JP2005279835A - 複合加工機および旋削加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複合旋削工具が装着された主軸を旋回させてチップを割出す割出し制御（Ｃ軸制御）を行う必要がなく且つ旋削加工時の複合旋削工具の剛性を高めることができる複合加工機を提供する。
【解決手段】 複合加工機は、主軸を回転可能に支持する主軸頭が工作物２に対して相対的に直交３軸方向に移動可能で、テーブルが主軸に対向して配置され、このテーブルに把持されて回転する工作物を、主軸に装着され複数のチップ９ａ〜９ｄを有する複合旋削工具１０で旋削加工可能である。そして、主軸頭の移動動作により、複合旋削工具を平行移動させて工作物の周囲の任意の位置Ｓ1〜Ｓ4に位置させることにより、複数のチップ９ａ〜９ｄをそれぞれ適宜使い分けて旋削加工を行う。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複合旋削工具で旋削加工が可能な複合加工機およびこの複合加工機を用いて工作物を旋削加工する旋削加工方法に関する。

たとえば、特許文献１（特開２００２−７９４０１号公報）には、複数のインサート（チップ）が装着された複合工具（複合旋削工具）により旋削加工などを行うことができる複合加工工作機械（複合加工機）が記載されている。この複合加工工作機械は、旋盤をベース（基本構造）とする工作機械であり、刃物台の工具保持部に複合工具を装着するようになっている。
特開２００２−７９４０１号公報

特許文献１に記載された複合加工工作機械は、旋盤をベースとしているので、複合工具は、刃物台に対して揺動動作は可能であるが、工作物の周囲の任意の位置に大きく移動できるほどのストロークは持っていない。
そのため、旋削加工を行うときには、刃物台制御部が工具駆動モータを駆動制御して複合工具をその軸心まわりに旋回させ、所望のインサートを所定位置に割出して位置決めすることにより、工作物をこのインサートで旋削加工している。
このように、旋盤をベースとしている前記複合加工工作機械では、複合工具を旋回させてインサートを割出す割出し制御を行う必要があり、工作機械全体の制御が複雑化していた。
また、複合工具を旋回させて割出し可能にするには、旋削加工時の複合工具を電気的に位置決め保持しなければならないので、旋削加工時の複合工具の剛性を高めることが困難であった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、複合旋削工具が装着された主軸を旋回させてチップを割出す割出し制御（Ｃ軸制御）を行う必要がなく且つ旋削加工時の複合旋削工具の剛性を高めることができる複合加工機および旋削加工方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明にかかる複合加工機は、主軸を回転可能に支持する主軸頭が工作物に対して相対的に直交３軸方向に移動可能で、テーブルまたは主軸台が前記主軸に対向して配置され、このテーブルまたは主軸台に把持されて回転する工作物を、前記主軸に装着され複数のチップを有する複合旋削工具で旋削加工可能な複合加工機であって、前記主軸頭の移動動作により前記複合旋削工具を平行移動させて前記工作物の周囲の任意の位置に位置させることにより、前記複数のチップをそれぞれ適宜使い分けて旋削加工を行うようにしている。
前記複合旋削工具は、キーとキー溝からなる固定手段により前記主軸頭の端部に位置決め固定されるのが好ましい。
好ましい実施態様として、前記複合加工機は、前記主軸の軸線が床面に対してほぼ垂直方向を向き、前記工作物を把持して上向きに位置決め可能な前記テーブルが前記主軸頭の高さ位置より下方に配置され、前記テーブルがテーブル用駆動装置に駆動されて揺動可能で少なくとも回転動作も可能な５軸制御の立形マシニングセンタである。
本発明にかかる旋削加工方法は、前記複合加工機を用いて前記複合旋削工具の前記チップを適宜使い分けることにより前記工作物を旋削加工する。

本発明の複合加工機および旋削加工方法は、上述のように構成したので、複合旋削工具が装着された主軸を旋回させてチップを割出す割出し制御（Ｃ軸制御）を行う必要がなく且つ旋削加工時の複合旋削工具の剛性を高めることができる。

下記の実施例の複合加工機では、主軸頭の移動動作により複合旋削工具を平行移動させて工作物の周囲の任意の位置に位置させ、複合旋削工具の複数のチップをそれぞれ適宜使い分けることにより、旋回動作によりチップを割出す割出し制御（Ｃ軸制御）を行う必要がなく且つ旋削加工時の複合旋削工具の剛性を高めるという目的を実現している。
本実施例における複合加工機は、マシニングセンタをベース（基本構造）とする複合加工機である。この複合加工機において、主軸を回転可能に支持する主軸頭が、工作物に対して相対的に直交３軸方向に大きく移動可能で、テーブルが主軸に対向して配置されている。
この複合加工機は、旋削用工具による旋削加工や回転工具による切削加工などの各種加工が可能である。旋削加工時には、たとえばテーブルに把持されて回転する工作物を、主軸に装着され複数のチップを有する複合旋削工具で旋削加工する。
下記実施例の複合加工機は、揺動可能ないわゆる「ゆりかご式」のテーブルを有する５軸制御の立形のマシニングセンタの場合を示している。なお、本発明の複合加工機は、工作物に対して主軸頭が相対的に直交３軸方向に移動可能で、テーブルが主軸に対向して配置された工作機械であればよく、たとえば、横形のマシニングセンタ，立形または横形のターニングセンタなどであってもよい。
また、本発明における複合加工機は、旋盤をベース（基本構造）とし、工作物を少なくとも旋削加工可能な工作機械であってもよい。旋盤をベースとするこの複合加工機は、複合旋削工具が装着される主軸を回転可能に支持する主軸頭が、工作物に対して相対的に直交３軸方向に大きく移動可能で、工作物を把持する主軸台が主軸頭の主軸に対向して配置されている。

以下、本発明にかかる実施例を、図１ないし図６を参照して説明する。
図１ないし図６は本発明の一実施例を示す図で、図１は複合加工機の斜視図、図２は、複合旋削工具まわりを示す部分拡大正面図、図３は図２の平面図、図４は図２のIV−IV線側面図、図５（Ａ）は、複合旋削工具と工作物との関係を示す斜視図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）を上下逆方向から見た状態を示す斜視図である。図６は、図２のVI−VI線に沿う平面断面図で、旋削加工時の動作を示している。

図１ないし図６に示すように、複合加工機１は、立形のマシニングセンタをベースとし、工作物２を少なくとも旋削加工可能な工作機械である。
複合加工機１は、ＮＣ（数値制御）装置とプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）とからなる制御装置２０により制御されている。なお、制御装置２０は、ＮＣ装置にＰＬＣ部を内蔵したものであってもよい。
複合加工機１の主軸３の軸線ＣＬは、床面４に対してほぼ垂直方向を向いているが、この垂直方向に対して所定角度傾斜した方向（この場合も、「床面に対してほぼ垂直方向」とする）を向いている場合でもよい。
主軸３を回転可能に支持する主軸頭５が、パレット７に載置された工作物２に対して相対的に直交３軸方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向）に移動可能である。パレット７を介して工作物２を把持可能なテーブル６は、主軸３に対向して下方に配置されている。
本実施例の複合加工機１は、Ｂ軸のまわりに揺動可能な「ゆりかご式」のテーブル６を有する５軸制御の立形マシニングセンタである。

複合加工機１において、主軸３の軸線ＣＬと平行な方向をＺ軸（図１の上下方向の軸）とし、これに直交して直交座標系をなす各軸線方向をＸ軸，Ｙ軸とする。なお、説明の便宜上、−Ｙ軸方向および＋Ｙ軸方向，＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向を、それぞれ複合加工機１の前方および後方，右方および左方とする。
本実施例では、主軸頭５が直交３軸方向に移動する場合を示しているが、主軸頭５が直交２軸方向（たとえば、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向）に移動し、下方のテーブルが１軸方向（たとえば、Ｚ軸方向）に移動する複合加工機であってもよい。

複合加工機１は、テーブル６に把持されて回転する工作物２を、主軸３に装着され複数（ここでは、４個）のチップ９ａ〜９ｄを有する複合旋削工具１０で旋削加工可能である。４個のチップ９ａ〜９ｄは、平面視で中心軸線ＣＬ2のまわりに周方向に所定角度（ここでは、９０度）ずつ離れて、複合旋削工具１０の工具ホルダ５０に規則的に取付けられている。
また、複合旋削工具１０は、旋削加工時の剛性を高めるように非回転状態で主軸３に装着されている。
そして、主軸頭５をＸ軸方向，Ｙ軸方向の２軸方向に大きく移動させれば、複合旋削工具１０はこの２軸方向に平行移動する。これにより、複合旋削工具１０を、工作物２の周囲の任意の位置（たとえば、任意の位置Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4）に位置させて、複数（４個）のチップ９ａ〜９ｄをそれぞれ適宜使い分けて旋削加工を行うようにしている。なお、任意の位置Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4は、一点に限るものではなく、旋削加工動作中に複合旋削工具１０が移動するときのある一定の移動範囲である。
複合旋削工具１０のチップ９ａ〜９ｄを割出すのに、従来は複合旋削工具の旋回動作（工具の中心軸線まわりの旋回動作）により割出していたが、本発明では、複合旋削工具１０がＸ軸方向，Ｙ軸方向の２軸方向に大きく平行移動することにより、チップ９ａ〜９ｄの割出しを行っている。
これにより、複合加工機１は、複合旋削工具１０が装着された主軸３を旋回させてチップ９ａ〜９ｄを割出す割出し制御（Ｃ軸制御）を行う必要がなくなる。

１本の複合旋削工具１０に複数（４個）のチップ９ａ〜９ｄが設けられているので、１本の複合旋削工具１０で各チップ９ａ〜９ｄを使い分けて複数の（たとえば、複数回の、または、複数種類の）旋削加工を行うことができる。
本実施例では、複合旋削工具１０が工作物２の周囲全体を平行移動可能な場合を示したが、複合旋削工具１０は、工作物２の全周ではなく一部の周囲の任意の位置に平行移動する場合であってもよい。
工作物２は、パレット７を介してテーブル６に把持されるようになっている。なお、変形例として、パレット７を使用せずに、テーブル６にチャックを設けて、このチャックで工作物２を着脱可能に把持するようにしてもよい。

複合加工機１は、パレット７を交換するためのパレット交換装置としての自動パレット交換装置（以下、ＡＰＣと記載）２１を備えている。ＡＰＣ２１は、加工領域２２の近傍に配置されて制御装置２０により制御されている。加工領域２２の外部には、パレット７を載置可能なパレット段取り台１１が設けられている。
複合加工機１では、パレット７に載置されている未加工の工作物２を、パレット段取り台１１からＡＰＣ２１でテーブル６に供給する。複合旋削工具１０による旋削加工や、回転工具３３による切削加工などの加工が完了したら、加工済の工作物２の載置されたパレット７を、ＡＰＣ２１によりテーブル６からパレット段取り台１１に戻す。

ＡＰＣ２１は、パレット段取り台１１とパレット交換アーム４０とを有している。パレット交換アーム４０は、軸線ＣＬ1を中心としてほぼ水平面内で旋回するとともに、矢印Ｅに示すように、軸線ＣＬ1方向に昇降動作を行う。パレット交換アーム４０の旋回中心の軸線ＣＬ1は、Ｚ軸方向と平行な上下方向を向いている。
パレット交換アーム４０には、パレット７を把持，把持解除可能な少なくとも一つ（ここでは、一対）のパレット把持部４１が設けられている。パレット交換アーム４０は、旋回動作と昇降動作とを行うことにより、パレット７をテーブル６とパレット段取り台１１との間で移動させるとともに、テーブル６とパレット段取り台１１とに対してパレット７をそれぞれ受け渡す機能を有している。
パレット交換アーム４０は、旋回動作と昇降動作のみを行なうようになっており、水平方向に直線状に往復移動する動作は行わないので、短時間でパレット７の交換ができるとともに、ＡＰＣ２１を簡素でコンパクトな構成にすることができる。
なお、本発明におけるパレット交換装置は、ＡＰＣ２１に代えて、手動操作によりパレット交換アーム４０を旋回，昇降動作させる場合であってもよい。

次に、複合加工機１の構成について説明する。
複合加工機１は、その基体１２を構成するベッド１３を有している。基体１２には、サドル１４が、Ｘ軸ガイドレール１５に案内されてＸ軸方向（左右方向）に移動可能に設けられている。
サドル１４の上部には、コラム１６が、Ｙ軸ガイドレール１７に案内されてＹ軸方向（前後方向）に移動可能に設けられている。コラム１６の前部には主軸頭５が設けられている。
主軸頭５は、コラム１６に対して、主軸３の軸線ＣＬと平行なＺ軸方向（上下方向）に、Ｚ軸ガイドレール１８に案内されて移動可能である。主軸頭５には主軸３が回転可能に支持されている。

テーブル６は、ベッド１３に支持され、主軸頭５の高さ位置より下方に配置されている。テーブル６は、テーブル用駆動装置３０に駆動されて、揺動可能で且つ少なくとも回転動作（ここでは、回転動作と割出し動作の両方）も可能である。
テーブル６は、パレット７を着脱可能に支持して上向き（Ｚ軸方向）に位置決め可能である。パレット７は、工作物２を固定手段で着脱可能に固定するようになっている。
テーブル６には、パレット７をクランプ・アンクランプするためのクランプ・アンクランプ機構１９が設けられている。テーブル６にパレット７を装着した状態で、パレット７をクランプ・アンクランプ機構１９でテーブル６にクランプすることができる。テーブル６には、クランプ・アンクランプ機構１９を駆動してパレット７をクランプ・アンクランプするための駆動部（図示せず）が設けられている。

テーブル用駆動装置３０は、テーブル６をＢ軸のまわりに揺動させるための揺動用駆動装置３１と、テーブル６に対してパレット７をＡ軸のまわりに割出すとともに回転させるための割出し用駆動装置３２とを有している。Ｂ軸はＹ軸方向と平行であり、Ａ軸はテーブル６の回転中心である。
揺動用駆動装置３１は、複合加工機１の前方に配置されて、テーブル６を揺動可能に両持ち支持している。揺動用駆動装置３１を駆動することにより、テーブル６とテーブル６に設けられた割出し用駆動装置３２などが、Ｂ軸のまわりに揺動するとともに所定の位置に割出される。

旋削加工時には、割出し用駆動装置３２を回転駆動すると、テーブル６に支持されているパレット７および工作物２がＡ軸のまわりに回転する。こうして、パレット７に工作物２が載置されている状態で、工作物２をＡ軸のまわりに所定の回転速度で回転させれば、この工作物２は、主軸３に装着された複合旋削工具１０など旋削工具により旋削加工される。
一方、主軸３に回転工具３３を装着してこの回転工具３３で切削加工を行うときには、割出し用駆動装置３２を制御して、この割出し用駆動装置３２でパレット７上の工作物２をＡ軸まわりの所定位置に割出す。この状態で、パレット７に載置された工作物２は、主軸３の回転工具３３で切削加工される。

加工領域２２は、切削油剤（クーラント）や切りくずなどが外部に飛散しないように、スプラッシュガード（図示せず）で覆われている。スプラッシュガードには、工作物交換時用のシャッターと工具交換時用のシャッターが設けられて、それぞれ開閉可能になっている。これらシャッターが開閉動作することにより、工作物２の交換や工具１０，３３の交換を行うことができる。
基体１２には、複数の工具を収納し且つ工具交換可能な自動工具交換装置（以下、ＡＴＣという。図示せず）が設けられている。ＡＴＣは、所定の工具（または、空の工具収納部）１０，３３を工具交換位置に割出して、主軸３との間で工具１０，３３を自動的に交換する機能を有している。
ＡＴＣには、工作物２を旋削加工するための旋削用工具（たとえば、複合旋削工具１０）の他に、切削加工するための回転工具３３が収納されている。なお、複数の工具１０，３３を収納するための工具マガジンをＡＴＣとは別体で設けてもよい。
制御装置２０は操作盤２３を有している。操作盤２３には、表示手段（ディスプレイ，ＣＲＴなど）および入力手段（キーボード，タッチパネルなど）が設けられており、複合加工機１，ＡＰＣ２１，ＡＴＣなどの操作が可能になっている。
ベッド１３の近傍には、加工位置に供給される切削油剤を貯留するためのクーラントタンク（図示せず）が配置されている。

前記構成の複合加工機１において、主軸頭５は、テーブル６上のパレット７に支持された工作物２に対して直交３軸方向に相対的に移動可能で、また、テーブル６は、テーブル用駆動装置３０に駆動されて揺動，割出しおよび回転動作可能である。
したがって、複合加工機１は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸，Ａ軸，Ｂ軸の５軸制御で工作物２を加工することができるので、工作物２に対して、旋削用工具（たとえば、複合旋削工具１０）による旋削加工と回転工具３３による切削加工とが可能である。
これにより、複合加工機１で加工可能な工作物の種類が多くなり、また、これら工作物に対して各種の加工が可能になり、複合加工機１は複合機としての機能を発揮することができる。

本実施例の複合旋削工具１０は、チップ９ａ〜９ｄを有して組立構造になっているが、組立構造でない工具であってもよい。また、一本の複合旋削工具１０に４個のチップ９ａ〜９ｄが設けられた場合を示したが、チップの個数は複数（好ましくは、偶数）であればよく、たとえば、２個，６個，８個などでもよい。
複合旋削工具１０は、本体となる工具ホルダ５０と、工具ホルダ５０に着脱可能に固定される複数（ここでは、４本）のボデー５１とを有している。各ボデー５１の先端部に、１個のチップが取付けられている。チップ９ａ〜９ｄは、ボデー５１にろう付け，溶接などにより固定されるか、または、ねじなど締結部材により着脱可能に締結固定されている。
工具ホルダ５０の周囲には、中心軸線ＣＬ2と平行な方向に延びた複数（ここでは、４つ）の溝部５１が形成されている。溝部５１は、外周に開口し、工具ホルダ５０の周囲に９０度ずつ離れて均等に配置されている。
各ボデー５１は、溝部５１に係合した状態で、ねじ５２により着脱可能に締結固定されている。その結果、４個のチップ９ａ〜９ｄは、中心軸線ＣＬ2を中心として平面視で工具ホルダ５０の周囲に９０度ずつ離れて均等に配置されることになる。

工具ホルダ５０には、チップ９ａ〜９ｄとは反対方向に、フランジ部５３とシャンク５４とが設けられている。工具ホルダ５０の本体部，フランジ部５３およびシャンク５４は、全体が一体的に形成されているが、別体で形成した場合であってもよい。
フランジ部５３には、Ｖ溝部５５と大径フランジ５６とが形成されている。Ｖ溝部５５にＡＴＣの工具交換アームの把持部が着脱可能に係合して、複合旋削工具１０が工具交換されるようになっている。
大径フランジ５６は、回転工具３３のフランジ部の外径より大きい外径を有しており、この大径フランジ５６を含むフランジ部５３には、一つまたは複数（ここでは、一対）のキー溝５７が形成されている。一対のキー溝５７は、複合旋削工具１０の中心軸線ＣＬ2を挟んで１８０度反対方向に配置され、半径方向を向いて形成されている。

主軸頭５の端部（ここでは、下端部）５ａの所定位置には、キー溝５７に係合離脱可能に係合するキー５８が、主軸頭５の半径方向を向いて固定されている。キー５８は、複合旋削工具１０が主軸３に装着されたときにのみ、大径フランジ５６のキー溝５７に係合する。そして、キー５８は、主軸３に回転工具３３が装着されたときは回転工具３３の回転運動の邪魔にならないように、回転工具３３のフランジ部から離れた位置に配置されている。
こうして、主軸３に装着された複合旋削工具１０は、キー５８とキー溝５７からなる固定手段５９により、主軸頭５の端部５ａに非回転状態で位置決め固定されるので、複合旋削工具１０の旋削加工時の剛性が高くなる。
なお変形例として、固定手段５９は、キーが複合旋削工具１０に固定され、このキーが係合するキー溝が主軸頭５の端部５ａに形成された構成であってもよい。
複合旋削工具１０のシャンク５４は、主軸３の端部３ａ側に形成された装着部３ｂに着脱可能に装着されるとともに、クランプ・アンクランプ機構により主軸３にクランプ・アンクランプされる。

次に、複合加工機１を用いて、複合旋削工具１０のチップ９ａ〜９ｄを適宜使い分けることにより工作物２を旋削加工する方法について説明する。
旋削加工前の複合加工機１では、ＡＰＣ２１を動作することにより、テーブル６にはパレット７が装着され、このパレット７には、これから加工する未加工の工作物２が固定されている。パレット７は、クランプ・アンクランプ機構１９でテーブル６にクランプされている。
また、揺動用駆動装置３１を駆動してテーブル６を揺動させることにより、パレット７は上方を向いて、テーブル６上の工作物２のＡ軸は、主軸３の軸線ＣＬと平行に（すなわち、Ｚ軸と平行に）なっている。
なお、斜め加工を行う場合には、テーブル６上の工作物２のＡ軸は、主軸３の軸線ＣＬに対して斜めになるようにテーブル６を位置決めしておく。

複合旋削工具１０は、ＡＴＣの工具交換動作により主軸３に装着されている。複合旋削工具１０のシャンク５４は、主軸３の装着部３ｂに装着されてクランプ・アンクランプ機構によりクランプされている。
複合旋削工具１０の大径フランジ５６は、主軸３の端部３ａに密着している。また、大径フランジ５６のキー溝５７には、主軸頭５に固定されたキー５８が係合しているので、複合旋削工具１０は、固定手段５９により主軸頭５の端部５ａに位置決め固定されている。
従来は、旋削工具を電気的な割出し制御（Ｃ軸制御）により電気的に位置決め保持して、この旋削工具で工作物を旋削加工していたのに対して、本発明の複合旋削工具１０は、固定手段５９で主軸頭５の端部５ａに機械的に位置決め固定されている。したがって、旋削加工時の複合旋削工具１０の剛性を従来より高剛性にすることができる。

テーブル６に固定されたパレット７上の未加工の工作物２を旋削加工する場合には、割出し用駆動装置３２を駆動して、テーブル６上のパレット７と工作物２を所定の回転速度で回転させる。
この状態で、主軸頭５を、Ｘ軸方向とＺ軸方向の直交２軸方向（または、Ｙ軸方向とＺ軸方向の直交２軸方向）に移動させれば、主軸３に装着された複合旋削工具１０により工作物２を旋削加工することができる。
主軸頭５の移動動作により、複合旋削工具１０を平行移動させて工作物２の周囲の任意の位置（たとえば、任意の位置Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3またはＳ4）に位置させることにより、複合旋削工具１０の４個のチップ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄをそれぞれ適宜使い分けて旋削加工を行うことになる。

複合旋削工具１０を工作物２の周囲の任意の位置Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3またはＳ4に平行移動させても、複合旋削工具１０は、固定手段５９で主軸頭５の端部５ａに非回転状態で位置決め固定されたままであり、また、工作物２の中心位置Ｏ1の座標は変化しない。
したがって、たとえば、工作物２に対して複合旋削工具１０が位置Ｓ1に位置しているときの主軸３の座標を判別することにより、現在はチップ９ａが選択されていると判断して、主軸頭５の移動動作を制御している。
これと同様に、複合旋削工具１０が他の位置Ｓ2に位置しているときは別のチップ９ｂが選択されていると判断して、主軸頭５の移動動作を制御する。また、チップ９ｃ，９ｄを使用する場合も、同様にして主軸頭５の移動動作を制御することになる。

複合加工機１は、マシニングセンタをベースとした工作機械なので、主軸頭５を工作物２に対して相対的に直交３軸方向に移動させることができる。したがって、複合旋削工具１０を工作物２の周囲の任意の位置Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3またはＳ4に位置させて、複数（４個）のチップ９ａ〜９ｄをそれぞれ適宜使い分けて旋削加工を行うことができる。
たとえば、複合旋削工具１０の左側のチップ９ａを使用する場合には、複合旋削工具１０を工作物２の右方の位置Ｓ1に位置させて、チップ９ａを工作物２に対向させる。
また、左側のチップ９ａが工具寿命になったり、旋削加工の種類を変えるために、複合旋削工具１０の前側のチップ９ｂを使用する場合がある。このときには、主軸頭５をＸ軸方向，Ｙ軸方向の直交２軸方向に移動させ、複合旋削工具１０を平行移動させて工作物２の後方の位置Ｓ2に位置させる。これにより、前側のチップ９ｂが工作物２に対向する。
これと同様にして、複合旋削工具１０の右側のチップ９ｃを使用する場合には、主軸頭５をＸ軸方向，Ｙ軸方向の直交２軸方向に移動させ、複合旋削工具１０を平行移動させて工作物２の左方に位置させ、右側のチップ９ｃを工作物２に対向させる。
また、複合旋削工具１０の後側のチップ９ｄを使用する場合には、主軸頭５をＸ軸方向，Ｙ軸方向の直交２軸方向に移動させ、複合旋削工具１０を平行移動させて工作物２の前方に位置させ、後側のチップ９ｄを工作物２に対向させる。
そして、主軸頭５をＸ軸方向とＺ軸方向の直交２軸方向（または、Ｙ軸方向とＺ軸方向の直交２軸方向）に移動制御すれば、チップ９ａ，９ｂ，９ｃまたは９ｄで工作物２を旋削加工することができる。

一方、テーブル６に固定されたパレット７上の未加工の工作物２を切削加工する場合には、割出し用駆動装置３２を駆動して、工作物２を所定位置に割出して位置決めする。
そして、主軸３に装着された回転工具３３を所定の回転速度で回転させ、テーブル６上のパレット７に固定された工作物２に対して主軸頭５を直交３軸方向に相対的に移動させながら、回転工具３３で工作物２を切削加工する。
工作物２に対して、他の種類の旋削用工具で旋削加工を行う場合や他の種類の切削加工を行う場合には、主軸３とＡＴＣとの間で工具を交換した後、加工動作を再開する。

一つの工作物２の旋削加工や切削加工が完了すると、ＡＰＣ２１により加工済の工作物２と次の未加工の工作物２とを交換したのち再び加工工程に移行することになる。
このような手順を繰り返すことにより、順次、工作物２の旋削加工，切削加工などが行われる。こうして、工作物２に対して旋削加工，切削加工などを自在に順次連続して且つ自動的に行うことができる。
揺動用駆動装置３１を駆動すれば、工作物２を、垂直方向，水平方向のほかに所望の斜め方向に割出すことができ、多種類の旋削加工，切削加工を自在に行うことができる。

上述のように、本発明の複合加工機1および旋削加工方法では、主軸頭５の移動動作により、複合旋削工具１０を平行移動させ工作物２の周囲の任意の位置Ｓ1〜Ｓ4に位置させて、チップ９ａ〜９ｄを適宜使い分けるようにしている。
したがって、主軸３を旋回させてチップ９ａ〜９ｄを割出す割出し制御（Ｃ軸制御）を行わなくても、主軸頭５をＸ軸方向，Ｙ軸方向の２軸方向に移動させ、複合旋削工具１０を平行移動させて位置決めするだけで、複数（４個）のチップ９ａ〜９ｄをそれぞれ適宜使い分けることができるので、複合加工機１全体の制御が簡略化する。
従来は、工具主軸をＣ軸制御して旋削工具のチップを割出す場合もあったが、この従来の割出し速度と比べて、本実施例の複合旋削工具１０を任意の位置Ｓ1〜Ｓ4に位置決めする速度の方が若干速いことが分かった。
複合旋削工具１０は、固定手段５９により主軸頭端部５ａに強制的に位置決め固定されるので、旋削加工時の複合旋削工具１０の剛性を高めることができる。したがって、安定した高精度な旋削加工ができ、旋削加工時間を短縮することができ、工作物２が硬い場合でも旋削加工が可能である。

以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

本発明の複合加工機は、複合旋削工具で旋削可能な複合加工機であればよく、立形マシニングセンタ，横形マシニングセンタ，ターニングセンタなどに適用可能である。

図１ないし図６は本発明の一実施例を示す図で、図１は複合加工機の斜視図である。 複合旋削工具まわりを示す部分拡大正面図である。 図２の平面図である。 図２のIV−IV線側面図である。 図５（Ａ）は、複合旋削工具と工作物との関係を示す斜視図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）を上下逆方向から見た状態を示す斜視図である。 図２のVI−VI線に沿う平面断面図で、旋削加工時の動作を示している。

符号の説明

１ 複合加工機
２ 工作物
３ 主軸
４ 床面
５ 主軸頭
５ａ 端部
６ テーブル
９ａ〜９ｄ チップ
１０ 複合旋削工具
３０ テーブル用駆動装置
５７ キー溝
５８ キー
５９ 固定手段
ＣＬ 主軸の軸線
Ｓ1〜Ｓ4 任意の位置

Claims (4)

1. 主軸を回転可能に支持する主軸頭が工作物に対して相対的に直交３軸方向に移動可能で、テーブルまたは主軸台が前記主軸に対向して配置され、
   このテーブルまたは主軸台に把持されて回転する工作物を、前記主軸に装着され複数のチップを有する複合旋削工具で旋削加工可能な複合加工機であって、
   前記主軸頭の移動動作により前記複合旋削工具を平行移動させて前記工作物の周囲の任意の位置に位置させることにより、前記複数のチップをそれぞれ適宜使い分けて旋削加工を行うようにしたことを特徴とする複合加工機。
2. 前記複合旋削工具は、キーとキー溝からなる固定手段により前記主軸頭の端部に位置決め固定されることを特徴とする請求項１に記載の複合加工機。
3. 前記複合加工機は、
   前記主軸の軸線が床面に対してほぼ垂直方向を向き、前記工作物を把持して上向きに位置決め可能な前記テーブルが前記主軸頭の高さ位置より下方に配置され、前記テーブルがテーブル用駆動装置に駆動されて揺動可能で少なくとも回転動作も可能な５軸制御の立形マシニングセンタであることを特徴とする請求項１または２に記載の複合加工機。
4. 請求項１，２または３に記載の前記複合加工機を用いて前記複合旋削工具の前記チップを適宜使い分けることにより前記工作物を旋削加工することを特徴とする旋削加工方法。

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