、主軸１９の回転に起因する第１切れ刃１１７ＡのＸ′方向の移動及びＹ′方向の移動の双方がキャンセルされてもよい。

【0094】

なお、主軸１９の回転に起因する第１切れ刃１１７ＡのＸ′Ｙ′平面（またはＸＹ平面）における移動量の算出方法は自明である。具体的には、当該移動量は、予め特定されている軸心ＣＬ１と第１切れ刃１１７Ａとの距離と、当該距離の方向のＸ′軸及びＹ′軸に対する角度（別の観点では、主軸１９の回転位置）に基づく三角関数の値とに基づいて算出される。この移動量をキャンセルするための主軸１９とテーブル２３とのＸ方向及びＹ方向における相対的な移動量の算出方法（座標変換方法）も当業者であれば容易に導くことができる。従って、これらの算出方法の詳細な説明は省略する。

【0095】

（加工機本体の制御系の構成）
図６は、加工機本体２の制御系の構成の一例を示すブロック図である。

【0096】

加工機本体２は、既述のように、制御装置５を有している。制御装置５は、例えば、各種のセンサ（２７Ｘ、２７Ｙ、２７Ｚ及び２７Ｒ）の検出値に基づいて、各種の駆動源（２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚ及び２５Ｒ）を制御する。

【0097】

以下では、まず、公知の構成及び動作と同様とされてよい構成及び動作について説明する。具体的には、駆動源の構成、センサの構成、制御装置５のハードウェア及び制御装置５の基本動作について、順に説明する。その後、制御装置５の動作（制御）のうち、図４等を参照して説明した工具１０１の相対運動を実現するための動作について説明する。

【0098】

（電動機及びセンサ）
Ｘ軸駆動源２５Ｘは、テーブル２３をＸ軸ベッド２１に対してＸ方向に駆動するものである。換言すれば、Ｘ軸駆動源２５Ｘは、工具１０１とワーク１０３とをＸ方向において相対移動させる駆動力を生じる。Ｘ軸駆動源２５Ｘは、例えば、電動機によって構成されてよい。

【0099】

Ｙ軸駆動源２５Ｙは、サドル１３をクロスレール１１に対してＹ方向に駆動するものである。換言すれば、Ｙ軸駆動源２５Ｙは、工具１０１とワーク１０３とをＹ方向において相対移動させる駆動力を生じる。Ｙ軸駆動源２５Ｙは、例えば、電動機によって構成されてよい。

【0100】

Ｚ軸駆動源２５Ｚは、主軸頭１７をＺ軸ベッド１５（サドル１３）に対してＺ方向に駆動するものである。換言すれば、Ｚ軸駆動源２５Ｚは、工具１０１とワーク１０３とをＺ方向において相対移動させる駆動力を生じる。Ｚ軸駆動源２５Ｚは、例えば、電動機によって構成されてよい。

【0101】

Ｘ軸駆動源２５Ｘ、Ｙ軸駆動源２５Ｙ及び／又はＺ軸駆動源２５Ｚを構成する電動機は、リニアモータであってもよいし、回転式のモータであってもよい。後者の場合においては、モータの回転運動は、ボールねじ機構等の適宜な機構によって、直線運動（並進運動）に変換されて、駆動対象（２３、１３又は１７）に伝達される。なお、これらの駆動源は、油圧機器等の他の駆動源とすることも可能である。

【0102】

なお、以下では、機械部３のうち、工具１０１（主軸１９）とワーク１０３（テーブル２３）とを平行移動させるための駆動力を生じる構成要素（換言すれば駆動源）の全体（ここではＸ軸駆動源２５Ｘ、Ｙ軸駆動源２５Ｙ及びＺ軸駆動源２５Ｚ）を駆動部２４ということがある。

【0103】

主軸駆動源２５Ｒは、主軸頭１７に対して主軸１９をその軸回りに駆動するものである。換言すれば、主軸駆動源２５Ｒは、工具１０１をワーク１０３に対してシャンク１０５の軸心ＣＬ１回りに相対回転させる駆動力を生じる。主軸駆動源２５Ｒは、例えば、回転式の電動機によって構成されてよい。なお、主軸駆動源２５Ｒは、空圧機器等の他の駆動源とすることも可能である。

【0104】

Ｘ軸センサ２７Ｘは、テーブル２３のベッド２１に対するＸ方向の位置を検出する位置センサである。換言すれば、Ｘ軸センサ２７Ｘは、工具１０１とワーク１０３とのＸ方向における相対位置を検出する。

【0105】

Ｙ軸センサ２７Ｙは、サドル１３のクロスレール１１に対するＹ方向の位置を検出する位置センサである。換言すれば、Ｙ軸センサ２７Ｙは、工具１０１とワーク１０３とのＹ方向における相対位置を検出する。

【0106】

Ｚ軸センサ２７Ｚは、主軸頭１７のＺ軸ベッド１５に対するＺ方向の位置を検出する位置センサである。換言すれば、Ｚ軸センサ２７Ｚは、工具１０１とワーク１０３とのＺ方向における相対位置を検出する。

【0107】

Ｘ軸センサ２７Ｘ、Ｙ軸センサ２７Ｙ及びＺ軸センサ２７Ｚの構成は、公知の構成を含む種々のものとされてよい。例えば、これらの位置センサは、リニアエンコーダ又はレーザ測長器によって構成されてよい。距離の微分により速度が算出されるから、位置センサは、速度センサとして捉えられてもよい。

【0108】

これらの位置センサの検出精度は、例えば、上述した機械部３の直交座標系ＸＹＺにおける位置決め精度と同等又はそれよりも高くされてよい。例えば、検出精度は、１μｍ以下、０．１μｍ以下、１０ｎｍ以下又は１ｎｍ以下とされてよい。

【0109】

上記の説明から理解されるように、また、後述するように、３軸のセンサ（２７Ｘ、２７Ｙ及び２７Ｚ）は、最終的な制御対象となる部材（１３、１７及び２３）の位置に基づくフルクローズドループのフィードバック制御に寄与するものである。これにより、位置決め精度が向上する。ただし、位置センサは、いわゆるセミクローズドループのフィードバック制御に寄与するものとされても構わない。

【0110】

回転センサ２７Ｒは、主軸１９の主軸頭１７に対する軸回り（主軸１９の軸心回り）の回転位置を検出するものである。換言すれば、回転センサ２７Ｒは、工具１０１のワーク１０３に対するシャンク１０５の軸心ＣＬ１回りの回転位置を検出する。

【0111】

回転センサ２７Ｒは、例えば、エンコーダ又はレゾルバとされてよい。回転センサ２７Ｒは、主軸頭１７及び主軸１９に取り付けられて主軸１９の回転を直接に検出するものであってもよいし、主軸駆動源２５Ｒのステータ及びロータに取り付けられて主軸駆動源２５Ｒの回転を検出するものであってもよい。

【0112】

（制御装置）
制御装置５は、例えば、特に図示しないが、コンピュータ及びドライバ（例えばサーボドライバ）を含んで構成されている。コンピュータは、ＮＣ（numerical control）装置を構成してよい。コンピュータは、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ（central processing unit）、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）及び外部記憶装置を含んで構成されている。ＣＰＵがＲＯＭ及び／又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって、制御等を行う各種の機能部が構築される。制御装置５は、一定の動作のみを行う論理回路を含んでいてもよい。コンピュータは、ハードウェア的に１つに纏められていてもよいし、複数（別の観点では複数個所）に分散されていてもよい。

【0113】

図６では、上記のように構築される機能部として、上述の電動機（２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚ及び２５Ｒ）の制御を行う制御動作部２９が図示されている。制御動作部２９は、下位の複数の機能部（３１、３３、３５Ｘ、３５Ｙ、３５Ｚ及び３５Ｒ）を有している。また、図６では、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び／又は外部記憶装置が包括的にメモリ３０として概念されて図示されている。メモリ３０は、制御動作部２９が参照する種々の情報（３７、３９及び４１）を保持している。

【0114】

メモリ３０の形状データ３７は、ワーク１０３の目標形状の情報を有している。形状データ３７は、例えば、ＣＡＤ（computer aided design）のデータとされてよい。形状データ３７は、例えば、通信（有線若しくは無線）又は記録媒体を介して、外部からメモリ３０に入力されてよい。また、形状データ３７は、ユーザの不図示の入力装置に対する操作によって入力される簡単な形状のデータであってもよい。

【0115】

制御動作部２９のＮＣプログラム作成部３１は、形状データ３７に基づいてＮＣプログラム３９を生成し、メモリ３０に記録する。すなわち、ＮＣプログラム作成部３１は、いわゆるＣＡＭ（computer aided manufacturing）として機能する。

【0116】

ＮＣプログラム３９は、各種の電動機（２５Ｘ、２５Ｙ、２５Ｚ及び２５Ｒ）の駆動に関する指令の情報を含んでいる。例えば、ＮＣプログラム３９は、主軸１９のテーブル２３に対するＸ方向、Ｙ方向及び／又はＺ方向における相対移動に係る複数の指令の情報を含んでいる。各指令の情報としては、例えば、目標位置（目標座標）、移動距離及び移動速度の情報が挙げられる。また、本実施形態とは異なり、一般的な回転工具を用いる場合であれば、指令の情報として、回転数（回転速度）の情報が挙げられる。

【0117】

制御データ作成部３３は、ＮＣプログラム３９に基づいて制御データ４１を生成する。この際、制御データ作成部３３は、ＮＣプログラム３９の解釈、及びＮＣプログラム３９で指定されている指令値の補間等を行う。すなわち、制御データ作成部３３は、ＮＣ装置の一部として機能する。

【0118】

制御データ４１は、例えば、所定の制御周期毎の各軸の目標位置の情報を保持している。図示の例では、制御データ４１が有する情報が表によって表現されている。表の１行目は、時点ｔ_０における３軸の目標位置（Ｘ方向の目標位置Ｘ_０、Ｙ方向の目標位置Ｙ_０及びＺ方向の目標位置Ｚ_０）が対応付けられて記録されていることを表している。２行目は、時点ｔ_１における３軸の目標位置（Ｘ_１、Ｙ_１及びＺ_１）が対応付けられて記録されていることを示している。時点ｔ_０と時点ｔ_１との時間差は、上記の制御周期となっている。３行目以降も同様に、その後の制御周期毎の３軸の目標位置が対応付けられて記憶されていることを示している。

【0119】

なお、図６の表は、あくまで制御データ４１を説明するための概念的なものであり、実際の情報の記録の態様は、種々変形されてよい。例えば、各行は、時点の情報を含まなくてもよい。そして、制御周期の情報と、行同士の順序の情報とが複数の行とは別個に記録されていてもよい。アドレスが連続する記憶領域に複数の行の情報が順次記憶されることによって、行同士の順序の情報が省略されてもよい。

【0120】

制御データ４１は、適宜に作成されてよい。例えば、ＮＣプログラム３９から、主軸１９のテーブル２３に対する相対移動に関して、順次に通過する複数の位置と、複数の位置間の速度の情報が取得される。そして、順次に通過する２つの位置と、その２つの位置の間の速度とに基づいて、制御周期毎に順次に到達すべき複数の目標位置が、２つの位置の間に設定されてよい。そのような算出が軸毎に行われてよい。

【0121】

統合制御部３４は、制御データ４１を読み出して、読み出した目標位置を３軸の制御部（３５Ｘ、３５Ｙ及び３５Ｚ）に入力する。具体的には、制御周期毎に、図６の行毎の目標位置が、制御データ４１で規定されている順番に従って、順次入力される。また、互いに対応付けられている３軸の目標位置（各行内の目標位置）が３軸の制御部に分配される（各軸の制御部には、自己に対応する軸の目標位置が入力される。）。

【0122】

Ｘ軸制御部３５Ｘは、Ｘ軸センサ２７Ｘからの検出値に基づく主軸１９のＸ方向の位置が、統合制御部３４から入力されたＸ方向の目標位置になるように、フィードバック制御を行う。この制御は、例えば、位置のフィードバックループの中に、速度のフィードバックループ、及び加速度又は電流のフィードバックループがマイナーループとして組み込まれた公知のものとされてよい。Ｘ軸制御部３５Ｘについて述べたが、上記の説明は、ＸをＹ又はＺに置換して、Ｙ軸制御部３５Ｙ及びＺ軸制御部３５Ｚに援用されてよい。

【0123】

互いに対応付けられている３軸の目標位置が、統合制御部３４によって実質的に同時に３軸の制御部（３５Ｘ、３５Ｙ及び３５Ｚ）に入力されることによって、３軸の制御部においては、互いに対応付けられている３軸の目標位置が同時に実現されるように制御が行われる。すなわち、３軸の位置制御は、同期が取られる。

【0124】

なお、上記の説明から理解されるように、ＮＣプログラム作成部３１まではＣＡＭとして機能するメモリ及び機能部である。ＮＣプログラム３９を保持する部分からはＮＣ装置として機能するメモリ及び機能部である。制御装置５は、ＮＣ装置のみを有していてもよい。この場合、ＮＣプログラム３９は、例えば、ユーザの不図示の入力装置に対する操作によって入力されてもよいし、記録媒体を介して入力されてもよい。また、ＣＡＭとＮＣ装置とは、有線又は無線の通信を介してつながっていてもよい。

【0125】

（第１切れ刃を移動軌跡に沿って移動させる制御等）
以下、図４等を参照して説明した工具１０１のワーク１０３に対する相対運動を実現するための制御装置５における構成及び動作の例について述べる。

【0126】

制御データ４１は、制御周期毎に、３軸（Ｘ、Ｙ及びＺ）の目標位置の情報に加え、主軸１９の目標回転位置の情報を有してよい。図６では、表の各行における目標位置θ_０、θ_１、θ_２、θ_３、…によって、３軸の目標位置と目標回転位置とが対応付けられて記憶されていることが表現されている。

【0127】

統合制御部３４は、上述のように、制御周期毎に制御データ４１で規定されている３軸の目標位置を３軸の制御部（３５Ｘ、３５Ｙ及び３５Ｚ）に入力する。このとき、統合制御部３４は、その３軸の目標位置に対応づけられている目標回転位置を回転制御部３５Ｒに入力してよい。

【0128】

回転制御部３５Ｒは、回転センサ２７Ｒからの検出値に基づく主軸１９の軸回りの回転位置が、統合制御部３４から入力された目標回転位置になるように、フィードバック制御を行ってよい。この制御は、例えば、平行移動の位置のフィードバック制御と同様に、位置のフィードバックループの中に、速度のフィードバックループ、及び加速度又は電流のフィードバックループがマイナーループとして組み込まれたものとされてもよい。また、そのような制御を簡略化したもの、又は変形したものであってもよい。

【0129】

このように、互いに対応付けられている３軸の目標位置及び回転目標位置が、統合制御部３４によって実質的に同時に３軸の制御部（３５Ｘ、３５Ｙ及び３５Ｚ）及び回転制御部３５Ｒに入力されることによって、これらの４つの制御部においては、互いに対応付けられている４つの目標位置が同時に実現されるように制御が行われる。すなわち、３軸の位置制御及び回転の位置制御は、同期が取られる。ひいては、第１切れ刃１０７Ａがワーク１０３の目標形状（所望の移動軌跡）に沿って移動するように、工具１０１を軸回りに回転させつつ、工具１０１を平行移動させることができる。

【0130】

既述のように、目標回転位置は、不要な接触の低減又はすくい角の確保等の適宜な観点から設定されてよい。また、第１切れ刃１１７Ａが主軸１９の軸心（シャンク１０５の軸心ＣＬ１）に位置していない態様においては、Ｘ方向及びＹ方向の目標位置は、目標回転位置に応じた第１切れ刃１１７ＡのＸＹ平面における移動をキャンセルするように設定されてよい。これらの設定乃至は演算は、統合制御部３４に入力される制御データ４１が作成されるまでにおいて適宜に行われてよい。

【0131】

例えば、ＮＣプログラム作成部３１は、形状データ３７から目標形状に沿って第１切れ刃１１７Ａを移動させる部位（図４等を介して説明した回転工具１０１の利用方法が適用される部位）を特定してよい。この特定は、ＮＣプログラム作成部３１のみによって行われてもよいし、ユーザの不図示の入力装置に対する操作に基づいて行われてもよい。

【0132】

そして、ＮＣプログラム作成部３１は、例えば、上記の特定した部位の目標形状（移動軌跡）に沿って第１切れ刃１１７Ａを移動させるための、Ｘ方向及びＹ方向の目標位置と目標回転位置との組み合わせを算出してよい。この組み合わせの算出は、移動軌跡上の複数の位置について行われてよい。この複数の位置は、ＮＣプログラム作成部３１によって設定されてもよいし、ユーザの不図示の入力装置に対する操作によって設定されてもよい。前者の場合において、複数の位置の間隔は、ＮＣプログラム作成部３１によって設定されてもよいし、ユーザの不図示の入力装置に対する操作によって設定されてもよい。また、複数の位置の設定に併せて、ＮＣプログラム作成部３１又はユーザによって移動軌跡上の隣り合う２つの位置間の速度が設定されてよい。ＮＣプログラム作成部３１は、その速度が実現されるＸ方向及びＹ方向の目標移動速度及び目標回転速度を算出してよい。

【0133】

その後、ＮＣプログラム作成部３１は、上記のように算出した情報を含むＮＣプログラム３９を作成してよい。このＮＣプログラム３９は、上述のように、制御データ作成部３３によって制御データ４１に変換され、各軸の制御部（３５Ｘ～３５Ｒ）に利用される。なお、当該ＮＣプログラム３９は、ＮＣプログラム作成部３１によってではなく、ユーザの不図示の入力装置に対する操作によって作成されてもよい。

【0134】

ＮＣプログラム３９は、上記の例とは異なり、直接にＸ方向及びＹ方向の目標位置及び目標移動速度、並びに目標回転位置及び目標回転速度の情報を保持するのではなく、第１切れ刃１１７Ａを移動軌跡に沿って移動させることを指示する特定のコードを含んでもよい。ＮＣプログラム３９は、この特定のコードと対応付けて、移動軌跡を特定可能な情報（例えば主軸１９の軸心を移動軌跡に沿って移動させると仮定したときの指令の情報）を含んでよい。そして、制御データ作成部３３は、その特定のコードと、移動軌跡の情報とを読み出したときに、上記のＮＣプログラム作成部３１と同様の算出を行い、その算出した情報に基づいて制御データ４１を作成してよい。

【0135】

主軸１９の回転位置の位置決め精度（誤差）は、適宜に設定されてよい。例えば、当該位置決め精度は、１°以下、０．１°以下、０．０１°以下又は０．００１°以下とされてよい。回転センサ２７Ｒの検出精度は、上記の位置決め精度と同等又はそれよりも高くされてよい。

【0136】

主軸駆動源２５Ｒの回転速度（例えば定格回転速度。本段落において以下同様。）は、工具１０１の利用のみを考えるのであれば、一般的な主軸駆動源の回転速度よりも低くすることが可能である。ただし、工具１０１以外の通常の回転工具も利用できるように、比較的高速で回転可能であってもよい。例えば、主軸駆動源２５Ｒの回転速度は、１０００ｒｐｍ（revolutions per minute）以上、１００００ｒｐｍ以上又は２００００ｒｐｍ以上とされてよい。

【0137】

工具１０１が主軸１９に取り付けられているときに、工具１０１が主軸１９の軸心に対して傾斜していると、例えば、工具１０１の回転位置に応じた第１切れ刃１１７Ａの位置に関して、実際の値と想定されている値との間にずれが生じる。従って、加工機本体２は、工具基準角度を検出する機能を有していてもよい。

【0138】

以上のとおり、本実施形態では、軸回りに回転されて使用される回転工具１０１は、シャンク１０５と、シャンク１０５の先端側に位置している刃部１０９と、を有している。刃部１０９は、工具１０１の軸回りの１周に亘って工具１０１の外部に露出している外周面１１１を有している。外周面１１１は、工具１０１の軸方向に長さを有する第１切れ刃１１７Ａを有している。シャンク１０５の軸心ＣＬ１に平行に見て、第１切れ刃１１７Ａと軸心ＣＬ１との距離（第１の距離）が、外周面１１１と軸心ＣＬ１との最大距離（第２の距離）よりも短い。

【0139】

別の観点では、加工機１は、回転工具１０１と、主軸１９と、ワーク保持部（テーブル２３）と、主軸駆動源２５Ｒと、駆動部２４と、制御装置５とを有している。工具１０１は、刃部１０９を有している。主軸１９は、工具１０１が固定される。テーブル２３は、ワーク１０３を保持する。主軸駆動源２５Ｒは、主軸１９を軸回りに回転させる。駆動部２４は、少なくとも主軸１９の軸方向に直交する２方向（Ｘ方向及びＹ方向）において主軸１９とテーブル２３とを相対移動させる。制御装置５は、主軸駆動源２５Ｒ及び駆動部２４を制御する。刃部１０９は、工具１０１の軸回りの１周に亘って工具１０１の外部に露出している外周面１１１を有している。外周面１１１は、工具１０１の軸方向に長さを有する第１切れ刃１１７Ａを有している。主軸１９の軸心（シャンク１０５の軸心ＣＬ１を参照）に平行に見て、第１切れ刃１１７Ａと主軸１９の軸心との距離（第１の距離）が、外周面１１１と主軸１９の軸心との最大距離（第２の距離）よりも短い。

【0140】

更に別の観点では、回転工具１０１の刃部１０９によってワーク１０３を切削して被加工物（切削後のワーク１０３）を製造する製造方法は、移動ステップ（図４）を有している。移動ステップでは、回転工具１０１を所定の回転軸（シャンク１０５の軸心ＣＬ１を参照）回りに回転させるとともに、少なくとも上記回転軸に直交する２方向（Ｘ方向及びＹ方向）において工具１０１とワーク１０３とを相対的に平行移動させる。刃部１０９は、工具１０１の軸回りの１周に亘って工具１０１の外部に露出している外周面１１１を有している。外周面１１１は、工具１０１の軸方向に長さを有する第１切れ刃１１７Ａを有している。上記回転軸に平行に見て、第１切れ刃１１７Ａと回転軸との距離（第１の距離）が、外周面１１１と回転軸との最大距離（第２の距離）よりも短い。移動ステップでは、第１切れ刃１１７Ａによってワーク１０３を切削する。

【0141】

既述のように、公知の回転工具においては、外周面の切れ刃は、外周面の切れ刃以外の部分がワークに干渉しないように、刃部の外周面のうち、シャンクの軸心からの距離が最も長くなる位置に設けられている。この回転工具の外周面の切れ刃をワーク１０３の目標形状に沿って移動させる場合に比較して、本実施形態では、例えば、工具１０１の軸心ＣＬ１回りの回転に伴う第１切れ刃１１７ＡのＸＹ平面における移動量が低減される。その結果、例えば、工具１０１の主軸１９に対する軸回りの取付誤差が第１切れ刃１１７ＡのＸＹ平面における位置ずれに及ぼす影響が低減される。ひいては、加工精度が向上する。また、例えば、主軸１９の回転位置又は回転速度の誤差が、第１切れ刃１１７ＡのＸＹ平面における位置又は速度の誤差に及ぼす影響も低減される。この観点からも加工精度が向上する。また、主軸１９の回転速度に応じた第１切れ刃１１７ＡのＸＹ平面における移動速度をキャンセルするために駆動部２４に要求される移動速度も低くなる。第１切れ刃１１７Ａは、切削抵抗の作用点であり、この作用点と回転軸との距離が短くなることによって、切削抵抗による回転モーメントを小さくすることができる。ひいては、工具１０１の回転位置を制御するサーボ系（主軸駆動源２５Ｒ等）への負荷を低減できる。

【0142】

外周面１１１は、第１側面１１５Ａと、第１側面１１５Ａと交差して第１切れ刃１１７Ａとなる稜線を構成している第２側面１１５Ｂと、を有してよい。

【0143】

軸方向に長さを有する第１切れ刃１１７Ａにとって、上記の構成は、通常、必須の要件である。しかし、公知のエンドミルから理解されるように、本開示に係る工具は、切れ刃、すくい面及び逃げ面の向きが特殊な工具とされてもよい。この場合、２つの側面を特定することが困難な場合もある。逆に言えば、第１側面１１５Ａ及び第２側面１１５Ｂを特定できる工具１０１は、切れ刃等の向きが特殊な工具（そのような工具も本開示に係る技術に含まれてよい。）に比較して、第１切れ刃１１７Ａの長さが軸方向に十分に確保されており、角隅部１０３ｄの形成に有利である。

【0144】

刃部１０９は、シャンク１０５とは反対側に面している底面１１３を有してよい。第１側面１１５Ａと底面１１３とは、互いに交差して第２切れ刃１１７Ｂとなる稜線を構成してよい。

【0145】

この場合、例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明したように、第２切れ刃１１７Ｂによって凹部１０３ａの底面を切削し、凹部１０３ａを深くしていく加工を行うことができる。このような凹部を深くしていく加工においては、工具１０１は、ＸＹ平面に沿う移動とＺ方向への移動とが交互に繰り返されるか、両者が同時に行われる（工具１０１が螺旋状に移動する）。このとき、第１切れ刃１１７Ａと第２切れ刃１１７Ｂとが構成する角（コーナ）の転写痕（コーナの移動経路に沿った線状の痕）が凹部１０３ａの側面１０３ｂ及び１０３ｃに形成されることがある。しかし、第１側面１１５Ａと第２側面１１５Ｂとが交差する稜線によって第１切れ刃１１７Ａが構成されている（第１切れ刃１１７Ａの長さが軸方向に確保されている）ことから、転写痕が形成される蓋然性が低減される。

【0146】

第２側面１１５Ｂと底面１１３とは、互いに交差して第３切れ刃１１７Ｃとなる稜線を構成してよい。

【0147】

この場合、例えば、第２切れ刃１１７Ｂに加えて第３切れ刃１１７Ｃによっても凹部１０３ａの底面を切削することができ、加工速度が向上する。及び／又は、工具１０１の回転方向の自由度が向上する。

【0148】

外周面１１１は、第１側面１１５Ａの第１切れ刃１１７Ａとは反対側の縁部、及び第２側面１１５Ｂの第１切れ刃１１７Ａとは反対側の縁部と交差し、かつ切れ刃を構成していない第３側面１１５Ｃを有してよい。

【0149】

この場合、例えば、第３側面１１５Ｃは、切れ刃を構成しなくてよいから、形状及び寸法の自由度が高い。その結果、例えば、刃部１０９の強度を確保したり、切れ刃以外の部分がワーク１０３に干渉しないようにしたりすることが容易化される。例えば、実施形態では、第３側面１１５Ｃは、軸方向に見て外側に膨らむ曲面状であり、当該形状は、刃部１０９の強度を確保することに寄与している。

【0150】

シャンク１０５の軸心ＣＬ１に平行に見て、第１切れ刃１１７Ａと軸心ＣＬ１との距離（第１の距離）は、外周面１１１と軸心ＣＬ１との最大距離（第２の距離）の半分以下とされてよい。

【0151】

この場合、例えば、第１の距離は、第２の距離に対して十分に短いと言える。従って、上述した第１の距離が第２の距離よりも短いことによる効果が向上する。

【0152】

シャンク１０５の軸心ＣＬ１に平行に見て、第１切れ刃１１７Ａ（既述のように第１切れ刃１１７Ａが軸心ＣＬ１に平行でない場合は第１切れ刃１１７Ａの先端を参照してよい。）は、シャンク１０５の軸心ＣＬ１に位置してよい。

【0153】

この場合、例えば、第１の距離が実質的に０であるから、上述した第１の距離が第２の距離よりも短いことによる効果が更に向上する。

【0154】

加工機１において、制御装置５（例えばＮＣプログラム作成部３１）は、２方向（Ｘ方向及びＹ方向）を含む平面内の所定の移動軌跡の情報（例えば形状データ３７）を取得してよい。制御装置５（例えばＮＣプログラム作成部３１及び制御データ作成部３３）は、取得した情報に基づいて、第１切れ刃１１７Ａを移動軌跡に沿って移動させるための目標値（例えば制御データ４１に含まれる目標値）を算出してよい。目標値は、主軸１９の軸心回りの回転位置（回転数ではない。）、及び主軸１９とワーク保持部（テーブル２３）との上記２方向における相対位置それぞれの所定の周期毎の目標値を含んでよい。制御装置５（統合制御部３４、Ｘ軸制御部３５Ｘ、Ｙ軸制御部３５Ｙ、Ｚ軸制御部３５Ｚ及び回転制御部３５Ｒ）は、算出した目標値が実現されるように主軸駆動源２５Ｒ及び駆動部２４を制御してよい。

【0155】

別の観点では、被加工物の製造方法の移動ステップ（図４）では、回転工具１０１の回転位置の制御と、２方向（Ｘ方向及びＹ方向）における相対位置の制御との同期を取ることによって第１切れ刃１１７Ａをワーク１０３の目標形状に沿って移動させてよい。

【0156】

この場合、例えば、平行移動のみが行われる態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい）に比較して、角隅部１０３ｄを形成するときに、側面１０３ｂ及び１０３ｃの双方において、すくい角及び逃げ角を適切な範囲で確保することが容易である。その結果、加工精度の向上、又は側面１０３ｂ及び１０３ｃの表面の性状の向上が容易化される。

【0157】

被加工物の製造方法において、ワーク１０３の目標形状は、回転軸方向に見て、刃部１０９の最大径の半分未満の曲率半径を有する隅形状（角隅部１０３ｄ）を含んでよい。

【0158】

すなわち、工具１０１は、Ｒが小さい、又はＲが実質的に付与されていない隅形状の形成に利用されてよい。このような形状は、通常、より高い加工精度が要求されるから、工具１０１の上述の種々の効果（例えば誤差低減）が有効に奏される。

【0159】

＜第２実施形態＞
図７（ａ）は、第２実施形態に係る加工方法を説明する模式図であり、図４に対応している。

【0160】

第２実施形態においても、矢印ｙ１～ｙ３で示されるように、刃部１０９は、ワーク１０３に対して、回転及び平行移動がなされてよい。さらに、第２実施形態においては、刃部１０９は、矢印ｙ５で示すように、ワーク１０３に対して振動してよい。換言すれば、切れ刃（１１７Ａ、１１７Ｂ及び／又は１１７Ｃ）を振動させて切削する加工方法が第１実施形態に組み合わされてよい。なお、刃部１０９が振動による切削に利用される場合、図示の例とは異なり、刃部１０９が軸回りに回転されない運用がなされてもよい。

【0161】

振動の具体的な態様は適宜なものとされてよい。例えば、振動は、主軸１９のテーブル２３に対する回転及び平行移動を無視したときに（以下、同様。）、楕円軌道を描くものであってもよいし（図示の例）、円軌道を描くものであってもよいし、直線状に振動するものであってもよい。楕円軌道の長軸の方向又は直線状の振動の方向と、目標形状（第１切れ刃１１７Ａの移動軌跡）との関係も適宜に設定されてよい。例えば、前者は、後者に対して、直交していてもよいし、傾斜していてもよい。傾斜は、Ｘ′Ｙ′平面内における傾斜であってもよいし、及び／又はＺ′方向への傾斜であってもよい。

【0162】

振幅（最大値。例えば、楕円軌道の場合は長軸の長さ）及び周波数も適宜に設定されてよい。例えば、振幅は、１ｍｍ以下、０．１ｍｍ以下、０．０１ｍｍ以下、１μｍ以下、０．１μｍ以下、０．０１μｍ以下又は１ｎｍ以下とされてよいし、及び／又は刃部１０９の最大径の１／２以下、１／１０以下、１／１００以下又は１／１０００以下とされてよい。また、例えば、周波数は、１０Ｈｚ以上、１００Ｈｚ以上、１ｋＨｚ以上、１０ｋＨｚ以上又は２０ｋＨｚ以上（超音波の下限周波数以上）とされてよい。

【0163】

刃部１０９をワーク１０３に対して振動させる方法は、適宜なものとされてよい。

【0164】

例えば、刃部１０９とワーク１０３とを平行移動させる駆動部２４によって刃部１０９に振動が付与されてよい。より詳細には、例えば、３つの駆動源（２５Ｘ、２５Ｙ及び２５Ｚ）のうち、いずれか１つが用いられてもよいし、いずれか２つが用いられてもよいし、３つが用いられてもよい。なお、この例から理解されるように、振動は、絶対座標系において刃部１０９を振動させるものであってもよいし、絶対座標系においてワーク１０３を振動させるものであってもよいし、両者の組み合わせであってもよい。

【0165】

また、例えば、駆動部２４とは別に、振動発生機構が設けられてもよい。振動発生機構は、加工機本体２に設けられてもよいし、工具（例えば工具１０１）と主軸１９との間に介在するツーリングに設けられてもよい。前者の場合、振動発生機構は、刃部１０９側（例えば主軸頭１７若しくは主軸１９）に設けられてもよいし、及び／又はワーク１０３側（例えばテーブル２３）に設けられてもよい。振動発生機構の構成は、適宜なものとされてよい。例えば、振動発生機構は、圧電体又は電磁石を含み、これらに対する交流電圧の印加によって振動してよい。

【0166】

（振動発生機構を有するツーリングの例）
上記のように、刃部１０９のワーク１０３に対する振動は、適宜に実現されてよい。以下では、振動発生機構がツーリングに設けられた態様の例を示す。

【0167】

図７（ｂ）は、第２実施形態に係る加工方法に利用される工具の一例である工具１２１の構成を示す側面図である。

【0168】

工具１２１は、第１実施形態に係る工具１０１と、工具１０１と主軸１９との間に介在するツーリング１２３を有している。ツーリング１２３は、振動発生機構１２５を有している。なお、このような態様においては、既述のように、工具１０１が本開示に係る工具の一例として捉えられてもよいし、工具１２１が本開示に係る工具の一例として捉えられてもよい。

【0169】

ツーリング１２３の構成は、振動発生機構１２５に係る構成を除いては、公知の構成を含む種々のものと同様とされてよい。図示の例では、ツーリング１２３は、－ｚ側（刃部１０９側）から＋ｚ側へ順に、主としてシャンク１０５の保持に寄与する基部１２３ａと、ＡＴＣによって把持される被把持部１２３ｂと、主軸１９に取り付けられるシャンク１２３ｃとを有している。

【0170】

基部１２３ａは、コレットチャック等のシャンク１０５を保持するための機構を有している。被把持部１２３ｂは、外周面に溝を有するフランジ状部位である。シャンク１２３ｃについては、既述のように、矛盾等が生じない限り、シャンク１０５の説明が援用されてよい。シャンク１２３ｃが主軸１９に取り付けられた工具１２１（別の観点では工具１０１）は、主軸１９と共に主軸１９の軸心回りに回転する。

【0171】

振動発生機構１２５は、ツーリング１２３のいずれの位置に設けられてもよい。図示の例では、振動発生機構１２５は、その全体が基部１２３ａに内蔵されている。ただし、振動発生機構１２５は、その一部又は全部が被把持部１２３ｂ又はシャンク１２３ｃに内蔵されていてもよい。振動発生機構１２５は、例えば、既述のように、電源１２７によって交流電圧が印加される圧電体又は電磁石を有している。

【0172】

電源１２７は、供給された電力を適宜な周波数及び電圧（及び／又は電流）の交流電力に変換して振動発生機構１２５に供給してよい。また、電源１２７は、いわゆるドライバであってよい。電源１２７は、加工機本体２に設けられていてもよいし、工具１２１に設けられていてもよい。

【0173】

工具１２１の内部の振動発生機構１２５と工具１２１の外部の電源１２７との接続、又は、工具１２１の内部の電源１２７と工具１２１の外部の他の電源との接続は、適宜になされてよい。例えば、工具１２１に設けられた端子と、主軸１９に設けられた端子とが接続されてよい。主軸１９に設けられた端子は、主軸１９と主軸頭１７内の固定的な部材との間に介在するスリップリングに接続されていてよい。

【0174】

以上の第２実施形態に係る工具１２１においても、シャンク１２３ｃの軸心に平行に見て、第１切れ刃１１７Ａとシャンク１２３ｃの軸心との距離が、外周面１１１とシャンク１２３ｃの軸心との最大距離よりも短い。従って、例えば、工具１０１と同様の効果が奏される。

【0175】

工具１２１は、振動を生じる振動発生機構１２５を更に有してよい。別の観点では、加工機１は、刃部１０９とワーク１０３とを相対的に振動させる振動発生機構１２５を更に有してよい。さらに別の観点では、被加工物の製造方法は、移動ステップ（図７（ａ）の矢印ｙ１～ｙ３）に並行して、刃部１０９をワーク１０３に対して振動させる振動ステップ（図７（ａ）の矢印ｙ５）を更に有してよい。

【0176】

この場合、例えば、すくい角及び逃げ角を十分に確保することができなくても、第１切れ刃１１７Ａの形状を転写するような切削によって角隅部１０３ｄを形成することができる。その結果、例えば、更に加工精度が向上する。

【0177】

＜機械部の各部の構成例＞
既述のように、加工機１の機械部３の構成は、公知の構成を含む種々の構成と同様とされてよい。このことから、これまでの説明では、機械部３の構成要素の説明は適宜に省略された。以下では、機械部３の構成要素の例を示す。

【0178】

（ガイドの例）
図８（ａ）は、テーブル２３をガイドするガイドの構成の一例を示す斜視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のVIIIｂ－VIIIｂ線における断面図である。

【0179】

図示の例では、テーブル２３をガイドするガイド４５は、Ｖ－Ｖ転がり案内によって構成されている。例えば、ガイド４５は、テーブル２３を支持するＸ軸ベッド２１の上面に形成された断面Ｖ字状の２本の溝２１ａと、テーブル２３の下面に形成された断面三角形状の２本の突条２３ａと、溝２１ａと突条２３ａとの間に介在している複数のコロ４７（転動体）とを有している。溝２１ａ及び突条２３ａは、Ｘ方向に直線状に延びており、突条２３ａはコロ４７を介して溝２１ａに嵌合している。これにより、テーブル２３は、Ｙ方向における移動が規制される。また、コロ４７は、溝２１ａの内面及び突条２３ａの外面に対して転がり、両者のＸ方向における相対移動を許容する。これにより、テーブル２３は、比較的小さい抵抗でＸ方向に移動する。テーブル２３の＋Ｚ側への移動は、例えば、自重によって規制される。テーブル２３の－Ｚ側への移動は、例えば、Ｘ軸ベッド２１からの反力によって規制される。

【0180】

テーブル２３をＸ方向に案内するガイドについて述べた。上記の説明は、サドル１３をＹ方向に案内するガイド、及び／又は主軸頭１７をＺ方向に案内するガイドに援用されてよい。突条（２３ａ）の溝（２１ａ）からの離反は、係合部材を設けることなどによって適宜に規制されてよい。

【0181】

（平行移動に係る駆動機構の例）
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、テーブル２３を駆動するＸ軸駆動源２５Ｘの構成の例も示している。なお、以下の説明は、サドル１３を駆動するＹ軸駆動源２５Ｙ、及び／又は主軸頭１７を駆動するＺ軸駆動源２５Ｚに適宜に援用されてよい。

【0182】

図示の例では、Ｘ軸駆動源２５Ｘは、リニアモータによって構成されている。例えば、Ｘ軸駆動源２５Ｘは、Ｘ軸ベッド２１の上面にてＸ方向に配列されている複数の磁石２５ｃからなる磁石列２５ａと、テーブル２３の下面に固定されており、磁石列２５ａと対向するコイル２５ｂとを有している。そして、コイル２５ｂに交流電力が供給されることによって、磁石列２５ａとコイル２５ｂとがＸ方向に駆動力を生じる。ひいては、テーブル２３がＸ方向に移動する。

【0183】

このように、平行移動のための駆動源としてリニアモータを用いると、例えば、回転式の電動機と、その回転を直線運動に変換する機構とを用いた態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれる。）に比較して、高精度かつ滑らかな同期制御が可能となる。その結果、例えば、工具１０１を用いることによる上述の効果（例えば誤差低減）が向上する。

【0184】

（センサの一例）
図８（ａ）は、Ｘ軸センサ２７Ｘの一例としてのリニアエンコーダを示す図ともなっている。なお、以下の説明は、Ｙ軸センサ２７Ｙ及び／又はＺ軸センサ２７Ｚに適宜に援用されてよい。

【0185】

Ｘ軸センサ２７Ｘは、例えば、Ｘ方向に延びているスケール部２７ａと、スケール部２７ａに対向している検出部２７ｂとを有している。スケール部２７ａにおいては、例えば、光学的又は磁気的に形成された複数のパターンがＸ方向に一定のピッチで配列されている。検出部２７ｂは、各パターンとの相対位置に応じた信号を生成する。従って、スケール部２７ａ及び検出部２７ｂの相対移動に伴って生成される信号の計数（すなわちパターンの計数）によって、変位（位置）を検出することができる。

【0186】

スケール部２７ａ及び検出部２７ｂの一方（図示の例ではスケール部２７ａ）は、テーブル２３に固定されている。スケール部２７ａ及び検出部２７ｂの他方（図示の例では検出部２７ｂ）は、Ｘ軸ベッド２１に対して直接的に又は間接的に固定されている。従って、テーブル２３が移動すると、スケール部２７ａ及び検出部２７ｂは相対移動する。これにより、テーブル２３の変位（位置）が検出される。

【0187】

スケール部２７ａ及び検出部２７ｂの具体的な取付位置は適宜に設定されてよい。また、Ｘ軸センサ２７Ｘは、スケール部２７ａのパターンに基づいてスケール部２７ａに対する検出部２７ｂの位置（絶対位置）を特定可能なアブソリュート式のものであってもよいし、そのような特定ができないインクリメンタル式のものであってもよい。公知のように、インクリメンタル式のスケールであっても、検出部２７ｂをスケール部２７ａに対して所定位置（例えば移動限）に移動させてキャリブレーションを行うことによって絶対位置を特定することができる。

【0188】

（ガイドの他の例）
図９は、テーブル２３、サドル１３又は主軸頭１７を案内するガイドに関して、図８（ｂ）を参照して説明した構成例とは別の構成例を示す図である。この図は、図８（ｂ）に相当する断面図となっている。説明の便宜上、ガイドに案内される部材としてテーブル２３を例に取る。下記の説明は、サドル１３及び／又は主軸頭１７の案内に援用されてよい。

【0189】

図９に示すガイド４５Ａは、いわゆる静圧案内によって構成されている。具体的には、テーブル２３の被案内面とベッド２１の案内面との間には隙間が構成されている。当該隙間にはポンプ４９等によって所定の圧力で流体が供給される。流体は、気体（例えば空気）であってもよいし、液体（例えば油）であってもよい。

【0190】

このようにガイド４５Ａが静圧案内によって構成されている場合、例えば、テーブル２３をその移動方向に移動させるときの摩擦抵抗が小さいから、移動方向の位置決めを高精度に行うことができる。このような構成により、高い加工精度を実現することができる。その結果、例えば、工具１０１を用いることによる上述の効果（例えば誤差低減）が向上する。

【0191】

（平行移動に係る駆動機構の他の例）
上記の図９は、Ｘ軸駆動源２５Ｘに係る構成としてリニアモータ以外の構成例を示す図ともなっている。なお、以下の説明は、Ｙ軸駆動源２５Ｙ及び／又はＺ軸駆動源２５Ｚに援用されてよい。

【0192】

図９では、ねじ軸５１と、ねじ軸５１と螺合しているナット５３とが図示されている。すなわち、ねじ機構（例えばボールねじ機構又はすべりねじ機構）が図示されている。ねじ軸５１及びナット５３の一方（図示の例ではナット５３）の回転が規制されている状態で、ねじ軸５１及びナット５３の他方（図示の例ではねじ軸５１）が回転されることによって、両者は軸方向に相対移動する。ねじ軸５１及びナット５３の一方（図示の例ではねじ軸５１）はベッド２１に支持されており、ねじ軸５１及びナット５３の他方（図示の例ではナット５３）はテーブル２３に支持されている。ねじ軸５１（又はナット５３）を回転させる駆動力は、例えば、回転式の電動機（不図示）によって生成される。

【0193】

なお、図８（ａ）では、転がり軸受とリニアモータとの組み合わせが示され、図９では、静圧軸受と、回転式の電動機との組み合わせが示された。もちろん、静圧軸受とリニアモータとが組み合わされてもよいし、転がり軸受と回転式の電動機とが組み合わされてもよい。

【0194】

（主軸の軸受の例）
図１０は、主軸１９の軸受の構成の一例を示す断面図である。

【0195】

実施形態の説明で述べたように、主軸１９の軸受は、例えば、転がり軸受、静圧軸受、すべり軸受又はこれらの２以上の組み合わせとされてよい。図１０では、静圧軸受が例示されている。具体的には、主軸１９の外周面と、主軸頭１７の内周面との間には隙間が構成されている。当該隙間にはポンプ４９等によって所定の圧力で流体が供給される。流体は、気体（例えば空気）であってもよいし、液体（例えば油）であってもよい。

【0196】

このように主軸１９が静圧軸受によって支持されている場合、例えば、主軸１９を軸回りに回転させるときの摩擦抵抗が小さいから、主軸１９の回転位置を高精度に制御することができる。その結果、例えば、工具１０１を用いることによる上述の効果（例えば誤差低減）が向上する。

【0197】

（主軸の駆動機構の例）
図１０は、主軸１９の駆動機構の例を示す図ともなっている。この例では、主軸駆動源２５Ｒは、いわゆるビルトインモータによって構成されている。換言すれば、主軸１９と主軸駆動源２５Ｒとの間には減衰機構等が介在していない。具体的には、例えば、主軸駆動源２５Ｒは、主軸１９に固定されているロータ２５ｒと、主軸頭１７に固定されているステータ２５ｓとを有している。ロータ２５ｒは、界磁及び電機子の一方を構成している。ステータ２５ｓは、界磁及び電機子の他方を構成している。なお、主軸駆動源２５Ｒは、主軸１９に対してその軸方向の適宜な位置に設けられてよい。

【0198】

このように主軸駆動源２５Ｒがビルトインモータによって構成されている場合、例えば、主軸１９と主軸駆動源２５Ｒとの間に他の機構が介在しないから、軸回りの位置制御の精度が向上する。その結果、例えば、工具１０１を用いることによる上述の効果（例えば誤差低減）が向上する。

【0199】

＜工具の変形例＞
図１１は、変形例に係る回転工具１０１Ａの構成を示す斜視図であり、図３に対応している。

【0200】

工具１０１は、その全体が一体的に構成された。一方、工具１０１Ａは、基部１３１と、基部１３１に着脱されるチップ１３３（インサート）とを有している。チップ１３３は、刃部１０９のうちの切れ刃（１１７Ａ、１１７Ｂ及び１１７Ｃ）を含む一部を構成している。基部１３１は、例えば、工具１０１Ａのうちの上記以外の全部（刃部１０９の他部、ネック１０７及びシャンク１０５）を構成している。すなわち、工具１０１Ａは、刃先交換式のものである。

【0201】

刃部１０９に着目すると、第１切れ刃１１７Ａ、第２切れ刃１１７Ｂ及び第３切れ刃１１７Ｃは、チップ１３３によって構成されており、基部１３１によっては構成されていない。第１側面１１５Ａ、第２側面１１５Ｂ及び底面１１３は、基部１３１及びチップ１３３によって構成されている。第３側面１１５Ｃは基部１３１によって構成されている。チップ１３３は、例えば、基部１３１に形成された凹部に配置されており、第１側面１１５Ａ、第２側面１１５Ｂ及び底面１１３は、概略、平面状である。ただし、チップ１３３と基部１３１との間に段差及び／又は隙間が存在しても構わない。

【0202】

チップ１３３の基部１３１に対する固定方法は、公知の方法を含む種々の方法とされてよい。例えば、チップ１３３に挿通されたねじ（不図示）が基部１３１に形成された雌ねじ（不図示）に螺合されることによって、チップ１３３が基部１３１に固定されてよい。また、チップ１３３を基部１３１に押し付けるクランプ機構が設けられてもよい。

【0203】

＜加工例＞
図４等を参照して説明した切削によって、種々の複雑な形状を実現することができる。以下に、そのいくつかの例を示す。なお、以下では、便宜上、工具１０１の符号を用いるが、工具１２１又は工具１０１Ａが用いられてもよい。

【0204】

図１２（ａ）は、工具１０１を用いた切削によって形成される形状の一例としての凹部１４１の一部を示す斜視図である。

【0205】

凹部１４１は、底面１４１ａが曲面状である。また、平面状の側面１４１ｂ及び１４１ｃが交差して、角隅部１４１ｄを構成している。このような凹部１４１の形成においては、例えば、まず、公知のエンドミル（すなわち工具１０１以外の回転工具）を主軸１９に取り付け、エンドミルによる切削によって凹部１４１を形成してよい。このとき、角隅部１４１ｄは、エンドミルの半径を曲率半径とするＲが付与される。その後、工具１０１を主軸１９に取り付け、工具１０１によって角隅部１４１ｄの切削（換言すれば凹部１４１の一部の切削）を行ってよい。これにより、角隅部１４１ｄは、Ｒが小さくされる、又はＲが実質的に無くされる。なお、工具１０１は、底面１４１ａの切削も可能であるから、凹部１４１の全体を工具１０１によって切削しても構わない。

【0206】

図１２（ｂ）は、工具１０１を用いた切削によって形成される形状の他の例としての繰り返し形状１４３の一部を示す斜視図である。

【0207】

繰り返し形状１４３は、例えば、互いに同一の形状及び大きさの複数の凹部１４３ａ（別の観点では凸部）が繰り返される形状である。凹部１４３ａは、角隅部１４３ｂを有しており、別の観点では、角隅部１４３ｂが繰り返されている。凹部１４３ａの形状は、適宜な形状とされてよく、図１２（ｂ）では、互いに直交する矩形状の３つの平面によって１つの凹部１４３ａが形成されている。このような繰り返し形状１４３は、例えば、車等に取り付けられるリフレックスリフレクタに見られる形状である。

【0208】

繰り返し形状１４３は、例えば、図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明した角隅部１０３ｄの形成方法を、主軸１９の位置を一定のピッチでずらしつつ繰り返すことによって実現される。なお、繰り返し形状１４３は、工具１０１による切削のみによって形成されてもよいし、図１２（ａ）と同様に、公知のエンドミルによる切削の後に工具１０１による切削が行われることによって形成されてもよい。

【0209】

図１３（ａ）は、工具１０１を用いた切削によって形成される形状の更に他の例としての凹部１４５の一部を示す斜視図である。

【0210】

凹部１４５は、曲面状の側面１４５ａ及び１４５ｂが互いに交差することによって角隅部１４５ｃが構成されている。側面１４５ａ及び１４５ｂは、主軸１９の軸方向に対しては平行で、当該軸方向に見て曲線となる曲面である。このような角隅部１４５ｃを有する凹部１４５は、図１２（ａ）の凹部１４１と同様に形成されてよい。

【0211】

図１３（ｂ）は、工具１０１を用いた切削によって形成される形状の更に他の例としての凹部１４７の一部を示す斜視図である。

【0212】

凹部１４７は、底側ほど径が小さくなっている。具体的には、図示の例では、凹部１４７は、錐体状である。さらに詳細には、凹部１４７は、三角形状の平面からなる４つの傾斜面１４７ａによって構成されている四角錐状である。そして、隣り合う側面が交差することによって角隅部１４７ｂが構成されている。このように、角隅部１４７ｂは、側面とも底面とも言い難い２つの面（傾斜面１４７ａ）によって構成されてもよい。

【0213】

凹部１４７の形成においては、例えば、矢印で示されているように、第１切れ刃１１７Ａを凹部１４７の内周面に沿って移動（周回）させることによって切削が行われてよい。なお、他の例と同様に、工具１０１は、凹部１４７の全部の形成に利用されてもよいし、角隅部１４７ｂの形成のみに利用されてもよい。

【0214】

ここで、工具１０１の軸方向は、図１３（ｂ）の紙面上下方向（錐体の軸方向）に平行であると仮定する。この場合、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明したように、工具１０１の凹部１４７に沿う周回と、工具１０１の凹部１４７の深さ方向への移動とを繰り返すことにより、又は両者を同時に行うことにより、凹部１４７は深くなっていく。このとき、周回する半径を徐々に小さくすることによって、底側ほど径が小さくなる凹部１４７を形成することができる。刃部１０９の最大径が小さければ、凹部１４７の底は、点に近くなる。

【0215】

上記とは異なり、工具１０１の軸方向を図１３（ｂ）の紙面上下方向に対して傾斜させてもよい。例えば、加工機本体２として、工具１０１とワーク１０３との向きをある程度変化させることができるもの（例えば主軸１９の絶対座標系における向きを変化させことができるもの）を採用する。そして、工具１０１の軸を１つの傾斜面１４７ａに対して平行にして当該１つの傾斜面１４７ａの切削を行う動作を４つの傾斜面１４７ａに対して繰り返してもよい。

【0216】

なお、以上の実施形態及び変形例において、工具１０１、１２１及び１０１Ａは、回転工具の一例である。シャンク１０５及び１２３ｃは、シャンクの一例である。テーブル２３は、ワーク保持部の一例である。形状データ３７又はＮＣプログラム３９が含む情報は、移動軌跡の情報の一例である。制御データ４１が含む目標値は、所定の周期毎の目標値の一例である。

【0217】

本開示に係る技術は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

【0218】

実施形態の説明でも述べたように、加工機は、図１に例示した構成のものに限定されない。例えば、加工機は、一般的な工作機械に限定されず、超精密非球面加工機のような特殊なものであってもよい。また、加工機は、工作機械に限定されず、例えば、ロボットであってもよい。別の観点では、目標形状又は移動軌跡の情報を含むデータは、ＣＡＤデータ又はＮＣプログラムに限定されず、ティーチングによって生成されたものであってもよい。

【0219】

実施形態でも触れたように、刃部は、第１切れ刃のみを有していてもよい。このような刃部は、例えば、リーマのように穴の径を広げたり、穴の形状を整えたりすることに利用されてよい。また、刃部は、第１切れ刃及び第２切れ刃のみを有してもよい。逆に、刃部は、４つ以上の切れ刃を有していても構わない。

【符号の説明】

【0220】

１…加工機、５…制御装置、１９…主軸、２３…テーブル（ワーク保持部）、２４…駆動部、２５Ｒ…主軸駆動源、１０１…回転工具、１０３…ワーク、１０５…シャンク、１０９…刃部、１１１…外周面、１１７Ａ…第１切れ刃。

【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】