CN106573310A - 机床、工具单元、以及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够减少工具单元的更换工时、还能够容易地切换成旋转工具等其他工具的机床、以及能够容易进行更换的工具单元，工具单元(24)具备：基部(40)，其能够相对于第1转塔刀架(23)拆装；滑块(50)，其在从X方向观察时以使切削工具(T1)的直线切削刃(Th)的方向相对于Z方向倾斜规定角度的状态保持切削工具(T1)，并设置于基部(40)而能够在与X方向和Z方向中的任一方向均正交的Y方向上移动；以及驱动传递部(60)，其设置于基部(40)，并与工具驱动部(30)连接而使滑块(50)移动。

Description

机床、工具单元、以及加工方法

技术领域

本发明涉及机床、工具单元、以及加工方法。

背景技术

作为机床中的一个的车床将作为加工对象的工件保持于旋转轴(主轴)，边使工件旋转边利用车刀等切削工具来进行切削加工等。作为使用这种车床的加工方法，例如存在边沿工件的切线方向(与旋转轴交叉的方向)输送车刀边对工件进行切削的加工方法。在该加工方法中，需要用于使车刀沿工件的切线方向移动的驱动系统。因此，例如公知有将用于使车刀沿工件的切线方向移动的驱动传递部形成于刀架的内部的工具单元的结构(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利2013－244582号公报

然而，在专利文献1所示的工具单元中，由于驱动传递部处于刀架的内部，所以从刀架的取下比较麻烦，存在工具的更换花费时间的问题。另外，例如在将钻头等旋转工具安装于刀架的情况下，需要将上述工具单元取下，并在上述工具单元的位置安装旋转工具来确保旋转驱动力的传递路径，因此也存在仅能够将两者中的一方安装于刀架的问题。

发明内容

鉴于以上那样的状况，本发明的目的在于提供一种能够减少工具单元的更换工时、还能够容易地切换成旋转工具等其他工具的机床、能够容易地进行更换的工具单元、以及加工方法。

本发明所涉及的机床的特征在于，具备：主轴，其保持工件并使该工件旋转；刀架，其供对切削工件的切削工具进行保持的工具单元安装，并且在内部具备工具驱动部；以及移动装置，其在规定切削工具对工件的切削量的X方向、以及沿着主轴的轴线的Z方向上，使主轴与刀架相对移动，工具单元具备：基部，其能够相对于刀架拆装；滑块，其在从X方向观察时以使切削工具的直线切削刃的方向相对于Z方向倾斜规定角度状态保持切削工具，并设置于基部而能够在与X方向和Z方向中的任一方向均正交的Y方向上移动；以及驱动传递部，其设置于基部，并与工具驱动部连接而使滑块移动。

另外，也可以构成为：刀架能够绕与Z方向平行的旋转轴旋转，并能够在外周安装多个工具单元或者切削工具，具备连接机构，在刀架旋转而使工具单元与工件对置时，该连接机构将工具驱动部与驱动传递部连接。另外，也可以构成为：基部具备嵌插部，该嵌插部插入于刀架所具备的开口部而将工具单元定位。另外，也可以构成为：驱动传递部使用嵌插部与工具驱动部连接。另外，也可以构成为：使用用于使保持于刀架的旋转工具旋转驱动的旋转马达作为工具驱动部。另外，也可以构成为：驱动传递部具备：小齿轮，其借助旋转马达的驱动而旋转；以及齿条，其沿着Y方向设置于滑块，并与小齿轮啮合。

本发明所涉及的工具单元安装于在内部具备工具驱动部的刀架，并能够对切削保持于主轴的工件的切削工具进行保持，在所述工具单元中，具备：基部，其能够相对于刀架拆装；滑块，在将规定切削工具对工件的切削量的方向作为X方向、并将沿着主轴的轴线的方向作为Z方向的情况下，该滑块在从X方向观察时以使切削工具的直线切削刃的方向相对于Z方向倾斜规定角度的状态保持切削工具，并设置于基部而能够在与X方向和Z方向中的任一方向均正交的Y方向上移动；以及驱动传递部，其设置于基部，并能够与工具驱动部连接，并且借助工具驱动部的驱动使滑块移动。

本发明所涉及的加工方法对保持于主轴并旋转的工件进行加工，在所述加工方法中，包括：经由滑块将切削工具保持于刀架；使主轴与刀架在规定切削工具对工件的切削量的X方向、以及沿着主轴的轴线的Z方向上相对移动；在从X方向观察时以使切削工具的直线切削刃的方向相对于Z方向倾斜规定角度的状态将切削工具保持于滑块；以及使滑块在与X方向和Z方向中的任一方向均正交的Y方向上移动。

根据本发明，由于工具单元的基部以能够相对于刀架拆装的方式设置，并且驱动传递部设置于基部，所以在对工具单元进行更换的情况下，能够使基部与驱动传递部一体地相对于刀架拆装。由此，能够减少工具单元的更换工时，也能够容易地切换成旋转工具等其他工具。

另外，刀架能够绕与Z方向平行的旋转轴旋转，并能够在外周安装多个工具单元或者切削工具，并且具备在刀架旋转而使工具单元与工件对置时将工具驱动部与驱动传递部连接的连接机构，在这样的情况下，工具驱动部与对工件进行加工的工具单元的驱动传递部连接，因此能够不超出所需地使用工具驱动部的动力。另外，在基部具备插入于刀架所具备的开口部而对工具单元进行定位的嵌插部的情况下，通过将嵌插部插入于开口部而能够进行定位，因此能够容易地进行工具单元的安装。另外，在驱动传递部使用嵌插部而与工具驱动部连接的情况下，能够高精度地将传递驱动部与工具驱动部连接。另外，在使用用于使保持于刀架的旋转工具旋转驱动的旋转马达作为工具驱动部的情况下，无需另外设置用于使滑块移动的驱动源，因此能够防止高成本化。另外，在驱动传递部具备借助旋转马达的驱动而旋转的小齿轮、以及沿着Y方向设置于滑块并与小齿轮啮合的齿条的情况下，能够高效地将旋转马达的驱动力传递至朝向Y方向的移动。

另外，在本发明所涉及的工具单元中，由于设置有驱动传递部，该驱动传递部设置于基部并能够与工具驱动部连接，并且借助工具驱动部的驱动而使滑块移动，所以能够相对于刀架一体地拆装基部与驱动传递部。由此，能够容易地进行更换。

另外，根据本发明所涉及的加工方法，通过对切削工具进行保持的滑块的移动、以及刀架与主轴的相对移动，能够高效地切削工件。另外，由于切削工具保持于滑块，所以通过更换滑块，能够容易地更换切削工具。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的机床的主要部分的一个例子的图。

图2是表示第1转塔刀架的一个例子的立体图。

图3是表示工具单元的一个例子的斜视剖视图。

图4是表示第1转塔刀架的一个例子的图。

图5是表示第1转塔刀架的一个例子的图。

图6是表示机床的动作的一个例子的图。

图7是表示机床的动作的一个例子的图。

图8是表示变形例所涉及的第1转塔刀架的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明并不限定于此。另外，在附图中为了说明实施方式，对一部分以放大或者强调的方式进行记载等适当地变更比例尺来进行表现。在以下的各图中，使用XYZ坐标系来说明图中的方向。在该XYZ坐标系中，将与水平面平行的平面作为YZ平面。在该YZ平面中将主轴7(对置轴8)的旋转轴方向表述为Z方向，将与Z方向正交的方向表述为Y方向。另外，将与YZ平面垂直的方向表述为X方向。X轴是与Z方向正交并且规定对工件的切削量的方向。X方向、Y方向以及Z方向分别以图中的箭头的方向为+方向，以与箭头的方向相反的方向为－方向来进行说明。另外，在以下的各实施方式中，实施如下的加工方法对保持于主轴并旋转的工件进行加工，上述加工方法包括：经由滑块将切削工具保持于刀架的步骤；在规定切削工具对工件的切削量的X方向、以及沿着主轴的轴线的Z方向上，使主轴与刀架相对移动的步骤；在从X方向观察时以使切削工具的直线切削刃的方向相对于Z方向倾斜规定角度的状态将切削工具保持于滑块的步骤；以及使滑块在与X方向和Z方向中的任一方向均正交的Y方向上移动的步骤。

使用附图对本实施方式所涉及的机床100进行说明。图1表示本实施方式所涉及的机床100的主要部分的一个例子，(a)是侧视图，(b)是主视图。图1所示的机床100是车床。在图1中，机床100的+Y侧为正面，－Y侧为背面。另外，机床100的±Z侧为侧面，Z方向是机床100的左右方向。

如图1所示，机床100具有底座1。在底座1设置有主轴箱2和尾座4。主轴箱2借助未图示的轴承等以能够旋转的状态支承主轴7。此外，主轴箱2虽然固定于底座1，但也可以形成为沿Z方向、X方向、Y方向等能够移动，并借助马达等的驱动而移动。在主轴7的+Z侧的端部设置有卡盘驱动部9。卡盘驱动部9使多个抓爪9a沿主轴7的径向移动来保持工件W。在图1中，使用绕主轴7的旋转轴等间隔地配置的3个抓爪9a来把持工件W，但并不限定于此，对于抓爪9a的个数、形状而言，只要能够保持工件W则可以使用任意的构成。此外，被抓爪9a保持的工件W形成为具有圆筒面Wa的形状(例如圆柱形等)。

主轴7的－Z侧的端部从主轴箱2向－Z方向突出，在该端部安装有带轮11。在带轮11与设置于底座1的马达12的旋转轴之间挂设有传送带13。由此，主轴7借助马达12的驱动并经由传送带13而旋转。马达12根据来自未图示的控制部的指示被控制转速等。作为马达12，例如使用具备转矩控制机构的马达。另外，主轴7并不限定于由马达12以及传送带13驱动，也可以是利用齿轮系等将马达12的驱动传递至主轴7的结构、利用马达12直接使主轴7旋转的结构。

尾座4形成为能够沿着设置在底座1上的Z方向引导件3移动。尾座4借助未图示的轴承等以能够旋转的状态支承对置轴8。主轴7的旋转轴方向与对置轴8的旋转轴方向在Z方向上成为一致的状态。在尾座4的－Z侧的端部安装有顶尖10。此外，对置轴8也可以固定于尾座4并作为死顶尖来使用。

如图1的(b)的点划线所示，在工件W为长条状的情况(在Z方向较长的情况)下，利用尾座4的顶尖10来保持工件W的+Z侧的端部。由此，长条状的工件W在被主轴7与对置轴8夹住的状态下旋转，因此能够在切削加工时稳定地使工件W旋转。在工件W为短条状的情况(在Z方向较短的情况)下，工件W仅被主轴7的抓爪9a保持而旋转。此时，也可以不使用尾座4。

接着，如图1的(a)以及(b)所示，在底座1设置有沿Z方向配置的Z方向引导件5。另外，在Z方向引导件5的－X位置，设置有与Z方向引导件5同样地沿Z方向配置的Z方向引导件5A。在Z方向引导件5、5A分别设置有能够沿着Z方向引导件5、5A在Z方向上移动的Z轴滑动体17、17A。如图1的(b)所示，Z轴滑动体17借助Z方向驱动系统(移动装置)M1的驱动沿Z方向移动，并保持在规定位置。此外，Z方向驱动系统M1例如使用电动马达、液压等。另外，Z轴滑动体17A具有与上述Z方向驱动系统M1相同的驱动系统，借助该驱动系统的驱动沿Z方向移动，并保持在规定位置。Z轴滑动体17A的驱动系统可以是与Z方向驱动系统M1相同的结构，还可以是不同的结构。

在Z轴滑动体17、17A分别形成有X方向引导件18、18A。另外，在Z轴滑动体17、17A分别设置有能够沿着X方向引导件18、18A移动的X轴滑动体15、15A。X轴滑动体15借助X方向驱动系统(移动装置)M2的驱动沿X方向移动，并保持在规定位置。此外，X方向驱动系统M2例如使用电动马达、液压等。另外，X轴滑动体15A具有与上述X方向驱动系统M2相同的驱动系统，借助该驱动系统的驱动沿X方向移动，并保持在规定位置。X轴滑动体15A的驱动系统可以是与X方向驱动系统M2相同的结构，还可以是不同的结构。

在X轴滑动体15、15A设置有刀架驱动部21、21A。在刀架驱动部21、21A分别收纳有马达等旋转驱动装置(未图示)。在刀架驱动部21安装有第1转塔刀架23。第1转塔刀架23借助旋转驱动装置的驱动能够绕与Z方向平行的旋转轴旋转。同样地，在刀架驱动部21A安装有第2转塔刀架23A。第2转塔刀架23A借助旋转驱动装置的驱动能够绕与Z方向平行的旋转轴旋转。第1转塔刀架23配置于工件W的上方(+X侧)，第2转塔刀架23A配置于工件W的下方(－X侧)。配置为利用上述第1转塔刀架23以及第2转塔刀架23A来夹持工件W。

在第1转塔刀架23以及第2转塔刀架23A的圆周面，设置有用于对切削工具T进行保持的多个保持部。在上述保持部的全部或者一部分保持有切削工具T。因此，通过使第1转塔刀架23以及第2转塔刀架23A旋转而选择所希望的切削工具T。保持于第1转塔刀架23以及第2转塔刀架23A的保持部的切削工具T能够相对于各保持部进行更换。作为切削工具T，除了对工件W实施切削加工的车刀等之外，还可以使用钻头、立铣刀等旋转工具。

在第1转塔刀架23以及第2转塔刀架23A安装有作为多个保持部之一的工具单元24、24A。工具单元24与24A可以是相同的结构，还可以是不同的结构。另外，在第2转塔刀架23A也可以不设置工具单元24A。

在工具单元24经由支架25(参照图2)而安装有切削工具T1。另一方面，在工具单元24A经由未图示的支架而安装有切削工具T。该切削工具T可以与安装于工具单元24的切削工具T1相同，还可以不同。

在图1所示的机床100中，相对于工件W在±X侧以夹持工件W的方式配置有切削工具T、T1，但也可以配置其中一方。另外，虽然切削工具T、T1相对于工件W沿X方向(上下方向)配置，但可以取代这种方式，沿X方向进行切削工具T相对于工件W的配置。另外，切削工具T、T1针对工件W的切削通过未图示的控制部来进行，可以由其中一方对工件W进行切削，另外也可以是交替地使用两者的情况、同时使用两者的情况等任一情况。

另外，在图1中作为刀架而使用第1转塔刀架23以及第2转塔刀架23A，但并不限定于此，也可以使用梳齿状的刀架。梳齿状的刀架在多个梳齿部分分别保持切削工具T，并通过沿梳齿排列的方向移动从而选择多个切削工具T中的任一个。

图2是放大表示包括第1转塔刀架23的主要部分的立体图。

如图2所示，第1转塔刀架23形成为筒状，在外周具有能够安装工具单元24等保持部的多个安装面23a。多个安装面23a绕Z轴排列而配置。在图2中，示出了形成6面安装面23a的例子，但并不限定于此，第1转塔刀架23也可以是具有7面以上或者5面以下的安装面23a的结构。在各安装面23a形成有开口部23b以及螺栓孔23c。开口部23b沿径向贯通第1转塔刀架23的内外而形成。另外，在第1转塔刀架23设置有用于对钻头、立铣刀等旋转工具进行驱动的后述工具驱动部30(参照图4等)。

工具单元24安装于第1转塔刀架23中的一个安装面23a(例如，－X侧的安装面23a)。工具单元24以能够相对于第1转塔刀架23拆装的方式设置。此外，工具单元24也可以安装于多个安装面23a。

图3是图2中的沿着平面A的剖面立体图，其示出了工具单元24与第1转塔刀架23的－X侧的安装面23a的剖面。此外，在图3中，省略了支架25以及切削工具T1的图示。

如图3所示，工具单元24具有基部40、滑块50、以及驱动传递部60。

基部40以能够拆装的方式设置于第1转塔刀架23，并对滑块50以及驱动传递部60进行保持。基部40具有第1部件41、第2部件42、以及第3部件43。第1部件41、第2部件42以及第3部件43分别形成为矩形的块状，并在X方向上重叠地配置。基部40通过未图示的螺栓等固定部件而固定于第1转塔刀架23。

第1部件41与第1转塔刀架23对置配置。在第1部件41设置有嵌插部44。嵌插部44以从第1部件41向+X侧突出的方式设置。嵌插部44插入于第1转塔刀架23的开口部23b。嵌插部44形成为几乎无缝隙地插入于开口部23b的尺寸。因此，通过将嵌插部44插入于开口部23b，从而将工具单元24相对于第1转塔刀架23定位。在第1部件41形成有收纳部41a。收纳部41a以沿X方向贯通第1部件41的方式形成。在收纳部41a收纳有上述嵌插部44的一部分、后述驱动传递部30的一部分。

第2部件42配置于第1部件41的－X侧。在第2部件42形成有收纳部42a。收纳部42a以沿X方向贯通第2部件42的方式形成，并与收纳部41a连接。在收纳部42a收纳有后述的驱动传递部30的一部分。

第3部件43配置于第2部件42的－X侧。在第3部件43形成有收纳部43a与引导插入部43b。在收纳部43a收纳后述的驱动传递部30的一部分。在引导插入部43b插入有后述的滑块50的一部分(引导部52)。引导插入部43b以沿Y方向贯通第3部件43的方式形成为直线状。引导插入部43b在平面A中的剖面为梯形状，且形成为+X侧成为长边，－X侧成为短边。

滑块50安装于基部40的第3部件43。滑块50设置为能够相对于基部40沿Y方向移动。滑块50具有底座部51与引导部52。底座部51配置在第3部件43的－X侧的面上。在底座部51的－X侧设置有供支架25安装的安装部51a。此外，支架25对切削工具T1进行保持。在工具单元24配置于第1转塔刀架23的－X侧的情况下，切削工具T1设定为直线切削刃Th沿着YZ平面。

引导部52与底座部51一体地形成。引导部52沿着Y方向形成为直线状。在图2中，示出了在Y方向上引导部52的一部分以从基部40伸出的方式形成的例子，但并不限定于此，也可以是不从基部40伸出的结构。引导部52插入于上述引导插入部43b。此外，引导部52构成为：使平面A中的剖面以与引导插入部43b对应的方式形成为梯形状，从而不使滑块50向－X方向脱离。

驱动传递部60与第1转塔刀架23的工具驱动部30连接。驱动传递部60将工具驱动部30的驱动力传递至滑块50，从而使滑块50移动。驱动传递部60具有第1轴61、第1齿轮62、第2齿轮63、第2轴64、小齿轮65、以及齿条66。

第1轴61收纳于基部40的第1部件41以及第2部件42。第1轴61设置为例如经由轴承67a以及67b而支承于第1部件41以及第2部件42，并能够绕与X方向平行的旋转轴旋转。

第1轴61以从第1部件41向+X侧突出的方式设置。第1轴61的+X侧端部配置于上述嵌插部44的内部。第1轴61的+X侧端部与嵌插部44一起插入于开口部23b。在第1轴61的+X侧端部与嵌插部44之间例如配置有未图示的滚针轴承。由此，第1轴61以能够旋转的方式支承于嵌插部44。这样，驱动传递部60使用嵌插部44而与工具驱动部30连接。在第1轴61的+X侧的端面形成有突起部61a。突起部61a以向第1转塔刀架23的内部侧突出的方式形成。突起部61a呈直线状地形成在端面上。第1轴61配置为例如通过未图示的引导件等将突起部61a的朝向保持为Y方向。如后述那样，第1轴61经由突起部61a而与工具驱动部30连接。

第1齿轮62固定于第1轴61的－X侧的端部，并与第1轴61一体地绕与X方向平行的旋转轴旋转。第1齿轮62收纳于第2部件42的收纳部42a。

第2齿轮63以与第1齿轮62啮合的方式配置，并且随着第1齿轮62的旋转而绕与X方向平行的旋转轴旋转。第2齿轮63以横跨第1部件41的收纳部41a与第2部件42的收纳部42a的方式配置。第2齿轮63例如经由轴承67c以及67d而支承于第1部件41以及第2部件42。

第2轴64以沿X方向贯通第2齿轮63的方式配置，并与第2齿轮63一体地绕与X方向平行的旋转轴旋转。第2轴64以横跨第1部件41的收纳部41a、第2部件42的收纳部42a、以及第3部件43的收纳部43a的方式配置。此外，第2轴64的－X侧的端部配置于收纳部43a。

小齿轮65形成于第2轴64的－X侧的端部，并配置于收纳部43a。小齿轮65与第2轴64一起绕与X方向平行的旋转轴旋转。小齿轮65在外周具有沿旋转方向以规定的间距配置的多个齿。

齿条66沿着Y方向呈直线状地配置。齿条66固定于上述引导部52的+X侧的面。在齿条66的+Z侧的面，形成有沿Y方向以规定的间距配置的多个齿。齿条66以使该多个齿与小齿轮65的齿啮合的方式配置。

如上述那样，小齿轮65经由第2齿轮63以及轴承67c、67d而支承于第1部件41以及第2部件42。另外，齿条66设置为借助引导部52能够沿Y方向移动。因此，若小齿轮65旋转，则齿条66相对于小齿轮65沿Y方向移动，由此滑块50沿Y方向移动。

图4是在+Z方向上观察第1转塔刀架23的内部时的图。图5的(a)是沿着图4的B－B线的剖视图。如图4以及图5的(a)所示，工具驱动部30设置于从刀架驱动部21到第1转塔刀架23的内部的范围。工具驱动部30具有马达31、蜗轮32、传动轴33、以及锥齿轮34、35。

马达31配置于第1转塔刀架23的+Z侧，并安装于例如刀架驱动部21。马达31具有与Y方向平行的输出轴31a。输出轴31a以与Y方向平行的旋转轴为中心旋转。蜗轮32具有安装于输出轴31a的螺旋齿轮32a、以及安装于传动轴33的斜齿齿轮32b。蜗轮32将输出轴31a的旋转传递至传动轴33。

传动轴33例如被轴承33a、33b支承为能够以与Z方向平行的旋转轴为中心旋转。在传动轴33的+Z侧的端部安装有斜齿齿轮32b。在传动轴33的－Z侧的端部安装有锥齿轮34。锥齿轮34与锥齿轮35啮合。锥齿轮35安装于传动轴36。锥齿轮34、35将传动轴33的旋转传递至传动轴36。

传动轴36绕与X方向平行的旋转轴旋转。传动轴36例如被轴承37a、37b支承为能够旋转。传动轴36的－X侧端面朝向－X侧。在该传动轴36的－X侧的端面形成有凹部36a。凹部36a沿着Y方向形成为直线状。

图5的(b)是放大表示传动轴36的凹部36a的立体图。此外，在图5的(b)中还示出了第1轴61的突起部61a。另外，在图5的(b)中，为了示出各部的结构，以使凹部36a与突起部61a沿X方向分离的状态进行表示。如图5的(b)所示，凹部36a形成为能够供突起部61a插入的尺寸。

在本实施方式中，上述的传动轴36以及第1轴61配置为：在工具单元24配置于第1转塔刀架23的－X侧的情况下，突起部61a插入于凹部36a。在突起部61a插入至凹部36a的情况下，在围绕与X方向平行的旋转轴的方向上，传动轴36与第1轴61卡合。因此，当传动轴36在围绕与该X方向平行的旋转轴的方向上旋转的情况下，成为该旋转能够向第1轴61传递的状态。这样，在工具单元24配置于与工件W对置的－X侧时，突起部61a以及凹部36a构成将工具驱动部30与驱动传递部60连接的连接机构38。

接着，对如以上那样构成的机床100的动作进行说明。首先，将作为加工对象的工件W保持于主轴7。在把持工件W后，驱动马达12而使主轴7旋转，从而使工件W旋转。此外，在利用主轴7与对置轴8来把持工件W的情况下，使主轴7与对置轴8同步旋转。另外，根据加工处理来适当地设定工件W的转速。

接着，使第1转塔刀架23旋转来选择切削工具T1。此外，在选择切削工具T1之前，先在第1转塔刀架23的一个安装面23a安装工具单元24。在该情况下，如图6的(a)所示，将设置于工具单元24的基部40的嵌插部44插入于第1转塔刀架23的开口部23b。由此，对基部40进行安装并进行定位。另外，由于驱动传递部60如上述那样设置于基部40，所以驱动传递部60与基部40一体地安装于第1转塔刀架23。这样，能够以较少的工时对工具单元24进行安装。在安装基部40后，利用未图示的固定部件将工具单元24固定于第1转塔刀架23。之后，将切削工具T1安装于支架25，并将该支架25安装于工具单元24的安装部51a。由此，将直线切削刃Th配置于与YZ平面平行的方向，并且配置成从X方向观察时相对于Z方向倾斜的状态。

然后，在使第1转塔刀架23绕与Z方向平行的旋转轴旋转时，在工具单元24与第1转塔刀架23的－X侧的位置接近的情况下，例如图6的(b)所示，第1轴61的突起部61a跟随第1转塔刀架23的旋转而沿Y方向移动。在本实施方式中，如上述那样凹部36a以及突起部61a分别形成为直线状，并沿着Y方向配置，因此第1转塔刀架23不使凹部36a与突起部61a产生干扰地旋转，从而使突起部61a插入于凹部36a。这样，由于第1转塔刀架23旋转，而使得工具单元24配置于与工件W对置的位置(第1转塔刀架23的－X侧的位置)，由此成为能够在传动轴36与第1轴61之间进行旋转的传递的状态。

接着，对切削工具T1的X方向的位置进行调整。在该调整中，以使切削工具T1的直线切削刃Th与工件W的圆筒面Wa对应的方式，利用X方向驱动系统M2使刀架驱动部21沿X方向移动。直线切削刃Th的X方向的位置规定对工件W的圆筒面Wa的切削量。切削量可以被设定成由控制部CONT预先设定的值，还可以通过作业者的手动操作来进行设定。

接着，在工件W的旋转处于稳定的阶段，利用切削工具T1对工件W的圆筒面Wa进行切削。在切削加工中，切削工具T1的直线切削刃Th移动的Z坐标位置例如通过Z轴滑动体17朝向Z方向的移动来设定。该设定基于控制部CONT的控制并分别通过Z方向驱动系统M1驱动来进行。

另外，如图7的(a)所示，切削工具T1的直线切削刃Th移动的Y坐标位置通过滑块50朝向Y方向的移动来设定。该设定通过控制部CONT控制工具驱动部30的马达31的旋转来进行。若马达31旋转，则马达31的旋转经由蜗轮32、传动轴33以及锥齿轮34、35而传递至传动轴36，从而传动轴36绕与X方向平行的旋转轴旋转。传动轴36的旋转经由凹部36a以及突起部61a而传递至第1轴61(驱动传递部60)，从而第1轴61绕与X方向平行的旋转轴旋转。第1轴61的旋转经由第1齿轮62、第2齿轮63、第2轴64、以及小齿轮65而传递至齿条66，从而齿条66与滑块50一体地沿Y方向移动。

接下来，在本实施方式的一个例子中，使切削工具T1的直线切削刃Th沿工件W的圆筒面Wa的切线方向亦即Y方向移动来进行加工。这样的切削工具T1朝向Y方向的移动例如基于在未图示的控制部所具备的存储部等中预先设定的加工信息(加工方法)来进行。但是，作业者也可以对切削工具T1的移动进行手动操作。

切削工具T1的直线切削刃Th沿着工件W的圆筒面Wa的切面从－Y侧向+Y侧移动。如图7的(a)所示，通过使直线切削刃Th的+Z侧的端部与圆筒面Wa抵接来开始切削加工，如图7的(b)所示，在直线切削刃Th的－Z侧的端部从工件W分离的阶段中完成切削加工。其间，滑块50朝向Y方向的移动由控制部CONT来控制。

此外，在上述内容中示出了使用第1转塔刀架23的工具单元24的切削加工，但也可以追加第2转塔刀架23A的工具单元24A(参照图1)来进行工件W的切削。在该情况下，也可以使第2转塔刀架23A以及工具单元24A形成为与上述第1转塔刀架23以及工具单元24相同的结构，并使设置于工具单元24A的滑块沿Y方向移动，从而使切削工具T沿Y方向移动。在利用切削工具T1、T双方对圆筒面Wa进行切削的情况下，可以以不同的切削量对圆筒面Wa的同一环绕部分进行切削，还可以对圆筒面Wa的不同部分分别进行切削。若工件W的切削加工结束，则解除由抓爪9a进行的保持，并取出工件W。此外，在将工具单元24从第1转塔刀架23取下的情况下，通过将嵌插部44从开口部23b拔出，从而能够将驱动传递部60与基部40一体地取下。因此，能够容易地进行工具单元24的更换。

如以上那样，根据本实施方式，由于工具单元24的基部40以能够相对于第1转塔刀架23拆装的方式设置，并且驱动传递部60设置于基部40，所以在对工具单元24进行更换的情况下，能够使基部40与驱动传递部60一体地相对于第1转塔刀架23拆装。由此，能够减少工具单元24的更换工时，也容易切换成旋转工具等其他工具。另外，由于形成为使用第1转塔刀架23的工具驱动部30来使滑块50沿Y方向移动的结构，所以能够利用小型的驱动机构使切削工具T1沿Y方向移动。

以上，对实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的说明，能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变更。

图8是表示变形例所涉及的第1转塔刀架23的一个例子的图。如图8所示，除了工具单元24之外，还可以将对钻头等旋转工具T2进行保持的工具单元124安装于第1转塔刀架23的其他安装面23a。

在该情况下，在工具单元124设置有能够将工具驱动部30的驱动力传递至旋转工具T2的驱动传递部160。在驱动传递部160设置有具有与上述实施方式的突起部61a相同的突起部161a的轴161。另外，利用突起部161a与传动轴36的凹部36a来构成连接机构138。因此，在第1转塔刀架23旋转而将工具单元124配置于与工件W对置的位置(第1转塔刀架23的－X侧的位置)时，工具驱动部30与驱动传递部160连接。这样，仅通过使第1转塔刀架23旋转就使工具驱动部30与旋转工具T2连接，因此可以不用取下工具单元24来重新安装工具单元124。由此，能够将工具单元24以及工具单元124双方安装于第1转塔刀架23，从而能够使用各工具单元对工件W进行加工。

另外，在上述实施方式中，将Y方向作为沿着水平面的方向来进行说明，但并不限定于此，也可以将Y方向作为与水平面垂直的方向。在该情况下，在对工件W进行切削时，工具单元24的滑块50沿与水平面垂直的方向(例如，重力方向)移动。

另外，除了上述实施方式的结构之外，还可以将用于对滑块50的位置进行检测的位置检测用数字测量仪设置于工具驱动部30或者驱动传递部60的一部分。

另外，在上述各实施方式中，在切削加工时，使切削工具T1相对于工件W(主轴7等)移动，但也可以取代这种方式，使工件W相对于切削工具T1移动、使切削工具T1以及工件W的双方移动来进行切削加工。

另外，在上述实施方式中，以使切削工具T1沿Y方向移动的情况为例进行了说明，但并不限定于此。例如也可以使切削工具T1的移动方向为Y方向与Z方向合成所得的方向来进行切削加工。即使在这种情况下，在使切削工具T1沿Y方向移动时，也只要使上述滑块50沿Y方向移动即可。

附图标记的说明

W...工件；M1...Z方向驱动系统(移动装置)；M2...X方向驱动系统(移动装置)；T、T1...切削工具；Th...直线切削刃；7...主轴；21、21A...刀架驱动部；23...第1转塔刀架(刀架)；23A...第2转塔刀架(刀架)；23a...安装面；23b...开口部；24、24A...工具单元；25...支架；30...工具驱动部；31...马达(旋转马达)；36...传动轴；36a...凹部；38...连接机构；40...基部；44...嵌插部；50...滑块；60...驱动传递部；65...小齿轮；66...齿条；100...机床。

Claims (8)

1.一种机床，其特征在于，具备：

主轴，该主轴保持工件并使该工件旋转；

刀架，该刀架供对切削所述工件的切削工具进行保持的工具单元安装，并且在内部具备工具驱动部；以及

移动装置，该移动装置使所述主轴与所述刀架在规定所述切削工具对所述工件的切削量的X方向、以及沿着所述主轴的轴线的Z方向上相对移动，

所述工具单元具备：基部，该基部能够相对于所述刀架拆装；滑块，该滑块在从所述X方向观察时以使所述切削工具的直线切削刃的方向相对于所述Z方向倾斜规定角度的状态保持所述切削工具，设置于所述基部且能够在与所述X方向和所述Z方向中的任一方向均正交的Y方向上移动；以及驱动传递部，该驱动传递部设置于所述基部，并与所述工具驱动部连接而使所述滑块移动。

2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，

所述刀架能够绕与所述Z方向平行的旋转轴旋转，并能够在外周安装多个所述工具单元或者所述切削工具，

所述机床具备连接机构，在所述刀架旋转而使所述工具单元与所述工件对置时，该连接机构将所述工具驱动部与所述驱动传递部连接。

3.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于，

所述基部具备嵌插部，该嵌插部插入于所述刀架所具备的开口部而将所述工具单元定位。

4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，

所述驱动传递部使用所述嵌插部而与所述工具驱动部连接。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的机床，其特征在于，

使用用于使保持于所述刀架的旋转工具旋转驱动的旋转马达作为所述工具驱动部。

6.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，

所述驱动传递部具备：小齿轮，该小齿轮借助所述旋转马达的驱动而旋转；以及齿条，该齿条沿着所述Y方向设置于所述滑块并与所述小齿轮啮合。

7.一种工具单元，该工具单元安装于在内部具备工具驱动部的刀架，并能够保持对被主轴保持的工件进行切削的切削工具，

所述工具单元的特征在于，具备：

基部，该基部能够相对于所述刀架拆装；

滑块，在将规定所述切削工具对所述工件的切削量的方向作为X方向、并将沿着所述主轴的轴线的方向作为Z方向的情况下，该滑块在从所述X方向观察时以使所述切削工具的直线切削刃的方向相对于所述Z方向倾斜规定角度的状态保持所述切削工具，设置于所述基部且能够在与所述X方向和所述Z方向中的任一方向均正交的Y方向上移动；以及

驱动传递部，该驱动传递部设置于所述基部并能够与所述工具驱动部连接，并且借助所述工具驱动部的驱动使所述滑块移动。

8.一种加工方法，对保持于主轴并旋转的工件进行加工，

所述加工方法的特征在于，包括：

经由滑块将切削工具保持于刀架；

使所述主轴与所述刀架在规定所述切削工具对所述工件的切削量的X方向、以及沿着所述主轴的轴线的Z方向上相对移动；

在从所述X方向观察时以使所述切削工具的直线切削刃的方向相对于所述Z方向倾斜规定角度的状态将所述切削工具保持于所述滑块；以及

使所述滑块在与所述X方向和所述Z方向中的任一方向均正交的Y方向上移动。