JP2020028933A

JP2020028933A - 切削加工装置

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Publication number: JP2020028933A
Application number: JP2018154961A
Authority: JP
Inventors: 和秀 ▲浜▼松; Kazuhide Hamamatsu; 涼佐藤; Ryo Sato
Original assignee: DGshape Corp
Current assignee: DGshape Corp
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2038-08-21
Also published as: EP3613525B1; JP6956694B2; EP3613525A1

Abstract

【課題】主軸の回転数を高めると共に、簡単な構造で主軸の導通を確保することができる切削加工装置を提供する。【解決手段】制御装置は、プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２に位置しかつコレットチャック６７の第３端部６７Ａが検出ツール６Ｂを把持しているときに、電流供給機構を制御してプッシュロッド８３に電流を供給すると共に、キャリッジを制御してスピンドルユニット６０を所定の方向に移動させて検出ツール６Ｂを導通箇所に接触させる。プッシュロッド８３およびコレットチャック６７が挿入される貫通孔６５Ｈが形成された主軸６５は、セラミック材料から形成された第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂに回転自在に支持されている。【選択図】図１０

Description

本発明は、切削加工装置に関する。

従来から、回転する加工ツールを用いて被加工物を加工する切削加工装置が知られている。この切削加工装置では、被加工物と加工ツールとの相対的な位置関係を３次元で変化させながら、被加工物に対して加工ツールを所定の角度で接触させることによって、被加工物を所望の形状に加工する。

このような切削加工装置において、加工ツールはスピンドルユニットに着脱可能に把持され、被加工物は保持部材に固定される。スピンドルユニットは、例えば、加工空間のＸＹＺ直交座標系のＹ軸方向とＺ軸方向とに自在に移動できるとともに、加工ツールをＺ軸周りに回転可能に構成されている。また、保持部材は、例えば、加工空間のＸ軸方向で自在に移動できるとともに、被加工物をＸ軸周りおよびＹ軸周りに回転可能に構成されている。

例えば、特許文献１には、一回の作業で多様な加工を自動かつ連続的に実施するために、先端形状が異なる複数の加工ツールを自動で交換できるオートツールチェンジャー（ＡＴＣ）を備えた切削加工装置が開示されている。ＡＴＣを備えた切削加工装置では、複数の加工ツールを収容するための収容孔を備えたツールマガジンが、例えば、保持部材に接続されている。

特開２０１７−０９４４３７号公報

ここで、上述したような切削加工装置では、高精度な加工を維持する目的で、被加工物と加工ツールとの相対的な位置関係を適切に補正する自動補正機能が備えられることがある。上記自動補正は、例えば、切削加工装置を初めて使用する場合や、長時間の加工を行って加工精度が変化した場合や、スピンドルユニットの部品等を交換した場合等に行われる。この自動補正においては、スピンドルユニットに検出ツールを把持させ、検出ツールとツールマガジンまたは保持部材に設けられた所定の検出部位（例えばセンサ）との相対的な位置関係を電気的に検出することで、例えばスピンドルユニットとツールマガジンと保持部材との位置関係や、スピンドルユニットおよび保持部材における回転軸等を補正することができる。

ところで、加工ツールや検出ツールと共に回転する主軸は、従来は金属製の軸受によって保持されていた。このため、検出ツールと所定の検出部位との相対的な位置関係を電気的に検出することができた。しかしながら、主軸の回転数をより高くするためにセラミック材料から形成された軸受を用いようとすると、主軸がスピンドルユニットの特定の部材から絶縁されることになり、同様の構成では検出ツールと上記検出部位との相対的な位置関係を電気的に検出することができなかった。このため、スピンドルユニットにおいて主軸の導通を確保するために別途複雑な機構を設ける必要があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、主軸の回転数を高めると共に、簡単な構造で主軸の導通を確保することができる切削加工装置を提供することである。

本発明に係る切削加工装置は、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、セラミック材料から形成された軸受と、前記軸受に回転自在に支持され、軸方向に貫通する貫通孔が形成され、前記軸方向の一方側に位置する第１端部および前記軸方向の他方側に位置する第２端部を有する主軸と、前記主軸の前記第１端部側に位置しかつ加工ツールおよび検出ツールのいずれか一方を把持する第３端部および前記主軸の前記第２端部側に位置する第４端部を有し、前記貫通孔に挿入されかつ前記軸方向に移動自在に構成されたコレットチャックと、前記主軸の前記第１端部側に位置しかつ前記コレットチャックの前記第４端部と接続された第５端部および前記主軸の前記第２端部側に位置する第６端部を有し、前記貫通孔に挿入されかつ前記軸方向に移動自在に構成されたドローバーと、前記ドローバーを前記主軸の前記第１端部から前記第２端部に向かう方向である第１方向に第１の付勢力で付勢する第１付勢部材と、を有するスピンドルと、前記ドローバーの前記第６端部と接触可能かつ前記ドローバーを前記主軸の前記第２端部から前記第１端部に向かう方向である第２方向に押圧可能に設けられ、前記軸方向に移動自在に構成されたプッシュロッドと、前記プッシュロッドを前記軸方向に移動させる移動装置と、を有するアクチュエータと、を備えたスピンドルユニットと、前記スピンドルユニットを所定の方向に移動させるユニット移動装置と、前記加工ツールおよび前記検出ツールを収容可能なツールマガジンと、前記ツールマガジンと共に移動可能に構成され、前記加工ツールによって加工される被加工物を保持する保持部材と、前記検出ツールと接触可能に前記ツールマガジンまたは前記保持部材に設けられ、前記プッシュロッドに対して電気的に導通することにより前記検出ツールが接触したことを検知する導通部材と、前記プッシュロッドに電流を供給する電流供給機構と、前記スピンドル、前記移動装置、前記ユニット移動装置および前記電流供給機構を制御する制御装置と、を備え、前記コレットチャックは、前記ドローバーの前記軸方向の移動に伴って、前記第３端部が閉じて前記加工ツールおよび前記検出ツールのいずれか一方を把持する把持位置と、前記把持位置から前記第２方向に所定の距離だけ離れた位置であって前記第３端部が開いて把持された前記加工ツールおよび前記検出ツールのいずれか一方を離反する離反位置との間で移動可能に構成され、前記移動装置は、前記プッシュロッドと前記ドローバーとが非接触であるときの前記プッシュロッドの位置である第１位置と、前記プッシュロッドと前記ドローバーとが接触しかつ前記コレットチャックの前記第３端部が閉じているときの前記プッシュロッドの位置である第２位置と、前記プッシュロッドと前記ドローバーとが接触しかつ前記コレットチャックの前記第３端部が開いているときの前記プッシュロッドの位置である第３位置との間で、前記プッシュロッドを移動させるように構成され、前記制御装置は、前記プッシュロッドが前記第２位置に位置しかつ前記第３端部が前記検出ツールを把持しているときに、前記電流供給機構を制御して前記プッシュロッドに電流を供給すると共に、前記ユニット移動装置を制御して前記スピンドルユニットを前記所定の方向に移動させて前記検出ツールを前記導通部材に接触させる。

本発明の切削加工装置によると、主軸はセラミック材料から形成された軸受に回転自在に支持されているため、金属材料から形成された軸受を用いる場合と比較して、主軸の回転数をより高くすることができる。ここで、セラミック材料から形成された軸受によって主軸を支持する場合には、主軸はアクチュエータのプッシュロッドから絶縁されてしまう。そこで、プッシュロッドを主軸の軸方向に移動させる移動装置によって、プッシュロッドを、プッシュロッドとドローバーとが接触しかつコレットチャックの第３端部が閉じているときのプッシュロッドの位置である第２位置に移動可能とした。これにより、電流供給機構からプッシュロッドに電流が供給されると、供給された電流はプッシュロッドからドローバーおよび主軸を介してコレットチャックに把持された検出ツールに供給される。そして、制御装置は、プッシュロッドが第２位置に位置しかつ第３端部が検出ツールを把持しているときに、ユニット移動装置を制御してスピンドルユニットを所定の方向に移動させて検出ツールを導通部材に接触させる。この結果、導通部材はプッシュロッドに対して電気的に導通する。これにより、導通部材は検出ツールが接触したことを検知することができ、検出ツールを備えたスピンドルユニットとツールマガジンと保持部材との相対的な位置関係を検出することができる。

本発明によれば、主軸の回転数を高めると共に、簡単な構造で主軸の導通を確保することができる切削加工装置を提供することができる。

一実施形態に係る切削加工装置の斜視図である。一実施形態に係る切削加工装置の正面図である。一実施形態に係る切削加工装置の断面図である。一実施形態に係るアダプタが取り付けられた被加工物の斜視図である。一実施形態に係るツールマガジンおよびクランプの斜視図である。一実施形態に係るツールマガジンおよびクランプの正面図である。一実施形態に係るスピンドルユニットの断面図であり、プッシュロッドが第１位置に位置するときの図である。一実施形態に係るスピンドルの斜視図である。一実施形態に係るスピンドルの斜視図である。一実施形態に係るスピンドルユニットの断面図であり、プッシュロッドが第２位置に位置するときの図である。一実施形態に係るスピンドルユニットの断面図であり、プッシュロッドが第３位置に位置するときの図である。一実施形態に係るプッシュロッドが第１位置に位置するときの断面図である。一実施形態に係るプッシュロッドが第２位置に位置するときの断面図である。一実施形態に係るプッシュロッドが第３位置に位置するときの断面図である。一実施形態に係る切削加工装置のブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るスピンドルユニットおよび切削加工装置を説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

図１は、切削加工装置１０の斜視図である。図２は、切削加工装置１０の正面図である。図３は、切削加工装置１０の断面図である。以下の説明では、切削加工装置１０を正面から見たときに、切削加工装置１０から遠ざかる方を前方、切削加工装置１０に近づく方を後方とする。左、右、上、下とは、切削加工装置１０を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。本実施形態では、切削加工装置１０は、ＸＹＺ直交座標系に配置されている。ここでは、Ｘ軸は前後方向に延びる軸である。図３に示すように、本実施形態ではＸ軸は水平方向からθだけ傾いている。なお、Ｘ軸は、水平方向と同じ方向に延びていてもよい。Ｙ軸は左右方向に延びる軸である。Ｚ軸は上下方向に延びる軸である。図３に示すように、本実施形態ではＺ軸は鉛直方向からθだけ傾いている。なお、Ｚ軸は、鉛直方向と同じ方向に延びていてもよい。また、符号θ_Ｘ、θ_Ｙ、θ_Ｚは、それぞれＸ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの回転方向を示している。ただし、上述した方向は、説明の便宜上定めた方向に過ぎず、切削加工装置１０の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものではない。

切削加工装置１０は、被加工物５（図４参照）を加工（例えば切削）および必要に応じて研磨する装置である。切削加工装置１０は、例えば、被加工物５を加工して歯冠補綴物を作製する。被加工物５の形状は、例えば、ブロック状（例えば角柱状）である。被加工物５は、円板状であってもよい。被加工物５は、ジルコニア、ワックス、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ハイブリッドレジン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、石膏などの各種の材料によって形成されている。被加工物５の材料としてジルコニアを用いるときには、例えば、半焼結したジルコニアが用いられる。ただし、被加工物５の形状および材料は特に限定されない。

図４に示すように、本実施形態では、被加工物５にはアダプタ８（ホルダーともいう）が取り付けられている。アダプタ８が取り付けられた状態で、被加工物５は、切削加工装置１０に収容され、かつ、加工される。ここでは、アダプタ８は、板状部材８Ａと、連結ピン８Ｂとを備えている。板状部材８Ａは、被加工物５に接続している。連結ピン８Ｂは、板状部材８Ａから突出している。連結ピン８Ｂは、後述するクランプ５０の挿入孔５０Ａ（図３参照）に挿入される。アダプタ８は、被加工物５を保持する。

図１に示すように、切削加工装置１０は、箱状に形成されている。切削加工装置１０は、ケース本体１２と、フロントカバー２５、制御装置４８とを備えている。ケース本体１２は、下壁１３と、左壁１４（図２参照）と、右壁１５と、後壁１６（図３も参照）と、上壁１７と、前壁１８と、区画底壁１９（図３参照）と、区画後壁２０（図２参照）と、区画上壁２１（図３参照）と、区画側壁２３（図３参照）とを有している。左壁１４は、下壁１３の左端から上方に向かって延びている。右壁１５は、下壁１３の右端から上方に向かって延びている。後壁１６は、下壁１３の後端から上方に向かって延びている。後壁１６の左端は左壁１４の後端に接続され、後壁１６の右端は右壁１５の後端に接続されている。前壁１８は、下壁１３の前端から上方に向かって延びている。前壁１８の左端は左壁１４の前端に接続され、前壁１８の右端は右壁１５の前端に接続されている。前壁１８には、開口１８Ａ（図２参照）が形成されている。上壁１７は、左壁１４、右壁１５、後壁１６および前壁１８のそれぞれの上端に接続されている。図３に示すように、区画底壁１９は、下壁１３より上方に配置されている。区画上壁２１は、区画底壁１９より上方かつ上壁１７より下方に配置されている。区画後壁２０は、後壁１６より前方かつ前壁１８より後方に配置されている。区画側壁２３は、左壁１４より右方かつ右壁１５より左方に配置されている。区画側壁２３は、区画底壁１９から上方に延びる。区画側壁２３は、区画底壁１９と区画上壁２１と区画後壁２０とに接続されている。

図３に示すように、切削加工装置１０には、区画底壁１９、左壁１４（図２参照）、区画後壁２０、区画上壁２１、区画側壁２３、前壁１８によって囲まれた内部空間２６が形成されている。内部空間２６は、被加工物５の加工が行われる加工エリアである。切削加工装置１０には、区画底壁１９、右壁１５（図２参照）、区画後壁２０、区画上壁２１、区画側壁２３、前壁１８によって囲まれた収容空間２７（図２参照）が形成されている。収容空間２７には、後述する移動機構５８が収容される。

フロントカバー２５は、左壁１４の前端および右壁１５の前端に上下方向に移動自在に設けられている。フロントカバー２５が上方に移動してフロントカバー２５が開くと、内部空間２６が外部と連通する。フロントカバー２５が下方に移動してフロントカバー２５が閉じると、内部空間２６は外部から隔離される。図２では、フロントカバー２５が上方に移動して内部空間２６が外部と連通している状態が示されている。フロントカバー２５には、窓２６Ａが設けられている。窓２６Ａは、例えば、透明のアクリル板によって形成されている。作業者は、窓２６Ａを通じて内部空間２６を視認することができる。窓２６Ａは、前壁１８に形成された開口１８Ａより小さい。

図２に示すように、切削加工装置１０は、スピンドルユニット６０と、キャリッジ３８と、ツールマガジン４０（図５も参照）と、クランプ５０と、移動機構５８と、を備えている。スピンドルユニット６０の一部およびキャリッジ３８は、区画上壁２１、左壁１４、右壁１５、区画後壁２０、上壁１７および前壁１８によって囲まれた収容空間２８（図３参照）に配置されている。スピンドルユニット６０の他の一部は、内部空間２６に配置されている。スピンドルユニット６０は、区画上壁２１に形成された開口２１Ｈに挿通されている。ツールマガジン４０およびクランプ５０は、内部空間２６に配置されている。キャリッジ３８は、ユニット移動装置の一例である。キャリッジ３８には、スピンドルユニット６０が搭載されている。キャリッジ３８は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向に移動自在に設けられている。キャリッジ３８は、スピンドルユニット６０をＺ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。キャリッジ３８は、第１キャリッジ３８Ａと第２キャリッジ３８Ｂとを備えている。第１キャリッジ３８Ａは、Ｙ軸方向に延びる一対の第１ガイドシャフト３９Ａに支持されている。第１キャリッジ３８Ａは、第１駆動機構３８Ｃ（図１５参照）によって、第１ガイドシャフト３９Ａに沿ってＹ軸方向に移動することができる。第１ガイドシャフト３９Ａは、収容空間２８（図３参照）内に設けられている。第１ガイドシャフト３９Ａの左端は、左壁１４に接続している。第１ガイドシャフト３９Ａの右端は、右壁１５に接続している。第２キャリッジ３８Ｂは、Ｚ軸方向に延びる一対の第２ガイドシャフト３９Ｂに支持されている。第２キャリッジ３８Ｂは、第２駆動機構３８Ｄ（図１５参照）によって、第２ガイドシャフト３９Ｂに沿ってＺ軸方向に移動することができる。第２ガイドシャフト３９Ｂは、第１キャリッジ３８Ａに設けられている。このため、第１キャリッジ３８ＡがＹ軸方向に移動すると、第２キャリッジ３８Ｂも同様にＹ軸方向に移動する。第１駆動機構３８Ｃおよび第２駆動機構３８Ｄは、制御装置４８に制御される。

図２に示すように、移動機構５８は、収容空間２７に配置されている。移動機構５８は、ツールマガジン４０の右方に配置されている。移動機構５８は、Ｙ軸方向に延びる軸５８Ａを備えている。軸５８Ａの一部（右端部分）は、収容空間２７に配置され、軸５８Ａの他の一部（左端部分）は、内部空間２６に配置されている。ツールマガジン４０は軸５８Ａの左端部分に設けられている。移動機構５８は、第３駆動機構５８Ｂ（図１５参照）によって、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。移動機構５８は、ツールマガジン４０をＸ軸方向に移動させる機構である。第３駆動機構５８Ｂは、制御装置４８に制御される。

図５に示すように、ツールマガジン４０は、複数の加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂを収容することが可能なものである。ツールマガジン４０は、クランプ５０と移動機構５８との間に設けられている。ツールマガジン４０は、移動機構５８がＸ軸方向に移動することによって、Ｘ軸方向に移動する。ツールマガジン４０は、加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂを収容する第１部分４０Ａと、第１部分４０Ａより後方に配置され、軸５８Ａに接続された第２部分４０Ｂと、第２部分４０Ｂより後方に配置された第３部分４０Ｃとを備えている。ツールマガジン４０の第１部分４０Ａには、加工ツール６Ａを収容する複数（ここでは６個）の貫通孔部４２Ａが形成されている。貫通孔部４２Ａは、上下方向にツールマガジン４０を貫通する。加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂは、その上部が露出された状態で貫通孔部４２Ａにそれぞれ挿入される。なお、加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂを交換する際には、後述するスピンドル６２のコレットチャック６７によって把持されている加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂを貫通孔部４２Ａに戻す。そして、次に使用する加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂの上方の位置までスピンドルユニット６０を移動させ、コレットチャック６７の下方に位置する加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂの上端をコレットチャック６７が把持する。

加工ツール６Ａは、棒状に形成されている。加工ツール６Ａは、被加工物５を加工する際に用いられる。加工ツール６Ａは、被加工物５を加工することによって徐々に摩耗する。加工ツール６Ａは、金属等の導電性材料により形成されている。検出ツール６Ｂは、棒状に形成されている。検出ツール６Ｂは、被加工物５（即ちツールマガジン４０やクランプ５０）とスピンドルユニット６０との相対的な位置関係を適切に補正する自動補正を行うときにのみ用いられる。検出ツール６Ｂは、金属等の導電性材料により形成されている。

図５に示すように、切削加工装置１０は、導通箇所４３を備えている。導通箇所４３は、導通部材の一例である。導通箇所４３は、検出ツール６Ｂと接触可能に設けられている。導通箇所４３は、ツールマガジン４０に設けられている。より詳細には、導通箇所４３は、ツールマガジン４０の第３部分４０Ｃに設けられている。なお、導通箇所４３は、ツールマガジン４０の第１部分４０Ａまたは第２部分４０Ｂに設けられていてもよい。導通箇所４３は、クランプ５０に設けられていてもよい。導通箇所４３は、ツールマガジン４０の上面から突出するように設けられている。導通箇所４３は、電気的に導通することにより接触を検知することができる。本実施形態では、導通箇所４３は、後述するプッシュロッド８３（図７参照）に対して電気的に導通することにより検出ツール６Ｂが導通箇所４３に接触したことを検知することができる。導通箇所４３が接触を検知すると、検知したときのスピンドルユニット等の位置情報（例えばＸＹＺ座標値や角度等）が制御装置４８に送信される。

図２に示すように、軸５８Ａの内部には、クランプ５０を回転可能に支持する回転軸４４が設けられている。回転軸４４は左右方向に延びており、クランプ５０および移動機構５８に連結している。移動機構５８には、駆動モータ４４Ａ（図１５も参照）が設けられている。駆動モータ４４Ａは、制御装置４８に制御される。回転軸４４は、駆動モータ４４Ａによって、Ｙ軸回りθ_Ｙに回転可能に構成されている。回転軸４４がＹ軸回りθ_Ｙに回転することによって、クランプ５０はＹ軸回りθ_Ｙに回転する。なお、回転軸４４は、軸５８Ａに対して独立して回転可能に構成されている。即ち、回転軸４４がＹ軸回りθ_Ｙに回転しても、軸５８ＡはＹ軸回りθ_Ｙに回転しない。

図６に示すように、クランプ５０は、回転軸４４の左端に設けられている。クランプ５０は、ツールマガジン４０より左方に配置されている。クランプ５０は、アダプタ８を着脱自在に保持する部材である。クランプ５０は、アダプタ８を介して被加工物５を保持する。クランプ５０は、保持部材の一例である。図３に示すように、クランプ５０には、複数の挿入孔５０Ａが形成されている。ここでは、３つの挿入孔５０Ａが前後方向に並んでいる。挿入孔５０Ａには、アダプタ８の連結ピン８Ｂ（図４参照）が挿入される。挿入孔５０Ａに挿入された連結ピン８Ｂは、ネジ５０Ｂによってクランプ５０に固定される。クランプ５０は、ツールマガジン４０と共に移動可能に構成されている。即ち、移動機構５８によって、ツールマガジン４０およびクランプ５０は、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。なお、クランプ５０がＹ軸回りθ_Ｙに回転しても、ツールマガジン４０はＹ軸回りθ_Ｙに回転しない。

図７に示すように、スピンドルユニット６０は、スピンドル６２と、アクチュエータ８２とを備えている。アクチュエータ８２は、スピンドル６２の上部に着脱自在に設けられている。

図７に示すように、スピンドル６２は、ハウジング６３と、第１軸受６４Ａと、第２軸受６４Ｂと、主軸６５と、スピンドルモータ６６と、コレットチャック６７と、ドローバー６８と、第１付勢部材７０と、ストッパー７１と、第１カバー部材７２と、第２カバー部材７３と、固定部材７４とを備えている。

図８に示すように、ハウジング６３は、略円筒形状に形成されている。図７に示すように、ハウジング６３には、下側に位置する第１開口６３Ａと、上側に位置する第２開口６３Ｂとが形成されている。第１開口６３Ａは、第２開口６３Ｂより小さい。ハウジング６３は、第１開口６３Ａ側に位置する第１軸受保持部６３Ｃと、第２開口６３Ｂ側に位置する第２軸受保持部６３Ｄと、第１軸受保持部６３Ｃから下方に向けて突出する突条部６３Ｅとを有する。第１軸受保持部６３Ｃは、第１軸受６４Ａの一部を保持する。第２軸受保持部６３Ｄは、第２軸受６４Ｂを保持する。突条部６３Ｅは、リング状に形成されている。

図７に示すように、第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂは、ハウジング６３に収容される。第１軸受６４Ａは、ハウジング６３の第１開口６３Ａ側に位置する。第１軸受６４Ａは、第１軸受保持部６３Ｃと第１カバー部材７２とによって保持されている。第２軸受６４Ｂは、ハウジング６３の第２開口６３Ｂ側に位置する。第２軸受６４Ｂは、第２軸受保持部６３Ｄによって保持されている。第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂは、主軸６５を回転自在に支持する。第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂは、導電性を有さない材料から形成されている。第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂは、例えば、セラミック材料から形成されている。第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂは、例えば、セラミックベアリングである。

図７に示すように、主軸６５は、上下方向に延びる。主軸６５は、ハウジング６３に収容される。主軸６５は、第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂに回転自在に支持されている。主軸６５には、軸方向Ｋ（ここでは上下方向）に貫通する貫通孔６５Ｈが形成されている。主軸６５は、第１端部６５Ａと、第２端部６５Ｂとを有する。第１端部６５Ａは、軸方向Ｋの一方側（ここでは下方側）に位置する。第１端部６５Ａは、第１開口６３Ａ側に位置する。第１端部６５Ａは、ハウジング６３の外部に位置する。主軸６５の第１端部６５Ａ側の外周面には雄ねじ部６５Ｍが形成されている。第２端部６５Ｂは、軸方向Ｋの他方側（ここでは上方側）に位置する。第２端部６５Ｂは、第２開口６３Ｂ側に位置する。貫通孔６５Ｈのうち、第１端部６５Ａ側では、下方に行くほど（即ち第２端部６５Ｂから離れるほど）内径が大きくなるテーパー形状に形成されている。主軸６５は、金属等の導電性材料により形成されている。

図７に示すように、スピンドルモータ６６は、ハウジング６３に収容される。スピンドルモータ６６は、第１軸受６４Ａと第２軸受６４Ｂとの間に配置されている。スピンドルモータ６６は、ロータ６６Ａとステータ６６Ｂとを備えている。ロータ６６Ａは、主軸６５に一体的に設けられている。ステータ６６Ｂは、ロータ６６Ａと対向する位置に配置されている。ステータ６６Ｂに電流が流れると主軸６５が高速で回転する。スピンドルモータ６６は、制御装置４８に制御される。

図７に示すように、コレットチャック６７は、上下方向に延びる。コレットチャック６７は、主軸６５の貫通孔６５Ｈに挿入されている。コレットチャック６７は、軸方向Ｋに移動自在に構成されている。コレットチャック６７は、第３端部６７Ａと、第４端部６７Ｂとを有する。第３端部６７Ａは、主軸６５の第１端部６５Ａ側（ここでは下方側）に位置する。第３端部６７Ａは、加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂのいずれか一方を把持する。第３端部６７Ａの一部は、主軸６５の貫通孔６５Ｈから外部に突出している。第４端部６７Ｂは、主軸６５の第２端部６５Ｂ側（ここでは上方側）に位置する。第４端部６７Ｂは、主軸６５の貫通孔６５Ｈ内に位置する。コレットチャック６７は、金属等の導電性材料により形成されている。

コレットチャック６７は、ドローバー６８の軸方向Ｋの移動に伴って、把持位置Ｍ１と離反位置Ｍ２（図１１参照）との間で移動可能に構成されている。離反位置Ｍ２は、把持位置Ｍ１から下方に所定の距離Ｌ（図１２参照）だけ離れた位置である。把持位置Ｍ１とは、第３端部６７Ａが閉じて加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂのいずれか一方を把持するときのコレットチャック６７の位置である。コレットチャック６７が把持位置Ｍ１に位置するとき、コレットチャック６７は、最も主軸６５の貫通孔６５Ｈ内に引き込まれている。離反位置Ｍ２とは、第３端部６７Ａが開いて把持された加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂのいずれか一方を離反するときのコレットチャック６７の位置である。コレットチャック６７が離反位置Ｍ２に位置するとき、コレットチャック６７は、最も主軸６５の貫通孔６５Ｈから外部に突出している。

図７に示すように、ドローバー６８は、上下方向に延びる。ドローバー６８は、主軸６５の貫通孔６５Ｈに挿入されている。ドローバー６８は、軸方向Ｋに移動自在に構成されている。ドローバー６８は、コレットチャック６７より上方に配置されている。ドローバー６８は、第５端部６８Ａと、第６端部６８Ｂとを有する。第５端部６８Ａは、主軸６５の第１端部６５Ａ側（ここでは下方側）に位置する。第５端部６８Ａは、コレットチャック６７の第４端部６７Ｂと接続されている。第５端部６８Ａは、主軸６５の貫通孔６５Ｈ内に位置する。第６端部６８Ｂは、主軸６５の第２端部６５Ｂ側（ここでは上方側）に位置する。第６端部６８Ｂは、主軸６５の貫通孔６５Ｈから外部に突出している。第６端部６８Ｂは、アクチュエータ８２の後述するプッシュロッド８３に押圧される。ドローバー６８は、金属等の導電性材料により形成されている。

図７に示すように、ドローバー６８は、本体部６８Ｅと、突出片６９とを備えている。本体部６８Ｅは、軸方向Ｋに延びる。突出片６９は、軸方向Ｋと交差する方向（例え直交する方向）に延びる。突出片６９は、本体部６８Ｅに設けられている。突出片６９は、本体部６８Ｅが挿通される挿通孔６９Ａを有するリング状に形成され、本体部６８Ｅに固定されている。突出片６９は、主軸６５の第２端部６５Ｂよりも第１方向側に位置する。第１方向とは、主軸６５の第１端部６５Ａから第２端部６５Ｂに向かう方向である。ここでは、第１方向は、図７の矢印Ｋ１で示される方向であり、上方である。即ち、突出片６９は、主軸６５の第２端部６５Ｂよりも上方に位置する。突出片６９は、例えば、ナット等の固定部材６９Ｂによって、第１方向Ｋ１への移動が阻止されている。

図７に示すように、第１付勢部材７０は、ドローバー６８の周囲に設けられている。ここでは、第１付勢部材７０は、ドローバー６８の本体部６８Ｅの周囲に設けられている。第１付勢部材７０は、主軸６５に取り付けられた固定部材７４に支持されている。第１付勢部材７０は、主軸６５の第２端部６５Ｂよりも上方に位置する。本実施形態では、第１付勢部材７０は、複数の皿ばね（以下、皿ばね７０ともいう。）を含む。ドローバー６８は、皿ばね７０に挿通されている。ここでは、ドローバー６８の本体部６８Ｅは、皿ばね７０に挿通されている。第１付勢部材７０は、ドローバー６８と接触して、ドローバー６８を第１方向Ｋ１に第１の付勢力で付勢する。ここでは、第１付勢部材７０は、ドローバー６８の突出片６９と接触して、ドローバー６８を第１方向Ｋ１に付勢する。即ち、第１付勢部材７０は、突出片６９を介して、ドローバー６８を第１方向Ｋ１に付勢する。

図７に示すように、ストッパー７１は、第１付勢部材７０の側方に配置されている。ストッパー７１は、第１付勢部材７０の周囲に配置されている。ストッパー７１は、主軸６５の第２端部６５Ｂよりも上方に位置する。ストッパー７１は、突出片６９よりも下方に位置する。図１２に示すように、第１付勢部材７０に後述するプッシュロッド８３から押圧力が加わっていないとき、ストッパー７１の軸方向Ｋの長さＬ１は、第１付勢部材７０の軸方向Ｋの長さＬ２より小さい。ストッパー７１は、ドローバー６８と接触可能に設けられている。ストッパー７１は、ドローバー６８と接触することによりドローバー６８の第２方向への所定量を超えた移動を制限する。第２方向とは、主軸６５の第２端部６５Ｂから第１端部６５Ａに向かう方向である。ここでは、第２方向は、図７の矢印Ｋ２で示される方向であり、下方である。即ち、ストッパー７１は、ドローバー６８の下方への所定量Ｌ（Ｌ２−Ｌ１）を超えた移動を制限する。ストッパー７１は、ドローバー６８の第２方向への所定量Ｌ以下の移動は許容する。所定量Ｌは、第１付勢部材７０に押圧力が加わって第１付勢部材７０が圧縮されたときに、第１付勢部材７０が塑性変形しないように設定される。ここでは、ストッパー７１は、ドローバー６８の突出片６９と接触可能に設けられている。ストッパー７１は、例えば、剛性の高い金属材料から形成されている。

図７に示すように、固定部材７４は、主軸６５に固定されている。固定部材７４は、主軸６５の第２端部６５Ｂに固定されている。固定部材７４は、第２軸受６４Ｂの軸方向Ｋの移動を規制する。固定部材７４は、段差部７４Ａと、段差部７４Ａの周囲に位置する抑止壁７４Ｂとを備えている。段差部７４Ａには、第１付勢部材７０およびストッパー７１が配置されている。抑止壁７４Ｂは、ストッパー７１の周囲に配置されかつストッパー７１と接触する。固定部材７４は、例えば、ナットである。

図７に示すように、第１カバー部材７２は、ハウジング６３の第１開口６３Ａを覆う。第１カバー部材７２は、軸方向Ｋから見て、第１開口６３Ａの全体と重なる。第１カバー部材７２は、第１軸受６４Ａを保持する。第１カバー部材７２には、主軸６５に形成された雄ねじ部６５Ｍと係合する雌ねじ部７２Ｍが形成されている。より詳細には、第１カバー部材７２は、本体部７２Ａと、突出部７２Ｂとを備えている。本体部７２Ａは、第１開口６３Ａを覆う。本体部７２Ａ、軸方向Ｋから見て、第１開口６３Ａの全体と重なる。突出部７２Ｂは、本体部７２Ａから第１方向Ｋ１に向けて突出する。突出部７２Ｂは、第１軸受６４Ａを保持する。雌ねじ部７２Ｍは、本体部７２Ａおよび突出部７２Ｂを軸方向Ｋに貫通するように形成されている。第１カバー部材７２は、主軸６５と共に回転する。

図７に示すように、第１カバー部材７２には、溝７２Ｃが形成されている。溝７２Ｃは、第１カバー部材７２の本体部７２Ａのうち第１方向Ｋ１側の面（即ち上面）に形成されている。溝７２Ｃには、ハウジング６３の突条部６３Ｅが配置される。突条部６３Ｅと第１カバー部材７２とは接触しない。図９に示すように、第１カバー部材７２には、主軸６５の回転を調整するための重り（図示せず）を取り付けるための複数の取り付け孔７２Ｄが形成されている。取り付け孔７２Ｄは、同一の円周上に等間隔で形成されている。取り付け孔７２Ｄは、第１カバー部材７２の本体部７２Ａのうち第２方向Ｋ２側の面（即ち下面）に形成されている。

図７に示すように、第２カバー部材７３は、第１カバー部材７２に形成された複数の取り付け孔７２Ｄ（図９参照）を覆う。第２カバー部材７３には、主軸６５が挿入される挿入孔７３Ａが形成されている。第２カバー部材７３は、挿入孔７３Ａにおいて主軸６５と主軸６５の全周に亘って接触している。第２カバー部材７３は、主軸６５と共に回転する。第２カバー部材７３は、弾性変形可能な樹脂材料から形成されている。

図７に示すように、アクチュエータ８２は、プッシュロッド８３と、移動装置８５と、検出センサ９０と、を備えている。

図７に示すように、プッシュロッド８３は、上下方向に延びる。プッシュロッド８３は、ドローバー６８の第６端部６８Ｂと接触可能に設けられている。プッシュロッド８３は、ドローバー６８を第２方向Ｋ２に押圧可能に設けられている。プッシュロッド８３は、軸方向Ｋに移動自在に構成されている。プッシュロッド８３は、後述する第１移動体８８Ａの第１面８８Ｅに係止可能な第１係止片８３Ａと、後述する第１移動体の第２面８８Ｆに係止可能な第２係止片８３Ｂと、を備えている。プッシュロッド８３は、金属等の導電性材料により形成されている。

移動装置８５は、プッシュロッド８３を軸方向Ｋに移動させる。移動装置８５は、第１位置Ｐ１（図７参照）と、第２位置Ｐ２（図１０参照）と、第３位置Ｐ３（図１１参照）との間で、プッシュロッド８３を移動させるように構成されている。図７に示すように、第１位置Ｐ１とは、プッシュロッド８３とドローバー６８とが非接触であるときのプッシュロッド８３の位置である。プッシュロッド８３が第１位置Ｐ１に位置するとき、コレットチャック６７は、把持位置Ｍ１に位置する。図１０に示すように、第２位置Ｐ２とは、プッシュロッド８３とドローバー６８とが接触しかつコレットチャック６７の第３端部６７Ａが閉じているときのプッシュロッド８３の位置である。第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１より下方に位置する。プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２に位置するとき、コレットチャック６７は、把持位置Ｍ１に位置する。図１１に示すように、第３位置Ｐ３とは、プッシュロッド８３とドローバー６８とが接触しかつコレットチャック６７の第３端部６７Ａが開いているときのプッシュロッド８３の位置である。第３位置Ｐ３は、第２位置Ｐ２より下方に位置する。プッシュロッド８３が第３位置Ｐ３に位置するとき、コレットチャック６７は、離反位置Ｍ２に位置する。

図７に示すように、移動装置８５は、第２付勢部材８６と、押圧機構８７とを備えている。第２付勢部材８６は、プッシュロッド８３の第１係止片８３Ａに接続されている。第２付勢部材８６は、押圧機構８７の一部に接続されている。第２付勢部材８６は、プッシュロッド８３を第２方向Ｋ２に第２の付勢力で付勢する。第２の付勢力は、第１付勢部材７０の第１の付勢力より小さい。第２付勢部材８６は、例えば、圧縮ばねである。

押圧機構８７は、プッシュロッド８３を第２方向Ｋ２に所定の押圧力で押圧可能に構成されている。押圧力は、第１付勢部材７０の第１の付勢力より大きい。図７に示すように、押圧機構８７は、移動部材８８と、駆動モータ８９（図３参照）とを備えている。移動部材８８は、第１移動体８８Ａと、第２移動体８８Ｂと、連結部材８８Ｃと、支持軸８８Ｄと、を備えている。移動部材８８は、軸方向Ｋに移動可能に構成されている。第１移動体８８Ａは、移動体の一例である。

第１移動体８８Ａは、円板状に形成されている。第１移動体８８Ａには、軸方向Ｋに貫通するガイド孔８８Ｈが形成されている。ガイド孔８８Ｈには、プッシュロッド８３の一部が挿通される。第１移動体８８Ａは、第２付勢部材８６側に位置する第１面８８Ｅと、ドローバー６８側に位置する第２面８８Ｆとを有する。第２移動体８８Ｂは、円板状に形成されている。第２移動体８８Ｂは、第１移動体８８Ａより上方に配置されている。第２移動体８８Ｂは、支持軸８８Ｄに摺動自在に設けられている。

連結部材８８Ｃは、第１移動体８８Ａと第２移動体８８Ｂとを連結している。即ち、連結部材８８Ｃによって、第１移動体８８Ａと第２移動体８８Ｂとは一体となって、軸方向Ｋに移動することができる。支持軸８８Ｄは、軸方向Ｋに延びる。支持軸８８Ｄには、駆動モータ８９の駆動力が伝達される。支持軸８８Ｄは、駆動モータ８９の駆動力によって回転可能に構成されている。支持軸８８Ｄが回転することによって、移動部材８８は第１方向Ｋ１および第２方向Ｋ２に移動する。

駆動モータ８９は、プッシュロッド８３を第１方向Ｋ１および第２方向Ｋ２へ移動させる。即ち、駆動モータ８９が駆動することによって、支持軸８８Ｄが回転し、これに伴い、プッシュロッド８３が第１方向Ｋ１および第２方向Ｋ２へ移動する。

図７に示すように、プッシュロッド８３が第１位置Ｐ１に位置するとき、プッシュロッド８３は、第２付勢部材８６の第２の付勢力のみによって第２方向Ｋ２に付勢されている。即ち、プッシュロッド８３には、押圧機構８７の押圧力は付加されていない。ここで、押圧機構８７が第１基準位置Ｓ１に位置するとき、移動部材８８の第１移動体８８Ａによって、プッシュロッド８３が第２方向Ｋ２に移動することが阻止されている。これにより、プッシュロッド８３はドローバー６８と非接触となる第１位置Ｐ１に位置することになる。このとき、プッシュロッド８３の第１係止片８３Ａは第１移動体８８Ａの第１面８８Ｅに係止しかつプッシュロッド８３の第２係止片８３Ｂは第１移動体８８Ａの第２面８８Ｆに係止しない。

図１２に示すように、プッシュロッド８３が第１位置Ｐ１に位置するとき、プッシュロッド８３とドローバー６８とは非接触である。このとき、ドローバー６８は、第１付勢部材７０によって第１方向Ｋ１に付勢されている。これにより、コレットチャック６７は把持位置Ｍ１に位置する。ストッパー７１とドローバー６８の突出片６９とは、軸方向Ｋに関して距離Ｌだけ離れている。

図１０に示すように、プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２に位置しかつコレットチャック６７の第３端部６７Ａが検出ツール６Ｂを把持しているとき、プッシュロッド８３は、第２付勢部材８６の第２の付勢力のみによって第２方向Ｋ２に付勢されている。即ち、プッシュロッド８３には、押圧機構８７の押圧力は付加されていない。ここで、押圧機構８７を第１基準位置Ｓ１から第２基準位置Ｓ２に移動させるとき、第２付勢部材８６の第２付勢力によって、プッシュロッド８３が第２方向Ｋ２に移動する。これにより、プッシュロッド８３は、ドローバー６８と接触する第２位置Ｐ２に位置することになる。即ち、押圧機構８７が第２基準位置Ｓ２に位置するとき、押圧機構８７は、第２付勢部材８６の第２付勢力によるプッシュロッド８３の第２方向Ｋ２への移動を許容する。プッシュロッド８３の第１係止片８３Ａは第１移動体８８Ａの第１面８８Ｅに係止せず、かつプッシュロッド８３の第２係止片８３Ｂは第１移動体８８Ａの第２面８８Ｆに係止しない。第２基準位置Ｓ２は、第１基準位置Ｓ１より下方に位置する。プッシュロッド８３の移動量は、第１基準位置Ｓ１と第２基準位置Ｓ２との差分に等しい。

図１３に示すように、プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２に位置するとき、プッシュロッド８３とドローバー６８とは接触するが、プッシュロッド８３は、ドローバー６８を第２方向Ｋ２に押圧していない。このとき、ドローバー６８は、第１付勢部材７０によって第１方向Ｋ１に付勢されている。これにより、コレットチャック６７は把持位置Ｍ１に位置する。ストッパー７１とドローバー６８の突出片６９とは、軸方向Ｋに関して距離Ｌだけ離れている。

図１１に示すように、プッシュロッド８３が第３位置Ｐ３に位置するとき、プッシュロッド８３は、押圧機構８７の押圧力のみによって第２方向Ｋ２に付勢されている。第２付勢部材８６には、プッシュロッド８３を介して押圧機構８７の押圧力が付加されている。ここで、押圧機構８７を第２基準位置Ｓ２から第３基準位置Ｓ３に移動させるとき、押圧機構８７は、プッシュロッド８３の第２係止片８３Ｂが第１移動体８８Ａの第２面８８Ｆに係止した状態でプッシュロッド８３を第２方向Ｋ２へ押圧することによって、コレットチャック６７を把持位置Ｍ１から離反位置Ｍ２に移動させる。プッシュロッド８３の第１係止片８３Ａは第１移動体８８Ａの第１面８８Ｅに係止せずかつプッシュロッド８３の第２係止片８３Ｂは第１移動体８８Ａの第２面８８Ｆに係止する。第３基準位置Ｓ３は、第２基準位置Ｓ２より下方に位置する。

図１４に示すように、プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２（図１３参照）から第３位置Ｐ３に位置するとき、プッシュロッド８３とドローバー６８とは接触し、プッシュロッド８３は、ドローバー６８を第２方向Ｋ２に押圧する。ここで、第１付勢部材７０の周囲にはストッパー７１が設けられているため、ドローバー６８は、第２方向Ｋ２に距離Ｌだけ移動することになる。これにより、コレットチャック６７は離反位置Ｍ２に位置する。このように、第１付勢部材７０の周囲にはストッパー７１が設けられているため、プッシュロッド８３の押圧力が仮に大きすぎることがあったとしても、第１付勢部材７０が押し込まれる量は距離Ｌとなる。

検出センサ９０は、プッシュロッド８３とドローバー６８とが非接触であることを検出する。図７に示すように、検出センサ９０は、第１移動体８８Ａに押圧されたときに、プッシュロッド８３とドローバー６８とが非接触であることを検出するように構成されている。検出センサ９０は、第１移動体８８Ａと第２移動体８８Ｂとの間に配置されている。検出センサ９０は、第２付勢部材８６の側方に配置されている。検出センサ９０は、プッシュロッド８３とドローバー６８とが非接触のときに、第１移動体８８Ａによって押圧される位置に配置される。

図１５に示すように、切削加工装置１０は、電流供給機構４５を備えている。電流供給機構４５は、ケース本体１２内に配置されている。電流供給機構４５は、プッシュロッド８３（図７参照）に電流を供給する。電流供給機構４５は、自動補正を行うときにプッシュロッド８３に電流を供給する。電流供給機構４５は、制御装置４８に制御される。電流供給機構４５は、例えば、電子回路によって構成されている。電流供給機構４５は、プッシュロッド８３に直接的に電流を供給してもよいし、アクチュエータ８２の移動装置８５等を介して間接的にプッシュロッド８３に電流を供給してもよい。

図１に示すように、制御装置４８は、ケース本体１２内に配置されている。制御装置４８は、第１駆動機構３８Ｃ、第２駆動機構３８Ｄ、第３駆動機構５８Ｂ、駆動モータ４４Ａ、電流供給機構４５、スピンドルモータ６６、駆動モータ８９を制御する。

制御装置４８は、検出センサ９０によってプッシュロッド８３とドローバー６８とが非接触であることが検出されているときに、駆動モータ８９を所定の時間だけ駆動させてプッシュロッド８３を第２方向Ｋ２へ移動させるように構成されている。ここで、所定の時間は、プッシュロッド８３の押圧力によってドローバー６８が第２方向Ｋ２に移動し、コレットチャック６７が離反位置Ｍ２に位置するように設定される。

制御装置４８は、被加工物５（即ちツールマガジン４０やクランプ５０）とスピンドルユニット６０との相対的な位置関係を適切に補正する自動補正を行う。制御装置４８は、プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２（図１０参照）に位置しかつコレットチャック６７の第３端部６７Ａが検出ツール６Ｂを把持しているときに、電流供給機構４５を制御してプッシュロッド８３に電流を供給すると共に、キャリッジ３８を制御してスピンドルユニット６０を所定の方向に移動させて検出ツール６Ｂを導通箇所４３に接触させる。これにより、制御装置４８は、ツールマガジン４０とスピンドルユニット６０との相対的な位置関係を取得することができ、予め定められた位置関係となるように、スピンドルユニット６０やツールマガジン４０等の位置や角度を調整するように構成されている。

以上のように、本実施形態の切削加工装置１０によると、主軸６５はセラミック材料から形成された第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂに回転自在に支持されているため、金属材料から形成された軸受を用いる場合と比較して、主軸６５の回転数をより高くすることができる。ここで、セラミック材料から形成された第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂによって主軸６５を支持する場合には、主軸６５はアクチュエータ８２のプッシュロッド８３から絶縁されてしまう。そこで、プッシュロッド８３を主軸６５の軸方向Ｋに移動させる移動装置８５によって、プッシュロッド８３を、プッシュロッド８３とドローバー６８とが接触しかつコレットチャック６７の第３端部６７Ａが閉じているときのプッシュロッド８３の位置である第２位置Ｐ２に移動可能とした。これにより、電流供給機構４５からプッシュロッド８３に電流が供給されると、供給された電流はプッシュロッド８３からドローバー６８および主軸６５を介してコレットチャック６７に把持された検出ツール６Ｂに供給される。そして、制御装置４８は、プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２に位置しかつ第３端部６７Ａが検出ツール６Ｂを把持しているときに、キャリッジ３８を制御してスピンドルユニット６０を所定の方向に移動させて検出ツール６Ｂを導通箇所４３に接触させる。この結果、導通箇所４３はプッシュロッド８３に対して電気的に導通する。これにより、導通箇所４３は検出ツール６Ｂが接触したことを検知することができ、検出ツール６Ｂを備えたスピンドルユニット６０とツールマガジン４０とクランプ５０との相対的な位置関係を検出することができる。

本実施形態の切削加工装置１０では、プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２に位置しかつコレットチャック６７の第３端部６７Ａが検出ツール６Ｂを把持しているとき、プッシュロッド８３は、第２付勢部材８６の第２の付勢力のみによって第２方向Ｋ２に付勢されている。第２付勢部材８６の第２の付勢力は、第１付勢部材７０の第１の付勢力より小さい。このため、プッシュロッド８３が第２方向Ｋ２に移動してもドローバー６８を第２方向Ｋ２に移動させることがない。即ち、コレットチャック６７が把持位置Ｍ１に位置して閉じたままなので、プッシュロッド８３とドローバー６８とが接触して導通が確保されると共に、検出ツール６Ｂをコレットチャック６７によって確実に保持することができる。

本実施形態の切削加工装置１０では、プッシュロッド８３が第１位置Ｐ１に位置するとき、第１係止片８３Ａは第１面８８Ｅに係止しかつ第２係止片８３Ｂは第２面８８Ｆに係止せず、プッシュロッド８３が第２位置Ｐ２に位置するとき、第１係止片８３Ａは第１面８８Ｅに係止せずかつ第２係止片８３Ｂは第２面８８Ｆに係止せず、プッシュロッド８３が第３位置Ｐ３に位置するとき、第１係止片８３Ａは第１面８８Ｅに係止せずかつ第２係止片８３Ｂは第２面８８Ｆに係止する。このように、第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２では、プッシュロッド８３は第１係止片８３Ａに接続された第２付勢部材８６の第２付勢力のみによって第２方向Ｋ２に押圧されている。このため、コレットチャック６７は把持位置Ｍ１に位置して閉じたままである。一方、第３位置Ｐ３では、プッシュロッド８３は、押圧機構８７の第１移動体８８Ａのみによって第２方向Ｋ２に押圧されている。このため、コレットチャック６７は離反位置Ｍ２に位置して開く。

本実施形態の切削加工装置１０では、押圧機構８７が所定の第１基準位置Ｓ１に位置するとき、押圧機構８７は、第２付勢部材８６の第２付勢力によるプッシュロッド８３の第２方向Ｋ２への移動を阻止して、プッシュロッド８３を第１位置Ｐ１に位置させる。これにより、プッシュロッド８３とドローバー６８とが接触しないため、主軸６５の回転を妨げない。また、押圧機構８７を第１基準位置Ｓ１から第２方向Ｋ２へ所定量だけ離れた第２基準位置Ｓ２に移動させるとき、押圧機構８７は、第２付勢部材８６の第２付勢力によるプッシュロッド８３の第２方向Ｋ２への移動を許容して、プッシュロッド８３を第２位置Ｐ２に位置させる。これにより、プッシュロッド８３とドローバー６８とが接触して導通が確保される。

本実施形態の切削加工装置１０では、押圧機構８７を第２基準位置Ｓ２から第２方向Ｋ２へ所定量だけ離れた第３基準位置Ｓ３に移動させるとき、押圧機構８７は、第２係止片８３Ｂが第２面８８Ｆに係止した状態でプッシュロッド８３を第２方向Ｋ２へ押圧することによって、コレットチャック６７を把持位置Ｍ１から離反位置Ｍ２に移動させる。このように、プッシュロッド８３の第２方向Ｋ２への移動を第２付勢部材８６の第２付勢力ではなく押圧機構８７の押圧力によって行うことで、コレットチャック６７を把持位置Ｍ１から離反位置Ｍ２に移動させることができる。

本実施形態の切削加工装置１０では、アクチュエータ８２は、第１移動体８８Ａに押圧されたときに、プッシュロッド８３とドローバー６８とが非接触であることを検出する検出センサ９０を備えている。これにより、プッシュロッド８３とドローバー６８とが接触した状態で、主軸６５を回転させることを防止することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

上述した実施形態では、第１付勢部材７０およびストッパー７１は、主軸６５の第２端部６５Ｂよりも上方に位置していたが、これに限定されない。第１付勢部材７０およびストッパー７１は、主軸６５の貫通孔６５Ｈ内に位置していてもよい。

上述した実施形態では、第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂは、導電性を有さない材料から形成されていたが、これに限定されない。第１軸受６４Ａおよび第２軸受６４Ｂは、導電性を有する金属材料から形成されていてもよい。

上述した実施形態では、ドローバー６８の突出片６９は、本体部６８Ｅと別体に形成されていたが、突出片６９と本体部６８Ｅとは一体的に形成されていてもよい。

上述した実施形態では、ドローバー６８の突出片６９は、本体部６８Ｅの中途部に設けられていたが、突出片６９は本体部６８Ｅの先端部（即ち第６端部６８Ｂ）に設けられていてもよい。この場合、プッシュロッド８３は、ドローバー６８の第６端部６８Ｂ、即ち突出片６９を押圧することになる。

上述した実施形態では、第１付勢部材７０は、複数の皿ばねを備えていたが、皿ばねに代えて圧縮ばねを備えていてもよい。

６Ｂ検出ツール
１０切削加工装置
４３導通箇所（導通部材）
４５電流供給機構
６０スピンドルユニット
６４Ａ第１軸受、６４Ｂ第２軸受
６５主軸
６７コレットチャック
６７Ａ第３端部
６８ドローバー
８２アクチュエータ
８３プッシュロッド
８５移動装置

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、セラミック材料から形成された軸受と、
前記軸受に回転自在に支持され、軸方向に貫通する貫通孔が形成され、前記軸方向の一方側に位置する第１端部および前記軸方向の他方側に位置する第２端部を有する主軸と、
前記主軸の前記第１端部側に位置しかつ加工ツールおよび検出ツールのいずれか一方を把持する第３端部および前記主軸の前記第２端部側に位置する第４端部を有し、前記貫通孔に挿入されかつ前記軸方向に移動自在に構成されたコレットチャックと、
前記主軸の前記第１端部側に位置しかつ前記コレットチャックの前記第４端部と接続された第５端部および前記主軸の前記第２端部側に位置する第６端部を有し、前記貫通孔に挿入されかつ前記軸方向に移動自在に構成されたドローバーと、
前記ドローバーを前記主軸の前記第１端部から前記第２端部に向かう方向である第１方向に第１の付勢力で付勢する第１付勢部材と、を有するスピンドルと、
前記ドローバーの前記第６端部と接触可能かつ前記ドローバーを前記主軸の前記第２端部から前記第１端部に向かう方向である第２方向に押圧可能に設けられ、前記軸方向に移動自在に構成されたプッシュロッドと、
前記プッシュロッドを前記軸方向に移動させる移動装置と、を有するアクチュエータと、を備えたスピンドルユニットと、
前記スピンドルユニットを所定の方向に移動させるユニット移動装置と、
前記加工ツールおよび前記検出ツールを収容可能なツールマガジンと、
前記ツールマガジンと共に移動可能に構成され、前記加工ツールによって加工される被加工物を保持する保持部材と、
前記検出ツールと接触可能に前記ツールマガジンまたは前記保持部材に設けられ、前記プッシュロッドに対して電気的に導通することにより前記検出ツールが接触したことを検知する導通部材と、
前記プッシュロッドに電流を供給する電流供給機構と、
前記スピンドル、前記移動装置、前記ユニット移動装置および前記電流供給機構を制御する制御装置と、を備え、
前記コレットチャックは、前記ドローバーの前記軸方向の移動に伴って、前記第３端部が閉じて前記加工ツールおよび前記検出ツールのいずれか一方を把持する把持位置と、前記把持位置から前記第２方向に所定の距離だけ離れた位置であって前記第３端部が開いて把持された前記加工ツールおよび前記検出ツールのいずれか一方を離反する離反位置との間で移動可能に構成され、
前記移動装置は、前記プッシュロッドと前記ドローバーとが非接触であるときの前記プッシュロッドの位置である第１位置と、前記プッシュロッドと前記ドローバーとが接触しかつ前記コレットチャックの前記第３端部が閉じているときの前記プッシュロッドの位置である第２位置と、前記プッシュロッドと前記ドローバーとが接触しかつ前記コレットチャックの前記第３端部が開いているときの前記プッシュロッドの位置である第３位置との間で、前記プッシュロッドを移動させるように構成され、
前記制御装置は、前記プッシュロッドが前記第２位置に位置しかつ前記第３端部が前記検出ツールを把持しているときに、前記電流供給機構を制御して前記プッシュロッドに電流を供給すると共に、前記ユニット移動装置を制御して前記スピンドルユニットを前記所定の方向に移動させて前記検出ツールを前記導通部材に接触させる、切削加工装置。
前記移動装置は、前記プッシュロッドを前記第２方向に前記第１の付勢力より小さい第２の付勢力で付勢する第２付勢部材と、前記プッシュロッドを前記第２方向に前記第１の付勢力より大きい押圧力で押圧可能な押圧機構と、を備え、
前記プッシュロッドが前記第２位置に位置しかつ前記第３端部が前記検出ツールを把持しているとき、前記プッシュロッドは、前記第２付勢部材の前記第２の付勢力のみによって前記第２方向に付勢されている、請求項１に記載の切削加工装置。
前記押圧機構は、
前記軸方向に貫通しかつ前記プッシュロッドの一部が挿通されるガイド孔が形成され、前記軸方向に関して前記第２付勢部材側に位置する第１面および前記ドローバー側に位置する第２面を有し、前記軸方向に移動可能な移動体と、
前記移動体を前記第１方向および前記第２方向に移動させる駆動モータと、を備え、
前記プッシュロッドは、前記移動体の前記第１面に係止可能な第１係止片と、前記移動体の前記第２面に係止可能な第２係止片と、を備え、
前記第２付勢部材は、前記第１係止片に接続され、
前記プッシュロッドが前記第１位置に位置するとき、前記第１係止片は前記第１面に係止しかつ前記第２係止片は前記第２面に係止せず、
前記プッシュロッドが前記第２位置に位置するとき、前記第１係止片は前記第１面に係止せずかつ前記第２係止片は前記第２面に係止せず、
前記プッシュロッドが前記第３位置に位置するとき、前記第１係止片は前記第１面に係止せずかつ前記第２係止片は前記第２面に係止する、請求項２に記載の切削加工装置。
前記押圧機構が所定の第１基準位置に位置するとき、前記押圧機構は、前記第２付勢部材の前記第２付勢力による前記プッシュロッドの前記第２方向への移動を阻止して、前記プッシュロッドを前記第１位置に位置させ、
前記押圧機構を前記第１基準位置から前記第２方向へ所定量だけ離れた第２基準位置に移動させるとき、前記押圧機構は、前記第２付勢部材の前記第２付勢力による前記プッシュロッドの前記第２方向への移動を許容して、前記プッシュロッドを前記第２位置に位置させるように構成されている、請求項３に記載の切削加工装置。
前記押圧機構を前記第２基準位置から前記第２方向へ所定量だけ離れた第３基準位置に移動させるとき、前記押圧機構は、前記第２係止片が前記第２面に係止した状態で前記プッシュロッドを前記第２方向へ押圧することによって、前記コレットチャックを前記把持位置から前記離反位置に移動させるように構成されている、請求項４に記載の切削加工装置。
前記アクチュエータは、前記移動体に押圧されたときに、前記プッシュロッドと前記ドローバーとが非接触であることを検出する検出センサを備えている、請求項３から５のいずれか一項に記載の切削加工装置。