JP5227329B2

JP5227329B2 - 工作機械

Info

Publication number: JP5227329B2
Application number: JP2009539945A
Authority: JP
Inventors: 浩史粕谷
Original assignee: Citizen Machinery Miyano Co Ltd
Current assignee: Citizen Machinery Miyano Co Ltd
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: EP2206570A1; KR20100089842A; EP2206570A4; WO2009060580A1; JPWO2009060580A1; US20100268371A1; CN101861222A

Description

本発明は、ワークを切削加工する工作機械に関するものである。

従来、相互に平行な状態で所定間隔だけ離間して設けられた第１主軸および第２主軸と、これら第１主軸および第２主軸に対応する第１刃物台および第２刃物台と、第１主軸および第２主軸に対向して配設されて両主軸の軸心を結ぶ方向と両主軸に対して接近離間する方向へ相対移動可能な背面主軸を備えた工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−１１２７３８号公報（特許請求の範囲、図３）

ところが、特許文献１のような従来の工作機械は、一方の主軸で保持して加工した仕掛かり状態のワークを他方の主軸に受け渡して切削加工する場合、背面主軸を介して第１主軸と第２主軸との間で仕掛かり状態のワークを受け渡すことができるものの、背面主軸を機能させるために、背面主軸台、スピンドルモーター、ガイドレール等が必要となり、工作機械の装置構成が複雑化および大型化するという問題がある。

また、第１刃物台と第２刃物台とが第１主軸および第２主軸の上下にそれぞれ配設されているため、上下方向に広い刃物台設置スペースを必要とし、工作機械全体の高さが増大するという問題がある。

請求項１に係る本発明は、複数の主軸と、各主軸に対応する複数の刃物台とを備え、各主軸を、軸線方向であるＺ軸方向に直交するＸ軸方向に並設し、各刃物台を、前記Ｘ軸方向に移動自在に設け、刃物台のＸ軸方向への移動と、主軸と刃物台との相対的なＺ軸方向への移動によって、前記主軸に保持されたワークを刃物台に装着された工具で加工する工作機械において、各刃物台を、各々対応する主軸に対向するように配置し、隣接する２つの前記刃物台の少なくとも一方に、ワークを保持するワーク保留手段を設け、該ワーク保留手段を有する前記刃物台である特定刃物台の移動範囲を、該特定刃物台に対応する主軸である特定主軸と該特定主軸に隣接する主軸である隣接主軸との間で前記ワーク保留手段によるワークの授受を行うことができるように、前記特定主軸および前記隣接主軸と前記ワーク保留手段とが対向する位置に至る範囲に設定し、前記特定刃物台に設けられる前記工具および前記ワーク保留手段を、前記ワーク保留手段が、前記隣接主軸に対応する前記刃物台である隣接刃物台にＸ軸方向で最も近い位置となるように、Ｘ軸方向に並べて配置したものである。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の構成に加えて、前記隣接刃物台が、前記特定刃物台の移動範囲と少なくとも一部が重複するように移動範囲を設定され、前記隣接主軸と前記ワーク保留手段との間でのワークの授受の際に、前記特定刃物台および前記隣接刃物台の刃物台同士の当接を避ける位置に移動するように構成されているものである。

請求項３に係る本発明は、請求項１記載の構成に加えて、前記特定刃物台に設けられているすべての前記工具が、Ｘ軸方向で前記特定主軸から前記隣接主軸に向かう方向に、ワーク加工時に使用される順に配置されているものである。

請求項４に係る本発明は、請求項１乃至３記載のいずれか１つの構成に加えて、前記特定主軸と前記ワーク保留手段との間でのワークの授受が、前記特定主軸および前記ワーク保留手段により直接行われ、前記隣接主軸と前記ワーク保留手段との間でのワークの授受が、前記隣接主軸および前記ワーク保留手段により直接行われ、前記ワーク保留手段が、Ｘ軸およびＺ軸と直交する軸線を中心に旋回可能に取り付けられたものである。

本発明の工作機械によれば、ワーク保留手段を有する特定刃物台が、特定主軸から加工後のワークをワーク保留手段によって受け取り、ワーク保留手段から隣接主軸にワークを引き渡すことができる。
ワーク保留手段は、刃物台に一体的に設けられ、該刃物台と一体的に移動することによってワークの授受を行うことができる。このためワーク保留手段専用の移動機構等が不要となり、所定の主軸から隣接する主軸へのワークの引継ぎを簡単な構造で行うことができる。
これによって隣接する主軸に順次ワークを引き継がせながらワークの加工を行う工作機械を簡単且つコンパクトに構成することができるという効果がある。

そして、複数の主軸のうち最前の加工を担当する主軸に加工素材としての新規のワークを供給した後にワーク保留手段を介して後加工を担当する複数の主軸に前記ワークを順々に受け渡して切削加工すれば良いので、主軸に前記新規のワークを供給するワーク供給手段を複数の主軸ごとに設置することなく１つのワーク供給手段を設けるだけで各主軸において順にワークを加工することができる。

また、例えば、ワークの保持側の端面が同一方向に向いた複数の主軸が、Ｘ軸方向に並列配置された複数の刃物台に対してそれぞれ相対した状態でＸ軸方向に並列配置されている場合には、全ての主軸を同一方向の作業エリアから取り扱うことが可能であり、ツーリングや主軸の保守メンテナンス作業等を容易に行うことができる。

特定刃物台が、特定主軸から加工後のワークをワーク保留手段によって受け取り、隣接刃物台が特定刃物台および隣接刃物台の刃物台同士の当接を避ける位置に移動することによって、隣接主軸に対向する位置に移動し、ワーク保留手段から隣接主軸にワークを引き渡すことができる。そして、隣接刃物台が、刃物台同士の当接を避ける位置に移動するため、ワークの受け渡しは円滑に行われる。

特定刃物台に設けられているすべての前記工具が、Ｘ軸方向で前記特定主軸から前記隣接主軸に向かう方向に、ワーク加工時に使用される順に配置されていることによって、特定主軸からワーク保留手段にワークを引き渡すまでは、特定刃物台を順移動方向（隣接主軸から特定主軸に向かう方向）の一方向に移動させることで工具を選択してワークの加工が行われるため、工具の選択のために順移動方向から逆移動方向（順移動方向の逆方向）に特定刃物台を移動させる必要がなく、特定刃物台の移動効率を向上させることができる。

特定主軸とワーク保留手段との間でのワークの授受が、特定主軸およびワーク保留手段により直接行われ、隣接主軸とワーク保留手段との間でのワークの授受が、隣接主軸およびワーク保留手段により直接行われる。
また、ワーク保留手段を、Ｘ軸およびＺ軸と直交する軸線を中心に旋回可能に取り付けることにより、複数の主軸間でワークを受け渡す際にワークの保持する向きを１８０度反転させることができ、複数の主軸によってワークに多様な加工を施すことができる。

本発明の一実施形態である工作機械の全体概要図。図１におけるＣ部分の要部拡大図。図２の上方から見た図。図３におけるＦ４−Ｆ４線位置から矢印方向に見た図。工作機械のワーク加工動作を示す説明図。図５に示すスターティング動作における第１段階の説明図。図５に示すスターティング動作における第２段階の説明図。図５に示すスターティング動作における第３段階の説明図。図５に示すスターティング動作における第４段階の説明図。図５に示す通常動作における第１段階の説明図。図５に示す通常動作における第２段階の説明図。図５に示す通常動作における第３段階の説明図。図５に示す通常動作における第４段階の説明図。図５に示すエンディング動作における第１段階の説明図。図５に示すエンディング動作における第２段階の説明図。図５に示すエンディング動作における第３段階の説明図。図５に示すエンディング動作における第４段階の説明図。刃物台が別々の軌道上にそれぞれ支持された変形例を示す図。旋回可能に設けられたワーク保留手段の説明図。ワーク保留手段の旋回動作の説明図。

１００・・・工作機械
１１０Ａ・・・第１主軸台
１１１Ａ・・・第１主軸
１１０Ｂ・・・第２主軸台
１１１Ｂ・・・第２主軸
１２０Ａ・・・第１刃物台
１２１Ａ・・・工具
１２０Ｂ・・・第２刃物台
１２１Ｂ・・・工具
１３０・・・ワーク保留手段
１５０Ａ・・・レール
１５０Ｂ・・・レール
１６０・・・レール
１７０Ａ・・・駆動モータ
１７０Ｂ・・・駆動モータ
Ｗ・・・ワーク

図１に示される本実施形態の工作機械１００は、Ｃ部分内に、図２乃至図４に示すように、第１主軸１１１Ａを回転自在に支持する第１主軸台１１０Ａと、第２主軸１１１Ｂを回転自在に支持する第２主軸台１１０Ｂとを備えている。
第１主軸台１１０Ａと第２主軸台１１０Ｂは、第１主軸１１１Ａの軸線方向と第２主軸１１１Ｂの軸線方向が平行となるように、左右方向に並設されている。第１主軸１１１Ａ及び第２主軸１１１Ｂの一方の端面側には、ワークＷを把持して保持するチャックが設けられている。両主軸１１１Ａ、１１１Ｂはチャック側の端面が同方向を向くように配置されている。

第１主軸台１１０Ａは、両主軸１１１Ａ、１１１Ｂの軸線方向であるＺ軸方向に廷出してベッド上に固定されているレール１５０Ａにスライド移動自在に取り付けられている。第２主軸台１１０Ｂは、上記Ｚ軸方向に延出してベッド上に固定されているレール１５０Ｂにスライド移動自在に取り付けられている。第１主軸台１１０Ａは駆動モータ１７０Ａによってレール１５０Ａに沿ってスライド駆動される。第２主軸合１１０Ｂは駆動モータ１７０Ｂによってレール１５０Ｂに沿ってスライド駆動される。

ベッド上には、上記Ｚ軸方向に対して直交する前記左右方向であるＸ軸方向に廷出するレール１６０が、両主軸１１０Ａ，１１０Ｂのチャック側に配置されて取り付けられている。
上記レール１６０には、第１主軸１１１Ａに対向する第１刃物台１２０Ａと、第２主軸１１１Ｂに対向する第２刃物台１２０Ｂとが各々スライド移動自在に装着されている。第１刃物台１２０Ａと第２刃物台１２０Ｂは各々個別に同一のレール１６０上を移動駆動される。両刃物台１２０Ａ、１２０Ｂは、加工用の工具１２１Ａ、１２１Ｂを上記Ｘ軸方向に並べて配置する櫛歯刃物台からなる。

第１主軸台１１０Ａ及び第２主軸台１１０ＢのＺ軸方向の移動駆動と、第１刃物台１２０Ａと第２刃物台１２０ＢのＸ軸方向の移動駆動とは図示しない制御手段によって制御される。
上記制御手段による第１主軸台１１０Ａと第２主軸台１１０Ｂ及び第１刃物台１２０Ａと第２刃物台１２０Ｂの移動駆動により両主軸１１１Ａ、１１１Ｂが各別にＺ軸方向に移動制御され、両刃物台１２０Ａ、１２０Ｂが各別にＸ軸方向に移動制御される。

両主軸１１１Ａ、１１１Ｂを各々Ｚ軸方向に移動制御し、両刃物台１２０Ａ、１２０ＢをＸ軸方向に移動制御することによって、各主軸１１１Ａ、１１１Ｂと各々対応する刃物台１２０Ａ、１２０Ｂに装着された工具により、各主軸１１１Ａ、１１１Ｂの上記端面側に保持されたワークＷを切削加工することができる。
なお各刃物台１２０Ａ、１２０Ｂに装着された工具の選択は、各主軸１１１Ａ、１１１Ｂに対応する刃物台１２０Ａ、１２０ＢのＸ軸方向への移動によって行うことができる。

刃物台１２０Ａ、１２０Ｂへの工具１２１Ａ、１２１Ｂの配置の順番には制限はないが、本実施形態においては、各刃物台１２０Ａ、１２０Ｂには、各々複数の工具１２１Ａ，１２１Ｂが、第１主軸１１１Ａから第２主軸１１１Ｂに向かう方向に、ワーク加工時に使用される工具順に取り付けられている。
これにより両主軸１１１Ａ、１１１Ｂは、両刃物台１２０Ａ、１２０Ｂの第２主軸１１１Ｂから第１主軸１１１Ａに向かう順移動方向への一方向の移動によって、工具１２１Ａ、１２１Ｂを最短時間で順に選択することができる。

第１刃物台１２０Ａには、ワーク保留手段１３０が固定されている。ワーク保留手段１３０はワークＷを把持して保持することができるチャックからなる。第１刃物台１２０Ａに設けられている工具１２１Ａおよびワーク保留手段１３０は、ワーク保留手段１３０が、第２刃物台１２０ＢにＸ軸方向で最も近い位置となるように、Ｘ軸方向に並べられて配置されている。
第１刃物台１２０Ａは、装着される各工具１２１ＡによりワークＷの加工を行うことができるとともに、第１主軸１１１Ａの軸線とワーク保留手段１３０の軸線とが一致するまで順移動方向に移動でき、且つ第２主軸１１１Ｂの軸線とワーク保留手段１３０の軸線とが一致するまで順移動方向の逆方向となる逆移動方向に移動できるようにＸ軸方向の移動範囲が設定されている。

上記のように第１主軸１１１Ａ又は第２主軸１１１Ｂとワーク保留手段１３０とが相互に軸心が一致するように対向すると、主軸１１１Ａ、１１１ＢのＺ軸方向へのスライド移動と、主軸１１１Ａ、１１１Ｂとワーク保留手段１３０のチャックの開閉によって主軸１１１Ａ、１１１Ｂとワーク保留手段１３０との間でワークＷの授受を直接を行うことができる。すなわち、第１主軸１１１Ａとワーク保留手段１３０との間でのワークＷの授受は、第１主軸１１１Ａおよびワーク保留手段１３０により直接行われ、第２主軸１１１Ｂとワーク保留手段１３０との間でのワークＷの授受は、第２主軸１１１Ｂおよびワーク保留手段１３０により直接行われる。

なお第２刃物台１２０Ｂは、装着される各工具１２１ＢによりワークＷの加工を行うことができる範囲を移動することができる。従って第１刃物台１２０Ａの移動範囲における順移動方向の上流側（第２主軸台１１０Ｂ側）の一部は、第２刃物台１２０Ｂの移動範囲と重複する。このため第２刃物台１２０Ｂは、ワーク保留手段１３０と第２主軸１１１Ｂとの間でワークの授受を行う際、第１刃物台１２０Ａと当接しない位置に移動するように制御される。

上記構成により、第１主軸１１１Ａに保持されたワークＷを、第１刃物台１２０Ａの工具１２１Ａによって、第１刃物台１２０Ａを順移動方向に移動させて工具を順に選択しながら切削加工を行い、第１主軸１１１Ａと第１刃物台１２０Ａとによるワークの加工終了後、第１刃物台１２０Ａを順移動方向に移動させ、第１主軸１１１Ａからワーク保留手段１３０にワークＷを引き渡すことができる。その後第１刃物台１２０Ａを逆移動方向に移動させ、ワーク保留手段１３０に保持されたワークＷを第２主軸１１１Ｂに受け取らせ、第２刃物台１２０Ｂの工具１２１Ｂによって、第２刃物台１２０Ｂを順移動方向に移動させて工具を順に選択しながら切削加工を行うことができる。

本実施形態の工作機械１００の具体的なワーク加工動作は、図５に示すように、稼動開始時のスターティング動作と、このスターティング動作の後に繰り返し行われる通常動作と、稼動終了時のエンディング動作とで構成される。

本工作機械１００は、スターティング動作として、最初に、ワークＷが、ワーク供給手段等（図示しない）によって第１主軸１１１Ａに供給された状態（第１動作、図６参照。）から、第１主軸台１１０Ａ及び第１刃物台１２０ＡをＺ軸方向及びＸ軸方向に移動させ、第１主軸１１１Ａで保持したワークＷを、回転状態等で第１刃物台１２０Ａの各工具１２１Ａに、順々に当接させて切削加工を行う（第２動作、図７参照）。

その後、ワーク保留手段１３０の軸線と第１主軸１１１Ａの軸線とが一致する位置まで第１刃物台１２０Ａが順移動方向でＸ軸方向に移動し、第１主軸１１１Ａがワーク保留手段１３０に接近し、ワーク保留手段１３０のチャックにワークが挿入されるように、第１主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動し、第１主軸１１１Ａのチャックを開き、ワーク保留手段１３０のチャックを閉じる。これにより第１主軸１１１Ａと工具１２１Ａとで切削加工されたワークＷを、第１主軸１１１Ａからワーク保留手段１３０に引き渡す（第３動作、図８参照）。

その後、第１主軸１１１Ａがワーク保留手段１３０から遠ざかるように第１主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動し、ワーク保留手段１３０の軸線と第２主軸１１１Ｂの軸線とが一致する位置まで第１刃物台１２０Ａが逆移動方向でＸ軸方向に移動する（第４動作、図９参照）。

このようにして、一連のスターティング動作が完了する。
なお、このスターティング動作において、第２刃物台１２０Ｂは、第１刃物台１２０ＡのＸ軸方向への移動を阻害することのない順移動方向上流側の位置で待機するように制御される。

上記第４動作によって第２主軸１１１Ｂの軸心とワーク保留手段１３０の軸心とが一致した状態（図９）から、本工作機械１００は、通常動作として、前記同様にワークＷが、ワーク供給手段から第１主軸１１１Ａに供給されるとともに、第２主軸１１１Ｂがワーク保留手段１３０に接近し、第２主軸１１１Ｂのチャックにワークが挿入されるように第２主軸台１１０ＢがＺ軸方向に移動し、ワーク保留手段１３０のチャックを開き、第２主軸１１１Ｂのチャックを閉じる。これにより、ワーク保留手段１３０で保留されたワークＷが、ワーク保留手段１３０から第２主軸１１１Ｂに引き渡される（第１動作、図１０参照）。

次いで、第１刃物台１２０Ａ及び第２刃物台１２０Ｂを順移動方向下流側に向かって移動させ、各々工具を選択しながら、第１主軸台１１０Ａ及び第２主軸台１１０ＢのＺ軸方向移動と、第１刃物台１２０Ａ及び第２刃物台１２０ＢのＸ軸方向移動により、第１主軸１１１Ａ及び第２主軸１１１Ｂで保持したワークＷを、回転状態等で第１刃物台１２０Ａの選択された各工具１２１Ａ及び第２刃物台１２０Ｂの選択された各工具１２１Ｂに、順々に当接させて切削加工を行う（第２動作、図１１参照）。

その後、第１刃物台１２０Ａが、ワーク保留手段１３０の軸線と第１主軸１１１Ａの軸線とが一致する位置まで順移動方向でＸ軸方向に移動し、且つ第１主軸１１１Ａがワーク保留手段１３０に接近し、ワーク保留手段１３０のチャックにワークが挿入されるようにＺ軸方向に移動する。そして第１主軸１１１Ａのチャックを開き、ワーク保留手段１３０のチャックを閉じる。これにより第１主軸１１１Ａと工具１２１Ａとで切削加工されたワークＷが、第１主軸１１１Ａからワーク保留手段１３０に引き渡される。また、第２主軸１１１Ｂを第２刃物台１２０Ｂから遠ざけるように第２主軸台１１０ＢがＺ軸方向に移動する（第３動作、図１２参照）。

その後、所定のワーク搬出手段等によって第２主軸１１１Ｂからワークを搬出するとともに、第１主軸１１１Ａをワーク保留手段１３０から遠ざけるように第１主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動し、ワーク保留手段１３０の軸線と第２主軸１１１Ｂの軸線とが一致する位置にまで逆移動方向で第１刃物台１２０ＡがＸ軸方向に移動する。また、第１刃物台１２０ＡのＸ軸方向への移動を阻害することのない位置にまで第２刃物台１２０ＢがＸ軸方向に移動する。（第４動作、図１３参照）。
このようにして、一連の通常動作が完了する。
上記通常動作を、ワーク加工数などに応じて繰り返す。

上記通常動作において、第１主軸１１１Ａで加工する最後のワークをワーク保留手段１３０に引き渡し、第２主軸１１１Ｂがワーク保留手段と対向した後は、本工作機械１００は、エンディング動作として、第２主軸１１１Ｂがワーク保留手段１３０に接近するように、第２主軸台１１０ＢがＺ軸方向に移動し、前記のようにワークＷを、ワーク保留手段１３０から第２主軸１１１Ｂに供給する（第１動作、図１４参照）。

次いで、第２刃物台１２０ＢのＸ軸方向への移動を阻害することのない位置に第１刃物台１２０ＡがＸ軸方向に移動し、第２刃物台１２０Ｂの順移動方向への移動によって、第２刃物台１２０Ｂの工具１２１Ｂを選択しながら、第２主軸台１１０Ｂと第２刃物台１２０Ｂの移動により、上記同様第２主軸１１１ＢのワークＷの加工を行う（第２動作、図１５参照）。

その後、第２主軸１１１Ｂを第２刃物台１２０Ｂから遠ざけるように第２主軸台１１０ＢがＺ軸方向に移動する（第３動作、図１６参照。）。
その後、第２主軸１１１ＢのワークＷを、第２主軸１１１Ｂから搬出する（第４動作、図１７参照）。
このようにして、一連のエンディング動作が完了する。

以上のように本工作機械は、ワーク保留手段１３０を有する刃物台１２０Ａが、当該刃物台１２０Ａに対応する主軸１１１Ａから加工後のワークＷをワーク保留手段１３０によって受け取り、前記主軸１１１Ａに隣接する隣接主軸１１１Ｂに対向する位置に移動し、ワーク保留手段１３０から隣接主軸１１１ＢにワークＷを引き渡すことによって、隣接する主軸１１１Ｂに順次ワークＷを引き継がせながらワークＷの加工を行うことができる。

上記ワーク加工の際、スターティング動作、通常動作、エンディング動作のいずれの場合も、第１主軸１１１Ａからワーク保留手段１３０にワークを引き渡すまで、又は第２主軸１１Ｂにおけるワークの加工が完了するまでは、第１刃物台１２０Ａ又は第２刃物台１２０Ｂを、順次順移動方向に移動させて工具を選択してワークの加工が行われるため、工具の選択のために順移動方向から逆移動方向に第１刃物台１２０Ａ又は第２刃物台１２０Ｂを移動させる必要がなく、第１刃物台１２０Ａ及び第２刃物台１２０Ｂの移動効率が向上する。

ワーク保留手段１３０は一方の主軸１１１Ａに対応する刃物台１２０Ａに一体的に設けられ、該刃物台１２０Ａと一体的に移動するため、刃物台１２０Ａ、１２０Ｂの移動によってワーク保留手段１３０と主軸１１１Ａ、１１１Ｂとを対向させてワークＷの授受を行うことができ、ワーク保留手段１３０専用の移動機構等が不要となり、上記ワークＷの引継ぎを簡単な構造で行うことができる。

なお上記実施形態においては、第１刃物台１２０Ａにワーク保留手段１３０を一体的に設けた例について説明したが、ワーク保留手段１３０を第２刃物台１２０Ｂに一体的に設けるように構成することもできる。
ただしこの場合は、ワーク保留手段１３０の軸心と第１主軸１１１Ａの軸心とが一致するように第２刃物台１２０ＢをＸ軸方向に移動させる必要があるため、ワークの加工工程において第１刃物台１２０Ａを、第２刃物台１２０ＢのＸ軸方向の移動を妨げない位置に退避移動させる必要がある。
ワーク保留手段１３０は、単に主軸１１１Ａ，１１１Ｂとの間でワークの授受を行うことができるチャックから構成することができるため、両主軸１１１Ａに対してワークを受け渡す機構を高さ方向に大型化させる必要がなく、機械全体の高さを低く抑えることができる。

ワーク保留手段１３０を有する刃物台１２０Ａに隣接する刃物台１２０Ｂは、上記隣接主軸１１１Ｂに対応する刃物台１２０Ｂが、前記刃物台１２０Ａの移動範囲と少なくとも一部が重複するように移動範囲を設定され、隣接主軸１１１Ｂとワーク保留手段１３０との間でのワークＷの授受の際に、刃物台１２０Ａ、１２０Ｂ同士の当接を避ける位置にスライド移動するように構成されるため、刃物台１２０Ａ、１２０Ｂ同士の当接を回避してワークＷの受け渡しを円滑に行うことができる。

そして、本実施形態では、複数の主軸１１１Ａ、１１１Ｂのうち最前の加工を担当する主軸１１１Ａに加工素材として新規のワークＷを供給した後にワーク保留手段１３０を介して後加工を担当する複数の主軸１１１Ｂに前記ワークＷを順々に受け渡して切削加工する構成となっているので、新規のワークＷを供給するワーク供給手段を複数の主軸１１１Ａ、１１１Ｂごとに設置することなく１つのワーク供給手段を設けるだけで各主軸１１１Ａ、１１１Ｂで順にワークＷを加工することができる。

また、本実施形態では、複数の主軸１１１Ａ、１１１Ｂが、Ｘ軸方向に並列配置された複数の刃物台１２０Ａ、１２０Ｂに対してそれぞれワークの保持側の端面を同一方向に向けて、相対した状態でＸ軸方向に並列配置されているため、全ての主軸１１１Ａ、１１１Ｂを同一方向の作業エリアから取り扱うことが可能であり、ツーリングや主軸１１１Ａ、１１１Ｂの保守メンテナンス作業を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、刃物台１２０Ａ、１２０Ｂが、同一のレール１６０上に装着され、Ｘ軸方向に延出する共通の軌道上にそれぞれ移動自在に支持されている。このためＺ軸方向に必要とされる刃物台設置スペースが最小限に抑制され、機械全体のＺ軸方向への大型化を回避できる。ただし図１８に示すように、刃物台１２０Ａ、１２０Ｂを異なるレール１６０Ａ、１６０Ｂ上に装着し、各々Ｘ軸方向に延出する別々の軌道上にそれぞれ移動自在に支持されるように構成することもできる。

また主軸１１１Ａ、１１１Ｂや刃物台１２０Ａ、１２０Ｂの台数については、それぞれ２台以上であれば、その具体的な台数は如何なるものであっても何ら構わない。そして、ワーク回収手段やワーク供給手段については、如何なる形状構造や配置形態を呈するものであっても良い。

なお、ワーク保留手段１３０の具体的態様については如何なるものであっても良く、例えば、コレットチャック、真空チャック、三爪チャック、四爪チャックなどを使用することができる。

ワーク保留手段１３０の他の実施態様として、図１９に示すように、ワーク保留手段１３０をＸ軸およびＺ軸と直交する軸線を中心に旋回可能とすることができる。この場合ワーク保留手段１３０は、第１主軸１１１Ａから受け取ったワークの加工側の端部が、反挿入端側から突出するように構成される。例えばワーク保留手段１３０を、図２０に示されるように、中空状の保持部分とチャックとを設けた構成とすることができる。この場合保持部分からワークの両端を突出させた状態でチャックによりワークを把持することによって、ワークの加工側の端部が、反挿入端側から突出した状態でワークを保持することができる。第１主軸１１１Ａからワークが引き渡されたワーク保留手段１３０より第２主軸１１１Ｂにワークを供給する際、ワーク保留手段１３０を１８０度旋回し、第２主軸１１１Ｂが、第１主軸１１１Ａにおいて加工された加工側を把持してワークを保持することによって、ワークの未加工側の端部を第２主軸１１１Ｂにおいて加工することができる。上記のように第１主軸１１１Ａと第２主軸１１１Ｂとでワークの両端側を順番に加工することによってワークＷに多様な加工を効率的に施すことが可能となる。

なおワーク保留手段１３０は、ワークＷの向きを１８０度反転されても確実に主軸１１１Ａ、１１１Ｂに受け渡すことが可能であれば、挟持や吸着、孔挿入等いかなる保持方法であってもよい。

以上のように、本発明の工作機械は、例えばワークの複数個所を複数の工具で切削加工するＣＮＣ多軸旋盤システム等に応用するのが好適である。

Claims

複数の主軸と、各主軸に対応する複数の刃物台とを備え、各主軸を、軸線方向であるＺ軸方向に直交するＸ軸方向に並設し、各刃物台を、前記Ｘ軸方向に移動自在に設け、刃物台のＸ軸方向への移動と、主軸と刃物台との相対的なＺ軸方向への移動によって、前記主軸に保持されたワークを刃物台に装着された工具で加工する工作機械において、
各刃物台を、各々対応する主軸に対向するように配置し、
隣接する２つの前記刃物台の少なくとも一方に、ワークを保持するワーク保留手段を設け、
該ワーク保留手段を有する前記刃物台である特定刃物台の移動範囲を、該特定刃物台に対応する主軸である特定主軸と該特定主軸に隣接する主軸である隣接主軸との間で前記ワーク保留手段によるワークの授受を行うことができるように、前記特定主軸および前記隣接主軸と前記ワーク保留手段とが対向する位置に至る範囲に設定し、
前記特定刃物台に設けられる前記工具および前記ワーク保留手段を、前記ワーク保留手段が、前記隣接主軸に対応する前記刃物台である隣接刃物台にＸ軸方向で最も近い位置となるように、Ｘ軸方向に並べて配置したことを特徴とする工作機械。
前記隣接刃物台が、前記特定刃物台の移動範囲と少なくとも一部が重複するように移動範囲を設定され、前記隣接主軸と前記ワーク保留手段との間でのワークの授受の際に、前記特定刃物台および前記隣接刃物台の刃物台同士の当接を避ける位置に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
前記特定刃物台に設けられているすべての前記工具が、Ｘ軸方向で前記特定主軸から前記隣接主軸に向かう方向に、ワーク加工時に使用される順に配置されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
前記特定主軸と前記ワーク保留手段との間でのワークの授受が、前記特定主軸および前記ワーク保留手段により直接行われ、
前記隣接主軸と前記ワーク保留手段との間でのワークの授受が、前記隣接主軸および前記ワーク保留手段により直接行われ、
前記ワーク保留手段が、Ｘ軸方向およびＺ軸方向と直交する軸線を中心に旋回可能に取り付けられた請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の工作機械。