JP5253313B2

JP5253313B2 - 旋削装置

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Publication number: JP5253313B2
Application number: JP2009167594A
Authority: JP
Inventors: 由敬落合; 衆斉藤; 幸男梶原; 正美黒澤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2029-07-16
Also published as: JP2011020216A

Description

本発明は、工具を旋回させて静止した被削材を旋削加工又はネジ切り加工する旋削装置に関し、例えば長尺、非軸対称等の理由で回転させられない被削材を旋削加工するのに好適な旋削装置に関する。

被削材に対して工具を旋回させる旋削装置において、回転主軸上に径方向に自動移動可能なバイトホルダを搭載することで、主軸を停止させずにバイト突き出し量を調整可能としたものがある（特許文献１参照）。

特開２００５−３４９５４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された旋削装置は、主軸回転に伴ってバイトとともに被削材の周囲を公転する歯車状のダイヤルに静止体側に取り付けたピンを当ててダイヤルを回転させることでバイトが突き出し方向（主軸の径方向）に移動する機構である。そのため、最高でも主軸１回転毎にしかバイトが突き出し方向に動かず、バイトの切り込み動作は連続的とは言い難い。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、主軸の連続回転中、主軸の回転動作に制約されずに任意かつ連続的にバイトの切り込み量を調整することができる旋削装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明は、主軸モータと、前記主軸モータにより駆動される駆動軸と、中空の主軸と、前記主軸の内部に当該主軸と同心状に配置された伝達軸と、前記駆動軸から前記主軸に回転動力を伝達する主軸駆動伝達系と、前記駆動軸から差動機構を介して前記伝達軸に回転動力を伝達する伝達軸駆動伝達系と、前記主軸の一端に設けられた面板と、前記面板に当該面板の半径方向にスライド可能に設けたバイトホルダと、前記主軸に対する前記伝達軸の相対回転運動を前記面板の半径方向に沿った前記バイトホルダの直線運動に変換するバイト駆動伝達系と、前記差動機構を駆動して前記バイトホルダを移動させる切込用モータとを備え、前記バイトホルダは、前記面板の回転中心を挟んで対向するように配置された２つを対として、前記面板上に複数組備えられており、各バイトホルダのバイト駆動伝達系は、前記主軸に対して前記伝達軸が相対回転したとき、当該相対回転方向に応じ、少なくとも一対のバイトホルダを前記面板の半径方向の同じ側にスライドさせるとともに、残りのバイトホルダを先の少なくとも一対のバイトホルダと反対側にスライドさせるように構成されていることを特徴とする。

第２の発明は、主軸モータと、前記主軸モータにより駆動される駆動軸と、中空の主軸と、前記主軸の内部に当該主軸と同心状に配置された伝達軸と、前記駆動軸から前記主軸に回転動力を伝達する主軸駆動伝達系と、前記駆動軸から差動機構を介して前記伝達軸に回転動力を伝達する伝達軸駆動伝達系と、前記主軸の一端に設けられた面板と、前記面板に当該面板の半径方向にスライド可能に設けたバイトホルダと、前記主軸に対する前記伝達軸の相対回転運動を前記面板の半径方向に沿った前記バイトホルダの直線運動に変換するバイト駆動伝達系と、前記差動機構を駆動して前記バイトホルダを移動させる切込用モータとを備え、前記バイトホルダは、前記面板の回転中心を挟んで対向するように配置された２つを対として、前記面板上に複数組備えられており、各バイトホルダのバイト駆動伝達系は、前記主軸に対して前記伝達軸が相対回転したとき、当該相対回転方向に応じて各対のバイトホルダの一方と他方とを前記面板の半径方向の異なる側にスライドさせるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、主軸の連続回転中、主軸の回転動作に制約されずに任意かつ連続的にバイトの切り込み量を調整することができる。

図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る旋削装置の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＩ−Ｉ矢視による断面図である。図２は本発明の第１実施形態に係る旋削装置の背面図である。図３は図２中のIII−III矢視による断面図である。図４は図２中のIV−IV矢視による断面図である。図５（ａ）は本発明の第２実施形態に係る旋削装置の正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＶ−Ｖ矢視による断面図である。図６は本発明の第２実施形態に係る旋削装置の背面図である。図７は左半分に図５中のVIIL−VIIL矢視、右半分に図６中のVIIR−VIIR矢視による断面図を表した図である。図８は図６中のVIII−VIII矢視による断面図である。

以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る旋削装置の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＩ−Ｉ矢視による断面図、図２は本発明の第１実施形態に係る旋削装置の背面図、図３は図２中のIII−III矢視による断面図、図４は図２中のIV−IV矢視による断面図である。但し、駆動伝達系を表すために図２では後述するプーリ６やベルト７等を図示省略している。また、以下の説明において、図３中の左右を旋削装置の前後とする。

図１−図４に示した旋削装置は、主軸モータ９と、主軸モータ９により駆動される駆動軸５と、中空の主軸２と、主軸２の内部に主軸２と同心状に配置された伝達軸１２と、駆動軸５から主軸２に回転動力を伝達する主軸駆動伝達系４０と、駆動軸５から差動機構（デファレンシャルユニット）１５を介して伝達軸１２に回転動力を伝達する伝達軸駆動伝達系５０と、主軸２の一端に設けられた面板１と、面板１に面板１の半径方向にスライド可能に設けたバイトホルダ２１ａ−２１ｄと、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転運動を面板１の半径方向に沿ったバイトホルダ２１ａ−２１ｄの直線運動に変換するバイト駆動伝達系６０と、差動機構１５を駆動してバイトホルダ２１ａ−２１ｄを移動させる切込用モータ１９（図４参照）とを備えている。

主軸モータ９は、旋削装置の本体をなすケーシング２７上に設けられており、主軸モータ９の出力軸３４にはプーリ８が設けられている。

旋削装置のケーシング２７は、基台（図示せず）に敷設されたレール３２に摺動するガイド２８と、基台側に設けられたボールネジ３０に螺合するボールネジ用ナット２９を底部に備えている。レール３２とボールネジ３０は主軸２の中心線と平行に延在しており、ボールネジ駆動用の駆動装置（図示せず）によりボールネジ３０が回転駆動すると、ガイド２８をレール３２に摺動させて主軸２の軸方向にケーシング２７が走行移動するようになっている。このケーシング２７の被削材Ｗに対する動作が送り動作であり、面板１を回転させてケーシング２７を走行させつつ、バイトホルダ２１ａ−２１ｄに装着したバイトを被削材に切り込ませることで被削材Ｗが切削される。バイトホルダ２１ａ−２１ｄの切込動作、主軸２の回転数、ケーシング２７の送り動作はそれぞれ任意に調整可能であり、所望の加工線に応じてプログラムを与えれば複雑な形状に被削材Ｗを自動旋削加工することも可能である。

駆動軸５は、ケーシング２７内に主軸２と平行に設けられており、ケーシング２７に対して複数のベアリング３３で支持されている。ケーシング２７の後部に突き出た駆動軸５の軸後端部にはプーリ６が設けられている。このプーリ６と主軸モータ９のプーリ８にはベルト７が巻き回されている。

主軸２は、ケーシング２７に収容され、ケーシング２７に対して複数のベアリング３１で支持されている。この主軸２に駆動軸５の回転動力を伝達する主軸駆動伝達系４０は、主軸２の後部に設けたギヤ３（歯数：Ｚ３）と、このギヤ３に噛合する駆動軸５のギヤ４（歯数：Ｚ４）とからなる。

伝達軸１２は、中空軸であり、ケーシング２７の走行（送り）に伴って被削材Ｗ（図３参照）を内部に通せるようになっている。この伝達軸１２は中空の主軸２に通され、主軸２の内壁に対してベアリング１０，１１で支持されている。

伝達軸駆動伝達系５０は、図２−図４に示したように、伝達軸１２の後端部に設けたギヤ１３（歯数：Ｚ１３）と、ケーシング２７に対して回転自在に支持された差動機構（デファレンシャルユニット）１５と、差動機構１５の前後のロータにそれぞれ設けたギヤ１６，１４（歯数：Ｚ１６，Ｚ１４）と、ケーシング２７に対して回転自在に設けられた軸３５のギヤ１７（歯数：Ｚ１７）と、駆動軸５に設けたギヤ１８（歯数：Ｚ１８）とからなる。駆動軸５、軸３５、差動機構１５、伝達軸１２は軸が平行な関係にあり、ギヤ１７，１８、ギヤ１７，１６、ギヤ１４，１３がそれぞれ噛合していて、駆動軸５→軸３５→差動機構１５→伝達軸１２と駆動力が伝達される。

詳細には図示していないが、差動機構１５は、上記ギヤ１６，１４をそれぞれ取り付けた前後のロータを有しており、前後のロータ間で波動歯車装置を介して動力が伝達される構成としてある。波動歯車装置のウェーブジェネレータには、前述した切込用モータ１９の出力軸が連結されており、切込用モータ１９の駆動速度を調整（停止を含む）することによってギヤ１４，１６の回転数比が変化する。なお、本実施形態では差動機構１５に波動歯車装置を使用した場合を例示したが、方式は特に限定されず、例えば遊星歯車機構を用いたもの等、他の差動伝達機構で代替することもできる。

ここで、主軸駆動伝達系４０と伝達軸駆動伝達系５０で使用されるギヤ３，４，１３，１４，１６，１７，１８の各歯数Ｚ３，Ｚ４，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１６，Ｚ１７，Ｚ１８は、次の（式１）が成り立つように定められている。

Ｚ３／Ｚ４＝Ｚ１７／Ｚ１８×Ｚ１６／Ｚ１７×ｉ×Ｚ１３／Ｚ１４・・・（式１）
ここで、ｉ：切込用モータ１９の入力回転数Ｎ１９が０のときの差動機構１５におけるギヤ１６側のロータ回転数Ｎ１６とギヤ１４側のロータ回転数Ｎ１４の比Ｎ１４／Ｎ１６である。

本実施形態では、切込用モータ１９が停止した状態では、主軸２と伝達軸１２が同一方向に同一回転数で回転駆動する。つまり主軸２と伝達軸１２が共回りする状態に等しく、このときの主軸２に対する伝達軸１２の相対回転数は０（ゼロ）である。

なお、先に例示したギヤ３，４，１３，１４，１６−１８の歯数は一例に過ぎず、例示した数値にギヤ３，４，１３，１４，１６−１８の歯数を限定する趣旨ではない。例えば切込用モータ１９が特定の方向に特定の回転数で駆動した状態で主軸２と伝達軸１２の相対回転数が０（ゼロ）になるようにしても良い。

前述したバイト駆動伝達系６０は、伝達軸１２の前端部に設けたベベルギヤ２０と、面板１内で面板１の径方向に延在した姿勢でベアリングによって回転自在に支持されたネジ（例えば台形ネジ）２３ａ−２３ｄと、ネジ２３ａ−２３ｄの主軸回転中心側の先端に各取り付けられていて伝達軸１２のベベルギヤ２０に噛合したベベルギヤ２４ａ−２４ｄと、バイトホルダ２１ａ−２１ｄに接続されていてネジ２３ａ−２３ｄに各噛合したナット２２ａ−２２ｄとからなる。

バイトホルダ２１ａ−２１ｄは、それぞれ面板１上に回転中心から放射状（ネジ２３ａ−２３ｄと平行）に設けたガイド２５ａ及び２６ａ、２５ｂ及び２６ｂ、２５ｃ及び２６ｃ、２５ｄ及び２６ｄにガイドされて、面板１の径方向にスライド可能な構成である。したがって、主軸２に相対して伝達軸１２が回転すると、バイトホルダ２１ａ−２１ｄが面板１の径方向にスライドする。

前述したように、主軸２と伝達軸１２との回転数の差は切込用モータ１９を駆動させることによって発生させる。本実施形態では、Ｎ１９：バイト切込用モータ１９回転数とした場合、以下の（式２）が成り立つこととする。

Ｎ１４＝ｉ×Ｎ１６±（ｉ−１）×Ｎ１９・・・（式２）
つまり、切込用モータ１９の停止時に対し、±（ｉ−１）×Ｎ１９の回転数差が生じる仕組みである。なお、（式２）の関係も一例であり、Ｎ１９と回転数差の関係は旋削装置の仕様に応じて適宜変更可能である。

このとき、ナット２２ａ−２２ｄ及びネジ２３ａ−２３ｄのネジの巻き方向を左にした場合、正面から見て（図１で見て）主軸２に対して伝達軸１２が時計回り（右回り）に回転したときバイトホルダ２１ａ−２１ｄは面板１の径方向外側に移動し、伝達軸１２が反時計回り（左回り）に回転したとき径方向内側に移動する。ナット２２ａ−２２ｄ及びネジ２３ａ−２３ｄのネジの巻き方向を右にした場合、主軸２に対して伝達軸１２が時計回り（右回り）に回転したときバイトホルダ２１ａ−２１ｄは面板１の径方向内側に移動し、伝達軸１２が反時計回り（左回り）に回転したとき径方向外側に移動する。

したがって、ナット２２ａ−２２ｄ及びネジ２３ａ−２３ｄに右ネジ及び左ネジを適宜組み合わせて用いることでバイトホルダ２１ａ−２１ｄの動きのパターンを変更することができ、またパターンを変更することで旋削装置の運用方法に幅を持たせることができる。以下に幾つかの構成例を例示する。

（構成例１）
○ネジの巻き方向
・ナット２２ａ及びネジ２３ａ：左ネジ
・ナット２２ｂ及びネジ２３ｂ：右ネジ
・ナット２２ｃ及びネジ２３ｃ：左ネジ
・ナット２２ｄ及びネジ２３ｄ：右ネジ
○主軸２に対して伝達軸１２が時計回りに回転したときの動作方向
・バイトホルダ２１ａ：外周側
・バイトホルダ２１ｂ：中心側
・バイトホルダ２１ｃ：外周側
・バイトホルダ２１ｄ：中心側
つまり、本例では、バイトホルダ２１ａ，２１ｃは対をなし、回転中心を挟んで対向し、かつ伝達軸１２の相対回転方向に応じて面板半径方向の同一方向に移動する。同様に、バイトホルダ２１ｂ，２１ｄは対をなし、回転中心を挟んで対向し、かつ伝達軸１２の相対回転方向に応じて面板半径方向の同一方向（バイトホルダ２１ａ，２１ｃと逆方向）に移動する。

この場合、例えば、図１に示したように、
バイトホルダ２１ａに旋削バイト３６ａ、
バイトホルダ２１ｂにネジ切りバイト３６ｂ、
バイトホルダ２１ｃに旋削バイトと同程度の重量のウェイト３６ｃ、
バイトホルダ２１ｄにネジ切りバイトと同程度の重量のウェイト３６ｄ
を装着することにより、面板１上の重量分布が回転中心について点対称となって回転中心に重心が重なるので、回転時の重量のアンバランスが抑制され、ベアリング３１等への負荷が軽減され、主軸２及び面板１を高速回転させさせることができる。

また、伝達軸１２の相対回転方向に応じて互いに反対方向にスライドするバイトホルダ２１ａ，２１ｂに異なるバイト３６ａ，３６ｂを取り付けたことにより、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転方向に応じてバイト３６ａ，３６ｂのいずれかで選択的に被削材を加工することができる。すなわち、段取りを変えずに異なる工具を用いた複数の加工工程（例えば旋削バイト３６ａによる旋削加工とネジ切りバイト３６ｂによるネジ切り加工）を連続して行うことができる。

本構成例では、面板１の回転中心を挟んで対向する対のバイトホルダが２組、すなわち面板１上に合計４つのバイトホルダ２１ａ−２１ｄを設けた場合を例に挙げて説明したが、３組６つ以上のバイトホルダを面板１上に設ける構成も考えられる。

すなわち、本構成例は、（ｉ）面板１の回転中心を挟んで対向するように配置された２つのバイトホルダを一対として、面板１上に複数対のバイトホルダを配置し、（ii）各バイトホルダのバイト駆動伝達系を、主軸２に対して伝達軸１２が相対回転したときに、伝達軸１２の相対回転方向に応じて少なくとも一対のバイトホルダを面板１の半径方向の互いに同じ側（揃って内側又は揃って外側）にスライドさせ、かつ（iii）これら少なくとも一対のバイトホルダと反対側に残りのバイトホルダをスライドさせる点が条件であり、この条件下で、（iv）面板１上のバイトホルダのうち互いに面板半径方向の異なる方向に動作する２つのバイトホルダにそれぞれ異なるバイトを取り付け、（Ｖ）残りのバイトホルダに、これと対をなすバイトホルダに取り付けたバイトと同程度の重量のウェイトを取り付けることで、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転方向に応じて２つの異なるバイトのいずれかで選択的に被削材を加工することができる。

なお、本構成例では、４つのバイトホルダ２１ａ−２１ｄを９０度ピッチで等間隔に配置しているが、対をなす２つのバイトホルダ同士が回転中心を挟んで対向してさえいれば、回転方向に隣接するバイトホルダの間隔が不等間隔であっても構わない。また、ナット２２ａ−２２ｄ及びネジ２３ａ−２３ｄのネジの巻き方向は逆にしても良い。

（構成例２）
○ネジの巻き方向
・ナット２２ａ及びネジ２３ａ：左ネジ
・ナット２２ｂ及びネジ２３ｂ：右ネジ
・ナット２２ｃ及びネジ２３ｃ：左ネジ
・ナット２２ｄ及びネジ２３ｄ：右ネジ
○主軸２に対して伝達軸１２が時計回りに回転したときの動作方向
・バイトホルダ２１ａ：外周側
・バイトホルダ２１ｂ：中心側
・バイトホルダ２１ｃ：外周側
・バイトホルダ２１ｄ：中心側
つまり、本例のナット２２ａ−２２ｄ及びネジ２３ａ−２３ｄのネジの巻き方向とバイトホルダ２１ａ−２１ｄの挙動は先の構成例１と同様である。異なる点はバイトの装着態様にあり、本構成例では、対向する一対のバイトホルダ、例えばバイトホルダ２１ａ，２１ｃに同じバイトを取り付ける。残りのバイトホルダ、例えばバイトホルダ２１ｂ，２１ｄには、互いに同程度の重量のウェイト又はバイトを別途取り付けるか、或いはバイトもウェイトも取り付けない。これにより、構成例１と同じく回転時の重量のアンバランスがなくなり、主軸２及び面板１の高速回転に好適となる。

また、伝達軸１２の相対回転方向に応じて回転中心を挟んで互いに半径方向の同じ側にスライドする一対のバイトホルダ２１ａ，２１ｃに同じバイトを取り付けたことにより、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転方向に応じて２本のバイトが同期して被削材に切り込む。したがって、回転中心を挟んで対向する２本のバイトで被削材を１８０度の位相差で同時加工することができる。この場合、一方のバイトの突き出し量を、その切り込み量だけ他方のバイトの突き出し量よりも多くする必要がある。本例の場合、２条の螺旋状に被削材を旋削するため、１度の送り当たりの切削量が１本のバイトで旋削する場合の２倍となり、加工時間を短縮することができる。また、回転中心を挟んで対向関係にある２本のバイトで被削材の外径を切削する場合、２本のバイトが対向して被削材に切り込むので切削中の被削材の撓みを抑制することができ、加工精度の向上も期待される。

また、バイトホルダ２１ａ，２１ｃに装着したものとは異なるが互いに同一のバイトを残りのバイトホルダ２１ｂ，２１ｄに装着することにより、本構成例の加工量が倍増する特質と、構成例１のように伝達軸１２の相対回転方向に応じて異なるバイトを使い分ける特質を両立させることができる。

本構成例では、面板１の回転中心を挟んで対向する対のバイトホルダが２組、すなわち面板１上に合計４つのバイトホルダ２１ａ−２１ｄを設けた場合を例に挙げて説明したが、構成例１と同じく３対（６つ）以上のバイトホルダを面板１上に設ける構成にしても良いし、対向する２つのバイトで同時加工する限りにおいては１対（２つ）に減じても良い。

すなわち、本構成例は、（ｉ）面板１の回転中心を挟んで対向するように配置された２つのバイトホルダを一対として、面板１上に少なくとも１対のバイトホルダを配置し、（ii）各バイトホルダのバイト駆動伝達系は、主軸２に対して伝達軸１２が相対回転したときに、当該相対回転方向に応じて対をなすバイトホルダ同士を面板半径方向の同じ側にスライドさせる点が条件であり、この条件下で、（iii）対をなすバイトホルダの双方にバイトを取り付けることで、回転中心を挟んで対向する２本のバイトで被削材を同時加工することができる。

（構成例３）
構成例１，２では主軸２の高速回転化のために複数のバイトホルダを回転中心について点対称となるように配置したが、高速回転化が不要で面板１を含む回転体の重心が回転中心から若干ずれても回転時のアンバランスの影響が無視できる場合には、バイトホルダの配置は特に限定されない。例えば、バイトホルダ２１ｃ，２１ｄ及びそのバイト駆動伝達系６０（ナット２２ｃ，２２ｄ、ネジ２３ｃ，２３ｄ、ベベルギヤ２４ｃ，２４ｄ等）を省略しても良い。このようにして部品点数を減少させることによって低価格化が可能となる。

（構成例４）
また、構成例１，２では主軸２の高速回転化のために回転中心を挟んで対向する２つのバイトホルダ同士が回転中心について対称（半径方向の同じ方向）に動くようにバイト駆動伝達系６０を構成したが、高速回転化が不要で面板１を含む回転体の重心が回転中心から若干ずれても回転時のアンバランスの影響が無視できる場合には、対向するバイトホルダが互いに半径方向の反対側に動く（例えば一方が外側に他方が中心側に動く）構成であっても良い。例えば、図１−図４の旋削装置において、ネジの巻き方向、バイトホルダ２１ａ−２１ｄの挙動を次のようにする。
○ネジの巻き方向
・ナット２２ａ及びネジ２３ａ：左ネジ
・ナット２２ｂ及びネジ２３ｂ：右ネジ
・ナット２２ｃ及びネジ２３ｃ：右ネジ
・ナット２２ｄ及びネジ２３ｄ：左ネジ
○主軸２に対して伝達軸１２を時計回りに回転させたときの挙動
・バイトホルダ２１ａ：外周側
・バイトホルダ２１ｂ：中心側
・バイトホルダ２１ｃ：中心側
・バイトホルダ２１ｄ：外周側
つまり、本例では、対をなすバイトホルダ２１ａ，２１ｃは回転中心を挟んで対向するが、伝達軸１２の相対回転方向に応じて面板半径方向の異なる側に移動する。同様に、もう一つの対をなすバイトホルダ２１ｂ，２１ｄは回転中心を挟んで対向するが、伝達軸１２の相対回転方向に応じて面板半径方向の異なる側に移動する。

本例の場合、対向するバイトホルダ同士は伝達軸１２の相対回転方向に応じて逆の挙動を示すが、回転方向に隣接するバイトホルダ２１ａ及び２１ｄが同じ挙動を示す。バイトホルダ２１ｂ，２１ｃは、バイトホルダ２１ａ，２１ｄとは逆の挙動であるが、互いに同じ挙動を示す。したがって、隣接するバイトホルダ２１ａ，２１ｂは互いに逆の挙動を示すため、この場合にはバイトホルダ２１ａ−２１ｄに構成例１と同様にバイト及びウェイトを装着すれば、構成例１に比べて重心は回転中心からずれるが、構成例１と同じように異なるバイトを伝達軸１２の相対回転方向を変えることで異なるバイトを使い分けることができる。

本構成例でも、面板１の回転中心を挟んで対向する対のバイトホルダが２組、つまり面板１上に合計４つのバイトホルダ２１ａ−２１ｄを設けた場合を例に挙げて説明したが、３組６つ以上のバイトホルダを面板１上に設ける構成も考えられる。また、対をなすバイトホルダ同士も逆に動くので、バイトホルダ２１ａ，２１ｃ又は２１ｂ，２１ｄに異なるバイトを装着しても良い。

すなわち、本構成例は、（ｉ）面板１の回転中心を挟んで対向するように配置された２つのバイトホルダを一対として、面板１上に複数対のバイトホルダを配置し、（ii）各バイトホルダのバイト駆動伝達系を、主軸２に対して伝達軸１２が相対回転したときに、伝達軸１２の相対回転方向に応じて各対のバイトホルダのそれぞれを面板１の半径方向の異なる側（例えば一方が内側で他方が外側）にスライドさせる点が条件であり、この条件下で、（iii）面板１上のバイトホルダのうち互いに面板半径方向の異なる方向に動作する２つのバイトホルダにそれぞれ異なるバイトを取り付け、（iv）残りのバイトホルダに、対をなすバイトホルダに取り付けたバイトと同程度の重量のウェイトを取り付けることで、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転方向に応じて２つの異なるバイトのいずれかで選択的に被削材を加工することができる。

（構成例５）
構成例１−４においては、各バイトホルダには回転中心を挟んで他の（対をなす）バイトホルダが対向するため、面板１上には基本的に偶数のバイトホルダが配置される。しかしながら、面板１上のバイトホルダの設置数は奇数でも良い。この場合、回転のアンバランスを抑制する上では、（ｉ）面板１の回転方向に等間隔にバイトホルダを配置し、（ii）主軸２に対して伝達軸１２が相対回転したとき、この相対回転方向に応じて各バイトホルダを面板１の半径方向の同じ側（揃って内側又は揃って外側）にスライドさせるように各バイトホルダのバイト駆動伝達系を構成することが好ましい。さらに、バイトを装着するバイトホルダの数は１つに限られず、複数（全てを含む）のバイトホルダに同時にバイトを取り付けても良いが、回転のアンバランスを抑制する上では、残り（ゼロを含む）のバイトホルダにバイトと同程度の重量のウェイトを取り付けることが好ましい。

以上の構成例１−５を含め、本実施形態によれば次のような効果が得られる。

（１）連続的な切込動作の実現
本実施形態は、主軸２と同心に主軸２に相対して回転する伝達軸１２を設け、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転によってバイトホルダ２１ａ−２１ｄを面板半径方向に移動させる構成である。そして、回転する主軸２に対する伝達軸１２の相対回転を差動機構１５によって調整することにより、主軸２が回転している最中であってもバイトホルダ２１ａ−２１ｄの面板１の半径方向位置を容易に微調整することができる。また、バイトホルダ２１ａ−２１ｄを動かすバイト駆動伝達系６０や切込用モータ１９は主軸２に直接係り合うことがないので、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転の有無や大きさは切込用モータ１９によって任意に調整することができる。よって、主軸２の連続回転中であっても、主軸２の回転動作とは無関係にバイトホルダ２１ａ−２１ｄを移動させることができ、バイトの切り込み量を連続的に調整することができる。

（２）切込動作の適時化
特許文献１に記載された旋削装置では、バイトを動かすにあたって被削材周りを公転するダイヤルの軌道にピンを係脱させる機構であるため、ダイヤルの軌道にピンを干渉させるのに主軸の回転動作に合わせてピンを伸長させる必要があり、厳密にはバイトの動作タイミングに制約があった。

それに対し本実施形態では、前述したようにバイトホルダ２１ａ−２１ｄを動かすバイト駆動伝達系６０や切込用モータ１９は主軸２に直接係り合うことがないので、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転を生じさせるタイミング及び時間はいずれも切込用モータ１９によって任意に調整することができる。よって、主軸２の回転動作にタイミングを制約されることなく任意のタイミングでバイトホルダ２１ａ−２１ｄを移動させてバイトを切り込ませることができる。

（３）回転アンバランスの解消
特許文献１に記載された旋削装置では、ダイヤル等といったバイトの送り機構の設置により面板を含む回転体の重心が軸心からずれるため、主軸を高速回転させるのには不向きであった。

それに対し本実施形態では、主軸２の内部に同心状に通した伝達軸１２を介してバイトホルダ２１ａ−２１ｄに動力を伝達するので、バイトホルダ２１ａ−２１ｄの配置や動作パターン、装着するバイトやウェイトの重量を調整することによって面板を含む回転体の重心を回転中心にほぼ一致させることができる。よって、回転アンバランスが解消され、高速回転にも好適な構成となる（例えば構成例１，２，５参照）。また、バイトホルダ２１ａ−２１ｄが回転中心いついて点対称に動作するようにすれば、バイトホルダ２１ａ−２１ｄの面板半径方向へのスライドストロークを大きくとっても高速回転に耐え得る。また、回転アンバランスが抑えられるので、回転振動に起因する加工精度の低下を抑制することもできる。

（４）段取り替えの労力軽減
本実施形態によれば、上記の通り例えば構成例１，４等のように伝達軸１２の相対回転の方向又は速度を調整するだけで複数のバイトで選択的に被削材を加工することができるので、被削材を他の加工機に移したり、或いは同一の加工機でも工具交換等の段取り替えをしたりする必要がなく、工数低減にも寄与する。また、１本の主軸２で複数のバイトを使い分けられるので、主軸を２本設けた特許文献１の旋削装置に比べて装置を低廉化することができる。

（５）加工効率の向上
また、構成例２のように、伝達軸１２の相対回転方向に応じて回転中心を挟んで互いに半径方向の同じ側にスライドする一対のバイトホルダ２１ａ，２１ｃに同じバイトを取り付けることで、二条螺旋状に被削材を旋削することができる。この場合、１度の送り当たりの切削量が１本のバイトで旋削する場合の２倍となり、加工時間を短縮することができる。また、回転中心を挟んで対向関係にある２本のバイトで被削材の外径を切削する場合、２本のバイトが対向して被削材に切り込むので切削中の被削材の撓みを抑制することができ、加工精度の向上も期待される。

＜第２実施形態＞
図５（ａ）は本発明の第２実施形態に係る旋削装置の正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＶ−Ｖ矢視による断面図、図６は本発明の第１実施形態に係る旋削装置の背面図、図７は左半分に図５中のVIIL−VIIL矢視、右半分に図６中のVIIR−VIIR矢視による断面図を表した図、図８は図６中のVIII−VIII矢視による断面図である。但し、駆動伝達系を表すために図６では後述するプーリ１０６やベルト１０７等を図示省略している。また、以下の説明において、図７中の左右を旋削装置の前後とする。

図５−図８に示した旋削装置が第１実施形態と相違する点は、伝達軸、伝達軸駆動系を２組備え、２本の伝達軸で、それぞれ対応するバイトホルダを動かす点である。すなわち、本実施形態の旋削装置は、主軸モータ１０９と、主軸モータ１０９により駆動される駆動軸１０５と、中空の主軸１０２と、主軸１０２内部に主軸１０２と同心状に配置された第１伝達軸１１２と、第１伝達軸１１２の内部に第１伝達軸１１２と同心状に配置された第２伝達軸２１２と、駆動軸１０５から第１差動機構１１５を介して第１伝達軸１１２に回転動力を伝達する第１伝達軸駆動伝達系１５０と、駆動軸１０５から第２差動機構２１５を介して第２伝達軸２１２に回転動力を伝達する第２伝達軸駆動伝達系２５０と、主軸１０２の一端に設けられた面板１０１と、面板１０１に面板１０１の半径方向にスライド可能に設けたバイトホルダ１２１ａ−１２１ｄと、主軸１０２に対する第１伝達軸１１２の相対回転運動を面板の半径方向に沿ったバイトホルダ１２１ａ，１２ｃの直線運動に変換する第１バイト駆動伝達系１６０と、主軸１０２に対する第２伝達軸２１２の相対回転運動を面板１０１の半径方向に沿ったバイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄの直線運動に変換する第２バイト駆動伝達系２６０と、第１差動機構１１５を駆動して第１バイト駆動伝達系１６０に対応するバイトホルダバイトホルダ１２１ａ，１２１ｃを移動させる第１切込用モータ１１９（図８参照）と、第２差動機構２１５を駆動して第２バイト駆動伝達系２６０に対応するバイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄを移動させる第２切込用モータ２１９（図８参照）とを備えている。

主軸モータ１０９は、旋削装置の本体をなすケーシング１２７上に設けられており、主軸モータ１０９の出力軸１３４にはプーリ１０８が設けられている。

旋削装置のケーシング１２７は、基台（図示せず）に敷設されたレール１３２に摺動するガイド１２８と、基台側に設けられたボールネジ１３０に螺合するボールネジ用ナット１２９を底部に備えている。レール１３２とボールネジ１３０は主軸１０２の中心線と平行に延在しており、ボールネジ駆動用の駆動装置（図示せず）によりボールネジ１３０が回転駆動すると、ガイド１２８をレール１３２に摺動させて主軸１０２の軸方向にケーシング１２７が走行移動するようになっている。このケーシング１２７の被削材Ｗに対する動作が送り動作であり、面板１を回転させてケーシング１２７を走行させつつ、バイトホルダ２１ａ−２１ｄに装着したバイトを被削材に切り込ませることで被削材Ｗが切削される。バイトホルダ２１ａ−２１ｄの切込動作、主軸１０２の回転数、ケーシング１２７の送り動作はそれぞれ任意に調整可能であり、所望の加工線に応じてプログラムを与えれば複雑な形状に被削材Ｗを自動旋削加工することも可能である。

駆動軸１０５は、ケーシング１２７内に主軸１０２と平行に設けられており、ケーシング１２７に対して複数のベアリング１３３で支持されている。ケーシング１２７の後部に突き出た駆動軸１０５の軸後端部にはプーリ１０６が設けられている。このプーリ１０６と主軸モータ１０９のプーリ１０８にはベルト１０７が巻き回されている。

主軸１０２は、ケーシング１２７に収容され、ケーシング１２７に対して複数のベアリング１３１で支持されている。この主軸１０２に駆動軸１０５の回転動力を伝達する主軸駆動伝達系１４０は、主軸１０２の後部に設けたギヤ１０３（歯数：Ｚ１０３）と、このギヤ１０３に噛合する駆動軸１０５のギヤ１０４（歯数：Ｚ１０４）とからなる。

第１伝達軸１１２は、中空の主軸１０２に通され、主軸１０２の内壁に対してスライドブッシュ１１０，１１１で支持されている。

第１伝達軸駆動伝達系１５０は、図６−図８に示したように、第１伝達軸１１２の後端部に設けたギヤ１１３（歯数：Ｚ１１３）と、ケーシング１２７に対して回転自在に支持された第１差動機構（デファレンシャルユニット）１１５と、第１差動機構１１５の前後のロータにそれぞれ設けたギヤ１１６，１１４（歯数：Ｚ１１６，Ｚ１１４）と、ケーシング１２７に対して回転自在に設けられた軸１３５のギヤ１１７（歯数：Ｚ１１７）と、駆動軸１０５に設けたギヤ１１８（歯数：Ｚ１１８）とからなる。駆動軸１０５、軸１３５、第１差動機構１１５、第１伝達軸１１２は軸が平行な関係にあり、ギヤ１１７，１１８、ギヤ１１７，１１６、ギヤ１１４，１１３がそれぞれ噛合していて、駆動軸１０５→軸１３５→第１差動機構１１５→第１伝達軸１１２と駆動力が伝達される。

詳細には図示していないが、第１差動機構１１５は、上記ギヤ１１６，１１４をそれぞれ取り付けた前後のロータを有しており、前後のロータ間で波動歯車装置を介して動力が伝達される構成としてある。波動歯車装置のウェーブジェネレータには、前述した切込用モータ１１９の出力軸が連結されており、切込用モータ１１９の駆動速度を調整（停止を含む）することによってギヤ１１４，１１６の回転数比が変化する。なお、本実施形態では第１差動機構１１５に波動歯車装置を使用した場合を例示したが、方式は特に限定されず、例えば遊星歯車機構を用いたもの等、他の差動伝達機構で代替することもできる。

ここで、主軸駆動伝達系１４０と第１伝達軸駆動伝達系１５０で使用されるギヤ１０３，１０４，１１３，１１４，１１６，１１７，１１８の各歯数Ｚ１０３，Ｚ１０４，Ｚ１１３，Ｚ１１４，Ｚ１１６，Ｚ１１７，Ｚ１１８は、次の（式１１）が成り立つように定められている。

Ｚ１０３／Ｚ１０４＝Ｚ１１７／Ｚ１１８×Ｚ１１６／Ｚ１１７×ｉ１×Ｚ１１３／Ｚ１１４・・・（式１１）
ここで、ｉ１：切込用モータ１１９の入力回転数Ｎ１１９が０のときの第１差動機構１１５におけるギヤ１１６側のロータ回転数Ｎ１１６とギヤ１１４側のロータ回転数Ｎ１１４の比Ｎ１１４／Ｎ１１６である。

本実施形態では、切込用モータ１１９が停止した状態では、主軸１０２と第１伝達軸１１２が同一方向に同一回転数で回転駆動する。つまり主軸１０２と第１伝達軸１１２が共回りする状態に等しく、このときの主軸１０２に対する第１伝達軸１１２の相対回転数は０（ゼロ）である。

なお、先に例示したギヤ１０３，１０４，１１３，１１４，１１６−１１８の歯数は一例に過ぎず、例示した数値にギヤ１０３，１０４，１１３，１１４，１１６−１１８の歯数を限定する趣旨ではない。例えば切込用モータ１１９が特定の方向に特定の回転数で駆動した状態で主軸１０２と第１伝達軸１１２の相対回転数が０（ゼロ）になるようにしても良い。

前述した第１バイト駆動伝達系１６０は、第１伝達軸１１２の前端部に設けたベベルギヤ１２０と、面板１内で面板１の径方向に延在した姿勢でベアリングによって回転自在に支持されたネジ（例えば台形ネジ）１２３ａ，１２３ｃと、ネジ１２３ａ，１２３ｃの主軸回転中心側の先端に各取り付けられていて第１伝達軸１１２のベベルギヤ１２０に噛合したベベルギヤ１２４ａ，１２４ｃと、バイトホルダ１２１ａ，１２１ｃに接続されていてネジ１２３ａ，１２３ｃに各噛合したナット１２２ａ，１２２ｃとからなる。

バイトホルダ１２１ａ，１２１ｃは、それぞれ面板１０１上に回転中心から放射状（ネジ１２３ａ，１２３ｃと平行）に設けたガイド１２５ａ及び１２６ａ、１２５ｃ及び１２６ｃにガイドされて、面板１０１の径方向にスライド可能な構成である。したがって、主軸１０２に相対して第１伝達軸１１２が回転すると、バイトホルダ１２１ａ，１２１ｃが面板１０１の径方向にスライドする。

前述したように、主軸１０２と第１伝達軸１１２との回転数の差は切込用モータ１１９を駆動させることによって発生させる。本実施形態では、Ｎ１１９：バイト切込用モータ１１９回転数とした場合、以下の（式１２）が成り立つこととする。

Ｎ１１４＝ｉ１×Ｎ１１６±（ｉ１−１）×Ｎ１１９・・・（式１２）
つまり、切込用モータ１１９の停止時に対し、±（ｉ１−１）×Ｎ１１９の回転数差が生じる仕組みである。なお、（式１２）の関係も一例であり、Ｎ１１９と回転数差の関係は旋削装置の仕様に応じて適宜変更可能である。

このとき、ナット１２２ａ，１２２ｃ及びネジ１２３ａ，１２３ｃのネジの巻き方向を左にした場合、正面から見て（図５で見て）主軸１０２に対して第１伝達軸１１２が時計回り（右回り）に回転したときバイトホルダ１２１ａ，１２１ｃは面板１０１の径方向内側に移動し、第１伝達軸１１２が反時計回り（左回り）に回転したとき径方向外側に移動する。ナット１２２ａ，１２２ｃ及びネジ１２３ａ，１２３ｃのネジの巻き方向を右にした場合、主軸１０２に対して第１伝達軸１１２が時計回り（右回り）に回転したときバイトホルダ１２１ａ，１２１ｃは面板１０１の径方向外側に移動し、第１伝達軸１１２が反時計回り（左回り）に回転したとき径方向内側に移動する。

第２伝達軸２１２は、中空の第１伝達軸１１２に通され、第１伝達軸１１２の内壁に対してスライドブッシュ２１０，２１１で支持されている。

第２伝達軸駆動伝達系２５０は、図６−図８に示したように、第２伝達軸２１２の後端部に設けたギヤ２１３（歯数：Ｚ２１３）と、ケーシング１２７に対して回転自在に支持された第２差動機構（デファレンシャルユニット）２１５と、第２差動機構２１５の前後のロータにそれぞれ設けたギヤ２１６，２１４（歯数：Ｚ２１６，Ｚ２１４）と、ケーシング１２７に対して回転自在に設けられた軸２３５のギヤ２１７（歯数：Ｚ２１７）と、駆動軸１０５に設けたギヤ１１８（歯数：Ｚ１１８）とからなる。駆動軸１０５、軸２３５、第２差動機構２１５、第２伝達軸２１２は軸が平行な関係にあり、ギヤ２１７，１１８、ギヤ２１７，２１６、ギヤ２１４，２１３がそれぞれ噛合していて、駆動軸１０５→軸２３５→第２差動機構２１５→第２伝達軸２１２と駆動力が伝達される。

詳細には図示していないが、第２差動機構２１５は、上記ギヤ２１６，２１４をそれぞれ取り付けた前後のロータを有しており、前後のロータ間で波動歯車装置を介して動力が伝達される構成としてある。波動歯車装置のウェーブジェネレータには、前述した切込用モータ２１９の出力軸が連結されており、切込用モータ２１９の駆動速度を調整（停止を含む）することによってギヤ２１４，２１６の回転数比が変化する。なお、本実施形態では第２差動機構２１５に波動歯車装置を使用した場合を例示したが、方式は特に限定されず、例えば遊星歯車機構を用いたもの等、他の差動伝達機構で代替することもできる。

ここで、主軸駆動伝達系１４０と第２伝達軸駆動伝達系２５０で使用されるギヤ１０３，１０４，１１８，２１３，２１４，２１６，２１７の各歯数Ｚ１０３，Ｚ１０４，Ｚ１１８，Ｚ２１３，Ｚ２１４，Ｚ２１６，Ｚ２１７は、次の（式２１）が成り立つように定められている。

Ｚ１０３／Ｚ１０４＝Ｚ２１７／Ｚ１１８×Ｚ２１６／Ｚ２１７×ｉ２×Ｚ２１３／Ｚ２１４・・・（式２１）
ここで、ｉ２：切込用モータ２１９の入力回転数Ｎ２１９が０のときの第２差動機構２１５におけるギヤ２１６側のロータ回転数Ｎ２１６とギヤ２１４側のロータ回転数Ｎ２１４の比Ｎ２１４／Ｎ２１６である。

本実施形態では、切込用モータ２１９が停止した状態では、主軸１０２と第２伝達軸２１２が同一方向に同一回転数で回転駆動する。つまり主軸１０２と第２伝達軸２１２が共回りする状態に等しく、このときの主軸１０２に対する第２伝達軸２１２の相対回転数は０（ゼロ）である。

なお、先に例示したギヤ１０３，１０４，１１８，２１３，２１４，２１６，２１７の歯数は一例に過ぎず、例示した数値にギヤ１０３，１０４，１１８，２１３，２１４，２１６，２１７の歯数を限定する趣旨ではない。例えば切込用モータ２１９が特定の方向に特定の回転数で駆動した状態で主軸１０２と第２伝達軸２１２の相対回転数が０（ゼロ）になるようにしても良い。

前述した第２バイト駆動伝達系２６０は、第２伝達軸２１２の前端部に設けたベベルギヤ２２０と、面板１内で面板１の径方向に延在した姿勢でベアリングによって回転自在に支持されたネジ（例えば台形ネジ）１２３ｂ，１２３ｄと、ネジ１２３ｂ，１２３ｄの主軸回転中心側の先端に各取り付けられていて第２伝達軸２１２のベベルギヤ２２０に噛合したベベルギヤ１２４ｂ，１２４ｄと、バイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄに接続されていてネジ１２３ｂ，１２３ｄに各噛合したナット１２２ｂ，１２２ｄとからなる。

バイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄは、それぞれ面板１０１上に回転中心から放射状（ネジ１２３ｂ，１２３ｄと平行）に設けたガイド１２５ｂ及び１２６ｂ、１２５ｄ及び１２６ｄにガイドされて、面板１０１の径方向にスライド可能な構成である。したがって、主軸１０２に相対して第２伝達軸２１２が回転すると、バイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄが面板１０１の径方向にスライドする。

前述したように、主軸１０２と第２伝達軸２１２との回転数の差は切込用モータ２１９を駆動させることによって発生させる。本実施形態では、Ｎ２１９：バイト切込用モータ２１９回転数とした場合、以下の（式２２）が成り立つこととする。

Ｎ２１４＝ｉ２×Ｎ２１６±（ｉ２−１）×Ｎ２１９・・・（式２２）
つまり、切込用モータ２１９の停止時に対し、±（ｉ２−１）×Ｎ２１９の回転数差が生じる仕組みである。なお、（式２２）の関係も一例であり、Ｎ２１９と回転数差の関係は旋削装置の仕様に応じて適宜変更可能である。

このとき、ナット１２２ｂ，１２２ｄ及びネジ１２３ｂ，１２３ｄのネジの巻き方向を右にした場合、正面から見て（図５で見て）主軸１０２に対して第２伝達軸２１２が時計回り（右回り）に回転したときバイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄは面板１０１の径方向内側に移動し、第２伝達軸２１２が反時計回り（左回り）に回転したとき径方向外側に移動する。ナット１２２ｂ，１２２ｄ及びネジ１２３ｂ，１２３ｄのネジの巻き方向を左にした場合、主軸１０２に対して第２伝達軸２１２が時計回り（右回り）に回転したときバイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄは面板１０１の径方向外側に移動し、第２伝達軸２１２が反時計回り（左回り）に回転したとき径方向内側に移動する。

かかる構成の本実施形態の場合、主軸１０２に対する伝達軸１１２，２１２の相対回転数が０（ゼロ）の場合、バイトホルダ１２１ａ−１２１ｃは動作しないが、主軸１０２に対して伝達軸１１２が相対回転するとバイトホルダ１２１ａ，１２１ｃが動作する。また、主軸１０２に対して伝達軸２１２が相対回転するとバイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄが動作する。

第１実施形態では、伝達軸が１本であったため、動作パターンは別として面板１上の全てのバイトホルダ２１ａ−２１ｄが、主軸２に対する伝達軸１２の相対回転に応じて動作し、主軸２に対する伝達軸１２の回転方向と回転総量によって面板１上のバイトホルダ２１ａ−２１ｄのポジションが定まった。それに対し、本実施形態では、２本の互いに独立した伝達軸１１２，２１２を備えているので、面板１上のバイトホルダ１２１ａ−１２１ｄを２つのグループに分け、一方のグループのバイトホルダを、他方のグループのバイトホルダの動きとは無関係に独立して動作させることができる。

第１バイト駆動伝達系１６０のネジ１２３ａ，１２３ｃを左ネジ、第２バイト駆動伝達系２６０のネジ１２３ｂ，１２３ｄを右ネジにした先の例では、主軸１０２に対する伝達軸１１２，２１２の相対回転方向とバイトホルダ１２１ａ−１２１ｄの移動方向が同じであるため、例えば伝達軸１１２，２１２を相互間では相対回転せずに主軸１０２に対してのみ相対回転させると、第１実施形態においてネジ２３ａ−２３ｄの巻き方向を統一した場合と同様にバイトホルダ１２１ａ−１２１ｄを移動させることができる（ネジ１２３ａ−１２３ｄのネジピッチが同一とする）。逆に主軸１０２に対する第１伝達軸１１２と第２伝達軸２１２の相対回転方向を逆にして、なおかつ相対回転数の絶対値を等しくすると第１実施形態の構成例１と同じようにバイトホルダ１２１ａ−１２１ｄを移動させることができる（ネジ１２３ａ−１２３ｄのネジピッチが同一とする）。加えて、バイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄは停止した状態でバイトホルダ１２１ａ，１２１ｃのみ移動させたり、バイトホルダ１２１ａ，１２１ｃは停止した状態でバイトホルダ１２１ｂ，１２１ｄのみ移動させたりすることも可能である。

よって、主軸１０２の回転中に任意のタイミングで連続的にバイトホルダ１２１ａ−１２１ｄを移動させることができる等の効果が第１実施形態と同様に得られるのに加え、２本の伝達軸１１２，２１２を用いることにより、バイトホルダ１２１ａ−１２１ｄの動作パターンを第１実施形態に比べてさらに多様化することができ、より様々な形状・材質の被削材に対してより柔軟に対応することができる。

なお言うまでもないが、本実施形態においても、第１実施形態と同様、ネジ１２３ａ−１２３ｄの巻き方向の組み合わせを適宜変更することで、多種多様なバイトホルダ１２１ａ−１２１ｄの動作パターンを実現することができる。また、４つのバイトホルダ１２１ａ−１２１ｄを面板１０１上に設けた場合を例に挙げて説明したが、バイトホルダの設置数も限定されない。回転のアンバランス、１回の段取りで使用し得るバイトの種類等を考慮した上で設置数を設定すれば足りる。仕様によって、バイトホルダが１つで足り、なおかつカウンタウェイトも必要ない場合には、バイトホルダの設置数を１にする場合もあり得る。但し、バイトホルダの設置数が１の場合は、伝達軸も１本で足りる。

１面板
２主軸
３，４ギヤ（主軸駆動伝達系）
５駆動軸
９主軸モータ
１２伝達軸
１３，１４ギヤ（伝達軸駆動伝達系）
１５差動機構（伝達軸駆動伝達系）
１６−１８ギヤ（伝達軸駆動伝達系）
１９切込用モータ
２０ベベルギヤ（バイト駆動伝達系）
２１ａ−ｄバイトホルダ
２２ａ−ｄナット（バイト駆動伝達系）
２３ａ−ｄネジ（バイト駆動伝達系）
２４ａ−ｄベベルギヤ（バイト駆動伝達系）
２７ケーシング
３５軸（伝達軸駆動伝達系）
３６ａ旋削バイト
３６ｂネジ切りバイト
３６ｃ，ｄウェイト
４０主軸駆動伝達系
５０伝達軸駆動伝達系
６０バイト駆動伝達系
１０１面板
１０２主軸
１０３，１０４ギヤ（主軸駆動伝達系）
１０５駆動軸
１０９主軸モータ
１１２第１伝達軸
１１３、１１４ギヤ（第１伝達軸駆動伝達系）
１１５第１差動機構（第１伝達軸駆動伝達系）
１１６−１１８ギヤ（第１伝達軸駆動伝達系）
１１９第１切込用モータ
１２０ベベルギヤ（第１バイト駆動伝達系）
１２１ａ−ｄバイトホルダ
１２２ａ，ｃナット（第１バイト駆動伝達系）
１２２ｂ，ｄナット（第２バイト駆動伝達系）
１２３ａ，ｃネジ（第１バイト駆動伝達系）
１２３ｂ，ｄネジ（第２バイト駆動伝達系）
１２４ａ，ｃベベルギヤ（第１バイト駆動伝達系）
１２４ｂ，ｄベベルギヤ（第２バイト駆動伝達系）
１３５軸（第１伝達軸駆動伝達系）
１５０第１伝達軸駆動伝達系
１６０第１バイト駆動伝達系
２１２第２伝達軸
２１３，２１４ギヤ（第２伝達軸駆動伝達系）
２１５第２差動機構（第２伝達軸駆動伝達系）
２１６−２１８ギヤ（第２伝達軸駆動伝達系）
２１９第２切込用モータ
２２０ベベルギヤ（第２バイト駆動伝達系）
２３５軸（第２伝達軸駆動伝達系）
２５０第２伝達軸駆動伝達系
２６０第２バイト駆動伝達系
Ｗ被削材

Claims

主軸モータと、
前記主軸モータにより駆動される駆動軸と、
中空の主軸と、
前記主軸の内部に当該主軸と同心状に配置された伝達軸と、
前記駆動軸から前記主軸に回転動力を伝達する主軸駆動伝達系と、
前記駆動軸から差動機構を介して前記伝達軸に回転動力を伝達する伝達軸駆動伝達系と、
前記主軸の一端に設けられた面板と、
前記面板に当該面板の半径方向にスライド可能に設けたバイトホルダと、
前記主軸に対する前記伝達軸の相対回転運動を前記面板の半径方向に沿った前記バイトホルダの直線運動に変換するバイト駆動伝達系と、
前記差動機構を駆動して前記バイトホルダを移動させる切込用モータとを備え、
前記バイトホルダは、前記面板の回転中心を挟んで対向するように配置された２つを対として、前記面板上に複数組備えられており、
各バイトホルダのバイト駆動伝達系は、前記主軸に対して前記伝達軸が相対回転したとき、当該相対回転方向に応じ、少なくとも一対のバイトホルダを前記面板の半径方向の同じ側にスライドさせるとともに、残りのバイトホルダを先の少なくとも一対のバイトホルダと反対側にスライドさせるように構成されている
ことを特徴とする旋削装置。
主軸モータと、
前記主軸モータにより駆動される駆動軸と、
中空の主軸と、
前記主軸の内部に当該主軸と同心状に配置された伝達軸と、
前記駆動軸から前記主軸に回転動力を伝達する主軸駆動伝達系と、
前記駆動軸から差動機構を介して前記伝達軸に回転動力を伝達する伝達軸駆動伝達系と、
前記主軸の一端に設けられた面板と、
前記面板に当該面板の半径方向にスライド可能に設けたバイトホルダと、
前記主軸に対する前記伝達軸の相対回転運動を前記面板の半径方向に沿った前記バイトホルダの直線運動に変換するバイト駆動伝達系と、
前記差動機構を駆動して前記バイトホルダを移動させる切込用モータとを備え、
前記バイトホルダは、前記面板の回転中心を挟んで対向するように配置された２つを対として、前記面板上に複数組備えられており、
各バイトホルダのバイト駆動伝達系は、前記主軸に対して前記伝達軸が相対回転したとき、当該相対回転方向に応じて各対のバイトホルダの一方と他方とを前記面板の半径方向の異なる側にスライドさせるように構成されている
ことを特徴とする旋削装置。
請求項１又は２の旋削装置において、
前記面板上のバイトホルダのうち互いに前記面板の半径方向の異なる方向に動作する２つのバイトホルダにそれぞれ異なるバイトを取り付け、
残りのバイトホルダに、対をなすバイトホルダに取り付けたバイトと同程度の重量のウェイトを取り付け、
前記主軸に対する前記伝達軸の相対回転方向に応じて２つの異なるバイトのいずれかで選択的に被削材を加工する
ことを特徴とする旋削装置。
請求項１−３のいずれかの旋削装置において、
前記伝達軸として、前記主軸内部に当該主軸と同心状に配置された第１伝達軸と、前記第１伝達軸の内部に当該第１伝達軸と同心状に配置された第２伝達軸とを設け、
前記伝達軸駆動系として、前記駆動軸から第１差動機構を介して前記第１伝達軸に回転動力を伝達する第１伝達軸駆動伝達系と、前記駆動軸から第２差動機構を介して前記第２伝達軸に回転動力を伝達する第２伝達軸駆動伝達系とを設け、
前記バイト駆動伝達系として、前記主軸に対する前記第１伝達軸の相対回転運動を前記面板の半径方向に沿った前記バイトホルダの直線運動に変換する第１バイト駆動伝達系と、前記主軸に対する前記第２伝達軸の相対回転運動を前記面板の半径方向に沿った前記バイトホルダの直線運動に変換する第２バイト駆動伝達系とを設け、
前記切込用モータとして、前記第１差動機構を駆動して前記第１バイト駆動伝達系に対応するバイトホルダを移動させる第１切込用モータと、前記第２差動機構を駆動して前記第２バイト駆動伝達系に対応するバイトホルダを移動させる第２切込用モータとを設けた
ことを特徴とする旋削装置。