WO2014065137A1 - 複合加工機及び加工方法 - Google Patents

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WO2014065137A1
WO2014065137A1 PCT/JP2013/077794 JP2013077794W WO2014065137A1 WO 2014065137 A1 WO2014065137 A1 WO 2014065137A1 JP 2013077794 W JP2013077794 W JP 2013077794W WO 2014065137 A1 WO2014065137 A1 WO 2014065137A1
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WO
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axis direction
tool
spindle
grinding wheel
workpiece
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PCT/JP2013/077794
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English (en)
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Inventor
新土井 英雄
則明 中山
Original Assignee
株式会社アマダマシンツール
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Publication date
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P23/00Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass
    • B23P23/02Machine tools for performing different machining operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B3/00General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B23B3/16Turret lathes for turning individually-chucked workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B3/00General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B23B3/30Turning-machines with two or more working-spindles, e.g. in fixed arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • B23Q39/02Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station
    • B23Q39/021Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like
    • B23Q39/025Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with different working directions of toolheads on same workholder
    • B23Q39/026Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with different working directions of toolheads on same workholder simultaneous working of toolheads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q2230/006Machining both ends of a workpiece consecutively
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/51Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5104Type of machine
    • Y10T29/5109Lathe
    • Y10T29/511Grinding attachment

Definitions

  • the present invention relates to a lathe for cutting a workpiece held by a rotatable spindle [main spindle] of a headstock [headstock], and grinding for grinding the workpiece.
  • the present invention relates to a combined processing machine [combined working machine] and a combined processing method [combined working method].
  • Workpieces may be cut by a lathe and ground by a grinder.
  • the work needs to be transferred from the lathe to the grinding machine, and the work gripping with the lathe and the work gripping with the grinding machine are required separately. Accordingly, since the workpiece is processed by a plurality of processing machines, the residence time between the processes becomes long. In addition, since the gripping by each processing machine is performed separately, it is difficult to unify the processing standards, and the processing accuracy tends to decrease.
  • Patent Document 1 discloses a multi-task machine capable of cutting and grinding a gripped work.
  • a headstock having a horizontally rotatable left main spindle is provided on an inclined surface of a bed so as to be movable in the Z-axis direction (axial direction of the main spindle).
  • the right spindle stock opposite the left spindle stock is also provided on the inclined surface of the bed so as to be movable in the Z-axis direction.
  • a tool post [tool head] movable in the Z-axis direction is provided above and below the left headstock on the inclined surface.
  • a grinding wheel head that can move in the Z-axis direction is provided above and below the right spindle stock on the inclined surface.
  • a partition plate is provided between the left headstock and the right headstock in order to partition the processing region of the tool post and the processing region of the grindstone.
  • the workpiece is cut in the machining area of the tool post and then moved to the machining area of the grinding wheel platform.
  • the workpiece is then ground in the processing area of the grinding wheel platform. Therefore, in the above multi-tasking machine, the workpiece cannot be simultaneously [concurrently] cut and ground, and it is difficult to improve the efficiency of finishing.
  • An object of the present invention is to provide a combined processing machine and a combined processing method capable of simultaneously cutting and grinding a workpiece and improving the efficiency of finishing processing.
  • a first feature of the present invention is a multi-tasking machine capable of performing cutting and grinding, and includes a base frame having an inclined surface, a first headstock mounted on the inclined surface, and the first headstock.
  • a first main shaft that is provided horizontally and rotatably and that grips the base end of the workpiece; a second main shaft that is mounted on the inclined surface so as to face the first main shaft; and an axial direction of the first main shaft.
  • a second spindle capable of gripping, a tool rest mounted on the inclined surface on one side of the first spindle stock, and provided in the tool rest movable in the X-axis direction and the Z-axis direction,
  • a tool post body having a tool mounting base on which a cutting tool is replaceably mounted;
  • a grindstone table mounted on the inclined surface on the other side of the table, and provided in the grindstone table so as to be movable in the X-axis direction and the Z-axis direction, with respect to both the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • the tool mounting base of the tool post is a tool mounting wheel; It is preferable that the tool mounting wheel is provided on the tool post body so as to be movable in a Y-axis direction orthogonal to both the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • the second headstock includes a tailstock, and the tailstock has a center that supports a tip of the workpiece.
  • the tailstock has a center holder that is movable in the Z-axis direction, and the center holder is attached in a replaceable manner, and the center holder pushes the center out of the center holder, Z More preferably, the push bar is slidable in the axial direction, and the tailstock has an actuator for sliding the push bar.
  • the first headstock has a dresser for dressing the grinding wheel and a dresser for dressing the grinding wheel of a grinding unit attached to the tool post.
  • the second head stock has a dresser for dressing a grindstone of a grinding unit attached to the tool post.
  • the grinding wheel head main body has a safety cover in which a notch for exposing a part of the grinding wheel is formed, and the safety cover has a shutter for closing the notch.
  • a second feature of the present invention is a workpiece machining method using the multi-tasking machine according to the first feature, wherein the workpiece gripped by the first spindle is a cutting tool attached to the tool post.
  • a machining method in which the workpiece is ground with the grinding wheel simultaneously with the cutting.
  • the multi-task machine 1 includes a base frame 3.
  • the base frame 3 has an inclined surface 3S that is inclined by approximately 75 ° with respect to the horizontal plane.
  • the inclined surface 3S is a mounting surface [installation surface] on which a headstock or the like is mounted.
  • a first headstock 5 is fixed in the middle of the mounting surface (inclined surface) 3S in the height direction.
  • the first spindle stock 5 includes a rotatable first spindle 9.
  • the rotation axis direction (Z-axis direction) of the first main shaft 9 is the horizontal direction.
  • a chuck 7 (for example, a scroll chuck) is provided at one end of the first main shaft 9 in the Z-axis direction.
  • the first spindle 9 is rotated by a motor 11 (for example, a servo motor or a spindle motor) mounted on the first spindle stock 5. Accordingly, the first main shaft 9 can be rotated from the rotation reference position and stopped at a desired rotation position with respect to the rotation reference position. In other words, the machining position of the workpiece gripped by the first spindle 9 can be set to a desired position.
  • a motor 11 for example, a servo motor or a spindle motor mounted on the first spindle stock 5. Accordingly, the first main shaft 9 can be rotated from the rotation reference position and stopped at a desired rotation position with respect to the rotation reference position. In other words, the machining position of the workpiece gripped by the first spindle 9 can be set to a desired position.
  • a second spindle stock 15 is attached to the inclined surface (mounting surface) 3S of the base frame 3 so as to face the first spindle stock 5.
  • the second spindle stock 15 includes a rotatable second spindle 13. That is, the second spindle 13 is opposed to the first spindle 9 of the first spindle stock 5.
  • the second spindle stock 15 is slid in the Z-axis direction on the X-axis guide member (guide rail: not shown) fixed at a position facing the first spindle stock 5 on the inclined surface 3S.
  • a Z-axis slider 19 provided as possible, an X-axis guide member (guide rail) 21 fixedly provided on the Z-axis slider 19, and an X-axis direction (perpendicular to the Z-axis direction) on the X-axis guide member 21 And an X-axis slider 23 slidably provided in a direction parallel to the inclined surface 3S.
  • a guide carriage 17 that slides along a Z-axis guide member (guide rail) is attached to the bottom surface of the Z-axis slider 19.
  • the second main shaft 13 described above is provided on the X-axis slider 23, and is rotated by a motor 25 (for example, a servo motor or a spindle motor) mounted on the X-axis slider 23.
  • a chuck 27 similar to the chuck 7 of the first main shaft 9 is provided at an end of the second main shaft 13 facing the first main shaft 9.
  • the Z-axis direction position of the Z-axis slider 19 and the X-axis direction position of the X-axis slider 23 are set by a servo mechanism (not shown) configured by a servo motor, a ball screw, or the like. Accordingly, the position of the second main shaft 13 can be arbitrarily set along the Z-axis direction and the X-axis direction.
  • a tailstock [tailstock] 29 is fixed to the X-axis slider 23.
  • the tailstock 29 supports the end face of a long workpiece held by the first main shaft 9.
  • a tailstock body 31 of a tailstock 29 is fixed to the X-axis slider 23.
  • the tailstock body 31 is provided with a hollow shaft [quill] 33 slidable in the Z-axis direction.
  • the tailstock body 31 is separated from the second main shaft 13 in the X-axis direction, but the height of the hollow shaft 33 in the Y-axis direction is equal to the height of the second main shaft 13 in the Y-axis direction.
  • a taper sleeve [center holder] 35 is fixed to the end of the hollow shaft 33 facing the first main shaft 9.
  • a taper shank 37T of the center 37 is taper-fitted to the taper sleeve 35.
  • a push rod 39 for pushing the center 37 from the taper sleeve 35 is provided so as to be slidable in the Z-axis direction.
  • a guide cylinder 41 is attached to the proximal end of the taper sleeve 35, and a push bar 39 is inserted into the guide cylinder 41 so as to be slidable in the Z-axis direction.
  • the push bar 39 is always urged by an elastic member (coil spring) 43 in the guide tube 41 so as to be separated from the base end surface 37E of the center 37.
  • a groove 39G is formed in the push bar 39 and a stopper screw 45 is attached to the guide cylinder 41 to prevent the push bar 39 from coming off from the guide cylinder 41.
  • a slide mechanism 47 is provided in the tailstock body 31 in order to slide the hollow shaft 33 in the Z-axis direction and push the center 37 out of the taper sleeve 35 by the push rod 39.
  • the slide mechanism 47 is driven by an actuator (motor 63).
  • the slide mechanism 47 includes a rotatable screw rod 49 extending in the Z-axis direction.
  • the screw rod 49 is screwed with a nut 51 fixed to the hollow shaft 33.
  • a steel ball 53 is attached to the tip of the screw rod 49.
  • a cap 55 having a steel ball 53 as a center is fixed to the tip of the screw rod 49.
  • a recess 57 that contacts the steel ball 53 is formed on the base end surface of the push bar 39. Therefore, even if the screw rod 49 is rotating, the contact resistance between the steel ball 53 (screw rod 49) and the recess 57 (push rod 39) is reduced.
  • a thrust bearing may be provided at the distal end of the screw rod 49 or the proximal end of the push rod 39.
  • the slide mechanism 47 also includes an actuator (motor 63) that rotates the screw rod 49.
  • a pulley 59 ⁇ / b> A is fixed to the base end of the screw rod 49.
  • a pulley 59B is fixed to an output shaft of a motor 63 (servo motor: rotary actuator) mounted on a motor bracket 61 fixed to the tailstock body 31.
  • An endless belt 65 (timing belt) is wound around the pair of pulleys 59A and 59B of the slide mechanism 47.
  • the hollow shaft 33 is slid in the Z-axis direction.
  • the screw rod 49 is rotated forward, the hollow shaft 33 is slid to the left in FIG. 2 via the nut 51 (the hollow shaft 33 protrudes from the tailstock body 31). Therefore, by pressing the center 37 attached to the hollow shaft 33 against the center of the end surface of the work gripped by the first main shaft 9, the end of the work is rotatably supported by the center 37.
  • the hollow shaft 33 is slid to the right in FIG. 2 via the nut 51 (the hollow shaft 33 is stored inside the tailstock body 31).
  • the screw rod 49 is rotated in the reverse direction even after the tip end of the screw rod 49 and the base end of the push rod 39 are brought into contact with each other, the hollow shaft 33 is further slid to the right. Slide.
  • the center 37 is pushed out (removed) from the taper sleeve 35 by the push rod 39.
  • the slide mechanism 47 that slides the hollow shaft 33 in the Z-axis direction is not limited to the configuration described above.
  • the slide mechanism 47 may be configured using a fluid pressure cylinder.
  • the taper sleeve 35 may be mounted with a cutting tool (for example, a drill) instead of the center 37. In this case, the workpiece gripped by the first spindle 9 can be cut.
  • the mounting surface (inclined surface) 3S of the base frame 3 is held by the first spindle 9 of the first spindle stock 5 (or the second spindle stock 15 is the second spindle 13).
  • a tool post 67 to which a cutting tool for cutting a workpiece being cut is attached is also mounted.
  • a grindstone base 69 for grinding a workpiece is also mounted on the mounting surface (inclined surface) 3S.
  • the tool post 67 is arranged on one side (upper side) of the first spindle stock 5, and the grindstone table 69 is arranged on the other side (lower side) of the first spindle stock 5. Note that the tool post 67 and the grindstone stand 69 may be arranged in reverse.
  • the tool post 67 of the present embodiment is a turret tool post [turret tool head].
  • the tool post 67 includes a Z-axis guide member (guide rail: not shown) fixed to the mounting surface 3S, a Z-axis slider 73 provided on the Z-axis guide member so as to be slidable in the Z-axis direction, and a Z-axis
  • An X-axis guide member (guide rail) 75 fixedly provided on the slider 73 and an X-axis slider 77 provided on the X-axis guide member 75 so as to be slidable in the X-axis direction are provided.
  • a guide carriage 71 that slides along a Z-axis guide member (guide rail) is attached to the bottom surface of the Z-axis slider 73.
  • the position of the Z-axis slider 73 is set by a servo mechanism (not shown) constituted by a servo motor or a ball screw. Accordingly, the position of the Z-axis slider 73 can be arbitrarily set along the Z-axis direction.
  • the position of the X-axis slider 77 is also set by a servo mechanism constituted by a servo motor MX and a ball screw (not shown). Accordingly, the position of the X-axis slider 77 relative to the Z-axis slider 73 can be arbitrarily set along the X-axis direction.
  • the X-axis slider 77 is provided with a guide post 79 extending in the Y-axis direction.
  • a tool post body 81 slidable in the Y-axis direction is attached to a guide rail 79 ⁇ / b> G provided on the guide post 79.
  • the position of the tool post body 81 in the Y-axis direction can be arbitrarily set by a servo mechanism provided with a servo motor MY.
  • the turret body 81 is provided with a turret shaft extending in the Z-axis direction so as to be rotatable.
  • the turret shaft is rotated by a servo motor MK provided on the tool rest main body 81.
  • a tool attachment wheel [tool attachment wheel] (tool attachment base [tool attachment base]) 83 is fixed to the end of the turret shaft.
  • a plurality of tool mounting portions [tool ⁇ ⁇ mounts] 85 are provided on the outer peripheral surface of the tool mounting wheel 83.
  • Each tool mounting portion 85 can be mounted with a cutting tool (such as a drill or a milling cutter) or a grinding tool (such as a grindstone unit equipped with a grindstone with a shaft).
  • the tool attached to the tool attachment wheel 83 processes the workpiece in order to cut or grind the workpiece gripped by the first spindle 9 (and / or the second spindle 13).
  • the tool of the tool post 67 is movable in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction. By moving the tool of the tool post 67 in the Y-axis direction, D-cutting can be performed on the outer peripheral surface of the round bar [round ⁇ shaft] (workpiece) held by the first spindle 9 (see FIG. 6).
  • the cross section shown is D-shaped flat part D).
  • the D-cut processing is processing for forming a plane parallel to the axis of the round bar on the outer peripheral surface of the round bar (processing for forming a flat portion having a D-shaped cross section).
  • the tool post and the grindstone table can move in the Z-axis direction and the X-axis direction, but cannot move in the Y-axis direction. Therefore, with the combined processing machine disclosed in Patent Document 1, it is difficult or very difficult to perform D-cut processing.
  • the grinding wheel head 69 is arranged on the other side of the first head stock 5.
  • the grindstone base 69 is slidable in the Z-axis direction on the Z-axis guide member (guide rail: not shown) fixed to the mounting surface 3S and the Z-axis guide member.
  • a Z-axis slider 87 provided, an X-axis guide member (guide rail: not shown) fixedly provided on the Z-axis slider 73, and a slide in the X-axis direction are provided on the X-axis guide member.
  • an X-axis slider (moving base) 89 is provided on the X-axis guide member.
  • a guide carriage 86 that slides along a Z-axis guide member (guide rail) is attached to the bottom surface of the Z-axis slider 87.
  • the position of the Z-axis slider 87 is set by a servo mechanism (not shown) constituted by a servo motor or a ball screw. Accordingly, the position of the Z-axis slider 87 can be arbitrarily set along the Z-axis direction.
  • the position of the X-axis slider 89 is also set by a servo mechanism (not shown) constituted by a servo motor or a ball screw. Therefore, the position of the X-axis slider 89 with respect to the Z-axis slider 87 can be arbitrarily set along the X-axis direction.
  • the X-axis slider 89 is provided with a guide post 91 extending in the Y-axis direction.
  • a grindstone head body 93 that can slide in the Y-axis direction is attached to the guide post 91.
  • the position of the grindstone head body 93 in the Y-axis direction can be arbitrarily set by a servo mechanism provided with a servo motor MY.
  • the grindstone head body 93 is provided with a rotary shaft 95 that is inclined with respect to both the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • a grinding wheel 97 is attached to the tip of the rotary shaft 95 in a replaceable manner.
  • the grinding wheel head main body 93 is also provided with a shaft support cylinder [shaft support cylinder] 99 that rotatably supports the rotary shaft 95.
  • the grinding wheel head body 93 is also equipped with a grinding wheel servo motor MW, and the output shaft of the servo motor MW and the rotary shaft 95 are connected to each other.
  • a safety cover 103 that covers the grinding wheel 97 is provided at the tip of the shaft support cylinder 99.
  • a protective cover 107 that is opened and closed via a hinge 105 is attached to the safety cover 103.
  • the safety cover 103 is formed with a notch [cutout] for exposing the grinding wheel 97, and the protective cover 107 also has a notch 109 for exposing the grinding wheel 97 as shown in FIG. Is formed.
  • a shutter 111 that closes an opening formed by the cutout portion of the safety cover 103 and the cutout portion 109 of the protective cover 107 is also provided.
  • FIG. 5 shows a state in which the protective cover 107 is opened. The protective cover 107 is opened when the grinding wheel 97 is replaced. At the time of grinding by the grinding wheel 97, the protective cover 107 is closed and only the shutter 111 is opened.
  • the protective cover 107 is provided with a rotation cover 113 having a rotation center eccentric from the rotation shaft 95 in the Y-axis direction.
  • the rotation cover 113 includes the flat shutter 111 described above. From the edge of the shutter 111, a flange 111A that closes the notch of the safety cover 103 extends in the Z-axis direction. The rotation of the rotation cover 113 is performed by an actuator (not shown).
  • FIG. 4 shows the arrangement of the first spindle stock 5, the second spindle stock 15, the tool post 67, and the grinder base 69 on the XZ plane.
  • the position of the first spindle stock 5 is fixed, and the workpiece W gripped by the first spindle 9 is rotated at a fixed position.
  • the second spindle 13 and the center 37 of the second spindle stock 15 are movable in the X-axis direction and the Z-axis direction, and the positions of the second spindle 13 and the center 37 can be arbitrarily set with respect to the position of the workpiece W ( XZ two-dimensional coordinates). Therefore, the tip of the workpiece W held by the first main shaft 9 can be held by the second main shaft 13 or supported by the center 37.
  • the tool mounting wheel 83 of the tool post 67 is movable in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction.
  • the position of the tool mounted on the tool mounting portion 85 of the tool mounting wheel 83 can be arbitrarily set with respect to the position of the workpiece W (XYZ three-dimensional coordinates). Therefore, the workpiece W gripped by the first spindle 9 (and / or the second spindle 13) is processed by the tool mounted on the tool mounting portion 85.
  • the grinding wheel 97 of the grinding wheel base 69 is also movable in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction. Accordingly, the workpiece W held by the first main spindle 9 (and / or the second main spindle 13) can be ground by the grinding wheel 97.
  • the first spindle stock 5 and the second spindle stock 15 are each provided with a dresser so that the grinding wheel of the grinding unit and the grinding wheel 97 can be dressed easily and quickly.
  • the first headstock 5 includes a dresser holder 119 having a dresser 117 on one side (upper side) in the X-axis direction with respect to the axis (chuck 7) of the first main shaft 9. And a dresser holder 119 having a dresser 117 on the other side (lower side).
  • Each dresser holder 119 is fixed to a bracket 5 ⁇ / b> B attached to the first headstock 5.
  • the position of each dresser 117 is higher in the Y-axis direction than the axis of the first main shaft 9 and outside the chuck 7.
  • the tip of each dresser 117 is at a position substantially equal to the position of the end face of the chuck 7 along the Z-axis direction.
  • each dresser 117 is directed outward in the X-axis direction so as to be away from the shaft center (chuck 7) of the first main shaft 9.
  • the dresser 117 of the second headstock 15 is provided symmetrically with one of the dressers 117 of the first headstock 5. Therefore, the redundant description of the dresser 117 of the second headstock 15 is omitted.
  • the dressing of the grindstone of the grinding unit mounted on the tool mounting wheel 83 of the tool post 67 is performed by the dresser 117 of the first headstock 5 or the dresser 117 of the second headstock 15 provided on the tool post 67 side. obtain.
  • the dressing of the grinding wheel 97 of the grinding wheel base 69 can be performed by the dresser 117 of the first spindle stock 5 provided on the grinding wheel base 69 side.
  • each dresser 117 is higher in the Y-axis direction than the axis of the first main shaft 9 (second main shaft 13), and the chuck 7 of the first main shaft 9 (chuck 27 of the second main shaft 13). Outside. For this reason, the grindstone or grinding wheel 97 does not interfere with the workpiece W held by the chuck 7 (27) or the chuck 7 (27).
  • the dresser 117 can be provided with a simple configuration, and dressing of the grindstone or grinding wheel 97 can be easily performed when desired. Therefore, the workpiece W can be processed with high accuracy.
  • the workpiece W gripped by the first spindle 9 can be ground by the grinding wheel 97 and simultaneously the workpiece W gripped by the second spindle 13 can be processed by the tool of the tool post 67. . Therefore, after the primary machining of the workpiece W is performed by the first spindle stock 5, the workpiece W can be transferred to the second spindle stock 15, and the workpiece W can be subjected to secondary machining by the second spindle stock 15. Since the primary processing and the secondary processing of the workpiece W can be performed at the same time, the processing efficiency can be improved.
  • the grinding wheel 97 can be covered with the shutter 111. Therefore, it is possible to prevent chips generated when the workpiece W is processed by the first main spindle 9 (or the second main spindle 13) from getting on the grinding wheel 97. That is, the grinding wheel 97 can be protected when the grinding wheel 97 is stopped.
  • the first spindle 9 can hold the base end of the workpiece W and the center 37 of the tailstock 29 can support the tip of the workpiece W. Then, the workpiece W can be ground by the grinding wheel 97 at the same time as the workpiece W is processed by the tool of the tool post 67. Therefore, for example, the cutting process with the tool of the tool post 67 and the finishing (grinding) process with the grinding wheel 97 can be performed simultaneously, so that the processing efficiency can be improved.
  • the first spindle 9 grips the base end of the workpiece W, the center 37 supports the tip of the workpiece W, and grinding is performed by the grinding wheel 97. It is also possible to grip another workpiece W and process another workpiece W with a processing tool provided on the tool post 67. Therefore, the long workpiece W and the short workpiece W can be machined simultaneously, and the machining efficiency of workpieces having different shapes and dimensions can be improved.
  • the workpiece W gripped by the first spindle 9 of the first spindle stock 5 can be set at a desired rotational position. Furthermore, the processing of the tool post 67 by the tool and the processing by the grinding wheel 97 can be performed simultaneously. Therefore, as shown in FIG. 6, with the rotation of the first spindle 9 fixed and the rotation of the workpiece W stopped, the tool mounting wheel 83 of the tool post 67 and the grindstone base body 93 of the grindstone base 69 are set to Y. It is possible to simultaneously perform D-cut processing on the workpiece W by moving in the axial direction. Therefore, since the flat part D (refer FIG. 6) which opposes mutually can be formed in the workpiece
  • the inclined surface (mounting surface) 3S of the base frame 3 is inclined by about 75 °, the upper portion of the inclined surface 3S is close to the operator. Therefore, it is possible to easily attach the tool to the tool mounting wheel 83 of the tool post 67 positioned above and remove the tool from the tool mounting wheel 83. Further, compared to the size of the mounting surface 3S, the depth width of the base frame 3 (the width in the direction indicated by the arrow A in FIG. 1) can be suppressed, and space saving can be achieved.
  • the hollow shaft 33 is provided on the tailstock 29 so as to be slidable in the Z-axis direction (see FIG. 2).
  • the hollow shaft 33 may be fixed to the tailstock 29 as shown in FIG.
  • the second spindle stock 15 provided with the tailstock 29 is slidable in the Z-axis direction.
  • the inclination angle of the rotation shaft 95 of the grindstone base 69 with respect to the X-axis direction (or Z-axis direction) in the XZ plane is fixed.
  • the grindstone base 69 may be configured such that the inclination angle of the rotation shaft 95 with respect to the X-axis direction (or Z-axis direction) can be adjusted in the XZ plane. If comprised in this way, the inclination of the outer peripheral surface of the grinding wheel 97 can be adjusted, and the outer peripheral surface of the grinding wheel 97 can be made to correspond with the taper surface of the workpiece
  • the shaft support tube 99 may be configured to be movable in the axial direction of the rotation shaft 95 with respect to the grindstone base body 93.

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Abstract

 複合加工機は、傾斜面を有するベースフレームと、傾斜面に装着された第1主軸台と、第1主軸台に回転可能に設けられた第1主軸と、第1主軸台に対向して傾斜面に装着された第2主軸台と、第2主軸台に設けられた第2主軸と、第1主軸台の一側で前記傾斜面に装着された刃物台と、刃物台に設けられ、切削工具が取り付けられる工具取付台を有する刃物台本体と、第1主軸台の他側で傾斜面に装着された砥石台と、砥石台に設けられ、回転可能な回転軸支持する砥石台本体、とを備えている。砥石台の回転軸には、研削加工を行う砥石車が交換可能に取り付けられている。上記複合加工機によれば、切削加工及び研削加工を同時に行える。

Description

複合加工機及び加工方法
 本発明は、主軸台[headstock]の回転可能な主軸[main spindle]によって把持されているワーク[workpiece]を切削加工[cutting]する旋盤[lathe]と、前記ワークを研削加工[grinding]する研削盤[grinder]とが複合化された複合加工機[combined working machine]及び複合加工方法[combined working method]に関する。
 ワークが、旋盤によって切削加工されると共に、研削盤によって研削加工されることがある。この場合、旋盤から研削盤へのワークの移送が必要になると共に、旋盤でのワークの把持と研削盤でのワークの把持とが別々に必要となる。従って、複数の加工機でワークが加工されるので、工程間の滞留時間が長くなる。また、各加工機での把持が別々に行われるので加工基準を統一させ難く、加工精度が低下しやすい。
 そこで、下記特許文献1は、把持されたワークを切削加工すると共に研削加工することのできる複合加工機を開示している。
日本国実開平5-12051号公報
 特許文献1に開示された複合加工機では、回転可能な左側主軸が水平に設けられた主軸台が、Z軸方向(主軸の軸方向)に移動可能にベッドの傾斜面に設けられている。また、左主軸台に対向する右側主軸台も、Z軸方向に移動可能に前記ベッドの傾斜面に設けられている。傾斜面上の左側主軸台の上方及び下方には、それぞれ、Z軸方向に移動可能な刃物台[tool head]が設けられている。同様に、傾斜面上の右側主軸台の上方及び下方には、それぞれ、Z軸方向に移動可能な砥石台[grinding head]が設けられている。また、刃物台の加工領域と砥石台の加工領域とを区画するために、左側主軸台と右側主軸台との間に仕切板が設けられている。
 上記複合加工機では、ワークは、刃物台の加工領域で切削加工された後、砥石台の加工領域へと移動される。そして、ワークは、砥石台の加工領域で研削加工される。従って、上記複合加工機では、ワークを同時に[concurrently]切削加工及び研削加工することはできず、仕上加工の効率を向上させにくい。
 本発明の目的は、ワークを同時に切削加工及び研削加工することができ、仕上加工の効率を向上させることのできる複合加工機及び複合加工方法を提供することにある。
 本発明の第1の特徴は、切削加工及び研削加工を行える複合加工機であって、傾斜面を有するベースフレームと、前記傾斜面に装着された第1主軸台と、前記第1主軸台に水平かつ回転可能に設けられ、ワークの基端を把持する第1主軸と、前記第1主軸台に対向して前記傾斜面に装着された第2主軸台と、前記第1主軸の軸方向であるZ軸方向、及び、該Z軸方向に直交し、かつ、前記傾斜面に平行なX軸方向に移動可能に前記第2主軸台に設けられ、前記ワークの先端又は別のワークの基端を把持可能な第2主軸と、前記第1主軸台の一側で前記前記傾斜面に装着された刃物台と、前記X軸方向及び前記Z軸方向に移動可能に前記刃物台に設けられ、切削工具が交換可能に取り付けられる工具取付台を有する刃物台本体と、前記第1主軸台の他側で前記傾斜面に装着された砥石台と、前記X軸方向及び前記Z軸方向に移動可能に前記砥石台に設けられ、前記X軸方向及び前記Z軸方向の双方に対して傾斜された回転可能な回転軸支持する砥石台本体、とを備えており、前記砥石台の前記回転軸に、研削加工を行う砥石車が交換可能に取り付けられている、複合加工機を提供する。
 前記刃物台の前記工具取付台が、工具取付ホイールであり、
 前記工具取付ホイールが、前記X軸方向及び前記Z軸方向の双方に直交するY軸方向に移動可能に前記刃物台本体に設けられている、ことが好ましい。
 また、前記第2主軸台が、心押台を備えており、前記心押台が、前記ワークの先端を支持するセンタを有している、ことが好ましい。
 ここで、前記心押台が、Z軸方向へ移動可能で、かつ、前記センタホルダが交換可能に取り付けられてるセンタホルダを有し、前記センタホルダが、前記センタを前記センタホルダから押し出す、Z軸方向にスライド可能な押棒を有し、前記心押台が、前記押棒をスライドさせるアクチュエータを有している、ことがさらに好ましい。
 また、前記第1主軸台が、前記砥石車のドレッシングのためのドレッサと、前記刃物台に取り付けられた研削ユニットの砥石のドレッシングのためのドレッサと、を有している、ことが好ましい。
 また、前記第2主軸台が、前記刃物台に取り付けられた研削ユニットの砥石のドレッシングのためのドレッサを有している、ことが好ましい。
 また、前記砥石台本体が、前記砥石車の一部を露出させる切欠部が形成された安全カバーを有し、前記安全カバーが、前記切欠部を閉じるシャッターを有している、ことが好ましい。
 本発明の第2の特徴は、上記第1の特徴の複合加工機を用いたワークの加工方法であって、前記第1主軸に把持された前記ワークを前記刃物台に取り付けられた切削工具で切削加工すると同時に、前記ワークを前記砥石車で研削加工する、加工方法を提供する。
実施形態に係る複合加工機の斜視図である。 前記複合加工機の心押台の断面図である。 前記複合加工機の刃物台の斜視図である。 前記複合加工機の第1主軸台、第2主軸台、刃物台及び砥石台を示す配置平面図である。 前記砥石台の砥石車[grinding wheel]の安全カバーが開かれた状態を示す平面図である。 刃物台の加工工具及び砥石台の砥石車による同時加工を示す側面図である。 前記加工工具によるワークの加工と前記砥石車によるワークの加工の第1形態を示す平面図である。 前記加工工具によるワークの加工と前記砥石車によるワークの加工の第2形態を示す平面図である。 前記加工工具によるワークの加工と前記砥石車によるワークの加工の第3形態を示す平面図である。 前記加工工具によるワークの加工と前記砥石車によるワークの加工の第4形態を示す平面図である。 前記複合加工機の第2主軸台の変形例を示す斜視説明図である。
 図面を参照しつつ実施形態に係る複合加工機1を説明する。図1に示されるように、複合加工機1は、ベースフレーム3を備えている。ベースフレーム3は、水平面に対してほぼ75°傾斜された傾斜面3Sを有している。傾斜面3Sは、主軸台などを装着する装着面[installation surface]である。装着面(傾斜面)3Sの高さ方向の中間には、第1主軸台5が固定されている。第1主軸台5は、回転可能な第1主軸9を備えている。第1主軸9の回転軸方向(Z軸方向)は水平方向である。第1主軸9のZ軸方向の一端には、チャック7(例えば、スクロールチャック)が設けられている。
 第1主軸9は、第1主軸台5に装着されたモータ11(例えば、サーボモータやスピンドルモータ)によって回転される。従って、第1主軸9は、回転基準位置から回転され、回転基準位置に対して所望の回転位置で停止され得る。即ち、第1主軸9に把持されたワークの加工位置は、所望位置に設定可能である。
 ベースフレーム3の傾斜面(装着面)3Sには、第1主軸台5と対向するように第2主軸台15が装着されている。第2主軸台15は、回転可能な第2主軸13を備えている。即ち、第2主軸13は、第1主軸台5の第1主軸9と対向している。第2主軸台15は、傾斜面3S上の第1主軸台5に対向する位置に固定されたX軸ガイド部材(ガイドレール:図示せず)と、X軸ガイド部材上にZ軸方向にスライド可能に設けられたZ軸スライダ19と、Z軸スライダ19に固定的に設けられたX軸ガイド部材(ガイドレール)21と、X軸ガイド部材21上にX軸方向(Z軸方向に直交し、かつ、傾斜面3Sに平行な方向)にスライド可能に設けられたX軸スライダ23とを備えている。Z軸スライダ19の底面には、Z軸ガイド部材(ガイドレール)に沿ってスライドするガイドキャリッジ17が取り付けられている。
 上述した第2主軸13は、X軸スライダ23に設けられており、X軸スライダ23に装着されたモータ25(例えば、サーボモータやスピンドルモータ)によって回転される。第2主軸13の第1主軸9との対向端には、第1主軸9のチャック7と同様のチャック27が設けられている。なお、Z軸スライダ19のZ軸方向位置やX軸スライダ23のX軸方向位置は、サーボモータやボールネジなどで構成されたサーボ機構(図示せず)によって設定される。従って、第2主軸13の位置は、Z軸方向及びX軸方向に沿って任意に設定可能である。
 また、X軸スライダ23には、心押台[tailstock]29が固定されている。心押台29は、第1主軸9によって把持されている長いワークの端面を支持するものである。図2に示されるように、X軸スライダ23には、心押台29の心押台本体[tailstock body]31が固定されている。心押台本体31には、中空軸[quill]33がZ軸方向にスライド可能に設けられている。心押台本体31は第2主軸13とX軸方向に離間されているが、中空軸33のY軸方向の高さは第2主軸13のY軸方向の高さと等しい。
 中空軸33の第1主軸9との対向端にはテーパスリーブ[tapered sleeve](センタホルダ[center holder])35が固定されている。テーパスリーブ35には、センタ37のテーパシャンク[tapered shank]37Tがテーパ嵌合されている。テーパスリーブ35の基端には、センタ37をテーパスリーブ35から押し出す押棒[push rod]39がZ軸方向にスライド可能に設けられている。
 テーパスリーブ35の基端にはガイド筒[guide sleeve]41が取り付けられており、ガイド筒41内に押棒39がZ軸方向にスライド可能に挿入されている。押棒39は、ガイド筒41内の弾性部材(コイルスプリング)43によって、センタ37の基端面37Eから離反されるように常に付勢されている。また、押棒39のガイド筒41からの抜け防止のために、溝[slot]39Gが押棒39に形成されると共に、ストッパネジ45がガイド筒41に取り付けられている。
 中空軸33をZ軸方向にスライドさせると共に押棒39でセンタ37をテーパスリーブ35から押し出すために、スライド機構47が心押台本体31に設けられている。スライド機構47は、アクチュエータ(モータ63)によって駆動される。スライド機構47は、Z軸方向延在された、回転可能なねじ棒[screw spindle]49を備えている。ねじ棒49は、中空軸33に固定されたナット[spindle nut]51と螺合されている。ねじ棒49の先端には、鋼球53が取り付けられている。
 ねじ棒49の先端には、鋼球53を中心に有するキャップ55が固定されている。押棒39の基端面には、鋼球53と当接する窪み57が形成されている。従って、ねじ棒49が回転していても、鋼球53(ねじ棒49)と窪み57(押棒39)との接触抵抗が低減される。なお、ねじ棒49と押棒39との接触抵抗を低減するために、ねじ棒49の先端又は押棒39の基端にスラスト軸受が設けられてもよい。
 スライド機構47は、ねじ棒49を回転させるアクチュエータ(モータ63)も備えている。ねじ棒49の基端にはプーリ59Aが固定されている。また、心押台本体31に固定さられたモータブラケット61に装着されたモータ63(サーボモータ:ロータリーアクチュエータ)の出力軸にはプーリ59Bが固定されている。スライド機構47の一対のプーリ59A及び59Bには、無端ベルト[endless belt]65(タイミングベルト)が巻回されている。
 従って、モータ63によってねじ棒49を回転させると、中空軸33はZ軸方向にスライドされる。ねじ棒49を正回転させると、中空軸33はナット51を介して、図2の左方にスライドされる(中空軸33を心押台本体31から突出させる)。従って、中空軸33に取り付けられたセンタ37を第1主軸9に把持されたワークの端面の中心に押し付けることで、ワークの端部はセンタ37によって回転可能に支持される。
 一方、ねじ棒49を逆回転させると、中空軸33はナット51を介して、図2の右方にスライドされる(中空軸33を心押台本体31の内部に格納する)。ねじ棒49の先端と押棒39の基端とが当接した後もねじ棒49を逆回転させると、中空軸33はさらに右方にスライドされ、押棒39はねじ棒49によってセンタ37に向けてスライドされる。この結果、センタ37は押棒39によってテーパスリーブ35から押し出される(取り外される)。
 従って、心押台29では、センタ37を第1主軸9から遠ざけるように移動させると、その移動終端でセンタ37はテーパスリーブ35から押し出される。即ち、センタ37を簡単に取り外すことができる。なお、中空軸33をZ軸方向にスライドさせるスライド機構47は、上述した構成に限定されない。例えば、流体圧シリンダを用いてスライド機構47が構成されてもよい。また、テーパスリーブ35には、センタ37ではなく切削工具(例えば、ドリル)が装着されてもよい。この場合、第1主軸9に把持されたワークを切削加工できる。
 また、ベースフレーム3の装着面(傾斜面)3Sには、図1に示されるように、第1主軸台5の第1主軸9(又は、第2主軸台15は第2主軸13)に把持されているワークを切削加工するための切削工具[cutting tools]が取り付けられる刃物台67も装着されている。さらに、装着面(傾斜面)3Sには、ワークを研削加工するための砥石台69も装着されている。刃物台67は、第1主軸台5の一側(上側)に配置されており、砥石台69は、第1主軸台5の他側(下側)に配置されている。なお、刃物台67と砥石台69とは逆に配置されてもよい。
 図1及び図3に示されるように、本実施形態の刃物台67は、タレット刃物台[turret tool head]である。刃物台67は、装着面3Sに固定されたZ軸ガイド部材(ガイドレール:図示せず)と、Z軸ガイド部材上にZ軸方向にスライド可能に設けられたZ軸スライダ73と、Z軸スライダ73上に固定的に設けられたX軸ガイド部材(ガイドレール)75と、X軸ガイド部材75上にX軸方向にスライド可能に設けられたX軸スライダ77とを備えている。Z軸スライダ73の底面には、Z軸ガイド部材(ガイドレール)に沿ってスライドするガイドキャリッジ71が取り付けられている。Z軸スライダ73の位置は、サーボモータやボールネジで構成されたサーボ機構(図示せず)によって設定される。従って、Z軸スライダ73の位置は、Z軸方向に沿って任意に設定可能である。
 X軸スライダ77の位置も、サーボモータMXやボールネジ(図示せず)によって構成されたサーボ機構によって設定される。従って、Z軸スライダ73に対するX軸スライダ77の位置は、X軸方向に沿って任意に設定可能である。また、X軸スライダ77には、Y軸方向に延設されたガイドポスト79が設けられている。ガイドポスト79に設けられたガイドレール79Gには、Y軸方向にスライド可能な刃物台本体[tool head body]81が取り付けられている。刃物台本体81のY軸方向の位置は、サーボモータMYを備えたサーボ機構によって任意に設定可能である。
 刃物台本体81には、Z軸方向に延在するタレット軸[turret shaft]が回転可能に設けられている。タレット軸は、刃物台本体81に設けられたサーボモータMKによって回転される。タレット軸の端部には、工具取付ホイール[tool attachment wheel](工具取付台[tool attachment base])83が固定されている。この工具取付ホイール83の外周面には、複数の工具装着部[tool mounts]85が設けられている。各工具装着部85には、切削工具(ドリルやフライス[milling cutter]など)や研削工具(軸付き砥石を備えた砥石ユニットなど)を装着できる。
 従って、刃物台67では、第1主軸9(及び/又は第2主軸13)に把持されたワークを切削加工又は研削加工するために、工具取付ホイール83に取り付けられた工具が、ワークを加工するための位置に設定され得る。そして、刃物台67の工具は、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能である。刃物台67の工具をY軸方向に移動することで、第1主軸9に把持された丸棒[round shaft](ワーク)の外周面にDカット加工[D-cutting]を行える(図6に示される断面がD形状の平坦部D参照)。
 なお、Dカット加工とは、丸棒の外周面上に丸棒の軸心に平行な平面を形成する加工(断面がD形状の平坦部を形成する加工)である。例えば、上述した特許文献1に開示された複合加工機では、刃物台及び砥石台は、Z軸方向及びX軸方向に移動可能であるが、Y軸方向には移動できない。従って、特許文献1に開示された複合加工機では、Dカット加工を行うことはできないか、非常に困難である。
 上述したように、砥石台69は、第1主軸台5の他側に配置されている。図1及び図4に示されるように、砥石台69は、装着面3Sに固定されたZ軸ガイド部材(ガイドレール:図示せず)と、Z軸ガイド部材上にZ軸方向にスライド可能に設けられたZ軸スライダ87と、Z軸スライダ73上に固定的に設けられたX軸ガイド部材(ガイドレール:図示せず)と、X軸ガイド部材上にX軸方向にスライド可能に設けられたX軸スライダ(移動台)89とを備えている。Z軸スライダ87の底面には、Z軸ガイド部材(ガイドレール)に沿ってスライドするガイドキャリッジ86が取り付けられている。Z軸スライダ87の位置は、サーボモータやボールネジで構成されたサーボ機構(図示せず)によって設定される。従って、Z軸スライダ87の位置は、Z軸方向に沿って任意に設定可能である。
 X軸スライダ89の位置も、サーボモータやボールネジによって構成されたサーボ機構(図示せず)によって設定される。従って、Z軸スライダ87に対するX軸スライダ89の位置は、X軸方向に沿って任意に設定可能である。また、X軸スライダ89には、Y軸方向に延設されたガイドポスト91が設けられている。ガイドポスト91には、Y軸方向にスライド可能な砥石台本体[grinding head body]93が取り付けられている。砥石台本体93のY軸方向の位置は、サーボモータMYを備えたサーボ機構によって任意に設定可能である。また、砥石台本体93には、X軸方向及びZ軸方向の双方に対して傾斜された回転軸[rotary shaft]95が設けられている。回転軸95の先端には砥石車97が交換可能に取り付けられている。
 砥石台本体93には、回転軸95を回転可能に支持する軸支持筒[shaft support cylinder]99も設けられている。砥石台本体93には、砥石車用のサーボモータMWも装着されており、サーボモータMWの出力軸と回転軸95とは連結されている。軸支持筒99の先端には、砥石車97を覆う安全カバー103が設けられている。
 安全カバー103には、ヒンジ105を介して開閉される保護カバー107が取り付けられている。安全カバー103には、砥石車97を露出させるための切欠部[cutout]が形成されており、保護カバー107にも、図6に示されるように、砥石車97を露出させるための切欠部109が形成されている。また、安全カバー103の切欠部及び保護カバー107の切欠部109によって形成される開口を閉じるシャッター111も設けられている。図5は、保護カバー107が開かれた状態を示している。保護カバー107は、砥石車97の交換時に開かれる。砥石車97による研削加工時には、保護カバー107は閉じられ、シャッター111のみが開かれる。
 保護カバー107には、回転軸95からY軸方向に偏心された回動中心を有する回動カバー113が設けられている。回動カバー113は、扁平状の上述したシャッター111を備えている。シャッター111の端縁からは、安全カバー103の切欠部を閉じるフランジ111AがZ軸方向に向けて延出されている。回動カバー113の回動は、アクチュエータ(図示せず)によって行われる。
 図4に示されるように、第1主軸9に把持されたワークWを、刃物台67の工具115での加工時の切粉[swarf]が砥石車97に降り掛かる場合には、安全カバー103及び保護カバー107の開口(切欠部109)がシャッター111によって閉じられ、砥石車97への切粉の付着が防止される。従って、タレット刃物台83の工具115によって生じる切粉から、砥石車97を保護することができる。
 図4は、第1主軸台5、第2主軸台15、刃物台67及び砥石台69のX-Z平面上の配置を示している。第1主軸台5の位置は固定されており、第1主軸9に把持されたワークWは定位置で回転される。第2主軸台15の第2主軸13及びセンタ37はX軸方向及びZ軸方向に移動可能であり、第2主軸13及びセンタ37の位置は、ワークWの位置に対して任意に設定できる(X-Z二次元座標)。従って、第1主軸9に把持されているワークWの先端は、第2主軸13によって把持されたり、又は、センタ37によって支持され得る。
 刃物台67の工具取付ホイール83は、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能である。工具取付ホイール83の工具装着部85に装着された工具の位置は、ワークWの位置に対して任意に設定できる(XYZ三次元座標)。従って、第1主軸9(及び/又は第2主軸13)に把持されているワークWは、工具装着部85に装着された工具で加工される。砥石台69の砥石車97も、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能である。従って、第1主軸9(及び/又は第2主軸13)に把持されているワークWは、砥石車97によって研削加工され得る。
 なお、工具取付ホイール83に装着された研削ユニット(図示せず)の砥石や砥石車97には、定期的にドレッシング[dressing]が必要である。そこで、研削ユニットの砥石や砥石車97のドレッシングを容易かつ迅速に行えるように、第1主軸台5及び第2主軸台15は、それぞれ、ドレッサ[dresser]を備えている。
 図4及び図6に示されるように、第1主軸台5は、第1主軸9の軸心(チャック7)に対してX軸方向の一側(上側)にドレッサ117を有するドレッサホルダ119を備えていると共に、他側(下側)にもドレッサ117を有するドレッサホルダ119を備えている。各ドレッサホルダ119は、第1主軸台5に取り付けられたブラケット5Bに固定されている。各ドレッサ117の位置は、第1主軸9の軸心よりもY軸方向に高く、かつ、チャック7よりも外側である。各ドレッサ117の先端は、Z軸方向に沿ってチャック7の端面の位置にほぼ等しい位置にある。また、各ドレッサ117は、図4に示されるように、第1主軸9の軸心(チャック7)から離れるように、X軸方向の外側に向けられている。
 第2主軸台15のドレッサ117は、第1主軸台5のドレッサ117の一方と対称的に設けられている。従って、第2主軸台15のドレッサ117については、重複する説明を省略する。
 刃物台67の工具取付ホイール83に装着された研削ユニットの砥石のドレッシングは、刃物台67側に設けられた第1主軸台5のドレッサ117、又は、第2主軸台15のドレッサ117によって行われ得る。一方、砥石台69の砥石車97のドレッシングは、砥石台69側に設けられた第1主軸台5のドレッサ117によって行われ得る。
 上述のように、各ドレッサ117の位置は、第1主軸9(第2主軸13)の軸心よりもY軸方向に高く、第1主軸9のチャック7(第2主軸13のチャック27)の外側である。このため、砥石や砥石車97がチャック7(27)やチャック7(27)に把持されているワークWと干渉することがない。
 即ち、チャック7(27)にワークWを把持させて加工するとき、ドレッサ117を退避させる必要がない。従って、ドレッサ117を簡単な構成で設けることができ、砥石や砥石車97のドレッシングを所望のときに容易に行うことができる。従って、ワークWを高精度に加工できる。
 図7に示されるように、第1主軸9に把持されたワークWを砥石車97で研削加工すると同時に、第2主軸13に把持されたワークWを刃物台67の工具で加工することができる。従って、第1主軸台5によってワークWの一次加工を行った後にワークWを第2主軸台15に移し、第2主軸台15によってワークWの二次加工を行うことができる。ワークWの一次加工及び二次加工を同時に行うことができるので、加工効率を向上させることができる。
 図8に示されるように、第1主軸9(又は第2主軸13)に把持されたワークWを刃物台67の工具によって加工するときには、砥石車97をシャッター111で覆うことができる。従って、第1主軸9(又は第2主軸13)によるワークWの加工時に生じる切粉が砥石車97に降り掛かるのを防止できる。即ち、砥石車97の加工休止時に砥石車97を保護できる。
 図9に示されるように、第1主軸9でワークWの基端を把持すると共に心押台29のセンタ37でワークWの先端を支持することができる。そして、刃物台67の工具によってワークWを加工すると同時に、砥石車97でワークWを研削することができる。従って、例えば、刃物台67の工具による切削加工と砥石車97による仕上(研削)加工とを同時に行うことができるので、加工効率を向上させることができる。
 図10に示されるように、第1主軸9でワークWの基端を把持すると共にセンタ37でワークWの先端を支持して、砥石車97によって研削加工を行うと同時に、第2主軸13で別のワークWを把持して、刃物台67に備えた加工工具によって別のワークWの加工を行うこともできる。従って、長いワークWと、短いワークWとを同時に加工することができ、形状や寸法の異なるワークの加工効率を向上させることができる。
 また、本実施形態によれば、第1主軸台5の第1主軸9に把持されたワークWは所望の回転位置に設定され得る。さらに、刃物台67の工具による加工と砥石車97による加工とを同時に行うことができる。従って、図6に示されるように、第1主軸9の回転を固定してワークWの回転を停止した状態で、刃物台67の工具取付ホイール83と砥石台69の砥石台本体93とをY軸方向に移動してワークWへのDカット加工を同時に行うことができる。従って、互いに反対を向く平坦部D(図6参照)をワークWに同時に形成することができるので、加工効率を向上させることができる。
 さらに、本実施形態によれば、ベースフレーム3の傾斜面(装着面)3Sは約75°傾斜されているので、傾斜面3Sの上部が作業者に近い。従って、上方に位置する刃物台67の工具取付ホイール83への工具の取り付けや、工具取付ホイール83からの工具の取り外しを容易に行える。また、装着面3Sの大きさに比較して、ベースフレーム3の奥行き幅(図1中の矢印Aで示される方向の幅)を抑制でき、省スペース化を図ることができる。
 なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されず、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲も、上述した実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、中空軸33は心押台29上にZ軸方向にスライド可能に設けられた(図2参照)。しかし、中空軸33は、図11に示されるように、心押台29に固定されてもよい。ただし、この場合も、心押台29が設けられている第2主軸台15はZ軸方向にスライド可能である。
 また、上記記実施形態では、砥石台69の回転軸95の、X-Z平面内でのX軸方向(又はZ軸方向)に対する傾斜角は固定されていた。しかし、回転軸95のX軸方向(又はZ軸方向)に対する傾斜角がX-Z平面内で調節できるように、砥石台69が構成されてもよい。このように構成すれば、砥石車97の外周面の傾斜を調節でき、ワークWのテーパ面に砥石車97の外周面を一致させることができる。この場合、例えば、砥石台本体93に対して軸支持筒99を回転軸95の軸方向に移動可能に構成してもよい。

Claims (8)

  1.  切削加工及び研削加工を行える複合加工機であって、
     傾斜面を有するベースフレームと、
     前記傾斜面に装着された第1主軸台と、
     前記第1主軸台に水平かつ回転可能に設けられ、ワークの基端を把持する第1主軸と、
     前記第1主軸台に対向して前記傾斜面に装着された第2主軸台と、
     前記第1主軸の軸方向であるZ軸方向、及び、該Z軸方向に直交し、かつ、前記傾斜面に平行なX軸方向に移動可能に前記第2主軸台に設けられ、前記ワークの先端又は別のワークの基端を把持可能な第2主軸と、
     前記第1主軸台の一側で前記前記傾斜面に装着された刃物台と、
     前記X軸方向及び前記Z軸方向に移動可能に前記刃物台に設けられ、切削工具が交換可能に取り付けられる工具取付台を有する刃物台本体と、
     前記第1主軸台の他側で前記傾斜面に装着された砥石台と、
     前記X軸方向及び前記Z軸方向に移動可能に前記砥石台に設けられ、前記X軸方向及び前記Z軸方向の双方に対して傾斜された回転可能な回転軸支持する砥石台本体、とを備えており、
     前記砥石台の前記回転軸に、研削加工を行う砥石車が交換可能に取り付けられている、複合加工機。
  2.  請求項1に記載の複合加工機であって、
     前記刃物台の前記工具取付台が、工具取付ホイールであり、
     前記工具取付ホイールが、前記X軸方向及び前記Z軸方向の双方に直交するY軸方向に移動可能に前記刃物台本体に設けられている、複合加工機。
  3.  請求項1又は2に記載の複合加工機であって、
     前記第2主軸台が、心押台を備えており、
     前記心押台が、前記ワークの先端を支持するセンタを有している、複合加工機。
  4.  請求項3に記載の複合加工機であって、
     前記心押台が、Z軸方向へ移動可能で、かつ、前記センタホルダが交換可能に取り付けられてるセンタホルダを有し、
     前記センタホルダが、前記センタを前記センタホルダから押し出す、Z軸方向にスライド可能な押棒を有し、
     前記心押台が、前記押棒をスライドさせるアクチュエータを有している、複合加工機。
  5.  請求項1~4の何れか一項に記載の複合加工機であって、
     前記第1主軸台が、前記砥石車のドレッシングのためのドレッサと、前記刃物台に取り付けられた研削ユニットの砥石のドレッシングのためのドレッサと、を有している、複合加工機。
  6.  請求項1~5の何れか一項に記載の複合加工機であって、
     前記第2主軸台が、前記刃物台に取り付けられた研削ユニットの砥石のドレッシングのためのドレッサを有している、複合加工機。
  7.  請求項1~6の何れか一項に記載の複合加工機であって、
     前記砥石台本体が、前記砥石車の一部を露出させる切欠部が形成された安全カバーを有し、
     前記安全カバーが、前記切欠部を閉じるシャッターを有している、複合加工機。
  8.  請求項1~7の何れか一項に記載の複合加工機を用いたワークの加工方法であって、
     前記第1主軸に把持された前記ワークを前記刃物台に取り付けられた切削工具で切削加工すると同時に、前記ワークを前記砥石車で研削加工する、加工方法。
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