CN112888519A - 机床 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种通过加工棒材(W)而得到多个产品(P)的机床(1)，具有：第一主轴(10)；第二主轴(20)，其被设置在背面主轴台(21)；棒材供给部(50)，其向第一主轴(10)供给长条的棒材(W)；以及加工单元(40)，其具有加工棒材(W)的工具(41)，该机床(1)的特征在于，还具有：工件夹紧装置(24)，其被设置在背面主轴台(21)，能够夹持从第一主轴(10)取下的作为旧材(W1)的棒材(W)；新材供给单元(50)，其将新的棒材(W)作为新材(W2)向取下旧材(W1)后的第一主轴(10)供给，并使其由第一夹持单元(12)夹持；以及接合单元，其接合被工件夹紧装置(24)夹持的旧材(W1)和被第一夹持单元(12)夹持的新材(W2)的彼此相向的端部，从而将旧材(W1)和新材(W2)接合成一根棒材(W3)。

Description

机床

技术领域

本发明涉及一种机床。

背景技术

现已知一种机床，使用第一主轴的夹持单元来夹持从棒材供给部供给到第一主轴的长条的棒材，并使用工具对该棒材依次进行规定的加工以及切断加工，从而连续加工棒材并得到大量产品。

此外，作为这样的机床，已知如下内容：具有第一主轴和与第一主轴相向的第二主轴，当棒材成为了难以进行产品的加工的长度时，将该棒材作为旧材从第一主轴取下并交送至第二主轴，并且从棒材供给部向第一主轴供给新的棒材来作为新材，并且通过例如凹凸嵌合或摩擦压接等方法接合被第二主轴的夹持单元夹持的旧材和被第一主轴的夹持单元夹持的新材的彼此相向的端部，从而将旧材和新材接合为一根棒材，然后使用工具对该棒材依次进行规定的加工以及切断加工，从而不浪费地利用旧材(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-174179号公报。

发明内容

发明要解决的问题

但是在上述现有技术的机床中，在将旧材从第一主轴交送至第二主轴之后，因为使用第一主轴和第二主轴两者进行旧材和新材的接合，所以存在当第二主轴的夹持单元夹持旧材时，不能使用工具对棒材进行规定的加工的问题。

本发明鉴于上述问题而成，其目的在于提供一种机床，在第二主轴夹持旧材时也能够使用工具对棒材进行规定的加工。

用于解决问题的方案

本发明的机床，其特征在于，具有：第一主轴，其具有第一夹持单元；第二主轴，其被设置在背面主轴台并与所述第一主轴相向，具有第二夹持单元，；棒材供给部，其向所述第一主轴供给长条的棒材；加工单元，其具有加工所述棒材的工具；以及，产品加工单元，其使所述第一主轴、所述第二主轴、所述棒材供给部以及所述加工单元运转，以通过所述加工单元对被所述第一夹持单元夹持的所述棒材连续地进行规定的加工以及切断加工，并且使第二夹持单元夹持通过切断加工切断的所述棒材，通过所述加工单元进行规定的加工得到多个产品。所述机床还具有：工件夹紧装置，其被设置在所述背面主轴台，能够夹持从所述第一主轴取下的作为旧材的所述棒材；新材供给单元，其使所述第一主轴以及所述棒材供给部运转，以从所述棒材供给部向取下所述旧材后的所述第一主轴供给新的棒材作为新材，并使其被所述第一夹持单元夹持；以及，接合单元，其接合被所述工件夹紧装置夹持的所述旧材和被所述第一夹持单元夹持的所述新材的彼此相向的端部，从而将所述旧材和所述新材接合成一根棒材。

本发明的机床在上述结构中优选，同时进行通过所述产品加工单元对被所述第二夹持单元夹持的所述棒材进行的规定的加工，与通过所述接合单元进行的所述旧材和所述新材的接合。

本发明的机床在上述结构中优选，所述工件夹紧装置具有夹持所述棒材的夹紧侧夹持单元，所述夹紧侧夹持单元的内径与所述第一夹持单元的内径相同。

发明效果

根据本发明能够提供一种机床，在第二主轴夹持旧材时也能够使用工具对棒材进行规定的加工。

附图说明

图1是概略地表示作为本发明的一个实施方式的机床的结构的说明图。

图2的(a)是简略表示对棒材进行规定的加工的状态的说明图，(b)是简略表示加工棒材得到产品的状态的说明图。

图3的(a)是简略表示棒材的加工完成后的状态的说明图，(b)是简略表示将旧材从正面主轴交送至背面主轴，并且向正面主轴供给新材的状态的说明图。

图4的(a)是简略表示测量新材从正面卡盘突出的长度的状态的说明图，(b)是简略表示从图4的(a)所示的状态，使正面主轴以及背面主轴向相互接近的方向上移动，使旧材和新材的彼此相向的端面抵接的状态的说明图。

图5的(a)是简略表示从图4(b)所示的状态，在背面卡盘打开的状态下，使背面主轴向正面主轴侧移动的状态的说明图，(b)是简略表示从图5的(a)所示的状态，在由背面卡盘夹持旧材的状态下，使背面主轴向远离正面主轴的方向移动，在旧材的端面和新材的端面加工凹部的状态的说明图。

图6的(a)是简略表示摩擦压接旧材和新材的状态的说明图，(b)是简略表示对已进行摩擦压接的旧材和新材的接合部进行去毛刺加工的状态的说明图，(c)是简略表示去毛刺加工完成后的棒材的状态的说明图。

图7的(a)是简略表示将摩擦压接旧材和新材形成的棒材向正面主轴侧牵引的状态的说明图，(b)是简略表示对摩擦压接旧材和新材后的棒材的从正面卡盘突出的长度进行测量的状态的说明图。

图8的(a)是简略表示对接合旧材和新材后的棒材进行规定的加工的状态的说明图，(b)是简略表示使用接合旧材和新材后的棒材来加工产品的状态的说明图。

图9的(a)是简略表示接合旧材和新材后的棒材的接合部位于正面卡盘的状态的说明图，(b)是简略表示在使正面主轴在轴向上移动并且由正面卡盘夹持棒材的接合部以外的部分的状态下，进行规定的加工的状态的说明图，(c)是简略表示对接合旧材和新材后的棒材进行切断加工的状态的说明图。

图10的(a)是简略表示接合旧材和新材后的棒材的接合部位于导套的状态的说明图，(b)是简略表示在比接合部更靠近新材侧处切断加工棒材的状态的说明图。

图11的(a)～(c)是表示测量接合部的轴向位置的其他方法的说明图。

图12的(a)、(b)是简略表示通过棒材供给部将摩擦压接旧材和新材后的棒材向正面主轴侧牵引的步骤的说明图。

图13的(a)、(b)是简略表示在设有工件夹紧装置的机床中，由背面卡盘夹持最终的产品，并且通过工件夹紧装置进行夹持并拔出旧材的步骤的说明图。

图14的(a)、(b)是简略表示在设有工件夹紧装置的机床中，同时进行对棒材的规定的加工和旧材和新材的接合的步骤的说明图。

图15的(a)、(b)是简略表示在设有工件夹紧装置的机床中，通过工件夹紧装置夹持并从正面主轴拔出旧材，并且对通过背面卡盘夹持的最终的产品进行规定的加工的步骤的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式的机床1进行详细地示例说明。

图1所示的机床1是以长条的棒材W作为工件进行加工的自动车床(CNC车床)，具有作为第一主轴的正面主轴10和作为第二主轴的背面主轴20。

正面主轴10和背面主轴20以正面主轴10的轴线与背面主轴20的轴线平行的方式相向配置。以下，将与正面主轴10和背面主轴20的轴线平行的方向作为Z轴方向，将与Z轴方向正交的方向作为X轴方向，将与Z轴方向和X轴方向正交的方向作为Y轴方向。

在基座2上设置有通过例如导轨机构等的正面侧移动机构3而在Z轴方向上自由移动的正面主轴台11。正面主轴10在正面主轴台11夹持棒材W并被旋转自由地支承，并通过主轴电机旋转驱动。作为主轴电机，例如能够采用在正面主轴台11内部，在正面主轴台11和正面主轴10之间构成的内置电机。

在基座2上设置有通过例如导轨机构等的背面侧移动机构4而在Z轴方向上自由移动的背面主轴台21。背面主轴20在背面主轴台21夹持棒材W并被旋转自由地支承，并通过主轴电机旋转驱动。作为主轴电机，例如能够采用在背面主轴台21内部，在背面主轴台21和背面主轴20之间构成的内置电机。

在基座2和正面主轴台11之间或基座2和背面主轴台21之间，设置有使正面主轴10相对于背面主轴20在X轴方向上相对移动的X轴移动机构。此外，在基座2和正面主轴台11之间或基座2和背面主轴台21之间，设置有使正面主轴10相对于背面主轴20在Y轴方向上相对移动的Y轴移动机构。

在正面主轴10的前端，开闭自由地设置有作为第一夹持单元的正面卡盘12。正面卡盘12容纳在卡盘套筒13的内侧。当卡盘套筒13向正面主轴10的前端侧滑动移动时，正面卡盘12的锥面被卡盘套筒13的锥面按压，正面卡盘12闭合。相反地，当卡盘套筒13向正面主轴10的基端侧滑动移动时，卡盘套筒13的锥面对正面卡盘12的锥面的按压解除，正面卡盘12打开。正面主轴10能够在打开正面卡盘12的状态下将棒材W插入，并且通过闭合正面卡盘12来夹持棒材W。

在背面主轴20的前端，开闭自由地设有置作为第二夹持单元的背面卡盘22。背面卡盘22容纳在卡盘套筒23的内侧。当卡盘套筒23向背面主轴20的前端侧滑动移动时，背面卡盘22的锥面被卡盘套筒23的锥面按压，背面卡盘22闭合。相反地，当卡盘套筒23向背面主轴20的基端侧滑动移动时，卡盘套筒23的锥面对背面卡盘22的锥面的按压解除，背面卡盘22打开。背面主轴20能够在打开背面卡盘22的状态下将棒材W插入，并且通过闭合背面卡盘22来夹持棒材W。

卡盘套筒13、23的滑动驱动机构不限定于本发明，能够采用各种结构。

正面主轴10和背面主轴20之间设有导套30。导套30安装在设置于基座2的导套支承台31，以与正面主轴10同轴的方式配置。导套30相对于导套支承台31在轴线方向上进行位置调节，从而调节成与棒材W的外径相对应的内径。导套30能够在Z轴方向上移动自由地引导棒材W。

机床1具有作为加工单元的加工部40。加工部40具有加工棒材W的工具41。工具41被保持在刀架42。在导套30的前方配置有刀具41，刀架42以在X轴方向以及Y轴方向上移动自由的方式被支承在导套支承台31。刀架42在Z轴方向上的位置是固定的。在刀架42搭载有例如外径切削刀具、切断刀具等作为工具41，并且通过刀架42在例如X轴方向上的移动，从而根据加工内容适当地切换这些刀具。

此外，机床1具有作为加工单元的背面侧固定加工部43。背面侧固定加工部43具有加工棒材W的多个(3根)背面加工用的工具44。工具44分别经由背面刀架45固定在基座2，并且能够通过背面主轴20(背面主轴台21)在Y轴方向上的移动，从而根据加工内容被适当地切换。

进而，机床1具有作为加工单元的背面侧移动加工部46。背面侧移动加工部46具有加工棒材W的工具47。工具47被保持在刀架48。刀架48以在X轴方向以及Y轴方向上移动自由的方式被支承在基座2。刀架48在Z轴方向上的位置是固定的。在刀架48搭载有例如外径切削刀具、切断刀具等作为工具47，并且通过刀架48在例如X轴方向上的移动，从而根据加工内容适当地切换这些刀具。

机床1具有配置在正面主轴10的后方的棒材供给部(棒料进给器，bar feeder)50。棒材供给部50具有夹持棒材W后端的爪(finger)51，以及在Z轴方向上驱动爪51的驱动杆52。棒材供给部50能够向正面主轴10依次供给棒材W。此外，棒材供给部50能够将从正面主轴10向背面主轴20侧突出的棒材W牵引至正面主轴10侧。

机床1具有控制部60。控制部60能够由具有例如CPU(中央处理器)、存储器等存储单元的微型计算机构成。控制部60能够统一控制正面主轴10(包括正面主轴台11、正面卡盘12)、背面主轴20(包括背面主轴台21、背面卡盘22)、加工部40、背面侧固定加工部43、背面侧移动加工部46以及棒材供给部50各部的运转。

更具体地，控制部60具有以下的作为产品加工单元的功能：使正面主轴10、背面主轴20、棒材供给部50、加工部40、背面侧固定加工部43以及背面侧移动加工部46运转，以通过加工部40、背面侧固定加工部43以及背面侧移动加工部46，对正面卡盘12、背面卡盘22夹持的棒材W连续地进行规定的加工以及切断加工而得到多个产品。

此外，控制部60具有以下的作为旧材交接单元的功能：使正面主轴10以及背面主轴20运转，以在利用作为产品加工单元的功能对棒材W进行的加工完成之后，将棒材W作为旧材W1，从正面主轴10取下并交送至背面主轴20。

进而，控制部60具有以下的作为新材供给单元的功能：使正面主轴10以及棒材供给部50运转，以将新的棒材W作为新材W2，从棒材供给部50向取下旧材W1的后正面主轴10供给，并且夹持在正面卡盘12。

进而，控制部60具有以下的作为接合单元的功能：使旧材W1和新材W2的彼此相向的端部接合，并且将旧材W1和新材W2接合成一根棒材W3，其中，旧材W1被背面卡盘22夹持在背面主轴20，新材W2被正面卡盘12夹持在正面主轴10。

进而，控制部60具有以下的作为牵引单元的功能：使正面主轴10、背面主轴20以及棒材供给部50运转，以将通过作为接合单元的功能而由旧材W1和新材W2接合而成的棒材W3的旧材W1的部分，从背面主轴20取下并向正面主轴10侧牵引。

进而，控制部60具有以下功能：控制正面主轴10、背面主轴20、棒材供给部50、加工部40、背面侧固定加工部43以及背面侧移动加工部46的运转，以利用上述作为产品加工单元的功能，对通过作为牵引单元的功能而被牵引至正面主轴10并被正面卡盘12夹持的棒材W3，连续地进行规定的加工以及切断加工。

进而，控制部60具有以下功能：控制正面主轴10、背面主轴20以及棒材供给部50的运转，以在通过作为牵引单元的功能而将由旧材W1和新材W2接合而成的棒材W3牵引至正面主轴10并且利用正面卡盘12夹持之后，在通过作为产品加工单元的功能对棒材W3进行最初的加工时，正面卡盘12夹持棒材W3中的由旧材W1构成的部分。

进而，控制部60具有以下的作为夹持部移动单元的功能：使正面主轴10(正面卡盘12)移动，从而在通过作为产品加工单元的功能对由旧材W1和新材W2接合而成的棒材W3连续地进行规定的加工以及切断加工时，正面卡盘12夹持棒材W3的旧材W1和新材W2的接合部80以外的部分。

进而，控制部60具有以下功能：控制正面主轴10、背面主轴20、棒材供给部50以及加工部40的运转，以在通过产品加工单元对由旧材W1和新材W2接合而成的棒材W3连续地进行规定的加工以及切断加工时，当旧材W1和新材W2的接合部80位于导套30时，在比接合部80更靠近新材W2侧处切断加工棒材W3。

机床1在进行上述控制时，为了使正面卡盘12识别棒材W3的旧材W1和新材料W2的接合部80的轴向位置，能够构成为具有图7的(b)所示的作为位置识别单元的测量棒61，或是图11的(c)所示的作为位置识别单元的旧材位置测量端子62。

接着对利用具有上述结构的机床1，将长条的棒材W连续地加工得到许多的产品P的步骤进行说明。该步骤如上所述，通过控制部60统一控制机床1的各部而进行。

在图2～图11中，虽然省略正面主轴10以及背面主轴20并且只示出正面卡盘12以及背面卡盘22，但是正面卡盘12的移动与正面主轴10的移动一起进行，背面卡盘22的移动与背面主轴20的移动一起进行。

如图2的(a)所示，当通过棒材供给部50从正面主轴10的基端侧向正面主轴10供给棒材W时，通过正面卡盘12夹持棒材W。使在正面主轴10(正面卡盘12)夹持的棒材W处于从导套30向背面主轴20侧以规定的长度突出的状态。在该状态下，通过主轴电机旋转驱动正面主轴10，从而棒材W旋转。使加工部40的选出的工具41在Y轴线方向(切入方向)上相对于旋转的棒材W移动而切入棒材W，并且使正面主轴10(正面主轴台11)在Z轴线方向(进给方向)上移动，从而能够对棒材W进行规定的加工(切削加工)。

在对正面主轴10夹持的棒材W进行规定的加工之后，使背面主轴20与正面主轴10同轴地配置，并通过背面主轴20的背面卡盘22夹持正面主轴10夹持的棒材W的端部，在该状态下利用工具41切断加工棒材W，从而能够将切断加工后的棒材W从正面主轴10交送至背面主轴20。

如图2的(b)所示，能够对从正面主轴10交送并且通过背面卡盘22保持在背面主轴20的棒材W进一步进行加工。在这种情况下，通过背面主轴20在Y轴方向、Z轴方向上的移动，能够利用背面侧固定加工部43的选出的工具44来加工(切削加工)棒材W。进而，还能够利用背面侧移动加工部46的工具47来加工棒材W。通过该加工将棒材W加工成产品P。完成的产品P从背面主轴20取出并运送至下一道工序。

在通过背面主轴20进行的棒材W的加工中，在正面主轴10侧，由棒材供给部50送出棒材W，如前所述再次对正面主轴10的棒材W进行规定的加工以及切断加工。同样地，通过送出棒材W、反复进行规定的加工以及切断加工，能够由一根长条的棒材W得到规定形状的多个产品P。

如图3的(a)所示，当将棒材W加工得到多个产品P并且棒材W成为了在由正面主轴10的正面卡盘12夹持的状态下无法进行加工的长度时，棒材W的加工结束，棒材W成为旧材W1作为剩余材料。

当棒材W的加工结束并产生旧材W1时，背面主轴20以接近正面主轴10的方式移动。正面卡盘12对旧材W1的夹持解除，背面卡盘22夹持旧材W1。然后，通过使旧材W1被夹持在背面卡盘22，从而将旧材W1从正面主轴10交送至背面主轴20。接收到旧材W1的背面主轴20在夹持旧材W1的状态下，以离开正面主轴10的方式在Z轴方向上移动。接着，将新的棒材W作为新材W2，从棒材供给部50向正面主轴10供给。新材W2被正面卡盘12夹持，成为如图3的(b)所示的状态。

接着，进行旧材W1和新材W2的接合，这时，也一并进行用于识别接合后的棒材W3中的接合部80的轴向位置的步骤。

首先，如图4的(a)所示，通过工具41对新材W2的朝向背面主轴20侧的前端进行端面加工。这里，工具41被支承在导套支承台31且定位在Z轴方向的(Z1-0)处，并通过对正面卡盘12进行位置控制的控制部60识别出正面卡盘12的Z轴位置(Z1-1)，从而控制部60能够计算出新材W2从正面卡盘12突出的突出长度A。

接着，使正面主轴10以及背面主轴20以相互接近的方式在Z轴方向上移动，如图4的(b)所示，使旧材W1和新材W2的彼此相向的端面抵接。此时，使背面主轴20成为扭矩跳跃(torque skip：检测端面彼此抵接时的背面侧移动机构4的电机的扭矩变化而停止背面主轴的移动)的状态，从而，当旧材W1和新材W2的彼此相向的端面抵接时，避免产生旧材W1或新材W2相对于背面主轴20或正面主轴10的位置偏移、正面主轴10在Z轴方向上的移动。

接着，如图5的(a)所示，保持端面彼此抵接的状态打开背面卡盘22，使背面主轴20向正面主轴10侧移动后，使背面卡盘22夹持旧材W1的更靠近新材W2的前端侧的部分。然后，在由背面卡盘22夹持旧材W1的状态下，使背面主轴20以离开正面主轴10的方式在Z轴方向上移动，分别使用工具41或工具44等，在彼此分离的旧材W1的端面和新材W2的端面，加工凹部70、71。

接着，摩擦压接旧材W1和新材W2彼此相向的端部(形成有凹部70、71的端面)，其中，旧材W1被夹持在背面卡盘22，新材W2被夹持在正面卡盘12。摩擦压接例如能够通过以下的步骤进行。

首先，使背面主轴20在扭矩跳跃的状态下在Z轴方向上朝向正面主轴10侧移动，如图6的(a)所示，使旧材W1的端面和新材W2的端面相互抵接。接着，使背面主轴20，从旧材W1的端面和新材W2的端面相互抵接的位置，在Z轴方向上进一步朝向正面主轴10侧移动规定的距离(例如0.3mm)，从而成为使旧材W1的端面和新材W2的端面以规定的压力相互抵接的状态。然后在该状态下，例如使正面主轴10不旋转并在保持停止的状态下，只使背面主轴20以规定的速度旋转，从而在旧材W1的端面和新材W2的端面之间产生摩擦热量，加热该端面。

虽然在本实施方式中是使正面主轴10不旋转并在保持停止的状态下，只使背面主轴20以规定的速度旋转，从而使正面主轴10和背面主轴20相对旋转，在旧材W1的端面和新材W2的端面之间产生摩擦热量，但是，也可以是使背面主轴20不旋转并在保持停止的状态下，只使正面主轴10以规定的速度旋转，从而在旧材W1的端面和新材W2的端面之间产生摩擦热量，也可以是使正面主轴10和背面主轴20彼此向相反方向旋转，从而在旧材W1的端面和新材W2的端面之间产生摩擦热量，也可以是使正面主轴10和背面主轴20向同一方向以不同的速度旋转，从而在旧材W1的端面和新材W2的端面之间产生摩擦热量。

当通过在旧材W1的端面和新材W2的端面之间产生的摩擦热量，将旧材W1的端面和新材W2的端面提升至规定的温度时，使正面主轴10和背面主轴20的相对旋转停止，使正面主轴10和背面主轴20向相互接近的方向相对移动，在Z轴方向上以规定的压力(顶锻压力(upset pressure))按压旧材W1的端部和新材W2的端部。由此，如图6的(b)所示，旧材W1和新材W2通过将彼此的轴向端面作为接合面的接合部80而被接合，成为一根棒材W3。

如图6的(b)所示，在摩擦压接的棒材W3的接合部80，由于利用旧材W1以及新材W2的摩擦热量而软化的部分在压接时被挤出到径向外侧，从而产生毛刺90。在旧材W1和新材W2的摩擦压接结束后，使用工具41对机床1实施用于从棒材W3去除毛刺90的切削加工。通过将棒材W3保持在正面主轴10或背面主轴20中的至少一者，使进行该保持的正面主轴10或背面主轴20旋转并且将工具41抵压在毛刺90，从而能够容易地进行该切削加工。

如图6的(c)所示，通过进行用于去除毛刺90的切削加工，在夹着棒材W3的外周面的接合部80的两侧产生比棒材W3的外周面的直径小的缩径部81。

虽然在本实施方式中是通过在旧材W1的端面和新材W2的端面加工凹部70、71，从而使摩擦压接能够容易地进行，但是也可以不加工凹部70、71来进行摩擦压接。

如图7的(a)所示，当接合旧材W1的端面和新材W2的端面形成棒材W3时，解除背面卡盘22对棒材W3的夹持，使夹持棒材W3的新材W2部分的正面卡盘12随正面主轴10，以远离背面主轴20的方式在Z轴方向上移动。由此，将棒材W3牵引至正面主轴10侧，并从背面主轴20取下棒材W3。

接着，如图7的(b)所示，使背面主轴20在Z轴方向以及Y轴方向上移动，并且使固定在背面主轴20的背面主轴台21的测量棒61的前端以扭矩跳跃的状态抵接在旧材W1的朝向与正面主轴10相反侧的后端面。

这里，因为测量棒61被固定在背面主轴20的背面主轴台21，所以对背面主轴20进行位置控制的控制部60能够识别测量棒61的前端在Z轴方向上的位置。此外，如上所述，控制部60也能够识别正面卡盘12在Z轴方向上的位置。因此，通过使测量棒61的前端与旧材W1的后端面抵接，从而控制部60能够计算出棒材W3从正面卡盘12突出的突出长度B。

虽然在构成棒材W3的旧材W1和新材W2摩擦接合时，接合部分的端部被压坏，但是能够通过摩擦压接时的正面主轴10和背面主轴20在Z轴方向上的相对移动量等计算该压坏长度α。

因此，控制部60能够通过公式L＝B-A+α/2计算出棒材W3中的由旧材W1构成的部分的长度L。因为该长度L相当于从棒材W3的前端到接合部80的距离，所以控制部60能够识别棒材W3的接合部80在Z轴方向上的位置。此外，即使重复进行棒材W3的切断加工，控制部60也能够识别进行该切断加工的位置，因此，始终能够识别切断加工后的棒材W3的接合部80的轴向位置。

当对棒材W3的接合部80在Z轴方向上的位置的计算结束时，使用工具41加工棒材W3的端面，并且在一边用工具41按压端面一边打开正面卡盘12的状态下，正面主轴10以接近背面主轴20的方式在Z轴方向上移动。然后，如图8的(a)所示，正面卡盘12夹持棒材W3中的由旧材W1构成的部分。然后，如图8的(a)、图8的(b)所示，在该状态下通过主轴电机旋转驱动正面主轴10而使棒材W3旋转，并且使加工部40的被选出的工具41在Y轴线方向(切入方向)上移动而切入棒材W3，并且使正面主轴10(正面主轴台11)在Z轴线方向(进给方向)上移动而对棒材W3连续地进行规定的加工(切削加工)以及切断加工，将棒材W3加工得到多个产品P。

这里，如图8的(a)所示，在本实施方式的机床1中，在对接合旧材W1和新材W2而形成的棒材W3进行用于形成产品P的最初的加工时，通过正面卡盘12夹持棒材W3中的由旧材W1构成的部分。因此，在进行该加工时，使强度弱的接合部80不位于用工具41加工的部分和正面卡盘12所夹持的部分之间，从而能够在将棒材W3中的由旧材W1构成的部分可靠地保持在正面卡盘12的状态下进行加工。由此，能够高精度地加工棒材W3的由旧材W1形成的部分。

另一方面，当对由旧材W1和新材W2接合而成的棒材W3连续地进行用于形成产品P的规定的加工以及切断加工时，如图9的(a)所示，存在正面卡盘12的轴向位置和棒材W的接合部80的轴向位置一致的情况。当正面卡盘12的轴向位置和棒材W的接合部80的轴向位置一致时，不能通过正面卡盘12可靠地夹持棒材W3，而产生棒材W3的加工精度降低的问题。尤其，在旧材W1和新材W2通过摩擦压接接合之后，在进行了切除毛刺90的加工的情况下，因为在夹着棒材W3的外周面的接合部80的两侧出现有比棒材W3的外周面的直径小的缩径部81，所以当通过正面卡盘12夹持棒材W3的接合部80的部分时，在正面卡盘12与接合部80或缩径部81之间出现间隙，棒材W3发生松动，存在棒材W3的加工精度大幅降低的问题。

与此相对地，在本实施方式地机床1中，在对棒材W3连续地进行规定的加工以及切断加工时，在正面卡盘12的轴向位置和棒材W3的接合部80的轴向位置一致的情况下，控制部60进行控制，使正面主轴10(正面卡盘12)相对于棒材W3或工具41在Z轴方向上移动，然后，通过正面卡盘12夹持棒材W3中的由新材W2构成的部分。由此，如图9的(b)、图9的(c)所示，能够在用正面卡盘12夹持棒材W3的旧材W1和新材W2的接合部80以外的部分的状态下，即在通过正面卡盘12可靠地保持棒材W3的状态下，通过工具41进行规定的加工以及切断加工。因此，能够高精度地加工棒材W3。

通过上述使用测量棒61的步骤，控制部60始终能够正确地识别棒材W3的接合部80的轴向位置。基于正确地识别出的棒材W3的接合部80的轴向位置，控制部60能够正确地控制正面主轴10在Z轴方向上的移动，以使正面卡盘12夹持棒材W3的旧材W1和新材W2的接合部80以外的部分。因此，通过正面卡盘12更加可靠地保持棒材W3，能够更高精度地加工棒材W3。

控制部60优选构成为：在旧材W1和新材W2通过摩擦压接接合之后，在进行了切除毛刺90的加工的情况下，即使当正面卡盘12的轴向位置和棒材W3的缩径部81的轴向位置一致时，也使正面主轴10在Z轴方向上移动。由此，正面卡盘12不仅没有夹持棒材W3的接合部80的部分，也没有夹持缩径部81的部分，能够更可靠地高精度加工棒材W3。

在本实施方式中，在正面卡盘12的轴向位置和棒材W的接合部80的轴向位置一致的情况下，使正面主轴10(正面卡盘12)向远离背面主轴20的方向移动，然后通过正面卡盘12夹持棒材W3中的由新材W2构成的部分。在这种情况下，可以减少对正面主轴10或正面卡盘12的移动空间的限制，使正面卡盘12能够在Z轴方向上移动所期望的距离。

另一方面，在正面卡盘12的轴向位置和棒材W的接合部80的轴向位置一致的情况下，也可以使正面主轴10(正面卡盘12)向靠近背面主轴20的方向移动，然后通过正面卡盘12夹持棒材W3的由旧材W1形成的部分。在这种情况下，能够通过正面卡盘12保持棒材W3的更靠近加工部分的位置。由此，通过正面卡盘12更加可靠地保持棒材W3，能够更高精度地加工棒材W3。

在机床1构成为具有导套30的情况下，控制部能够构成为进行以下控制：在对棒材W3连续地进行规定的加工以及切断加工时，如图10的(a)所示，在棒材W的接合部80的轴向位置位于导套30的情况下，如图10的(b)所示，完成对棒材W3的规定的加工，并进行在比接合部80更靠近新材W2侧的位置切断加工棒材W3。由此，能够防止棒材W3中的具有接合部80的部分作为产品P被加工。

这时，控制部60也可以构成为：以不通过导套30支承接合部80的方式，基于接合部80的轴向位置，预先设定棒材W中的由旧材W1所构成的部分制造的产品P的加工数量。

即使在这种情况下，也可以进行控制，从而在棒材W的缩径部81位于导套30的情况下，完成对棒材W3的规定的加工，并进行在比接合部80更靠近新材W2侧的位置切断加工棒材W3。由此，能够防止棒材W3中的具有缩径部81的部分被作为产品P加工。

作为使控制部60识别接合部80在Z轴方向上的位置的方法，不限于上述使用测量棒61的方法，能够采用各种的方法或结构。

例如也可以如图11的(a)所示，在将旧材W1交送至背面主轴20之后，在进行摩擦接合之前，通过背面侧定位板72测量旧材W1从背面卡盘22突出的突出量，并且通过正面侧定位板73测量新材W2从正面卡盘12突出的突出量；如图11的(b)所示，在对旧材W1的端面和新材W2的端面根据需要实施加工之后，如图11的(c)所示，使旧材W1的端面和新材W2的端面抵接，并且通过旧材位置测量端子62测量旧材W1的后端面的位置，基于正面卡盘12和背面卡盘22在Z轴方向上的位置、旧材W1从背面卡盘22突出的突出量、新材W2从正面卡盘12突出的突出量以及通过旧材位置测量端子62测量的旧材W1的后端面的位置，计算出接合部80的位置。

此外，作为使控制部60识别接合部80在Z轴方向上的位置的方法，不限于上述内容，例如能够采用：使用摄相机拍摄旧材W1和新材W2接合后的棒材W3，通过对该拍摄图像进行图像识别处理，从而检测出接合部80在Z轴方向上的位置的方法；使用光学位置检测传感器，检测接合部80在Z轴方向上的位置的方法；基于控制部60的加工程序，检测接合部80在Z轴方向上的位置的方法；以及基于棒材W的加工长度计算接合部80在Z轴方向上的位置的方法等各种的方法。

虽然在上述实施方式中，在接合旧材W1和新材W2而形成一根棒材W3之后，如图7的(a)所示，在通过正面卡盘12夹持棒材W3的的状态解除背面卡盘22对棒材W3的夹持的状态下，使正面主轴10在Z轴方向上朝向离开背面主轴20的方向移动，从而，从背面主轴20拔出棒材W3，但是如上所述，因为棒材供给部50具有将从正面主轴10向背面主轴20侧突出的棒材W牵引至正面主轴10侧的功能，所以也可以构成为：使用该功能，如图12的(a)所示，在接合旧材W1和新材W2而形成一根棒材W3之后，如图12的(b)所示，不使正面主轴10在Z轴方向上移动，通过棒材供给部50使棒材W3向正面主轴10侧移动旧材W1的长度，从而从背面主轴20拔出该棒材W3。在这种情况下，作为牵引单元的控制部60控制正面主轴10、背面主轴20以及棒材供给部50的运转，以将棒材W3的旧材W1的部分从背面主轴20取下并牵引至正面主轴10侧。

更具体地，如图12的(a)所示，当接合旧材W1和新材W2而形成棒材W3时，解除正面卡盘12对棒材W3的夹持和背面卡盘22对棒材W3的夹持，并且通过棒材供给部50的爪51夹持棒材W3的后端，在这种状态下，如图12的(b)所示，利用驱动杆52驱动爪51在Z轴方向上朝向离开背面主轴20的后退方向移动旧材W1的长度。由此，能够通过棒材供给部50将棒材W3牵引至正面主轴10侧，并从背面主轴20取下棒材W3。

这样，根据图12的(a)、图12的(b)所示的结构，即使在由正面主轴10不能在Z轴方向上移动的固定主轴构成的机床中，也能够从背面主轴20取下接合旧材W1和新材W2形成的棒材W3。

从背面主轴20拔出棒材W3之后，与图8的(a)、图8的(b)所示相同，能够通过主轴电机旋转驱动正面主轴10而使棒材W3旋转，使加工部40的被选出的工具41在Y轴线方向(切入方向)上移动而切入棒材W3，并且使正面主轴10(正面主轴台11)在Z轴线方向(进给方向)上移动而对棒材W3连续地进行规定的加工(切削加工)以及切断加工，将棒材W3加工得到多个产品P。

此外，在图12所示的结构中，因为通过棒材供给部50使棒材W3移动旧材W1的长度，所以能够使移动后的棒材W3成为从主轴10突出适合加工部40等加工的规定量的状态。由此，能够在该移动之后立即通过加工部40对从背面主轴20取下并由正面主轴10的正面卡盘12夹持的棒材W3进行用于形成产品P的规定的加工以及切断加工。

虽然在上述实施方式中，夹持旧材W1的是背面主轴20的背面卡盘22，但也可以是设置在背面主轴20的具有与背面主轴20的轴线平行的轴的工件夹紧装置24。

更具体地，如图13的(a)所示，能够以轴线与背面主轴20的轴线平行的方式，在背面主轴20的背面主轴台21，与背面主轴20并排地设置工件夹紧装置24。工件夹紧装置24具有与背面卡盘22结构相同的夹紧卡盘(夹紧侧夹持单元)24a。夹紧卡盘24a的内径与正面卡盘12的内径相同，工件夹紧装置24能够通过夹紧卡盘24a夹持从正面主轴10取下的旧材W1。

与此相对地，背面卡盘22构成为其内径比正面卡盘12的内径小，并能够通过背面卡盘22对朝向背面主轴20侧的前端的外径比棒材W的外径小的加工后的工件(产品P)进行夹持，其中，该工件是通过被正面卡盘12夹持并由正面主轴10的加工部40实施规定的加工而得到的。

在背面主轴台21除了背面主轴20还设有工件夹紧装置24的结构中，能够构成为：工件夹紧装置24夹持旧材W1，正面主轴10的正面卡盘12夹持新材W2，使端面相互抵接进行摩擦压接，形成棒材W3。

即如图13的(a)所示，将在正面主轴10加工的由棒材W切断得到的最终的工件(产品P)夹持在背面主轴20的背面卡盘22。接着，如图13的(b)所示，解除正面卡盘12对旧材W1的夹持，并且由工件夹紧装置24的夹紧卡盘24a夹持旧材W1，在该状态下使背面主轴台21在Z轴方向上以远离正面主轴10的方式移动，并从正面主轴10取下旧材W1。接着，如图14的(a)所示，从棒材供给部50向正面主轴10供给新的棒材W作为新材W2，由正面卡盘12夹持新材W2。然后，以与图5、图6所示情况相同的步骤，使旧材W1和新材W2彼此相向的端面抵接，摩擦压接旧材W1和新材W2。由此，如图14的(b)所示，旧材W1和新材W2将彼此的轴向端面形成接合面而接合成一根棒材W3。

此时，因为在背面主轴台21设有背面主轴20和工件夹紧装置24，所以如图14的(b)所示，能够同时进行旧材W1和新材W2的摩擦压接，以及通过背面侧移动加工部46的工具47对由背面主轴20的背面卡盘22夹持的最终的工件(产品P)进行的规定的加工。由此，能够缩短完成旧材W1和新材W2的摩擦压接的时间。

此外，在背面主轴台21，除了背面主轴20还设有工件夹紧装置24的结构中，因为构成为通过在背面主轴台21设置的工件夹紧装置24的夹紧卡盘24a夹持旧材W1，所以能够匹配在正面主轴10加工的工件(产品P)，使背面主轴20的背面卡盘22的内径比正面主轴10的正面卡盘12的内径小。由此，机床1能够适用于各种形状的产品P的制造。

进而，在背面主轴台21，除了背面主轴20还设有工件夹紧装置24的结构中，如图15的(a)所示，也能够在将在正面主轴10加工棒材W3而得到的最终的工件(产品P)从正面主轴10向背面主轴20交送之后，继续进行通过背面侧移动加工部46的工具47对由背面主轴20的背面卡盘22夹持的最终的工件(产品P)进行的规定的加工。即，如图15的(a)所示，在将最终的工件(产品P)从正面主轴10交送至背面主轴20之后，通过背面侧移动加工部46的工具47对最终的工件(产品P)进行的规定的加工开始，如图15的(b)所示，即使在用工件夹紧装置24的夹紧卡盘24a夹持旧材W1并将其从正面主轴10取下时，也可以使工具47跟随与背面主轴20或背面主轴台21一起移动的最终的工件(产品P)，从而继续进行利用该工具47进行的规定的加工。由此，能够缩短完成旧材W1从正面主轴10取下的时间。

这样，在背面主轴台21，除了背面主轴20还设有工件夹紧装置24的结构的情况下，能够构成为即使在背面主轴20夹持旧材W1时，也可以通过背面侧移动加工部46的工具47对作为棒材的最终的产品P进行规定的加工。

此外，在背面主轴台21，除了背面主轴20还设有工件夹紧装置24的结构中，使正面卡盘12的内径与夹紧卡盘24的内径相同，通过使背面主轴20的背面卡盘22的内径与在正面主轴10加工后的工件(产品P)匹配，从而在将最终的工件(产品P)从正面主轴10交送至背面主轴20之后送出最终的工件，然后，在工件夹紧装置24和正面卡盘12之间进行旧材W1和新材W2的摩擦压接。

本发明不限于上述的实施方式，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如在上述实施方式中，虽然旧材W1和新材W2通过摩擦压接接合，但是不限于此，例如在旧材W1和新材W2的任意一方的端部设置凹部，在旧材W1和新材W2的任意另一方的端部设置凸部，通过使它们嵌合而接合旧材W1和新材W2等，该接合方法能够有各种的变化。

在上述实施方式中，虽然机床1具有导套30，但也可以是不具有导套30的结构。

附图标记说明

1：机床

2：基座

3：正面侧移动机构

4：背面侧移动机构

10：正面主轴(第一主轴)

11：正面主轴台

12：正面卡盘(第一夹持单元)

13：卡盘套筒

20：背面主轴(第二主轴)

21：背面主轴台

22：背面卡盘(第二夹持单元)

23：卡盘套筒

24：工件夹紧装置

24a：夹紧卡盘(夹紧侧夹持单元)

30：导套

31：导套支承台

40：加工部(加工单元)

41：工具

42：刀架

43：背面侧固定加工部(加工单元)

44：工具

45：背面刀架

46：背面侧移动加工部(加工单元)

47：工具

48：刀架

50：棒材供给部

51：爪

52：驱动杆

60：控制部

61：测量棒(位置识别单元)

62：旧材位置测量端子(位置识别单元)

70：凹部

71：凹部

72：背面侧定位板

73：正面侧定位板

80：接合部

81：缩径部

90：毛刺

W：棒材

W1：旧材

W2：新材

W3：棒材

P：产品

A：突出长度

B：突出长度

α：压坏长度

L：长度

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种机床，其特征在于，具有：

第一主轴，其具有第一夹持单元；

第二主轴，其被设置在背面主轴台而与所述第一主轴相向，具有第二夹持单元；

棒材供给部，其向所述第一主轴供给长条的棒材；以及，

加工单元，其具有加工所述棒材的工具，

工件夹紧装置，其被设置在所述背面主轴台，能够夹持从所述第一主轴取下的作为旧材的所述棒材的第二材；以及，

接合单元，其接合被所述工件夹紧装置夹持的所述第二材和被所述第一夹持单元夹持的、作为由所述棒材供给部新供给的棒材的第一材的彼此相向的端部，将所述第二材和所述第一材接合成一根棒材。

2.(修改后)根据权利要求1所述的机床，其特征在于，

同时进行通过所述加工单元对被所述第一夹持单元夹持的所述一根棒材连续地进行规定的加工以及切断加工并且由所述第二夹持单元夹持因切断加工而被切断的加工材料并通过所述加工单元对所述加工材料进行的规定的加工，与通过所述接合单元进行的所述第二材和所述第一材的接合。

3.(修改后)根据权利要求1或2所述的机床，其中，

所述工件夹紧装置具有夹持所述第二材的夹紧侧夹持单元，

所述夹紧侧夹持单元的内径与所述第一夹持单元的内径相同。

Claims (3)

1.一种机床，其特征在于，具有：

第一主轴，其具有第一夹持单元；

第二主轴，其被设置在背面主轴台而与所述第一主轴相向，具有第二夹持单元；

棒材供给部，其向所述第一主轴供给长条的棒材；

加工单元，其具有加工所述棒材的工具；以及，

产品加工单元，其使所述第一主轴、所述第二主轴、所述棒材供给部以及所述加工单元运转，以通过所述加工单元对被所述第一夹持单元夹持的所述棒材连续地进行规定的加工以及切断加工，并且使第二夹持单元夹持通过切断加工切断的所述棒材，通过所述加工单元进行规定的加工得到多个产品，

工件夹紧装置，其被设置在所述背面主轴台，能够夹持从所述第一主轴取下的作为旧材的所述棒材；

新材供给单元，其使所述第一主轴以及所述棒材供给部运转，以从所述棒材供给部向取下所述旧材后的所述第一主轴供给新的棒材作为新材，并使其被所述第一夹持单元夹持；以及，

接合单元，其接合被所述工件夹紧装置夹持的所述旧材和被所述第一夹持单元夹持的所述新材的彼此相向的端部，从而将所述旧材和所述新材接合成一根棒材。

2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，

同时进行通过所述产品加工单元对被所述第二夹持单元夹持的所述棒材进行的规定的加工，与通过所述接合单元进行的所述旧材和所述新材的接合。

3.根据权利要求1或2所述的机床，其中，

所述工件夹紧装置具有夹持所述棒材的夹紧侧夹持单元，

所述夹紧侧夹持单元的内径与所述第一夹持单元的内径相同。

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