JP6829675B2

JP6829675B2 - 旋盤用工具ホルダ及びこの工具ホルダを備えた旋盤

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Publication number: JP6829675B2
Application number: JP2017204187A
Authority: JP
Inventors: 雅浩山根; 陽平山口; 敏和奥谷
Original assignee: DMG Mori Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2021-02-10
Anticipated expiration: 2037-10-23
Also published as: US20190118268A1; US11123804B2; JP2019076974A

Description

本発明は、旋盤のタレットに装着される工具ホルダ、及びこの工具ホルダが装着された旋盤に関する。

従来の一般的な旋盤は、下記特許文献１にも開示されるように、多角柱体のタレットを備えており、このタレットに、例えば、端面や外径を加工するためのバイト、内径加工用のバイト、溝加工用のバイト、ドリルやエンドミルに代表される回転工具といった多種多様な工具が取り付けられ、それぞれの加工に供される。

また、この旋盤は、ワークを保持した主軸とタレットとが、一般的には、主軸の中心軸に沿ったＺ軸方向、及び主軸の中心軸と直交する方向のＸ軸方向に相対的に移動するように構成され、更には、Ｘ軸及びＺ軸の双方と直交するＹ軸方向に相対移動可能に構成されているものもあり、このような相対移動を通じて主軸に保持されたワークが、タレットに装着された工具によって加工される。

各工具は、工具ホルダを介してタレットに装着されており、タレットが回転して加工位置に割り出されたときに、バイトなどの固定工具の場合には、その刃先がタレットの回転中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面内に位置するように前記タレットに装着され、また、回転工具の場合には、工具の中心軸がタレットの回転中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面内に位置するように前記タレットに装着される。

そして、このような多角柱体のタレットを備えた旋盤の場合、タレットの各取付位置に工具を装着することによって多様な加工を実現することができ、また、タレットに装着された工具によって加工できる範囲であれば、工具交換などの段取り作業を伴うことなく、多様なワークを加工することができる。

特開平５−３４５２０２号公報

ところで、旋盤で加工することができるワークの最大加工外径は、主軸モータに作用させることができる最大負荷等を基に工作機械メーカによって設定されているが、この他に、タレットに装着される各工具の突き出し量や、当該工具の配置によっても、その制約を受ける。即ち、各工具を加工位置に割り出して加工する際に、当該加工工具に隣接する隣接工具がワークと干渉することが起こり得るが、この場合、加工可能なワークの最大加工外径は、当該加工工具によってワークを加工する際に、当該ワークが隣接工具と干渉しないワーク外径となる。

ところが、工具の突き出し量や使用する工具の配置に一定の制約があり、これに応じてワークの最大加工外径が制約される場合であっても、この工具に起因した最大加工外径が、旋盤の加工能力に対応した最大加工外径よりも小さい場合には、タレット上での、従前からの常識的な工具の配置を改良することによって、当該工具に起因した最大加工外径を拡大できる可能性がある。そして、このようにすることによって旋盤の潜在化した加工能力をより発揮させることができ、旋盤の効率的な運用が可能となる。

本発明は以上の実情に鑑みなされたものであって、タレット上での工具の配置を改良することができ、これによって当該工具に起因した最大加工外径を拡大させることが可能な旋盤用工具ホルダ及び当該工具ホルダを備えた旋盤の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、一つの工具を保持する単一の工具保持部を有し、少なくとも主軸の中心軸と平行なＺ軸方向及びこのＺ軸と直交するＸ軸方向に移動可能になった旋盤のタレットに装着される工具ホルダであって、
前記工具保持部は、その前記工具を保持する保持位置が、前記タレットの回転によって加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、一方の側にオフセットした状態となる位置に設定された工具ホルダに係る。

また、本発明は、主軸と、タレットと、前記主軸とタレットとを前記主軸の中心軸と平行なＺ軸方向に相対的に移動させるＺ軸送り機構と、前記主軸とタレットとを前記Ｚ軸と直交するＸ軸方向に相対的に移動させるＸ軸送り機構と、工具を保持する工具保持部を有し、前記タレットに装着される複数の工具ホルダとを備えた旋盤であって、
少なくとも一つの前記工具ホルダは、一つの工具を保持する単一の工具保持部を有し、当該工具保持部の前記工具を保持する保持位置が、前記タレットの回転によって加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、一方の側にオフセットした状態となる位置に設定された旋盤に係る。

本発明に係る工具ホルダ及び旋盤では、当該工具ホルダにより保持された工具は、タレットの回転によって加工位置に割り出されたときに、その刃先基準位置が、前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、一方の側にオフセットした位置となる。尚、前記刃先基準位置は、工具の加工作用を成す先端部位を意味しており、バイトなど固定工具の場合には、加工作用を成す刃先位置が該当し、ドリルやエンドミルといった回転工具の場合には、工具の中心軸と先端部との交点位置が該当する。

そして、本発明では、このような旋盤において、前記タレットには、第１工具ホルダと、この第１工具ホルダの一方の側に隣接する第２工具ホルダとの少なくとも二つの工具ホルダが装着され、前記第２工具ホルダは、一つの工具を保持する単一の工具保持部を有し、当該工具保持部の前記工具を保持する保持位置が、前記加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、前記一方の側、即ち、前記第１工具ホルダから遠ざかる側にオフセットされた態様を採ることができる。

この態様の旋盤では、前記第１工具ホルダに保持された工具（第１工具）を加工位置に割り出した際に、前記第２工具ホルダに保持された工具（第２工具）は、これを従来の工具ホルダによって保持した場合に比べて、その刃先基準位置が当該第１工具の加工位置から前記一方側（オフセット側）に遠ざかった状態となる。

斯くして、第１工具を加工位置に割り出して加工する際には、第２工具は、これを従来の工具ホルダによって保持した場合に比べて、ワークから離れた位置に在り、このため、当該第１工具によって加工可能なワークの最大加工外径は、第２工具を従来の工具ホルダにより保持した場合に比べて、大径になる。言い換えれば、このようにすることで、より大径のワークを加工することが可能となり、これにより当該旋盤に備えられる本来の加工能力を発現させることができ、旋盤の効率的な運用が可能となる。

また、本発明に係る旋盤では、前記タレットに、第１工具ホルダと、この第１工具ホルダの両側にそれぞれ隣接する第２及び第３工具ホルダとの少なくとも三つの工具ホルダが装着され、前記第２及び第３工具ホルダは、それぞれ一つの工具を保持する単一の工具保持部を有し、当該工具保持部の前記工具を保持する保持位置が、前記加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの回転中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、それぞれ前記第１工具ホルダから遠ざかる側にオフセットされた態様を採ることができる。

この態様の旋盤では、前記第１工具ホルダに保持された工具（第１工具）を加工位置に割り出した際に、前記第２工具ホルダに保持された工具（第２工具）、及び前記第３工具ホルダに保持された工具（第３工具）は、これらを従来の工具ホルダによって保持した場合に比べて、その刃先基準位置が、それぞれ前記第１工具の加工位置からオフセット側に遠ざかった状態となる。

斯くして、第１工具を加工位置に割り出して加工する際には、その両側に隣接する第２工具及び第３工具は、これらを従来の工具ホルダによって保持した場合に比べて、それぞれワークから離れた位置に在り、このため、当該第１工具によって加工可能なワークの最大加工外径は、第２工具及び第３工具を従来の工具ホルダにより保持した場合に比べて、大径になる。即ち、このようにすることで、より大径のワークを加工することが可能となり、これにより当該旋盤に備えられる本来の加工能力を発現させることができ、旋盤の効率的な運用が可能となる。

また、本発明に係る前記旋盤は、前記主軸とタレットとを、前記Ｚ軸と直交し、且つ前記Ｘ軸と非直交状態で交差するＹ’軸方向に相対的に移動させるＹ’軸送り機構を更に備え、前記Ｘ軸送り機構及びＹ’軸送り機構の複合動作によって、前記主軸とタレットとを、前記Ｘ軸及びＺ軸と直交するＹ軸方向に移動させるように構成され、
前記少なくとも一つの工具ホルダは、一つの工具を保持する単一の工具保持部を有し、当該工具保持部の前記工具を保持する保持位置が、前記タレットの回転によって加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、前記Ｘ軸送り機構及びＹ’軸送り機構とは反対側にオフセットされた態様を採ることができる。

本発明によれば、旋盤を構成する構造物を改造することなく、工具ホルダが保持する工具の保持位置を、主軸の中心軸及びタレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、一方側にオフセットさせることで、より大径のワークを加工することが可能となる。そして、このようにすることで当該旋盤に備えられる本来の加工能力を発現させることができ、旋盤の効率的な運用が可能となる。

本発明の一実施形態に係る旋盤を示した側面図である。本実施形態に係る旋盤が奏する作用について説明するための説明図である。本実施形態に係る工具ホルダを一部断面で示した図である。図３における矢視Ａ方向の図である。他の実施形態に係る工具ホルダを一部断面で示した図である。図５における矢視Ｂ−Ｂ方向の断面図である。本実施形態に係る工具ホルダをタレットに装着した状態を示す図である。本実施形態に係る工具ホルダをタレットに装着した状態を示す図である。本実施形態に係る旋盤が奏する作用について説明するための説明図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本実施形態に係る旋盤について説明する。図１は、本例の旋盤を示した側面図である。同図１に示すように、本例の旋盤１は、ベッド２と、このベッド２上に配設された主軸台３と、同じくベッド２上に、紙面と直交するＺ軸方向に沿って移動可能に配設された往復台５と、この往復台５上に、矢示Ｙ’軸方向に沿って移動可能に配設されたサドル６と、このサドル６上に、矢示Ｘ軸方向に沿って移動可能に配設された刃物台７などを備えている。

前記主軸台３は主軸４をその中心軸４ａを中心に回転自在に保持しており、更に、主軸４には図示しないチャックが装着され、このチャックによってワーク（図示せず）が保持される。尚、主軸４は、前記主軸台３に内蔵された図示しない主軸モータにより駆動されて、その中心軸４ａを中心に回転する。

前記往復台５は、Ｚ軸送り機構１０により駆動されて、前記主軸４の中心軸４ａと平行な送り軸である前記Ｚ軸方向に沿って移動し、前記サドル６は、Ｙ’送り機構２０により駆動されて、前記Ｚ軸と直交する方向の送り軸である前記Ｙ’軸方向に沿って移動する。また、前記刃物台７は、タレット８を、前記主軸４の中心軸４ａと平行な中心軸８ａ回りに回転自在に保持しており、Ｘ軸送り機構１５により駆動されて、前記Ｚ軸と直交し、且つ前記Ｙ’軸とは非直交状態で交差する方向の送り軸であるＸ軸方向に沿って移動する。

前記タレット８は多角柱体から成り、その外周の各平面及びこれに対応する端面に、工具Ｔを保持した工具ホルダＴＨが装着される。そして、このタレット８は、適宜駆動モータによりその中心軸８ａを中心に回転して、放射状に装着された工具Ｔを、加工作用を成すために設定された加工位置に割り出す。尚、このタレット８には、バイトなどの固定工具、及びドリルやエンドミルなどの回転工具を装着することができる。

前記Ｚ軸送り機構１０は、前記ベッド２上に設けられたＺ軸サーボモータ１１と、このＺ軸サーボモータ１１に接続されたＺ軸ボールねじ（図示せず）と、このＺ軸ボールねじ（図示せず）に螺合し且つ前記往復台５に固設されたボールナット（図示せず）などから構成される。

また、前記Ｙ’軸送り機構２０は、前記往復台５に設けられたＹ’軸サーボモータ２１と、Ｙ’軸サーボモータ２１に接続されたＹ’軸ボールねじ（図示せず）と、このＹ’軸ボールねじ（図示せず）に螺合し且つ前記サドル６に固設されたボールナット（図示せず）などから構成される。

同様に、前記Ｘ軸送り機構１５は、前記サドル６に設けられたＸ軸サーボモータ１６と、このＸ軸サーボモータ１６に接続されたＸ軸ボールねじ（図示せず）と、このＸ軸ボールねじ（図示せず）に螺合し且つ前記刃物台７に固設されたボールナット（図示せず）などから構成される。

そして、これらＺ軸サーボモータ１１、Ｘ軸サーボモータ１６及びＹ’軸サーボモータ２１、並びに前記主軸モータ及びタレット割り出し用の駆動モータは、それぞれ適宜制御装置（図示せず）によってその作動が制御される。

以上の構成を備えた旋盤１では、前記制御装置（図示せず）による制御の下で、前記タレット８が、主軸４の中心軸４ａに沿ったＺ軸方向、このＺ軸に直交するＸ軸方向、並びにＺ軸及びＸ軸の双方に直交するＹ軸方向（創成Ｙ軸方向）に移動する。

即ち、タレット８は、前記制御装置（図示せず）による制御の下、前記Ｚ軸サーボモータ１１が駆動されることによりＺ軸に沿って移動し、前記Ｘ軸サーボモータ１６が駆動されることによりＸ軸に沿って移動する。

また、前記制御装置（図示せず）による制御の下で、前記Ｘ軸サーボモータ１６及びＹ’軸サーボモータ２１が同調して駆動されることにより、タレット８は前記Ｚ軸及びＸ軸の双方に直交する前記創成Ｙ軸方向に沿って移動する。具体的には、Ｙ’軸送り機構２０によりサドル６がＹ’軸マイナス方向に移動すると同時に、これに同調して、Ｘ軸送り機構１５により刃物台７がＸ軸プラス方向に移動することで、タレット８がＹ軸マイナス方向に移動する。これとは逆に、Ｙ’軸送り機構２０によりサドル６がＹ’軸プラス方向に移動すると同時に、これに同調して、Ｘ軸送り機構１５により刃物台７がＸ軸マイナス方向に移動することで、タレット８がＹ軸プラス方向に移動する。

斯くして、この旋盤１によれば、前記主軸４にワークを保持させ、前記タレット８に工具Ｔを適宜保持させるとともに、前記ワークを回転させた状態で、前記工具ＴをＸ−Ｚ平面で移動させることにより、当該ワークを旋削加工することができ、また、前記ワークの回転を停止した状態で、又は当該ワークをゆっくりと回転させながら、前記タレット８に保持された回転工具を、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸の３次元空間内で移動させることによって、所謂ミーリング加工を行うことができる。

次に、前記タレット８に装着される工具ホルダＴＨについて説明する。図１に示すように、本例では、前記タレット８に装着される複数の工具ホルダＴＨの内、少なくとも一つの工具ホルダＴＨは、その工具保持部により工具Ｔを保持する保持位置が、タレット８の回転によって加工位置に割り出されたときに、保持した工具Ｔの刃先基準位置Ｔｒが主軸４の中心軸４ａ及びタレット８の中心軸８ａを含むＸ軸−Ｚ軸平面Ｐから一方の側にオフセットした状態となる位置に設定されている。

尚、前記刃先基準位置Ｔｒは、工具Ｔの加工作用を成す先端部位を意味しており、バイトなど固定工具の場合には、加工作用を成す刃先位置が該当し、ドリルやエンドミルといった回転工具の場合には、工具の中心軸と先端部との交点位置が該当する。

図１では、固定工具であるバイトを図示しているが、この場合、工具ホルダＴＨにおいて設定された工具を保持するための基準面をＸ軸−Ｚ軸平面Ｐから一方の側にオフセットさせることによって工具保持位置をオフセットすることができる。また、タレット８には、回転工具を装着することができるが、この場合、例えば図３〜図６に示す態様によって、その刃先基準位置をオフセットさせた状態を実現することができる。

尚、図３及び図５は、図１と同様に、Ｚ軸のプラス側から視た側面図であって、Ｘ軸−Ｚ軸平面Ｐが水平になるように回転させると共に、その一部を断面で示した図であり、刃物台７についてはその図示を省略している。また、図４は、図３における矢示Ａ方向から見た正面図であり、図６は、図５における矢視Ｂ−Ｂ方向の断面図である。

図３及び図４に示した工具ホルダＴＨｍは、当該工具ホルダＴＨｍが加工位置に割り出されたときに、エンドミルなどの回転工具ＴｍがＸ軸方向に沿うように、当該工具Ｔｍを保持するものである。この工具ホルダＴＨｍは第１本体３１及び第２本体３２から構成される本体３０、並びにこの本体３０内に設けられる第１回転軸３３及び第２回転軸３７などから構成される。

前記第１回転軸３３は、平歯車３４を有し、当該工具ホルダＴＨｍが加工位置に割り出されたとき、その中心軸が前記Ｘ軸−Ｚ軸平面Ｐ内に位置し、且つ前記Ｘ軸と平行になるように配設され、ベアリング３５，３６によって回転自在に支持されている。また、この第１回転軸３３は、工具ホルダＴＨｍが加工位置に割り出されたとき、その端部がタレット８内に内蔵された駆動軸９に接続することにより、当該駆動軸９と共に回転する。

前記第２回転軸３７は、前記平歯車３４と噛合する平歯車３８を有し、前記第１回転軸３３から一方向側にオフセットした位置において当該第１回転軸３３と平行に配設され、ベアリング３９，４０によって回転自在に支持されている。また、この第２回転軸３７は、加工位置に在るときに、その主軸４側の端部が本体３０から当該主軸４側に露出するとともに、当該端部には主軸４側に開口する取付穴が形成されており、この取付穴に工具Ｔｍが装着される。

斯くして、この工具ホルダＴＨｍによれば、平歯車３４，３８の噛合関係によって、駆動軸９の回転動力が前記第２回転軸３７に伝達され、この第２回転軸３７に装着された工具Ｔｍが当該第２回転軸３７とともに回転する。そして、回転工具Ｔｍは、Ｘ軸−Ｚ軸平面Ｐから一方側に距離Ｌだけオフセットした状態で、タレット８に装着される。

一方、図５及び図６に示した工具ホルダＴＨｍ’は、当該工具ホルダＴＨｍ’が加工位置に割り出されたときに、エンドミルなどの回転工具ＴｍがＺ軸方向に沿うように当該工具Ｔｍを保持するものであり、第１本体５１、第２本体５２及び第３本体５３から構成される本体５０、並びにこの本体５０内に設けられる第１回転軸５４、第２回転軸５８及び第３回転軸６３などから構成される。

前記第１回転軸５４は、平歯車５５を有し、当該工具ホルダＴＨｍ’が加工位置に割り出されたとき、その中心軸が前記Ｘ軸−Ｚ軸平面Ｐ内に位置し、且つ前記Ｘ軸と平行になるように配設され、ベアリング５６，５７によって回転自在に支持されている。また、この第１回転軸５４は、工具ホルダＴＨｍ’が加工位置に割り出されたとき、その端部がタレット８内に内蔵された駆動軸９に接続することにより、当該駆動軸９と共に回転する。

前記第２回転軸５８は、前記平歯車５５と噛合する平歯車５９、及びかさ歯車６０を有し、前記第１回転軸５４から一方向側にオフセットした位置において当該第１回転軸５４と平行に配設され、ベアリング６１，６２によって回転自在に支持されている。

前記第３回転軸６３は、前記第２回転軸５８と直交するように、即ちＺ軸と平行になるように配設されるとともに、加工位置に在るときに、その主軸４側の端部が本体５０から当該主軸４側に露出するように配設されており、更に、当該端部には主軸４側に開口する取付穴が形成され、この取付穴に工具Ｔｍが装着される。また、この第３回転軸６３は、前記かさ歯車６０と噛合するかさ歯車６４を備えており、ベアリング６５，６６によって回転自在に支持されている。

斯くして、この工具ホルダＴＨｍによれば、平歯車５５，５９の噛合関係、及びかさ歯車６０，６４の噛合関係によって、駆動軸９の回転動力が前記第３回転軸６３に伝達され、この第３回転軸６３に装着された工具Ｔｍが当該第３回転軸６３とともに回転する。そして、回転工具Ｔｍは、Ｘ軸−Ｚ軸平面Ｐから一方側に距離Ｌ’だけオフセットした状態で、タレット８に装着される。

次に、工具保持位置がオフセットされた工具ホルダＴＨによる加工態様について説明する。

上記構成を有する本例の旋盤１では、図１に示すような工具ホルダＴＨを用いた加工を行うことができる。この工具ホルダＴＨは、工具Ｔの刃先基準位置Ｔｒが主軸４の中心軸４ａ及びタレット８の中心軸８ａを含むＸ軸−Ｚ軸平面Ｐを基準として、前記Ｘ軸送り機構５及びＹ’軸送り機構２０とは反対側、即ち、Ｙ軸マイナス方向側にオフセットするように当該工具Ｔを保持する。尚、この工具Ｔは外径加工用のバイトである。

そして、このようにＹ軸マイナス方向にオフセットされた工具Ｔを用いて加工する場合、図２に示すように、従前の工具ホルダＴＨ’によって保持された工具Ｔ’を用いて加工する場合に比べて、より大径のワークを加工することができる。図２では、工具Ｔが工具ホルダＴＨによってＹ軸マイナス方向側にオフセットして保持されている状態を実線で示し、従来の工具ホルダＴＨ’により工具Ｔ’が保持されている状態、即ち、工具Ｔ’の刃先基準位置Ｔｒ’が、主軸４の中心軸４ａ及びタレット８の中心軸８ａを含むＸ軸−Ｚ軸平面Ｐ内に位置するように保持されている状態を一点鎖線で示している。

図２に示すように、前記工具Ｔ及び工具Ｔ’用いて加工可能なワークの最大加工外径Ｄ_ｍａｘ及びｄ_ｍａｘは、それぞれサドル６との干渉関係によって決定され、Ｙ軸マイナス方向にオフセットした工具Ｔによる最大加工外径Ｄ_ｍａｘの方が、オフセットしていない従来の工具Ｔ’による最大加工外径ｄ_ｍａｘよりも大径となる。

その理由は以下の通りである。即ち、Ｙ軸マイナス方向にオフセットした工具Ｔの場合、当該工具Ｔを用いてワークを加工するには、当該工具ＴをＹ軸プラス方向に移動させて、その刃先基準位置Ｔｒを加工位置であるＸ軸−Ｚ軸平面Ｐ内に位置させる必要があり、このために、サドル６をＹ’軸プラス方向に移動させるとともに、刃物台７をＸ軸マイナス方向に移動させる必要がある。そして、このようにサドル６をＹ’軸プラス方向に移動させた状態、即ち、サドル６を主軸４から遠ざけた状態にして加工することで、主軸４とサドル６との間の空間が広がり、これによって、より大径のワークを加工することができるようになるのである。

また、本例の旋盤１では、図７〜図９に示すように、前記タレット８に、第１工具ホルダＴＨ_１と、この第１工具ホルダＴＨ_１の両側にそれぞれ隣接する第２工具ホルダＴＨ_２及び第３工具ホルダＴＨ_３が装着される。また、図示するように、タレット８には、この他に適宜工具ホルダＴＨ_４〜ＴＨ_１０が装着されている。尚、図７〜図９は、主軸４側からＺ軸プラス方向に向けて視た図である。

そして、前記第１工具ホルダＴＨ_１は、外径加工用のバイトである工具Ｔ_１を、これが加工位置に割り出されたときに、その刃先基準位置Ｔｒ_１が主軸４の中心軸４ａ及びタレット８の中心軸８ａを含む前記Ｘ軸−Ｚ軸平面Ｐ内に位置するように保持している。また、第２工具ホルダＴＨ_２は、図７に示すように、回転工具である工具Ｔ_２を、これが加工位置に割り出されたときに、その刃先基準位置Ｔｒ_２が、前記Ｘ軸−Ｚ軸平面ＰからＹ軸マイナス方向、言い換えれば、第１工具Ｔ_１から遠ざかる方向に距離Ｌ_２だけオフセットするように保持している。更に、第３工具ホルダＴＨ_３は、図８に示すように、同じく回転工具である工具Ｔ_３を、これが加工位置に割り出されたときに、その刃先基準位置Ｔｒ_３が、前記Ｘ軸−Ｚ軸平面ＰからＹ軸プラス方向、言い換えれば、第１工具Ｔ_１から遠ざかる方向に距離Ｌ_３だけオフセットするように保持している。

この態様の旋盤１では、図９に示すように、前記第１工具ホルダＴＨ_１に保持された工具（第１工具）Ｔ_１を加工位置に割り出したとき、前記第２工具ホルダＴＨ_２に保持された工具（第２工具）Ｔ_２、及び前記第３工具ホルダＴＨ_３に保持された工具（第３工具）Ｔ_３は、これらを従来の工具ホルダによって保持した場合に比べて、その刃先基準位置Ｔｒ_２，Ｔｒ_３が、前記第１工具Ｔ_１の加工位置からそれぞれオフセット側に遠ざかった状態となっている。図９では、第２工具Ｔ_２及び第３工具Ｔ_３が第２工具ホルダＴＨ_２及び第３工具ホルダＴＨ_３によってそれぞれオフセットして保持された状態を実線で示し、従来の構成の第２工具ホルダＴＨ_２’及び第３工具ホルダＴＨ_３’によって第２工具Ｔ_２’及び第３工具Ｔ_３’が保持された状態、即ち、第２工具Ｔ_２’及び第３工具Ｔ_３’の刃先基準位置Ｔｒ_２’，Ｔｒ_３’が前記Ｘ軸−Ｚ軸平面Ｐ内に位置するように保持された状態を一点鎖線で示している。

斯くして、第１工具Ｔ_１を加工位置に割り出して加工する際には、その両側に隣接する第２工具Ｔ_２及び第３工具Ｔ_３は、これらを従来構成の第２工具ホルダＴＨ_２’及び第３工具ホルダＴＨ_３’によって保持した第２工具Ｔ_２’及び第３工具Ｔ_３’に比べて、それぞれ第１工具Ｔ_１から離れた位置に在り、このため、当該第１工具Ｔ_１によって加工可能なワークの最大加工外径は、従来構成の第２工具ホルダＴＨ_２’及び第３工具ホルダを用いた場合に比べて、大径になる。

図９に示すように、第１工具Ｔ_１を用いて加工できるワークの最大加工外径は、第２工具Ｔ_２及び第３工具Ｔ_３との干渉関係によって決定され、第１工具Ｔ_１から遠ざかるようにオフセットされた第２工具Ｔ_２及び第３工具Ｔ_３の場合の最大加工外径Ｄ’_ｍａｘは、従来構成の第２工具ホルダＴＨ_２’及び第３工具ホルダＴＨ_３’によって保持された第２工具Ｔ_２’及び第３工具Ｔ_３’の場合の最大加工外径ｄ’_ｍａｘに比べて大径となる。

斯くして、第２工具ホルダＴＨ_２及び第３工具ホルダＴＨ_３を用いることで、より大径のワークを加工することが可能となり、これにより当該旋盤１に備えられる本来の加工能力を発現させることができ、旋盤１の効率的な運用が可能となる。

以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何らこれに限定されものではない。

例えば、上例の旋盤１では、Ｙ軸方向の送りをＹ’軸の送りとＸ軸の送りとを合成することによって創成するように構成されているが、このような構成に限られるものではなく、Ｙ軸方向の送り機構を設けてタレット８を直接Ｙ軸方向に送るように構成されていても良い。また、Ｙ軸方向の送りが不要である場合には、特にＹ軸に関する送り機構を設ける必要は無い。

また、当然のことながら、オフセットさせた状態で工具を保持する工具ホルダの配設数は上例のものに限られるものではなく、適宜数の工具ホルダを旋盤に装着することができる。

また、上例では、工具をオフセットさせた状態で保持する工具ホルダを特別に設計した例を例示したが、これに限られるものではなく、従来構成の工具ホルダを用い、そのタレットへの装着位置を変更して、当該工具ホルダを、保持した工具の刃先基準位置が主軸の中心軸及びタレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、一方の側にオフセットした状態となるように、タレットに取り付けるようにしても良い。

１旋盤
２ベッド
３主軸台
４主軸
５往復台
６サドル
７刃物台
８タレット
１０Ｚ軸送り機構
１１Ｚ軸サーボモータ
１５Ｘ軸送り機構
１６Ｘ軸サーボモータ
２０Ｙ’軸送り機構
２１Ｙ’軸サーボモータ
Ｔ工具
ＴＨ工具ホルダ

Claims

主軸と、
タレットと、
前記主軸とタレットとを前記主軸の中心軸と平行なＺ軸方向に相対的に移動させるＺ軸送り機構と、
前記主軸とタレットとを前記Ｚ軸と直交するＸ軸方向に相対的に移動させるＸ軸送り機構と、
前記主軸とタレットとを前記Ｚ軸と直交し、且つ前記Ｘ軸とは非直交状態で交差するＹ’軸方向に相対的に移動させるＹ’軸送り機構と、
工具を保持する工具保持部を有し、前記タレットに装着される複数の工具ホルダとを備えた旋盤であって、
前記Ｘ軸送り機構とＹ’軸送り機構との複合動作により、前記主軸とタレットとを前記Ｘ軸及びＺ軸と直交するＹ軸方向に相対的に移動させることができるとともに、前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸をＸ軸−Ｚ軸平面内に配置することができ、
少なくとも一つの前記工具ホルダは、一つの工具を保持する単一の工具保持部を有し、該工具保持部の前記工具を保持する保持位置が、前記タレットの回転によって加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、一方の側にオフセットした状態となる位置に設定され、
オフセットして保持された前記工具を用いて旋削加工する際には、前記Ｙ’軸送り機構により、該工具の刃先基準位置を前記主軸の中心軸が含まれる前記Ｘ軸−Ｚ軸平面内に位置させた状態で、前記Ｘ軸送り機構及びＺ軸送り機構により前記主軸とタレットとを相対的に移動させて旋削加工を行うように構成されていることを特徴とする旋盤。
前記タレットに装着された第１工具ホルダと、この第１工具ホルダの一方の側に隣接するように前記タレットに装着された第２工具ホルダとの、少なくとも二つの工具ホルダを備え、
前記第２工具ホルダは、一つの工具を保持する単一の工具保持部を有し、該工具保持部の前記工具を保持する保持位置が、前記加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、前記第１工具ホルダから遠ざかる側にオフセットした状態となる位置に設定されていることを特徴とする請求項１記載の旋盤。
前記タレットに装着された第１工具ホルダと、この第１工具ホルダの両側にそれぞれ隣接するように前記タレットに装着された第２及び第３工具ホルダとの、少なくとも三つの工具ホルダを備え、
前記第２及び第３工具ホルダは、それぞれ一つの工具を保持する単一の工具保持部を有し、該工具保持部の前記工具を保持する保持位置が、前記加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、前記第１工具ホルダから遠ざかる側にオフセットした状態となる位置にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項１記載の旋盤。
オフセットして保持される前記工具ホルダは、前記工具を保持する保持位置が、前記タレットの回転によって加工位置に割り出されたときに、保持した前記工具の刃先基準位置が前記主軸の中心軸及び前記タレットの中心軸を含むＸ軸−Ｚ軸平面を基準として、前記Ｘ軸送り機構及びＹ’軸送り機構とは反対側にオフセットした状態となる位置に設定されていることを特徴とする請求項１記載の旋盤。