JP2015150623A

JP2015150623A - 工作機械

Info

Publication number: JP2015150623A
Application number: JP2014023989A
Authority: JP
Inventors: 保男豊澤; Yasuo Toyosawa; 康夫楠田; Yasuo Kusuda
Original assignee: Nisshin Koki Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Texeng Co Ltd
Priority date: 2014-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2015-08-24
Anticipated expiration: 2034-02-12
Also published as: JP6164526B2

Abstract

【課題】センタの剛性を高めたテールストック機構を有する工作機械を提供する。
【解決手段】ベッド１に固定されて互いに対向して配置され、ワークＷを回転支持する１対の主軸台２，１２と、駆動装置に連結された筒状の主軸２ａ，１２ａと、１対の主軸台２，１２のうち、少なくとも一方の主軸に搭載されたテールストック機構３，１３と、を有する工作機械１０であって、主軸２ａ，１２ａに対して軸方向に移動自在に内装されたクイル５と、クイル５の先端部に装着されたセンタ４と、クイル５を軸方向に移動させる移動手段と、主軸２ａ，１２ａの先端部に固定され、ワークＷまたはクイル５を把持するチャック２ｂ，１２ｂと、を備え、センタワーク支持方式の場合には、クイル５を前進させてセンタ４がワークＷを押し付けて支持した状態で、第２の３つ爪チャック１２ｂがクイル５を把持してクイル５と第２主軸１２ａとを一体として固定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、１対の主軸台のうち、少なくとも一方に、センタを回転駆動可能に支持するテールストック機構を有する工作機械に関する。

工作機械のＮＣ旋盤に対向主軸台が出現した当初は、表加工と穴加工を担当する第１主軸台（左側）の第１主軸はメインスピンドル、裏加工を担当する第２主軸台（右側）の第２主軸はサブスピンドルと呼ばれていた。
サブスピンドル付き旋盤のサブスピンドルに内蔵されたテールストックについては、特許文献１に開示されている。
図６は、従来のサブスピンドル付き旋盤の正面図、図７は、サブスピンドルの断面図である。
図６に示すように、従来のサブスピンドル付き旋盤３０は、主軸台３２のメインスピンドル３１に対向して、その軸方向へ進退可能なサブ主軸台３５が配置され、サブ主軸台３５はサブスピンドル３３を備えている。

また、図７に示すように、サブスピンドル３３の先端に固定されたチャック３６の中に、テーパ穴が設けられたストッパ４１を配置し、このストッパ４１にセンタ３７のテーパ部が当接することにより、センタ３７の調心効果を高めて出没可能としている。

特開平０４−３５８０１号公報（図１、図２）

しかしながら、従来のサブスピンドル付き旋盤は、図７に示すように、センタ３７をストッパ４１に当接してセンタ３７の位置を決めるため、センタ３７をワークＷに押し付けて支持することがしにくいので位置合わせ作業が煩雑で精度が出しにくいという問題があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題を解決するために創案されたものであり、ワークの位置に合わせてセンタの位置を自在に調整可能とするとともに、センタを押し付けた状態でワークを支持することができ、かつ、剛性を高めて高精度加工が実現できるテールストック機構を有する工作機械を提供することを課題とする。

請求項１に係る工作機械の発明は、ベッド上に互いに対向して配置され、ワークを回転支持する１対の主軸台と、前記主軸台に搭載され駆動装置に連結された筒状の主軸と、前記１対の主軸台のうち、少なくとも一方の主軸に搭載されたテールストック機構と、を有する工作機械であって、前記テールストック機構は、前記主軸に対して軸方向に移動自在に内装されたクイルと、前記クイルの先端部に装着されたセンタと、前記クイルを軸方向に移動させる移動手段と、前記主軸の先端部に固定され、前記ワークまたは前記クイルを把持するチャックと、を備え、前記テールストック機構は、センタワーク支持方式の場合には、前記クイルを前進させて前記センタが前記ワークを押し付けて支持した状態で、前記チャックが、前記クイルを把持して当該クイルと前記主軸とを一体として固定すること、を特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の工作機械であって、前記テールストック機構は、チャックワーク支持方式の場合には、前記センタを後退させて待機させ、前記チャックが前記ワークを把持して当該ワークと前記主軸とを一体として固定することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、クイルを軸方向に移動させる移動手段を設けて、センタの位置を移動して調整可能な構成にしたことにより、センタとクイルを前進させることによってワークを押し付けた状態で支持することができる。このため、位置合わせや段取り工数を削減し、操作性を高めて生産性を向上させることができる。
また、請求項１に係るセンタワーク支持方式は、前記センタが前記ワークを押し付けて支持した状態で、前記チャックが、前記クイルを把持して当該クイルと前記主軸とを一体として固定することで、ワークを支持した状態でテールストック機構の剛性を高めることができるため、高精度加工が実現できる工作機械を提供することができる。

請求項２に係る発明によれば、主軸内にテールストック機構が内蔵された主軸台で構成したことにより、センタワーク支持方式による加工とチャックワーク支持方式による加工が同一主軸台でできるため、多用途の使用が可能である。

対向主軸台を備えた工作機械の正面図である。センタが後退した時の主軸台のテールストック機構を示す断面図である。センタが前進し、ワークを支持している時の主軸台のテールストック機構を示す断面図である。長尺ワークを加工する工程を示し、（ａ）は第１主軸台に長尺ワークをセットする、（ｂ）は第２主軸台をセットする、（ｃ）は同期回転させて加工する、（ｄ）は長尺ワークの端面加工を示す工程図である。短尺ワークを加工する工程を示し、（ａ）は第１主軸台で短尺ワークの表加工、（ｂ）はワークの受け渡し、（ｃ）は第２主軸台でワークの裏面加工を示す工程図である。従来のサブスピンドル付き旋盤の正面図である。従来のサブスピンドルの断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る工作機械１０の構成について、主として図１〜図３を参照して詳細に説明する。
図１は、対向主軸台を備えた工作機械の正面図、図２、図３は、主軸台のテールストック機構の断面図を示し、図２はセンタが後退した位置、図３はセンタが前進してワークを支持した位置での断面図である。
図１に示すように、工作機械１０は、ベッド１上に互いに対向して配置され、ワークＷ（図３参照）を回転支持する１対の主軸台が配置されている。
ベッド１の一方の左側に配置された第１主軸台２は、この第１主軸台２に内装された筒状の第１主軸２ａと、第１主軸２ａに装着された第１の３つ爪チャック２ｂと、第１主軸２ａに搭載された第１テールストック機構３とから構成されている。
他方、右側に配置された第２主軸台１２は、この第２主軸台１２に内装された筒状の第２主軸１２ａと、第２主軸１２ａに装着された第２の３つ爪チャック１２ｂと、第２主軸２ａに搭載された第２テールストック機構１３と、を備えている。
そこで、第１主軸台２と第２主軸台１２、第１の３つ爪チャック２ｂと第２の３つ爪チャック１２ｂ、第１テールストック機構３と第２テールストック機構１３の構造は同一のため、図２と図３に示すように、第２主軸台１２と、第２の３つ爪チャック１２ｂと、第２テールストック機構１３について詳細に説明し、第１主軸台２の説明は省略する。

第２テールストック機構１３は、第２主軸１２ａに対して軸方向に移動自在に内装されたクイル５と、クイル５の先端部に装着されたセンタ４と、クイル５を軸方向に移動させる移動手段である油圧シリンダ７と、第２主軸１２ａの先端部に固定された第２の３つ爪チャック１２ｂと、を備えて構成されている。

刃物台９は、正面視で、第１主軸台２と第２主軸台１２との間に配置され、例えば、３（Ｘ，Ｙ，Ｚ）軸方向に移動自在に構成されている。
刃物台９は、旋盤系刃物台９ａ（ワーク回転、工具固定）、または、フライス系主軸付刃物台９ｂ（工具回転、ワーク固定）である。前者は、ＮＣ旋盤やターニングセンタの刃物台９であり、後者は、マシニングセンタの刃物台９（主軸ヘッド、ともいう）である。
したがって、この工作機械１０は、ＮＣ旋盤やターニングセンタ、マシニングセンタ等の種々の工作機械に適用することができる。

なお、以下の説明において、旋盤系とフライス系では座標系が異なり、旋盤系は、主軸台の主軸の軸方向をＺ軸とするのに対し、フライス系では主軸ヘッドの主軸の軸方向をＺ軸とする。このため、本発明の実施形態に係る工作機械１０の説明において、２つ軸系が同居すると説明が複雑になるので、便宜上、旋盤系の軸呼称を採用して説明する。

＜対向主軸台の構成＞
図１に示すように、対向主軸台とは、対向して配置された第１主軸台２と第２主軸台１２をいう。ここでは、第２主軸台１２は、ベッド１の正面に向かって右側に対向して配置され、第１主軸２ａの軸方向（Ｚ１軸）に進退可能に配置されている。
なお、左端の第１主軸台２はベッド１に固定されているが、進退可能であっても構わない。

＜第２主軸台１２の構成＞
図２に示すように、第２主軸台１２の中央部には第２主軸１２ａの駆動装置であるスピンドルモータが組み込まれたビルトインモータ１２ｄが配置され、ロータが第２主軸２ａに嵌合され、ステータが第２主軸台１２に固定されている。
第２主軸１２ａは、筒状に形成され、ベアリングによって両端支持され、ビルトインモータ１２ｄの回転駆動装置により回転自在になっている。
第２主軸１２ａの前端のフランジ部には、チャックである第２の３つ爪チャック１２ｂが装着され、後端部には、第２の３つ爪チャック１２ｂの３つ爪１２ｋを開閉するための連結管１２ｇを押し引きする油圧シリンダ１２ｊが配置されている。
また、第２主軸１２ａの主軸内には、第２の３つ爪チャック１２ｂを除くテールストック機構１３のセンタ４と、クイル５と、ガイドスリーブ６と、移動手段の油圧シリンダ７とが、第２主軸１２ａに内装されている。
図３に示すように、ワークＷをセンタ４によって第１主軸台２と第２主軸台１２で支持して加工する長尺ワークの場合、第１主軸２ａと第２主軸１２ａは、同期制御により同期回転する。

第２主軸台１２を左右方向へ移動するＺ１軸移動機構について、説明する。
図１に示すように、ベッド１手前の上面にはガイドレール１ａが２本配置され、このガイドレール１ａ上には摺動自在のスライドユニット１ｂが複数個ずつ嵌合されている。スライドベース１２ｎは、この複数個のスライドユニット１ｂに摺動自在に載置されている。
第２主軸台１２は、このスライドベース１２ｎの上に載置されている。
また、ベッド１の上面には図示しないボールねじ、ナットおよびサーボモータ１２ｍが配置されている。また、このナットはスライドベース１２ｎに連結されている。
この結果、第２主軸台１２は、Ｚ１軸駆動機構により進退可能に移動できる。
なお、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｚ２軸等の駆動機構については、Ｚ１軸と同様、サーボモータとボールねじとナットによる公知の機構で構成されるため、ここでの説明は省略する。

＜刃物台９の構成＞
図１に示すように、刃物台９は、正面視で、第１主軸台２と第２主軸台１２との間に配置され、図示しない平面視で刃物台９は、第２主軸台１２のＺ１軸方向の移動と干渉しないようにＹ軸（前後）方向にずらした位置に配置されている。
刃物台９は、ここでは、旋盤系刃物台９ａとして説明する。
刃物台９は、Ｚ軸（左右）方向へ移動自在のコラムベース９ｄと、このコラムベース９ｄに載置されたＹ軸（前後）方向へ移動自在のコラム９ｅと、このコラム９ｅの正面に配置され、Ｘ軸（上下）方向へ移動自在のサドル９ｆと、このサドル９ｆに載置された刃物台９と、から構成されている。この結果、刃物台９は、３（Ｘ，Ｙ，Ｚ）軸方向に移動自在になっている。なお、刃物台９は、２（Ｘ，Ｚ）軸で構成しても構わない。
刃物台９の３軸の軸移動は、Ｘ軸移動機構、Ｙ軸移動機構、Ｚ軸移動機構、により行われる。

＜工具固定方法＞
図１に示すように、工作機械１０は、自動工具交換装置（ＡＴＣ）、ツールマガジンを備え、ターニングセンタの複合加工も可能になっている。
刃物台９の工具は、ＢＴツールの５０番であるが、４０番、その他のサイズであってもよい。ＢＴツールのテーパシャンクの先端部には、プルスタットが螺着され、一体となっている。このプルスタットを刃物台９の主軸に内蔵された図示しない複数枚の皿ばねの付勢力で、例えば、ボールを介して引張り、刃物台９の主軸に固定する。

＜工具の交換方法＞
工具９ｃの交換は、刃物台９の図示しない主軸の先端に配置した油圧シリンダのロッドの伸長により、複数枚の皿ばねを撓ませると、プルスタットを刃物台９の主軸から工具９ｃを抜き取ることができる。また、新たな工具９ｃを刃物台９の主軸に装着し、油圧シリンダのロッドの短縮により、複数枚の皿ばねの付勢力によりプルスタットを引張り、刃物台９の主軸に固定する。

＜工具の固定、ワークの固定方法＞
通常の旋削加工の場合は、ＢＴツールに固定したバイトにより外径加工を行う。この場合の工具９ｃは、ＢＴツールが回転しないように、刃物台９の主軸が図示しないロック装置によりロックされ、工具９ｃは固定される。
例えば、ワークＷにキー溝を加工する場合は、エンドミル工具が装着され、刃物台９の主軸回転のロックが解除される。さらに、ワークＷの回転固定は、図１に示すように、主軸の後端に薄い円盤状のディスクが配置されている。このディスクを図示しないディスクブレーキでクランプし、ワークＷの回転を固定する。または、開放してワークＷをアンクランプし、回転ができる元の状態に戻す。

＜テールストック機構１３の構成＞
図２に示すように、第２主軸台１２のテールストック機構１３は、クイル５を第２主軸１２ａ内に内蔵したテールストック（心押）機構であり、いわゆるクイルタイプのビルトインテールストックである。
テールストック機構１３は、ワークＷを支持するセンタ４と、センタ４を保持し、第２主軸１２ａに対して軸方向に移動自在に内装されたクイル５と、クイル５の移動をガイドするガイドスリーブ６と、クイル５を軸方向に移動させる移動手段である油圧シリンダ７と、第２主軸１２ａの先端部に固定され、ワークＷまたはクイル５を把持する第２の３つ爪チャック装置１２ｂと、を備えている。

＜第２の３つ爪チャック１２ｂの構成＞
第２の３つ爪チャック１２ｂは、ワークを把持するワーク把持装置である。第２の３つ爪チャック１２ｂは、第２主軸１２ａのフランジ部のノーズ形状に嵌合されて固定されているため、ワークＷを把持することで、ワークＷを第２主軸１２ａに固定する（図４（ａ）、（ｂ）、図５（ｃ）参照）。また、クイル５を把持することで、クイル５を第２主軸２ａに固定する（図４（ｃ）参照）。
第２の３つ爪チャック１２ｂは、連結管１２ｇの引張り力により、３つ爪１２ｋを縮径させて、ワークＷまたはクイル５を把持することができる。

＜センタ４の構成＞
図３に示すように、センタ４は、ワークＷの回転中心を押圧して保持するワーク支持部材である。センタ先端部４ａは、ワークＷの端面に設けられたセンタ穴に挿入され、ワークＷの心出しを行うと共に、ワークＷを支持する。センタ先端部４ａの角度は６０度であり、センタ先端部４ａは、耐摩耗対策として熱処理が施され、高硬度になっている。
センタ４は、止りセンタであるが、第１主軸２ａと第２主軸１２ａは同期回転するため、摩擦熱の発生はない。センタ４のテーパ部４ｂは、モールステーパ（ＭＴ５）であり、ＪＩＳＢ３３１０の５番である。
モールステーパ（ＭＴ５）は、テーパの角度が小さいため、一旦テーパ穴５ａにセンタ４が係合した場合、外部から力を加えない限り外れない、という特徴がある。そのため、ここでは、センタ４にねじ部４ｃを設け、このねじ部４ｃに図示しないナットを装着し、スパナ工具によりナットを回すことによってセンタ４を容易に抜き取ることができる。なお、このセンタは、一般的なセンタ４の形状の他に、テーパの角度が大きいベベルセンタや特殊センタ、フェースドライバも含むものである。

＜クイル５の構成＞
クイル５は、センタ４を支持する支持部材であり、心押軸部材である。クイル５は、中実の棒材で、直径は、例えばφ８５ｍｍであり、支持部材の剛性を確保している。クイル５の前端部には、センタ４を固定するＭＴ５のテーパ穴５ａが設けられ、前記センタ４をワンタッチで挿着する。
また、クイル５の外周面は、鏡面加工が施され、ガイドスリーブ６の円筒部６ａの内径に嵌合され、摺動自在に支持されている。

＜ガイドスリーブ６の構成＞
図２に示すように、ガイドスリーブ６は、クイル５を摺動自在にガイドする部材であり、第２主軸台１２の第２主軸１２ａの内径φｄ１に拡径されたスペースに配置されている。
ガイドスリーブ６は、クイル５の外周部を摺動自在にガイドする円筒部６ａと、第２の３つ爪チャック１２bに固定されたフランジ部６ｂと、内周部に潤滑油を供給するための潤滑油供給穴６ｃと、を備えている。
円筒部６ａは、内径はホーニング加工が施され、クイル５の外径と嵌合する。また、円筒部６ａとフランジ部６ｂとが一体に形成されている。
フランジ部６ｂは、３つ爪１２ｋと干渉する３箇所が削除された形状に形成され、第２の３つ爪チャック１２ｂの前面１２ｃに３本のボルトによって固定されている。
さらに、クイル５とガイドスリーブ６との間の摺動面に潤滑油を供給する図示しないニップルが装着され、このニップルに連結された潤滑油供給穴６ｃが穿孔されている。この潤滑油の供給によりクイル５の摺動面が潤滑されている。
この結果、第２主軸１２ａが回転すると、第２主軸１２ａに固定された第２の３つ爪チャック１２ｂが回転すると共に、第２の３つ爪チャック１２ｂに固定されたガイドスリーブ６が一体になって回転する。

＜移動手段：油圧シリンダ７の構成＞
クイル５の移動手段である油圧シリンダ７は、内挿されたピストン７ｃの移動によってクイル５を前進・後退させるアクチュエータ（駆動装置）である。
油圧シリンダ７は、ガイドスリーブ６の後端部に接続されている。油圧シリンダ７は、有底円筒状のシリンダ７ａと、エンドカバー７ｂと、ピストン７ｃとから構成されている。
エンドカバー７ｂは、シリンダ７ａの後端部を塞ぐカバーである。
ピストン７ｃは、シリンダ７ａ内に挿入されている。ピストン７ｃの後端には拡径部が設けられ、この拡径部には図示しないＯリング溝が形成され、Ｏリング溝にはＯリングが装着されている。また、ピストン７ｃの拡径部の前方は、外周を縮径したピストンロッド７ｄが形成されている。
また、ピストンロッド７ｄの前端部には、雄ねじの接続部７ｅが設けられ、クイル５の接続用雌ねじ５ｂに螺入され、クイル５と一体となっている。
また、エンドカバー７ｂには、図示しない２本の油圧ホースが接続されている。油圧ホースは、クイル５の前進用と、クイル５の後退用である。

＜第２主軸１２ａの貫通穴の形状＞
図３に示すように、φｄ１、φｄ２は第２主軸１２ａの拡径穴、φｄ３は第２主軸１２ａの貫通穴の穴径を示す。
第２主軸１２ａの穴の形状は２段に拡径されており、従来の主軸の貫通穴とは、大きく異なった穴形状が形成されている。
本発明のテールストック機構１３の内蔵に伴う第２主軸１２ａの拡径は、前端側の約３／９の範囲で第１の拡径穴（φｄ１）が形成されている。
つづいて、全長の１／９の長さでテーパ部１２ｅが形成されている。
さらに、全長の２／９の長さで２段目の拡径穴（φｄ２）が形成されている。
最後に、第２主軸１２ａの後端部までの全長の３／９の範囲が、当初の貫通穴（φｄ３）となっている。
なお、第１の貫通穴（φｄ１）と第２の貫通穴（φｄ２）との繋ぎ目にテーパ部１２ｅを設けたが、このテーパ部１２ｅに代わり、複数個の細かい段差部（図示せず）でテーパ形状を形成してもよい。

＜連結管１２ｇの構成＞
図３に示すように、連結管１２ｇは、後端部の油圧シリンダ１２ｊの力を第２の３つ爪チャック１２ｂに伝えて３つ爪１２ｋの開閉を行う連結部材である。
一般的な連結管１２ｇは、貫通穴の明いたパイプであるが、本発明の連結管１２ｇには、第２主軸１２ａと同様に拡径部とテーパ部とが設けられている。
連結管１２ｇの前部は、第２の３つ爪チャック１２ｂの連結部に接続され、連結管１２ｇの後部は、後端部に配置した油圧シリンダ１２ｊの図示しないピストンに接続されている。
連結管１２ｇは、第２主軸１２ａの内径（ｄ１〜ｄ３）に沿って設けられている。
油圧シリンダ１２ｊ内のピストンが後退すると、この連結管１２ｇは、第２の３つ爪チャック１２ｂの連結部を引張り、３つ爪１２ｋを縮径してクイル５またはワークＷを把持する。また、油圧シリンダ内のピストンが前進すると、この連結管１２ｇは、第２の３つ爪チャック１２ｂの連結部を押し出し、３つ爪１２ｋを拡径して、クイル５またはワークＷの把持を解放する。

図３に示すように、第２主軸１２ａの内径（φｄ１、φｄ２、φｄ３）に若干すきまを確保した連結管１２ｇの外径（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）が形成されている。
連結管１２ｇの前端部から後端部に向かって、連結管１２ｇの全長の４／１２の範囲で外径φＤ４と、内径φｄ４に拡径されている。
また、全長の１／１２の長さでテーパ部１２ｈが形成されている。
さらに、全長の２／１２の長さで２段目の外径φＤ５と、内径φｄ５に拡径されている。
最後に、全長の約５／１２の長さで、外径φＤ６と、内径φｄ６の貫通穴に繋がっている。

このように、連結管１２ｇの内径（φｄ４、φｄ５、φｄ６）は、連結管１２ｇの外径（φＤ４、φＤ５、φＤ６）に対応して拡径をしている。
この結果、第２主軸１２ａと連結管１２ｇの拡径によりスペースが確保され、ガイドスリーブ６と、φ８５のクイル５と、油圧シリンダ７を第２主軸１２ａに内蔵することができる。
また、第２主軸１２ａのテーパ部１２ｅと、連結管１２ｇのテーパ部１２ｈとは同じ角度のテーパが形成され、連結管１２ｇが前進・後退しても干渉しないように構成されている。
なお、前記第２主軸１２ａの全長と、連結管１２ｇの全長を比較すると、連結管１２ｇの全長は、第２主軸１２ａの全長の約１．３倍以上の長さになっている。
また、連結管１２ｇの形状も主軸と同様に、内径φｄ４と内径φｄ５との繋ぎ目は、テーパ部１２ｈで繋いだ形状にしたが、テーパ部１２ｈの代わりに複数個の段差部（図示せず）でテーパ状に形成しても構わない。

しかし、テールストック機構１３を第２主軸１２ａ内に内装するために、主軸端ノーズ形状の番定を一つ繰り上げて内径を大きくすることなく、第２主軸１２ａと連結管１２ｇの若干の拡径により第２テールストック機構１３を内蔵することができるため、コストパフォーマンスの高い第２テールストック機構１３を有する工作機械１０を提供することができる。

＜振れ止め装置８の構成＞
図１に示すように、第１主軸台２と第２主軸台１２との間には、ワークＷの仮置き台として、または、ワークＷの加工時の振れを制止するための振れ止め装置８が配置されている。振れ止め装置８にはＺ２軸が設けられており、ワークＷの長さに合わせて所望の位置に進退自在に移動する。振れ止め装置８は、ワークＷの外周に１２０度ずつ、つまり、時計の４時、８時、１２時に位置に配置した３個のローラフォロア８ａで構成されている。
また、振れ止め装置８の軸移動は、Ｚ２軸移動機構により行われる。

＜長尺ワークＷ１の場合の動作＞
１）長尺ワークＷ１をセット
図４（ａ）に示すように、長尺ワークＷ１の一端（左端）は、第１の３つ爪チャック２ｂの３つ爪２ｋによって把持するチャックワーク支持方式である。また、長尺ワークＷ１の中央部は、振れ止め装置８の複数のローラフォロア８ａによって長尺ワークＷ１を水平に支持される。
長尺ワークＷ１の他端（右端）は、第２主軸台１２がＺ１軸移動機構によって前進し、第２主軸台１２が長尺ワークＷ１の後端の近傍まで接近し、第２主軸台１２のスライドベース１２ｎ（図１参照）が固定される。そして、長尺ワークＷ１の他端（右端）は、第２の３つ爪チャック１２ｂの３つ爪１２ｋによって把持するチャックワーク支持方式である。

２）同期回転させて加工
図４（ｂ）に示すように、ＮＣ指令により、第１主軸２ａと、第２主軸１２ａは、同期制御により同期回転し、長尺ワークＷ１を回転させる。刃物台９の工具９ｃ（図１参照）に装着された外径バイト９ｇにより、３つ爪１２ｋのチャッキング部の外径φａ５を残して外径φａ２〜外径φａ４の加工を行う。なお、外径φａ１は前段取りで加工済とする。

３）他端部の外径加工
図４（ｃ）に示すように、第２の３つ爪チャック１２ｂの３つ爪１２ｋによる長尺ワークＷ１の把持を開放し、位置を後退させる。センタ４に前進指令が出ると、図示しない油圧装置から油圧シリンダ７（図３参照）に作動油（油圧）が供給され、クイル５が前進する。クイル５に装着されたセンタ４は、長尺ワークＷ１の後端面のセンタ穴に挿入され、長尺ワークＷ１を押し付けて長尺ワークＷ１を支持する。
つづいて、クイル５の先端部を第２の３つ爪チャック１２ｂの３つ爪１２ｋが把持し、クイル５の先端部を第２主軸１２ａに固定してセンタワーク支持方式となる。
つまり、センタワーク支持方式とは、図４（ｃ）に示すように、クイル５を前進させてセンタ４が長尺ワークＷ１を押し付けて支持した状態で、第２の３つ爪チャック１２ｂがクイル５を把持してクイル５と第２主軸１２ａとを一体として固定する方式をいう。
また、３つ爪１２ｋの形状は、長尺ワークＷ１の外径φａ５とクイル５の外径φａ７の２つに対応するため、段付き形状にしている。

さらに、クイル５の先端部を把持する３つ爪１２ｋの当接面は、クイル径に合わせてセルフ加工を施すことにより、高精度の支持ができる。
ＮＣ指令により、第１主軸２ａと、第２主軸１２ａは、同期制御による同期回転をし、長尺ワークＷ１を回転させる。
外径バイト９ｇにより外径φａ５の仕上げ加工を行い、ねじ切りバイト９ｈによりねじ部φａ３、φａ６の仕上げ加工を行う。

４）その他の加工例
旋削加工終了後、例えば、第１主軸２ａと、第２主軸１２ａの回転を停止させ、Ｃ軸制御により長尺ワークＷ１の位相を割出し、図示しないディスクブレーキ装置により各主軸２ａ，１２ａの回転を固定してキー溝加工をしてもよい。刃物台９の工具は、例えば、図示しないＡＴＣ装置によりエンドミルに自動工具交換される。
また、エンドミルの回転工具により、外径φａ３、外径φａ６のキー溝（図４（ｃ）参照）の加工を行う。また、第１主軸台２と第２主軸台１２のＣ軸制御により回動し、例えば、その他のカム溝の加工を行うこともできる。

５）長尺ワークＷ１の端面加工
図４（ｄ）に示すように、振れ止め８をワークＷの後端部に移動させ、ワークＷの後端部を支持する。つぎに、第２主軸台１２を後退させ、３つ爪１２ｋによるクイル５の把持を開放し、センタ４およびクイル５を移動手段の油圧シリンダ７によって後退させる。
そして、第１主軸台２によりワークＷを回転させ、外径バイト９ｇによる端面加工による全長の丈決めを行い、すべての加工を終了する。
なお、図４は、第１主軸台２と、第２主軸台１２の両方にテールストック機構３，１３を搭載した場合を示すが、第２主軸台１２の一方だけでも構わない。

＜短尺ワークＷ２の場合の動作＞
１）第１主軸台で短尺ワークＷ２の表加工
図５（ａ）に示すように、第１主軸台２のセンタ４を後退させた状態で、短尺ワークＷ２の表加工を行う。第１の３つ爪チャック２ｂの３つ爪２ｋにより短尺ワークＷ２をチャックワーク支持方式によって把持する。
刃物台９の右勝手の外径バイト９ｇにより外径、端面加工を行う。
また、例えば、図示しないボーリングバーにより穴明け加工を行ってもよい。

２）短尺ワークＷ２の受け渡し
図５（ｂ）に示すように、第１主軸２ａの第１の３つ爪チャック２ｂにより表加工が終了すると、第２主軸台１２のセンタ４を後退させた状態で、第２主軸台１２が前進し、短尺ワークＷ２の受け渡しをする。
つまり、短尺ワークＷ２の受け渡しは、第１の３つ爪チャック２ｂの３つ爪２ｋと、第２の３つ爪チャック１２ｂの３つ爪１２ｋとが干渉しないように、第１主軸２ａのＣ１軸、および第２主軸１２ａのＣ２軸の回転軸制御によって、相方の３つ爪同士が干渉しないように位相を６０度ずらし、第２主軸台１２が前進して短尺ワークＷ２を把持する。
その後、第１の３つ爪チャック２ｂの３つ爪２ｋが短尺ワークＷ２の把持を開放すると、短尺ワークＷ２を把持した第２主軸台１２は、元の位置に後退する。

３）第２主軸台で短尺ワークＷ２の裏加工
図５（ｃ）に示すように、刃物台９の左勝手の外径バイト９ｉにより短尺ワークＷ２の裏加工を行い、すべての加工を終了する。
短尺ワークＷ２は、第１主軸２ａの第１の３つ爪チャック２ｂから、第２主軸１２ａの第２の３つ爪チャック１２ｂへ受け渡され、例えば、図示しないツールマガジンからＡＴＣ装置によるツール交換後、エンドミルによる穴明け加工やフライス加工を行ってもよい。
これにより、主軸台同士によるワークＷの受け渡しができるので、ワークＷの位相の誤差がなく、高精度の加工ができる。

図５（ｃ）に示すように、第２主軸台１２のテールストック機構１３の利用方法は、例えば、センタ先端部４ａの形状を変更し、センタ先端部４ａに耐油性ゴムを装着したプッシャ４ｄを設け、クイル５の前進運動を利用して、プッシャ４ｄにより加工完了のワークＷをシュート４ｅに押し出し、短尺ワークＷ２の機外排出をすることができる。
なお、クイル５の前進・後退運動を利用して、その他の利用法であっても構わない。
図５に示すように、ここでは、第１主軸台２と、第２主軸台１２の両方にテールストック機構３，１３を内蔵している場合を示すが、第２主軸台１２の一方だけでも構わない。

なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。
第１主軸２ａ、および、第２主軸１２ａには、それぞれ主軸の回転軸であるＣ１軸、Ｃ２軸を付加してもよい。また、刃物台９の回転軸には、Ｙ軸方向の回転軸であるＢ軸が付加してもよい。
また、刃物台９の回転軸には、外径削り用にＢ軸の回転方向を固定する固定機構が付加されてもよい。さらに、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各サーボモータは、ツインボ−ルねじ、ツインサーボモータとしても構わない。

１ベッド
１ａＺ１軸用直動ガイド
１ｂスライドユニット
２第１主軸台
２ａ第１主軸
２ｂ第１の３つ爪チャック（チャック）
２ｅテーパ部
３，１３テールストック機構
４センタ
４ａセンタ先端部
４ｂテーパ部
４ｃねじ部
４ｄプッシャ
４ｅシュート
５クイル
５ａテーパ穴（ＭＴ）
５ｂ接続用雌ねじ
６ガイドスリーブ
６ａ円筒部
６ｂフランジ部
６ｃ潤滑油供給穴
７油圧シリンダ（移動手段）
７ａシリンダ
７ｂエンドカバー
７ｃピストン
７ｄピストンロッド
７ｅ接続部
８振れ止め装置
８ａローラフォロア
９刃物台
９ｃ工具
１０工作機械
１２第２主軸台
１２ａ第２主軸
１２ｂ第２の３つ爪チャック（チャック）
１２ｃチャックの前面
１２ｄビルトインモータ
１２ｅテーパ部（主軸の内径）
１２ｆ段差部（主軸の内径）
１２ｇ連結管
１２ｈテーパ部（連結管の外径）
１２ｉ段差部（連結管の内径）
１２Ｊ油圧シリンダ（チャック開閉確認装置）
１２ｋ３つ爪
１２ｍＺ１軸用サーボモータ
１２ｎスライドベース
Ｗワーク
Ｗ１長尺ワーク（センタワーク）
Ｗ２短尺ワーク（チャックワーク）

Claims

ベッド上に互いに対向して配置され、ワークを回転支持する１対の主軸台と、
前記主軸台に搭載され駆動装置に連結された筒状の主軸と、
前記１対の主軸台のうち、少なくとも一方の主軸に搭載されたテールストック機構と、を有する工作機械であって、
前記テールストック機構は、
前記主軸に対して軸方向に移動自在に内装されたクイルと、
前記クイルの先端部に装着されたセンタと、
前記クイルを軸方向に移動させる移動手段と、
前記主軸の先端部に固定され、前記ワークまたは前記クイルを把持するチャックと、
を備え、
前記テールストック機構は、センタワーク支持方式の場合には、
前記クイルを前進させて前記センタが前記ワークを押し付けて支持した状態で、前記チャックが、前記クイルを把持して当該クイルと前記主軸とを一体として固定すること、
を特徴とする工作機械。
前記テールストック機構は、チャックワーク支持方式の場合には、
前記センタを後退させて待機させ、前記チャックが前記ワークを把持して当該ワークと前記主軸とを一体として固定することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。