JP2013006224A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】芯押台、サブスピンドルのチャック、および、刃物台を利用せずに、メインスピンドルのチャックに保持されたワークにおける加工時の異常振動の発生を抑制できる工作機械を提供すること。
【解決手段】工作機械１は、第１チャック１０を備えるメインスピンドル４と、第２チャック１２を備えるサブスピンドル５と、工具３０を備える刃物台６と、メインスピンドル４に対してサブスピンドル５を相対移動させるスピンドル送り機構２０を有する。サブスピンドル５はメインスピンドル４に対向配置されており、その回転中心線Ｌ２から外れた位置にメインスピンドル４に向かって突出する回転センター１６を備える。工具３０によりワークＷを加工する際には、サブスピンドル５の回転センター１６により第１チャック１０に保持されたワークＷを芯押しする。
【選択図】図４

Description

本発明は、対向配置された２つのスピンドルを備える工作機械に関する。

棒状のワークを工作機械で加工する際にワークがスピンドルのチャックの端面から長く突き出ている場合には、「ビレ」と呼ばれる異常振動が発生して、工作機械の加工精度が安定しないことがある。このような場合には、スピンドルと対向する位置に配置された芯押台に保持された回転センターによってワークを芯押しした状態として異常振動の発生を抑制し、ワークを加工する。

特許文献１には、メインスピンドル、サブスピンドル、および、第１、第２刃物台を備える工作機械が記載されている。このような工作機械ではワークの授受を行うために２つのスピンドルが対向配置されているので、各スピンドルに対して芯押台を対向配置することが構造上困難となっており、芯押台を利用した芯押しを行うことができない。従って、メインスピンドルの第１チャックに保持したワークに異常振動が発生する場合には、このワークの先端部をサブスピンドルの第２チャックによって保持して、異常振動の発生を抑制することが行なわれる。しかし、サブスピンドルの第２チャックでワークの先端部を保持すると、第２チャックにより保持されたワークの先端部に対する加工ができなくなる。このため、ワークの先端部に加工を施す必要がある場合には、メインスピンドルの第１チャックの端面からのワークの突き出し長さを短くして、異常振動の発生を抑制しなければならない。

特開平１１−１１４７７４号公報

ここで、特許文献１の工作機械は第１、第２刃物台を備えているので、第１刃物台に回転センターを取り付け、メインスピンドルがワークを保持している間は第１刃物台に取り付けた回転センターでワークを芯押しした状態として、第２刃物台に取り付けた工具でワークに加工を施すことが考えられる。しかし、この場合には、第１刃物台に回転センターを取り付けた分だけ第１刃物台への工具の取り付け可能数が減少するので、ワークに対する加工方法が制限されてしまうという問題がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、芯押台、サブスピンドルのチャック、および、刃物台を利用せずに、メインスピンドルのチャックに保持されたワークにおける加工時の異常振動の発生を抑制できる工作機械を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の工作機械は、
ワークを保持する第１チャックを備えたメインスピンドルと、
前記メインスピンドルに対向配置されているとともに、ワークを保持する第２チャックを備えたサブスピンドルと、
工具を保持する刃物台と、
前記メインスピンドルに対して前記サブスピンドルを相対移動させるスピンドル送り機構とを有し、
前記サブスピンドルは、当該サブスピンドルの回転中心線から外れた位置に、前記第１チャックに保持されたワークの先端面を芯押しするために前記メインスピンドルに向かって突出する回転センターを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、メインスピンドルに対向配置されたサブスピンドルに回転センターが設けられている。また、この回転センターは、サブスピンドルの回転制御およびメインスピンドルに対するサブスピンドルの相対位置制御によってメインスピンドルの回転中心線上に配置されるので、メインスピンドルの第１チャックに保持されたワークの先端面を芯押しできる。従って、ワークを芯押しするために、芯押台を別途配置する必要がなく、刃物台に回転センターを取り付ける必要もない。また、サブスピンドルの第２チャックによってワークの先端部を保持しなくてもワークにおける異常振動の発生を抑制できる。

本発明において、前記サブスピンドルは、当該サブスピンドルの回転中心線から外れた位置に、前記回転センターが芯押しするセンター穴を前記第１チャックに保持されたワークの先端面に形成するためのセンタードリルを備えていることが望ましい。このようにすれば、サブスピンドルの回転制御およびメインスピンドルに対するサブスピンドルの相対位置制御によってセンタードリルをメインスピンドルの回転中心線上に配置して、第１チャックに保持されたワークの先端面にセンター穴を形成できる。また、センタードリルがサブスピンドルに設けられているので、センタードリルを刃物台に取り付ける必要がなく、この分だけ刃物台への工具の取り付け可能数が増加する。従って、ワークに対する加工方法の制限が緩和される。

この場合において、前記回転センターと前記センタードリルとは、前記サブスピンドルの前記回転中心線を中心とする同一円上における異なる位置に配置されていることが望ましい。このようにすれば、サブスピンドルをその回転中心線回りに回転させるだけで、センタードリルと回転センターをメインスピンドルの回転中心線上に選択的に配置することができる。

本発明において、前記メインスピンドルと前記サブスピンドルとを予め設定された速度比で回転させる回転制御部を有し、前記サブスピンドルは、該サブスピンドルの外周面から径方向外側に突出するポリゴン加工用刃物を備え、前記回転制御部が前記メインスピンドルと前記サブスピンドルとを前記速度比で回転させて、前記ポリゴン加工用刃物に前記第１チャックに保持されたワークの周面に対するポリゴン加工を行なわせることが望ましい。このようにすれば、対向配置されたメインスピンドルとサブスピンドルを有する汎用の工作機械によって、メインスピンドルの第１チャックに保持されたワークの周面に対するポリゴン加工を行なうことができる。また、ポリゴン加工用刃物を刃物台に取り付ける必要がないので、刃物台に取り付け可能な工具の取り付け可能数を減らすことがない。なお、「ポリゴン加工」には、多角形への加工の他、相対向する２面を平行に加工する加工も含む。

本発明では、サブスピンドルに設けられた回転センターによってメインスピンドルの第１チャックに保持されたワークを芯押しできる。この結果、刃物台、サブスピンドルの第２チャック、および、芯押台を利用することなく、メインスピンドルの第１チャックに保持されたワークにおける加工時の異常振動の発生を抑制できる。

本発明を適用した工作機械の説明図である。 サブスピンドルの正面図である。 本発明を適用した工作機械により加工されるワークの例を示す説明図である。 メインスピンドルに保持されたワークの芯押し動作の説明図である。 本発明を適用した工作機械によるワークの加工動作の説明図である。 サブスピンドルの別の例およびポリゴン加工方法の説明図である。

以下に図面を参照しながら、本発明の実施の形態である工作機械を説明する。参照する図面では、互いに直交する３方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向としている。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の一方側には＋Ｘ、＋Ｙ、＋Ｚを付し、他方側には−Ｘ、−Ｙ、−Ｚを付してある。

（全体構成）
図１（ａ）は本発明を適用した工作機械の全体構成を示す説明図であり、図１（ｂ）は工作機械の機台の上方から見た加工エリアを示す説明図である。本発明の工作機械１は、機台２の上の加工エリア３に、Ｚ軸方向で対向配置されたメインスピンドル４およびサブスピンドル５と、メインスピンドル４およびサブスピンドル５のＸ軸方向の−Ｘ側に配置された刃物台６を備えている。メインスピンドル４はＺ軸方向の−Ｚ側を向いており、サブスピンドル５はＺ軸方向の＋Ｚ側を向いている。

メインスピンドル４の回転中心線Ｌ１はＺ軸方向に延びている。メインスピンドル４の先端には、当該メインスピンドル４と同軸状態にコレット等の第１チャック１０が取り付けられている。メインスピンドル４は第１モータ１１によって回転中心線Ｌ１回りに回転駆動される。

サブスピンドル５の回転中心線Ｌ２はＺ軸方向に延びている。サブスピンドル５の先端には、当該サブスピンドル５と同軸状態にコレット等の第２チャック１２が取り付けられている。サブスピンドル５は第２モータ１３によって回転中心線Ｌ２回りに回転駆動される。メインスピンドル４の第１チャック１０と、サブスピンドル５の第２チャック１２の間では、ワークＷの授受が可能となっている。

サブスピンドル５の前端部分には、第２チャック１２の外周側を被う円環状のスピンドルキャップ１４が取り付けられている。スピンドルキャップ１４には、その円環状前端面１４ａからメインスピンドル４に向かって突出するセンタードリル１５および回転センター１６が取り付けられている。また、スピンドルキャップ１４には、その円環状外周面１４ｂから径方向外側に突出するポリゴン加工用刃物１７が取り付けられている。

サブスピンドル５には、その回転中心線Ｌ２をメインスピンドル４の回転中心線Ｌ１と同一軸線上または平行に維持した状態で、メインスピンドル４に対してサブスピンドル５を相対移動させるスピンドル送り機構２０が設けられている。スピンドル送り機構２０は、サブスピンドル５をＸ軸方向に送り駆動するサブスピンドルＸ送り機構２１と、サブスピンドル５をＺ軸方向に送り駆動するサブスピンドルＺ送り機構２２を備えている。サブスピンドルＸ送り機構２１およびサブスピンドルＺ送り機構２２のそれぞれは、送りモータ、この送りモータによって駆動される送りねじ機構、およびガイド機構等によって構成されている。

刃物台６は多角形の各面に工具３０、３１、３２を保持するタレット３３と、モータ駆動によりタレット３３を第３軸線Ｌ３回りに回転させる割り出し機構３４を備えている。刃物台６には、メインスピンドル４およびサブスピンドル５に対して刃物台６を相対移動させる刃物台送り機構３５が設けられている。刃物台送り機構３５は、刃物台６をＸ軸方向に送り駆動する刃物台Ｘ送り機構３６と、刃物台６をＺ軸方向に送り駆動する刃物台Ｚ送り機構３７を備えている。刃物台Ｘ送り機構３６および刃物台Ｚ送り機構３７のそれぞれは、送りモータ、この送りモータによって駆動される送りねじ機構、およびガイド機構等によって構成されている。

ここで、工作機械１は数値制御部４０を備えるＮＣ工作機械であり、数値制御部４０は、プログラムなどによって予め設定された条件で、スピンドル送り機構２０（サブスピンドルＸ送り機構２１およびサブスピンドルＺ送り機構２２）、割り出し機構３４、および、刃物台送り機構３５（刃物台Ｘ送り機構３６および刃物台Ｚ送り機構３７）を駆動する。また、数値制御部４０は、プログラムなどによって予め設定された条件で、第１モータ駆動回路４１および第２モータ駆動回路４２を制御して、第１モータ１１および第２モータ１３を駆動する。

（サブスピンドル）
図２は回転中心線Ｌ２方向から見たサブスピンドル５の正面図である。図２に示すように、サブスピンドル５の回転中心線Ｌ２上には第２チャック１２が位置している。回転中心線Ｌ２から外れているスピンドルキャップ１４の円環状前端面１４ａには、センタードリル１５、回転センター１６、および、ポリゴン加工用刃物１７が、回転中心線Ｌ２回りの１２０°の角度間隔で、第２チャック１２を取り囲むように取り付けられている。

センタードリル１５および回転センター１６のそれぞれは、円環状前端面１４ａに形成されたセンタードリル取り付け穴５０と回転センター取り付け穴５１に各シャンクが挿入された状態で、サブスピンドル５に固定されている。センタードリル１５の中心軸線Ｌ４および回転センター１６の中心軸線Ｌ５は回転中心線Ｌ２と平行である（図１（ｂ）参照）。また、回転中心線Ｌ２からセンタードリル１５の中心軸線Ｌ４までの距離Ｄ１と、回転中心線Ｌ２から回転センター１６の中心軸線Ｌ５までの距離Ｄ２は等しく、センタードリル１５と回転センター１６は、サブスピンドル５の前端面において、回転中心線Ｌ２を中心とする同一円上に配置されている。

ポリゴン加工用刃物１７はＺ軸方向から見た平面形状が３角形をしている。ポリゴン加工用刃物１７は、円環状前端面１４ａに形成された凹部５２に嵌め込まれた状態でサブスピンドル５に固定され、平面形状の三角形の一つの頂点を構成している刃部１７ａが円環状外周面１４ｂから外側に突出した状態となっている。

（ワークの加工動作）
図３〜図５を参照して、ワークＷの加工動作を説明する。図３は工作機械１により加工されるワークＷの例を示す説明図である。図４はメインスピンドル４に保持されたワークＷの芯押しを行う芯押し動作の説明図である。図５は工作機械１によるワークＷの加工動作の説明図である。図４、図５では、加工エリア３を上方から見ている。

本例では、図３に一点鎖線で示す丸棒状のワークＷに加工を行ない、図３に実線で示すワークＷを得る。加工後のワークＷは、フランジ部Ｗ１と、フランジ部Ｗ１の中心から突出する丸棒部Ｗ２を備えており、フランジ部Ｗ１において、丸棒部Ｗ２が形成されている側とは反対側に丸い凹部Ｗ３が形成されている。フランジ部Ｗ１の外周面では、相対向する２つの面Ｗ４が平行な面となっており、他の相対向する２つの面Ｗ５が円弧面になっている。

また、本例では、工作機械１は、丸棒部Ｗ２の形成、フランジ部Ｗ１の形成、および、凹部Ｗ３の形成をこの順番で行うが、丸棒部Ｗ２の形成に先立って、サブスピンドル５のセンタードリル１５によってワークＷの先端面にセンター穴Ｗ６を形成するとともに、このセンター穴Ｗ６を利用して、サブスピンドル５の回転センター１６によってワークＷを芯押しした状態とする。

すなわち、ローディング・アンローディング装置（図示せず）によって、丸棒状のワークＷがメインスピンドル４の第１チャック１０に保持されると、図４（ａ）に示すように、数値制御部４０は、サブスピンドル５を回転させて、センタードリル１５を回転中心線Ｌ２回りの所定の角度位置に位置決めするとともに、これと並行して、スピンドル送り機構２０を駆動して、センタードリル１５をその中心軸線Ｌ４がメインスピンドル４の回転中心線Ｌ１と一致する位置に配置する。しかる後に、数値制御部４０は、メインスピンドル４を回転させることによりワークＷを回転中心線Ｌ１回りに回転させた状態として、サブスピンドル５をＺ軸方向の＋Ｚ側に移動させる。この結果、図４（ｂ）に示すように、センタードリル１５によってワークＷの先端面にセンター穴Ｗ６が形成される。

次に、数値制御部４０は、メインスピンドル４の回転を停止させるとともに、スピンドル送り機構２０を駆動して、サブスピンドル５をワークＷから離れるＺ軸方向の−Ｚ側に移動させる。その後、数値制御部４０は、図４（ｃ）に示すように、サブスピンドル５を回転させて回転センター１６を回転中心線Ｌ２回りの所定の角度位置に位置決めする。すなわち、サブスピンドル５を回転させることにより、回転センター１６を、それまでセンタードリル１５が配置されていた角度位置に位置決めして、回転センター１６の中心軸線Ｌ５がメインスピンドル４の回転中心線Ｌ１と一致する位置に配置する。しかる後に、数値制御部４０は、スピンドル送り機構２０を駆動して、サブスピンドル５をワークＷに接近するＺ軸方向の＋Ｚ側に移動させ、図４（ｄ）に示すように、センター穴Ｗ６に回転センター１６の先端部を押し当てて、ワークＷを芯押しした状態とする。ここで、回転センター１６によるワークＷの押し付け力は、回転センター１６に内蔵されているバネ部材のバネ力、或いは、スピンドル送り機構２０のトルクリミットスキップ機能を利用することにより、一定の力とすることができる。

回転センター１６によってワークＷが芯押しされた状態となると、数値制御部４０は、丸棒部Ｗ２の加工を開始する。すなわち、数値制御部４０は、メインスピンドル４を回転させて芯押しされた状態のワークＷを回転中心線Ｌ１回りに回転させる。また、図５（ａ）に示すように、刃物台６をＺ軸方向の−Ｚ側およびＸ軸方向の＋Ｘ側に移動させて、刃物台６に取り付けられている工具３０にワークＷの先端部の外周面を切削させる。さらに、サブスピンドル５をＺ軸方向の＋Ｚ側にずらして切削を行うことにより、ワークＷには、図２に示す丸棒部Ｗ２が形成される。ここで、丸棒部Ｗ２の形成に際してワークＷが芯押しされているので、ワークＷに異常振動が発生することがない。従って、ワークＷの外周面を切削する際の工作機械１の加工精度が安定する。

次に、数値制御部４０は、図５（ｂ）に示すように、サブスピンドル５を回転させて、ポリゴン加工用刃物１７を回転中心線Ｌ２回りの所定の角度位置に位置決めするとともに、刃物台６をＸ軸方向の−Ｘ側に退避させる。その一方で、サブスピンドル５を一旦Ｚ軸方向の−Ｚ側に移動させた後にＸ軸方向の＋Ｘ側に移動させ、しかる後にＺ軸方向の＋Ｚ側に移動させて、ポリゴン加工用刃物１７をワークＷの外周面近傍に位置させる。また、この移動の間に、数値制御部４０は、サブスピンドル５の回転速度を、メインスピンドル４の回転速度の２倍に設定する。ここで、メインスピンドル４の回転中心線Ｌ１回りの回転方向とサブスピンドル５の回転中心線Ｌ２回りの回転方向は同一方向である。

その後、数値制御部４０は、サブスピンドル５をＺ軸方向の＋Ｚ側に移動させて、ポリゴン加工用刃物１７にワークＷの外周面を切削させる。この結果、図３に示すように、ワークＷの外周面には、平行に相対向する２つの面Ｗ４が形成され、かかる２つの面Ｗ４で挟まれた他の２つの面Ｗ５は、切削されずに円弧面のままとなる。さらに、サブスピンドル５をＺ軸方向の＋Ｚ側にずらして同様なポリゴン加工を行うことにより、ワークＷには、図２を参照して説明したフランジ部Ｗ１が形成される。なお、厳密にいえば、ポリゴン加工用刃物１７による切削面は楕円曲線であるため、切削面は凸曲面である。従って、フランジ部Ｗ１において相対向する面Ｗ４は、正確にいえば略平行であるが、切削面は、楕円曲線のうち、曲率が大な部分であるため、フランジ部Ｗ１において相対向する面Ｗ４は平行とみなすことができる。

しかる後に、数値制御部４０は、図５（ｃ）に示すように、メインスピンドル４からサブスピンドル５へのワークＷの授受と、刃物台６の工具３０による突っ切りを行なう。

より詳細には、数値制御部４０は、図５（ｂ）に示す状態から、サブスピンドル５をＸ軸方向の＋Ｘ側に移動させた後、Ｚ軸方向の−Ｚ側に移動させ、次に、Ｘ軸方向の−Ｘ側に移動させて、サブスピンドル５の回転中心線Ｌ２をメインスピンドル４の回転中心線Ｌ１に一致させる。これにより、メインスピンドル４の第１チャック１０とサブスピンドル５の第２チャック１２がＺ軸方向で対峙する。また、数値制御部４０は、サブスピンドル５の移動の間に、メインスピンドル４およびサブスピンドル５の回転を停止し、しかる後に、サブスピンドル５をＺ軸方向の＋Ｚ側に移動させ、第２チャック１２にワークＷの丸棒部Ｗ２を保持させる。さらに、この状態で、数値制御部４０は、メインスピンドル４を回転させるとともに、刃物台６をＸ軸方向の＋Ｘ側に移動させ、工具３０によってワークＷにおいてフランジ部Ｗ１に対して丸棒部Ｗ２が位置する側とは反対側を突っ切り、ワークＷを切断する。これにより、メインスピンドル４からサブスピンドル５へのワークＷの授受が完了する。

次に、数値制御部４０は、刃物台６の工具３１による凹部Ｗ３（図２参照）の形成を開始する。すなわち、数値制御部４０は、図５（ｃ）に示す状態から、サブスピンドル５をＺ軸方向の−Ｚ側に移動させた後に、刃物台６を、工具３０、３１、３２がメインスピンドル４やサブスピンドル５と干渉しない位置まで移動させ、しかる後に、割り出し機構３４によってタレット３３の割り出しを行ない、工具３１を第３軸線Ｌ３回りの所定の位置に配置する。その後、数値制御部４０は、工具３１がサブスピンドル５の第２チャック１２に保持されたワークＷの端部に対向する位置まで刃物台６を移動させる。また、この状態で、サブスピンドル５を回転させることによってワークＷを回転させる一方、刃物台６をＺ軸方向の−Ｚ側に移動させ、図５（ｄ）に示すように、工具３１によってワークＷの端部を切削する。この結果、ワークＷのフランジ部Ｗ１において、丸棒部Ｗ２が形成されている側とは反対側に丸い凹部Ｗ３が形成される。

このようにして１つのワークＷへの加工が終了した後、ローディング・アンローディング装置は、メインスピンドル４に残されたワークＷの残部Ｗ０に代えて、未加工のワークＷをメインスピンドル４に保持させる。また、ローディング・アンローディング装置は、サブスピンドル５から加工済みのワークＷを受け取り、排出する。そして、図４および図５を参照して説明したワークの加工動作を繰り返す。

（作用効果）
本例によれば、メインスピンドル４に対向配置されたサブスピンドル５に回転センター１６が設けられている。また、回転センター１６は、サブスピンドル５の回転制御およびメインスピンドル４に対するサブスピンドル５の相対位置制御によってメインスピンドル４の回転中心線Ｌ１上に配置可能なので、回転センター１６によってメインスピンドル４の第１チャック１０に保持されたワークＷの先端面を芯押しできる。従って、ワークＷを芯押しした状態とするために、芯押台を別途配置する必要がなく、刃物台に回転センターを取り付ける必要もない。また、サブスピンドル５の第２チャック１２によってワークＷの先端部を保持しなくてもワークＷにおける異常振動の発生を抑制できるので、工具によってワークの先端部を精度よく加工できる。

また、本例によれば、サブスピンドル５に設けられたセンタードリル１５によって、芯押しの際に回転センター１６が利用するセンター穴Ｗ６を第１チャック１０に保持されたワークＷの先端面に形成できる。ここで、刃物台６に取り付けたセンタードリル１５によって第１チャック１０に保持されたワークＷの先端面にセンター穴Ｗ６を形成することも可能であるが、サブスピンドル５にセンタードリル１５が設けられているので、センタードリル１５を刃物台６に取り付ける必要がなく、この分だけ刃物台６への工具の取り付け可能数が増加する。従って、ワークＷに対する加工方法の制限が緩和される。また、回転中心線Ｌ２回りのサブスピンドル５の回転制御、および、メインスピンドル４に対するサブスピンドル５の相対位置制御によってセンタードリル１５をメインスピンドル４の回転中心線Ｌ１上に正確に配置できるので、第１チャック１０に保持されたワークＷの先端面にセンター穴Ｗ６を正確に形成できる。

さらに、本例では、回転センター１６とセンタードリル１５がサブスピンドル５の前端面において回転中心線Ｌ２を中心とする同一円上に取り付けられているので、サブスピンドル５を回転中心線Ｌ２回りに回転させるだけで、センタードリル１５と回転センター１６をメインスピンドル４の回転中心線Ｌ１上に選択的に配置することができる。

また、本例では、サブスピンドル５にポリゴン加工用刃物１７を設けているので、対向配置されたメインスピンドルとサブスピンドル５を有する汎用の工作機械１によって、ワークＷの周面に対するポリゴン加工を行なうことが可能となっている。また、本例によれば、刃物台６にポリゴン加工用刃物１７を取り付ける必要がないので、刃物台６に取り付け可能な工具の取り付け可能数を減らすことがない。

（その他の実施の形態）
上記の例では、センター穴Ｗ６を形成するためのセンタードリル１５をサブスピンドル５に備えているが、刃物台６に保持された工具３２をセンタードリルとして、サブスピンドル５のセンタードリル１５を省略してもよい。すなわち、刃物台６にセンタードリルを取り付けておき、刃物台６に取り付けたセンタードリルによって、メインスピンドル４の第１チャック１０に保持されたワークＷの先端面にセンター穴Ｗ６を形成してもよい。

また、上記の例では、サブスピンドル５にスピンドル送り機構２０が設けられているが、メインスピンドル４にスピンドル送り機構を設けてもよく、メインスピンドル４およびサブスピンドル５の双方にスピンドル送り機構を設けてもよい。

さらに、上記の例では、タレット３３を備えた刃物台６を用いたが、ブロック状のワークＷ保持体のＺ軸方向の両端部に複数の工具をＹ軸方向に保持した櫛型の刃物台を用いてもよい。

また、上記の例では、サブスピンドル５のスピンドルキャップ１４にポリゴン加工用刃物１７を１つ設けたが、ポリゴン加工用刃物１７の数を増やしてもよい。図６はポリゴン加工用刃物１７を複数搭載したサブスピンドルの別の例およびポリゴン加工方法の説明図である。

図６（ａ）に示すサブスピンドル５Ａでは、２つのポリゴン加工用刃物１７を１８０°の角度間隔で設けている。また、回転センター１６とセンタードリル１５を１８０°の角度間隔で設けるとともに、回転センター１６、センタードリル１５および２つのポリゴン加工用刃物１７のそれぞれが９０°の角度間隔になるように配置している。ここで、２つのポリゴン加工用刃物１７を１８０°の角度間隔で設けるとともに、サブスピンドル５Ａの回転速度をメインスピンドル４の回転速度の２倍に設定してポリゴン加工を行う場合には、２つのポリゴン加工用刃物１７によって、一点鎖線で示すワークＷは、実線で示すように、互いに対向する面Ｗ４同士が平行な４角形状に加工される。

図６（ｂ）に示すサブスピンドル５Ｂでは、３つのポリゴン加工用刃物１７を１２０°の角度間隔で設けている。また、回転センター１６とセンタードリル１５を１２０°の角度間隔で設けるとともに、回転センター１６とセンタードリル１５のそれぞれが、両側の２つのポリゴン加工用刃物１７の中央に位置するように配置している。ここで、３つのポリゴン加工用刃物１７を１２０°の角度間隔で設けるとともに、サブスピンドル５Ｂの回転速度をメインスピンドル４の回転速度の２倍に設定してポリゴン加工を行う場合には、３つのポリゴン加工用刃物１７によって、一点鎖線で示すワークＷは、実線で示すように、互いに対向する面Ｗ４同士が平行な６角形状に加工される。

なお、図１〜図５を参照して説明した工作機械１によってワークＷにポリゴン加工を施す際に、メインスピンドル４とサブスピンドル５との回転比を調整すれば、ポリゴン加工用刃物１７の数が１つであっても、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、図２に示すワークＷとは面の数（角の数）が相違する形状にワークＷを加工することができる。

１・・工作機械、４・・メインスピンドル、５・・サブスピンドル、６・・刃物台、１０・・第１チャック、１２・・第２チャック、１４・・スピンドルキャップ、１４ａ・・円環状前端面、１４ｂ・・円環状外周面、１５・・センタードリル、１６・・回転センター、１７・・ポリゴン加工用刃物、２０・・スピンドル送り機構、３０〜３２・・工具、４０・・数値制御部（回転制御部）、Ｄ１・・サブスピンドルの回転中心線からセンタードリルの中心軸線までの距離、Ｄ２・・サブスピンドルの回転中心線から回転センターの中心軸線までの距離、Ｌ１、Ｌ２・・回転中心線、Ｌ３・・第３軸線、Ｌ４・・センタードリルの中心軸線、Ｌ５・・回転センターの中心軸線、Ｗ・・ワーク、Ｗ６・・センター穴

Claims (4)

1. ワークを保持する第１チャックを備えたメインスピンドルと、
   前記メインスピンドルに対向配置されているとともに、ワークを保持する第２チャックを備えたサブスピンドルと、
   工具を保持する刃物台と、
   前記メインスピンドルに対して前記サブスピンドルを相対移動させるスピンドル送り機構とを有し、
   前記サブスピンドルは、当該サブスピンドルの回転中心線から外れた位置に、前記第１チャックに保持されたワークの先端面を芯押しするために前記メインスピンドルに向かって突出する回転センターを備えていることを特徴とする工作機械。
2. 請求項１において、
   前記サブスピンドルは、当該サブスピンドルの回転中心線から外れた位置に、前記回転センターが芯押しするセンター穴を前記第１チャックに保持されたワークの先端面に形成するためのセンタードリルを備えていることを特徴とする工作機械。
3. 請求項２において、
   前記回転センターと前記センタードリルとは、前記サブスピンドルの前記回転中心線を中心とする同一円上における異なる位置に配置されていることを特徴とする工作機械。
4. 請求項１、２または３において、
   前記メインスピンドルと前記サブスピンドルとを予め設定された速度比で回転させる回転制御部を有し、
   前記サブスピンドルは、該サブスピンドルの外周面から径方向外側に突出するポリゴン加工用刃物を備え、
   前記回転制御部が前記メインスピンドルと前記サブスピンドルとを前記速度比で回転させて、前記ポリゴン加工用刃物に前記第１チャックに保持されたワークの周面に対するポリゴン加工を行なわせることを特徴とする工作機械。

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