TW202315699A - 工具機 - Google Patents

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TW202315699A
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TW111133701A
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石川高之
小笠原弘幸
Original Assignee
日商星精密股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種工具更換作業較為容易之工具機。 本發明之工具機1具備：固持工件W並能以主軸中心線CL1為中心旋轉之主軸31、及刀架5，刀架5具有：四連旋轉工具單元53，其供安裝加工工件W之一側旋轉工具93a，且能以沿與主軸中心線CL1正交之Y1軸方向之第1迴旋軸線B1為迴旋中心而迴旋；及迴旋基底52，其安裝有四連旋轉工具單元53；四連旋轉工具單元53係可自由裝卸於迴旋基底52者。

Description

工具機
本發明係關於一種具備固持工件並可旋轉之主軸、及刀架之工具機。
已知有一種工具機，其具備：主軸，其可以主軸中心線為中心旋轉；及刀架，其供安裝用於加工固持於主軸之工件之工具(例如參照專利文獻1等)。該專利文獻1所記載之工具機之刀架具備供安裝加工工件之工具之迴旋單元。該迴旋單元以沿與主軸中心線正交之Y軸方向之迴旋軸線為迴旋中心迴旋。根據專利文獻1所記載之工具機，藉由具備迴旋單元，而可調整、加工工具相對於工件之朝向，故可進行多樣之加工。
又，專利文獻1所記載之工具機之迴旋單元具備安裝工具之複數個工具保持部。專利文獻1所記載之工具機使用可相對於該等複數個工具保持部裝卸之複數個工具進行工件之加工。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2019-181653號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，於專利文獻1所記載之工具機中，需於狹窄之切削室內進行複數個工具更換，故有工具更換作業繁瑣之問題。此外，於工具更換中，於自迴旋單元去除因加工工件而產生之切粉之後將工具安裝於迴旋單元。於專利文獻1所記載之工具機中，因需於狹窄之切削室內亦進行切粉之去除作業，故工具更換作業更為繁瑣。
本發明係鑑於上述問題而完成者，其目的在於提供一種工具更換作業較為容易之工具機。 [解決問題之技術手段]
解決上述問題之本發明之工具機具備：固持工件並可以主軸中心線為中心旋轉之主軸、與刀架，且特徵在於， 上述刀架具有：第1迴旋單元，其供安裝加工上述工件之第1工具並可以沿與上述主軸中心線正交之第1軸方向之第1迴旋軸線為迴旋中心迴旋；及迴旋基底，其供安裝該第1迴旋單元；且 上述第1迴旋單元係可自由裝卸於上述迴旋基底者。
根據該工具機，因可拆除上述第1迴旋單元並於切削室之外部進行切粉之去除作業或上述第1工具之更換作業，故可容易進行工具更換作業。
此處，上述第1迴旋單元可為卡匣式單元。又，上述第1迴旋單元可為能安裝複數個上述第1工具者。再者，上述第1迴旋單元可為藉由螺釘安裝於上述迴旋基底者，且該螺釘可為螺紋頭部於切削室內露出者。此外，上述螺釘可為於上述第1迴旋單元安裝於上述迴旋基底之狀態下，可藉由工具操作而將該第1迴旋單元與該迴旋基底緊固者。上述迴旋基底可為自由替換種類不同之複數個上述第1迴旋單元者。此外，上述刀架可為具有使安裝之上述第1迴旋單元迴旋之第1迴旋安裝部者，且該第1迴旋單元為可自由裝卸於上述第1迴旋安裝部者。又，上述刀架可為能於上述第1軸方向移動者。再者，上述刀架可為能於與上述主軸中心線方向正交且亦與上述第1軸方向正交之第2軸方向移動者。另，上述第2軸方向可為使上述第1工具相對於上述工件接近及離開之方向。
於本發明之工具機中，亦可為以下之態樣，即，上述迴旋基底自由替換作為上述第1迴旋單元之供安裝旋轉工具之旋轉工具單元、螺紋旋切單元、滾刀加工單元及高速主軸單元中之至少兩者。
根據該態樣，可進行多樣之加工。
此處，上述迴旋基底可為自由替換供安裝上述旋轉工具之上述旋轉工具單元與上述螺紋旋切單元者。
於本發明之工具機中，亦可為，上述迴旋基底為具有供冷卻液通過之第1流路者，且 上述第1迴旋單元具有：第2流路，其於上述第1迴旋單元安裝於上述迴旋基底之狀態下，連結於上述第1流路而供給通過該第1流路之冷卻液；及冷媒噴嘴，其噴出通過該第2流路之冷卻液。
藉由如此，因藉由上述第1迴旋單元之迴旋而上述冷媒噴嘴迴旋，故不論該第1迴旋單元之迴旋角度如何，皆可將冷卻液向期望之方向噴出。另，該期望之方向亦可為朝向上述第1工具之刀尖之方向。
於本發明之工具機中，亦可為，上述迴旋基底為具有被嵌合部者， 上述第1迴旋單元為具有嵌合於上述被嵌合部之嵌合部，並藉由該嵌合部嵌合於該被嵌合部而決定相對於上述迴旋基底之安裝位置者， 上述被嵌合部為與上述第1流路連接者， 上述嵌合部為與上述第2流路連接者。
藉由如此，可抑制零件個數增加且將通過上述第1流路之冷卻液供給至上述第2流路。
於本發明之工具機中，亦可為，上述第1迴旋單元之上端部分安裝於上述迴旋基底者， 上述刀架為具備支持上述第1迴旋單元之下端部分之下端支持部者。
因藉由上述迴旋基底與上述下端支持部支持上述第1迴旋單元之兩端部，故上述第1迴旋單元不易撓曲。藉此，抑制上述第1工具之加工精度因其撓曲而降低。
於本發明之工具機中，亦可為，上述刀架具有：第2迴旋單元，其供安裝加工上述工件之第2工具，且可以沿上述第1軸方向之第2迴旋軸線為迴旋中心迴旋；且 上述第2迴旋單元為可自由裝卸於上述迴旋基底者亦可。
因可於上述刀架安裝上述第1迴旋單元與上述第2迴旋單元，故可進行更多樣之加工。
此處，上述第2迴旋軸線可位於與上述第1迴旋軸線於上述第2軸方向上分開之位置。又，上述第2迴旋單元可為配置於隔著上述工件與上述第1迴旋單元對向之位置者。再者，上述刀架可為具有第2迴旋安裝部者，其供安裝上述第2迴旋單元，且使該第2迴旋單元迴旋。於該情形時，上述第1迴旋安裝部可為亦可安裝上述第2迴旋單元者，上述第2迴旋安裝部為亦可安裝上述第1迴旋單元者。即，上述第1迴旋安裝部與上述第2迴旋安裝部可為設為同一構成者。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種工具更換作業容易之工具機。
以下，一面參照圖式一面說明本發明之實施形態。於本實施形態中，使用將本發明應用於NC(Numerical Control：數字控制)車床之例進行說明。
圖1係簡單顯示本實施形態之NC車床之內部構成之俯視圖。
如圖1所示，NC車床1具備控制裝置2、主軸台3、導套4、刀架5、及對向主軸台6。又，於圖1中以較細之雙點劃線之矩形表示切削室11之範圍。該NC車床1相當於工具機之一例。於控制裝置2，保存有NC程式、及與可用於該NC程式之各種指令對應之動作資訊等。控制裝置2為依照NC程式，藉由數值控制使主軸台3、刀架5及對向主軸台6動作之電腦。又，控制裝置2亦控制主軸31與對向主軸61之旋轉。此外，控制裝置2於安裝於刀架5之工具為旋轉工具等旋轉之工具之情形時，亦控制該工具之旋轉。
於主軸台3，搭載有主軸31。主軸台3可與主軸31一起於Z1軸方向移動。Z1軸方向為水平方向，於圖1中為左右方向。主軸31具有筒夾夾頭等固持部。主軸31藉由固持部可解除地固持插入其內部之長條棒狀之工件W。主軸31可固持工件W並以主軸中心線CL1為中心旋轉。主軸中心線CL1之方向與Z1軸方向一致。於主軸31設置有內置馬達等未圖示之主軸馬達。藉由驅動該主軸馬達，主軸31以主軸中心線CL1為中心旋轉。藉此，由主軸31固持之工件W以主軸中心線CL1為中心旋轉。
導套4經由導套支持台41固定於NC車床1之基台即腳。導套4之與配置主軸31之側為相反側之端面於切削室11內露出。導套4將主軸31所固持之工件W之前端側部分向Z1軸方向自由滑動地支持。該導套4之支持工件W之部分可與主軸31同步以主軸中心線CL1為中心旋轉。即，主軸中心線CL1亦為工件W之由導套4支持之部分之旋轉中心線。因藉由導套4抑制加工時之工件W之撓曲，故可高精度地加工特別細長之工件W。
刀架5可於與主軸中心線CL1正交且面向水平方向之X1軸方向、及與主軸中心線CL1正交且亦與X1軸方向正交之Y1軸方向移動。於圖1中，上下方向為X1軸方向，與紙面正交之方向為Y1軸方向。該Y1軸方向相當於第1軸方向之一例。又，X1軸方向相當於第2軸方向之一例。刀架5具備移動台51、迴旋基底52、四連旋轉工具單元53、及三連旋轉工具單元54。該四連旋轉工具單元53相當於第1迴旋單元之一例，亦相當於旋轉工具單元之一例。又，三連旋轉工具單元54相當於第2迴旋單元之一例，亦相當於旋轉工具單元之一例。又，刀架5亦具備圖2所示之第1下端支持構件56、第1梳型刀具固持器57、及第2梳型刀具固持器58。迴旋基底52、四連旋轉工具單元53、三連旋轉工具單元54、第1下端支持構件56、第1梳型刀具固持器57及第2梳型刀具固持器58配置於切削室11內。稍後對刀架5之構成進行詳細敘述。
對向主軸台6配置於切削室11內。於對向主軸台6，搭載有對向主軸61。對向主軸台6可與對向主軸61一起於X2軸方向及Z2軸方向移動。X2軸方向與上述X1軸方向為同一方向，Z2軸方向與上述Z1軸方向為同一方向。於圖1中顯示出對向主軸61位於隔著導套4與主軸31對向之位置之狀況。於該位置，第2主軸之旋轉中心即對向主軸中心線CL2與主軸中心線CL1配置於同一線上。對向主軸中心線CL2之方向與Z2軸方向一致。對對向主軸61交接使用主軸31之加工完成並切斷之已切斷工件W1。對向主軸61具有筒夾夾頭等固持部。於對向主軸台6設置有內置馬達等主軸馬達。藉由驅動該主軸馬達，對向主軸61以對向主軸中心線CL2為中心旋轉。藉此，由對向主軸61固持之已切斷工件W1以對向主軸中心線CL2為中心旋轉。
圖2係自對向主軸台側觀察圖1所示之NC車床之刀架之圖。於該圖2中，顯示出三連旋轉工具單元54相對於圖1迴旋180度之狀況。又，於圖2亦顯示出導套4、導套支持台41、工件W及主軸中心線CL1。工件W及主軸中心線CL1於圖2之與紙面正交之方向延伸。另，於圖2中局部顯示剖面，且對該部分附加陰影線。圖3係圖2所示之刀架之A-A剖視圖。於該圖3中，對去除稍後敘述之下端支持軸承563與螺釘564之剖面部分附加陰影線。以下，於顯示刀架5之構成要件之圖式中，將與圖2同樣自對向主軸台6(參照圖1)側觀察之圖作為前視圖進行說明。
如上所述，刀架5具備移動台51、迴旋基底52、四連旋轉工具單元53、三連旋轉工具單元54、第1下端支持構件56、第1梳型刀具固持器57及第2梳型刀具固持器58。移動台51可於X1軸方向及Y1軸方向移動。如圖2所示，移動台51設為於中央形成有開口51a之矩形狀。移動台51以開口51a內導套4所在之範圍於X1軸方向及Y1軸方向移動。移動台51藉由由控制裝置2(參照圖1)控制之未圖示之X1軸馬達及Y1軸馬達而於X1軸方向與Y1軸方向移動。
迴旋基底52具備基底本體521、工具旋轉用馬達522、及迴旋用馬達523。又，迴旋基底52亦具備圖4(b)所示之旋轉驅動傳遞機構7及迴旋驅動傳遞機構8。如圖2所示，基底本體521藉由4個螺釘5211固定於移動台51。又，工具旋轉用馬達522與迴旋用馬達523固定於基底本體521。工具旋轉用馬達522與迴旋用馬達523為由控制裝置2(參照圖1)控制之伺服馬達。於迴旋用馬達523設置有減速機5231。
四連旋轉工具單元53具有第1迴旋固持器530與4個第1旋轉工具模組93。4個第1旋轉工具模組93分別固定於第1迴旋固持器530。第1迴旋固持器530於上下方向延伸，設為大致コ字狀。於第1迴旋固持器530之上端部分，形成有第1軸承箱5300。該第1軸承箱5300插入基底本體521內。第1迴旋固持器530之上端部分自由裝卸地安裝於基底本體521。又，於第1迴旋固持器530之下端部分，安裝有支持軸534。該支持軸534藉由將螺釘535擰鬆而可自第1迴旋固持器530拆除。四連旋轉工具單元53藉由驅動迴旋用馬達523，而以第1迴旋軸線B1為迴旋中心最大迴旋180度。第1迴旋軸線B1與主軸中心線CL1(參照圖1)正交，沿Y1軸方向延伸。於第1迴旋固持器530，固定有4個第1旋轉工具模組93。另，固定於第1迴旋固持器530之第1旋轉工具模組93之數量可為1～3個，亦可為5個以上。4個第1旋轉工具模組93於Y1軸方向排成一行並固定。於圖2顯示出各自安裝有向一側突出之一側旋轉工具93a與向另一側突出之另一側旋轉工具93b之4個第1旋轉工具模組93。該一側旋轉工具93a相當於第1工具之一例。於圖2顯示出未迴旋之位於基準迴旋角度之四連旋轉工具單元53。於該基準迴旋角度，一側旋轉工具93a及另一側旋轉工具93b於X1軸方向突出。
第1迴旋固持器530具有第1冷媒流入銷531、第2流路532、及8個第1冷媒噴嘴533。該等第1冷媒流入銷531、第2流路532及8個第1冷媒噴嘴533為用於將自迴旋基底52供給之冷卻液向一側旋轉工具93a與另一側旋轉工具93b各者之前端噴出之構成。第1冷媒流入銷531固定於第1迴旋固持器530之上端部分，上側部分向上方突出。該第1冷媒流入銷531相當於嵌合部之一例。第1冷媒流入銷531係於內部形成有供冷卻液通過之空腔之筒狀者。於第1冷媒流入銷531之上端部分及下端部分分別安裝有O形環。於圖2所示之四連旋轉工具單元53安裝於迴旋基底52之狀態下，第1冷媒流入銷531之上側部分嵌合於形成在圖4所示之第1迴旋筒81之第1嵌合孔81b。第2流路532連接於第1冷媒流入銷531之下端並延伸至8個第1冷媒噴嘴533。該第2流路532於中途分支為8個，並分別連接於8個第1冷媒噴嘴533。8個第1冷媒噴嘴533分別向安裝於四連旋轉工具單元53之一側旋轉工具93a與另一側旋轉工具93b之突出端突出。於各第1冷媒噴嘴533之前端形成有噴出口。通過第1冷媒流入銷531及第2流路532之冷卻液自各第1冷媒噴嘴533之噴出口，向一側旋轉工具93a與另一側旋轉工具93b之突出方向噴出。藉由於該方向噴出冷卻液，而使大量冷卻液進入藉由一側旋轉工具93a加工之工件W(參照圖1)及藉由另一側旋轉工具93b加工之已切斷工件W1(參照圖1)之加工中之孔或槽內。藉由冷卻液進入，可減少加工阻力，且切粉容易自該孔或槽排出，加工精度提高。
於第1下端支持構件56，形成有於Y1軸方向貫通之支持用貫通孔561、及如圖3所示於Z1軸方向貫通之2個螺釘用貫通孔562。該第1下端支持構件56相當於下端支持部之一例。於支持用貫通孔561嵌入有下端支持軸承563。如圖2所示，藉由支持軸534插入該下端支持軸承563內，四連旋轉工具單元53之下端部分可迴旋地由第1下端支持構件56支持。藉由支持於第1下端支持構件56，而限制四連旋轉工具單元53之下端部分向側方移動。藉此，即使加工時對四連旋轉工具單元53施加負荷，四連旋轉工具單元53亦不易撓曲，有加工精度提高之效果。另，於四連旋轉工具單元53不易撓曲之情形時，亦可省略第1下端支持構件56。
如圖3所示，於移動台51，形成有2個螺紋孔511。第1下端支持構件56貫通螺釘用貫通孔562，藉由緊固於螺紋孔511之2個螺釘564自由裝卸地固定於移動台51。第1下端支持構件56藉由拆下2個螺釘564而可自移動台51拆除。如圖2所示，於移動台51，形成有3個為將第1下端支持構件56準確安裝於移動台51之特定位置而使用之定位銷512。該等定位銷512於圖2中向紙面近前側突出。
三連旋轉工具單元54具有第2迴旋固持器540與3個第2旋轉工具模組94。3個第2旋轉工具模組94分別固定於第2迴旋固持器540。第2迴旋固持器540於上下方向延伸。於第2迴旋固持器540之上端部分形成有第2軸承箱5400。該第2軸承箱5400插入基底本體521內。第2迴旋固持器540之上端部分自由裝卸地安裝於基底本體521。三連旋轉工具單元54藉由驅動迴旋基底52之迴旋用馬達523，而以第2迴旋軸線B2為迴旋中心最大迴旋180度。該第2迴旋軸線B2係於與第1迴旋軸線B1在X1軸方向上分開之位置，與第1迴旋軸線B1平行之軸線。即，第2迴旋軸線B2沿著Y1軸方向。於第2迴旋固持器540上固定有3個第2旋轉工具模組94。另，固定於第2迴旋固持器540之第2旋轉工具模組94之數量可為1或2個，亦可為4個以上。3個第2旋轉工具模組94於Y1軸方向排成一行並固定。圖2顯示出安裝有於一側突出之旋轉工具94a之3個第2旋轉工具模組94。該旋轉工具94a相當於第2工具之一例。圖2顯示出位於未迴旋之基準迴旋角度之三連旋轉工具單元54。於該基準迴旋角度下，第2旋轉工具模組94向X1軸方向突出。
第2迴旋固持器540具有第2冷媒流入銷541、第4流路542、及3個第2冷媒噴嘴543。該等第2冷媒流入銷541、第4流路542及3個第2冷媒噴嘴543為用於將自迴旋基底52供給之冷卻液向旋轉工具94a之前端噴出之構成。第2冷媒流入銷541固定於第2迴旋固持器540之上端部分，上側部分向上方突出。第2冷媒流入銷541與第1冷媒流入銷531為同一形狀，設為於內側形成有供冷卻液通過之空腔之筒狀。於圖2所示之將三連旋轉工具單元54安裝於迴旋基底52之狀態下，第2冷媒流入銷541之上側部分嵌合於圖4所示之第2迴旋筒82上形成之第2嵌合孔82b。第4流路542連接於第2冷媒流入銷541之下端並延伸至3個第2冷媒噴嘴543。該第4流路542於中途分支為3個，並分別連接於3個第2冷媒噴嘴543。3個第2冷媒噴嘴543分別向安裝於三連旋轉工具單元54之旋轉工具94a之突出端突出。於各第2冷媒噴嘴543之前端形成有噴出口。通過第2冷媒流入銷541及第4流路542之冷卻液自各第2冷媒噴嘴543之噴出口，向旋轉工具94a之突出方向噴出。藉由於該方向噴出冷卻液，大量冷卻液進入藉由旋轉工具94a予以加工之工件W(參照圖1)之加工過程中之孔或槽內。藉由冷卻液進入，可減少加工阻力，且切粉容易自該孔或槽排出，加工精度提高。
第1梳型刀具固持器57係供複數個第1車刀BT1自由裝卸地安裝之車刀固持器。第1梳型刀具固持器57配置於第1下端支持構件56之正下方，且固定於移動台51。於第1梳型刀具固持器57上，形成有4個用於將第1車刀BT1可裝卸地安裝之第1車刀安裝部。另，第1車刀安裝部可為1～3個，亦可為5個以上。4個第1車刀安裝部於Y1軸方向排列成一行而形成。圖2顯示出4個第1車刀BT1安裝於第1梳型刀具固持器57之狀態。
第2梳型刀具固持器58係將複數個第2車刀BT2自由裝卸地安裝之車刀固持器。第2梳型刀具固持器58隔著導套4與第1梳型刀具固持器57對向配置，並固定於移動台51。於第2梳型刀具固持器58，形成有4個用於將第2車刀BT2可裝卸地安裝之第2車刀安裝部。另，第2車刀安裝部可為1～3個，亦可為5個以上。4個第2車刀安裝部於Y1軸方向排列成一行而形成。圖2顯示出4個第2車刀BT2安裝於第2梳型刀具固持器58之狀態。
圖4(a)係圖2所示之迴旋基底之俯視圖，圖4(b)係該圖(a)之B-B剖視圖，圖4(c)係該圖(a)所示之迴旋基底之仰視圖。於圖4(b)中，不切斷而描繪出工具旋轉用馬達522、迴旋用馬達523及減速機5231。
如圖4(b)所示，於基底本體521之內側，配置有旋轉驅動傳遞機構7，其傳遞工具旋轉用馬達522之驅動力；及迴旋驅動傳遞機構8，其傳遞來自迴旋用馬達523之驅動力而使四連旋轉工具單元53及三連旋轉工具單元54迴旋。又，於基底本體521之外殼，形成有第1流路5212、與第3流路5213。旋轉驅動傳遞機構7具有聯軸器71、驅動齒輪72、第1從動齒輪73、及第2從動齒輪74。聯軸器71連結工具旋轉用馬達522之輸出軸與固定有驅動齒輪72之軸。第1從動齒輪73與第2從動齒輪74設為同一構成。又，第1從動齒輪73與第2從動齒輪74分別嚙合於驅動齒輪72。第1從動齒輪73之一部分通過形成於稍後敘述之第1迴旋筒81之切口81a進入第1迴旋筒81內。同樣地，第2從動齒輪74之一部分通過形成於稍後敘述之第2迴旋筒82之切口82a進入第2迴旋筒82內。當驅動工具旋轉用馬達522時，聯軸器71、驅動齒輪72、第1從動齒輪73及第2從動齒輪74旋轉。
迴旋驅動傳遞機構8具有第1迴旋筒81、第2迴旋筒82、第1帶輪83、第2帶輪84、及傳動帶85。第1迴旋筒81、第2迴旋筒82、第1帶輪83及第2帶輪84係藉由驅動迴旋用馬達523而轉動者，於圖4(b)中對其等之剖面附加有陰影線。第1迴旋筒81之上側為實心之軸狀，下側設為空心之筒狀。該第1迴旋筒81相當於第1迴旋安裝部之一例。第1迴旋筒81之軸狀部分之軸中心及筒狀部分之筒中心均與第1迴旋軸線B1位於同軸上。第1迴旋筒81之筒狀部分設為稍大於第1軸承箱5300(參照圖2)之外徑之內徑。於第1迴旋筒81之筒狀部分，形成有供第1從動齒輪73進入之切口81a。該切口81a以第1迴旋筒81轉動時亦不與第1從動齒輪73接觸之角度範圍形成。第1迴旋筒81之上端連結於減速機5231之輸出軸。於第1迴旋筒81之上側部分，固定有第1帶輪83。第1迴旋筒81經由軸承自由轉動地保持於基底本體521之外殼。
如圖4(b)及圖4(c)所示，第1迴旋筒81之下端之壁厚凸緣狀稍厚。於該凸緣狀部分形成有於下方具有開口之第1嵌合孔81b。該第1嵌合孔81b相當於被嵌合部之一例。第1嵌合孔81b設為稍大於第1冷媒流入銷531(參照圖2)之外徑之內徑。即，第1嵌合孔81b設為較第1冷媒流入銷531之外徑，大出配合公差量之內徑。又，於第1嵌合孔81b設置有連接於凸緣狀部分之側面之開口之第1冷媒接收孔81c。於第1流路5212之下游端，形成有以包圍第1迴旋筒81之凸緣狀部分之方式設為環狀之第1環狀槽5212a。第1環狀槽5212a連接於第1冷媒接收孔81c。不管第1迴旋筒81為哪個轉動角度，流過第1流路5212而來之冷卻液皆自第1環狀槽5212a流入第1冷媒接收孔81c且流入第1嵌合孔81b內。另，於基底本體521之外殼與第1迴旋筒81之凸緣狀部分之間，以夾入第1環狀槽5212a之方式配置有2個O形環OR1。藉由該等O形環OR1，自基底本體521之第1環狀槽5212a流入第1迴旋筒81之第1冷媒接收孔81c之冷卻液不會自基底本體521與第1迴旋筒81之間漏出。又，如圖4(c)所示，於第1迴旋筒81之凸緣狀部分，形成有4個螺紋孔81d。
第2迴旋筒82除切口82a之位置外與第1迴旋筒81為同一形狀。該第2迴旋筒82相當於第2迴旋安裝部之一例。切口82a以於第2迴旋筒82迴旋時亦不與第2從動齒輪74接觸之角度範圍形成。第2迴旋筒82之軸狀部分之軸中心及筒狀部分之筒中心均與第2迴旋軸線B2位於同軸上。第2迴旋筒82之筒狀部分設為稍大於第1軸承箱5300(參照圖2)或第2軸承箱5400(參照圖2)之外徑之內徑。於第2迴旋筒82之上側部分，固定有第2帶輪84。第2迴旋筒82經由軸承自由轉動地保持於基底本體521之外殼。
如圖4(b)及圖4(c)所示，於第2迴旋筒82之凸緣狀部分形成有於下方具有開口之第2嵌合孔82b。該第2嵌合孔82b設為稍大於第1冷媒流入銷531(參照圖2)或第2冷媒流入銷541(參照圖2)之外徑之內徑。即，第2嵌合孔82b設為較第1冷媒流入銷531之外徑或第2冷媒流入銷541之外徑，大出配合公差量之內徑。又，於第2嵌合孔82b設置有連接於凸緣狀部分之側面之開口之第2冷媒接收孔82c。於形成於基底本體521之內部之第3流路5213之下游端，形成有以包圍第2迴旋筒82下端之凸緣狀部分之方式設為環狀之第2環狀槽5213a。第2環狀槽5213a連接於第2冷媒接收孔82c。不管第2迴旋筒82為哪個轉動角度，流過第3流路5213而來之冷卻液皆自第2環狀槽5213a流入第2冷媒接收孔82c且流入第2嵌合孔82b內。另，於基底本體521與第2迴旋筒82之凸緣狀部分之間，以夾入第2環狀槽5213a之方式配置有2個O形環OR2。藉由該等O形環OR2，冷卻液不會自基底本體521與第2迴旋筒82之間漏出。又，如圖4(c)所示，於第2迴旋筒82之凸緣狀部分，形成有4個螺紋孔82d。
第1帶輪83與第2帶輪84為相同之直徑且設為同一形狀。傳動帶85架設於第1帶輪83與第2帶輪84之間。藉由該傳動帶85，將第1迴旋筒81之轉動傳遞至第2迴旋筒82。因此，當驅動迴旋用馬達523時，第1迴旋筒81與第2迴旋筒82同步且以相同之角度轉動。另，亦可取代傳動帶85而藉由齒輪連結第1迴旋筒81與第2迴旋筒82，使第1迴旋筒81與第2迴旋筒82同步轉動。又，例如亦可構成為於第2迴旋筒82與第2帶輪84之間設置電動離合器，將迴旋用馬達523之驅動選擇性傳遞至第2迴旋筒82。於如此構成之情形時，可於第2迴旋筒82安裝編碼器而可取得第2迴旋筒82之轉動角度。進而於第2迴旋筒82安裝制動機構，進行使用三連旋轉工具單元54(參照圖2)之加工之情形時，轉動期望之轉動角度後立即切斷電動離合器且藉由制動機構將三連旋轉工具單元54保持該轉動角度。
圖5(a)係圖2所示之四連旋轉工具單元之俯視圖，圖5(b)係該圖(a)之C-C剖視圖，圖5(c)係該圖(a)所示之四連旋轉工具單元之左側視圖。另，於圖5(a)中，省略於內部形成有第2流路532之一部分之塊狀構件與第1冷媒噴嘴533之圖示。
如圖5(a)及圖5(b)所示，於四連旋轉工具單元53之第1軸承箱5300之基部部分，形成有凸緣5301。於該凸緣5301，形成有4個貫通孔5301a。如圖5(b)所示，用於將四連旋轉工具單元53安裝於迴旋基底52(參照圖2)之螺釘536貫通貫通孔5301a。貫通該等4個貫通孔5301a之4個螺釘536分別緊固於形成於圖4(c)所示之第1迴旋筒81之凸緣狀部分之4個螺紋孔81d，藉此將四連旋轉工具單元53自由裝卸地安裝於迴旋基底52。
於第1迴旋固持器530之內側，設置有連接於旋轉驅動傳遞機構7(參照圖4(b))，將自該旋轉驅動傳遞機構7傳遞之驅動力傳遞至第1旋轉工具模組93的第1工具旋轉機構91。第1工具旋轉機構91具有第1連接軸911與第1傳遞軸912。第1連接軸911於第1軸承箱5300之內側於Y1軸方向延伸。該第1連接軸911旋轉自由地由配置於第1軸承箱5300內之2個軸承支持。於第1連接軸911之上端，固定有第1連接齒輪9111。該第1連接齒輪9111於四連旋轉工具單元53安裝於迴旋基底52(參照圖2)之狀態下，嚙合於圖4(b)所示之第1從動齒輪73。於第1連接軸911之下端，固定有傘齒輪9112。
圖5(b)顯示出位於基準迴旋角度之四連旋轉工具單元53。於該基準迴旋角度，第1傳遞軸912於X1軸方向延伸。該第1傳遞軸912旋轉自由地由配置於第1迴旋固持器530之外殼之2個軸承支持。於第1傳遞軸912之一端，固定有傘齒輪9121。該傘齒輪9121嚙合於第1連接軸911之傘齒輪9112。於第1傳遞軸912之另一端，固定有平齒輪9122。
第1旋轉工具模組93具有第1旋轉軸930。一側旋轉工具93a及另一側旋轉工具93b分別藉由設置於第1旋轉軸930之兩端部分之筒夾夾頭固持。藉由鬆開該筒夾夾頭，而可自第1旋轉軸930拔出一側旋轉工具93a及另一側旋轉工具93b。第1旋轉軸930藉由4個軸承旋轉自由地支持於第1迴旋固持器530。於第1旋轉軸930之另一端側，固定有平齒輪930a。相鄰之第1旋轉工具模組93之平齒輪930a相互嚙合。又，安裝於最上方之第1旋轉工具模組93之平齒輪930a嚙合於第1傳遞軸912之平齒輪9122。藉由以上說明之旋轉驅動傳遞機構7(參照圖4(b))、第1工具旋轉機構91及第1旋轉工具模組93之平齒輪9122，工具旋轉用馬達522(參照圖2)之驅動力傳遞至各第1旋轉軸930而一側旋轉工具93a及另一側旋轉工具93b旋轉。
圖6(a)係圖2所示之三連旋轉工具單元之俯視圖，圖6(b)係該圖(a)之D-D剖視圖，圖6(c)係該圖(a)所示之三連旋轉工具單元之左側視圖。另，於圖6(a)中，省略於內部形成有第4流路542之一部分之塊狀構件與第2冷媒噴嘴543之圖示。
如圖6(a)及圖6(b)所示，第2軸承箱5400、凸緣5401、第2連接軸921及第2傳遞軸922設為與圖5(b)所示之第1軸承箱5300、凸緣5301、第1連接軸911及第1傳遞軸912同一形狀。如圖6(b)所示，用於將三連旋轉工具單元54安裝於迴旋基底52(參照圖2)之螺釘546貫通形成於凸緣5401之貫通孔5401a。貫通該等4個貫通孔5401a之4個螺釘546分別緊固於形成於圖4(c)所示之第2迴旋筒82之凸緣狀部分之4個螺紋孔82d，藉此將三連旋轉工具單元54自由裝卸地安裝於迴旋基底52。
如圖6(b)所示，於第2迴旋固持器540之內側，設置有連接於旋轉驅動傳遞機構7(參照圖4(b))，將自該轉驅動傳遞機構7傳遞之驅動力傳遞至第2旋轉工具模組94的第2工具旋轉機構92。第2工具旋轉機構92具有上述第2連接軸921與第2傳遞軸922。第2連接軸921於第2連接軸921之上端，固定有第2連接齒輪9211。該第2連接齒輪9211於三連旋轉工具單元54安裝於迴旋基底52之狀態下，嚙合於圖4(b)所示之第2從動齒輪74。於第2連接軸921之下端，固定有傘齒輪9212。
圖6(b)顯示出位於基準迴旋角度之三連旋轉工具單元54。於該基準迴旋角度，第2傳遞軸922於X1軸方向延伸。於第2傳遞軸922之一端，固定有傘齒輪9221。該傘齒輪9221嚙合於第2連接軸921之傘齒輪9212。於第2傳遞軸922之另一端，固定有平齒輪9222。
第2旋轉工具模組94具有第2旋轉軸940。旋轉工具94a藉由設置於第2旋轉軸940之一端部分之筒夾夾頭固持。藉由鬆開該筒夾夾頭，而可自第2旋轉軸940拔出旋轉工具94a。第2旋轉軸940藉由4個軸承旋轉自由地支持於第2迴旋固持器540。於第2旋轉軸940之另一端側，固定有平齒輪940a。相鄰之第2旋轉工具模組94之平齒輪940a相互嚙合。又，安裝於最上方之第2旋轉工具模組94之平齒輪940a嚙合於第2傳遞軸922之平齒輪9222。藉由以上說明之旋轉驅動傳遞機構7(參照圖4(b))、第2工具旋轉機構92及第2旋轉工具模組94之平齒輪9222，工具旋轉用馬達522(參照圖2)之驅動力傳遞至各第2旋轉軸940而旋轉工具94a旋轉。
圖7係顯示圖2所示之迴旋基底、及安裝於迴旋基底之四連旋轉工具單元與三連旋轉工具單元之內部構成之概略剖視圖。
如圖7所示，於將四連旋轉工具單元53安裝於迴旋基底52之狀態下，第1軸承箱5300嵌合於第1迴旋筒81之筒狀部分。又，第1冷媒流入銷531嵌合於第1嵌合孔81b。藉由該等嵌合，四連旋轉工具單元53相對於迴旋基底52之安裝位置及四連旋轉工具單元53之迴旋方向之安裝角度確定。且，於第1迴旋筒81轉動時，四連旋轉工具單元53追隨該轉動而迴旋。再者，第1流路5212經由第1嵌合孔81b、與第1冷媒流入銷531連結於第2流路532。因此，通過第1流路5212之冷卻液供給至第2流路532。此處，第1冷媒流入銷531與第1嵌合孔81b成為所謂之定位構造，由於其等幾乎無間隙，故抑制冷卻液自該間隙漏出。因此，於冷卻液之壓力較低之情形時，亦可省略安裝於第1冷媒流入銷531之嵌合於第1嵌合孔81b之部分之O形環。同樣地，於將三連旋轉工具單元54安裝於迴旋基底52之狀態下，第2軸承箱5400嵌合於第2迴旋筒82之筒狀部分。又，第2冷媒流入銷541嵌合於第2嵌合孔82b。藉由該等嵌合，三連旋轉工具單元54相對於迴旋基底52之安裝位置及三連旋轉工具單元54之迴旋方向之安裝角度確定。且，於第2迴旋筒82轉動時，三連旋轉工具單元54追隨該轉動而迴旋。另，如上所述，因第1迴旋筒81與第2迴旋筒82同步且以同一角度轉動，故四連旋轉工具單元53與三連旋轉工具單元54亦同步且以同一角度迴旋。又，同樣地，第3流路5213經由第2嵌合孔82b、與第2冷媒流入銷541連結於第4流路542。因此，通過第3流路5213之冷卻液供給至第4流路542。此處，第2冷媒流入銷541與第2嵌合孔82b成為所謂之定位構造，由於其等幾乎無間隙。因此，於冷卻液之壓力較低之情形時，亦可省略安裝於第2冷媒流入銷541之嵌合於第2嵌合孔82b之部分之O形環。
圖8係簡單顯示圖2所示之四連旋轉工具單元及三連旋轉工具單元迴旋時之工具之朝向之俯視圖。圖8中以實線表示位於基準迴旋角度時之四連旋轉工具單元53及三連旋轉工具單元54，以雙點劃線表示自基準迴旋角度迴旋之狀況。另，於圖8中，如圖所示，較小地描繪四連旋轉工具單元53及三連旋轉工具單元54之一側旋轉工具93a及旋轉工具94a。又，於圖8中，顯示出四連旋轉工具單元53與三連旋轉工具單元54分別相對於主軸中心線CL1迴旋到離開X1軸方向之位置之狀況。
如上所述，藉由驅動迴旋用馬達523(參照圖2)，四連旋轉工具單元53以第1迴旋軸線B1為中心迴旋，同時三連旋轉工具單元54以第2迴旋軸線B2為中心迴旋。另，第1迴旋軸線B1及第2迴旋軸線B2於圖8中於與紙面正交之方向延伸。圖8中以雙點劃線表示4個四連旋轉工具單元53與三連旋轉工具單元54每次各迴旋45度之狀況。於進行加工時，藉由刀架5(參照圖1)之Y1軸方向之移動，使指定之工具與工件W之Y1軸方向之位置一致。於例如指定四連旋轉工具單元53之4個一側旋轉工具93a中之1個，四連旋轉工具單元53位於基準迴旋角度(迴旋角度0度)之情形時，藉由刀架5之向X1軸方向之移動，可對工件W進行十字孔加工。於四連旋轉工具單元53之迴旋角度為0度、90度、180度以外而相對於工件W傾斜之情形時，使刀架5之X1軸方向之移動與主軸台3之向Z1軸方向之移動同步，藉此可以一側旋轉工具93a對工件W進行斜孔加工。於四連旋轉工具單元53之迴旋角度為90度之情形時，於以一側旋轉工具93a與工件W對向之方式使刀架5於X1軸方向移動之後，使主軸台3向Z1軸方向移動，藉此可以一側旋轉工具93a對工件W之前端部分進行孔加工。
另一側旋轉工具93b通常用於對固持於對向主軸61之已切斷工件W1之加工。藉由刀架5(參照圖1)之Y1軸方向之移動，自4個另一側旋轉工具93b選擇期望之1個。又，藉由對向主軸台6之X2軸方向之移動，於與選擇之另一側旋轉工具93b對向之位置配置已切斷工件W1。於四連旋轉工具單元53之迴旋角度為90度之情形時，使對向主軸台6向Z2軸方向移動，藉此可以另一側旋轉工具93b對已切斷工件W1之切斷端部分進行孔加工。又，於四連旋轉工具單元53之迴旋角度為0度、90度、180度以外而相對於已切斷工件W1傾斜之情形時，使刀架5之X1軸方向或對向主軸台6之向X2軸方向之移動與對向主軸台6之向Z2軸方向之移動同步，藉此可對已切斷工件W1進行斜孔加工。
接著，主要參照圖2與圖4，對四連旋轉工具單元53及三連旋轉工具單元54之裝卸順序進行說明。於自迴旋基底52拆除四連旋轉工具單元53之情形時，擰鬆螺釘535而自下端支持軸承563拔出支持軸534。且，拆下2個螺釘564而自移動台51拆除第1下端支持構件56。接著，拆下4個螺釘536使四連旋轉工具單元53下降而自第1迴旋筒81拔出第1軸承箱5300。於該拔出過程中自第1嵌合孔81b拔出第1冷媒流入銷531。如此，可自迴旋基底52拆除四連旋轉工具單元53。又，可以上述相反之順序，將四連旋轉工具單元53安裝於迴旋基底52。另，於上提四連旋轉工具單元53將第1軸承箱5300插入第1迴旋筒81時，以第1冷媒流入銷531與第1嵌合孔81b一致之方式，調整四連旋轉工具單元53之迴旋方向之角度。又，於將第1下端支持構件56安裝於移動台51時，於第1下端支持構件56與3根定位銷512相接之狀態下緊固螺釘564。藉由如此，將第1下端支持構件56於特定之位置固定於移動台51。
於自迴旋基底52拆除三連旋轉工具單元54之情形時，拆下4個螺釘546將三連旋轉工具單元54下降並自第2迴旋筒82拔出第2軸承箱5400。於該拔出過程中自第2嵌合孔82b拔出第2冷媒流入銷541。如此，可自迴旋基底52拆除三連旋轉工具單元54。又，可以上述相反之順序，將三連旋轉工具單元54安裝於迴旋基底52。另，於上提三連旋轉工具單元54將第2軸承箱5400插入第2迴旋筒82時，以第2冷媒流入銷541與第2嵌合孔82b一致之方式，調整三連旋轉工具單元54之迴旋方向之角度。此處，四連旋轉工具單元53對迴旋基底52之安裝構造與三連旋轉工具單元54對迴旋基底52之安裝構造一致，迴旋基底52之第1迴旋筒81與第2迴旋筒82之構造除切口81a與切口82b之位置以外亦一致。因此，亦可對調四連旋轉工具單元53與三連旋轉工具單元54之配置而將其等安裝於迴旋基底52。於對調安裝之情形時，四連旋轉工具單元53相當於第2迴旋單元之一例，三連旋轉工具單元54相當於第1迴旋單元之一例。
本實施形態之刀架5亦可將與四連旋轉工具單元53或三連旋轉工具單元54不同種類之工具單元安裝於迴旋基底52。即，可將四連旋轉工具單元53或三連旋轉工具單元54替換為螺紋旋切單元13(參照圖10)、滾刀加工單元15(參照圖12)或高速主軸單元18(參照圖13)等不同種類之工具單元。該等不同種類之工具單元可藉由與上述裝卸順序同樣之順序，安裝於迴旋基底52。
圖9係顯示第1替換例之與圖2同樣之刀架之前視圖。於該圖9中，顯示出四連旋轉工具單元53迴旋90度之狀況。藉此，於之後之說明中，對已說明之構成要件，附加至此為止使用之符號而省略重複之說明。
如圖9所示，於該第1替換例中，取代三連旋轉工具單元54(參照圖2)而安裝有螺紋旋切單元13。於該圖9中，顯示出螺紋旋切單元13迴旋90度之狀況。該螺紋旋切單元13相當於第2迴旋單元之一例。又，四連旋轉工具單元53對迴旋基底52之安裝構造與螺紋旋切單元13對迴旋基底52之安裝構造一致。因此，亦可將四連旋轉工具單元53與螺紋旋切單元13之配置對調，而將其等安裝於迴旋基底52。於對調安裝之情形時，螺紋旋切單元13相當於第1迴旋單元之一例。
螺紋旋切單元13具有旋切迴旋固持器130。於旋切迴旋固持器130之上端部分形成有第3軸承箱1300。該第3軸承箱1300插入基底本體521內。旋切迴旋固持器130之上端部分自由裝卸地安裝於基底本體521。螺紋旋切單元13藉由驅動迴旋用馬達523(參照圖2)，而以第2迴旋軸線B2為迴旋中心最大迴旋180度。於旋切迴旋固持器130上，形成有用於可裝卸地安裝旋切工具13a之旋切工具安裝部。於圖9顯示出將安裝有6個嵌裝刀片13b之旋切工具13a安裝於旋切迴旋固持器130之狀態。該旋切工具13a相當於第2工具之一例。另，於將螺紋旋切單元13安裝於迴旋基底52之第1迴旋筒81(參照圖4)之情形時，旋切工具13a相當於第1工具之一例。於該第1替換例中，因螺紋旋切單元13之旋切工具13a大致配置於第2迴旋軸線B2上，故螺紋旋切單元13不易產生振動或撓曲，而能以較高之加工精度加工。
圖10(a)係圖9所示之螺紋旋切單元之俯視圖，圖10(b)係該圖(a)之E-E剖視圖，圖10(c)係該圖(a)所示之螺紋旋切單元之左側視圖，圖10(d)係該圖(a)所示之螺紋旋切單元之右側視圖。另，於該圖10(a)顯示出螺紋旋切單元13位於基準迴旋角度之狀況。
如圖10(a)及圖10(b)所示，第3軸承箱1300、凸緣1301及第3連接軸141設為與圖5(b)所示之第1軸承箱5300、凸緣5301及第1連接軸911同一形狀。又，第3傳遞軸142除軸長較短以外，設為與第1傳遞軸912同一形狀。如圖10(b)所示，藉由將貫通形成於凸緣5301之4個貫通孔1301a之4個螺釘536分別緊固於圖4(c)所示之第2迴旋筒82之凸緣狀部分中形成之4個螺紋孔82d，而將螺紋旋切單元13自由裝卸地安裝於迴旋基底52。
如圖10(b)所示，旋切迴旋固持器130具有第3冷媒流入銷131、第5流路132、及第3冷媒噴嘴133。該等第3冷媒流入銷131、第5流路132及第3冷媒噴嘴133係用於將自迴旋基底52供給之冷卻液向安裝於旋切工具13a之嵌裝刀片13b噴出之構成。第3冷媒流入銷131固定於旋切迴旋固持器130之上端部分，且上側部分向上方突出。第3冷媒流入銷131設為與第1冷媒流入銷531同一形狀。於圖9所示之螺紋旋切單元13安裝於迴旋基底52之狀態下，第3冷媒流入銷131之上側部分嵌合於圖4所示之第2嵌合孔82b。第5流路132自第3冷媒流入銷131之下端延伸至第3冷媒噴嘴133。第3冷媒噴嘴133向旋切工具13a之嵌裝刀片13b突出。於第3冷媒噴嘴133之前端形成有噴出口。通過第3冷媒流入銷131與第5流路132之冷卻液自第3冷媒噴嘴133之噴出口向嵌裝刀片13b噴出。
於螺紋旋切單元13之內側，設置有連接於旋轉驅動傳遞機構7(參照圖4(b))，將自該旋轉驅動傳遞機構7傳遞之驅動力傳遞至旋切工具13a之螺紋旋轉機構14。螺紋旋轉機構14具有上述第3連接軸141、第3傳遞軸142、及螺紋旋轉體143。於第3連接軸141之上端，固定有第3連接齒輪1411。該第3連接齒輪1411於螺紋旋切單元13安裝於迴旋基底52之狀態下，嚙合於圖4(b)所示之第2從動齒輪74。於第3連接軸141之下端，固定有傘齒輪1412。
圖10(b)顯示出位於基準迴旋角度之螺紋旋切單元13。於該基準迴旋角度，第3傳遞軸142於X1軸方向延伸。於第3傳遞軸142之一端，固定有傘齒輪1421。該傘齒輪1421嚙合於第3連接軸141之傘齒輪1412。於第3傳遞軸142之另一端，固定有平齒輪1422。
螺紋旋轉體143於內側形成有圖10(b)中自左側向右側擴展之喇叭狀之空腔。該螺紋旋轉體143旋轉自由地由配置於旋切迴旋固持器130之外殼之2個軸承支持。於螺紋旋轉體143之另一端，固定有平齒輪1431。該平齒輪1431嚙合於第3傳遞軸142之平齒輪1422。如圖10(c)所示，藉由3個螺釘13c將旋切工具13a安裝於螺紋旋轉體143之一端面。藉由卸下該等螺釘13c，而可自旋切迴旋固持器130拆除旋切工具13a。另，6個嵌裝刀片13b亦分別藉由螺釘安裝於旋切工具13a之基底，藉由拆下該螺釘而可自旋切工具13a之基底拆除。又，如圖10(a)及圖10(d)所示，第3冷媒噴嘴133自螺紋旋轉體143之另一端側向一端側噴出冷卻液。藉由以上說明之旋轉驅動傳遞機構7(參照圖4(b))、螺紋旋轉機構14，將工具旋轉用馬達522(參照圖2)之驅動力傳遞至旋切工具13a，旋切工具13a以圖10(b)所示之螺紋中心線CLT為旋轉中心旋轉。
與上述三連旋轉工具單元54(參照圖6)同樣，於螺紋旋切單元13安裝於迴旋基底52之狀態下，第3軸承箱1300嵌合於第2迴旋筒82(參照圖4)之筒狀部分。又，第3冷媒流入銷131嵌合於第2嵌合孔82b(參照圖4)。藉由該等嵌合，螺紋旋切單元13相對於迴旋基底52之安裝位置及螺紋旋切單元13之迴旋方向之安裝角度確定。且，於藉由驅動迴旋用馬達523(參照圖2)而使第2迴旋筒82轉動時，追隨於該轉動，螺紋旋切單元13與四連旋轉工具單元53同步且以同一角度迴旋。
圖11係顯示第2替換例之與圖2同樣之刀架之前視圖。另，於該圖11中，省略第1冷媒噴嘴533(參照圖2)與稍後敘述之第4冷媒噴嘴153(參照圖12(a))之圖示。
如圖11所示，於該第2替換例中，取代三連旋轉工具單元54(參照圖2)而安裝滾刀加工單元15。於該圖11中，顯示出位於基準迴旋角度之四連旋轉工具單元53及滾刀加工單元15。該滾刀加工單元15相當於第2迴旋單元之一例。又，四連旋轉工具單元53對迴旋基底52之安裝構造與滾刀加工單元15對迴旋基底52之安裝構造一致。因此，亦可對調四連旋轉工具單元53與滾刀加工單元15之配置並將其等安裝於迴旋基底52。於對調安裝之情形時，滾刀加工單元15相當於第1迴旋單元之一例。
滾刀加工單元15具有滾刀迴旋固持器150與滾刀模組16。滾刀模組16固定於滾刀迴旋固持器150。於滾刀迴旋固持器150之上端部分形成有第4軸承箱1500。該第4軸承箱1500插入基底本體521內。滾刀迴旋固持器150之上端部分自由裝卸地安裝於基底本體521。滾刀加工單元15藉由驅動迴旋用馬達523(參照圖2)，而以第2迴旋軸線B2為迴旋中心最大迴旋180度。於圖11顯示出將滾齒刀16a安裝於滾刀模組16之狀態。該滾齒刀16a相當於第2工具之一例。另，於對調四連旋轉工具單元53與滾刀加工單元15之配置，將滾刀加工單元15安裝於迴旋基底52之第1迴旋筒81(參照圖4)之情形時，滾齒刀16a相當於第1工具之一例。於該第2替換例中，因滾刀加工單元15之滾齒刀16a大概配置於第2迴旋軸線B2上，故不易於滾刀加工單元15產生振動或撓曲而可以較高之加工精度加工。
圖12(a)係圖11所示之滾刀加工單元之左側視圖，(b)係該圖(a)之F-F剖視圖。
如圖12(a)及圖12(b)所示，第4軸承箱1500、凸緣1501及第4連接軸171設為與圖5(b)所示之第1軸承箱5300、凸緣5301及第1連接軸911同一形狀。又，第4傳遞軸172除軸長較短以外，設為與第1傳遞軸912同一形狀。於凸緣1501，形成有4個貫通孔1501a。藉由將貫通該等貫通孔1501a之4個螺釘536分別緊固於形成在圖4(c)所示之第2迴旋筒82之凸緣狀部分之4個螺紋孔82d，而將滾刀加工單元15自由裝卸地安裝於迴旋基底52。
滾刀迴旋固持器150具有第4冷媒流入銷151、第6流路152、及第4冷媒噴嘴153。該等第4冷媒流入銷151、第6流路152及第4冷媒噴嘴153係用於將自迴旋基底52供給之冷卻液向滾齒刀16a噴出之構成。第4冷媒流入銷151固定於滾刀迴旋固持器150之上端部分，且上側部分向上方突出。第4冷媒流入銷151設為與第1冷媒流入銷531同一形狀。於圖11所示之滾刀加工單元15安裝於迴旋基底52之狀態下，第4冷媒流入銷151之上側部分嵌合於圖4所示之第2嵌合孔82b。第6流路152自第4冷媒流入銷151之下端延伸至第4冷媒噴嘴153。第4冷媒噴嘴153向滾齒刀16a突出。於第4冷媒噴嘴153之前端形成有噴出口。通過第4冷媒流入銷151與第6流路152之冷卻液自第4冷媒噴嘴153之噴出口向滾齒刀16a噴出。
於滾刀加工單元15之內側，設置有連接於旋轉驅動傳遞機構7(參照圖4(b))，將自該旋轉驅動傳遞機構7傳遞之驅動力傳遞至滾齒刀16a之滾刀旋轉機構17。滾刀旋轉機構17具有上述第4連接軸171與第4傳遞軸172。於第4連接軸171之上端，固定有第4連接齒輪1711。該第4連接齒輪1711於滾刀加工單元15安裝於迴旋基底52之狀態下，嚙合於圖4(b)所示之第2從動齒輪74。於第4連接軸171之下端，固定有傘齒輪1712。
圖12(b)顯示出位於基準迴旋角度之滾刀加工單元15。於該基準迴旋角度，第4傳遞軸172於X1軸方向延伸。於第4傳遞軸172之一端，固定有傘齒輪1721。該傘齒輪1721嚙合於第4連接軸171之傘齒輪1712。於第4傳遞軸172之另一端，固定有平齒輪1722。
如圖12(b)所示，滾刀模組16具有第4旋轉軸160。滾齒刀16a插入具有形成於第4旋轉軸160之一端部分之鍵槽之軸並藉由未圖示之鍵與螺母163固定於第4旋轉軸160。藉由拆下該螺母163，可自第4旋轉軸160拔出滾齒刀16a。第4旋轉軸160藉由3個軸承旋轉自由地支持於滾刀迴旋固持器150。於第4旋轉軸160之另一端側，固定有平齒輪160a。滾刀模組16之平齒輪160a嚙合於第4傳遞軸172之平齒輪1722。藉由以上說明之旋轉驅動傳遞機構7(參照圖4(b))、滾刀旋轉機構17及平齒輪1722，將工具旋轉用馬達522(參照圖2)之驅動力傳遞至第4旋轉軸160而滾齒刀16a旋轉。
與上述三連旋轉工具單元54(參照圖6)同樣，於將滾刀加工單元15安裝於迴旋基底52之狀態下，第4軸承箱1500嵌合於第2迴旋筒82(參照圖4)之筒狀部分。又，第4冷媒流入銷151嵌合於第2嵌合孔82b(參照圖4)。藉由該等嵌合，滾刀加工單元15相對於迴旋基底52之安裝位置及滾刀加工單元15之迴旋方向之安裝角度確定。且，於藉由驅動迴旋用馬達523(參照圖2)而使第2迴旋筒82轉動時，追隨於該轉動，滾刀加工單元15與四連旋轉工具單元53同步且以同一角度迴旋。
圖13(a)係取代圖2所示之四連旋轉工具單元或三連旋轉工具單元而可安裝於迴旋基底之高速主軸單元之前視圖，(b)係該圖(a)所示之高速主軸單元之右側視圖。另，於圖13(a)中，局部地顯示剖面，對該部分附加有陰影線。又，圖13(b)顯示主軸模組19未安裝於主軸迴旋固持器180之狀態。
於圖13(a)顯示出位於基準迴旋角度之高速主軸單元18。該高速主軸單元18亦可安裝於圖4(b)所示之第1迴旋筒81與第2迴旋筒82之任一者。且，高速主軸單元18於安裝於第1迴旋筒81之情形時，相當於第1迴旋單元之一例，於安裝於第2迴旋筒82之情形時相當於第2迴旋單元之一例。
如圖13(a)及圖13(b)所示，高速主軸單元18具有主軸迴旋固持器180。該主軸迴旋固持器180係用於保持主軸模組19者。於主軸迴旋固持器180，形成有2個用於安裝主軸模組19之安裝孔18a，且該等安裝孔18a排列於Y1軸方向上。另，安裝孔18a可為1個亦可為3個以上。又，如圖13(b)所示，於主軸迴旋固持器180，形成有用於固定主軸模組19之螺紋孔18b。該螺紋孔18b對每個安裝孔18a各形成有3個。於圖13(a)顯示出2個主軸模組19插入安裝孔18a並由各3個之螺釘192固定，藉此安裝於主軸迴旋固持器180之狀況。主軸模組19係於內部具有馬達之電動主軸或氣動式主軸等之模組，通常用於使旋轉工具以較藉由工具旋轉用馬達522(參照圖2)旋轉更高速旋轉之情形。於該實施形態，主軸模組19為電動主軸。主軸模組19可藉由擰鬆螺釘192而自主軸迴旋固持器180拆除。主軸模組19具有主軸基底190。高速旋轉工具19a藉由設置於主軸基底190之一端部分之筒夾夾頭安裝於主軸基底190。藉由鬆開該筒夾夾頭，可自主軸基底190拔出高速旋轉工具19a。於高速主軸單元18安裝於第1迴旋筒81之情形時，高速旋轉工具19a相當於第1工具之一例，於高速主軸單元18安裝於第2迴旋筒82之情形時，高速旋轉工具19a相當於第2工具之一例。於主軸基底190之另一端部分，連接未圖示之電力線。接收來自該電力線之電力，驅動主軸基底190內之馬達使高速旋轉工具19a高速旋轉。另，於主軸模組19為氣動式主軸之情形時，於主軸基底190之另一端部分連接供給空氣之空氣纜線。
如圖13(a)及圖13(b)所示，於主軸迴旋固持器180之上端部分形成有圓筒狀之凸起1800。該凸起1800係插入基底本體521內之部分。凸起1800之外徑與圖5(b)所示之第1軸承箱5300之外徑相同。於凸起1800之基部部分，形成有凸緣1801。該凸緣1801設為與圖5(b)所示之凸緣5301同一形狀。於凸緣1801，形成有4個貫通孔1501a。藉由將貫通該等4個貫通孔1501a之4個螺釘536分別緊固於形成在圖4(c)所示之第1迴旋筒81之4個螺紋孔81d或形成在第2迴旋筒82之4個螺紋孔82d，而將高速主軸單元18自由裝卸地安裝於迴旋基底52。安裝於迴旋基底52之高速主軸單元18藉由驅動迴旋用馬達523(參照圖2)，以第1迴旋軸線B1或第2迴旋軸線B2為迴旋中心最大迴旋180度。
主軸迴旋固持器180具有第5冷媒流入銷181、第7流路182、第5冷媒噴嘴183、及第6冷媒噴嘴184。該等第5冷媒流入銷181、第7流路182、第5冷媒噴嘴183、及第6冷媒噴嘴184係用於將自迴旋基底52(參照圖2)供給之冷卻液向高速旋轉工具19a噴出之構成。第5冷媒流入銷181固定於主軸迴旋固持器180之上端部分，且上側部分向上方突出。第5冷媒流入銷181設為與第1冷媒流入銷531同一形狀。於高速主軸單元18安裝於迴旋基底52之狀態下，第5冷媒流入銷181之上側部分嵌合於形成在圖4所示之第1迴旋筒81之第1嵌合孔81b或形成在第2迴旋筒82之第2嵌合孔82b。第7流路182自第5冷媒流入銷181之下端延伸，於中途分支並連接於第5冷媒噴嘴183及第6冷媒噴嘴184。第5冷媒噴嘴183及第6冷媒噴嘴184向高速旋轉工具19a之前端突出。於第5冷媒噴嘴183及第6冷媒噴嘴184之前端形成有噴出口。通過第5冷媒流入銷181與第7流路182之冷卻液自第5冷媒噴嘴183及第6冷媒噴嘴184之噴出口，向高速旋轉工具19a之突出方向噴出。
根據以上說明之NC車床1，可僅以螺釘536或螺釘546之鬆緊而容易將三連旋轉工具單元54、螺紋旋切單元13、滾刀加工單元15及高速主軸單元18裝卸於迴旋基底52。又，亦可僅以第1下端支持構件56之裝卸、與螺釘536之鬆緊而容易將四連旋轉工具單元53裝卸於迴旋基底52。以下，於不區別四連旋轉工具單元53、三連旋轉工具單元54、螺紋旋切單元13、滾刀加工單元15、高速主軸單元18之情形時，簡稱為單元。藉由自迴旋基底52拆除該等單元，而可於切削室11之外部進行去除切粉之作業、或旋轉工具、旋切工具13a、滾齒刀16a及高速旋轉工具19a之更換作業，故容易進行工具更換作業。又，該等單元之維護作業亦較為容易。進而，因容易選擇適於加工內容之單元並將其替換到迴旋基底52，故可進行多樣之加工。此外，於例如欲增加使用之旋轉工具之個數之情形時，將具備可安裝該個數之迴旋固持器之旋轉工具單元安裝於迴旋基底，藉此可進行使用多個工具之加工。再者，若設置於該等單元具備供冷卻液通過之流路與冷媒噴嘴，且藉由單元之安裝而連結迴旋基底52之流路與單元之流路的構成，則使當單元迴旋時，冷卻液之噴出方向亦追隨該迴旋。藉此，即使單元之迴旋角度變化，亦可將冷卻液向適於加工之方向噴出，故加工精度提高。此外，因切粉或切屑之排出性或工具之冷卻性能提高，故工具壽命提高。又，因連結迴旋基底52之流路與單元之流路之冷媒流入銷與嵌合孔兼作迴旋基底52與單元之定位構造，故可抑制NC車床1之零件個數。再者，因冷媒流入銷與嵌合孔兼作定位構造，其等之間幾乎不產生間隙，故可抑制冷卻液自冷媒流入銷與嵌合孔之間漏出。即，於冷卻液之流路中，可提高藉由單元之裝卸而分離之部分之密封效果。此外，因藉由第1下端支持構件56支持四連旋轉工具單元53之下端，故四連旋轉工具單元53不易撓曲。因此，可抑制使用安裝於四連旋轉工具單元53之下端側之一側旋轉工具93a或另一側旋轉工具93b之加工之加工精度下降。進而，因可於迴旋基底52安裝2個單元，且可使安裝之單元分別迴旋，故可進行更多樣之加工。
接著，對至此為止說明之刀架5之變化例進行說明。圖14係顯示刀架之變化例之與圖2同樣之刀架之前視圖。
如圖14所示，該變化例之刀架5與圖2所示之刀架5不同點在於，於第2迴旋筒82安裝有四連旋轉工具單元53、及設置有第2下端支持構件560。又，於圖14之移動台51之左側部分，形成有3根定位銷5120與2個未圖示之螺紋孔。該等3根定位銷及2個螺紋孔係用於將第2下端支持構件560定位並將其安裝於移動台51之構成。第2下端支持構件560與第1下端支持構件56設為左右對稱形。
於該變化例中，亦發揮與先前之實施形態同樣之效果。又，即使於第1迴旋筒81與第2迴旋筒82之兩者，安裝Y1軸方向較長之工具單元，亦有可進行高精度之加工之效果。
本發明不限定於上述實施形態，可於申請專利範圍所記載之範圍內進行各種變化。例如，於本實施形態之說明中，雖顯示將本發明應用於NC車床1之例，但亦可將本發明應用於機床等其他工具機。又，亦可為對向主軸61用而設置其他刀架。再者，為防止第2迴旋筒82因加工時之負荷而轉動，亦可設置用於維持第2迴旋筒82之轉動角度之制動機構。進而，亦可構成為設置2個迴旋用馬達523，而以不同之馬達使第1迴旋筒81與第2迴旋筒82迴旋。於該情形時，可藉由控制裝置2個別地控制2個馬達，而使第1迴旋筒81與第2迴旋筒82進行不同之迴旋動作。此外，可於第1迴旋筒81與第2迴旋筒82形成冷媒流入銷，於迴旋固持器形成供冷媒流入銷嵌合而將流路連接之嵌合孔。又，可與流入銷獨立地設置決定第1迴旋筒81、第2迴旋筒82及迴旋單元之迴旋方向之位置之定位銷。再者，第1旋轉工具模組93可為自由裝卸地安裝於第1迴旋固持器530者。同樣地，第2旋轉工具模組94為可為自由裝卸地安裝於第2迴旋固持器540者。又，同樣地，滾刀模組16亦可為自由裝卸地安裝於滾刀迴旋固持器150者。
另，即使為僅包含於以上說明之各變化例之各記載之構成要件，亦可將該構成要件應用於其他變化例。
1:NC車床(工具機) 2:控制裝置 3:主軸台 4:導套 5:刀架 6:對向主軸台 7:旋轉驅動傳遞機構 8:迴旋驅動傳遞機構 11:切削室 13:螺紋旋切單元 13a:旋切工具 13b:嵌裝刀片 13c:螺釘 14:螺紋旋轉機構 15:滾刀加工單元 16:滾刀模組 16a:滾齒刀 17:滾刀旋轉機構 18:高速主軸單元 18a:安裝孔 18b:螺紋孔 19:主軸模組 19a:高速旋轉工具 31:主軸 41:導套支持台 51:移動台 51a:開口 52:迴旋基底 53:四連旋轉工具單元(第1迴旋單元) 54:三連旋轉工具單元 56:第1下端支持構件 57:第1梳型刀具固持器 58:第2梳型刀具固持器 61:對向主軸 71:聯軸器 72:驅動齒輪 73:第1從動齒輪 74:第2從動齒輪 81:第1迴旋筒 81a:切口 81b:第1嵌合孔 81c:第1冷媒接收孔 81d:螺紋孔 82:第2迴旋筒 82a:切口 82b:第2嵌合孔 82c:第2冷媒接收孔 82d:螺紋孔 83:第1帶輪 84:第2帶輪 85:傳動帶 91:第1工具旋轉機構 92:第2工具旋轉機構 93:第1旋轉工具模組 93a:一側旋轉工具(第1工具) 93b:另一側旋轉工具 94:第2旋轉工具模組 94a:旋轉工具 130:旋切迴旋固持器 131:第3冷媒流入銷 132:第5流路 133:第3冷媒噴嘴 141:第3連接軸 142:第3傳遞軸 143:螺紋旋轉體 150:滾刀迴旋固持器 151:第4冷媒流入銷 152:第6流路 153:第4冷媒噴嘴 160:第4旋轉軸 160a:平齒輪 163:螺母 171:第4連接軸 172:第4傳遞軸 180:主軸迴旋固持器 181:第5冷媒流入銷 182:第7流路 183:第5冷媒噴嘴 184:第6冷媒噴嘴 190:主軸基底 192:螺釘 511:螺紋孔 512:定位銷 521:基底本體 522:工具旋轉用馬達 523:迴旋用馬達 530:第1迴旋固持器 531:第1冷媒流入銷 532:第2流路 533:第1冷媒噴嘴 534:支持軸 535:螺釘 536:螺釘 540:第2迴旋固持器 541:第2冷媒流入銷 542:第4流路 543:第2冷媒噴嘴 546:螺釘 560:第2下端支持構件 561:支持用貫通孔 562:螺釘用貫通孔 563:下端支持軸承 564:螺釘 911:第1連接軸 912:第1傳遞軸 921:第2連接軸 922:第2傳遞軸 930:第1旋轉軸 930a:平齒輪 940:第2旋轉軸 940a:平齒輪 1300:第3軸承箱 1301:凸緣 1301a:貫通孔 1411:第3連接齒輪 1412:傘齒輪 1421:傘齒輪 1422:平齒輪 1431:平齒輪 1500:第4軸承箱 1501:凸緣 1501a:貫通孔 1711:第4連接齒輪 1712:傘齒輪 1721:傘齒輪 1722:平齒輪 1800:凸起 1801:凸緣 5120:定位銷 5211:螺釘 5212:第1流路 5212a:第1環狀槽 5213:第3流路 5213a:第2環狀槽 5231:減速機 5300:第1軸承箱 5301:凸緣 5301a:貫通孔 5400:第2軸承箱 5401:凸緣 5401a:貫通孔 9111:第1連接齒輪 9112:傘齒輪 9121:傘齒輪 9122:平齒輪 9211:第2連接齒輪 9212:傘齒輪 9221:傘齒輪 9222:平齒輪 B1:第1迴旋軸線 B2:第2迴旋軸線 BT1:第1車刀 BT2:第2車刀 CL1:主軸中心線 CL2:主軸中心線 CLT:線中心線 OR1:O形環 OR2:O形環 W:工件 W1:已切斷工件 X1:方向 X2:方向 Y1:方向 Z1:方向 Z2:方向
圖1係簡單顯示本實施形態之NC車床之內部構成之俯視圖。 圖2係自對向主軸台側觀察圖1所示之NC車床之刀架之圖。 圖3係圖2所示之刀架之A-A剖視圖。 圖4(a)係圖2所示之迴旋基底之俯視圖，(b)係該圖(a)之B-B剖視圖，(c)係該圖(a)所示之迴旋基底之仰視圖。 圖5(a)係圖2所示之四連旋轉工具單元之俯視圖，(b)係該圖(a)之C-C剖視圖，(c)係該圖(a)所示之四連旋轉工具單元之左側視圖。 圖6(a)係圖2所示之三連旋轉工具單元之俯視圖，(b)係該圖(a)之D-D剖視圖，(c)係該圖(a)所示之三連旋轉工具單元之左側視圖。 圖7係顯示圖2所示之迴旋基底、安裝於迴旋基底之四連旋轉工具單元與三連旋轉工具單元之內部構成之概略剖視圖。 圖8係簡單顯示圖2所示之四連旋轉工具單元及三連旋轉工具單元迴旋時之工具之朝向之俯視圖。 圖9係顯示第1替換例之與圖2同樣之刀架之前視圖。 圖10(a)係圖9所示之螺紋旋切單元之俯視圖，(b)係該圖(a)之E-E剖視圖，(c)係該圖(a)所示之螺紋旋切單元之左側視圖，(d)係該圖(a)所示之螺紋旋切單元之右側視圖。 圖11係顯示第2替換例之與圖2同樣之刀架之前視圖。 圖12(a)係圖11所示之滾刀加工單元之左側視圖，(b)係該圖(a)之F-F剖視圖。 圖13(a)係取代圖2所示之四連旋轉工具單元或三連旋轉工具單元而可安裝於迴旋基底之高速主軸單元之前視圖，(b)係該圖(a)所示之高速主軸單元之右側視圖。 圖14係顯示刀架之變化例之與圖2同樣之刀架之前視圖。
4:導套
5:刀架
41:導套支持台
51:移動台
51a:開口
52:迴旋基底
53:四連旋轉工具單元(第1迴旋單元)
54:三連旋轉工具單元
56:第1下端支持構件
57:第1梳型刀具固持器
58:第2梳型刀具固持器
93:第1旋轉工具模組
93a:一側旋轉工具(第1工具)
93b:另一側旋轉工具
94:第2旋轉工具模組
94a:旋轉工具
512:定位銷
521:基底本體
522:工具旋轉用馬達
523:迴旋用馬達
530:第1迴旋固持器
531:第1冷媒流入銷
532:第2流路
533:第1冷媒噴嘴
534:支持軸
535:螺釘
536:螺釘
540:第2迴旋固持器
541:第2冷媒流入銷
542:第4流路
543:第2冷媒噴嘴
546:螺釘
561:支持用貫通孔
563:下端支持軸承
564:螺釘
5211:螺釘
5231:減速機
5300:第1軸承箱
5400:第2軸承箱
B1:第1迴旋軸線
B2:第2迴旋軸線
BT1:第1車刀
BT2:第2車刀
CL1:主軸中心線
W:工件
X1:方向
Y1:方向

Claims (6)

  1. 一種工具機，其具備固持工件並能以主軸中心線為中心而旋轉之主軸、及刀架，且其特徵在於， 上述刀架具有：第1迴旋單元，其供安裝加工上述工件之第1工具，且能以沿與上述主軸中心線正交之第1軸方向之第1迴旋軸線為迴旋中心而迴旋；及迴旋基底，其安裝有該第1迴旋單元；且 上述第1迴旋單元係可自由裝卸於上述迴旋基底者。
  2. 如請求項1之工具機，其中上述迴旋基底係自由替換作為上述第1迴旋單元之供安裝旋轉工具之旋轉工具單元、螺紋旋切單元、滾刀加工單元及高速主軸單元中之至少兩者。
  3. 如請求項1或2之工具機，其中上述迴旋基底係具有供冷卻液通過之第1流路者， 上述第1迴旋單元具有：第2流路，其於上述第1迴旋單元安裝於上述迴旋基底之狀態下，連結於上述第1流路而供給通過該第1流路之冷卻液；及冷媒噴嘴，其噴出通過該第2流路之冷卻液。
  4. 如請求項3之工具機，其中上述迴旋基底為具有被嵌合部者， 上述第1迴旋單元係具有嵌合於上述被嵌合部之嵌合部，並藉由該嵌合部嵌合於該被嵌合部而決定相對於上述迴旋基底之安裝位置者， 上述被嵌合部為與上述第1流路連接者， 上述嵌合部為與上述第2流路連接者。
  5. 如請求項1至4中任一項之工具機，其中上述第1迴旋單元係其上端部分安裝於上述迴旋基底者，且 上述刀架為具備支持上述第1迴旋單元之下端部分之下端支持部者。
  6. 如請求項1至5中任一項之工具機，其中上述刀架具有：第2迴旋單元，其供安裝加工上述工件之第2工具，且能以沿上述第1軸方向之第2迴旋軸線為迴旋中心而迴旋；且 上述第2迴旋單元係可自由裝卸於上述迴旋基底者。
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