JP2005199425A

JP2005199425A - Lathe

Info

Publication number: JP2005199425A
Application number: JP2005066748A
Authority: JP
Inventors: Katsuharu Kikuchi; 克治菊池; Shinsuke Kumakura; 慎介熊倉; Hidenori Sato; 秀則佐藤
Original assignee: Tsugami Corp
Current assignee: Tsugami Corp
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2024-07-28
Also published as: JP4477525B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lathe capable of highly precise machining without degrading machining precision due to an adverse effect of a temperature change. <P>SOLUTION: A spindle 30 grasps a workpiece W so that the center line thereof may be horizontal. A tool spindle 40 grasps a tool 41 so that the height of the center line of the tool 41 may be flush with that of the workpiece W and brings the workpiece W into contact with the workpiece W by conducting rotation before machining. That is, the tool 41 and the workpiece W are retained at the same height, so that a displacement amount of the tool 41 by thermal expansion is the same as that of the work W by thermal expansion. The tool spindle stock 40A is supported at both sides thereof on a column from the vertical direction, thus improving resistance to stress generated when the tool 41 is brought into contact with the workpiece W for high machining precision. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、旋盤に関するものである。 The present invention relates to a lathe.

ワークに複合加工する旋盤には、特許文献１に記載されたものがある。
特開平１１−１３８３７４号公報 There is a lathe that performs complex machining on a workpiece as described in Patent Document 1.
JP-A-11-138374

特許文献１の旋盤は、主軸が固定されている複合加工型旋盤であり、ワークを把持する主軸と、テールストックと、往復台と、工具主軸とを備えている。テールストックは、主軸に対向する位置に配置されている。
往復台は、主軸又はテールストックの中心線に平行に往復移動する台である。往復台上に、工具主軸が取付けられている。工具主軸は、工具を把持するものであり、工具の方向を変化させることが可能になっている。工具により、主軸又はテールストックで把持したワークが、斜め上方から加工される。斜め上から工具でワークに加工を行うことで、切り粉が機械内に堆積しにくいが、温度変化の影響で加工精度が劣化することがあった。即ち、温度変化により、ワーク及び工具の高さ方向の位置が変化するが、その位置の変化の割合が、ワークと工具とで異なる。ワークより上方にある工具の方が温度変化の影響を受けやすい。 The lathe of Patent Document 1 is a combined machining type lathe with a fixed spindle, and includes a spindle that grips a workpiece, a tailstock, a carriage, and a tool spindle. The tailstock is disposed at a position facing the main shaft.
The carriage is a carriage that reciprocates parallel to the center line of the main shaft or tailstock. A tool spindle is mounted on the carriage. The tool spindle grips the tool and can change the direction of the tool. The work gripped by the spindle or the tail stock is machined from the upper side by a tool. By machining the workpiece with a tool from above, it is difficult for chips to accumulate in the machine, but the machining accuracy may deteriorate due to temperature changes. That is, the position of the workpiece and the tool in the height direction changes due to a temperature change, but the rate of change in the position differs between the workpiece and the tool. The tool above the workpiece is more susceptible to temperature changes.

前述したように、特許文献１のような旋盤では、斜め上から工具でワークに加工を行うことで、切り粉が機械内に堆積しにくいが、温度変化の影響で加工精度が劣化することがあった。即ち、温度変化により、ワーク及び工具の高さ方向の位置が変化するが、その位置の変化の割合が、ワークと工具とで異なる。ワークより上方にある工具の方が温度変化の影響を受けやすく、加工精度の問題があった。 As described above, in a lathe as disclosed in Patent Document 1, chips are not easily accumulated in the machine by machining the workpiece with a tool from above, but the machining accuracy may deteriorate due to the influence of temperature change. there were. That is, the position of the workpiece and the tool in the height direction changes due to a temperature change, but the rate of change in the position differs between the workpiece and the tool. The tool above the workpiece was more susceptible to temperature changes, and there was a problem in machining accuracy.

本発明は、以上のような現状を鑑みてなされた発明であり、高精度に加工することができる旋盤を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the current situation as described above, and an object thereof is to provide a lathe capable of machining with high accuracy.

上記目的を達成するために、本発明の観点に係る旋盤は、加工対象のワークを、中心線が水平になるように把持する主軸と、前記ワークに当接されて該ワークを加工する工具を、回転可能にかつ該工具の中心線の高さと該ワークの中心線の高さとが等しくなるように把持し、該ワークの中心線の方向に平行なＺ方向に往復移動可能であり、該Ｚ方向とは異なる水平方向のＸ方向に往復移動可能であり、該Ｚ方向及びＸ方向を含むＸＺ平面内で回転して前記工具の向きを変化させることが可能な工具主軸と、
前記工具主軸の一端部と該一端部とは異なる該工具主軸の他端部とを支持する両持ち手段と、を備えることを特徴とする。
このような構成を採用したことにより、工具の中心線がワークの中心線の高さになるように、工具主軸が工具を支持する。そのため、温度変化による工具主軸の高さの変位量と、ワークの高さの変位量とが等しくなる。よって、工具とワークの高さ方向の相対位置に差がないので、所定の加工精度を維持できる。また、両持ち手段により、工具主軸が両持ちにされる。そのため、工具がワークに当接したときの応力に対し、抗性が向上して加工精度が向上できる。 In order to achieve the above object, a lathe according to an aspect of the present invention includes a spindle that grips a workpiece to be machined so that a center line is horizontal, and a tool that abuts against the workpiece and works the workpiece. The tool is gripped so that the height of the center line of the tool is equal to the height of the center line of the workpiece, and can be reciprocated in the Z direction parallel to the direction of the center line of the workpiece. A tool spindle capable of reciprocating in a horizontal X direction different from the direction and rotating in an XZ plane including the Z direction and the X direction to change the direction of the tool;
And a both-end supporting means for supporting one end of the tool spindle and the other end of the tool spindle different from the one end.
By adopting such a configuration, the tool spindle supports the tool so that the center line of the tool becomes the height of the center line of the workpiece. Therefore, the amount of displacement of the tool spindle height due to temperature change is equal to the amount of displacement of the workpiece height. Therefore, since there is no difference in the relative position of the tool and the workpiece in the height direction, a predetermined machining accuracy can be maintained. Further, the tool spindle is held at both ends by the both-end holding means. Therefore, resistance to stress when the tool comes into contact with the workpiece is improved, and machining accuracy can be improved.

本発明の観点に係る発明によれば、加工精度を向上できる。 According to the invention according to the aspect of the present invention, machining accuracy can be improved.

図１は、本発明の実施形態に係る旋盤の正面図である。図２は、旋盤の平面図である。図３は、図１中の工具主軸及び刃物台の構成例を示す図である。 FIG. 1 is a front view of a lathe according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the lathe. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the tool spindle and the tool post in FIG. 1.

この旋盤はワークＷに対して複雑な加工が可能な機械であり、図１及び図２のように、ベッド１０と、ワークＷを把持する主軸３０と、工具主軸４０と、ワークＷを把持する背面主軸５０と、図示しない制御部を備えている。制御部は、旋盤全体の制御を行うものである。 This lathe is a machine capable of performing complex machining on the workpiece W. As shown in FIGS. 1 and 2, the bed 10, the spindle 30 that grips the workpiece W, the tool spindle 40, and the workpiece W are gripped. A back spindle 50 and a control unit (not shown) are provided. The control unit controls the entire lathe.

主軸３０を支持する主軸台３０Ａが、ベッド１０上にＺ１軸方向に平行に取付けられた２本のレール１１，１２上に載せられ、Ｚ１軸モータ１３を駆動することにより、Ｚ１軸方向に移動する構成になっている。主軸台３０Ａには、ワーク回転モータ３１が内蔵されている。ワーク回転モータ３１は、主軸３０の把持するワークＷを回転させるものである。 A headstock 30A that supports the main shaft 30 is mounted on two rails 11 and 12 mounted in parallel to the Z1 axis direction on the bed 10 and moves in the Z1 axis direction by driving the Z1 axis motor 13. It is configured to do. A work rotation motor 31 is built in the headstock 30A. The work rotation motor 31 rotates the work W gripped by the main shaft 30.

工具主軸４０は、取替え可能な工具４１を回転可能に把持するものであり、工具主軸台４０Ａに支持されている。
図４は、工具主軸台４０Ａを動かす機構の概要を示す図である。
ベッド１０上には、Ｚ１軸方向に平行なＺ２軸方向に、２本のレール１５，１６が取付けられている。そのレール１５，１６の上に、ベース４０ａが取付けられ、Ｚ２軸モータ１７を駆動することにより、ベース４０ａがＺ２軸方向に移動する。 The tool spindle 40 rotatably holds a replaceable tool 41 and is supported by a tool spindle base 40A.
FIG. 4 is a diagram showing an outline of a mechanism for moving the tool spindle stock 40A.
On the bed 10, two rails 15 and 16 are attached in the Z2 axis direction parallel to the Z1 axis direction. A base 40a is mounted on the rails 15 and 16, and when the Z2 axis motor 17 is driven, the base 40a moves in the Z2 axis direction.

ベース４０ａには、Ｚ２軸方向に垂直なＸ１軸方向に、ボールねじ４０ｂが組込まれている。ボールねじ４０ｂの端部には、そのボールねじ４０ｂを回転させて工具主軸台４０ＡをＸ１軸方向に移動させるＸ１軸モータ１８が配置されている。 A ball screw 40b is incorporated in the base 40a in the X1 axis direction perpendicular to the Z2 axis direction. An X1-axis motor 18 that rotates the ball screw 40b to move the tool head stock 40A in the X1-axis direction is disposed at the end of the ball screw 40b.

ベース４０ａの上に、コラム４０ｃが配置されている。コラム４０ｃの底部には、ボールねじ４０ｂと係合したブラケット４０ｄが取付けられ、Ｘ１軸モータ１８が回転すると、コラム４０ｃがＸ１軸方向に移動する。
コラム４０ｃの上方には、Ｙ１軸モータ４２を支持するモータブラケット４０ｅが固定されている。Ｙ１軸モータ４２は、鉛直方向のＹ１軸方向のボールねじ４０ｆを回転させるものである。 A column 40c is disposed on the base 40a. A bracket 40d engaged with the ball screw 40b is attached to the bottom of the column 40c. When the X1-axis motor 18 rotates, the column 40c moves in the X1-axis direction.
A motor bracket 40e that supports the Y1-axis motor 42 is fixed above the column 40c. The Y1-axis motor 42 rotates the ball screw 40f in the Y1-axis direction in the vertical direction.

ボールねじ４０ｆは、ハウジング４０ｇから延びたブラケット４０ｈに係合している。Ｙ１軸モータ４２が回転することにより、ボールねじ４０ｆが回転してハウジング４０ｇが上下方向に移動する構成である。
ハウジング４０ｇの内部には、スピンドル４０ｉが回転可能に組込まれている。ハウジング４０ｇの上端側で、スピンドル４０ｉの一端と方向変換モータ４３とがカップリング４０ｊにより結合している。 The ball screw 40f is engaged with a bracket 40h extending from the housing 40g. When the Y1-axis motor 42 rotates, the ball screw 40f rotates and the housing 40g moves in the vertical direction.
A spindle 40i is rotatably incorporated in the housing 40g. On the upper end side of the housing 40g, one end of the spindle 40i and the direction changing motor 43 are coupled by a coupling 40j.

スピンドル４０ｉの他端には、取付け板４０ｋを介して工具主軸台４０Ａの一端が取付けられている。工具主軸台４０Ａの取付け板４０ｋの反対側には、シャフト４０ｍが取付けられている。シャフト４０ｍは、ホルダ４０ｎを介して、回転可能にコラム４０ｃに軸支されている。
方向変換モータ４３が回転することにより、工具主軸台４０Ａがスピンドル４０ｉ及びシャフト４０ｍと共に回転し、工具主軸４０に把持された工具４１の向きが変化する構成である。 One end of a tool spindle stock 40A is attached to the other end of the spindle 40i via an attachment plate 40k. A shaft 40m is attached to the opposite side of the mounting plate 40k of the tool head stock 40A. The shaft 40m is rotatably supported by the column 40c via the holder 40n.
When the direction conversion motor 43 rotates, the tool spindle stock 40A rotates with the spindle 40i and the shaft 40m, and the direction of the tool 41 gripped by the tool spindle 40 changes.

背面主軸５０は、主軸３０と対向してワークＷを把持するものであり、背面主軸台５０Ａに支持されている。背面主軸台５０Ａは、ベッド１０上にＺ１軸方向と平行なＺ３軸方向に取付けられた２本のレール２０，２１上に載せられている。Ｚ３軸モータ２２を駆動することにより、背面主軸台５０ＡがＺ３軸方向に移動する構成になっている。背面主軸台５０Ａにはワーク回転モータ５１が内蔵されている。ワーク回転モータ５１は、背面主軸５０の把持するワークＷを回転させるものである。 The rear spindle 50 is opposed to the spindle 30 and grips the workpiece W, and is supported by the rear spindle stock 50A. The back spindle stock 50A is placed on two rails 20 and 21 mounted on the bed 10 in the Z3 axis direction parallel to the Z1 axis direction. By driving the Z3-axis motor 22, the back spindle stock 50A moves in the Z3-axis direction. A work rotation motor 51 is built in the back spindle stock 50A. The work rotation motor 51 rotates the work W gripped by the back spindle 50.

主軸３０及び背面主軸５０には、ワークＷが貫通する穴が形成されている。
この旋盤には、さらに、刃物台６０と、工具マガジン７０と、工具交換機構８０と、ガイドブッシュ９０とが設けられている。 The main shaft 30 and the rear main shaft 50 are formed with holes through which the workpiece W passes.
The lathe is further provided with a tool post 60, a tool magazine 70, a tool changing mechanism 80, and a guide bush 90.

刃物台６０は、レール２０，２１上に載せられ、Ｚ４軸モータ２４を駆動することにより、Ｚ２軸方向と平行なＺ４軸方向に移動する構成である。刃物台６０の側方には、刃物台６０をＸ１軸方向に平行なＸ２軸方向に移動させるＸ２軸モータ２５が取付けられている。 The tool post 60 is placed on the rails 20 and 21 and is configured to move in the Z4 axis direction parallel to the Z2 axis direction by driving the Z4 axis motor 24. An X2 axis motor 25 that moves the tool rest 60 in the X2 axis direction parallel to the X1 axis direction is attached to the side of the tool rest 60.

刃物台６０は、ワークＷを加工する複数の工具６１を保持するものであり、図３のように、回転体部６２を備えている。回転体部６２に工具６１が取付けられ、回転体部６２の回転角度に応じた工具６１が選択される。刃物台６０上部には、刃物台６０の位置をＹ１軸方向と平行なＹ２軸方向（高さ方向）に変化させるＹ２軸モータ６３が取付けられている。 The tool post 60 holds a plurality of tools 61 for processing the workpiece W, and includes a rotating body 62 as shown in FIG. A tool 61 is attached to the rotator 62, and the tool 61 corresponding to the rotation angle of the rotator 62 is selected. A Y2-axis motor 63 that changes the position of the tool rest 60 in the Y2-axis direction (height direction) parallel to the Y1-axis direction is attached to the upper part of the tool rest 60.

ガイドブッシュ９０は、主軸３０の背面主軸５０側に配置され、主軸３０から突出したワークＷを摺動自在に支持するものである。 The guide bush 90 is disposed on the back main shaft 50 side of the main shaft 30 and slidably supports the workpiece W protruding from the main shaft 30.

なお、ここでは、刃物台６０は、回転体部６２を備えるタレット型にしているが、これに限定されず、例えば図５のように、複数の工具６６を櫛歯形に配列してもよい。図５は、刃物台の変形例を示す図である。 Here, the tool post 60 is a turret type including the rotating body 62, but is not limited thereto. For example, a plurality of tools 66 may be arranged in a comb shape as shown in FIG. FIG. 5 is a view showing a modified example of the tool post.

一方、工具マガジン７０は、工具主軸４０に取付ける工具４１を必要数収容するものである。工具交換機構８０は、工具主軸４０に取付けられている工具４１を、工具マガジン７０で収容している工具４１に交換する機構である。 On the other hand, the tool magazine 70 accommodates a necessary number of tools 41 to be attached to the tool spindle 40. The tool exchange mechanism 80 is a mechanism for exchanging the tool 41 attached to the tool spindle 40 with the tool 41 accommodated in the tool magazine 70.

次に、加工事例を説明しつつ、旋盤の動作を説明する。
図６は、主軸３０に把持されたワークＷと、背面主軸５０に把持されたワークＷとの両方に外径加工を行う加工例１の説明図である。 Next, the operation of the lathe will be described while explaining machining examples.
FIG. 6 is an explanatory diagram of machining example 1 in which outer diameter machining is performed on both the workpiece W gripped by the spindle 30 and the workpiece W gripped by the back spindle 50.

この場合、主軸３０及び背面主軸５０にそれぞれワークＷを把持させる。
続いて、ワークＷを把持した例えば主軸３０を、Ｚ１軸モータ１３とＺ２軸モータ１７を駆動することにより、ワークＷの加工箇所を工具主軸４０の前方に位置させる。ワーク回転モータ３１を駆動してワークＷを回転させつつ、Ｚ１軸モータ１３及びＸ１軸モータ１８とを駆動制御する。これにより、工具４１がワークＷに当接し、主軸３０に把持されたワークＷの外周が加工される。主軸３０側のワークＷの加工が終了した後、Ｘ１軸モータ１８を駆動して工具主軸４０を退避させる。 In this case, the work W is gripped by the main spindle 30 and the rear main spindle 50, respectively.
Subsequently, for example, the spindle 30 that grips the workpiece W is driven by the Z1-axis motor 13 and the Z2-axis motor 17 so that the machining position of the workpiece W is positioned in front of the tool spindle 40. The Z1-axis motor 13 and the X1-axis motor 18 are driven and controlled while the workpiece rotation motor 31 is driven to rotate the workpiece W. Thereby, the tool 41 contacts the workpiece W, and the outer periphery of the workpiece W gripped by the main shaft 30 is machined. After the machining of the workpiece W on the spindle 30 side is completed, the X1-axis motor 18 is driven to retract the tool spindle 40.

そして、工具主軸４０の工具を１８０°回転させ、Ｚ３軸モータ２２とＺ２軸モータ１７を駆動することにより、背面主軸５０の把持するワークＷの加工箇所を工具主軸４０の前方に位置させる。ワーク回転モータ５１を駆動してワークＷを回転させつつ、Ｚ３軸モータ２２及びＸ１軸モータ１８とを駆動制御する。 Then, the tool on the tool spindle 40 is rotated by 180 ° and the Z3 axis motor 22 and the Z2 axis motor 17 are driven, so that the machining position of the workpiece W gripped by the back spindle 50 is positioned in front of the tool spindle 40. The Z3 axis motor 22 and the X1 axis motor 18 are driven and controlled while the workpiece rotation motor 51 is driven to rotate the workpiece W.

これにより、工具４１がワークＷに当接し、背面主軸５０に把持されたワークＷの外周が加工される。ここで、工具４１の種類やＺ１軸モータ１３、Ｚ２軸モータ１７、Ｚ３軸モータ２２、Ｘ１軸モータ１８の駆動制御方法により、種々の加工が可能であり、ワークＷの外径を直線にしたり、テーパー、円弧等の所望の形状にすることができる。 As a result, the tool 41 comes into contact with the workpiece W and the outer periphery of the workpiece W gripped by the back spindle 50 is machined. Here, various types of processing are possible depending on the type of the tool 41 and the drive control method of the Z1-axis motor 13, the Z2-axis motor 17, the Z3-axis motor 22, and the X1-axis motor 18, and the outer diameter of the workpiece W is linearized. , Taper, arc, and the like.

図７は、主軸３０に把持されたワークＷと、背面主軸５０に把持されたワークＷとの両方の先端面に穿孔加工を行う加工例２の説明図である。
この場合、工具主軸４０の工具４１はドリルである。Ｘ１軸モータ１８と方向変換モータ４３とを駆動して工具４１の先端が、主軸３０で把持するワークＷの先端を向くようする。次に、ワーク回転モータ３１を駆動してワークＷを回転させつつ、Ｚ１軸モータ１３を駆動し、工具４１の先端を主軸３０側に移動させる。これにより、工具４１が主軸３０の把持するワークＷの先端に当接して切削し、ワークＷが穿孔される。 FIG. 7 is an explanatory diagram of a processing example 2 in which drilling is performed on the tip surfaces of both the work W gripped by the main spindle 30 and the work W gripped by the back main spindle 50.
In this case, the tool 41 of the tool spindle 40 is a drill. The X1-axis motor 18 and the direction conversion motor 43 are driven so that the tip of the tool 41 faces the tip of the workpiece W gripped by the spindle 30. Next, while driving the workpiece rotation motor 31 to rotate the workpiece W, the Z1-axis motor 13 is driven to move the tip of the tool 41 to the main shaft 30 side. As a result, the tool 41 comes into contact with the tip of the workpiece W gripped by the spindle 30 and cuts, and the workpiece W is drilled.

主軸３０側のワークＷの加工が終了した後、Ｘ１軸モータ１８を駆動して工具主軸４０を退避させる。方向変換モータ４３を駆動し、工具４１の先端が、背面主軸５０の把持するワークＷの先端を向くようにする。そして、ワーク回転モータ５１を駆動してワークＷを回転させつつ、Ｚ３軸モータ２２を駆動し、工具４１の先端を背面主軸５０側に移動させる。これにより、工具４１が背面主軸５０の把持するワークＷの先端に当接して切削し、ワークＷが穿孔される。 After the machining of the workpiece W on the spindle 30 side is completed, the X1-axis motor 18 is driven to retract the tool spindle 40. The direction conversion motor 43 is driven so that the tip of the tool 41 faces the tip of the workpiece W gripped by the back spindle 50. Then, while driving the workpiece rotation motor 51 to rotate the workpiece W, the Z3-axis motor 22 is driven to move the tip of the tool 41 toward the back spindle 50 side. As a result, the tool 41 comes into contact with the tip of the workpiece W gripped by the back spindle 50 and cuts, and the workpiece W is drilled.

ここでは、主軸３０に把持されたワークＷと、背面主軸５０に把持されたワークＷとの両方の先端面に穿孔加工を行う場合の概要を示したが、１つのワークＷの両端に穿孔することも可能である。
この場合には、最初、ワークＷを主軸３０にのみ把持させておき、ワークＷの先端面の穿孔が終了した段階で、Ｘ１軸モータ１８を駆動して工具主軸４０を退避させ、Ｚ３軸モーター２２を駆動して、背面主軸５０を主軸３０側に移動させ、ワークＷの先端側を把持させる。そののち、主軸３０にワークＷを放させ、Ｚ３軸モーター２２を駆動して所定位置に移動させ、Ｘ１軸モータ１８を駆動して工具主軸４０を元の加工位置に戻す。以降、前述と同様の処理を行うことにより、背面主軸５０に把持されたワークＷの後端面が穿孔される。 Here, an outline has been shown in which drilling is performed on the tip surfaces of both the workpiece W gripped by the spindle 30 and the workpiece W gripped by the back spindle 50, but drilling is performed at both ends of one workpiece W. It is also possible.
In this case, the workpiece W is first gripped only by the spindle 30, and when the drilling of the tip surface of the workpiece W is finished, the X1-axis motor 18 is driven to retract the tool spindle 40, and the Z3-axis motor 22 is driven to move the back spindle 50 toward the spindle 30 and grip the tip side of the workpiece W. After that, the workpiece W is released from the spindle 30, the Z3-axis motor 22 is driven and moved to a predetermined position, and the X1-axis motor 18 is driven to return the tool spindle 40 to the original machining position. Thereafter, the rear end surface of the work W gripped by the back spindle 50 is drilled by performing the same processing as described above.

図８は、斜め穴を穿孔する加工例３の説明図である。
この場合、工具主軸４０に取付けられる工具４１は、ドリルである。主軸３０で把持するワークＷを加工する前に、方向変換モータ４３を駆動して工具４１が、主軸３０の把持するワークＷの軸に対して所望角度になるように駆動制御する。次に、Ｚ１軸モータ１３又はＺ２軸モータ１７を駆動し、ワークＷを所定位置にする。その後、工具４１を回転させつつ、Ｚ１軸モータ１３とＸ１軸モータ１８とを同時駆動し、前記所望角度で工具４１が先端からワークＷに入るように、ワークＷと工具４１とを相対移動させる。これにより、主軸３０の把持するワークＷに斜めの穴が穿孔される。 FIG. 8 is an explanatory diagram of processing example 3 for drilling oblique holes.
In this case, the tool 41 attached to the tool spindle 40 is a drill. Before processing the workpiece W gripped by the main shaft 30, the direction changing motor 43 is driven to drive and control the tool 41 so that it has a desired angle with respect to the axis of the workpiece W gripped by the main shaft 30. Next, the Z1-axis motor 13 or the Z2-axis motor 17 is driven to bring the workpiece W to a predetermined position. Thereafter, while rotating the tool 41, the Z1-axis motor 13 and the X1-axis motor 18 are simultaneously driven, and the workpiece W and the tool 41 are relatively moved so that the tool 41 enters the workpiece W from the tip at the desired angle. . Thereby, an oblique hole is drilled in the workpiece W gripped by the spindle 30.

背面主軸５０で把持するワークＷに斜めの穴を穿孔する場合には、加工する前に、方向変換モータ４３を駆動して工具４１が、背面主軸５０の把持するワークＷの軸に対して所望角度になるように駆動制御する。次に、Ｚ３軸モータ２２又はＺ２軸モータ１７を駆動し、ワークＷを所定位置にする。その後、工具４１を回転させつつ、Ｚ３軸モータ２２とＸ１軸モータ１８とを同時駆動し、前記所望角度で工具４１が先端からワークＷに入るように、ワークＷと工具４１とを相対移動させる。これにより、背面主軸５０の把持するワークＷに斜めの穴が穿孔される。 When drilling an oblique hole in the work W gripped by the back spindle 50, the tool 41 is driven with respect to the axis of the work W gripped by the back spindle 50 by driving the direction changing motor 43 before machining. The drive is controlled so as to be at an angle. Next, the Z3-axis motor 22 or the Z2-axis motor 17 is driven to bring the workpiece W to a predetermined position. Thereafter, while rotating the tool 41, the Z3-axis motor 22 and the X1-axis motor 18 are simultaneously driven, and the workpiece W and the tool 41 are relatively moved so that the tool 41 enters the workpiece W from the tip at the desired angle. . Thereby, an oblique hole is drilled in the workpiece W gripped by the back spindle 50.

図９は、内径加工する加工例４の説明図である。
主軸３０が把持するワークＷと背面主軸５０が把持するワークＷとに内径加工を施す場合、工具主軸４０には、内径工具を取付け、先端面に穿孔加工を行うときと同様の処理を行う。即ち、Ｘ１軸モータ１８と方向変換モータ４３とを駆動し、工具４１の軸と主軸３０に把持されたワークＷの軸とを一致させ、工具４１の先端が、主軸３０の把持するワークＷの先端を向くようする。次に、ワーク回転モータ３１を駆動してワークＷを回転させつつ、Ｚ１軸モータ１３又はＺ２軸モータ１７を駆動し、工具４１の先端を主軸３０側に相対移動させる。そして、Ｚ１軸モータ１３とＸ１軸モータ１８を駆動することにより、工具４１がＺ１軸方向とＸ１軸方向に移動するので、主軸３０に把持されたワークＷが、所望の内径に切削される。 FIG. 9 is an explanatory diagram of a machining example 4 for machining the inner diameter.
When the inner diameter machining is performed on the workpiece W gripped by the main spindle 30 and the workpiece W gripped by the rear main spindle 50, the tool spindle 40 is subjected to the same processing as when an inner diameter tool is attached and the end face is drilled. That is, the X1-axis motor 18 and the direction conversion motor 43 are driven so that the axis of the tool 41 and the axis of the workpiece W gripped by the spindle 30 are aligned, and the tip of the tool 41 is the workpiece W gripped by the spindle 30. Try to face the tip. Next, while driving the workpiece rotation motor 31 to rotate the workpiece W, the Z1-axis motor 13 or the Z2-axis motor 17 is driven to relatively move the tip of the tool 41 toward the spindle 30 side. Then, by driving the Z1-axis motor 13 and the X1-axis motor 18, the tool 41 moves in the Z1-axis direction and the X1-axis direction, so that the workpiece W gripped by the main shaft 30 is cut to a desired inner diameter.

主軸３０側のワークＷの加工が終了した後、Ｘ１軸モータ１８を駆動して工具主軸４０を退避させる。方向変換モータ４３を駆動し、工具主軸４０を１８０°回転させ、工具４１の先端が、背面主軸５０の把持するワークＷの先端を向くようにする。そして、ワーク回転モータ５１を駆動してワークＷを回転させつつ、Ｚ３軸モータ２２を駆動し、工具４１の先端を背面主軸５０側に移動させる。そして、Ｚ３軸モータ２２とＸ１軸モータ１８を駆動することにより、工具４１がＺ３軸方向とＸ１軸方向に移動するので、背面主軸５０に把持されたワークＷが、所望の内径に切削される。 After the machining of the workpiece W on the spindle 30 side is completed, the X1-axis motor 18 is driven to retract the tool spindle 40. The direction conversion motor 43 is driven to rotate the tool spindle 40 by 180 ° so that the tip of the tool 41 faces the tip of the workpiece W gripped by the back spindle 50. Then, while rotating the workpiece W by driving the workpiece rotation motor 51, the Z3-axis motor 22 is driven, and the tip of the tool 41 is moved to the back spindle 50 side. Then, by driving the Z3-axis motor 22 and the X1-axis motor 18, the tool 41 moves in the Z3-axis direction and the X1-axis direction, so that the workpiece W gripped by the back spindle 50 is cut to a desired inner diameter. .

以上の加工事例は、工具主軸４０に取付けられた工具４１を用いた加工である。工具４１を用いることにより、他の加工も可能である。他の加工例を簡単に説明する。 The above machining examples are machining using the tool 41 attached to the tool spindle 40. Other processing is also possible by using the tool 41. Other processing examples will be briefly described.

図１０は、ワークＷを直線的にカットする加工例５の説明図である。
ワークＷの一部をカットしてワークＷの断面をＤ形にする場合には、工具主軸４０に工具４１としてエンドミルを取付け、工具主軸４０を所定位置に移動させた後に、工具４１を回転させつつ、図１０のように、Ｙ１軸モータ４２を駆動してエンドミルをＹ１軸方向に移動させる。これにより、ワークＷがカットされ、ワークＷの断面がＤ形になる。 FIG. 10 is an explanatory diagram of processing example 5 in which the workpiece W is cut linearly.
When cutting a part of the workpiece W to make the cross section of the workpiece W D-shaped, an end mill is attached to the tool spindle 40 as a tool 41, the tool spindle 40 is moved to a predetermined position, and then the tool 41 is rotated. However, as shown in FIG. 10, the Y1-axis motor 42 is driven to move the end mill in the Y1-axis direction. Thereby, the workpiece | work W is cut and the cross section of the workpiece | work W becomes D shape.

図１１は、偏心穴を穿孔する加工例６の説明図である。
ワークＷの中心軸からずれた位置を穿孔して偏心穴を形成する場合、工具主軸４０に工具４１としてドリルを取付け、Ｚ２軸モータ１７を駆動して工具主軸４０を所定位置に移動させた後に、Ｙ１軸モータ４２を駆動して工具４１の高さをワークＷの中心からずらす。そして、工具４１を回転させつつ、図１１のように、Ｘ１軸モータ１８を駆動して工具４１を前進させる。これにより、ワークＷに偏心穴が形成される。 FIG. 11 is an explanatory diagram of processing example 6 for drilling an eccentric hole.
When an eccentric hole is formed by drilling a position shifted from the center axis of the workpiece W, a drill is attached as the tool 41 to the tool spindle 40 and the Z2 axis motor 17 is driven to move the tool spindle 40 to a predetermined position. Then, the Y1-axis motor 42 is driven to shift the height of the tool 41 from the center of the workpiece W. Then, while rotating the tool 41, the X1-axis motor 18 is driven to advance the tool 41 as shown in FIG. Thereby, an eccentric hole is formed in the workpiece W.

図１２は、ワークの端部を斜めにカットする加工例７の説明図であり、同図（ａ）は正面図を示し、同図（ｂ）は側面図を示している。
ワークＷの端部を斜めにカットする場合、工具主軸４０には、工具４１としてエンドミルを取付ける。方向変換モータ４３を駆動して工具４１が主軸３０の把持するワークＷの軸に対して所望角度になるように駆動制御する。そして、Ｙ１軸モータ４２を駆動し、工具４１をＹ１軸方向に移動させる。これにより、工具４１が斜めに、ワークＷの先端部に当たり、ワークＷの先端部が斜めにカットされる。 FIGS. 12A and 12B are explanatory views of Working Example 7 in which the end portion of the workpiece is cut obliquely. FIG. 12A shows a front view and FIG. 12B shows a side view.
When the end of the workpiece W is cut obliquely, an end mill is attached as a tool 41 to the tool spindle 40. The direction conversion motor 43 is driven, and the drive control is performed so that the tool 41 has a desired angle with respect to the axis of the workpiece W gripped by the spindle 30. Then, the Y1-axis motor 42 is driven to move the tool 41 in the Y1-axis direction. Thereby, the tool 41 strikes the tip of the workpiece W obliquely, and the tip of the workpiece W is cut obliquely.

図１３は、ワークにホブ加工をする加工例８の説明図であり、同図（ａ）は正面図を示し、同図（ｂ）は側面図を示している。
ワークＷに歯車を形成するホブ加工を行う場合、工具４１としてホブを工具主軸４０に取付ける。次に、工具主軸４０を所定位置に移動した後に、方向変換モータ４３を駆動して工具４１の向きを所定角度に駆動制御する。工具４１の回転とワークＷの回転とを所定の回転比で同期制御させつつ、Ｚ１軸モータ１３を駆動してワークＷを前進させる。これにより、ワークＷが工具４１により切削されながら移動し、ワークＷに歯車が形成される。 FIGS. 13A and 13B are explanatory views of Working Example 8 in which hobbing is performed on a workpiece, where FIG. 13A shows a front view and FIG. 13B shows a side view.
When performing hobbing to form a gear on the workpiece W, the hob is attached to the tool spindle 40 as the tool 41. Next, after the tool spindle 40 is moved to a predetermined position, the direction conversion motor 43 is driven to drive and control the direction of the tool 41 to a predetermined angle. While synchronously controlling the rotation of the tool 41 and the rotation of the workpiece W at a predetermined rotation ratio, the Z1-axis motor 13 is driven to advance the workpiece W. Thereby, the workpiece W moves while being cut by the tool 41, and a gear is formed on the workpiece W.

図１４は、工具４１と工具６１により、ワークの外径加工を行う加工例９の説明図である。
工具主軸４０の工具４１と刃物台６０に取付けられた工具６１によって、ワークＷの外径加工を行う場合、工具主軸４０には、工具４１として外径工具が取付けられ、工具６１として外径工具が選択される。主軸３０及び背面主軸５０と工具主軸４０とを、工具４１のみでワークＷの外径加工を行う場合と同様に制御する。 FIG. 14 is an explanatory diagram of machining example 9 in which the workpiece 41 and the tool 61 are used to machine the outer diameter of the workpiece.
When the outer diameter of the workpiece W is processed by the tool 41 of the tool spindle 40 and the tool 61 attached to the tool post 60, an outer diameter tool is attached to the tool spindle 40 as the tool 41. Is selected. The spindle 30, the back spindle 50, and the tool spindle 40 are controlled in the same manner as in the case where the outer diameter machining of the workpiece W is performed with the tool 41 alone.

一方、刃物台６０に対しては、選択した工具６１がワークＷの外周面に対向するように、回転体部６２を回転させておき、Ｘ２軸モータ２５を駆動し、工具６１でワークＷの外周を切削させる。これにより、ワークＷの外径が工具４１，６１によって加工される。工具４１と工具６１とは、ワークＷを間において対向してワークＷを切削するので、ワークＷがぶれることが防止され、精度の高い加工が可能である。また、ワークＷの外径が同時に２本の工具４１，６１で加工されるので、総加工時間も短縮される。 On the other hand, with respect to the tool post 60, the rotating body 62 is rotated so that the selected tool 61 faces the outer peripheral surface of the workpiece W, the X2 axis motor 25 is driven, and the tool 61 moves the workpiece W on. Cut the outer circumference. Thereby, the outer diameter of the workpiece W is machined by the tools 41 and 61. Since the tool 41 and the tool 61 are opposed to each other with the workpiece W interposed therebetween and cut the workpiece W, the workpiece W is prevented from being shaken and high-precision machining is possible. Moreover, since the outer diameter of the workpiece W is simultaneously processed by the two tools 41 and 61, the total processing time is also shortened.

図１５は、工具４１と工具６１とにより、ワークに穿孔加工を行う加工例１０の説明図である。
ワークＷに穿孔加工をする場合、工具主軸４０の工具４１としてドリルを取付け、刃物台６０の工具６１としてドリルを選択し、回転体部６２を回転させて選択した工具６１をワークＷに対向させる。そして、Ｚ２軸モータ１７とＺ４軸モータ２４とを駆動して、工具４１及び工具６１を所定位置に移動させる。その後、工具４１及び工具６１を回転させつつ、Ｘ１軸モータ１８とＸ２軸モータ２５とを駆動し、ワークＷに向けて、工具４１及び工具６１を前進させる。
前進することにより、工具４１及び工具６１がワークＷに当接して切削する。これにより、ワークＷに対称に穴が形成される。工具４１と工具６１とは、ワークＷを間において対向してワークＷを切削するので、ワークＷがぶれることが防止され、精度の高い加工が可能である。また、ワークＷが同時に２本の工具４１，６１で加工されるので、工具４１のみで加工する場合よりも、総加工時間が短縮される。 FIG. 15 is an explanatory diagram of a machining example 10 in which the workpiece 41 is drilled with the tool 41 and the tool 61.
When drilling the workpiece W, a drill is attached as the tool 41 of the tool spindle 40, the drill is selected as the tool 61 of the tool post 60, and the rotating tool 62 is rotated so that the selected tool 61 faces the workpiece W. . Then, the Z2 axis motor 17 and the Z4 axis motor 24 are driven to move the tool 41 and the tool 61 to predetermined positions. Thereafter, the X1-axis motor 18 and the X2-axis motor 25 are driven while the tool 41 and the tool 61 are rotated, and the tool 41 and the tool 61 are advanced toward the workpiece W.
By moving forward, the tool 41 and the tool 61 abut against the workpiece W and cut. Thereby, a hole is formed in the workpiece W symmetrically. Since the tool 41 and the tool 61 face each other with the workpiece W therebetween and cut the workpiece W, the workpiece W is prevented from being shaken and high-precision machining is possible. In addition, since the workpiece W is simultaneously processed by the two tools 41 and 61, the total processing time is shortened compared to the case where the workpiece W is processed by only the tool 41.

図１６は、２本のワークを同時に加工する加工例１１の説明図である。
例えば主軸３０で把持するワークＷの先端に、偏心した穴を空ける加工を行い、同時に、背面主軸５０で把持するワークＷに外径加工を行う場合、工具主軸４０の工具４１として外径工具を取付ける。Ｘ１軸モータ１８を駆動して工具４１を所定位置に前進させる。刃物台６０の工具６１としては、ドリルを選択し、回転体部６２を回転させると共にＸ２軸モータ２５を駆動し、選択した工具６１の先端が主軸３０で把持するワークＷの加工位置に向くように調整する。そして、工具６１を回転させつつ、Ｚ１軸モータ１３を駆動して主軸３０のワークＷを前進させる。 FIG. 16 is an explanatory diagram of machining example 11 in which two workpieces are machined simultaneously.
For example, when machining an eccentric hole at the tip of the workpiece W gripped by the spindle 30 and simultaneously performing outside diameter machining on the workpiece W gripped by the back spindle 50, an outer diameter tool is used as the tool 41 of the tool spindle 40. Install. The X1-axis motor 18 is driven to advance the tool 41 to a predetermined position. As the tool 61 of the tool post 60, a drill is selected, the rotating body 62 is rotated, and the X2-axis motor 25 is driven so that the tip of the selected tool 61 is directed to the machining position of the workpiece W gripped by the spindle 30. Adjust to. Then, while rotating the tool 61, the Z1-axis motor 13 is driven to advance the workpiece W of the main spindle 30.

また、これと同時に、ワーク回転モータ５１を駆動して背面主軸５０側のワークＷを回転させつつ、Ｚ３軸モータ２２を駆動して背面主軸５０側のワークＷを前進させる。これにより、主軸３０側のワークＷの先端には、偏心した穴が形成され、背面主軸５０側のワークＷの外周面が切削される。 At the same time, the Z3 axis motor 22 is driven to advance the workpiece W on the back spindle 50 side while driving the workpiece rotation motor 51 to rotate the workpiece W on the back spindle 50 side. Thereby, an eccentric hole is formed at the tip of the work W on the main spindle 30 side, and the outer peripheral surface of the work W on the rear main spindle 50 side is cut.

図１７は、２本のワークを同時に加工する加工例１２の説明図である。
主軸３０で把持するワークＷと背面主軸５０で把持するワークＷとに、例えば外径加工を行う場合、工具主軸４０に取付けた工具４１と刃物台６０の工具６１で同時に一方のワークＷを加工してもよいが、工具４１と工具６１とでそれぞれ別のワークＷを加工させてもよい。 FIG. 17 is an explanatory diagram of machining example 12 in which two workpieces are machined simultaneously.
When, for example, outer diameter machining is performed on the workpiece W gripped by the spindle 30 and the workpiece W gripped by the back spindle 50, one of the workpieces W is simultaneously processed by the tool 41 attached to the tool spindle 40 and the tool 61 of the tool post 60. Alternatively, different workpieces W may be machined by the tool 41 and the tool 61, respectively.

図１８は、スパナがけ部を形成する加工例１３の説明図である。
ワークＷにスパナがけ部を形成する場合、工具主軸４０に工具４１としてエンドミルを取付け、刃物台６０で工具６１としてエンドミルを選択させる。各工具４１，６１を所定位置に移動させた後、Ｙ１軸方向モータ４２及びＹ２軸モータ６３を駆動し、各工具４１，６１をそれぞれＹ１軸方向，Ｙ２軸方向に移動させる。これによりワークＷの両側が切削されてスパナがけ部が形成される。 FIG. 18 is an explanatory diagram of Processing Example 13 for forming a spanner part.
When a spanner portion is formed on the workpiece W, an end mill is attached as the tool 41 to the tool spindle 40 and the end mill is selected as the tool 61 by the tool post 60. After the tools 41 and 61 are moved to predetermined positions, the Y1-axis motor 42 and the Y2-axis motor 63 are driven to move the tools 41 and 61 in the Y1-axis direction and the Y2-axis direction, respectively. Thereby, both sides of the workpiece W are cut to form a spanner part.

図１９は、偏心穴を形成する加工例１４の説明図である。
ワークＷに２カ所の偏心穴を形成する場合、工具主軸４０に工具４１としてドリルを取付け、刃物台６０で工具６１としてドリルを選択させる。各工具４１，６１をＺ２軸方向及びＺ４軸方向の所定位置に移動させた後、Ｙ１軸方向モータ４２及びＹ２軸モータ６３を駆動して、各工具４１，６１がＹ１軸方向及びＹ２軸方向の所定位置になるように位置調整する。次に、Ｘ１軸モータ１８とＸ２軸モータ２５を駆動して工具４１，６１を前進させる。これにより、ワークＷが穿孔され、２つの偏心穴が同時に形成される。 FIG. 19 is an explanatory diagram of processing example 14 for forming an eccentric hole.
When two eccentric holes are formed in the workpiece W, a drill is attached to the tool spindle 40 as the tool 41 and the tool post 60 selects the drill as the tool 61. After the tools 41 and 61 are moved to predetermined positions in the Z2 axis direction and the Z4 axis direction, the Y1 axis direction motor 42 and the Y2 axis motor 63 are driven, and the tools 41 and 61 are moved in the Y1 axis direction and the Y2 axis direction. The position is adjusted to be a predetermined position. Next, the X1-axis motor 18 and the X2-axis motor 25 are driven to advance the tools 41 and 61. Thereby, the workpiece | work W is drilled and two eccentric holes are formed simultaneously.

以上のように、本実施形態の旋盤では、次のような作用効果を奏する。
（１）主軸３０と、工具主軸４０と、背面主軸５０と、ガイドブッシュ９０とを備えるので、長尺のワークＷに加工する際にも、ワークＷが撓むことが防止され、精度の高い加工が可能になる。また、ワークＷの先端面の加工も可能になるばかりでなく、主軸３０で把持したワークＷを突切りした後に、主軸３０及び背面主軸５０間でワークＷの移し替えを行うことにより、ワークＷの両端面の加工も可能になる。よって、短尺から長尺までの種々の長さのワークに対して、両端を含み、複雑形状に全加工できる。 As described above, the lathe of this embodiment has the following operational effects.
(1) Since the main spindle 30, the tool main spindle 40, the rear main spindle 50, and the guide bush 90 are provided, the workpiece W is prevented from being bent when machining into a long workpiece W, and the accuracy is high. Processing becomes possible. Further, not only can the tip surface of the workpiece W be machined, but also the workpiece W is transferred between the spindle 30 and the rear spindle 50 after the workpiece W gripped by the spindle 30 is cut off. It is also possible to machine both end faces of the. Therefore, a workpiece having various lengths from a short length to a long length can be fully processed into a complicated shape including both ends.

（２）主軸３０で把持したワークＷと、背面主軸５０で把持したワークＷの両方を、機械を停止せずに加工できる。
（３）主軸３０で把持したワークＷと、背面主軸５０で把持したワークＷの両方を、共通の工具４１で加工できるので、同じ種類の工具４１を複数用意する必要がない。 (2) Both the workpiece W gripped by the spindle 30 and the workpiece W gripped by the back spindle 50 can be machined without stopping the machine.
(3) Since both the workpiece W gripped by the spindle 30 and the workpiece W gripped by the back spindle 50 can be machined by the common tool 41, it is not necessary to prepare a plurality of the same type of tools 41.

（４）工具マガジン７０を備えるので、複数種類の工具４１を事前に用意しておくことが可能である。
（５）工具交換機構８０を備えているので、機械を停止することなく、工具４１の交換が可能である。 (4) Since the tool magazine 70 is provided, it is possible to prepare a plurality of types of tools 41 in advance.
(5) Since the tool change mechanism 80 is provided, the tool 41 can be changed without stopping the machine.

（６）工具主軸４０をＹ１軸方向に移動させることができるので、工具４１の位置を３次元的に自在に移動させることが可能であり、ワークＷに偏心穴をあけたり、斜め穴をあける加工や、ホブ加工等の複雑な加工が可能になる。 (6) Since the tool spindle 40 can be moved in the Y1-axis direction, the position of the tool 41 can be freely moved three-dimensionally, and an eccentric hole or an oblique hole is made in the workpiece W. Complex processing such as processing and hobbing becomes possible.

（７）刃物台６０を設けたので、例えば工具主軸４０の工具４１で、加工を行っている間に、次に使用する工具を、刃物台６０側で準備することが可能になる。逆に、例えば刃物台６０の工具６１で、加工を行っている間に、次に使用する工具を、工具主軸４０側で準備することが可能になる。これにより、工具交換のアイドル時間を短縮できる。 (7) Since the tool post 60 is provided, the tool to be used next can be prepared on the tool post 60 side while the tool 41 of the tool spindle 40 is performing processing. On the contrary, for example, while the tool 61 of the tool post 60 is being processed, the tool to be used next can be prepared on the tool spindle 40 side. Thereby, the idle time of a tool change can be shortened.

（８）工具４１と工具６１とを同時に用いて加工できるので、加工時間を短縮できる。
（９）工具４１と工具６１とを同時に用いて加工できるので、一方を粗加工、他方を仕上用として使用することができる。 (8) Since the tool 41 and the tool 61 can be processed simultaneously, the processing time can be shortened.
(9) Since the tool 41 and the tool 61 can be processed simultaneously, one can be used for roughing and the other for finishing.

（１０）工具４１と工具６１とを同時に用いて加工できるので、ワークＷ上の異なる場所の加工が同時にできる。
（１１）背面主軸５０には、ワークＷが貫通する穴が形成されているので、さらに長尺のワークＷも取付けられる。これにより、機械を大型化する必要がなくなる。 (10) Since the tool 41 and the tool 61 can be used for processing at the same time, different places on the workpiece W can be processed simultaneously.
(11) Since a hole through which the workpiece W passes is formed in the back main shaft 50, a longer workpiece W is also attached. This eliminates the need to increase the size of the machine.

（１２）工具主軸４０は、工具主軸台４０Ａに支持されている。そして、工具主軸台４０Ａの一端が、取付け板４０ｋを介してスピンドル４０ｉに取付けられ、工具主軸台４０Ａの他端が、ホルダ４０ｎを介してコラム４０ｃに支持されている。スピンドル４０ｉは、ハウジング４０ｇ、ブラケット４０ｈ、モータブラケット４０ｅを介してコラム４０ｃに支持されている。則ち、工具主軸台４０Ａは、コラム４０ｃに両持ちで支持されている。このように、工具主軸台４０Ａを両持ちで支持するため、工具４１をワークＷに当接したときの応力に対し、抗性が向上し、加工精度を向上できる。 (12) The tool spindle 40 is supported by the tool spindle stock 40A. One end of the tool spindle stock 40A is attached to the spindle 40i via the attachment plate 40k, and the other end of the tool spindle stock 40A is supported by the column 40c via the holder 40n. The spindle 40i is supported by the column 40c via a housing 40g, a bracket 40h, and a motor bracket 40e. In other words, the tool head stock 40A is supported by the column 40c in both ends. Thus, since the tool head stock 40A is supported by both ends, the resistance against the stress when the tool 41 is brought into contact with the workpiece W is improved, and the processing accuracy can be improved.

（１３）Ｙ１軸モータ４２により、工具主軸台４０Ａ及び工具主軸４０の高さを調整し、ワークＷの中心線と工具４１の中心線の高さをほぼ同じに設定し、工具４１をワークＷに当接させることにより、次のような利点が得られる。
図２０（ａ），（ｂ）は、ワークＷと工具主軸台４０Ａの高さの説明図である。 (13) The height of the tool spindle 40A and the tool spindle 40 is adjusted by the Y1-axis motor 42, the center line of the workpiece W and the center line of the tool 41 are set to be substantially the same, and the tool 41 is moved to the workpiece W The following advantages can be obtained by abutting on the surface.
20A and 20B are explanatory views of the height of the workpiece W and the tool spindle stock 40A.

機械が稼働すること等により、機械の温度が上昇すると、主軸台３０Ａ等が熱膨張し、主軸３０及びワークＷの高さが高くなる。これに対し、工具４１及び工具主軸４０を支持するベース４０ａ、コラム４０ｃ等も同様に熱膨張し、工具主軸４０、工具４１の高さが高くなる。例えば図２０（ａ）のように、工具主軸台４０ＡをワークＷの上方で支持してワークＷを上方から加工する場合には、熱膨張による工具主軸４０の高さの変位量が、熱膨張によるワークＷの高さの変位量よりも大きい。そのため、工具主軸４０とワークＷの相対位置が変化し、加工精度が低下する。 When the temperature of the machine rises due to operation of the machine or the like, the headstock 30A and the like thermally expand, and the height of the spindle 30 and the workpiece W increases. On the other hand, the base 40a supporting the tool 41 and the tool spindle 40, the column 40c, and the like are similarly thermally expanded, and the heights of the tool spindle 40 and the tool 41 are increased. For example, as shown in FIG. 20A, when the tool spindle 40A is supported above the workpiece W and the workpiece W is machined from above, the amount of displacement of the height of the tool spindle 40 due to thermal expansion is the thermal expansion. Is larger than the amount of displacement of the height of the workpiece W. For this reason, the relative position of the tool spindle 40 and the workpiece W changes, and the machining accuracy is lowered.

これに対し、本実施形態では、図２０（ｂ）のように、工具４１をワークＷと同じの高さにして加工するので、熱膨張による工具４１の変位量は、熱膨張によるワークＷの変位量と同じになる。よって、機械の温度が変化しても、工具４１とワークＷの相対位置が変化しないので、加工精度を維持できる。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 20B, the tool 41 is processed at the same height as the workpiece W. Therefore, the displacement amount of the tool 41 due to thermal expansion is the amount of displacement of the workpiece W due to thermal expansion. It becomes the same as the displacement. Therefore, even if the temperature of the machine changes, the relative position between the tool 41 and the workpiece W does not change, so that the machining accuracy can be maintained.

なお、本発明は上記実施形態にかかわらず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。 Note that the present invention can be modified in various ways regardless of the above embodiment. Examples of such modifications include the following.

（ｉ）上記実施形態では、Ｘ１，Ｘ２軸方向と、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４軸方向と、Ｙ１，Ｙ２軸方向とを、互いに垂直であるものとしているが、方向が異なれば垂直になっている必要はない。 (I) In the above embodiment, the X1, X2 axis direction, the Z1, Z2, Z3, Z4 axis direction, and the Y1, Y2 axis direction are perpendicular to each other. You don't have to.

（ii）上記実施形態では、Ｘ１軸方向とＸ２軸方向とを平行とし、Ｙ１軸方向とＹ２軸方向とを平行としているが、これらを平行にしなくてもよい。例えば、工具主軸４０を斜め上方から下降させて工具４１を前進させ、これとは対称に、刃物台６０を斜め上方から下降させて工具６１を前進させる構成にしてもよい。 (Ii) In the above embodiment, the X1 axis direction and the X2 axis direction are parallel, and the Y1 axis direction and the Y2 axis direction are parallel, but they may not be parallel. For example, the tool spindle 40 may be moved downward from the diagonally upward direction to advance the tool 41, and in contrast to this, the tool post 60 may be moved downward from the diagonally upward to advance the tool 61.

（iii）ワークＷに対する加工は、工具主軸４０或いは刃物台６０の位置を固定し、主軸３０或いは背面主軸５０を移動して行ってもよいし、逆に、主軸３０或いは背面主軸５０の位置を固定して工具主軸４０或いは刃物台６０を移動して行ってもよい。 (Iii) The workpiece W may be processed by fixing the position of the tool spindle 40 or the tool post 60 and moving the spindle 30 or the back spindle 50. Conversely, the position of the spindle 30 or the back spindle 50 is changed. Alternatively, the tool spindle 40 or the tool post 60 may be moved while being fixed.

本発明の実施形態に係る旋盤の正面図である。1 is a front view of a lathe according to an embodiment of the present invention. 旋盤の平面図である。It is a top view of a lathe. 図１中の工具主軸と刃物台の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the tool spindle in FIG. 1, and a tool post. 工具主軸台を動かす機構の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the mechanism which moves a tool head stock. 刃物台の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a tool post. 加工例１の説明図である。It is explanatory drawing of the example 1 of a process. 加工例２の説明図である。It is explanatory drawing of the example 2 of a process. 加工例３の説明図である。It is explanatory drawing of the example 3 of a process. 加工例４の説明図である。It is explanatory drawing of the example 4 of a process. 加工例５の説明図である。It is explanatory drawing of the example 5 of a process. 加工例６の説明図である。It is explanatory drawing of the example 6 of a process. 加工例７の説明図である。It is explanatory drawing of the example 7 of a process. 加工例８の説明図である。It is explanatory drawing of the example 8 of a process. 加工例９の説明図である。It is explanatory drawing of the example 9 of a process. 加工例１０の説明図である。It is explanatory drawing of the example 10 of a process. 加工例１１の説明図である。It is explanatory drawing of the example 11 of a process. 加工例１２の説明図である。It is explanatory drawing of the example 12 of a process. 加工例１３の説明図である。It is explanatory drawing of the example 13 of a process. 加工例１４の説明図である。It is explanatory drawing of the example 14 of a process. ワーク及び工具主軸の高さの説明図である。It is explanatory drawing of the height of a workpiece | work and a tool spindle.

Explanation of symbols

１０ベッド
１３Ｚ１軸モータ
１７Ｚ２軸モータ
１８Ｘ１軸モータ
２２Ｚ３軸モータ
２４Ｚ４軸モータ
２５Ｘ２軸モータ
３０主軸
３１，５１ワーク回転モータ
４０工具主軸
４２Ｙ１軸モータ
４３方向変換モータ
５０背面主軸
６０刃物台
７０工具マガジン
８０工具交換機構
９０ガイドブッシュ 10 Bed 13 Z1 Axis Motor 17 Z2 Axis Motor 18 X1 Axis Motor 22 Z3 Axis Motor 24 Z4 Axis Motor 25 X2 Axis Motor 30 Spindle 31, 51 Work Rotation Motor 40 Tool Spindle 42 Y1 Axis Motor 43 Direction Conversion Motor 50 Back Spindle 60 Blade Table 70 Tool magazine 80 Tool change mechanism 90 Guide bush

Claims

A spindle for gripping the workpiece to be machined so that the center line is horizontal,
The tool that contacts the workpiece and processes the workpiece is gripped so that the height of the centerline of the tool is equal to the height of the centerline of the workpiece, and the direction of the centerline of the workpiece Reciprocating in the Z direction parallel to the Z direction, reciprocating in the horizontal X direction different from the Z direction, and rotating in the XZ plane including the Z direction and the X direction to change the direction of the tool. A tool spindle that can be changed,
A both-end supporting means for supporting one end of the tool spindle and the other end of the tool spindle different from the one end;
A lathe characterized by comprising.