JP7036662B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械に関する。

従来の工作機械として、特許文献１には、鉛直方向に沿って立つ基台に対して回転可能に設けられ、ワークを加工するための工具を有するＢ軸回転工具部を備えるものが開示されている。Ｂ軸回転工具部は、基台に対して回転駆動されることでワークに対する工具の向きが調整される。

特許第５７２２６８２号公報

Ｂ軸回転工具部は、基台の正面側に位置する主軸部が保持するワークだけでなく、基台の背面側に位置する背面主軸部が保持するワークも加工可能に構成することができる。この構成では、Ｂ軸回転工具部による加工を行う場合、正面側と背面側との一方のワークを加工している際には他方のワークを加工することができない。そのため、Ｂ軸回転工具部による加工を行う場合、一方のワークの加工を待ってから他方のワークの加工を行うことになってしまう。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、ワークの加工工程におけるサイクルタイムを短縮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。

上記目的を達成するため、本発明に係る工作機械は、
開口部を有する第１台部と、
第１の軸方向において前記開口部を挟んで互いに対向する位置に移動可能であり、ワークを回転可能に保持する第１ワーク保持部及び第２ワーク保持部と、
前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に延びる第１回転軸線を中心として前記第１台部に対して回転可能に設けられ、工具を保持する第１工具保持部と、
第２台部が設けられた工具台と、
前記第１回転軸線と平行な第２回転軸線を中心として前記第２台部に対して回転可能に設けられ、工具を保持する第２工具保持部と、
前記第１台部、前記第１ワーク保持部、前記第２ワーク保持部、前記工具台、前記第１工具保持部及び前記第２工具保持部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記第１の軸方向及び前記第２の軸方向と直交する方向を第３の軸方向とすると、
前記第１台部は、ベッドに対して、前記第３の軸方向及び前記第２の軸方向に移動し、
前記第１ワーク保持部は、前記ベッドに対して、前記第１の軸方向に移動し、
前記第２台部及び前記工具台は、前記ベッドに対して、前記第２の軸方向に移動し、
前記第２ワーク保持部は、前記ベッドに対して、前記第３の軸方向及び前記第１の軸方向に移動し、
前記第１台部には、前記開口部の中央にそれぞれの先端が向く複数の工具が固定され、
前記工具台には、前記第２ワーク保持部に保持されたワークを加工可能な工具が前記第２の軸方向及び前記第３の軸方向に沿って行列状に配置された工具群が設けられ、
前記工具群は、前記第２工具保持部の前記第３の軸方向における隣に位置し、
前記第１工具保持部は、前記第１回転軸線を中心とした径方向に沿って前記第１工具保持部の両側から突出する回転工具を保持し、該回転工具によって少なくとも前記第１ワーク保持部に保持されたワークを加工可能であり、
前記第２工具保持部は、前記第２回転軸線を中心とした径方向に沿って前記第２工具保持部の片側から突出するとともに前記第２の軸方向に沿って配列された複数の回転工具を保持し、該回転工具によって前記第２ワーク保持部に保持されたワークを加工可能である。

本発明によれば、ワークの加工工程におけるサイクルタイムを短縮することができる。

本発明の一実施形態に係る工作機械をＸ軸方向から見た概略図である。 第１工具機構と第２工具機構をＺ軸方向から見た図である。 主に第１Ｂ軸回転工具部と第２Ｂ軸回転工具部をＹ軸方向から見た概略図である。 主に第２Ｂ軸回転工具部と第２Ｂ軸回転機構をＸ軸方向から見た概略図である。

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に示す本実施形態に係る工作機械１は、２つの主軸（後述の第１ワーク保持部１１及び第２ワーク保持部２１）で円柱状のワークＷ（被加工物）の前面、側面及び背面を加工可能な多機能旋盤として構成されている。

以下では、工作機械１の構成の理解を容易にするため、鉛直方向を「Ｙ軸方向」とし、ワークＷの中心線に沿った水平方向を「Ｚ軸方向」とし、Ｙ軸及びＺ軸方向に垂直な水平方向を「Ｘ軸方向」とする。また、図中にＸ、Ｙ、Ｚ軸の各々の方向を示す矢印を示した。これら矢印が示す各方向において、矢印の向く方向を「＋」側、その反対側の方向を「－」側とする。

工作機械１は、図１、図２に示すように、工作機械１全体の台であるベッドＳ、第１機構１０と、第２機構２０と、第１工具機構３０と、第２工具機構４０と、制御部９０と、を備える。なお、第１工具機構３０については、図１では省略し、図２で示している。

（第１機構１０）
第１機構１０は、ワークＷの前面（＋Ｚ側に向く面）及び側面を加工するための機構である。第１機構１０は、第１ワーク保持部１１と、第１ワーク保持部１１が固定されるＺ軸移動部１２と、Ｚ軸移動部１２をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構１３と、を備える。

第１ワーク保持部１１は、ワークＷを保持するチャックとチャックで保持したワークＷを回転させるワーク回転用モータとを内蔵する（図示せず）。以下では、第１ワーク保持部１１に保持されているワークＷを「ワークＷ１」と言うこともある。Ｚ軸移動機構１３は、ベッドＳに対して回転可能に支持されてＺ軸方向に延びるボールねじ１３ａと、ボールねじ１３ａを回転させるＺ軸用モータＭｚ１と、を備える。

Ｚ軸移動部１２は、ボールねじ１３ａと嵌合するナット１２ａを備える。Ｚ軸移動機構１３は、Ｚ軸用モータＭｚ１によりボールねじ１３ａを回転させることで、ナット１２ａを介してＺ軸移動部１２をＺ軸方向に移動させる。これにより、第１ワーク保持部１１がベッドＳに対してＺ軸方向に移動する。

以上のようにして、第１機構１０は、第１ワーク保持部１１で保持したワークＷをＺ軸方向に移動させることができる。

（第２機構２０）
第２機構２０は、ワークＷの背面（－Ｚ側に向く面）及び側面を加工するための機構である。第２機構２０は、第２ワーク保持部２１と、第２ワーク保持部２１が固定されるＺ軸移動部２２と、Ｚ軸移動部２２をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構２３と、Ｚ軸移動機構２３をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構２４と、を備える。

第２ワーク保持部２１は、ワークＷを保持するチャックとチャックで保持したワークＷを回転させるワーク回転用モータとを内蔵する（図示せず）。以下では、第２ワーク保持部２１に保持されているワークＷを「ワークＷ２」と言うこともある。Ｚ軸移動機構２３は、Ｘ軸移動部２５と、Ｘ軸移動部２５に対して回転可能に支持されてＺ軸方向に延びるボールねじ２３ａと、ボールねじ２３ａを回転させるＺ軸用モータＭｚ２と、を備える。Ｘ軸移動機構２４は、ベッドＳに対して回転可能に支持されてＸ軸方向に延びるボールねじ２４ａと、ボールねじ２４ａを回転させるＸ軸用モータ（図示せず）と、を備える。

Ｚ軸移動部２２は、ボールねじ２３ａと嵌合するナット２２ａを備える。Ｚ軸移動機構２３は、Ｚ軸用モータＭｚ２によりボールねじ２３ａを回転させることで、ナット２２ａを介してＺ軸移動部２２をＺ軸方向に移動させる。これにより、第２ワーク保持部２１がＸ軸移動部２５に対してＺ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動部２５は、ボールねじ２４ａと嵌合するナット２５ａを備える。Ｘ軸移動機構２４は、Ｘ軸用モータによりボールねじ２４ａを回転させることで、ナット２５ａを介してＸ軸移動部２５をＸ軸方向に移動させる。これにより、第２ワーク保持部２１がベッドＳに対してＸ軸方向に移動する。

以上のようにして、第２機構２０は、第２ワーク保持部２１で保持したワークＷをＺ軸及びＸ軸方向の各方向に移動させることができる。

（第１工具機構３０）
第１工具機構３０は、図２に示すように、ベッドＳに対してＸ及びＹ軸の各方向に移動可能な第１台部３１と、非駆動工具部３２と、回転工具部３３と、支持部３４と、第１Ｂ軸回転工具部５０と、第１Ｂ軸用モータＭｂ１と、工具回転用モータＭｔと、を備える。

第１台部３１は、公知のＸ軸移動機構及びＹ軸移動機構（図示せず）によって、ベッドＳに対してＸ及びＹ軸の各方向に移動可能となっている。例えば、Ｘ軸移動機構は、前記のＸ軸移動機構２４と同様に構成され、Ｘ軸方向に延びるボールねじ、当該ボールねじを回転させるＸ軸用モータ、当該ボールねじの回転に応じてＸ軸方向に移動するＸ軸移動部などを備える。同様して例えば、Ｙ軸移動機構は、Ｙ軸方向に延びるボールねじ、当該ボールねじを回転させるＹ軸用モータ、当該ボールねじの回転に応じてＹ軸方向に移動するＹ軸移動部などを備えて構成される。

非駆動工具部３２は、第１台部３１の図２における下方の左右箇所に位置し、複数のバイトやドリルなどの非駆動工具Ｔｓ１を保持する。複数のバイトは、先端が第１台部３１の空洞部（中央）側に向くように長手方向がＸ軸方向に沿うとともに、Ｙ軸方向に互いに間隔を空けて配列されている。複数のドリルは、先端が＋Ｚ軸方向及び－Ｚ軸方向に向いて設けられている。

回転工具部３３は、非駆動工具部３２の上方で、図２における左側に設けられ、複数の回転工具Ｔｒ１と、複数の回転工具Ｔｒ１を駆動する工具回転用モータ（図示せず）とを備える。回転工具Ｔｒ１は、先端が第１台部３１の中央側を向くように長手方向がＸ軸方向に沿って配置され、本実施形態では、３つの回転工具Ｔｒ１がＹ軸方向に櫛状に並べられて設けられている。回転工具Ｔｒ１は、自身が回転することでワークＷを加工する工具として、例えば、ドリル、タップ、フライスなどを用いることができる。

支持部３４は、第１台部３１の上方に取り付けられ、第１Ｂ軸回転工具部５０をＢ１軸周りに回転可能に支持する。「Ｂ１軸」は、第１Ｂ軸回転工具部５０の回転軸線であり、Ｙ軸と平行に設定されている。

第１Ｂ軸回転工具部５０（第１工具保持部の一例）は、図２に示すように非駆動工具部３２の上方に位置し、Ｂ１軸を中心として回転可能に構成されている。第１Ｂ軸回転工具部５０は、図２に示すように、軸部５０ａと、軸部５０ａと連結された筐体５１と、工具部５２～５４と、を備える。

軸部５０ａは、第１Ｂ軸用モータＭｂ１の回転に応じてＢ１軸周りに回転する。第１Ｂ軸用モータＭｂ１は、支持部３４に取り付けられ、水平方向に延びる図示しない回転軸を有する。第１Ｂ軸用モータＭｂ１の回転動力は、図示しないギヤ機構を介して軸部５０ａに伝達される。ギヤ機構は、例えば、第１Ｂ軸用モータＭｂ１の回転軸に取り付けられたウォーム（ねじ歯車）と、ウォームと噛み合うウォームホイール（はす歯歯車）とを有して構成されている。これにより、第１Ｂ軸用モータＭｂ１が回転駆動されると、ギヤ機構を介して、軸部５０ａと連結された筐体５１がＢ１軸周りに回転する。つまり、第１Ｂ軸回転工具部５０がＢ１軸周りに回転する。なお、ギヤ機構は、ウォームギヤを用いたものに限られず任意であるが、バックラッシを無くす又は低減することのできるウォームギヤ又はウォームギヤに相当する機構によるものが好ましい。

工具部５２～５４は、Ｙ軸方向に間隔を空けて配列されており、それぞれが筐体５１内に水平方向に沿う軸周りに回転可能に支持されている。工具部５２～５４のうちＹ軸方向において隣り合うもの同士は、互いに係合する平歯車を有している。このため、工具部５２～５４は、同時に回転する。工具部５２～５４は、それぞれ、水平方向に沿う一対の回転工具Ｔｂ１を有する。以下、当該一対の回転工具Ｔｂ１の一方を「第１工具ｔ１」と言い、他方を「第２工具ｔ２」と言う。一対の回転工具Ｔｂ１における第１工具ｔ１の先端と第２工具ｔ２との先端とは、互いに逆方向に向いている。したがって、第１工具ｔ１がワークＷ１に向かう姿勢となる際には、第２工具ｔ２がワークＷ１に向かわない姿勢となる。また、第２工具ｔ２がワークＷ２に向かう姿勢となる際には、第１工具ｔ１がワークＷ２に向かわない姿勢となる。回転工具Ｔｂ１は、例えば、ドリル、タップ、エンドミル等である。

工具回転用モータＭｔは、支持部３４に取り付けられ、－Ｙ軸方向に延びる図示しない回転軸を有する。工具回転用モータＭｔは、図示しない連結機構を介して工具部５２～５４を回転させる。連結機構は、筐体５１内に設けられ、工具回転用モータＭｔの回転軸に設けられたギヤを含む複数のギヤや複数のシャフトからなり、工具回転用モータＭｔの回転動力を工具部５２～５４に伝達する。これにより、工具回転用モータＭｔが回転駆動されると、連結機構を介して、工具部５２～５４が同時に回転する。

（第２工具機構４０）
第２工具機構４０は、図３に示すように第１工具機構３０よりも＋Ｚ側に位置する。第２工具機構４０は、ベッドＳに固定された固定部４１（図１参照）と、図２～図４に示す、第２台部４２と、工具台４３と、第２Ｂ軸回転工具部６０と、第２Ｂ軸回転機構７０と、を備える。

工具台４３は、公知のＹ軸移動機構（図示せず）によって、ベッドＳに固定された固定部４１に対してＹ軸方向に移動可能となっている。例えば、Ｙ軸移動機構は、Ｙ軸方向に延びるボールねじ、当該ボールねじを回転させるＹ軸用モータ等を備えて構成される。工具台４３は、ボールねじと嵌合するナットを備え、Ｙ軸用モータによるボールねじの回転に応じてＹ軸方向に移動する。

第２台部４２は、工具台４３に設けられ、前記のＹ軸移動機構によってＹ軸方向に移動可能となっている。工具台４３は、＋Ｚ側に先端が向く回転工具Ｔｒ２及び非駆動工具Ｔｓ２を有している。この実施形態の工具台４３には、図２に示すように、Ｚ軸方向から見て２行２列に配列された取り付け部のうち、１行目に２つの回転工具Ｔｒ２が取り付けられ、２行目に２つの非駆動工具Ｔｓ２が取り付けられている。回転工具Ｔｒ２は、工具台４３に取り付けられた工具回転用モータ（図示せず）によって回転駆動される。例えば、回転工具Ｔｒ２はドリル、タップ、フライス等であり、非駆動工具Ｔｓ２はドリル等である。

第２Ｂ軸回転工具部６０（第２工具保持部の一例）は、図２に示すようにＢ１軸と平行な「Ｂ２軸」を中心として、第２台部４２に対して回転可能に構成されている。第２Ｂ軸回転工具部６０は、図４に示すように、工具部６１と、連結部６２と、を備える。

連結部６２は、第２台部４２の上方においてＢ２軸周りに回転可能に支持されている。連結部６２は、後述の出力軸７１ａに連結される。工具部６１は、連結部６２に固定される第１軸部６１ａと、第２台部４２の下方に設けられた軸受けにＢ２軸周りに回転可能に支持される第２軸部６１ｂとを有する。これにより、工具部６１は、Ｂ２軸周りに回転可能に構成されている。つまり、第２Ｂ軸回転工具部６０は、第２台部４２に対してＢ２軸周りに回転可能に構成されている。

工具部６１は、先端がＢ２軸の外周方向に向く回転工具Ｔｂ２を有する。この実施形態では、工具部６１は、Ｙ軸方向において隣り合う２つの回転工具Ｔｂ２を有する。回転工具Ｔｂ２は、例えば、ドリル、タップ、エンドミル等である。回転工具Ｔｂ２は、工具部６１の筐体内に内蔵されたインナーモータにより回転駆動される。インナーモータは、同期電動機や誘導電動機などの周知のモータで構成することができ、例えば、回転工具Ｔｂ２を把持する出力軸に直接ロータを設けるとともに、ステータを筐体の内周面に設けることで実現できる。なお、前述の第１Ｂ軸回転工具部５０と同様に、第２台部４２の筐体外部に回転工具Ｔｂ２を回転させる工具回転用モータを設ける構成としてもよい。

第２Ｂ軸回転機構７０は、第２Ｂ軸回転工具部６０をＢ２軸を中心として回転駆動するものであり、図４に示すように、第２Ｂ軸用モータＭｂ２と、減速機７１と、を備える。

第２Ｂ軸用モータＭｂ２は、第２台部４２の上方に取り付けられ、Ｙ軸方向に沿った回転軸ＲをＢ２軸周りに回転させる。減速機７１は、第２Ｂ軸用モータＭｂ２の回転軸Ｒの回転速度を減らすとともにトルクを増加させることで、第２Ｂ軸回転工具部６０を回転駆動し易くするためのものであり、第２台部４２の筐体内に設けられている。減速機７１は、第２Ｂ軸用モータＭｂ２の回転軸Ｒに取り付けられ、回転軸Ｒを減速した回転速度で出力軸７１ａを回転させる。出力軸７１ａには、前述の連結部６２がボルト等により固定されている。これにより、第２Ｂ軸用モータＭｂ２の駆動に応じて、第２Ｂ軸回転工具部６０は、第２台部４２に対してＢ２軸周りに回転する。

制御部９０は、工作機械１全体を制御するものであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、を備える。なお、制御部９０は、図１にのみ模式的に示した。

制御部９０は、図示しない操作部から供給されたＮＣ（Numerical Control）プログラムに従って工作機械１の全体動作を制御する。ＮＣプログラムは、ワークＷと各種工具との相対的位置関係を設定し、ワークＷを加工するためのプログラムであり、オペレータによって作成される。例えば、制御部９０は、第１Ｂ軸回転工具部５０の回転位置を第１Ｂ軸用モータＭｂ１の電気角などに基づいて検出する。また、制御部９０は、第２Ｂ軸回転工具部６０の回転位置を第２Ｂ軸用モータＭｂ２の電気角などに基づいて検出する。

ワークＷ１を第１工具機構３０の工具で加工する場合、制御部９０は、第１ワーク保持部１１をＺ軸方向に移動させるとともに第１台部３１をＸ及びＹ軸方向に移動させ、ワークＷ１と第１工具機構３０の各種工具との相対的な位置関係を適切に設定する。具体的には、第１機構１０のワーク回転用モータ及びＺ軸用モータＭｚ１と、第１工具機構３０のＸ及びＹ軸用モータとを駆動制御することによって、上記関係を実現する。

ワークＷ２を第２工具機構４０の工具で加工する場合、制御部９０は、第２ワーク保持部２１をＺ軸及びＸ軸方向に移動させるとともに第２台部４２をＹ軸方向に移動させ、ワークＷ２と第２工具機構４０の各種工具との相対的な位置関係を適切に設定する。具体的には、第２機構２０のワーク回転用モータ、Ｚ軸用モータＭｚ２、及びＸ軸用モータと、第２工具機構４０のＹ軸用モータとを駆動制御することによって、上記関係を実現する。

次に、上記構成の工作機械１によるワークＷの加工の一例について説明する。本実施形態に係る工作機械１においては、まず第１機構１０を利用してワークＷの一次加工を行い、次に、第２機構２０を利用して一次加工が施されたワークＷをさらに加工する（二次加工を行う）。

（一次加工）
制御部９０は、第１工具機構３０のＹ軸用モータを駆動し、所望の工具がワークＷ１と同じ高さに位置するように第１台部３１を移動させる。次に、制御部９０は、第１機構１０のワーク回転用モータとＺ軸用モータＭｚ１を駆動することでワークＷを回転させながらＺ軸方向に移動させ、また、これと同時か時間差で第１工具機構３０のＸ軸用モータを駆動することで第１台部３１をワークＷ１に向けて移動させる。このようにして、バイト、ドリル等の工具をワークＷの前面又は側面に当接させ、ワークＷ１を一次加工する。

（二次加工）
一次加工を終えると、制御部９０は、第２機構２０のＺ軸用モータＭｚ２及びＸ軸用モータを駆動し、第２ワーク保持部２１を移動させて、一次加工されたワークＷを第２ワーク保持部２１のチャックに把持させる。続いて、制御部９０は、第２機構２０のワーク回転用モータと、第１工具機構３０のＸ軸用モータとを駆動することで、第２ワーク保持部２１と第１台部３１とをＸ軸方向に相対的に移動させて、ワークＷに向けて移動させ、第１工具機構３０に設けられた非駆動工具Ｔｓ１の切断用バイトにより、ワークＷを所望の位置で切断する。これにより、第２ワーク保持部２１がワークＷ２を保持した状態となる。
続いて、制御部９０は、第２工具機構４０の工具のうち所定の工具を割り出し（選択し）、第２ワーク保持部２１のワークＷ２を回転させながら、第２ワーク保持部２１と第２台部４２とをＸ及びＹ軸方向に相対的に移動させて、ワークＷの背面又は側面に選択した工具に当接させ、さらにワークＷ２を加工する。このようにして、ワークＷ２を二次加工する。

特に、一次加工において、第１Ｂ軸回転工具部５０における所望の回転工具Ｔｂ１でワークＷ１を加工するときには、制御部９０は、第１工具機構３０のＹ軸用モータを駆動することで、第１ワーク保持部１１が保持したワークＷ１と第１Ｂ軸回転工具部５０における所望の回転工具Ｔｂ１とのＹ軸方向における位置を調整するとともに、第１Ｂ軸用モータＭｂ１を駆動して、第１Ｂ軸回転工具部５０をＢ１軸周りに旋回させて所望の回転工具Ｔｂ１とワークＷ１とを所望の角度に合わせる。このようにして、第１Ｂ軸回転工具部５０における所望の回転工具Ｔｂ１でワークＷ１を加工する。

例えば、第１Ｂ軸回転工具部５０における回転工具Ｔｂ１のうち第１工具ｔ１でワークＷ１を加工していた状態から、第２工具ｔ２でワークＷ１を加工する状態にする場合は、第１Ｂ軸回転工具部５０をＢ１軸周りに１８０°旋回させてワークＷ１に向く工具を第１工具ｔ１から第２工具ｔ２に切り替えるとともに、第１ワーク保持部１１に保持されているワークＷ１と第１Ｂ軸回転工具部５０における所望の第２工具ｔ２との相対位置を、第１台部３１をＸ及びＹ軸方向に移動することによって調整する。第２工具ｔ２から第１工具ｔ１への切り替えも同様である。

なお、二次加工において、第１Ｂ軸回転工具部５０における所望の回転工具Ｔｂ１でワークＷ２を加工してもよい。この場合は、第２ワーク保持部２１が保持したワークＷ２と第１Ｂ軸回転工具部５０における所望の回転工具Ｔｂ１とのＹ軸方向における位置を調整するとともに、第１Ｂ軸用モータＭｂ１を駆動して、第１Ｂ軸回転工具部５０をＢ１軸周りに旋回させて所望の回転工具Ｔｂ１とワークＷ２とを所望の角度に合わせればよい。

また、二次加工において、第２Ｂ軸回転工具部６０における所望の回転工具Ｔｂ２でワークＷ２を加工するときには、制御部９０は、第２工具機構４０のＹ軸用モータを駆動することで、第２ワーク保持部２１が保持したワークＷ２と第２Ｂ軸回転工具部６０における所望の回転工具Ｔｂ２とのＹ軸方向における位置を調整するとともに、第２Ｂ軸用モータＭｂ２を駆動して、第２Ｂ軸回転工具部６０をＢ２軸周りに旋回させて所望の回転工具Ｔｂ２とワークＷ２とを所望の角度に合わせる。このようにして、第２Ｂ軸回転工具部６０における所望の回転工具Ｔｂ２でワークＷを加工する。なお、工具台４３も二次加工用に設けられている。工具台４３で加工を行う場合は、第２ワーク保持部２１と工具台４３とをＸ及びＹ軸方向に相対的に移動させて、ワークＷ２の背面又は側面に選択した工具に当接させ、ワークＷ２を加工する。

以上のように、第１Ｂ軸回転工具部５０のＢ１軸を中心とした回転と、第２Ｂ軸回転工具部６０のＢ２軸を中心とした回転とは、制御部９０によって各々を独立して制御可能である。このため、第１Ｂ軸回転工具部５０で第１ワーク保持部１１に保持されたワークＷ１を加工している際にも、第２Ｂ軸回転工具部６０で第２ワーク保持部２１に保持されたワークＷ２を加工することができる。したがって、Ｂ軸（Ｂ１軸又はＢ２軸）を利用した加工を、一次加工と二次加工とで行いたい場合に、一方の加工が終わるまで待機する必要がなく、ワークＷの加工工程におけるサイクルタイムを短縮することができる。

（１）以上に説明した工作機械１は、Ｚ軸方向（第１の軸方向）において第１台部３１を挟んで互いに対向し、ワークＷを回転可能に保持する第１ワーク保持部１１及び第２ワーク保持部２１と、Ｙ軸方向（第２の軸方向）に延びるＢ１軸（第１回転軸線）を中心として第１台部３１に対して回転可能に設けられ、工具を保持する第１Ｂ軸回転工具部５０（第１工具保持部）と、Ｂ２軸（第２回転軸線）を中心として第２台部４２に対して回転可能に設けられ、工具を保持する第２Ｂ軸回転工具部６０（第２工具保持部）と、第１Ｂ軸回転工具部５０のＢ１軸を中心とした回転と、第２Ｂ軸回転工具部６０のＢ２軸を中心とした回転との各々を制御する制御部９０と、を備える。第１Ｂ軸回転工具部５０は、保持している工具によって少なくとも第１ワーク保持部１１に保持されたワークＷ１を加工可能であり、第２Ｂ軸回転工具部６０は、保持している工具によって第２ワーク保持部２１に保持されたワークＷ２を加工可能である。
この構成によれば、前述の通り、ワークＷの加工工程におけるサイクルタイムを短縮することができる。

（２）また、第１Ｂ軸回転工具部５０が保持する工具は、複数あり、一対の第１工具ｔ１及び第２工具ｔ２を含み、第１工具ｔ１が第１ワーク保持部１１によって保持されたワークＷ１に向かう姿勢となる際には、第２工具ｔ２がワークＷ１に向かわない姿勢となる。
この構成によれば、第１Ｂ軸回転工具部５０をＢ１軸周りに回転させることにより、ワークＷ１を加工する工具の本数を増やすことができ、複雑形状の加工物や、多種類の加工物に対応することができる。なお、第１Ｂ軸回転工具部５０を二次加工におけるワークＷ２の加工に用いることもできるため、ワークＷ２を加工する工具の本数も増やすことができる。また、以上の説明では、第１Ｂ軸回転工具部５０において、第１工具ｔ１と第２工具ｔ２とが互いに１８０°離れた向きに設けられた例を示したが、これに限られない。第１Ｂ軸回転工具部５０のＢ１軸周りの旋回に応じて、第１工具ｔ１又は第２工具ｔ２を選択することができれば、第１工具ｔ１が延びる方向と第２工具ｔ２が延びる方向とのなす角は任意である。

（３）具体的には、第１Ｂ軸回転工具部５０が保持する工具は、Ｂ１軸と直交する向きに突出する回転工具Ｔｂ１を含み、第２Ｂ軸回転工具部６０が保持する工具は、Ｂ２軸と直交する向きに突出する回転工具Ｔｂ２を含む。
（４）また、第１ワーク保持部１１、第２ワーク保持部２１、第１台部３１、及び第２台部４２は、ベッドＳ上に位置し、第１台部３１と第２台部４２とは、ベッドＳに対して、各々が独立してＹ軸方向に移動可能である。

（５）また、第１台部３１と第１ワーク保持部１１とは、Ｚ軸方向とＹ軸方向とを含む互いに直交する三軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向）に相対的に移動可能であり、第２台部４２と第２ワーク保持部２１とは、前記三軸方向に相対的に移動可能である。
これにより、ワークＷ１と、第１Ｂ軸回転工具部５０に保持された所望の工具との相対的位置関係を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｂ１軸、ワークＷ１の回転軸の５軸において制御可能であるため、あらゆる位置及び角度において、ワークＷ１を多様に加工することができる。ワークＷ２を第１Ｂ軸回転工具部５０で加工する際も同様に、５軸において制御可能である。
また、ワークＷ２と、第２Ｂ軸回転工具部６０に保持された所望の工具との相対的位置関係を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｂ２軸、ワークＷ２の回転軸の５軸において制御可能であるため、あらゆる位置及び角度において、ワークＷ２を多様に加工することができる。

（６）また、工作機械１は、第２台部４２が設けられる工具台４３を備え、工具台４３は、第２Ｂ軸回転工具部６０が保持している工具の他に、第２ワーク保持部２１に保持されたワークＷ２を加工可能な工具（回転工具Ｔｒ２や非駆動工具Ｔｓ２）を有する。
このように、二次加工において、第２Ｂ軸回転工具部６０の工具だけでなく、工具台４３の工具もワークＷ２の加工に用いることができるため、ワークＷ２を多様に加工することができる。

なお、本発明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。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

第１機構１０と第１工具機構３０との構成及び関係は、上記例に限られず、第１ワーク保持部１１と第１Ｂ軸回転工具部５０とが相対的に三軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）に移動可能な構成であれば、任意である。第２機構２０と第１工具機構３０との構成及び関係についても同様である。また、第２機構２０と第２工具機構４０との構成及び関係も、上記例に限られず、第２ワーク保持部２１と第２Ｂ軸回転工具部６０とが相対的に三軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）に移動可能な構成であれば、任意である。また、これらの三軸方向の制御軸は、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸に限られない。第１ワーク保持部１１と第１Ｂ軸回転工具部５０とが相対して三次元移動可能であり、第２ワーク保持部２１と第２Ｂ軸回転工具部６０とが相対して三次元移動可能であれば、制御軸の設定は任意である。

以上では、工具回転用モータＭｔを第１Ｂ軸回転工具部５０の筐体５１外に設けた例を示したが、これに限られず、筐体５１内にモータを設けたインナーモータの構成としてもよい。インナーモータは、同期電動機や誘導電動機などの周知のモータで構成することができ、例えば、ステータを筐体５１の内周面に設けるとともに、当該ステータの内側に位置する出力軸に直接ロータを設けることで実現できる。

ワークＷの保持は、オペレータが手動により第１ワーク保持部１１又は第２ワーク保持部２１にワークＷを配置して、保持させてもよいし、工作機械１がワークを自動で供給及び排出する装置をさらに備え、ワークの保持や解放を自動で行うようにしてもよい。

また、以上では、第１Ｂ軸回転工具部５０が有する回転工具Ｔｂ１がワークＷ１とワークＷ２のいずれを加工するかの制限を設けない例を説明したが、例えば、回転工具Ｔｂ１のうち第１工具ｔ１をワークＷ１の加工専用とし、第２工具ｔ２をワークＷ２の加工専用とするようにしてもよい。

以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。

１…工作機械
Ｓ…ベッド
１０…第１機構
１１…第１ワーク保持部、１２…Ｚ軸移動部
２０…第２機構
２１…第２ワーク保持部、２２…Ｚ軸移動部、２５…Ｘ軸移動部
３０…第１工具機構
３１…第１台部
５０…第１Ｂ軸回転工具部（第１工具保持部の一例）
Ｔｂ１…回転工具（ｔ１…第１工具、ｔ２…第２工具）
Ｍｂ１…第１Ｂ軸用モータ、Ｍｔ…工具回転用モータ
４０…第２工具機構
４２…第２台部
４３…工具台
６０…第２Ｂ軸回転工具部（第２工具保持部の一例）
Ｔｂ２…回転工具
７０…第２Ｂ軸回転機構
Ｍｂ２…第２Ｂ軸用モータ、７１…減速機
９０…制御部

Claims (1)

1. 開口部を有する第１台部と、
   第１の軸方向において前記開口部を挟んで互いに対向する位置に移動可能であり、ワークを回転可能に保持する第１ワーク保持部及び第２ワーク保持部と、
   前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に延びる第１回転軸線を中心として前記第１台部に対して回転可能に設けられ、工具を保持する第１工具保持部と、
   第２台部が設けられた工具台と、
   前記第１回転軸線と平行な第２回転軸線を中心として前記第２台部に対して回転可能に設けられ、工具を保持する第２工具保持部と、
   前記第１台部、前記第１ワーク保持部、前記第２ワーク保持部、前記工具台、前記第１工具保持部及び前記第２工具保持部の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記第１の軸方向及び前記第２の軸方向と直交する方向を第３の軸方向とすると、
   前記第１台部は、ベッドに対して、前記第３の軸方向及び前記第２の軸方向に移動し、
   前記第１ワーク保持部は、前記ベッドに対して、前記第１の軸方向に移動し、
   前記第２台部及び前記工具台は、前記ベッドに対して、前記第２の軸方向に移動し、
   前記第２ワーク保持部は、前記ベッドに対して、前記第３の軸方向及び前記第１の軸方向に移動し、
   前記第１台部には、前記開口部の中央にそれぞれの先端が向く複数の工具が固定され、
   前記工具台には、前記第２ワーク保持部に保持されたワークを加工可能な工具が前記第２の軸方向及び前記第３の軸方向に沿って行列状に配置された工具群が設けられ、
   前記工具群は、前記第２工具保持部の前記第３の軸方向における隣に位置し、
   前記第１工具保持部は、前記第１回転軸線を中心とした径方向に沿って前記第１工具保持部の両側から突出する回転工具を保持し、該回転工具によって少なくとも前記第１ワーク保持部に保持されたワークを加工可能であり、
   前記第２工具保持部は、前記第２回転軸線を中心とした径方向に沿って前記第２工具保持部の片側から突出するとともに前記第２の軸方向に沿って配列された複数の回転工具を保持し、該回転工具によって前記第２ワーク保持部に保持されたワークを加工可能である、
   工作機械。

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