具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。首先，参照图1以及图2对作为本发明的一实施方式的加工机1(参照图3)的加工对象物的工件10进行说明。图1是工件10的立体图，图2示出图1所示的工件10的纵剖视图。工件10是差速器支架。在差速器支架中，除了内置有差动变速机构的差速器壳体之外，还内置有作为末端齿轮的驱动小齿轮以及齿圈。

在图1中，在左右的腿部11形成有差速器轴承座面12及差速器轴承孔13。如图2所示，由形成差速器轴承座面12的小径的孔和形成差速器轴承孔13的大径的孔形成阶梯孔。另外，在差速器支架10的圆筒部，从上方起依次形成有油封孔14、小齿轮孔15、逃逸孔16、逃逸孔17以及小齿轮孔18。

以下，对本发明的一实施方式的加工机1进行说明。首先，参照图3概略地说明加工机1的构成。图3是本发明的一实施方式的加工机1的主视图。在图3中，在基座2上搭载有滑梭单元3、加工单元4及ATC(自动工具更换装置)5。

滑梭单元3能够保持工件10并使其旋转。滑梭单元3具备升降体30，可与其一体地在Y方向(前后方向)上移动。升降体30通过电机31使滚珠丝杠32旋转，可沿着引导件33在Z方向(上下方向)上移动。升降体30具备保持工件10的夹持器34以及使夹持器34旋转的旋转基台35。

加工单元4为左右一对，以夹着从图3的位置下降的工件10的方式对置配置。在加工单元4的前端安装有工具20。在本实施方式中，能够根据加工部位分开使用工具20，安装于加工单元4的工具20通过ATC5自动更换为所需的工具20。

ATC5具备旋转圆盘70，在旋转圆盘70可装卸地安装有多个工具20。ATC5的升降体71被引导轴72引导从而可升降。在更换工具20时，升降体71下降，从而更换安装于加工单元4的前端的工具20和安装于ATC5的旋转圆盘70的工具20。

加工单元4具备外壳21、工具驱动用电机22以及滑动用电机23。工具驱动用电机22的驱动力被传递至驱动力传递机构(未图示)，从而使工具20旋转。滑动用电机23的驱动力被传递至滚珠丝杠机构(未图示)。由此，加工单元4沿X轴方向(左右方向)滑动而往返移动。更具体而言，与加工单元4一体的滑动体24沿着导轨25滑动。

以下，参照图4对镗孔用刀具进行说明。图4示出通过镗孔用刀具(以下，简称为“刀具”)40即将对工件10进行镗孔之前的状态。刀具40是在图3中安装于加工单元4的前端的工具20所包含的工具，但为了便于说明而标注附图标记40来与工具20进行区别。

刀具40是2根1组，为了便于说明，将一方称为刀具40a，将另一方称为刀具40b。刀具40a、刀具40b分别具备轴部41、从轴部41沿横向突出的切削刃42、和形成于轴部41的前端且用于使轴部41的前端彼此对接的抵接面43。在刀具40a的抵接面43一体地形成有延伸部44，在刀具40b的抵接面43形成有在抵接面43的位置具有开口的孔45。

详细情况如后面所说明的那样，在切削加工中，延伸部44进入孔45内，且抵接面43彼此抵接，刀具40a以及刀具40b结合而通过左右的加工单元4的外壳21成为双支承状态(参照图10)。在图4中，延伸部44为扁平状，在延伸部44进入孔45内时，能够实现防止旋转中的刀具40a以及刀具40b打滑。延伸部44也可以是圆柱状，也可以如后面使用图19的(a)、(b)所说明的那样省略延伸部44，即使是这些构成，也能够通过刀具40a以及刀具40b的旋转扭矩与位置的同步来实现防止打滑。

以下，参照图5～图13对工件10的加工工序进行说明。图5示出工件10的位置的初始设定完成的状态。工件10图示了从上方观察的状态，为了方便而图示为截面状态，油封孔14侧是加工机1(参照图3)的里部侧，左右的腿部11侧是作业者侧(对于图6～图9以及图11～图16也同样如此)。在图3中，位于加工单元4的上方的工件10通过滑梭单元3所具备的升降体30的下降，下降至工件10的差速器轴承座面12与刀具40a以及刀具40b的抵接面43对置的初始设定位置。

初始设定位置是在由加工单元4的水平移动而使刀具40a以及刀具40b前进时(箭头b)、可使刀具40a以及刀具40b通过差速器轴承座面12的高度方向上的工件10的位置。刀具40a以及刀具40b的包含切削刃42在内的高度B比差速器轴承座面12的直径A小。因此，若将工件10的高度方向以及前后方向(箭头a)的位置设定为规定的位置，则刀具40a以及刀具40b可通过差速器轴承座面12。

图6是示出刀具40a以及刀具40b通过差速器轴承座面12以及差速器轴承孔13中的状态的图。在图6的状态下，工件10维持初始设定位置，因此刀具40a以及刀具40b可通过差速器轴承座面12，也可通过直径比差速器轴承座面12大的差速器轴承孔13。

图7示出刀具40a以及刀具40b的水平移动完成的状态。在本图的状态下，刀具40a以及刀具40b的抵接面43彼此抵接，延伸部44进入孔45内。另外，差速器轴承孔13的中心线26位于比刀具40a以及刀具40b的轴部41的中心线27靠后侧Δd的位置，中心线26以及中心线27不一致。在该情况下，若使工件10从图7的状态前进Δd(箭头a)，则中心线26以及中心线27一致。

图8示出从图7的状态使工件10前进了Δd的状态。在该状态下，刀具40a以及刀具40b的轴部41的中心线27与差速器轴承孔13的中心线26一致。在该状态下，若使刀具40a以及刀具40b以中心线27为中心旋转，则切削刃42的前端刃的轨迹成为以差速器轴承孔13的中心线为中心的半径C/2的圆。因此，在使切削刃42与差速器轴承孔13抵接的状态下，若使刀具40a以及刀具40b旋转，则能够将差速器轴承孔13的内周面切削加工成直径C。

若使刀具40a以及刀具40b从图8的状态向切削刃42朝向左侧的差速器轴承孔13的方向移动(箭头c)，则切削刃42与差速器轴承孔13抵接，开始对差速器轴承孔13的切削加工。图9是示出差速器轴承孔13被切削刃42切削加工的状态的图。在该状态下，在差速器轴承孔13的深度方向上，大约一半的切削加工完成。

图10是差速器轴承孔13的切削加工中的状态下的工件10附近的立体图。在本图的状态下，延伸部44进入孔45内，并且抵接面43彼此抵接，刀具40a以及刀具40b结合，通过左右的加工单元4的外壳21成为双支承状态。在该双支承状态下，若使刀具40a以及刀具40b绕中心线旋转，则可防止颤振，从而差速器轴承孔13的切削加工的精度得到提高。

更具体而言，除了差速器轴承孔13的圆筒度、真圆度、同轴度的精度得到提高之外，差速器轴承孔13的内周面的表面粗糙度的精度也得到提高。特别是，在图10中，由于对一对差速器轴承孔13进行切削加工，因此各差速器轴承孔13的同轴度的精度得到提高，由此各差速器轴承孔13的中心轴也变得以高精度一致。

如上所述，通过防止颤振，从而差速器轴承孔13的切削加工的精度也得到提高。为了进行更稳定的切削加工，只要对加工单元4的控制电路附加同步电路，使刀具40a以及刀具40b的旋转扭矩与位置同步即可。

图11是示出左侧的差速器轴承孔13的切削加工完成的状态的图。在本图的状态下，刀具40a以及刀具40b绕中心线旋转，同时切削刃42移动到左侧的差速器轴承孔13的端部，左侧的差速器轴承孔13的切削加工完成。之后，使刀具40a以及刀具40b从图11的状态向切削刃42朝向右侧的差速器轴承孔13的方向移动(箭头d)，转移到对右侧的差速器轴承孔13的切削加工。

右侧的差速器轴承孔13的切削加工除了刀具40a以及刀具40b的移动方向之外，与左侧的差速器轴承孔13的切削加工相同。图12是示出右侧的差速器轴承孔13被切削刃42切削加工的状态的图。在该状态下，在右侧的差速器轴承孔13的深度方向上，大约一半的切削加工完成。图13是示出右侧的差速器轴承孔13的切削加工完成的状态的图。在本图的状态下，切削刃42移动至右侧的差速器轴承孔13的端部，右侧的差速器轴承孔13的切削加工完成。

以后，若使刀具40a以及刀具40b与工件10向与到此为止的工序相反的方向移动，则能够从工件10拉出刀具40a以及刀具40b。即，若使刀具40a以及刀具40b从图13的状态向左侧移动(箭头e)，则返回到图8的状态，若从该状态使工件10后退Δd，则返回到图7的状态，若使刀具40a和刀具40b向相反的方向移动，使得刀具40a和刀具40b从该状态分离，则刀具40a和刀具40b经过图6的状态而返回到位于工件10的外部的图5的状态。

对差速器轴承孔13的切削加工也可以分为粗加工和精加工的2个工序，若利用所述刀具40a以及刀具40b进行的加工为粗加工，则将刀具40a以及刀具40b更换为精加工用的刀具，若反复进行所述一系列的工序，则能够实施对左右的差速器轴承孔13的精加工。

使用上述图5～图13说明的切削加工并非同时加工左右的差速器轴承孔13，但在图4中，通过使用加长延伸部44的长度并与其对应地也加长孔45的长度的刀具，可同时加工左右的差速器轴承孔13，能够实现切削时间的缩短。图14是示出使用了新的刀具50a以及刀具50b时刀具50a以及刀具50b的结合状态的图。图14是与示出刀具40a以及刀具40b的结合状态的图8相当的图，刀具50a以及刀具50b的轴部41的中心线27已经与差速器轴承孔13的中心线26一致。到该状态为止的工序与刀具40a以及刀具40b的情况相同。

在图14中，刀具50a以及刀具50b除了延伸部46以及孔47的长度较长之外，是与刀具40a以及刀具40b相同的构成，对相同的构成标注相同的附图标记，并省略其说明。延伸部46的长度为如下长度：在轴部41的中心线27方向上，在使一个镗孔用刀具50a和另一个镗孔用刀具50b彼此向相反方向移动的同时对工件10的差速器轴承孔13的加工完成时，能够维持延伸部46进入孔47的状态。

若使刀具50a以及刀具50b从图14的状态向使刀具50a和刀具50b分离的方向移动(箭头f、g)，则刀具50a的切削刃42朝向左侧的差速器轴承孔13，刀具50b的切削刃42朝向右侧的差速器轴承孔13。若刀具50a以及刀具50b绕中心线旋转，同时使彼此为相反方向的移动进行，则利用刀具50a的切削刃42对左侧的差速器轴承孔13进行切削加工，利用刀具50b的切削刃42对右侧的差速器轴承孔13进行切削加工。

图15是示出左右的差速器轴承孔13被切削刃42切削加工的状态的图。如图15所示，由于刀具50a以及刀具50b的切削刃42均与差速器轴承孔13抵接，因此能够利用刀具50a以及刀具50b同时加工左右的差速器轴承孔13。在图15的状态下，在左右的差速器轴承孔13的深度方向上，大约一半的切削加工完成。

在左右的差速器轴承孔13的切削加工期间，延伸部46进入孔47内，因此刀具50a以及刀具50b经由延伸部46以及孔47结合，通过左右的加工单元4的外壳21(参照图10)成为双支承状态。因此，与刀具40a以及刀具40b的情况同样地，可防止旋转中的颤振，提高差速器轴承孔13的切削加工的精度。

接着，若刀具50a以及刀具50b的相互为相反方向的移动进行，则对左右的差速器轴承孔13的切削加工也进行。图16是示出左右的差速器轴承孔13的切削加工完成的状态的图。在本图的状态下，切削刃42的前端刃移动至左右的差速器轴承孔13的端部，左右的差速器轴承孔13的切削加工完成。以后，将刀具50a以及刀具50b从工件10拉出的工序与刀具40a以及刀具40b的情况相同。

在上述实施方式中，刀具40等的加工对象是工件10的差速器轴承孔13，但本发明的刀具是防止颤振而提高孔的内周面的切削加工的精度的刀具，加工对象不限于差速器轴承孔13。图17示出由一对的刀具60a以及刀具60b构成的刀具60对小齿轮孔18以及油封孔14进行切削加工之前的状态。

若从图13所示的一对差速器轴承孔13的切削加工完成的状态将刀具40a以及刀具40b从工件10拉出，则返回到图5的状态。如果使刀具40a以及刀具40b从该状态退避，使旋转基台35(参照图3)旋转，使工件10旋转90度(箭头h)，则工件10的纵轴36与X轴(参照图3)平行。图17示出将刀具40更换为刀具60之后的状态，刀具60a以及刀具60b的抵接面65彼此抵接，刀具60b的延伸部66进入刀具60a的孔67内。

刀具60a是用于加工小齿轮孔18的，在前端具有抵接面65的轴部61，将切削刃62安装在能够加工小齿轮孔18的位置。刀具60b是用于加工油封孔14的，在前端具有抵接面65的轴部63，将切削刃64安装在能够加工油封孔14的位置。若从图17的状态使刀具60绕中心线旋转，同时使刀具60向切削刃62朝向小齿轮孔18的内部的方向移动(箭头i)，则小齿轮孔18的内周面被切削刃62切削加工。在对小齿轮孔18进行切削加工后，若使刀具60向切削刃64朝向油封孔14的内部的方向移动(箭头j)，则油封孔14的内周面被切削刃64切削加工。

图18示出利用与图17不同的刀具对小齿轮孔18以及油封孔14进行切削加工之前的状态。刀具70a是用于加工小齿轮孔18的，在前端具有抵接面75的轴部71，将切削刃72安装在能够加工小齿轮孔18的位置。刀具70b是用于加工油封孔14的，在前端具有抵接面75的轴部73，将切削刃74安装在能够加工油封孔14的位置。刀具70a以及刀具70b除了延伸部76以及孔77的长度较长之外，是与刀具60a以及刀具60b相同的构成。

若在使刀具70a绕中心轴旋转的同时使切削刃72向朝向小齿轮孔18的内部的方向移动(箭头i)，则小齿轮孔18的内周面被切削刃72切削加工。另一方面，若在使刀具70b绕中心轴旋转的同时使切削刃74向朝向油封孔14的内部的方向移动(箭头j)，则油封孔14的内周面被切削刃74切削加工。

在如图18那样使用了刀具70的情况下，可同时加工小齿轮孔18以及油封孔14，能够实现作业时间的缩短。另外，由于在小齿轮孔18以及油封孔14的切削加工期间，延伸部76进入孔77内，因此刀具70a以及刀具70b经由延伸部76以及孔77而结合，通过左右的加工单元4的外壳21(参照图10)而成为双支承状态。因此，即使在使用刀具70的情况下，也可防止旋转中的颤振，小齿轮孔18以及油封孔14的切削加工的精度得到提高。

上述对差速器轴承孔13、小齿轮孔18以及油封孔14的一系列的切削加工能够在不更换载置工件10的情况下以工件10被夹持器34(参照图3)保持的状态连续地进行，因此差速器轴承孔13与小齿轮孔18以及油封孔14的中心轴彼此的垂直度也变成高精度。另外，也可通过一次刀具更换进行对2个不同直径的小齿轮孔18以及油封孔14的切削加工。

在上述实施方式中，关于刀具40以及刀具50等中的任一个，均在一个抵接面43设置有延伸部，但也可以不存在延伸部，也可以适当地变更延伸部的形状。以下，参照图19对刀具的前端部的各种实施方式进行说明。在图19的(a)所示的刀具80中，对于一个刀具80a以及另一个刀具80b中的任一个，都未在抵接面43设置有延伸部。在该构成中，为了防止使抵接面43彼此抵接时的打滑，期望预先对抵接面43进行研磨，提高平面度、垂直度的精度，减小表面粗糙度。

在图19的(b)所示的刀具81中，对于一个刀具81a以及另一个刀具81b中的任一个，都增大抵接面43的直径，从而防止使抵接面43彼此抵接时的打滑。图19的(c)所示的刀具82在刀具82b设置有延伸部84，在刀具82a设置有供延伸部84进入的槽85。延伸部84并非如图4所示的延伸部44那样是纵长的而是横长的，但即使是该构成，也能够防止使抵接面43彼此抵接时的打滑。

在上述实施方式中，刀具40等的加工对象是形成于差速器支架的孔，但如上所述，本发明的刀具是防止颤振而提高孔的内周面的切削加工的精度的刀具，加工对象不限于形成于差速器支架的孔。刀具40等的加工对象例如也可以是差速器壳体的侧齿轮孔。

图20示出差速器壳体的一例的纵剖视图。在本图中，在中央的主体部分的侧面形成有轴(shaft)孔91，主体部分的两侧由形成车轴(axle)孔92的小径的孔和形成侧齿轮孔93的大径的孔形成一对阶梯孔。该阶梯孔的构成与图2中由形成差速器轴承座面12的小径的孔和形成差速器轴承孔13的大径的孔形成的一对阶梯孔的构成相同。因此，图5～图13所示的工序也可将差速器支架10替换为差速器壳体90来实施。

附图标记说明

1 加工机

3 滑梭单元

4 加工单元

10 工件(差速器支架)

12 差速器轴承座面

13 差速器轴承孔

40、50、60、70、80、81、82 2根1组的刀具

40a、40b、50a、50b、60a、60b、70a、70b、80a、80b、81a、81b、82a、82b 刀具

41、61、63、71、73 轴部

42、62、64、72、74 切削刃

43、65、75 抵接面

44、46、66、76 延伸部

45、47、67、77 孔

90 工件(差速器壳体)

92 车轴孔

93 侧齿轮孔。