JP2023045438A

JP2023045438A - Machine tool

Info

Publication number: JP2023045438A
Application number: JP2021153839A
Authority: JP
Inventors: 比呂嗣東; Hirotsugu Azuma; 浩明風間; Hiroaki Kazama
Original assignee: Tsugami Corp
Current assignee: Tsugami Corp
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2023-04-03

Abstract

To provide a machine tool capable of working a workpiece to a complicated shape by an easier manner.SOLUTION: A machine tool 1 comprises: a first main spindle unit 10 and a second main spindle unit 20 which rotate a workpiece W while holding the workpiece W; a first main spindle displacing mechanism 15 which displaces the first main spindle unit 10 in Z-axis direction; a second main spindle displacing mechanism 25 which displaces the second main spindle unit 20 in X-axis direction and the Z-axis direction; a guide bush attachment unit 17b to which a guide bush 18 can be attached; a blade stand 30 which holds a tool 35; a blade stand displacing mechanism 32 which displaces the blade stand 30 in Y-axis direction; a tool main shaft unit 50 which holds tools 70, 80; a tool displacing mechanism 42 which displaces a tool main spindle unit 50 in the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction; a tool revolving mechanism 45 which revolves the tools 70, 80 together with the tool main spindle 50; and a tool housing and exchanging system 60 which exchanges housing tool 78 to be housed and tools 70, 80 to be attached to the tool spindle unit 50.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、工作機械に関する。 The present invention relates to machine tools.

例えば、特許文献１に記載のマシニングセンタは、ドリル、エンドミル、フライス等の複数の工具を保持する工具マガジンと、この工具マガジンとの間での工具の自動交換可能であり、装着された工具を回転させることによりワークの加工を行う工具主軸と、を備える。
また、例えば、特許文献２に記載の旋盤は、ワークに回転運動を与える主軸と、ワークを加工するための種々の工具が装着される工具台と、を備える。 For example, the machining center described in Patent Document 1 has a tool magazine that holds a plurality of tools such as drills, end mills, milling cutters, etc., and automatic exchange of tools between this tool magazine is possible, and the mounted tools are rotated. and a tool spindle for machining the workpiece by moving the tool spindle.
Further, for example, the lathe described in Patent Document 2 includes a main shaft that imparts rotational motion to a work and a tool rest on which various tools for machining the work are mounted.

特開２０２１－３７５８１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-37581 特開２０１１－６９３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-693

上記特許文献１に記載のマシニングセンタと上記特許文献２に記載の旋盤の両方を用いてワークを複雑な形状に加工する場合には、マシニングセンタと旋盤で加工工程を分けたうえで、加工途中でマシニングセンタと旋盤の間でワークを付け替える必要があり、ワークの加工に手間がかかっていた。 When processing a workpiece into a complicated shape using both the machining center described in Patent Document 1 and the lathe described in Patent Document 2, after dividing the machining process by the machining center and the lathe, the machining center is used during processing. It was necessary to replace the workpiece between the machine and the lathe, and it took time and effort to process the workpiece.

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、より簡単にワークを複雑な形状に加工することができる工作機械を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a machine tool that can more easily process a workpiece into a complicated shape.

上記目的を達成するため、本発明に係る工作機械は、ワークを保持しつつ回転させる第１主軸ユニットと、前記第１主軸ユニットから前記ワークを受け取り可能に構成され、前記ワークを保持しつつ回転させる第２主軸ユニットと、前記ワークの回転軸に沿う第１方向に前記第１主軸ユニットを移動させる第１主軸移動機構と、前記第１方向、及び前記第１方向に交わる第２方向に前記第２主軸ユニットを移動させる第２主軸移動機構と、前記第１主軸ユニットにより保持された前記ワークを支持するガイドブッシュが取り付け可能なガイドブッシュ取付部と、前記第２主軸ユニットにより保持された前記ワークを加工する第１工具を保持する刃物台と、前記第１方向及び前記第２方向の両方向に交わる第３方向に前記刃物台を移動させる刃物台移動機構と、前記第１主軸ユニット又は前記第２主軸ユニットにより保持された前記ワークを加工する第２工具を保持する工具主軸ユニットと、前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向に前記工具主軸ユニットを移動させる工具移動機構と、旋回軸を中心に前記第２工具を前記工具主軸ユニットとともに旋回させる工具旋回機構と、複数の収容工具を収容し、収容される前記複数の収容工具の何れかと前記工具主軸ユニットに保持される前記第２工具を交換する工具収容交換システムと、を備える。 In order to achieve the above object, a machine tool according to the present invention comprises a first spindle unit that holds and rotates a workpiece, and a spindle unit that can receive the workpiece from the first spindle unit, and rotates while holding the workpiece. a first spindle moving mechanism for moving the first spindle unit in a first direction along the rotation axis of the work; a second spindle moving mechanism for moving the second spindle unit; a guide bush mounting portion to which a guide bush for supporting the workpiece held by the first spindle unit can be attached; a tool post holding a first tool for machining a workpiece; a tool post moving mechanism for moving the tool post in a third direction intersecting both the first direction and the second direction; a tool spindle unit that holds a second tool for machining the workpiece held by the second spindle unit; and a tool moving mechanism that moves the tool spindle unit in the first direction, the second direction, and the third direction. a tool turning mechanism for turning the second tool together with the tool spindle unit about a turning axis; and a plurality of stored tools, each of which is held by the tool spindle unit. a tool storage and change system for changing the second tool.

本発明によれば、工作機械において、より簡単にワークを複雑な形状に加工することができる。 According to the present invention, it is possible to more easily process a workpiece into a complicated shape in a machine tool.

本発明の一実施形態に係る工作機械の正面図である。1 is a front view of a machine tool according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る工作機械の平面図である。1 is a plan view of a machine tool according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る工具収容交換システム及び工具主軸ユニットの正面図である。1 is a front view of a tool storage exchange system and a tool spindle unit according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る工具収容交換システム及び工具主軸ユニットの平面図である。1 is a plan view of a tool storage exchange system and a tool spindle unit according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る刃物台及び刃物台移動機構の平面図である。1 is a plan view of a tool post and a tool post moving mechanism according to an embodiment of the present invention; FIG.

以下、本発明の一実施形態に係る工作機械について、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、ターニングセンタである工作機械１は、工作機械１全体の台であるベッドＳと、第１主軸１１を有する第１主軸ユニット１０と、第２主軸２１を有する第２主軸ユニット２０と、第１主軸移動機構１５と、第２主軸移動機構２５と、刃物台３０と、刃物台移動機構３２と、工具主軸ユニット５０と、工具移動機構４２と、工具旋回機構４５と、ガイドブッシュ１８と、支持部材１３と、設置台１７と、工具収容交換システム６０と、制御部３００と、を備える。
以下では、第１主軸１１及び第２主軸２１の回転軸に沿う軸線方向をＺ軸方向と規定し、Ｚ軸方向に直交する高さ方向をＸ軸方向と規定し、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交する奥行き方向をＹ軸方向と規定する。 A machine tool according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, a machine tool 1 as a turning center has a bed S as a platform for the entire machine tool 1, a first spindle unit 10 having a first spindle 11, and a second spindle 21. A second spindle unit 20, a first spindle moving mechanism 15, a second spindle moving mechanism 25, a tool post 30, a tool post moving mechanism 32, a tool spindle unit 50, a tool moving mechanism 42, and a tool turning mechanism. 45 , guide bush 18 , support member 13 , installation table 17 , tool storage and exchange system 60 , and control section 300 .
Hereinafter, the axial direction along the rotation axis of the first main shaft 11 and the second main shaft 21 is defined as the Z-axis direction, the height direction orthogonal to the Z-axis direction is defined as the X-axis direction, and the X-axis direction and the Z-axis direction are defined as the X-axis direction. The depth direction orthogonal to the direction is defined as the Y-axis direction.

図１に示すように、第１主軸ユニット１０は、ワークＷを保持しつつ回転させる。具体的には、第１主軸ユニット１０は、第１主軸１１と、第１主軸１１を回転可能に支持する第１主軸台１２と、を備える。第１主軸１１は、ワークＷの一端を保持する。第１主軸台１２には、第１主軸１１を回転させるワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。
第１主軸移動機構１５は、第１主軸ユニット１０をＺ軸方向に移動させる。第１主軸移動機構１５は設置台１７の上面に設置されている。設置台１７は、ベッドＳの上面に設けられている。 As shown in FIG. 1, the first spindle unit 10 rotates the work W while holding it. Specifically, the first spindle unit 10 includes a first spindle 11 and a first headstock 12 that rotatably supports the first spindle 11 . The first spindle 11 holds one end of the workpiece W. As shown in FIG. The first headstock 12 incorporates a work rotation motor (not shown) for rotating the first spindle 11 .
The first spindle moving mechanism 15 moves the first spindle unit 10 in the Z-axis direction. The first spindle moving mechanism 15 is installed on the upper surface of the installation table 17 . The installation table 17 is provided on the upper surface of the bed S. As shown in FIG.

ガイドブッシュ１８は、第１主軸１１により保持されたワークＷの先端側を支持する。ガイドブッシュ１８は、第１主軸ユニット１０とワークＷの加工点の間に位置し、ガイドブッシュ取付部１７ｂに設けられている。ガイドブッシュ取付部１７ｂは、設置台１７の上面のうち第２主軸２１に近い側に位置する。ガイドブッシュ１８は、ガイドブッシュ取付部１７ｂから着脱可能である。ガイドブッシュ１８がワークＷを支持することにより、加工時のワークＷの撓みや振動が抑制される。
ワークＷが長尺ワークの場合には、ガイドブッシュ１８がガイドブッシュ取付部１７ｂに装着され、ワークＷが短尺ワークの場合には、ガイドブッシュ１８がガイドブッシュ取付部１７ｂから取り外される。 The guide bush 18 supports the tip side of the work W held by the first spindle 11 . The guide bush 18 is located between the first spindle unit 10 and the machining point of the workpiece W, and is provided at the guide bush mounting portion 17b. The guide bush attachment portion 17b is located on the upper surface of the installation table 17 on the side closer to the second main shaft 21 . The guide bush 18 is detachable from the guide bush mounting portion 17b. By supporting the work W with the guide bush 18, deflection and vibration of the work W during machining are suppressed.
When the work W is a long work, the guide bush 18 is attached to the guide bush mounting portion 17b, and when the work W is a short work, the guide bush 18 is removed from the guide bush mounting portion 17b.

図１及び図２に示すように、第２主軸ユニット２０は、Ｚ軸方向に第１主軸ユニット１０と向かい合う位置に設けられている。第２主軸ユニット２０は、ワークＷの他端を保持する第２主軸２１と、第２主軸２１を回転可能に支持する第２主軸台２２と、を備える。第２主軸台２２には、第２主軸２１を回転させるワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the second spindle unit 20 is provided at a position facing the first spindle unit 10 in the Z-axis direction. The second spindle unit 20 includes a second spindle 21 that holds the other end of the work W, and a second headstock 22 that rotatably supports the second spindle 21 . The second headstock 22 incorporates a work rotation motor (not shown) that rotates the second spindle 21 .

図１に示すように、第２主軸移動機構２５は、第２主軸ユニット２０をＸ軸方向（Ｘ２軸方向）に移動させるＸ移動機構２５Ｘと、第２主軸ユニット２０をＺ軸方向（Ｚ２軸方向）に移動させるＺ移動機構２５Ｚと、を備える。第２主軸ユニット２０はＹ軸方向に移動不能に構成されている。 As shown in FIG. 1, the second spindle moving mechanism 25 includes an X moving mechanism 25X that moves the second spindle unit 20 in the X-axis direction (X2-axis direction) and a Z-axis direction (Z2-axis direction) that moves the second spindle unit 20 in the Z-axis direction (Z2-axis direction). direction). The second spindle unit 20 is configured to be immovable in the Y-axis direction.

工具移動機構４２は、図２に示すように、工具主軸ユニット５０をＹ軸方向（Ｙ１軸方向）に移動させるＹ移動機構４２Ｙと、工具主軸ユニット５０をＺ軸方向（Ｚ１軸方向）に移動させるＺ移動機構４２Ｚと、図１に示すように、工具主軸ユニット５０をＸ軸方向（Ｘ１軸方向）に移動させるＸ移動機構４２Ｘと、を備える。 As shown in FIG. 2, the tool moving mechanism 42 includes a Y moving mechanism 42Y for moving the tool spindle unit 50 in the Y-axis direction (Y1-axis direction), and a Y-moving mechanism 42Y for moving the tool spindle unit 50 in the Z-axis direction (Z1-axis direction). and an X movement mechanism 42X for moving the tool spindle unit 50 in the X-axis direction (X1-axis direction), as shown in FIG.

図２に示すように、Ｚ移動機構４２ＺのＺ軸方向に移動するスライド台４２Ｓは、ベッドＳ上にＺ軸方向に延びる一対のレール２９ａに沿って移動する。Ｚ移動機構２５ＺのＺ軸方向に移動するスライド台２５Ｓは、ベッドＳ上にＺ軸方向に延びる一対のレール２９ｂに沿って移動する。レール２９ａ及びレール２９ｂは、Ｚ軸方向に並べられ、一対のレール２９ａは、一対のレール２９ｂよりもレール２９ａ間の間隔が広く設定されている。一対のレール２９ｂのＹ軸方向の隣にＺ移動機構４２Ｚの一部であるモータ４２Ｍが設置されている。
Ｘ移動機構２５Ｘ，４２Ｘ、Ｙ移動機構４２Ｙ及びＺ移動機構２５Ｚ，４２Ｚは、それぞれ、モータ、ボールねじ及びナットを有し、モータの回転力をボールねじ及びナットにより直線運動に変換することにより、対応する第２主軸ユニット２０又は工具主軸ユニット５０を直線的に移動させる構成からなる。 As shown in FIG. 2, the slide table 42S that moves in the Z-axis direction of the Z-moving mechanism 42Z moves on the bed S along a pair of rails 29a that extend in the Z-axis direction. The slide table 25S, which moves in the Z-axis direction of the Z-moving mechanism 25Z, moves on the bed S along a pair of rails 29b extending in the Z-axis direction. The rails 29a and 29b are arranged in the Z-axis direction, and the gap between the pair of rails 29a is set wider than that between the pair of rails 29b. A motor 42M, which is part of the Z movement mechanism 42Z, is installed next to the pair of rails 29b in the Y-axis direction.
The X moving mechanisms 25X and 42X, the Y moving mechanism 42Y and the Z moving mechanisms 25Z and 42Z each have a motor, a ball screw and a nut. It is configured to linearly move the corresponding second spindle unit 20 or tool spindle unit 50 .

図１に示すように、工具旋回機構４５は、工具主軸ユニット５０を回転させることにより、工具主軸ユニット５０に装着された工具７０，８０をＢ軸方向に旋回させる。Ｂ軸方向は、Ｙ軸方向に沿う旋回軸Ｏｂを中心とした回転方向である。 As shown in FIG. 1 , the tool turning mechanism 45 turns the tools 70 and 80 attached to the tool spindle unit 50 in the B-axis direction by rotating the tool spindle unit 50 . The B-axis direction is the direction of rotation about the turning axis Ob along the Y-axis direction.

図１に示すように、工具主軸ユニット５０は、例えば、ツールスピンドルであり、第１主軸１１又は第２主軸２１により保持されたワークＷの上方に位置する。工具主軸ユニット５０は、固定工具７０又は回転工具８０が装着可能に構成されるクランプ部５１を備える。クランプ部５１は、工具主軸ユニット５０の先端側に位置し、工具７０，８０のシャンク部７１，８１を把持する。工具主軸ユニット５０は、固定工具７０を軸回転不能に固定的に支持し、回転工具８０を軸回転可能に支持する。固定工具７０は、例えば、ターニング加工を行うターニング工具である。回転工具８０は、例えば、ミリング加工を行うミリング工具である。工具主軸ユニット５０は、Ｚ軸方向において、第１主軸ユニット１０及び第２主軸ユニット２０の間に位置する。
工具主軸ユニット５０は、装着された固定工具７０又は回転工具８０により、第１主軸１１により保持されたワークＷ又は第２主軸２１により保持されたワークＷを加工する。 As shown in FIG. 1 , the tool spindle unit 50 is, for example, a tool spindle and is positioned above the work W held by the first spindle 11 or the second spindle 21 . The tool spindle unit 50 includes a clamp section 51 configured to allow attachment of the fixed tool 70 or the rotary tool 80 . The clamp portion 51 is positioned on the tip side of the tool spindle unit 50 and grips the shank portions 71 and 81 of the tools 70 and 80 . The tool spindle unit 50 fixedly supports the fixed tool 70 so as not to be axially rotatable, and supports the rotary tool 80 so as to be axially rotatable. The stationary tool 70 is, for example, a turning tool for turning. The rotary tool 80 is, for example, a milling tool for milling. The tool spindle unit 50 is located between the first spindle unit 10 and the second spindle unit 20 in the Z-axis direction.
The tool spindle unit 50 processes the workpiece W held by the first spindle 11 or the workpiece W held by the second spindle 21 with the attached fixed tool 70 or rotary tool 80 .

図１及び図５に示すように、刃物台３０は、第２主軸２１により保持されたワークＷを加工する複数の工具３５が装着可能に構成されている。複数の工具３５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに並べられるように刃物台３０に取り付け可能である。刃物台３０は、ベッドＳの上面に設置され、第１主軸ユニット１０により保持されてＺ軸方向に送られたワークＷが上方を通過可能な高さに設けられる。 As shown in FIGS. 1 and 5, the tool post 30 is configured to be capable of mounting a plurality of tools 35 for processing the work W held by the second spindle 21 . A plurality of tools 35 can be attached to the tool post 30 so as to be arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction. The tool post 30 is installed on the upper surface of the bed S, and is provided at a height such that the work W held by the first spindle unit 10 and sent in the Z-axis direction can pass thereabove.

詳しくは、図１に示すように、刃物台３０は、ガイドブッシュ１８の下方に位置する。刃物台移動機構３２は、ベッドＳの上面であって、設置台１７に形成される凹部１７ａ内に位置する。凹部１７ａは、設置台１７のガイドブッシュ取付部１７ｂの下側に形成される。
複数の工具３５は、回転してワークＷを加工するドリル又はエンドミル等の回転工具と、固定工具と、を含む。各工具３５は、Ｚ軸方向に沿って延びた状態で刃物台３０に装着される。各工具３５の刃先は、Ｚ軸方向において第１主軸ユニット１０から遠ざかる方向を向く。刃物台３０は、装着された回転工具に回転力を与える駆動機構（図示しない）を備える。刃物台３０の近傍には、ワークコンベア、アンローダー又はシュートボックス等の図示しないワーク排出手段が設けられる。 Specifically, as shown in FIG. 1 , the tool post 30 is positioned below the guide bush 18 . The tool post moving mechanism 32 is located on the upper surface of the bed S and within a recess 17 a formed in the installation table 17 . The concave portion 17 a is formed below the guide bush mounting portion 17 b of the mounting table 17 .
The plurality of tools 35 include rotary tools such as drills or end mills that rotate to process the workpiece W, and fixed tools. Each tool 35 is attached to the tool post 30 while extending along the Z-axis direction. The cutting edge of each tool 35 faces away from the first spindle unit 10 in the Z-axis direction. The tool rest 30 includes a drive mechanism (not shown) that imparts a rotational force to the attached rotary tool. In the vicinity of the tool post 30, there is provided a work discharge means (not shown) such as a work conveyor, an unloader, or a chute box.

図５に示すように、刃物台移動機構３２は、刃物台３０をＹ軸方向に移動させる。刃物台３０がＹ軸方向に移動すると、Ｙ軸方向に並ぶ複数の工具３５の何れか１つを第２主軸２１により保持されるワークＷに接触させることが可能となる。刃物台移動機構３２は、Ｙ移動機構４２Ｙ等と同様に、それぞれ、モータ、ボールねじ及びナットを有する。刃物台３０は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動不能に構成されている。 As shown in FIG. 5, the tool post moving mechanism 32 moves the tool post 30 in the Y-axis direction. When the tool rest 30 moves in the Y-axis direction, any one of the plurality of tools 35 arranged in the Y-axis direction can be brought into contact with the workpiece W held by the second spindle 21 . The tool post moving mechanism 32 has a motor, a ball screw, and a nut, like the Y moving mechanism 42Y and the like. The tool post 30 is configured to be immovable in the X-axis direction and the Z-axis direction.

図３及び図４に示すように、工具収容交換システム６０は、複数の収容工具７８を収容し、複数の収容工具７８のうち選択された１つと工具主軸ユニット５０に装着される工具７０，８０を交換する。
工具収容交換システム６０は、複数の収容工具７８を収容する工具収容ユニット６１と、工具収容ユニット６１及び工具主軸ユニット５０の間で工具７０，８０を交換する工具交換部６５と、を備える。 As shown in FIGS. 3 and 4 , the tool storage change system 60 stores a plurality of stored tools 78 and selects one of the plurality of stored tools 78 and the tools 70 , 80 attached to the tool spindle unit 50 . to replace.
The tool storage exchange system 60 includes a tool storage unit 61 that stores a plurality of stored tools 78 , and a tool changer 65 that replaces the tools 70 and 80 between the tool storage unit 61 and the tool spindle unit 50 .

工具収容ユニット６１は、複数の工具マガジン６３ａ，６３ｂと、駆動部６２と、を備える。
工具マガジン６３ａ，６３ｂは、略円環状をなし、Ｘ軸方向に沿って延びる回転軸Ｃを中心に回転可能に支持される。複数、本例では２つの工具マガジン６３ａ，６３ｂは、回転軸Ｃ上に並べられている。
図４に示すように、工具マガジン６３ａ，６３ｂは、それぞれ複数の工具把持部６３ｃを備える。複数の工具把持部６３ｃは、工具マガジン６３ａ，６３ｂの外周側に位置し、工具マガジン６３ａ，６３ｂの回転方向に並ぶように配置されている。各工具マガジン６３ａ，６３ｂには、複数、本例では２０本の収容工具７８が収容可能となっている。収容工具７８は、固定工具７０又は回転工具８０である。各工具把持部６３ｃは、工具マガジン６３ａ，６３ｂの径方向外側に向けて開口するＵ字状の溝を有し、この溝に収容工具７８のシャンク部７１，８１(図３参照)が嵌まることにより収容工具７８を保持する。工具把持部６３ｃは、収容工具７８をＸ軸方向に沿う向きに保持する。
駆動部６２は、例えば、モータを有し、回転軸Ｃを中心に工具マガジン６３ａ，６３ｂを回転させる。 The tool storage unit 61 includes a plurality of tool magazines 63a and 63b and a driving section 62. As shown in FIG.
The tool magazines 63a and 63b have a substantially annular shape and are rotatably supported about a rotation axis C extending along the X-axis direction. A plurality of tool magazines 63a and 63b, two in this example, are arranged on the rotation axis C. As shown in FIG.
As shown in FIG. 4, each of the tool magazines 63a and 63b has a plurality of tool gripping portions 63c. The plurality of tool gripping portions 63c are positioned on the outer peripheral side of the tool magazines 63a and 63b and are arranged side by side in the rotational direction of the tool magazines 63a and 63b. Each of the tool magazines 63a and 63b can accommodate a plurality of storage tools 78, 20 in this example. The contained tool 78 is either the stationary tool 70 or the rotating tool 80 . Each tool gripping portion 63c has a U-shaped groove that opens outward in the radial direction of the tool magazines 63a and 63b, and the shank portions 71 and 81 (see FIG. 3) of the stored tool 78 are fitted into this groove. The storage tool 78 is thereby held. The tool gripping portion 63c holds the stored tool 78 along the X-axis direction.
The drive unit 62 has, for example, a motor, and rotates the tool magazines 63a and 63b around the rotation axis C. As shown in FIG.

図３及び図４に示すように、工具交換部６５は、工具収容ユニット６１よりも工具主軸ユニット５０に近い位置に設けられている。工具交換部６５は、アームユニット６６と、工具７０，７８，８０を搬送する搬送部６７と、搬送部６７を移動させる搬送部移動機構６８Ｘ，６８Ｚと、アームユニット６６を移動させるアーム移動機構（図示略）と、を備える。 As shown in FIGS. 3 and 4 , the tool changer 65 is provided closer to the tool spindle unit 50 than the tool storage unit 61 is. The tool exchange section 65 includes an arm unit 66, a transport section 67 that transports the tools 70, 78, and 80, transport section moving mechanisms 68X and 68Z that move the transport section 67, and an arm moving mechanism that moves the arm unit 66 ( Not shown).

搬送部移動機構６８Ｘは、搬送部６７が２つの工具マガジン６３ａ，６３ｂの間を移動可能となるように搬送部６７をＸ軸方向に移動させる。搬送部移動機構６８Ｚは、搬送部６７をＺ軸方向に移動させる。搬送部移動機構６８Ｘ，６８Ｚは、Ｘ移動機構２５Ｘ，４２Ｘ等と同様に、それぞれ、モータ、ボールねじ及びナットを有する。
搬送部６７は、工具７０，７８，８０のシャンク部７１，８１を把持するクランプ状態とこの把持を解除したアンクランプ状態の間で状態が切り替えられる。搬送部６７は、Ｘ軸方向に沿って延びる姿勢の工具７０，７８，８０のシャンク部７１，８１を上方からクランプする。アーム移動機構（図示略）は、アームユニット６６をＸ軸方向に移動させる。 The transport section moving mechanism 68X moves the transport section 67 in the X-axis direction so that the transport section 67 can move between the two tool magazines 63a and 63b. The transport section moving mechanism 68Z moves the transport section 67 in the Z-axis direction. The transfer section moving mechanisms 68X and 68Z each have a motor, a ball screw and a nut, like the X moving mechanisms 25X and 42X.
The conveying portion 67 is switched between a clamped state in which the shank portions 71 and 81 of the tools 70, 78 and 80 are gripped and an unclamped state in which the grip is released. The conveying portion 67 clamps from above the shank portions 71, 81 of the tools 70, 78, 80 extending along the X-axis direction. An arm moving mechanism (not shown) moves the arm unit 66 in the X-axis direction.

図３に示すように、アームユニット６６は、アーム部６６ａと、アーム支持部６６ｂと、アーム回転駆動部（図示略）と、を備える。
アーム支持部６６ｂは、アーム部６６ａを回転軸６６ｏを中心に回転可能に支持する。アーム回転駆動部（図示略）は、モータを有し、アーム部６６ａを回転させる。アーム部６６ａは、回転軸６６ｏに直交する方向に延びる略長方形板状をなす。回転軸６６ｏは、アーム部６６ａの厚さ方向及びＸ軸方向に沿い、アーム部６６ａの中心位置を通過する。
図４に示すように、アーム部６６ａの長手方向の一端には、工具７０，８０のシャンク部７１，８１（図３参照）を保持する第１保持部６６ｃが形成され、他端には工具７０，８０のシャンク部７１，８１を保持する第２保持部６６ｄが形成されている。第１保持部６６ｃ及び第２保持部６６ｄは、アーム部６６ａの回転に伴い工具７０，８０のシャンク部７１，８１が嵌まる溝を有する。
アーム部６６ａは、アーム回転駆動部（図示略）により、図４の実線で示す初期位置と図４の二点鎖線で示す保持位置との間で回転軸６６ｏを中心に回転する。アーム部６６ａが初期位置にあるときにはアーム部６６ａの長手方向がＹ軸方向に沿う。アーム部６６ａが保持位置にあるときにはアーム部６６ａの長手方向がＺ軸方向に沿う。 As shown in FIG. 3, the arm unit 66 includes an arm portion 66a, an arm support portion 66b, and an arm rotation driving portion (not shown).
The arm support portion 66b supports the arm portion 66a so as to be rotatable around the rotation shaft 66o. An arm rotation driving section (not shown) has a motor and rotates the arm section 66a. The arm portion 66a has a substantially rectangular plate shape extending in a direction orthogonal to the rotating shaft 66o. The rotating shaft 66o passes through the center position of the arm portion 66a along the thickness direction and the X-axis direction of the arm portion 66a.
As shown in FIG. 4, a first holding portion 66c for holding the shank portions 71, 81 (see FIG. 3) of the tools 70, 80 is formed at one end in the longitudinal direction of the arm portion 66a, and the tool is formed at the other end. A second holding portion 66d for holding the shank portions 71, 81 of 70, 80 is formed. The first holding portion 66c and the second holding portion 66d have grooves into which the shank portions 71, 81 of the tools 70, 80 are fitted as the arm portion 66a rotates.
The arm portion 66a is rotated about a rotation axis 66o between an initial position indicated by a solid line in FIG. 4 and a holding position indicated by a two-dot chain line in FIG. 4 by an arm rotation driving portion (not shown). When the arm portion 66a is at the initial position, the longitudinal direction of the arm portion 66a is along the Y-axis direction. When the arm portion 66a is in the holding position, the longitudinal direction of the arm portion 66a is along the Z-axis direction.

図１に示すように、工具収容交換システム６０は、支持部材１３により支持され、第１主軸ユニット１０の上方に位置する。詳しくは、工具マガジン６３ａ，６３ｂは第１主軸台１２の上方に位置し、アームユニット６６はガイドブッシュ１８の上方に位置する。 As shown in FIG. 1 , the tool storage change system 60 is supported by the support member 13 and positioned above the first spindle unit 10 . Specifically, the tool magazines 63 a and 63 b are located above the first headstock 12 and the arm unit 66 is located above the guide bush 18 .

図１に示すように、制御部３００は、第１主軸ユニット１０、第２主軸ユニット２０、第１主軸移動機構１５、第２主軸移動機構２５、刃物台移動機構３２、工具主軸ユニット５０、工具移動機構４２、工具旋回機構４５及び工具収容交換システム６０を制御する。制御部３００は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによる処理の手順を定義したプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）等を備える。 As shown in FIG. 1, the control unit 300 includes a first spindle unit 10, a second spindle unit 20, a first spindle moving mechanism 15, a second spindle moving mechanism 25, a tool post moving mechanism 32, a tool spindle unit 50, a tool It controls the moving mechanism 42 , the tool turning mechanism 45 and the tool storage exchange system 60 . The control unit 300 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) (not shown) and a ROM (Read Only Memory) that stores a program defining the procedure of processing by the CPU.

次に、制御部３００により実行される加工処理について説明する。制御部３００は、事前に作成されたＮＣ（Numerical Control）プログラムに従って、この加工処理を実行する。この加工処理で加工されるワークＷは、細長い円柱状の棒材であり、加工時にガイドブッシュ１８で支持することが好ましい長尺ワークである。 Next, processing performed by the control unit 300 will be described. The control unit 300 executes this processing according to an NC (Numerical Control) program created in advance. The work W to be processed in this processing is an elongated cylindrical bar, and is a long work that is preferably supported by the guide bush 18 during processing.

図１に示すように、制御部３００は、図示しないワーク供給部により第１主軸ユニット１０の後方からワークＷを供給する。
そして、制御部３００は、第１主軸１１により保持されたワークＷをガイドブッシュ１８で支持しつつ工具主軸ユニット５０に装着された固定工具７０又は回転工具８０により第１加工を行う。
この第１加工において、例えば、工具主軸ユニット５０に固定工具７０が装着されている場合、固定工具７０を利用してワークＷの外周面を切削するターニング加工を行ってもよい。このターニング加工において、制御部３００は、第１主軸１１をワークＷとともに軸回転させつつ、工具旋回機構４５を介して固定工具７０の刃先をワークＷに向けた状態で、第１主軸移動機構１５及び工具移動機構４２の少なくとも何れか一方を介して固定工具７０をワークＷに対してＺ軸方向に送る。
また、この第１加工において、例えば、工具主軸ユニット５０に回転工具８０が装着されている場合、回転工具８０を利用してワークＷのミリング加工を行ってもよい。このミリング加工において、制御部３００は、第１主軸１１の軸回転を停止させた状態で、工具主軸ユニット５０を介して回転工具８０を回転させつつ、工具移動機構４２を介して回転工具８０を移動させる。また、工具旋回機構４５を介してＸ１軸方向に対して回転工具８０の向きをＢ軸方向に傾けた状態で、ワークＷの外周面及び端面にミリング加工を行ってもよい。これにより、ワークＷに多様な加工を行うことができる。 As shown in FIG. 1, the control section 300 supplies a work W from behind the first spindle unit 10 by a work supply section (not shown).
Then, the control unit 300 performs the first machining using the fixed tool 70 or the rotating tool 80 attached to the tool spindle unit 50 while supporting the workpiece W held by the first spindle 11 with the guide bush 18 .
In this first machining, for example, when a stationary tool 70 is attached to the tool spindle unit 50, the stationary tool 70 may be used to cut the outer peripheral surface of the workpiece W for turning machining. In this turning process, the control unit 300 rotates the first spindle 11 together with the workpiece W, and directs the cutting edge of the stationary tool 70 toward the workpiece W via the tool turning mechanism 45. and the tool moving mechanism 42 to feed the stationary tool 70 to the work W in the Z-axis direction.
In addition, in this first machining, for example, when a rotating tool 80 is attached to the tool spindle unit 50 , the workpiece W may be milled using the rotating tool 80 . In this milling process, the control unit 300 rotates the rotary tool 80 via the tool moving mechanism 42 while rotating the rotary tool 80 via the tool spindle unit 50 in a state where the rotation of the first spindle 11 is stopped. move. Further, the milling process may be performed on the outer peripheral surface and the end surface of the workpiece W in a state in which the direction of the rotary tool 80 is tilted in the B-axis direction with respect to the X1-axis direction via the tool turning mechanism 45 . As a result, the workpiece W can be processed in various ways.

次に、制御部３００は、第２主軸移動機構２５を介して第２主軸２１をガイドブッシュ１８に対向する位置まで移動させ、第２主軸２１にてワークＷを保持する。この際、第２主軸２１は、刃物台３０の上方を通過するように第１主軸１１に向けてＺ軸方向に移動させられる。
制御部３００は、第１主軸１１と第２主軸２１によりワークＷの両端を保持した状態でワークＷを回転させつつ、工具主軸ユニット５０に装着された固定工具７０としての突切りバイトによりワークＷを切断する。これにより、第１主軸１１から第２主軸２１にワークＷが受け渡される。
なお、ワークＷを切断することなく、第１主軸１１から第２主軸２１にワークＷが受け渡されてもよい。 Next, the control unit 300 moves the second main shaft 21 to a position facing the guide bush 18 via the second main shaft moving mechanism 25 and holds the work W with the second main shaft 21 . At this time, the second spindle 21 is moved in the Z-axis direction toward the first spindle 11 so as to pass above the tool post 30 .
The control unit 300 rotates the work W while both ends of the work W are held by the first main spindle 11 and the second main spindle 21 , and rotates the work W by a parting tool as a fixed tool 70 attached to the tool spindle unit 50 . disconnect. Thereby, the work W is transferred from the first spindle 11 to the second spindle 21 .
The work W may be transferred from the first main spindle 11 to the second main spindle 21 without cutting the work W.

そして、制御部３００は、第２主軸２１により保持されたワークＷを刃物台３０に装着された工具３５又は工具主軸ユニット５０に装着された工具７０，８０により第２加工を行う。
この第２加工において、例えば、上記第１加工と同様に、工具主軸ユニット５０に装着された固定工具７０又は回転工具８０により第２主軸２１により保持されたワークＷにターニング加工又はミリング加工を行ってもよい。
また、この第２加工において、例えば、刃物台３０により保持された工具３５を回転させた状態で、第２主軸２１により保持されたワークＷに工具３５の刃先を接触させつつ、Ｚ移動機構２５Ｚを介して工具３５をワークＷに対して相対的に送ることでミリング加工を行ってもよい。この第２加工の際には、刃物台移動機構３２により刃物台３０がＹ軸方向に移動することにより、Ｙ軸方向に並ぶ複数の工具３５の何れか１つを選択的にワークＷの加工に利用することができる。
第２主軸２１が第１主軸１１からワークＷを受け取った位置の下方に工具３５が位置しているため、第２主軸２１はワークＷの受け取り動作から工具３５を利用した第２加工へスムーズに移行することができる。 Then, the control unit 300 performs the second machining on the workpiece W held by the second spindle 21 using the tool 35 attached to the tool post 30 or the tools 70 and 80 attached to the tool spindle unit 50 .
In this second machining, for example, similarly to the first machining, the workpiece W held by the second spindle 21 is turned or milled by the stationary tool 70 or the rotary tool 80 attached to the tool spindle unit 50. may
Further, in this second machining, for example, while the tool 35 held by the tool post 30 is being rotated, the cutting edge of the tool 35 is brought into contact with the workpiece W held by the second spindle 21, and the Z movement mechanism 25Z is moved. Milling may be performed by relatively feeding the tool 35 with respect to the work W via the . During this second machining, the tool post 30 is moved in the Y-axis direction by the tool post moving mechanism 32, so that any one of the plurality of tools 35 arranged in the Y-axis direction is selectively used to process the workpiece W. can be used for
Since the tool 35 is positioned below the position where the second main spindle 21 receives the work W from the first main spindle 11, the second main spindle 21 smoothly transitions from the operation of receiving the work W to the second machining using the tool 35. can be migrated.

なお、制御部３００は、刃物台３０の工具３５を利用した第２主軸２１により保持されたワークＷへの第２加工と同時に、工具主軸ユニット５０の固定工具７０又は回転工具８０を利用した第１主軸１１により保持されたワークＷへの第１加工を行ってもよい。このように、第１加工の時間と第２加工の時間をオーバーラップさせることにより、１つのワークの加工に要する時間であるサイクルタイムを短縮することができる。 Note that the control unit 300 performs the second machining using the tool 35 of the tool rest 30 on the workpiece W held by the second spindle 21, and at the same time, performs the second machining using the fixed tool 70 or the rotating tool 80 of the tool spindle unit 50. The first machining may be performed on the workpiece W held by the single spindle 11 . By overlapping the first machining time and the second machining time in this way, the cycle time, which is the time required for machining one workpiece, can be shortened.

上記第２加工が完了すると、制御部３００は、第２主軸移動機構２５を介して、上記第２加工済みのワークＷをワーク排出位置Ｐｏまで移動させて図示しないワーク排出手段と協働して外部へ排出する。ワーク排出位置Ｐｏは、刃物台３０の近傍であって、第２主軸２１により保持されたワークＷが刃物台３０の工具３５からＺ軸方向に退避した位置に設定される。よって、刃物台３０の工具３５を利用した第２加工の後に、スムーズにワーク排出手段を介して外部へワークＷを排出できる。
以上で、加工処理を終了する。この加工処理は、ワークＷが供給される毎に繰り返し実行される。
なお、制御部３００は、上記第１加工又は上記第２加工においては、上記ターニング加工及び上記ミリング加工の何れか一方のみ行われてもよいし、上記ターニング加工及び上記ミリング加工の両方が所定の順番で行われてもよい。 When the second machining is completed, the control unit 300 moves the second machined workpiece W to the workpiece ejection position Po via the second spindle moving mechanism 25 and cooperates with the workpiece ejection means (not shown). Discharge to the outside. The work discharge position Po is set at a position near the tool post 30 where the work W held by the second spindle 21 is retracted from the tool 35 of the tool post 30 in the Z-axis direction. Therefore, after the second machining using the tool 35 of the tool post 30, the work W can be smoothly discharged to the outside through the work discharge means.
With this, the processing process is terminated. This machining process is repeatedly executed each time the workpiece W is supplied.
Note that the control unit 300 may perform either one of the turning process and the milling process in the first process or the second process, or both the turning process and the milling process may be performed in a predetermined manner. It may be done in order.

次に、工具主軸ユニット５０に装着される工具７０，８０の種類を交換する工具交換処理について説明する。この工具交換処理は、上記加工処理中に実行され、例えば、上記第２加工中、又は加工終了後に実行される。
以下では、工具主軸ユニット５０に装着される工具を回転工具８０から固定工具７０に交換する例について説明するが、交換する工具の種類はこれに限定されない。 Next, a tool exchange process for exchanging the types of tools 70 and 80 mounted on the tool spindle unit 50 will be described. This tool change process is executed during the machining process, for example, during the second machining or after finishing the machining.
An example in which the tool mounted on the tool spindle unit 50 is replaced from the rotary tool 80 to the fixed tool 70 will be described below, but the type of tool to be replaced is not limited to this.

まず、図３に示すように、制御部３００は、駆動部６２を介して工具マガジン６３ａ，６３ｂを回転させて、工具マガジン６３ａに収容される複数の収容工具７８のうち使用する固定工具７０を収容工具排出位置Ｐａに移動させる。収容工具排出位置Ｐａは、搬送部６７が工具マガジン６３ａ，６３ｂとの間で工具を授受する位置であり、本例では、工具マガジン６３ａ，６３ｂのうち工具主軸ユニット５０に最も近い部位に設定される。
制御部３００は、搬送部移動機構６８Ｘ，６８Ｚを介して、図３の矢印Ｊ１に示すように、搬送部６７をＸ軸方向に下降させて、搬送部６７にて固定工具７０のシャンク部７１をクランプする。次に、制御部３００は、搬送部移動機構６８Ｚを介して、図３の矢印Ｊ２に示すように、搬送部６７をＺ軸方向に工具マガジン６３ａから退避させて収容工具排出位置Ｐａから工具受け渡し位置Ｐ１に移動させる。これにより、搬送部６７が工具マガジン６３ａの工具把持部６３ｃから固定工具７０を取り出す。
なお、本例では、搬送部６７は、工具マガジン６３ａに収容される収容工具７８を取り出していたが、これに限らず、工具マガジン６３ｂに収容される収容工具７８を取り出してもよい。 First, as shown in FIG. 3, the control unit 300 rotates the tool magazines 63a and 63b via the drive unit 62 to select the fixed tool 70 to be used from among the plurality of stored tools 78 stored in the tool magazine 63a. Move to the stored tool ejection position Pa. The stored tool discharge position Pa is a position where the transfer section 67 transfers tools to and from the tool magazines 63a and 63b. be.
The control unit 300 lowers the conveying unit 67 in the X-axis direction as indicated by the arrow J1 in FIG. clamp. Next, the control unit 300 moves the conveying unit 67 away from the tool magazine 63a in the Z-axis direction as indicated by the arrow J2 in FIG. Move to position P1. As a result, the transport section 67 takes out the stationary tool 70 from the tool gripping section 63c of the tool magazine 63a.
In this example, the transport section 67 takes out the stored tools 78 stored in the tool magazine 63a, but is not limited to this, and may take out the stored tools 78 stored in the tool magazine 63b.

また、制御部３００は、工具移動機構４２（図１参照）を介して、工具主軸ユニット５０に装着される回転工具８０を工具交換位置Ｐ２に移動させる。工具交換位置Ｐ２は、工具受け渡し位置Ｐ１からＺ軸方向にアーム部６６ａの長さだけ離れた位置に設定されている。そして、制御部３００は、アーム回転駆動部（図示略）を介して、アーム部６６ａを図４の実線で示す初期位置から図４の二点鎖線で示す保持位置に上方から見て反時計回りに回転軸６６ｏを中心に回転させる。これにより、図３に示すように、アーム部６６ａの第１保持部６６ｃには工具主軸ユニット５０に装着される回転工具８０のシャンク部８１が保持され、アーム部６６ａの第２保持部６６ｄには搬送部６７に装着される固定工具７０のシャンク部７１が保持される。この状態で、制御部３００は、工具主軸ユニット５０及び搬送部６７をクランプ状態からアンクランプ状態に切り替える。そして、制御部３００は、アーム移動機構（図示略）を介して、図３の矢印Ｊ３に示すように、アーム部６６ａが回転工具８０及び固定工具７０を工具主軸ユニット５０及び搬送部６７から引き抜くようにアーム部６６ａを下降させる。 The control unit 300 also moves the rotary tool 80 mounted on the tool spindle unit 50 to the tool change position P2 via the tool moving mechanism 42 (see FIG. 1). The tool exchange position P2 is set at a position separated by the length of the arm portion 66a in the Z-axis direction from the tool transfer position P1. Then, the control unit 300 rotates the arm portion 66a from the initial position indicated by the solid line in FIG. 4 to the holding position indicated by the two-dot chain line in FIG. is rotated around the rotating shaft 66o. As a result, as shown in FIG. 3, the shank portion 81 of the rotary tool 80 mounted on the tool spindle unit 50 is held by the first holding portion 66c of the arm portion 66a, and the second holding portion 66d of the arm portion 66a is held. holds the shank portion 71 of the fixed tool 70 attached to the carrier portion 67 . In this state, the control section 300 switches the tool spindle unit 50 and the transfer section 67 from the clamped state to the unclamped state. Then, the control section 300 causes the arm section 66a to pull out the rotating tool 80 and the fixed tool 70 from the tool spindle unit 50 and the conveying section 67 as indicated by an arrow J3 in FIG. 3 via an arm moving mechanism (not shown). The arm portion 66a is lowered as shown.

次に、制御部３００は、アーム回転駆動部（図示略）を介して、図３の矢印Ｊ４に示すように、アーム部６６ａを１８０°にわたって回転軸６６ｏを中心に回転させる。これにより、アーム部６６ａの第１保持部６６ｃに保持される回転工具８０が搬送部６７に対向する位置となり、アーム部６６ａの第２保持部６６ｄに保持される固定工具７０が工具主軸ユニット５０のクランプ部５１に対向する位置となる。 Next, the control section 300 rotates the arm section 66a through 180° around the rotation axis 66o as indicated by an arrow J4 in FIG. 3 via an arm rotation driving section (not shown). As a result, the rotary tool 80 held by the first holding portion 66c of the arm portion 66a is positioned to face the conveying portion 67, and the fixed tool 70 held by the second holding portion 66d of the arm portion 66a is moved to the tool spindle unit 50. , the position facing the clamp portion 51 of the .

次に、制御部３００は、アーム移動機構（図示略）を介して、図３の矢印Ｊ５に示すように、アーム部６６ａを上昇させることにより、回転工具８０のシャンク部８１を搬送部６７に挿入し、固定工具７０のシャンク部７１を工具主軸ユニット５０のクランプ部５１に挿入する。そして、制御部３００は、工具主軸ユニット５０及び搬送部６７をアンクランプ状態からクランプ状態に切り替える。これにより、工具主軸ユニット５０への固定工具７０の装着と搬送部６７への回転工具８０の装着が完了する。 Next, the control unit 300 moves the shank portion 81 of the rotary tool 80 to the conveying portion 67 by raising the arm portion 66a as indicated by the arrow J5 in FIG. 3 via an arm moving mechanism (not shown). Then, the shank portion 71 of the fixed tool 70 is inserted into the clamp portion 51 of the tool spindle unit 50 . Then, the control section 300 switches the tool spindle unit 50 and the transfer section 67 from the unclamped state to the clamped state. This completes the attachment of the fixed tool 70 to the tool spindle unit 50 and the attachment of the rotary tool 80 to the transfer section 67 .

次に、制御部３００は、アーム回転駆動部（図示略）を介して、アーム部６６ａを図４の二点鎖線で示す保持位置から図４の実線で示す初期位置に回転軸６６ｏを中心に回転させる。また、搬送部移動機構６８Ｘ，６８Ｚを介して搬送部６７を移動させることにより、搬送部６７に保持される回転工具８０を工具マガジン６３ａ，６３ｂの対応する工具把持部６３ｃに返却する。この工具返却と同時進行で、工具主軸ユニット５０はワークＷの加工のための動作を行っていてもよい。
以上で、工具交換処理が終了となる。 Next, the control unit 300 moves the arm 66a from the holding position indicated by the two-dot chain line in FIG. 4 to the initial position indicated by the solid line in FIG. rotate. Further, by moving the conveying portion 67 via the conveying portion moving mechanisms 68X and 68Z, the rotating tools 80 held by the conveying portion 67 are returned to the corresponding tool gripping portions 63c of the tool magazines 63a and 63b. Simultaneously with this tool return, the tool spindle unit 50 may perform an operation for machining the workpiece W.
With this, the tool exchange process is completed.

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）工作機械１は、ワークＷを保持しつつ回転させる第１主軸ユニット１０と、第１主軸ユニット１０からワークＷを受け取り可能に構成され、ワークＷを保持しつつ回転させる第２主軸ユニット２０と、ワークＷの回転軸に沿うＺ軸方向（第１方向）に第１主軸ユニット１０を移動させる第１主軸移動機構１５と、Ｚ軸方向及びＺ軸方向に交わる高さ方向に沿うＸ軸方向（第２方向）に第２主軸ユニット２０を移動させる第２主軸移動機構２５と、第１主軸ユニット１０により保持されたワークＷを支持するガイドブッシュ１８が取り付け可能なガイドブッシュ取付部１７ｂと、第２主軸ユニット２０により保持されたワークＷを加工する第１工具の一例である工具３５を保持する刃物台３０と、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の両方向に交わる奥行き方向に沿うＹ軸方向（第３方向）に刃物台３０を移動させる刃物台移動機構３２と、第１主軸ユニット１０又は第２主軸ユニット２０により保持されたワークＷを加工する第２工具の一例である工具７０，８０を保持する工具主軸ユニット５０と、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に工具主軸ユニット５０を移動させる工具移動機構４２と、旋回軸Ｏｂを中心に工具７０，８０を工具主軸ユニット５０とともに旋回させる工具旋回機構４５と、複数の収容工具７８を収容し、収容される複数の収容工具７８の何れか１つと工具主軸ユニット５０に装着される工具７０，８０を交換する工具収容交換システム６０と、を備える。
この構成によれば、１台の工作機械１にて、第１主軸ユニット１０又は第２主軸ユニット２０に保持されたワークＷへの工具主軸ユニット５０に保持される工具７０，８０による加工、及び第２主軸ユニット２０に保持されたワークＷへの刃物台３０に保持される工具３５による加工が可能となる。特に、工具主軸ユニット５０は、工具旋回機構４５により工具７０，８０の向きを変えたうえでの加工が可能となる。従って、１台の工作機械１にて多彩な加工が可能となるため、加工工程の分割やワークＷの付け替えを不要としつつ、より簡単にワークＷを複雑な形状に加工することができる。
また、第１主軸ユニット１０は保持したワークＷをＺ軸方向に送るために移動可能であり、ガイドブッシュ１８はガイドブッシュ取付部１７ｂに取り付け可能である。このため、工作機械１は、ワークＷの長さが長い長尺ワークの加工に適しており、この長尺ワークを複雑な形状に加工することができる。
さらに、工具主軸ユニット５０は、装着された工具７０，８０を利用して、第１主軸ユニット１０により保持されたワークＷを加工することもできるし、第２主軸ユニット２０により保持されたワークＷを加工することもできる。また、工具収容交換システム６０は工具主軸ユニット５０が保持する工具７０，８０の種類を交換することができる。従って、工具主軸ユニット５０にてミリング加工とターニング加工の何れの加工も可能となる。
また、第２主軸ユニット２０により保持されたワークＷが刃物台３０の工具３５により加工されると同時に、第１主軸ユニット１０により保持された別のワークＷが工具主軸ユニット５０の工具７０，８０により加工可能となる。これにより、ワークＷの加工に要するサイクルタイムを短縮することができる。
また、ワークＷが第１主軸ユニット１０に供給され、第１主軸ユニット１０が保持したワークＷに対して工具７０，８０により第１加工が行われる。そして、第１加工済みのワークＷが第１主軸ユニット１０から第２主軸ユニット２０に受け渡される。次に、第２主軸ユニット２０が保持したワークＷに対して工具３５，７０，８０により第２加工が行われたうえでワークコンベア又はアンローダー等の図示しないワーク排出手段を利用して外部にワークＷが排出される。このように、工作機械１は、ワークＷの供給から排出まで人手を介入させることなく、自動で加工を完了させることができる。また、人手が介入しないため、ワークＷの設置不良を抑制することができる。
また、ワーク排出位置Ｐｏを刃物台３０の近傍とすることにより、第２主軸ユニット２０による工具３５を利用したワークＷの加工が完了した後、迅速に、ワークＷを外部に排出することができる。 (effect)
According to the embodiment described above, the following effects are obtained.
(1) The machine tool 1 includes a first spindle unit 10 that holds and rotates the work W, and a second spindle unit that can receive the work W from the first spindle unit 10 and holds and rotates the work W. 20, a first spindle moving mechanism 15 for moving the first spindle unit 10 in the Z-axis direction (first direction) along the rotation axis of the workpiece W, and an X axis along the Z-axis direction and the height direction intersecting the Z-axis direction. A second spindle moving mechanism 25 that moves the second spindle unit 20 in the axial direction (second direction), and a guide bush attachment portion 17b to which a guide bush 18 that supports the workpiece W held by the first spindle unit 10 can be attached. , a tool post 30 holding a tool 35 which is an example of a first tool for processing the workpiece W held by the second spindle unit 20, and a Y-axis along the depth direction intersecting both the X-axis direction and the Z-axis direction. a tool post moving mechanism 32 for moving the tool post 30 in a direction (third direction); 80, a tool moving mechanism 42 for moving the tool spindle unit 50 in the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction, and the tool spindle unit 50 moving the tools 70, 80 around the turning axis Ob. a tool turning mechanism 45 that rotates together, and a tool storage exchange system that stores a plurality of stored tools 78 and replaces any one of the plurality of stored tools 78 with the tools 70, 80 mounted on the tool spindle unit 50. 60 and.
According to this configuration, in one machine tool 1, the workpiece W held by the first spindle unit 10 or the second spindle unit 20 is machined by the tools 70 and 80 held by the tool spindle unit 50, and The workpiece W held by the second spindle unit 20 can be machined by the tool 35 held by the tool post 30 . In particular, the tool spindle unit 50 can perform machining after changing the direction of the tools 70 and 80 by the tool turning mechanism 45 . Therefore, since a single machine tool 1 can perform a variety of machining operations, it is possible to easily process the workpiece W into a complicated shape while eliminating the need to divide the machining process and replace the workpiece W.
Further, the first spindle unit 10 is movable to feed the held workpiece W in the Z-axis direction, and the guide bush 18 can be attached to the guide bush attachment portion 17b. Therefore, the machine tool 1 is suitable for machining a long work W having a long length, and can machine the long work into a complicated shape.
Furthermore, the tool spindle unit 50 can machine the workpiece W held by the first spindle unit 10 by using the mounted tools 70 and 80, or can machine the workpiece W held by the second spindle unit 20. can also be processed. Also, the tool storage exchange system 60 can exchange the types of the tools 70 and 80 held by the tool spindle unit 50 . Therefore, the tool spindle unit 50 can perform both milling and turning.
At the same time that the workpiece W held by the second spindle unit 20 is machined by the tool 35 of the tool rest 30, another workpiece W held by the first spindle unit 10 is machined by the tools 70, 80 of the tool spindle unit 50. can be processed by Thereby, the cycle time required for machining the workpiece W can be shortened.
Also, the work W is supplied to the first spindle unit 10 , and the first machining is performed on the work W held by the first spindle unit 10 by the tools 70 and 80 . Then, the first machined workpiece W is transferred from the first spindle unit 10 to the second spindle unit 20 . Next, the workpiece W held by the second spindle unit 20 is subjected to the second machining by the tools 35, 70, and 80, and then the workpiece is discharged to the outside using a workpiece discharge means (not shown) such as a workpiece conveyor or an unloader. A work W is discharged. In this manner, the machine tool 1 can automatically complete the machining from supply to discharge of the workpiece W without manual intervention. In addition, since there is no manual intervention, it is possible to suppress poor placement of the workpiece W.
Further, by setting the work discharge position Po in the vicinity of the tool post 30, the work W can be quickly discharged to the outside after the machining of the work W using the tool 35 by the second spindle unit 20 is completed. .

（２）工作機械１は棒材で形成されているワークＷの加工専用である。
この構成によれば、工作機械１をコンパクトに構成することができる。例えば、棒材は、細長い（直径が長さよりも小さい）円柱状で形成される。よって、第１主軸１１及び第２主軸２１がワークＷを保持する構造をコンパクトにすることができる。例えば、ワークＷの直径は、約４０ｍｍ以下であることが好ましい。
また、ガイドブッシュ１８をガイドブッシュ取付部１７ｂに取り付けることにより、長尺ワークを加工することができる。また、ガイドブッシュ１８をガイドブッシュ取付部１７ｂから取り外すことにより、短尺ワークを加工することができる。このため、ワークＷの長さに関わらず、ワークＷを複雑な形状に加工することができる。 (2) The machine tool 1 is exclusively used for machining a work W made of bar material.
According to this configuration, the machine tool 1 can be configured compactly. For example, the bar is formed in an elongated (diameter smaller than length) cylindrical shape. Therefore, the structure in which the first spindle 11 and the second spindle 21 hold the workpiece W can be made compact. For example, the diameter of the work W is preferably about 40 mm or less.
Further, by attaching the guide bush 18 to the guide bush attaching portion 17b, a long work can be machined. Further, by removing the guide bush 18 from the guide bush mounting portion 17b, it is possible to process a short work. Therefore, regardless of the length of the work W, the work W can be processed into a complicated shape.

（３）工具収容交換システム６０は、複数の収容工具７８を収容し、第１主軸ユニット１０の上方に位置する工具マガジン６３ａ，６３ｂと、工具マガジン６３ａ，６３ｂに収容される複数の収容工具７８の何れか１つと工具主軸ユニット５０に装着される工具７０，８０を交換する工具交換部６５と、を備える。
この構成によれば、工具マガジン６３ａ，６３ｂを第１主軸ユニット１０の上方以外の場所に設けると、工具マガジン６３ａ，６３ｂのためのスペースが別途必要となるが、工具マガジン６３ａ，６３ｂを第１主軸ユニット１０の上方に設けることにより、このスペースが不要となる。よって、工作機械１をコンパクトに構成することができる。
また、工具交換部６５は、工具マガジン６３ａ，６３ｂの工具７０，８０を出し入れする搬送部６７と、搬送部６７から取り出された工具と工具主軸ユニット５０に装着されている工具を交換するアームユニット６６と、を備える。
比較例として工具マガジンと工具主軸の間で工具を直接授受する構成では、工具主軸が工具を工具マガジンに返却した後に、所望の工具が工具主軸に装着可能な位置となるように工具マガジンの割り出し動作が必要であり、工具返却から工具装着までに時間がかかっていた。この点、上記構成では、工具返却後の工具マガジンの割り出し動作が不要となるため、迅速に工具を交換可能となる。
さらに、搬送部６７は２段の工具マガジン６３ａ，６３ｂから工具を出し入れ可能である。このため、工具マガジンに収納可能な工具の本数を増やすことができる。 (3) The tool storage exchange system 60 stores a plurality of stored tools 78, and includes tool magazines 63a and 63b located above the first spindle unit 10, and a plurality of stored tools 78 stored in the tool magazines 63a and 63b. and a tool exchange section 65 for exchanging the tools 70 and 80 attached to the tool spindle unit 50 .
According to this configuration, if the tool magazines 63a and 63b are provided at a place other than above the first spindle unit 10, a separate space for the tool magazines 63a and 63b is required. By providing above the spindle unit 10, this space becomes unnecessary. Therefore, the machine tool 1 can be configured compactly.
The tool exchange section 65 includes a transfer section 67 for taking in and out the tools 70 and 80 of the tool magazines 63a and 63b, and an arm unit for exchanging the tools taken out from the transfer section 67 and the tools attached to the tool spindle unit 50. 66 and.
As a comparative example, in a configuration in which a tool is directly transferred between the tool magazine and the tool spindle, after the tool spindle returns the tool to the tool magazine, the tool magazine is indexed so that the desired tool can be mounted on the tool spindle. Movement was required, and it took time from returning the tool to attaching the tool. In this regard, the above configuration eliminates the need for the indexing operation of the tool magazine after returning the tools, so that the tools can be quickly replaced.
Further, the transfer section 67 can take in and out the tools from the two-stage tool magazines 63a and 63b. Therefore, the number of tools that can be stored in the tool magazine can be increased.

（４）第２主軸ユニット２０は、Ｙ軸方向に移動不能に構成される。刃物台３０には、Ｙ軸方向に並ぶ複数の工具３５が装着可能に構成される。工作機械１は、第２主軸ユニット２０により保持されたワークＷを加工する際、刃物台移動機構３２を介してＹ軸方向に刃物台３０を移動させることにより、Ｙ軸方向に並ぶ複数の工具３５のうち何れか１つにワークＷを接触させる制御部３００を備える。
この構成によれば、第２主軸ユニット２０がＹ軸方向に移動不能であっても、刃物台３０がＹ軸方向に移動可能であるため、刃物台３０にはＹ軸方向に並ぶ複数の工具３５が取り付け可能となる。よって、刃物台３０をコンパクトにしつつ、工具３５の本数を増やすことができ、ワークＷに多様な加工を行うことができる。
また、刃物台３０がＸ軸方向に移動不能であっても、第２主軸ユニット２０がＸ軸方向に移動可能であるため、刃物台３０にはＸ軸方向に並ぶ複数の工具３５が取り付け可能となる。よって、刃物台３０をコンパクトにしつつ、工具３５の本数を増やすことができ、ワークＷに多様な加工を行うことができる。
さらに、第２主軸ユニット２０をＹ軸方向に移動させる構成を省略できる。このため、第２主軸移動機構２５を軽量化することができ、強度を高めることができる。 (4) The second spindle unit 20 is configured to be immovable in the Y-axis direction. A plurality of tools 35 arranged in the Y-axis direction can be mounted on the tool post 30 . When machining the workpiece W held by the second spindle unit 20, the machine tool 1 moves the tool post 30 in the Y-axis direction via the tool post moving mechanism 32, thereby moving a plurality of tools arranged in the Y-axis direction. A control unit 300 is provided to bring the workpiece W into contact with any one of 35 .
According to this configuration, even if the second spindle unit 20 cannot move in the Y-axis direction, the tool post 30 can move in the Y-axis direction. 35 can be attached. Therefore, it is possible to increase the number of tools 35 while making the tool post 30 compact, and to perform various machining on the work W.
In addition, even if the tool post 30 cannot move in the X-axis direction, the second spindle unit 20 can move in the X-axis direction. becomes. Therefore, it is possible to increase the number of tools 35 while making the tool post 30 compact, and to perform various machining on the work W.
Furthermore, the configuration for moving the second spindle unit 20 in the Y-axis direction can be omitted. Therefore, the weight of the second spindle moving mechanism 25 can be reduced, and the strength can be increased.

（５）刃物台移動機構３２は、ガイドブッシュ取付部１７ｂに取り付けられたガイドブッシュ１８の下方に位置する。
この構成によれば、工作機械１をコンパクトに構成することができる。特に、刃物台３０はＸ軸方向及びＺ軸方向に移動不能であるため、刃物台移動機構３２をガイドブッシュ１８の下方に収容可能な程度にコンパクトに構成できる。 (5) The tool rest moving mechanism 32 is positioned below the guide bush 18 attached to the guide bush attachment portion 17b.
According to this configuration, the machine tool 1 can be configured compactly. In particular, since the tool post 30 is immovable in the X-axis direction and the Z-axis direction, the tool post moving mechanism 32 can be compactly configured so that it can be accommodated below the guide bush 18 .

なお、本開示は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本開示の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。 The present disclosure is not limited by the above embodiments and drawings. Changes (including deletion of components) can be made as appropriate without changing the gist of the present disclosure. An example of modification will be described below.

（変形例）
上記実施形態においては、工具マガジン６３ａ，６３ｂは、第１主軸ユニット１０の上方に設けられていたが、他の位置に設けられていてもよい。例えば、工具マガジン６３ａ，６３ｂは、第１主軸ユニット１０に対してＺ軸方向にずれた位置に設けられてもよいし、第１主軸ユニット１０の下方に設けられていてもよい。
上記実施形態においては、ワークＷは棒材で形成されていたが、これに限らず、円板状等の他の形状であってもよい。 (Modification)
Although the tool magazines 63a and 63b are provided above the first spindle unit 10 in the above embodiment, they may be provided at other positions. For example, the tool magazines 63 a and 63 b may be provided at positions shifted in the Z-axis direction with respect to the first spindle unit 10 or may be provided below the first spindle unit 10 .
In the above-described embodiment, the work W is formed of a bar material, but is not limited to this, and may be of other shapes such as a disk shape.

上記実施形態においては、刃物台移動機構３２は、ガイドブッシュ１８の下方に位置していたが、これに限らず、刃物台３０のみ、又は刃物台移動機構３２及び刃物台３０の両方がガイドブッシュ１８の下方に位置していてもよい。また、刃物台移動機構３２及び刃物台３０の何れもがガイドブッシュ１８の下方以外の位置に設けられていてもよい。 In the above embodiment, the tool post moving mechanism 32 is positioned below the guide bush 18, but the present invention is not limited to this. 18 may be located below. Moreover, both the tool post moving mechanism 32 and the tool post 30 may be provided at a position other than below the guide bush 18 .

上記実施形態においては、第２主軸ユニット２０はＹ軸方向に移動不能に構成されていたが、これに限らず、Ｙ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。
また、刃物台３０は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動不能に構成されていたが、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の少なくとも何れかの方向に移動可能に構成されていてもよい。 In the above embodiment, the second spindle unit 20 is configured to be immovable in the Y-axis direction, but it is not limited to this, and may be configured to be movable in the Y-axis direction.
Further, although the tool post 30 is configured to be immovable in the X-axis direction and the Z-axis direction, it may be configured to be movable in at least one of the X-axis direction and the Z-axis direction.

１…工作機械、１０…第１主軸ユニット、１１…第１主軸、１２…第１主軸台、１３…支持部材、１５…第１主軸移動機構、１７…設置台、１７ａ…凹部、１７ｂ…ガイドブッシュ取付部、１８…ガイドブッシュ、２０…第２主軸ユニット、２１…第２主軸、２２…第２主軸台、２５…第２主軸移動機構、２５Ｓ，４２Ｓ…スライド台、２５Ｘ，４２Ｘ…Ｘ移動機構、２５Ｚ，４２Ｚ…Ｚ移動機構、２９ａ，２９ｂ…レール、３０…刃物台、３２…刃物台移動機構、３５…工具、４２…工具移動機構、４２Ｍ…モータ、４２Ｙ…Ｙ移動機構、４５…工具旋回機構、５０…工具主軸ユニット、５１…クランプ部、６０…工具収容交換システム、６１…工具収容ユニット、６２…駆動部、６３ａ，６３ｂ…工具マガジン、６３ｃ…工具把持部、６５…工具交換部、６６…アームユニット、６６ａ…アーム部、６６ｂ…アーム支持部、６６ｃ…第１保持部、６６ｄ…第２保持部、６７…搬送部、６８Ｘ，６８Ｚ…搬送部移動機構、７０…固定工具、７１，８１…シャンク部、７８…収容工具、８０…回転工具、３００…制御部、Ｃ，６６ｏ…回転軸、Ｏｂ…旋回軸、Ｐ１…工具受け渡し位置、Ｐ２…工具交換位置、Ｐａ…収容工具排出位置、Ｐｏ…ワーク排出位置、Ｓ…ベッド、Ｗ…ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Machine tool, 10... 1st spindle unit, 11... 1st spindle, 12... 1st headstock, 13... Support member, 15... 1st spindle movement mechanism, 17... Installation table, 17a... Recessed part, 17b... Guide Bush attachment part 18... Guide bush 20... Second spindle unit 21... Second spindle 22... Second spindle headstock 25... Second spindle movement mechanism 25S, 42S... Slide table 25X, 42X... X movement Mechanisms 25Z, 42Z Z moving mechanism 29a, 29b Rail 30 Tool post 32 Tool post moving mechanism 35 Tool 42 Tool moving mechanism 42M Motor 42Y Y moving mechanism 45 Tool turning mechanism 50 Tool spindle unit 51 Clamp unit 60 Tool storage exchange system 61 Tool storage unit 62 Drive unit 63a, 63b Tool magazine 63c Tool gripping unit 65 Tool exchange Part 66... Arm unit 66a... Arm part 66b... Arm support part 66c... First holding part 66d... Second holding part 67... Transfer part 68X, 68Z... Transfer part moving mechanism 70... Fixed tool , 71, 81... Shank part 78... Accommodated tool 80... Rotating tool 300... Control part C, 66o... Rotating axis Ob... Pivoting axis P1... Tool transfer position P2... Tool change position Pa... Accommodating Tool ejection position, Po... Work ejection position, S... Bed, W... Work

Claims

a first spindle unit that holds and rotates a workpiece;
a second spindle unit configured to receive the work from the first spindle unit and hold and rotate the work;
a first spindle moving mechanism for moving the first spindle unit in a first direction along the rotation axis of the workpiece;
a second spindle moving mechanism for moving the second spindle unit in the first direction and in a second direction intersecting the first direction;
a guide bush attachment portion to which a guide bush for supporting the workpiece held by the first spindle unit can be attached;
a tool rest holding a first tool for machining the workpiece held by the second spindle unit;
a tool post moving mechanism that moves the tool post in a third direction that intersects both the first direction and the second direction;
a tool spindle unit holding a second tool for machining the workpiece held by the first spindle unit or the second spindle unit;
a tool moving mechanism for moving the tool spindle unit in the first direction, the second direction and the third direction;
a tool turning mechanism for turning the second tool together with the tool spindle unit about a turning axis;
a tool storage exchange system that stores a plurality of stored tools and replaces one of the plurality of stored tools and the second tool held in the tool spindle unit;
Machine Tools.

The machine tool is dedicated to machining the work made of bar material,
A machine tool according to claim 1.

The tool storage and exchange system includes:
a tool magazine that stores the plurality of stored tools and is positioned above the first spindle unit along the second direction;
a tool changer for exchanging any of the plurality of stored tools housed in the tool magazine with the second tool held in the tool spindle unit;
A machine tool according to claim 1 or 2.

The second spindle unit is configured to be immovable in the third direction,
A plurality of the first tools arranged in the third direction can be mounted on the tool post,
When machining the workpiece held by the second spindle unit, the machine tool moves the tool post in the third direction via the tool post movement mechanism, thereby arranging a plurality of workpieces in the third direction. comprising a control unit that brings the work into contact with any of the first tools of
A machine tool according to any one of claims 1 to 3.

At least one of the tool post moving mechanism and the tool post is positioned below the guide bush attached to the guide bush attachment portion along the second direction,
A machine tool according to any one of claims 1 to 4.