本發(fā)明涉及一種復(fù)合加工工具以及使用該復(fù)合加工工具的加工方法，該復(fù)合加工工具能夠由共同的工具來進(jìn)行例如針對發(fā)動(dòng)機(jī)的閥座的基于切刀(cutter)實(shí)施的切削加工、和針對閥導(dǎo)管的基于鉸刀(reamer)實(shí)施的內(nèi)徑加工。

背景技術(shù)：

具備切刀和鉸刀的復(fù)合加工工具是眾所周知的，例如，有一種復(fù)合加工工具，其將鉸刀固定安裝在工具的頭部，并使切刀通過設(shè)在工具主軸外周的差動(dòng)機(jī)構(gòu)且經(jīng)由凸輪而移動(dòng)，從而通過切刀和鉸刀同時(shí)進(jìn)行加工(以往例1：參照專利文獻(xiàn)1)。

另外，還有一種復(fù)合加工工具，其在工具的頭部以能夠滑動(dòng)的方式安裝有切刀，并且通過設(shè)在工具主軸內(nèi)部的活塞機(jī)構(gòu)來使鉸刀進(jìn)退，從而通過切刀和鉸刀同時(shí)進(jìn)行加工(以往例2：參照專利文獻(xiàn)2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5288994號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4497887號公報(bào)

若如以往例1那樣相對于工具的頭部來預(yù)先固定鉸刀，則需要使鉸刀僅以鉸刀加工所需的長度而預(yù)先從工具的頭部足夠長地突出。然而，若像這樣地使鉸刀較長地突出，則在加工中鉸刀會(huì)撓曲，因此有時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏孔。另外，由于用切刀和鉸刀同時(shí)進(jìn)行加工，所以加工時(shí)的刀具的支點(diǎn)成為兩處，變得容易振動(dòng)，因此，在同軸度和圓度等上會(huì)容易產(chǎn)生加工缺陷。由此，難以精密加工。

而且，由于切刀變得進(jìn)退自如，所以會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)而更加難以精密加工。另外，若使鉸刀較長地突出則有時(shí)會(huì)折損，從而會(huì)縮短刀具壽命。

另一方面，若如以往例2那樣使鉸刀進(jìn)退自如，則在最初的基于切刀進(jìn)行的加工時(shí)先使鉸刀后退，并在鉸刀加工時(shí)使鉸刀逐漸前進(jìn)即可，因此，這樣的偏孔變得不易產(chǎn)生。然而，由于是鉸刀與切刀的同時(shí)加工，所以與以往例1相同地會(huì)發(fā)生振動(dòng)，難以高精度加工。

另外，若為了使鉸刀進(jìn)退而設(shè)置活塞機(jī)構(gòu)，則由于需要將活塞的驅(qū)動(dòng)源相對于復(fù)合加工工具的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(例如，加工中心(machining center)的加工機(jī)主軸動(dòng)力)獨(dú)立設(shè)置，所以裝置會(huì)大型化。因此，期望通過與復(fù)合加工工具共同的驅(qū)動(dòng)源來使鉸刀進(jìn)退。而且，冷卻液(coolant)也必須相對于上述活塞機(jī)構(gòu)獨(dú)立設(shè)置，裝置會(huì)進(jìn)一步大型化。

另一方面，在將復(fù)合加工工具安裝至加工中心等的加工機(jī)的加工機(jī)主軸上來使用的情況下，由于對加工機(jī)具有長度方向或直徑方向上的安裝尺寸的限制，所以為了適應(yīng)該情況，就必須縮短復(fù)合加工工具的全長，且制造得緊湊以能夠安裝至加工機(jī)主軸上。另外，若如上所述地大型化，則難以向加工機(jī)主軸上安裝，因此，還期望實(shí)現(xiàn)緊湊化以實(shí)現(xiàn)向加工機(jī)主軸上的安裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請以實(shí)現(xiàn)這種要求為目的。

為了解決上述課題，技術(shù)方案1記載的發(fā)明是一種復(fù)合加工工具，其具備：裝拆自如地安裝至加工機(jī)的加工機(jī)主軸12上并通過該加工機(jī)主軸的動(dòng)力而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的工具主軸11；和設(shè)在該工具主軸11上的第一刀具22及第二刀具28，該復(fù)合加工工具的特征在于，

將所述第一刀具22一體地設(shè)置在裝拆自如地安裝至所述工具主軸11的前端的保持架頭部20上，

將所述第二刀具28以能夠與所述工具主軸11一體旋轉(zhuǎn)且在其旋轉(zhuǎn)軸線CL上進(jìn)退自如的方式進(jìn)行支承，在所述復(fù)合加工工具中具備：

刀具保持架58，其保持所述第二刀具28，能夠旋轉(zhuǎn)地支承在所述工具主軸11上且能夠在所述旋轉(zhuǎn)軸線CL上進(jìn)退；

進(jìn)給機(jī)構(gòu)61，其使該刀具保持架58進(jìn)退；和

傳遞機(jī)構(gòu)80，其將所述工具主軸11的旋轉(zhuǎn)向所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)61傳遞，且由用于使該進(jìn)給機(jī)構(gòu)61驅(qū)動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成。

技術(shù)方案2所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案1中，所述傳遞機(jī)構(gòu)80包括使所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)61減速旋轉(zhuǎn)的行星齒輪機(jī)構(gòu)84。

技術(shù)方案3所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案2中，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)61具備：形成在所述刀具保持架58的外周的螺紋軸狀的進(jìn)給絲杠65；和在內(nèi)周形成有與該進(jìn)給絲杠65嚙合的螺紋的進(jìn)給絲杠螺母62。

技術(shù)方案4所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案3中，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)84具備：設(shè)在所述進(jìn)給絲杠螺母62上的進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a；與該進(jìn)給絲杠螺母齒輪同軸且將其周圍包圍地設(shè)置的內(nèi)齒輪91；和設(shè)在這些內(nèi)齒輪91與所述進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a之間的小齒輪92，

所述內(nèi)齒輪91形成為環(huán)狀，能夠旋轉(zhuǎn)地支承在所述工具主軸11的外周，并且與所述工具主軸11連結(jié)地旋轉(zhuǎn)，

所述小齒輪92與形成在所述內(nèi)齒輪91的內(nèi)周面上的內(nèi)齒91a以及所述進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a嚙合而自轉(zhuǎn)，并且以相對于所述進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a不能公轉(zhuǎn)的方式固定在所述工具主軸11上。

技術(shù)方案5所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案4中，所述傳遞機(jī)構(gòu)80具備用于將所述工具主軸11的旋轉(zhuǎn)向所述行星齒輪機(jī)構(gòu)84傳遞的主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82，

所述主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82由如下部件構(gòu)成：

環(huán)狀的輸入齒輪86，其設(shè)在所述工具主軸11的外周，且與該工具主軸11一體旋轉(zhuǎn)；

輸出齒輪87，其形成為環(huán)狀，設(shè)在所述工具主軸11的外周，且與所述行星齒輪機(jī)構(gòu)84連接；和

傳遞齒輪88，其供這些輸入齒輪86及輸出齒輪87嚙合，并且

該主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)通過所述輸出齒輪87使所述行星齒輪機(jī)構(gòu)84的所述內(nèi)齒輪91旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)方案6所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案5中，所述主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)是所述輸出齒輪87和所述輸入齒輪86的齒數(shù)不同的差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)。

技術(shù)方案7所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案5或6中，所述輸出齒輪87與所述內(nèi)齒輪91沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向相鄰配置，且通過連結(jié)部件90而一體化，并且，該連結(jié)部件90在規(guī)定以上的負(fù)荷下斷裂。

技術(shù)方案8所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案3中，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)61具備離合器機(jī)構(gòu)68，當(dāng)該離合器機(jī)構(gòu)68接合時(shí)，能夠進(jìn)行基于所述進(jìn)給絲杠螺母62的對所述刀具保持架58的進(jìn)給，而當(dāng)斷開時(shí)則停止進(jìn)給。

技術(shù)方案9所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案8中，所述離合器機(jī)構(gòu)68配置在所述工具主軸11的與所述傳遞機(jī)構(gòu)80相比成為后方的心軸(arbor)14的內(nèi)部。

技術(shù)方案10所述的發(fā)明的特征在于，在上述技術(shù)方案4～9的任一項(xiàng)中，所述工具主軸11在其內(nèi)部具備對所述第一刀具22及所述第二刀具28進(jìn)行冷卻的冷卻液通道，

該冷卻液通道具備設(shè)在所述工具主軸11的后端部的入口通道14c，該入口通道14c在旋轉(zhuǎn)軸線CL上與設(shè)在所述加工機(jī)的加工機(jī)主軸12上的冷卻液通道連接，

該工具主軸具備從所述入口通道14c通過所述工具主軸11的內(nèi)部向所述第一刀具22及所述第二刀具28供給冷卻液的工具中央通過形式(tool center through type)的冷卻液通道，并且

該工具中央通過形式的冷卻液通道的一部分形成在所述內(nèi)齒輪91與進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a之間。

技術(shù)方案11記載的發(fā)明是一種加工方法，其使用上述技術(shù)方案1～10中任一項(xiàng)所述的復(fù)合加工工具10來對配置在工件30內(nèi)的第一被加工部32和位于該第一被加工部的中心的第二被加工部34進(jìn)行加工，該加工方法的特征在于，具備：

第一工序，將所述復(fù)合加工工具10的旋轉(zhuǎn)軸線CL與所述第二被加工部34的中心對齊，使所述復(fù)合加工工具10前進(jìn)并通過設(shè)在保持架頭部20上的第一刀具22對所述第一被加工部32進(jìn)行加工；

第二工序，在所述第一被加工部32的加工結(jié)束之后，以使所述第一刀具22從所述第一被加工部32離開的程度使所述復(fù)合加工工具10稍微后退；和

第三工序，緊接著一邊送出所述第二刀具28一邊對所述第二被加工部34進(jìn)行加工。

發(fā)明效果

根據(jù)技術(shù)方案1，通過由齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的傳遞機(jī)構(gòu)80將工具主軸11的旋轉(zhuǎn)向進(jìn)給機(jī)構(gòu)61傳遞將其驅(qū)動(dòng)，從而使第二刀具28進(jìn)退以將其送出，因此，能夠?qū)⒌诙毒?8的送出通過與工具主軸11相同的一個(gè)驅(qū)動(dòng)源來驅(qū)動(dòng)，能夠使裝置整體緊湊化。

進(jìn)一步地，對于安裝尺寸有限制的加工機(jī)也能夠安裝并使用。

根據(jù)技術(shù)方案2，通過傳遞機(jī)構(gòu)80的行星齒輪機(jī)構(gòu)84將工具主軸11的旋轉(zhuǎn)向進(jìn)給機(jī)構(gòu)61減速傳遞，從而使第二刀具28進(jìn)退以將其送出，因此，能夠使傳遞機(jī)構(gòu)80緊湊。

根據(jù)技術(shù)方案3，由形成在刀具保持架58的外周的螺紋軸狀的進(jìn)給絲杠65、和在內(nèi)周形成有與該進(jìn)給絲杠65嚙合的螺紋的進(jìn)給絲杠螺母62構(gòu)成進(jìn)給機(jī)構(gòu)61，因此，能夠簡單地構(gòu)成進(jìn)給機(jī)構(gòu)61。另外，還能夠設(shè)置到工具主軸11的軸心部上，因此能夠使裝置整體緊湊化。

根據(jù)技術(shù)方案4，將行星齒輪機(jī)構(gòu)84設(shè)為具備設(shè)在進(jìn)給絲杠螺母62上的進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a、與其同軸且將其周圍包圍地設(shè)置的內(nèi)齒輪91、和設(shè)在這些內(nèi)齒輪91與進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a之間的小齒輪92，并使環(huán)狀的內(nèi)齒輪91能夠旋轉(zhuǎn)地支承在工具主軸11的外周。另外，將小齒輪92與形成在內(nèi)齒輪91的內(nèi)周面上的內(nèi)齒91a以及進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a嚙合而自轉(zhuǎn)，并以相對于進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a不能公轉(zhuǎn)的方式固定在工具主軸11上。

于是，若使內(nèi)齒輪91與工具主軸11聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的話，則經(jīng)由小齒輪92使進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a減速旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a大幅減速。因此，通過該行星齒輪機(jī)構(gòu)84，能夠從內(nèi)齒輪91向進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a以高減速比來傳遞旋轉(zhuǎn)，并能夠以緊湊的裝置實(shí)現(xiàn)高減速比。而且，由于將內(nèi)齒輪91設(shè)為環(huán)形齒輪(ring gear)，并與同樣為環(huán)形齒輪的輸出齒輪87并列設(shè)置到工具主軸11的外周，所以能夠使傳遞機(jī)構(gòu)80整體進(jìn)一步緊湊，并能夠縮短裝置的全長。

另外，由于將進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a作為行星齒輪機(jī)構(gòu)84的太陽輪來使用，所以能夠由行星齒輪機(jī)構(gòu)84直接對進(jìn)給機(jī)構(gòu)61的進(jìn)給絲杠螺母62進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)技術(shù)方案5，通過由主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82和行星齒輪機(jī)構(gòu)84構(gòu)成傳遞機(jī)構(gòu)80，并由環(huán)狀的輸入齒輪86及輸出齒輪87和與它們嚙合的傳遞齒輪88構(gòu)成主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82而設(shè)置到工具主軸11的外周，將工具主軸11的旋轉(zhuǎn)向主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82的輸入齒輪86輸入，并進(jìn)一步從輸出齒輪87向行星齒輪機(jī)構(gòu)84的內(nèi)齒輪91輸入，因此，能夠?qū)⒐ぞ咧鬏S11的旋轉(zhuǎn)通過緊湊的齒輪機(jī)構(gòu)來向行星齒輪機(jī)構(gòu)84傳遞。進(jìn)一步地，還能夠通過行星齒輪機(jī)構(gòu)84來減速并通過其輸出來對進(jìn)給絲杠螺母62進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

因此，能夠使工具主軸11的旋轉(zhuǎn)大幅減速并使進(jìn)給機(jī)構(gòu)61驅(qū)動(dòng)，并且，通過將主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82設(shè)置到工具主軸11的外周、以及將主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82與行星齒輪機(jī)構(gòu)84組合，盡管能夠獲得高減速，但仍能夠使傳遞機(jī)構(gòu)80整體緊湊，并能夠縮短裝置的全長。

根據(jù)技術(shù)方案6，將主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)為輸入齒輪86與輸出齒輪87的齒數(shù)不同的差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82，因此，變成了使兩個(gè)減速機(jī)構(gòu)、即差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)82與行星齒輪機(jī)構(gòu)84組合，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的減速。

根據(jù)技術(shù)方案7，通過連結(jié)部件90將彼此形成為環(huán)狀且沿旋轉(zhuǎn)軸線方向并列設(shè)置的輸出齒輪87和內(nèi)齒輪91一體化，因此，能夠簡化結(jié)構(gòu)，能夠使裝置在長度方向上緊湊化。

而且，連結(jié)部件90在規(guī)定以上的負(fù)荷下斷裂，因此，當(dāng)從進(jìn)給機(jī)構(gòu)61施加了過大的負(fù)荷時(shí)，連結(jié)部件90會(huì)斷裂，能夠切斷向傳遞機(jī)構(gòu)80的大荷載傳遞，從而能夠保護(hù)傳遞機(jī)構(gòu)80。

根據(jù)技術(shù)方案8，在進(jìn)給機(jī)構(gòu)61上設(shè)有離合器機(jī)構(gòu)68，因此，通過離合器接合而開始基于進(jìn)給絲杠螺母62的對刀具保持架58的進(jìn)給，并通過斷開而停止刀具保持架58的進(jìn)給方向的動(dòng)作。因此，即使進(jìn)給絲杠螺母62總是旋轉(zhuǎn)，也能夠僅在需要基于第二刀具實(shí)施的加工時(shí)，將離合器接合來送出刀具保持架58。

根據(jù)技術(shù)方案9，將離合器機(jī)構(gòu)68設(shè)在工具主軸的后部即心軸14內(nèi)，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的緊湊化。

根據(jù)技術(shù)方案10，將冷卻液通道以工具中央通過形式設(shè)在工具主軸11的內(nèi)部，并設(shè)為能夠在旋轉(zhuǎn)軸線CL上將從加工機(jī)主軸12供給來的冷卻液從工具主軸11的內(nèi)部通過而向第一刀具22及第二刀具28供給，因此，能夠簡單地設(shè)置冷卻液通道。

而且，工具中央通過形式的冷卻液通道的一部分形成在內(nèi)齒輪91與進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a之間，由此，能夠有效利用行星齒輪機(jī)構(gòu)84的構(gòu)成齒輪之間的空間來緊湊地形成。

根據(jù)技術(shù)方案11，具備：第一工序，在復(fù)合加工工具10的旋轉(zhuǎn)軸線CL上將復(fù)合加工工具10置于第一加工開始位置，進(jìn)一步使其從此處前進(jìn)并通過設(shè)在保持架頭部20上的第一刀具22對第一被加工部32進(jìn)行加工；第二工序，在之后使復(fù)合加工工具10稍微后退，并設(shè)置到使第一刀具22從第一被加工部32離開的第二加工開始位置；和第三工序，緊接著在保持將復(fù)合加工工具10設(shè)于第二加工開始位置上的狀態(tài)下，一邊送出第二刀具28一邊對第二被加工部34進(jìn)行加工，因此，能夠?qū)⒒诘谝坏毒?2和第二刀具28的加工設(shè)為分別獨(dú)立的工序，將各工序的加工時(shí)的刀具的支點(diǎn)設(shè)為一處，由此能夠減少振動(dòng)，并能夠提高圓度及同軸度來實(shí)現(xiàn)高精度的加工。而且，由于僅使復(fù)合加工工具10在同軸上進(jìn)退，且第二工序的后退量為少量即可，所以能夠高效地進(jìn)行加工。另外，在第三工序中，由于將第二刀具28與加工深度對應(yīng)地送出，所以能夠防止因第二刀具28彎曲造成的偏孔，并能夠抑制第二刀具28的折損來實(shí)現(xiàn)長壽命化。

附圖說明

圖1是實(shí)施方式的復(fù)合加工工具的主視圖。

圖2是上述復(fù)合加工工具的側(cè)視圖。

圖3是圖2的3-3線剖視圖。

圖4是圖2的4-4線剖視圖。

圖5是圖2的5-5線剖視圖。

圖6是離合器機(jī)構(gòu)的分解立體圖。

圖7是滑塊的俯視圖。

圖8是從旋轉(zhuǎn)軸線方向前方表示傳遞機(jī)構(gòu)的圖。

具體實(shí)施方式

以下，說明復(fù)合加工工具的一例，該復(fù)合加工工具是針對發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸頭中的閥座和閥導(dǎo)管的加工工具，其具備加工閥座的切刀、和加工閥導(dǎo)管的鉸刀。以下，所謂前方是指加工工具的前進(jìn)方向。

在圖1及圖2中，該復(fù)合加工工具10裝拆自如地安裝至由機(jī)械加工中心等構(gòu)成的加工機(jī)的加工機(jī)主軸單元12上，并通過加工機(jī)主軸單元12的主軸(spindle)12a而一體旋轉(zhuǎn)，CL是主軸12a及復(fù)合加工工具10各自的旋轉(zhuǎn)軸線。

復(fù)合加工工具10具備在旋轉(zhuǎn)軸線CL上同軸地安裝至主軸12a上、且由主軸12a驅(qū)動(dòng)的工具主軸11。工具主軸11同軸地分為前后，具備作為主軸后部的心軸14、和主軸前部16(參照后述的圖3)。心軸14具有與主軸12a連結(jié)的錐形部14a。主軸前部16是支承刀具的部分。

復(fù)合加工工具10還具備以覆蓋心軸14及主軸前部16的結(jié)合部外側(cè)的方式設(shè)置的外殼18、和安裝至主軸前部16的前表面的保持架頭部20。

在保持架頭部20的外周部上，沿圓周方向等間隔地一體形成有切刀22。保持架頭部20由螺栓24從軸向前方安裝至復(fù)合加工工具10的主軸前部16上(參照圖2及圖4)。

在保持架頭部20的軸心部上，一體旋轉(zhuǎn)自如且沿軸向進(jìn)退自如地保持有鉸刀28。

在外殼18的外周部上，向外側(cè)突出有定位銷18a，該定位銷18a的一部分向后方延伸，與從加工機(jī)主軸單元12的前端部向前方突出的保持部12b卡合，由此使復(fù)合加工工具10相對于加工機(jī)主軸單元12以無法相對旋轉(zhuǎn)的方式定位。

另外，在外殼18上，在與定位銷18a錯(cuò)開的位置上突出形成有齒輪罩18b，并且在其內(nèi)收納有后述的差動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳遞齒輪。

復(fù)合加工工具10與加工機(jī)主軸單元12的主軸12a一體旋轉(zhuǎn)，通過切刀22切削工件(汽缸頭)30的座面(seat surface)32(第一被加工部)來進(jìn)行精加工，而且一邊使鉸刀28前進(jìn)一邊進(jìn)行閥導(dǎo)管(valve guide)34(第二被加工部)的內(nèi)徑精加工。座面32是供發(fā)動(dòng)機(jī)的閥(省略圖示)落座的部分，與閥導(dǎo)管34同軸地向其周圍擴(kuò)展形成。閥導(dǎo)管34是對閥的閥桿(軸部)滑動(dòng)引導(dǎo)的圓筒孔，從復(fù)合加工工具10側(cè)來看形成在與座面32相比靠前方的深處位置。

以下，根據(jù)圖3～圖8來說明復(fù)合加工工具10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。心軸14與主軸前部16同軸地前后配置，并由螺栓40相互連結(jié)(圖5)且一體旋轉(zhuǎn)。心軸14與主軸前部16構(gòu)成了工具主軸11。即，工具主軸11沿前后劃分且能夠一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。在工具主軸11的外周通過軸承19能夠旋轉(zhuǎn)地支承有外殼18，外殼18的軸向兩端與工具主軸11之間由油封件18c密封。

在主軸前部16的前端部上安裝有保持架頭部20。

在成為保持架頭部20的后方的主軸前部16的前部外周配置有蓋42。蓋42從軸向前方由螺栓44安裝至主軸前部16上。另外，蓋42的前端部在保持架頭部20的后端部外周由螺栓26及螺母46從直徑方向進(jìn)行安裝(圖3)。

螺栓26從保持架頭部20向直徑方向外側(cè)突出，并將蓋42的前端部沿直徑方向外側(cè)貫穿。

在保持架頭部20的軸心部上設(shè)有在軸向上貫穿的軸孔50，鉸刀28貫穿其中，并沿軸向進(jìn)退自如地由軸承52、54保持。

鉸刀28具備前端的刃部28a、和向其后方長長地以直線狀延伸的圓棒狀的軸柄(shank)28b。軸柄28b從保持架頭部20進(jìn)入至主軸前部16的軸孔56內(nèi)。在軸柄28b的側(cè)面，形成有與旋轉(zhuǎn)軸線CL平行且前端到達(dá)至刃部28a的導(dǎo)槽28c。導(dǎo)槽28c使鉸刀28能夠沿著旋轉(zhuǎn)軸線CL進(jìn)退移動(dòng)，并且與設(shè)在保持架頭部20上的凸部(省略圖示)卡合來使鉸刀28能夠與保持架頭部20一體旋轉(zhuǎn)。

主軸前部16的軸孔56將主軸前部16的軸心部貫穿地形成，與保持架頭部20的軸孔50相比為大徑。圖3及圖4表示鉸刀28后退最大程度的狀態(tài)，在該狀態(tài)下，鉸刀28的除刃部28a之外的絕大部分長長地收納在軸孔56內(nèi)。鉸刀28的后端部位于軸孔56的后端部附近，且與鉸刀保持架58的前端部連接。

在圖3及圖4中，鉸刀保持架58與旋轉(zhuǎn)軸線CL同軸地比軸孔56形成得稍微長，其前端部位于軸孔56的后端部內(nèi)，其他的大部分都收納于心軸14的軸心部所形成的軸孔60內(nèi)。鉸刀保持架58通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)61而在旋轉(zhuǎn)軸線CL上朝著前后方向進(jìn)退。

軸孔60與軸孔56同軸且與其相比稍微為大徑，是朝向前方開放的盲孔。在該軸孔60內(nèi)，收納有鉸刀的進(jìn)給機(jī)構(gòu)61和離合器機(jī)構(gòu)68。

在設(shè)于心軸14后端部的牽引螺栓(pull stud)14b上設(shè)有入口通道14c。入口通道14c是冷卻液的入口通道且位于旋轉(zhuǎn)軸線CL上，從此處供給對切刀22和鉸刀28的刀刃部進(jìn)行冷卻的冷卻液。

冷卻液從主軸12a的軸心部以主軸中央通過形式被供給至牽引螺栓14b的軸孔即入口通道14c，從此處進(jìn)一步從設(shè)在工具主軸11內(nèi)部的通道通過，并以工具中央通過形式被供給至保持架頭部20側(cè)。

入口通道14c在心軸14的錐形部14a內(nèi)與沿著該錐形形狀傾斜形成的傾斜通道14d連接。傾斜通道14d與在心軸14前部的軸孔60外側(cè)平行地通過的橫通道14e連接，進(jìn)一步地，該橫通道14e在心軸14的前端部與形成在進(jìn)給絲杠螺母62的外周的橫通道14f連接。

橫通道14f與從主軸前部16及蓋42連續(xù)通過的橫通道16a、42a連接。橫通道42a進(jìn)一步與形成在內(nèi)側(cè)的主軸前部16的小徑部上的橫通道16b連接。橫通道16b與朝向形成在保持架頭部20上的軸孔50的傾斜通道50a連接。傾斜通道50a與使軸孔50的一部分稍微擴(kuò)徑而形成在軸柄28b周圍的間隙50b連接。在該間隙50b內(nèi)，面臨有將保持架頭部20沿直徑方向貫穿的排出孔50c的一端、和導(dǎo)槽28c。

因此，從傾斜通道50a進(jìn)入至間隙50b的冷卻液從排出孔50c向切刀22的周圍排出，并且通過導(dǎo)槽28c后從鉸刀28的刃部28a向前端方向排出。這樣的話，能夠在工具主軸11內(nèi)設(shè)置冷卻液通道。而且，如后所述，這種工具主軸11內(nèi)的冷卻液通道能夠通過設(shè)置具有環(huán)狀齒輪的差動(dòng)機(jī)構(gòu)82及行星齒輪機(jī)構(gòu)84來實(shí)現(xiàn)。

此外，冷卻液通道還可以是圖示例以外的結(jié)構(gòu)，例如，還能采用如下眾所周知的結(jié)構(gòu)：不從主軸12a供給冷卻液，而是從加工機(jī)主軸單元12的外部向定位銷18a供給，并進(jìn)一步從該定位銷18a向工具主軸11內(nèi)部供給冷卻液。

另外，還能采用如下眾所周知的結(jié)構(gòu)：不在工具主軸11內(nèi)設(shè)置通道，而是設(shè)置與復(fù)合加工工具10獨(dú)立的冷卻液裝置，并將其排出口配置在保持架頭部20周圍，從外部向切刀22及鉸刀28的附近供給冷卻液。

如圖3的放大部所示，鉸刀28的軸柄28b中的后端部插入至形成在鉸刀保持架58的前端部上的大徑部58a內(nèi)。大徑部58a能夠滑動(dòng)地收納在軸孔56內(nèi)，且其內(nèi)部收納有軸環(huán)58b，在軸環(huán)58b內(nèi)嵌合有鉸刀28的軸柄28b中的后端部。

軸環(huán)58b由軸環(huán)第一彈簧58c向前方彈壓側(cè)面的外凸緣，進(jìn)一步地，由軸環(huán)第二彈簧58e向前方彈壓底面中央部。

軸環(huán)第二彈簧58e收納在形成于鉸刀保持架58的軸心部中的盲孔狀的軸孔58d內(nèi)。軸環(huán)第一彈簧58c及軸環(huán)第二彈簧58e將鉸刀28的后端部向大徑部58a(軸環(huán)蓋59)按壓，從而防止了軸向的松動(dòng)。

另外，大徑部58a由軸環(huán)蓋59從前方封閉。軸環(huán)蓋59由螺栓59a固定在鉸刀保持架58的前端面上。通過軸環(huán)蓋59將鉸刀28的軸柄28b中的后端部以防止轉(zhuǎn)動(dòng)及防止脫落的狀態(tài)連結(jié)。

該連結(jié)結(jié)構(gòu)通過軸環(huán)蓋59的止轉(zhuǎn)孔和形成在鉸刀28的軸柄28b中的后端部上的異形截面部來構(gòu)成。在軸環(huán)蓋59的中心部設(shè)有例如由D字形的孔構(gòu)成的非圓形的止轉(zhuǎn)孔。另一方面，鉸刀28的軸柄28b中的后端部以形成能夠從止轉(zhuǎn)孔通過的D字形的異形截面的方式對側(cè)面進(jìn)行切削，并進(jìn)一步從該切削面的一部分起連續(xù)在圓周方向上以大致1/4周長左右的長度形成有卡合槽。

于是，使鉸刀28的軸柄28b中的后端部貫穿至軸環(huán)蓋59的止轉(zhuǎn)孔內(nèi)，然后使鉸刀28旋轉(zhuǎn)大致1/4，由此使卡合槽與止轉(zhuǎn)孔卡合而成為防止轉(zhuǎn)動(dòng)及防止脫落的狀態(tài)，鉸刀28能夠迅速且簡單地連結(jié)并固定到鉸刀保持架58上。鉸刀保持架58若與鉸刀28連結(jié)一體化，則與鉸刀28一體旋轉(zhuǎn)。

接著，說明進(jìn)給機(jī)構(gòu)61。如圖4的放大部所示，進(jìn)給機(jī)構(gòu)61通過將加工機(jī)主軸單元12中的主軸12a的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由傳遞機(jī)構(gòu)80及離合器機(jī)構(gòu)68減速旋轉(zhuǎn)的進(jìn)給絲杠螺母62、和形成在與鉸刀保持架58的大徑部58a相連的軸部64的外周的進(jìn)給絲杠65而構(gòu)成。軸部64形成為螺紋軸狀，且將進(jìn)給絲杠螺母62貫穿。在進(jìn)給絲杠螺母62的內(nèi)周面上形成有與進(jìn)給絲杠65嚙合的螺紋63b。

通過進(jìn)給絲杠螺母62的旋轉(zhuǎn)，鉸刀保持架58沿軸向進(jìn)退自如。

但是，在離合器機(jī)構(gòu)68中，當(dāng)離合器斷開時(shí)，盡管與進(jìn)給絲杠65始終嚙合的進(jìn)給絲杠螺母62仍會(huì)旋轉(zhuǎn)，但鉸刀保持架58不會(huì)被送出。僅在離合器接合時(shí)，鉸刀保持架58會(huì)被送出。

如圖4的放大部所示，進(jìn)給絲杠螺母62是使大徑部62a與小徑部62b連續(xù)一體地形成的筒狀部件，在大徑部62a的外周形成有進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a。小徑部62b從外側(cè)嵌套在鉸刀保持架58的軸部64上，內(nèi)周部的螺紋63b與形成在軸部64上的進(jìn)給絲杠65嚙合。

此外，本實(shí)施方式的進(jìn)給絲杠65形成為右旋螺紋。在此，若朝著旋轉(zhuǎn)軸前方將右旋轉(zhuǎn)設(shè)為正向旋轉(zhuǎn)、將左旋轉(zhuǎn)設(shè)為反向旋轉(zhuǎn)，則進(jìn)給絲杠65通過進(jìn)給絲杠螺母62的反向旋轉(zhuǎn)而前進(jìn)。進(jìn)給絲杠65的螺距為4mm。但是，螺紋的方向以及螺距能夠任意設(shè)定。

接著，說明離合器機(jī)構(gòu)。圖6是離合器機(jī)構(gòu)68的分解立體圖，其具備：供鉸刀保持架58在內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的大致圓筒狀的滑塊70；設(shè)在該滑塊前后的第一離合器彈簧72、第二離合器彈簧74；以及設(shè)在鉸刀保持架58的后端，且在設(shè)于滑塊70的軸向上的狹縫70c內(nèi)沿軸向移動(dòng)的棘輪銷66。當(dāng)棘輪銷66進(jìn)入至狹縫70c內(nèi)時(shí)離合器接合，基于進(jìn)給絲杠螺母62的鉸刀28的送出開始。當(dāng)棘輪銷66從狹縫70c離開時(shí)則離合器斷開，鉸刀28的送出停止。

鉸刀保持架58預(yù)先通過螺栓67將棘輪銷66固定到其后端部上，將該棘輪銷66插入至狹縫70c，然后使鉸刀保持架58的軸部64貫穿滑塊70并從其中通過，進(jìn)一步地，將第一離合器彈簧72從外側(cè)嵌套在滑塊70的前部側(cè)，并將第二離合器彈簧74從外側(cè)嵌套在滑塊70的后部側(cè)。

此外，狹縫70c在滑塊70的全長范圍內(nèi)形成，其長度與鉸刀28的最大進(jìn)給量、即鉸刀保持架58的軸部64的長度大致相同。

棘輪銷66從安裝至鉸刀保持架58的后端部上的主體部66a向直徑方向外側(cè)一體地突出形成。棘輪銷66的寬度是進(jìn)入至狹縫70c后能夠一邊限制旋轉(zhuǎn)一邊沿長度方向滑動(dòng)的程度。棘輪銷66的直徑方向突出高度是在安裝至鉸刀保持架58上的狀態(tài)下從鉸刀保持架58的軸心到達(dá)至滑塊70的大徑部70b的內(nèi)周面的程度。

棘輪銷66的主體部66a的前部在側(cè)視下形成為大致コ字形，并形成有一對前方突出部66b，該主體部66a與將鉸刀保持架58的軸端部外周局部設(shè)為平面而成的平面部58f嵌合來防止轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，獲得了在由螺栓67固定到鉸刀保持架58上的狀態(tài)下即使長期使用也不會(huì)脫落的程度的足夠的耐久性。

滑塊70是由小徑部70a和大徑部70b構(gòu)成的作為整體為大致圓筒狀的部件。小徑部70a形成為將其一部分沿長度方向切削并使兩端部側(cè)開放的形狀，該開放部分形成為狹縫70c?；瑝K70的長度方向中間部形成為厚壁的大徑部70b，并形成為將狹縫70c的上方覆蓋并向直徑方向外側(cè)突出的止動(dòng)部。

在大徑部70b的內(nèi)周面上也沿著軸向形成有與左右的狹縫70c連續(xù)的相同寬度的槽。狹縫70c是用于在將棘輪銷66設(shè)為無法旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的同時(shí)，使其從大徑部70b的內(nèi)側(cè)通過并沿軸向進(jìn)退移動(dòng)的導(dǎo)槽。

如圖3所示，第一離合器彈簧72在進(jìn)給絲杠螺母62與大徑部70b的前端部之間沿著軸孔60的內(nèi)周面配置，并將滑塊70向后方彈壓。第二離合器彈簧74在軸孔60的后端部與大徑部70b的后端部之間沿著軸孔60的內(nèi)周面設(shè)置，并將滑塊70向前方彈壓。

在滑塊70的大徑部70b中的與狹縫70c為相反側(cè)的部分上，設(shè)有向直徑方向外側(cè)突出的引導(dǎo)銷76。引導(dǎo)銷76進(jìn)入至形成在心軸14上的軸向的長孔78內(nèi)，能夠使滑塊70向前后方向稍微移動(dòng)且相對于心軸14無法相對旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，滑塊70與心軸14始終一體旋轉(zhuǎn)。

圖3中的附圖標(biāo)記77是滑塊70的止轉(zhuǎn)部件，由引導(dǎo)銷76固定在滑塊70的大徑部70b底部上。附圖標(biāo)記79是覆蓋長孔78的蓋，由螺栓固定在心軸14的底部上。圖6中的放大部D用截面表示引導(dǎo)銷76相對于滑塊70的大徑部70b底部的安裝結(jié)構(gòu)。在大徑部70b的底部形成有止轉(zhuǎn)部件77用的凹部77a，且在其中形成有引導(dǎo)銷76的螺母孔76a。在將止轉(zhuǎn)部件77嵌合到凹部77a內(nèi)的狀態(tài)下將引導(dǎo)銷76緊固到螺母孔76a內(nèi)，由此止轉(zhuǎn)部件77由引導(dǎo)銷76固定。

因此，對于相對于心軸14固定了旋轉(zhuǎn)方向的滑塊70，當(dāng)棘輪銷66進(jìn)入至其狹縫70c內(nèi)而離合器接合時(shí)，鉸刀保持架58相對于滑塊70無法旋轉(zhuǎn)，能夠限制相對自如的旋轉(zhuǎn)，由此通過進(jìn)給絲杠螺母62的旋轉(zhuǎn)，將該旋轉(zhuǎn)改變成軸向的直線運(yùn)動(dòng)并向鉸刀保持架58傳遞，并將鉸刀保持架58沿軸向送出。

另一方面，在棘輪銷66從狹縫70c離開后的離合器斷開的狀態(tài)下，鉸刀保持架58相對于滑塊70能夠進(jìn)行相對自如的旋轉(zhuǎn)，因此，即使進(jìn)給絲杠螺母62旋轉(zhuǎn)，鉸刀保持架58也會(huì)一起空轉(zhuǎn)，且由于不傳遞軸向的直線運(yùn)動(dòng)，所以不會(huì)被送出。

在離合器接合的狀態(tài)下，鉸刀保持架58能夠被送出至圖5所示的最大前進(jìn)位置。在該最大前進(jìn)位置上，從保持架頭部20突出的鉸刀28的突出量為最大。這時(shí)，棘輪銷66從滑塊70的前側(cè)端面70d向前方離開而離合器斷開，鉸刀保持架58停止前進(jìn)。因此，由于鉸刀保持架58在規(guī)定的前進(jìn)位置上從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中分離，所以即使加工孔的深度不同，也無需很嚴(yán)格地管理進(jìn)給量，進(jìn)給量的管理變得容易。

圖7是滑塊70的俯視圖。在該圖中，滑塊70的長度方向兩端的端面70d形成為用于使棘輪銷66容易進(jìn)入至狹縫70c的、俯視呈大致S字形的導(dǎo)入促進(jìn)面。就此對圖右側(cè)的端面70d進(jìn)行說明。端面70d由狹縫70c截?cái)啵纬擅鎸ΚM縫70c的兩個(gè)端點(diǎn)70e及70f。這些端點(diǎn)70e及端點(diǎn)70f從俯視角度來看在軸向上相對錯(cuò)開，在圖示中上側(cè)的端點(diǎn)70f與下側(cè)的端點(diǎn)70e相比位于軸向內(nèi)側(cè)(滑塊70的長度方向中間點(diǎn)側(cè))。

端面70d從下側(cè)的端點(diǎn)70e向著上側(cè)的端點(diǎn)70f以使軸向位置逐漸變成軸向內(nèi)側(cè)的方式連續(xù)變化。因此，將這兩個(gè)端點(diǎn)70e及端點(diǎn)70f連結(jié)的端面70d的俯視形狀變成大致S字形(確切來說，圖示狀態(tài)是使S字鏡像反轉(zhuǎn)后的形狀。但也將這種情況包括在內(nèi)地稱為大致S字形)。

此外，圖左側(cè)的端面70d與右側(cè)對稱地形成，下側(cè)的端點(diǎn)70e與上側(cè)的端點(diǎn)70f相比位于軸向內(nèi)側(cè)。

這樣，若將端面70d形成為俯視呈大致S字形的話，則能夠成為相對于棘輪銷66的向狹縫70c的導(dǎo)入促進(jìn)面。即，在棘輪銷66向滑塊70后方離開的離合器斷開的狀態(tài)下，當(dāng)棘輪銷66在端面70d上相對移動(dòng)時(shí)，受俯視形狀為大致S字形的端面70d引導(dǎo)，由此容易導(dǎo)入至狹縫70c內(nèi)。

根據(jù)附圖對此進(jìn)一步說明的話，如圖中標(biāo)記有(A)的虛線所示，當(dāng)棘輪銷66與端面70d相接觸時(shí)，若在與心軸14一體旋轉(zhuǎn)的滑塊70和與減速旋轉(zhuǎn)的進(jìn)給絲杠螺母62嚙合的鉸刀保持架58之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度的差異的話，則棘輪銷66在端面70d上相對滑動(dòng)，但當(dāng)面對狹縫70c時(shí)，則如標(biāo)記(B)所示地與沿軸向錯(cuò)開的端點(diǎn)70e及端點(diǎn)70f的層差部抵接，并在此進(jìn)入至狹縫70c內(nèi)，如標(biāo)記(C)所示地成為離合器接合的狀態(tài)。

這時(shí)，滑塊70由于引導(dǎo)銷76能夠在形成于心軸14上的軸向的長孔78內(nèi)沿軸向移動(dòng)，所以在軸向上稍微進(jìn)退移動(dòng)而使棘輪銷66更容易進(jìn)入至狹縫70c。另外，滑塊70即使暫時(shí)在軸向上移動(dòng)，通過第一離合器彈簧72及第二離合器彈簧74也會(huì)總是返回至中立位置。

接著，對傳遞機(jī)構(gòu)80進(jìn)行說明。

圖8是從旋轉(zhuǎn)軸線方向前方表示傳遞機(jī)構(gòu)80的圖。傳遞機(jī)構(gòu)80具備差動(dòng)機(jī)構(gòu)82和行星齒輪機(jī)構(gòu)84。差動(dòng)機(jī)構(gòu)82是用于將工具主軸11的旋轉(zhuǎn)向行星齒輪機(jī)構(gòu)84傳遞的主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，由能夠一體旋轉(zhuǎn)地固定在主軸前部16的外周的輸入齒輪86、與該輸入齒輪相比齒數(shù)略少且能夠旋轉(zhuǎn)地支承在心軸14的前端部外周的輸出齒輪87、和供這種齒輪嚙合的傳遞齒輪88而構(gòu)成。這些齒輪均由正齒輪構(gòu)成。傳遞齒輪88相對于齒輪罩18b由與中心軸CL平行的中間軸89固定(圖4)。

輸入齒輪86是與主軸前部16一體的，其旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速與主軸前部16的轉(zhuǎn)速即主軸12a的旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速相同。輸出齒輪87朝著與輸入齒輪86相同的方向根據(jù)齒數(shù)差而減速旋轉(zhuǎn)。因此，若主軸12a正向旋轉(zhuǎn)的話，則輸入齒輪86正向旋轉(zhuǎn)，傳遞齒輪88反向旋轉(zhuǎn)，輸出齒輪87減速且正向旋轉(zhuǎn)。

行星齒輪機(jī)構(gòu)84由用螺栓90與輸出齒輪87一體化的內(nèi)齒輪91、與該內(nèi)齒輪嚙合的小齒輪92、和供小齒輪92嚙合的進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a構(gòu)成。在內(nèi)齒輪91上形成有內(nèi)齒91a，小齒輪92嚙合在該內(nèi)齒上。小齒輪92由中間軸93固定到心軸14上。

通過用螺栓90將輸出齒輪87與內(nèi)齒輪91連結(jié)一體化，能夠?qū)⒉顒?dòng)機(jī)構(gòu)82與行星齒輪機(jī)構(gòu)84容易地一體化。此外，連結(jié)部件能夠適當(dāng)使用而并不限于螺栓90。在形成于內(nèi)齒輪91與進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a之間的空間內(nèi)，形成有工具中央通過形式的冷卻液通道的一部分即橫通道14f。

在該行星齒輪機(jī)構(gòu)84中，內(nèi)齒輪91成為輸入齒輪，小齒輪92僅能自轉(zhuǎn)，且中間軸93固定在心軸14上，由此不會(huì)在進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a的周圍公轉(zhuǎn)，因此作為惰輪發(fā)揮作用，并使進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a朝著與內(nèi)齒輪91相反的方向減速旋轉(zhuǎn)。

這時(shí)，若內(nèi)齒輪91與輸出齒輪87一體地正向旋轉(zhuǎn)的話，則小齒輪92也正向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a減速且反向旋轉(zhuǎn)。

該傳遞機(jī)構(gòu)80將主軸12a的旋轉(zhuǎn)向進(jìn)給機(jī)構(gòu)61的進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a以減速且反向旋轉(zhuǎn)的方式傳遞。若進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a減速且反向旋轉(zhuǎn)的話，則進(jìn)給絲杠螺母62也一體地反向旋轉(zhuǎn)，通過其螺紋63b與鉸刀保持架58的右旋螺紋即進(jìn)給絲杠65嚙合，而使鉸刀保持架58前進(jìn)(離合器接合時(shí))。

該傳遞機(jī)構(gòu)80中的總減速比為：(進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a的轉(zhuǎn)速)/(主軸前部16的轉(zhuǎn)速)，例如，當(dāng)主軸前部16(主軸12a)的轉(zhuǎn)速為4000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，能夠?qū)⑦M(jìn)給絲杠螺母齒輪63a的轉(zhuǎn)速減速到130轉(zhuǎn)/分鐘左右。這時(shí)的減速比變成13/400，能夠獲得高減速比。此外，將減速比的值顯著小(例如1/10以下)的比例稱為高減速比，并將成為這種高減速比的減速稱為高減速。

另外，使差動(dòng)機(jī)構(gòu)82與行星齒輪機(jī)構(gòu)84組合，并將差動(dòng)機(jī)構(gòu)82的輸入齒輪86配置在前方且將輸出齒輪87配置到后方，能夠?qū)⑤敵鳊X輪87與行星齒輪機(jī)構(gòu)84的內(nèi)齒輪91相鄰地同時(shí)設(shè)置從而實(shí)現(xiàn)一體化，因此能夠?qū)鬟f機(jī)構(gòu)80配置到工具主軸11的前半部側(cè)，并從前方配置進(jìn)給機(jī)構(gòu)61，能夠縮短裝置整體的長度方向上的尺寸來實(shí)現(xiàn)緊湊化。

此外，由于進(jìn)給絲杠螺母62的導(dǎo)程(lead)為4mm，所以鉸刀保持架58的進(jìn)給速度(即鉸刀28的進(jìn)給速度)設(shè)為4mm×13/400＝0.13mm/轉(zhuǎn)，能夠?qū)q刀28的進(jìn)給速度設(shè)置得快。

接著，對使用該復(fù)合加工工具10的加工方法進(jìn)行說明。

首先，在圖1中，將復(fù)合加工工具10的心軸14安裝至主軸12a上，使旋轉(zhuǎn)軸線CL與工件30的座面32相配合，并使加工機(jī)主軸單元12前進(jìn)，從而使保持架頭部20位于座面32附近。將該位置設(shè)為切刀加工開始位置(第一加工開始位置)。

接著，使復(fù)合加工工具10與主軸12a一體旋轉(zhuǎn)，并使加工機(jī)主軸單元12從切刀加工開始位置進(jìn)一步前進(jìn)，然后用切刀22對座面32進(jìn)行精加工(第一工序)。

這時(shí)，通過將鉸刀28預(yù)先設(shè)置到后退位置上，如圖3所示，鉸刀保持架58位于后退最大程度的位置，棘輪銷66從滑塊70的后端進(jìn)入至狹縫70c內(nèi)，變成離合器接合狀態(tài)。因此，在進(jìn)行基于切刀22的加工期間，鉸刀28被送出且處于前進(jìn)狀態(tài)。

此外，在復(fù)合加工工具10旋轉(zhuǎn)的過程中，鉸刀28與復(fù)合加工工具10一體旋轉(zhuǎn)，鉸刀保持架58也與鉸刀28一體旋轉(zhuǎn)。因此，在座面32的加工中，棘輪銷66進(jìn)入至狹縫70c而變成離合器接合。這時(shí)，由于進(jìn)給絲杠螺母62也減速旋轉(zhuǎn)，所以鉸刀保持架58的送出開始，鉸刀28被稍微向前方送出。然而，由于閥導(dǎo)管34位于比座面更深的位置，所以在座面加工結(jié)束之前鉸刀28的刃部28a不會(huì)到達(dá)至閥導(dǎo)管34。

當(dāng)座面32的加工結(jié)束后，使加工機(jī)主軸單元12以若干量(例如約1mm)后退，從而使切刀22從座面32離開(第二工序)。這時(shí)，鉸刀28的刃部28a位于閥導(dǎo)管34的軸線上。將這時(shí)的保持架頭部20前端的位置稱為鉸刀加工開始位置(第二加工開始位置)。此外，在鉸刀加工開始位置上，由于鉸刀28已經(jīng)被送出了，所以鉸刀28的刃部28a前端接近于閥導(dǎo)管34。

在該鉸刀加工開始位置上，將加工機(jī)主軸單元12及復(fù)合加工工具10的位置保持原樣地固定，使鉸刀28旋轉(zhuǎn)以及前進(jìn)，從而開始針對閥導(dǎo)管34的鉸刀加工(第三工序)。這時(shí)，棘輪銷66進(jìn)入至狹縫70c且離合器變成接合，鉸刀28通過進(jìn)給絲杠螺母62的旋轉(zhuǎn)而被送出并進(jìn)入至閥導(dǎo)管34內(nèi)，從而對閥導(dǎo)管34的孔內(nèi)表面進(jìn)行精加工。基于鉸刀28的加工是從閥導(dǎo)管34的近前側(cè)(保持架頭部20側(cè))朝向前方逐漸向深的部分移動(dòng)來進(jìn)行的，鉸刀28隨著加工位置向前方移動(dòng)而逐漸向前方被送出，鉸刀28從保持架頭部20伸出的長度也變長。

然而，保持架頭部20的前端部位于靠近閥導(dǎo)管34的近前側(cè)端部的鉸刀加工開始位置，由于其位置不動(dòng)，所以被送出的鉸刀28幾乎全部位于閥導(dǎo)管34內(nèi)且不易撓曲，因此不易產(chǎn)生偏孔。另外，由于將切刀加工和鉸刀加工設(shè)為時(shí)序上不同的獨(dú)立工序，并在同軸上連續(xù)進(jìn)行，所以刀具的支點(diǎn)也無需設(shè)為多個(gè)，能夠?qū)崿F(xiàn)具有高的同軸度及圓度的高精度的加工。

當(dāng)基于鉸刀28的加工結(jié)束后，加工機(jī)主軸單元12后退，并使復(fù)合加工工具10例如后退到切刀加工開始位置，接著使主軸12a反向旋轉(zhuǎn)，由此使復(fù)合加工工具10反向旋轉(zhuǎn)。

由此，由于進(jìn)給絲杠螺母62正向旋轉(zhuǎn)，所以鉸刀保持架58后退，若不久棘輪銷66從長度方向兩端面70d脫離而離開到滑塊70后方的話，則變成離合器斷開的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，主軸12a停止旋轉(zhuǎn)，且全部加工結(jié)束。

接著，對本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說明。

如圖1所示，在工具主軸11上將切刀22(第一刀具)和鉸刀28(第二刀具)同軸地設(shè)置，在同軸上，首先進(jìn)行基于切刀22的對座面32的加工，之后進(jìn)行基于鉸刀28的對閥導(dǎo)管34的加工。由此，雖是復(fù)合加工工具10，但由于并不進(jìn)行基于切刀22和鉸刀28的同時(shí)加工，所以加工時(shí)的刀具的支點(diǎn)變成了一個(gè)，不會(huì)像同時(shí)加工那樣地同時(shí)產(chǎn)生切刀22的支點(diǎn)和鉸刀28的支點(diǎn)，因此，振動(dòng)變少，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的加工。

而且，由于將切刀22與保持架頭部20一體地設(shè)置，所以能夠無松動(dòng)地進(jìn)行加工，能夠高精度地加工座面32。

而且，由于是與加工深度對應(yīng)地一邊送出鉸刀28一邊加工，所以能夠在不產(chǎn)生軸的彎曲的情況下對閥導(dǎo)管34進(jìn)行內(nèi)徑加工，能夠?qū)崿F(xiàn)同軸度及圓度高的精加工。

另外，如圖3等所示，將由加工機(jī)的加工機(jī)主軸單元12旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的工具主軸11的旋轉(zhuǎn)通過傳遞機(jī)構(gòu)80的齒輪機(jī)構(gòu)向進(jìn)給機(jī)構(gòu)61減速傳遞，使鉸刀保持架58進(jìn)退并以規(guī)定速度將其送出，因此，能夠?qū)q刀28(第二刀具)的送出由與工具主軸11相同的一個(gè)驅(qū)動(dòng)源來驅(qū)動(dòng)，能夠使裝置整體緊湊化，對于安裝尺寸有限制的加工機(jī)也能安裝并使用。

另外，由于是用由差動(dòng)機(jī)構(gòu)82和行星齒輪機(jī)構(gòu)84構(gòu)成的齒輪機(jī)構(gòu)來構(gòu)成傳遞機(jī)構(gòu)80，所以不僅能夠獲得高減速，仍能使傳遞機(jī)構(gòu)80整體緊湊，并能夠縮短裝置的全長。

尤其是，通過采用行星齒輪機(jī)構(gòu)84，實(shí)現(xiàn)了一種高減速且能夠使工具主軸11整體緊湊的傳遞機(jī)構(gòu)。

而且，通過由環(huán)狀的輸入齒輪86及輸出齒輪87和與它們嚙合的傳遞齒輪88來構(gòu)成差動(dòng)機(jī)構(gòu)82，能夠?qū)⑵湓O(shè)置到工具主軸11的外周，由于將該輸出齒輪87連結(jié)到行星齒輪機(jī)構(gòu)84的內(nèi)齒輪上，所以能夠緊湊地配置傳遞機(jī)構(gòu)80。

另外，由內(nèi)齒輪91的內(nèi)齒91a和小齒輪92以及進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a來構(gòu)成行星齒輪機(jī)構(gòu)84，使小齒輪92能夠自轉(zhuǎn)且相對于工具主軸11以不能公轉(zhuǎn)的方式固定并設(shè)為惰輪，而且從內(nèi)齒輪91向進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a以高減速比來傳遞旋轉(zhuǎn)，因此，能夠以緊湊的裝置實(shí)現(xiàn)高減速比。

而且，由于將內(nèi)齒輪91設(shè)為環(huán)形齒輪，并與同樣為環(huán)形齒輪的輸出齒輪87并列設(shè)在工具主軸11的外周，所以能夠使傳遞機(jī)構(gòu)80整體進(jìn)一步緊湊，并能夠縮短裝置的全長。

這時(shí)，由于通過螺栓(連結(jié)部件)90將輸出齒輪87和內(nèi)齒輪91進(jìn)行了一體化，所以能夠簡化結(jié)構(gòu)，能夠使裝置在長度方向上進(jìn)一步緊湊化。

而且，由于將該螺栓90設(shè)為樹脂制并設(shè)為通過規(guī)定的大荷載而斷裂的軟式材料螺栓，所以當(dāng)從進(jìn)給機(jī)構(gòu)61側(cè)向螺栓90施加了規(guī)定大小的負(fù)荷時(shí)，能夠使螺栓90斷裂而切斷過大負(fù)荷向輸出齒輪87的傳遞。此外，當(dāng)無需考慮這種過大的負(fù)荷時(shí)，能夠?qū)⒙菟?0設(shè)為通常的金屬制。

另外，由于在進(jìn)給機(jī)構(gòu)61上設(shè)有離合器機(jī)構(gòu)68，所以當(dāng)設(shè)為離合器接合時(shí)，開始進(jìn)行基于進(jìn)給絲杠螺母62的鉸刀保持架58的進(jìn)給，而當(dāng)設(shè)為離合器斷開時(shí)，則停止鉸刀保持架58的進(jìn)給方向的動(dòng)作。因此，通過以規(guī)定的送出量設(shè)為離合器斷開，而將進(jìn)給機(jī)構(gòu)61從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中分離，即使進(jìn)給絲杠螺母62總是旋轉(zhuǎn)，也能將鉸刀28的送出量設(shè)為規(guī)定水平。因此，即使加工孔的深度不同，也無需嚴(yán)格地管理進(jìn)給量，進(jìn)給量的管理變得容易。

另外，由于將離合器機(jī)構(gòu)68設(shè)在心軸14的內(nèi)部，所以能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的緊湊化。

進(jìn)一步地，如圖3所示，在工具主軸11的內(nèi)部設(shè)有冷卻液通道(14d、14e、14f、16a、42a、16b、50a、50b、50c)，并將設(shè)在心軸14后端部的牽引螺栓14b的軸孔作為入口通道14c，因此，當(dāng)將心軸14連結(jié)到加工機(jī)的加工機(jī)主軸單元12中的主軸12a上時(shí)，能夠?qū)闹鬏S12a的軸心部以主軸中央通過形式供給來的冷卻液從入口通道14c通過工具主軸11的內(nèi)部而向切刀22及鉸刀28的周圍供給。

因此，能夠在工具主軸11的內(nèi)部設(shè)置工具中央通過形式的冷卻液通道，而且僅通過向主軸中央通過形式的加工機(jī)主軸單元12上安裝復(fù)合加工工具10，無需設(shè)置獨(dú)立的冷卻液裝置，就能向保持架頭部20側(cè)供給冷卻液。而且，由于不將冷卻液通道設(shè)在復(fù)合加工工具10的外部，所以能夠?qū)崿F(xiàn)向加工機(jī)上的安裝。

而且，通過設(shè)置具有環(huán)形齒輪的差動(dòng)機(jī)構(gòu)82和行星齒輪機(jī)構(gòu)84，且不會(huì)用齒輪機(jī)構(gòu)占據(jù)工具主軸11的整個(gè)內(nèi)部，而能夠在工具主軸11的內(nèi)部確保冷卻液通道的空間，并能夠簡單地設(shè)置工具中央通過形式的冷卻液通道。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式的加工方法，在復(fù)合加工工具10的旋轉(zhuǎn)軸線(CL)上依次進(jìn)行：基于切刀22(第一刀具)的加工座面32(第一被加工部)的第一工序、使復(fù)合加工工具10稍微后退的第二工序、和一邊送出鉸刀28(第二刀具)一邊加工閥導(dǎo)管34(第二被加工部)的第三工序，因此，能夠?qū)⒒谇械?2和鉸刀28的加工分別設(shè)為時(shí)序上不同的獨(dú)立工序。因此，由于將第一及第三工序的加工時(shí)的刀具的支點(diǎn)設(shè)為一處，所以能夠減少振動(dòng)，并提高圓度及同軸度來實(shí)現(xiàn)高精度的加工。

而且，由于僅使復(fù)合加工工具10在同軸上進(jìn)退，且第二工序的后退量為少量即可，所以能夠高效地進(jìn)行加工。另外，在第三工序中，由于從鉸刀加工開始位置將鉸刀28與加工深度對應(yīng)地送出，所以能夠防止因鉸刀28彎曲造成的偏孔，并能夠抑制鉸刀28的折損來實(shí)現(xiàn)長壽命化。

此外，本申請發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在發(fā)明的原理內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。例如，在鉸刀加工的開始時(shí)以及結(jié)束時(shí)并不一定需要設(shè)為離合器斷開，還能夠在加工過程中以及貫穿其開始及停止一直保持離合器接合。

另外，加工對象的工件可以是各種工件而并不限定于發(fā)動(dòng)機(jī)部件。另外，加工刀具并不限定于切刀及鉸刀，只要具備至少兩種用于各種加工的刀具即可。另外，由切刀22等構(gòu)成的第一刀具還可以相對于保持架頭部20獨(dú)立設(shè)置，并由螺栓等適當(dāng)方式裝拆自如地固定到保持架頭部20上。

進(jìn)一步地，行星齒輪機(jī)構(gòu)84將該機(jī)構(gòu)的構(gòu)成要素即太陽輪、行星齒輪及內(nèi)齒輪分別設(shè)為進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a、小齒輪92及內(nèi)齒輪91，但其中還可以將太陽輪相對于進(jìn)給絲杠螺母齒輪63a獨(dú)立設(shè)置。進(jìn)一步地，還可以使小齒輪92公轉(zhuǎn)，并由其輪架輸出(carrier output)來驅(qū)動(dòng)進(jìn)給絲杠螺母62。另外，還可以在輸出齒輪87上設(shè)置內(nèi)齒，并在其上嚙合小齒輪92，使輸出齒輪87兼用作內(nèi)齒輪91。

另外，傳遞機(jī)構(gòu)80還可以省略差動(dòng)機(jī)構(gòu)82而獨(dú)立使用行星齒輪機(jī)構(gòu)84。在該情況下，也可以實(shí)現(xiàn)一種基于行星齒輪機(jī)構(gòu)84的、高減速且能夠使工具主軸11整體緊湊的傳遞機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，還可以僅由差動(dòng)機(jī)構(gòu)82來構(gòu)成傳遞機(jī)構(gòu)80。另外，除了差動(dòng)機(jī)構(gòu)82和行星齒輪機(jī)構(gòu)84之外，還可以使用將加工機(jī)主軸單元12的旋轉(zhuǎn)作為進(jìn)給機(jī)構(gòu)61的驅(qū)動(dòng)力來傳遞的其他機(jī)構(gòu)。

更進(jìn)一步地，差動(dòng)機(jī)構(gòu)82只要作為用于將工具主軸11的旋轉(zhuǎn)向行星齒輪機(jī)構(gòu)84傳遞的主軸側(cè)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)來發(fā)揮作用即可，因此，還可以將輸出齒輪87與輸入齒輪86的齒數(shù)設(shè)為相同而非不同。即使如此，也能將工具主軸11的旋轉(zhuǎn)向行星齒輪機(jī)構(gòu)84緊湊地傳遞。進(jìn)一步地，還能夠?qū)⒉顒?dòng)機(jī)構(gòu)82的輸入齒輪86直接連結(jié)到行星齒輪機(jī)構(gòu)84的內(nèi)齒輪91上，而省略輸出齒輪87及傳遞齒輪88。

另外，作為冷卻方式，除了連接到主軸中央通過形式的加工機(jī)主軸單元12上的工具中央通過形式之外，還能采用：將外部的冷卻液裝置與復(fù)合加工工具10的中間部連接，并向設(shè)在復(fù)合加工工具10的前部內(nèi)側(cè)的冷卻液通道供給冷卻液的方式；或者不在復(fù)合加工工具10的內(nèi)部設(shè)置通道，而是從設(shè)在外部的獨(dú)立的冷卻液裝置向保持架頭部20的周圍供給冷卻液的方式。

附圖標(biāo)記說明

10：復(fù)合加工工具、11：工具主軸、12：加工機(jī)主軸單元、12a：主軸、14：心軸(主軸后部)、16：主軸前部、18：外殼、20：保持架頭部、22：切刀(第一刀具)、28：鉸刀(第二刀具)、30：工件、32：座面、34：閥導(dǎo)管、58：鉸刀保持架、61：進(jìn)給機(jī)構(gòu)、62進(jìn)給絲杠螺母、65：進(jìn)給絲杠、66：棘輪銷、68：離合器機(jī)構(gòu)、70：滑塊、70c：狹縫、70d：端面、80：傳遞機(jī)構(gòu)、82：差動(dòng)機(jī)構(gòu)、84：行星齒輪機(jī)構(gòu)、86：輸入齒輪、87：輸出齒輪、88：傳遞齒輪、91：內(nèi)齒輪、92：小齒輪。