JP2014037043A - 刃物台を備えた工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】回転工具を取り付けた部分の刃物台本体の熱変位を抑制しながら自由度の高いワーク加工を行うこと。
【解決手段】工作機械（１）は、ワークＷ１の軸心方向（Ｚ方向）とは異なる方向へ長手方向（Ｘ方向）を向けたホルダ基部３０と、該ホルダ基部３０の長手方向一端側（３１）及び長手方向他端側（３２）から前記軸心方向（Ｚ方向）及びホルダ基部３０の長手方向（Ｘ方向）とは異なる方向へ突出し回転工具ＲＴ１，ＲＴ２が取り付けられる第一及び第二のホルダ脚部４０，５０とを有する刃物台本体２０と、ホルダ基部３０に設けられたモータ６５と、第一のホルダ脚部４０に取り付けられた回転工具ＲＴ１へ前記モータ６５の回転駆動力を伝える第一の動力伝達機構７０と、第二のホルダ脚部５０に取り付けられた回転工具ＲＴ２へモータ６５の回転駆動力を伝える第二の動力伝達機構８０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転工具が取り付けられる刃物台を備えた工作機械に関する。

工作機械として、主軸で把持したワークを刃物台の工具で加工するＣＮＣ（Computerized Numerical Control）旋盤が知られている。正面主軸と背面主軸（対向主軸）との間にガイドブッシュが配置された旋盤は、例えば、正面主軸で把持したワークをガイドブッシュで支持して正面加工工具で加工し、正面加工後のワークを背面主軸で把持して背面加工工具で加工する。加工工具として回転工具を設けた刃物台は、回転工具を取り付けた刃物台本体の裏面側に回転工具駆動用のサーボモータが取り付けられている。すなわち、回転工具とサーボモータとは、刃物台本体に対して互いに反対側の位置に取り付けられている。回転工具を備えた刃物台は、ワークの軸心と直交するクロス穴といった、ワークの軸心とは異なる中心の穴を加工することができる。

回転工具が相対向した第一刃物台及び第二刃物台が設けられる場合、第一刃物台では回転工具とサーボモータとが刃物台本体に対して互いに反対側の位置に取り付けられ、第二刃物台では回転工具とサーボモータとが刃物台本体に対して互いに反対側の位置に取り付けられる。すなわち、回転工具駆動用のサーボモータは、各刃物台本体に対して別々に設けられる。

特開２００７−１９６３６６号公報

回転工具駆動用のサーボモータは、駆動時に熱が発生する。この熱は、サーボモータを取り付けた刃物台本体に伝わり、回転工具を取り付けた刃物台本体を変位させることがある。刃物台本体の熱変位は、回転工具による加工精度の低下に繋がる。特に、ワーク加工の自由度を向上させるため回転工具及びサーボモータを増やすと、サーボモータから発生する熱が増えてしまう。

なお、参考として挙げた特許文献１に記載の刃物台切込装置は、回転しない刃物を取り付けた刃物台ユニットが主軸中心線を中心として周方向に複数配列されている。従って、回転工具駆動用のサーボモータは刃物台ユニットに設けられておらず、特許文献１に記載の技術は上述した課題を解決するものではない。

以上を鑑み、本発明は、回転工具を取り付けた部分の刃物台本体の熱変位を抑制しながら自由度の高いワーク加工を行う目的を有している。

上記目的を達成するため、本発明の工作機械は、ワークの軸心方向とは異なる方向へ長手方向を向けたホルダ基部と、該ホルダ基部の長手方向一端側及び長手方向他端側から前記軸心方向及び前記ホルダ基部の長手方向とは異なる方向へ突出し回転工具が取り付けられる第一及び第二のホルダ脚部とを有する刃物台本体と、
前記ホルダ基部に設けられたモータと、
前記第一のホルダ脚部に取り付けられた回転工具へ前記モータの回転駆動力を伝える第一の動力伝達機構と、
前記第二のホルダ脚部に取り付けられた回転工具へ前記モータの回転駆動力を伝える第二の動力伝達機構とを備えた、態様を有する。

すなわち、ホルダ基部の長手方向一端側及び長手方向他端側から突出した第一及び第二のホルダ脚部に取り付けられる回転工具には、動力伝達機構によりモータの回転駆動力が伝えられる。第一及び第二のホルダ脚部に回転工具が取り付けられるので、自由度の高いワーク加工を行うことができる。
また、熱が発生するモータはホルダ脚部でなくホルダ基部に設けられているので、モータからの熱は直接にはホルダ脚部へ伝わらない。さらに、第一及び第二の動力伝達機構により、第一及び第二のホルダ脚部に取り付けられる回転工具を回転駆動するモータを共通にすることができ、モータからの熱の発生量を少なくすることができる。従って、回転工具を取り付けた部分の刃物台本体であるホルダ脚部の熱変位を抑制することができる。

ここで、ホルダ基部の長手方向は、ワークの軸心方向とは異なる方向に向いていればよく、軸心方向と直交する方向の他、軸心方向と直交する方向からずれた方向でもよい。ホルダ脚部の突出方向は、ワークの軸心方向、及び、ホルダ基部の長手方向とは異なる方向に向いていればよく、前記軸心方向及び前記長手方向と直交する方向の他、前記軸心方向及び前記長手方向と直交する方向からずれた方向でもよい。
ホルダ基部の長手方向一端側及び長手方向他端側は、ホルダ基部の中央から長手方向へずれた位置であればよく、ホルダ基部の端部に限定されない。
回転工具が取り付けられるホルダ脚部には、回転工具が取り付けられた状態のホルダ脚部、回転工具が取り付けられる前のホルダ脚部、のいずれも含まれる。回転工具が取り付けられることには、回転工具を有する回転工具ユニットが取り付けられることが含まれる。回転工具は、ホルダ脚部に対して取り外し不能に取り付けられてもよいし、ホルダ脚部に対して着脱可能に取り付けられてもよい。また、ホルダ脚部には、回転工具以外の工具が取り付けられてもよい。
ホルダ脚部は、ホルダ基部に対して固定されてもよいが、ホルダ基部に対して旋回可能に設けられてもよい。

前記ホルダ基部は、前記第一及び第二のホルダ脚部の突出した側に回転工具を取り付け可能とされてもよい。むろん、回転工具ユニットを取り付けることも、回転工具を取り付けることに含まれる。ホルダ脚部に取り付けられた回転工具のみならずホルダ基部に取り付けられた回転工具でもワークを加工することができるので、本態様は、ワーク加工の自由度を向上させることができる。

前記第一及び第二のホルダ脚部の少なくとも一方は、自らの突出方向を中心軸として前記ホルダ基部に対して旋回可能とされてもよい。また、該旋回可能なホルダ脚部を旋回駆動する旋回駆動手段が設けられてもよい。旋回可能なホルダ脚部に取り付けられた回転工具の向きを変えることができるので、本態様も、ワーク加工の自由度を向上させることができる。

請求項１に係る発明によれば、回転工具を取り付けた部分の刃物台本体の熱変位を抑制しながら自由度の高いワーク加工を行うことが可能になる。
請求項２，３に係る発明は、ワーク加工の自由度を向上させることができる。

旋盤１の構成の概略を模式的に例示する正面図である。 ホルダ脚部非旋回時の刃物台１０の外観を例示する図である。 ホルダ脚部非旋回時の刃物台１０の要部を一部断面視して例示する図である。 （ａ）はホルダ基部３０に設けられた動力伝達機構の例を図３のＡ１方向から示す図、（ｂ）は第一のホルダ脚部４０に設けられた動力伝達機構の例を図３のＡ２方向から示す図、（ｃ）は第二のホルダ脚部５０に設けられた動力伝達機構の例を図３のＡ３方向から示す図、である。 旋回駆動手段１００が設けられた刃物台１０の要部を一部断面視して例示する図である。 図５のＡ４−Ａ４断面を例示する図である。 （ａ）は正面加工時の刃物台１０の様子を例示する図、（ｂ）は背面加工時の刃物台１０の様子を例示する図、である。 比較例に係る刃物台９１０の外観を示す図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下に説明する実施形態は、本発明を例示するものに過ぎない。

（１）回転工具を取り付けた刃物台を備えた工作機械の概略：
図１は、上記工作機械を例示するＣＮＣ旋盤１の構成の概略を模式的に示している。この旋盤１の加工部２００では、正面主軸台テーブル２１０に正面主軸台２１１が設けられ、背面主軸台テーブル２２０に背面主軸台２２１が設けられ、刃物台テーブル９に刃物台１０が設けられている。背面主軸２２２は、正面主軸２１２の対向主軸である。正面主軸２１２と背面主軸２２２との間には、ガイドブッシュ２３０が配置されている。ＮＣ（Numerical Control）装置３００は、操作受付部や表示部を備えるコンピュータであり、加工部２００の動作を数値制御する際の制御主体となる。

正面主軸２１２の先端部（図１の右端部）には、背後から供給される長尺な円柱状の材料（ワークＷ１）を解放可能に把持するコレット（把持具）２１３が取り付けられている。ワークＷ１を把持した正面主軸２１２は、図示しない正面主軸回転用サーボモータにより回転駆動されて、Ｚ₁方向（図１の左右方向）に沿った軸心ＡＸ１を中心としてワークＷ１を回転させる。正面主軸２１２は、正面主軸台２１１とともに図示しない正面主軸送りサーボモータで正面主軸台テーブル２１０に対してＺ₁方向へ駆動される。

ガイドブッシュ２３０は、正面主軸２１２から前進方向へ突出したワークＷ１が中央の貫通孔に挿入され、Ｚ₁方向へ摺動可能な状態でワークＷ１を保持する。ワークＷ１を保持したガイドブッシュ２３０は、正面主軸２１２とともに軸心ＡＸ１を中心として回転する。

背面主軸２２２の先端部（図１の左端部）には、前方から供給される正面加工後のワークＷ１を解放可能に把持するコレット（把持具）２２３が取り付けられている。ワークＷ１を把持した背面主軸２２２は、図示しない背面主軸回転用サーボモータにより回転駆動されて、Ｚ₂方向（図１の左右方向）に沿った軸心を中心としてワークＷ１を回転させる。背面主軸２２２は、背面主軸台２２１とともに図示しない背面主軸送りサーボモータで背面主軸台テーブル２２０に対してＺ₂方向へ駆動される。Ｚ₂方向とＸ方向とＹ方向とを互いに直交する（異なる）方向とするとき、背面主軸２２２はＸ方向とＹ方向の少なくとも一方へ駆動されてもよい。
なお、Ｘ方向はＸ軸という制御軸に沿った同じ向きの方向であり、Ｙ方向はＹ軸という制御軸に沿った同じ方向であり、Ｚ方向はＺ軸という制御軸に沿った同じ方向である。実質的に並行するＺ₁方向とＺ₂方向をＺ方向と総称する。

図２等に示す刃物台１０は、回転工具ＲＴ１〜ＲＴ３、及び、工具軸を中心としては回転しない工具Ｔ１，Ｔ２を含む工具群を有している。工具Ｔ１，Ｔ２には、例えば、図２に示すくし歯状の各工具や、その他ねじ切り用のスレッドワーリング工具、すりわり形成用のスロッティング工具、多角柱形成用のポリゴン加工工具、等が含まれる。刃物台１０は、これらの工具を用いて、ガイドブッシュ２３０に保持されたワークＷ１の正面側を加工したり背面主軸２２２に保持されたワークＷ１の背面側を加工したりする。本刃物台１０は、回転工具ＲＴ１〜ＲＴ３を回転駆動するためのサーボモータであるモータ６５、ホルダ脚部５０を旋回駆動するためのサーボモータであるモータ１０１、も有している。刃物台１０は、図示しない刃物台Ｘ軸送りサーボモータで刃物台テーブル９に対してＸ方向へ駆動され、図示しない刃物台Ｙ軸送りサーボモータで刃物台テーブル９に対してＹ方向へ駆動される。Ｘ方向とＹ方向とＺ方向は、互いに異なる方向であればよく、移動制御のし易さの点から実質的に直交しているのが好ましいものの、直交する方向から例えば４５°以下の角度でずれた方向でもよい。

ＮＣ装置３００は、加工部２００に設けられた各種サーボモータを接続したサーボアンプに対しアプリケーションプログラムや加工プログラムに従った指示を出すことにより、各種サーボモータの回転駆動等を数値制御する。

図１〜４等に例示される工作機械は、刃物台本体２０と回転駆動手段６０を基本要素として備える。
刃物台本体２０は、ホルダ基部３０とホルダ脚部４０，５０を有する。ホルダ基部３０は、ワークＷ１の軸心方向（Ｚ方向）とは異なる方向へ長手方向（Ｘ方向）を向けている。第一のホルダ脚部４０は、ホルダ基部３０の長手方向一端側の接続部３１からＺ方向及びＸ方向とは異なる方向（Ｙ方向）へ突出し、回転工具ＲＴ１が取り付けられている。第二のホルダ脚部５０は、ホルダ基部３０の長手方向他端側の接続部３２からＺ方向及びＸ方向とは異なる方向（Ｙ方向）へ突出し、回転工具ＲＴ２が取り付けられている。ホルダ脚部４０，５０の突出方向は、移動制御のし易さの点から実質的に平行であるのが好ましいものの、平行方向から例えば４５°以下の角度でずれた方向でもよい。

回転駆動手段６０は、モータ６５と動力伝達機構７０，８０を有する。モータ６５は、ホルダ基部３０に設けられている。第一の動力伝達機構７０は、第一のホルダ脚部４０に取り付けられた回転工具ＲＴ１へモータ６５の回転駆動力を伝える。第二の動力伝達機構８０は、第二のホルダ脚部５０に取り付けられた回転工具ＲＴ２へモータ６５の回転駆動力を伝える。従って、両ホルダ脚部４０，５０に取り付けられた回転工具ＲＴ１，ＲＴ２により、自由度の高いワーク加工が行われる。

近年、ワーク形状の複雑化に伴い、回転工具の本数が増加している。ワーク加工に必要な回転工具を一列に並べると、刃物台の大型化に繋がる。本技術は、回転工具ＲＴ１，ＲＴ２をホルダ脚部４０，５０に配置することにより、刃物台の大型化が抑制されている。

図８は、比較例に係る刃物台９１０の外観を示している。この刃物台９１０は、相対向する工具群を有するホルダ部９４０，９５０を備えている。すなわち、第一のホルダ部９４０の内側面９４１には、回転工具ＲＴ１及びその他工具Ｔ１が設けられている。第二のホルダ部９５０の内側面９５１には、回転工具ＲＴ２及びその他工具Ｔ２が設けられている。回転工具ＲＴ１を回転駆動するサーボモータ９６５は、第一のホルダ部９４０の外側面９４２に取り付けられている。回転工具ＲＴ２を回転駆動するサーボモータ９６６は、第二のホルダ部９５０の外側面９５２に取り付けられている。

モータ９６５，９６６は、駆動時に熱が発生する。この熱は、モータ９６５，９６６を取り付けたホルダ部９４０，９５０に伝わり、ホルダ部９４０，９５０を変位させることがある。ホルダ部９４０，９５０の熱変位は、回転工具による加工精度の低下に繋がる。
また、ホルダ部９４０，９５０のＸ方向外側にモータ９６５，９６６が取り付けられているため、刃物台がＸ方向に大きくなってしまう。

一方、図１〜４に例示される工作機械は、モータ６５がホルダ脚部４０，５０でなくホルダ基部３０に設けられているので、モータ６５からの熱は直接にはホルダ脚部４０，５０へ伝わらない。さらに、動力伝達機構７０，８０により、両ホルダ脚部４０，５０に取り付けられる回転工具ＲＴ１，ＲＴ２を回転駆動するモータ６５を共通にすることができ、モータ６５からの熱の発生量を少なくすることができる。従って、本技術は、回転工具を取り付けた部分の刃物台本体２０であるホルダ脚部４０，５０の熱変位を抑制することができる。
また、ホルダ脚部４０，５０のＸ方向外側からモータが無くなるので、刃物台がＸ方向に小さくなる。
さらに、回転工具ＲＴ１，ＲＴ２が同一のモータ６５で回転駆動されるので、サーボモータ、サーボアンプ及びケーブルが減り、工作機械のコストが低減される。

なお、図２，３に例示されるホルダ基部３０は、ホルダ脚部４０，５０の突出した側（内側面３３）に回転工具ＲＴ３を取り付け可能とされている。ホルダ基部３０には、ホルダ基部３０に取り付けられた回転工具ＲＴ３へモータ６５の回転駆動力を伝える第三の動力伝達機構９０が回転駆動手段６０の一部として設けられている。ホルダ脚部４０，５０に取り付けられた回転工具ＲＴ１，ＲＴ２のみならずホルダ基部３０に取り付けられた回転工具ＲＴ３でもワークＷ１を加工することができるので、さらに自由度の高いワーク加工が行われる。

また、図２〜６に例示されるホルダ脚部５０は、自らの突出方向（Ｙ方向）を中心軸（旋回軸ＡＸ２）としてホルダ基部３０に対して旋回可能とされている。刃物台１０には、ホルダ脚部５０を旋回駆動する旋回駆動手段１００が設けられている。図８で示した刃物台９１０は、第二のホルダ部９５０にモータ９６６が取り付けられているので、第二のホルダ部９５０を旋回させることができない。図２〜６に例示される刃物台１０は、ホルダ脚部５０に取り付けられた回転工具ＲＴ２の向きを変えることができる。従って、さらに自由度の高いワーク加工が行われる。

（２）刃物台の具体例の説明：
図２に示す刃物台本体２０は、回転工具ＲＴ１〜ＲＴ３をユニット化した回転工具ユニットＵＲ１〜ＵＲ３が取り付けられている。回転工具は、回転工具ユニットのうち回転する刃部を意味する。ホルダ基部３０は、Ｚ方向と直交するＸ方向へ長手方向を向けている。ホルダ脚部４０，５０は、Ｚ方向及びＸ方向と直交するＹ方向へ長手方向を向けている。旋回可能な第二のホルダ脚部５０は、図２，３に示すように回転工具ＲＴ１，ＲＴ２がＸ方向へ相対向する状態を非旋回状態とする。

ホルダ基部３０の内側面３３には、回転工具ＲＴ３等の工具を着脱可能に取り付けるための工具ユニット装着部３５が複数設けられている。これらの工具ユニット装着部３５には、図２，３に示すように、回転軸ＡＸ１３をＹ方向に向けて回転工具ユニットＵＲ３が取り付けられる。工具ユニット装着部３５には、回転工具ユニットの他、ねじ切り用のスレッドワーリングユニット、すりわり形成用のスロッティングユニット、多角柱形成用のポリゴン加工ユニット、等を取り付け可能である。複数の工具ユニット装着部３５に一つの工具ユニットが取り付けられてもよい。
また、ホルダ基部の内側面３３には、工具ユニット装着部３５からＸ方向外側となる位置にホルダ脚部４０，５０の接続部３１，３２が設けられている。一方の接続部３１には、Ｙ方向へ突出したホルダ脚部４０が固定されている。他方の接続部３２には、Ｙ方向へ突出したホルダ脚部５０が旋回軸ＡＸ２を中心として旋回可能に接続されている。図２，３に示す接続部３１，３２は、ホルダ基部３０の長手方向の厳密な両端部ではなく、厳密な両端部よりも長手方向内側に設けられている。

ホルダ基部３０の外側面３４には、回転工具駆動用のモータ６５、及び、ホルダ脚部旋回駆動用のモータ１０１が取り付けられている。
図３及び図４（ａ）に示すホルダ基部３０には、駆動軸６６、伝達軸７１，８１，８２，８３、回転工具ユニットＵＲ３の工具軸９１、が設けられている。

第一のホルダ脚部４０の内側面４１には、回転工具ＲＴ１を有する回転工具ユニットＵＲ１が回転軸ＡＸ１１をＸ方向に向けて複数取り付けられている。回転工具ユニットＵＲ１を着脱可能に取り付けるための工具ユニット装着部を内側面４１に設けてもよい。また、内側面４１には、回転工具ユニットＵＲ１から先端側（下側）の位置において複数の工具Ｔ１がくし歯状に固定されている。

第一のホルダ脚部４０の外側面４２には、回転工具駆動用のモータは取り付けられていない。
図３及び図４（ｂ）に示すホルダ脚部４０には、伝達軸７２、各工具ユニットＵＲ１の工具軸７３、が設けられている。

第二のホルダ脚部５０には、両端に回転工具ＲＴ２を有する回転工具ユニットＵＲ２が回転軸ＡＸ１２を非旋回時のＸ方向に向けて複数取り付けられている。一方の回転工具ＲＴ２ａは内側面５１から非旋回時のＸ方向内側へ突出し、他方の回転工具ＲＴ２ｂは外側面５２から非旋回時のＸ方向外側へ突出している。回転工具ユニットＵＲ２を着脱可能に取り付けるための工具ユニット装着部をホルダ脚部５０に設けてもよい。また、内側面５１には、回転工具ユニットＵＲ２から先端側（下側）の位置において複数の工具Ｔ２が固定されている。

第二のホルダ脚部５０の外側面５２には、回転工具駆動用のモータは取り付けられていない。
図３及び図４（ｃ）に示すホルダ脚部５０には、伝達軸８４、各工具ユニットＵＲ２の工具軸８５、が設けられている。

ホルダ基部３０には、モータ６５に繋がった駆動軸６６が設けられている。長手方向をＹ方向に向けた駆動軸６６には、平歯車６６ａが設けられている。

モータ６５の回転駆動力を第一のホルダ脚部４０の回転工具ＲＴ１へ伝える第一の動力伝達機構７０は、ホルダ基部３０に設けられた伝達軸７１、ホルダ脚部４０に設けられた伝達軸７２、を有する。長手方向をＹ方向に向けた伝達軸７１は、外側面３４側に平歯車７１ａを有し、内側面３３側に傘歯車７１ｂを有している。平歯車７１ａは、駆動軸の平歯車６６ａと噛み合っている。長手方向をＸ方向に向けた伝達軸７２は、外側面４２側に平歯車７２ａを有し、内側面４１側に傘歯車７２ｂを有している。傘歯車７１ｂ，７２ｂ同士は、噛み合っている。各回転工具ユニットＵＲ１の工具軸７３は、長手方向をＸ方向に向けてホルダ脚部４０に設けられ、外側面４２側に平歯車７３ａを有し、内側面４１から回転工具ＲＴ１が突出している。伝達軸７２に最も近い工具軸７３の平歯車７３ａと伝達軸７２の平歯車７２ａとは、噛み合っている。隣接する平歯車７３ａ，７３ａ同士は、噛み合っている。

モータ６５の回転駆動力を第二のホルダ脚部５０の回転工具ＲＴ２へ伝える第二の動力伝達機構８０は、ホルダ基部３０に設けられた伝達軸８１，８２，８３、ホルダ脚部５０に設けられた伝達軸８４、を有する。軸心をＹ方向に向けた伝達軸８１は、駆動軸の平歯車６６ａと噛み合った平歯車８１ａを有している。軸心をＹ方向に向けた伝達軸８２は、伝達軸８１の平歯車８１ａと噛み合った平歯車８２ａを有している。図４（ａ）に示すように、伝達軸８１，８２は、各回転工具ユニットＵＲ３の工具軸９１を回避するようにＸ方向へずれた位置とされている。長手方向をＹ方向に向けた伝達軸８３は、外側面３４側に平歯車８３ａを有し、内側面３３側に傘歯車８３ｂを有している。平歯車８３ａは、伝達軸８２の平歯車８２ａと噛み合っている。長手方向をＸ方向に向けた伝達軸８４は、外側面５２側に平歯車８４ａを有し、内側面５１側に傘歯車８４ｂを有している。傘歯車８３ｂ，８４ｂ同士は、噛み合っている。各回転工具ユニットＵＲ２の工具軸８５は、長手方向を非旋回時におけるＸ方向に向けてホルダ脚部５０に設けられ、途中位置に平歯車８５ａを有し、内側面５１から回転工具ＲＴ２ａが突出し、外側面５２から回転工具ＲＴ２ｂが突出している。伝達軸８４に最も近い工具軸８５の平歯車８５ａと伝達軸８４の平歯車８４ａとは、噛み合っている。隣接する平歯車８５ａ，８５ａ同士は、噛み合っている。

モータ６５の回転駆動力をホルダ基部３０の回転工具ＲＴ３へ伝える第三の動力伝達機構９０は、図３の左側の回転工具ＲＴ３に対しては図４（ａ）に示す平歯車６６ａ，９１ａの噛合で構成され、図３の右側の回転工具ＲＴ３に対しては図４（ａ）に示す平歯車６６ａ，８１ａ，８２ａ，９１ａの噛合で構成される。各回転工具ユニットＵＲ３の工具軸９１は、長手方向をＹ方向に向けてホルダ基部３０に設けられ、外側面３４側に平歯車９１ａを有し、内側面３３から回転工具ＲＴ３が突出している。図４（ａ）の左側の平歯車９１ａは、駆動軸６６の平歯車６６ａと直接噛み合っている。図４（ａ）の右側の平歯車９１ａは、伝達軸８２の平歯車８２ａと噛み合っている。

図５は、第二のホルダ脚部５０を９０°旋回させた状態で旋回駆動手段１００を有する刃物台１０の要部を一部断面視して示している。図６は、図５のＡ４−Ａ４断面を示している。

旋回駆動手段１００は、ホルダ脚部旋回駆動用のモータ１０１、減速機１０２、伝達軸１０３〜１０５、を有している。モータ１０１の駆動軸、及び、伝達軸１０３〜１０５は、伝達軸８３の軸心でもある旋回軸ＡＸ２を中心として回転可能とされている。減速機１０２の入力端は、モータ１０１の駆動軸に固定されている。減速機１０２は、モータ１０１の駆動軸の回転速度を所定比に減速して伝達軸１０３に伝える。伝達軸１０３の入力端（上端部）は、減速機１０２の出力端に固定されている。伝達軸１０４は、軸心の同じ伝達軸８３の平歯車８３ａの外側に配置されている。伝達軸１０４の入力端（上端部）は、伝達軸１０３の出力端（下端部）に固定されている。図６に示すように、伝達軸１０４の伝達軸１０３への接続部１０４ａは、平歯車８３ａの周囲の一部にしかない。すなわち、この平歯車８３ａと伝達軸８２の平歯車８２ａとを噛み合わせるための開口部１０４ｂが伝達軸１０４に形成されている。伝達軸１０５は、軸心の同じ伝達軸８３の外側において伝達軸８３と同心円状に配置されている。伝達軸１０５の入力部は、伝達軸１０４の出力部に固定されている。伝達軸１０５の出力端（下端部）は、第二のホルダ脚部５０の上部に固定されている。

上述した旋回駆動手段１００は、図７（ａ）に示すように、内側面５１側の回転工具ＲＴ２ａの先を中心として第二のホルダ脚部５０を所定の角度範囲内で旋回させる。図７（ａ）では、回転工具ＲＴ２ａを第一のホルダ脚部４０の回転工具ＲＴ１に対向させる角度０°を非旋回角度として一方の向き（背面主軸２２２側）に１３５°までホルダ脚部５０が旋回可能であることが示されている。例えば、旋回角度が０°である場合、正面主軸２１２のＺ₁方向への移動、及び、刃物台１０のＸ，Ｙ方向への移動とあわせて、ガイドブッシュ２３０に保持されているワークＷ１に対して回転工具ＲＴ２ａによりクロス穴を加工することができる。むろん、回転工具ＲＴ２ａによるクロス穴とは１８０°反対側のクロス穴は、第一のホルダ脚部４０の回転工具ＲＴ１により加工することができる。旋回角度が４５°又は１３５°である場合、ガイドブッシュ２３０に保持されているワークＷ１に対して回転工具ＲＴ２ａにより正面斜め穴加工を行うことができる。旋回角度が９０°である場合、回転工具ＲＴ２ａにより正面穴加工を行うことができる。

旋回可能なホルダ脚部５０の回転工具は、図７（ｂ）に示すように背面加工に使用することができる。例えば、旋回角度が９０°である場合、背面主軸２２２のＺ₂方向への移動、及び、刃物台１０のＸ，Ｙ方向への移動とあわせて、背面主軸２２２に保持されているワークＷ１に対して回転工具ＲＴ２ｂにより背面穴加工を行うことができる。旋回角度が４５°又は１３５°である場合、背面主軸２２２に保持されているワークＷ１に対して回転工具ＲＴ２ｂにより背面斜め穴加工を行うことができる。

なお、刃物台本体２０の主要部や工具（ＲＴ１〜ＲＴ３，Ｔ１，Ｔ２）は、例えば金属で形成することができる。

（３）刃物台を備えた工作機械の動作、作用、及び、効果：
次に、図２〜７を参照して、旋盤１の動作、作用、及び、効果を説明する。
回転工具駆動用のサーボモータ６５からの回転駆動力は、動力伝達機構７０，８０，９０を介して回転工具ＲＴ１〜ＲＴ３へ伝えられる。

第一の動力伝達機構７０は、駆動軸６６からの回転駆動力を、ホルダ基部３０の伝達軸７１、第一のホルダ脚部４０の伝達軸７２、回転工具ユニットＵＲ１の工具軸７３、の順に伝える。これにより、各回転工具ＲＴ１が同期して回転軸ＡＸ１１を中心として回転する。
第二の動力伝達機構８０は、駆動軸６６からの回転駆動力を、ホルダ基部３０の伝達軸８１，８２，８３、第二のホルダ脚部５０の伝達軸８４、回転工具ユニットＵＲ２の工具軸８５、の順に伝える。これにより、各回転工具ＲＴ２が同期して回転軸ＡＸ１２を中心として回転する。なお、工具ユニット装着部３５に回転工具ＲＴ３が取り付けられていない場合でも、伝達軸８１，８２，８３により回転駆動力が工具軸８５に伝達される。

第三の動力伝達機構９０は、駆動軸６６からの回転駆動力を直接、左側の回転工具ユニットＵＲ３の工具軸９１に伝える。また、第三の動力伝達機構９０は、駆動軸６６からの回転駆動力を、伝達軸８１，８２、右側の回転工具ユニットＵＲ３の工具軸９１、の順に伝える。従って、各回転工具ＲＴ３が同期して回転軸ＡＸ１３を中心として回転する。

ホルダ脚部旋回駆動用のサーボモータ１０１からの旋回駆動力は、旋回力伝達機構（減速機１０２及び伝達軸１０３〜１０５）を介して第二のホルダ脚部５０へ伝えられる。すなわち、モータ１０１の駆動軸の回転は、減速機１０２で所定比に減速され、伝達軸１０３，１０４，１０５の低速回転となり、旋回軸ＡＸ２を中心としたホルダ脚部５０の旋回となる。これにより、図７（ａ）に示すようにワークＷ１の正面加工に種々の旋回角度で回転工具ＲＴ２ａを使用することができ、図７（ｂ）に示すようにワークＷ１の背面加工に種々の旋回角度で回転工具ＲＴ２ｂを使用することができる。

以上説明したように、本旋盤１は、ホルダ基部３０及びホルダ脚部４０，５０のそれぞれに回転工具ＲＴ１〜ＲＴ３が取り付けられるので、自由度の高いワーク加工を行うことができる。これらの回転工具ＲＴ１，ＲＴ２を回転駆動するためのモータ６５がホルダ脚部４０，５０でなくホルダ基部３０に取り付けられているので、モータ６５からの熱は直接にはホルダ脚部４０，５０へ伝わらない。さらに、同一のモータ６５で回転工具ＲＴ１〜ＲＴ３を回転駆動することができるので、モータ６５からの熱の発生量を少なくすることができる。
従って、本旋盤１は、ホルダ脚部４０，５０の熱変位を抑制することができ、刃物台をＸ方向に小さくすることができ、サーボモータ、サーボアンプ及びケーブルを減らしてコストを低減させることができる。

また、本旋盤１は、ホルダ脚部に回転工具駆動用のモータが無いので、回転工具を取り付けたホルダ脚部を旋回させることができる。従って、本旋盤１は、ワーク加工の自由度を向上させることができる。

（４）変形例：
本技術は、種々の変形例が考えられる。
例えば、本技術は、旋盤以外の工作機械にも適用可能である。
ホルダ脚部４０，５０の接続部３１，３２は、ホルダ基部３０の長手方向の厳密な端部でもよい。
ホルダ基部３０やホルダ脚部４０，５０に設けられる回転工具の数は、特に限定は無く、一つでもよい。第一のホルダ脚部４０が旋回可能である場合、ホルダ脚部４０の外側面４２に回転工具が設けられてもよいし、Ｘ方向等へ突出した回転工具が設けられてもよい。第二のホルダ脚部５０には、内側面５１と外側面５２の一方にのみ回転工具が設けられてもよいし、Ｘ方向等へ突出した回転工具が設けられてもよい。ホルダ基部３０に回転工具が取り付けられなくても、ホルダ脚部の熱変位を抑制する効果が得られる。ホルダ基部３０には、回転工具とともに回転しない工具が取り付けられてもよい。ホルダ脚部４０，５０には、工具Ｔ１，Ｔ２が無くてもよい。
回転駆動力は、歯車以外にも、ベルト等でモータから回転工具に伝達されてもよい。

刃物台本体２０に取り付けられた回転工具は、選択的に回転駆動されてもよい。例えば、駆動軸６６の平歯車６６ａと伝達軸７１の平歯車７１ａとの噛合を解除させる噛合解除機構をホルダ基部３０に設けると、平歯車６６ａ，７１ａの噛合が解除されたときに回転駆動力がホルダ脚部４０の回転工具ＲＴ１群に伝えられなくなる。伝達軸８２の平歯車８２ａと伝達軸８３の平歯車８３ａとの噛合を解除させる噛合解除機構をホルダ基部３０に設けると、平歯車８２ａ，８３ａの噛合が解除されたときに回転駆動力がホルダ脚部５０の回転工具ＲＴ２群に伝えられなくなる。平歯車６６ａ，９１ａとの噛合を解除させる噛合解除機構や、平歯車８２ａ，９１ａとの噛合を解除させる噛合解除機構をホルダ基部３０に設けてもよい。

上記噛合解除機構は、例えば、一方の平歯車を噛合相手の平歯車から離間させたり噛合相手の平歯車に接触させたりする往復移動機構で構成することができる。平歯車７１ａを往復移動させて平歯車６６ａに接触させたり平歯車６６ａから離間させたりすると、回転工具ＲＴ１群へ回転駆動力を伝達させたり該伝達を停止させたりすることができる。回転工具ＲＴ２群や回転工具ＲＴ３群についても、同様である。むろん、回転工具の回転駆動を個別に制御してもよい。

なお、ホルダ脚部４０，５０が旋回しなくても、ホルダ脚部の熱変位を抑制するという基本的効果が得られる。ホルダ基部３０に回転工具が取り付けられなくても、前記基本的効果が得られる。
以上例示したように、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。

ところで、上述した実施形態により、本発明の工作機械（１）は、ワークＷ１の軸心方向（Ｚ方向）とは異なる方向へ長手方向（Ｘ方向）を向けたホルダ基部３０と、該ホルダ基部３０の長手方向一端側（３１）及び長手方向他端側（３２）から前記軸心方向（Ｚ方向）及び前記ホルダ基部３０の長手方向（Ｘ方向）とは異なる方向へ突出し回転工具ＲＴ１，ＲＴ２が取り付けられる第一及び第二のホルダ脚部４０，５０とを有し、前記ホルダ基部３０が前記第一及び第二のホルダ脚部４０，５０の突出した側（３３）に回転工具ＲＴ３を取り付け可能とされた刃物台本体２０と、
前記第一及び第二のホルダ脚部４０，５０並びに前記ホルダ基部３０に取り付けられた回転工具ＲＴ１〜Ｒ３を回転駆動する回転駆動手段６０とを備えた、独立項の態様を有する。

すなわち、第一及び第二のホルダ脚部４０，５０に回転工具ＲＴ１，ＲＴ２が取り付けられるうえ、ホルダ基部３０においてホルダ脚部４０，５０の突出した側（３３）にも回転工具ＲＴ３を取り付けられる。従って、本態様は、ワーク加工の自由度を向上させることができる。
本態様において、ホルダ脚部４０，５０が旋回しなくても、ワーク加工の自由度を向上させるという基本的効果が得られる。また、本態様において、回転工具駆動用のモータがホルダ脚部４０，５０に設けられても、前記基本的効果が得られる。

以上例示したように、上記独立項の態様に係る構成要件のみからなる技術等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。

以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、回転工具を取り付けた部分の刃物台本体の熱変位を抑制しながら自由度の高いワーク加工を行う技術、ワーク加工の自由度を向上させる技術、等を提供することができる。
また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。

１…旋盤（工作機械）、１０…刃物台、２０…刃物台本体、
３０…ホルダ基部、３１，３２…接続部、
３３…内側面（ホルダ脚部の突出した側）、３４…外側面、
３５…工具ユニット装着部、
４０…第一のホルダ脚部、４１…内側面、４２…外側面、
５０…第二のホルダ脚部、５１…内側面、５２…外側面、
６０…回転駆動手段、６５…モータ、６６…駆動軸、６６ａ…平歯車、
７０…第一の動力伝達機構、７１，７２…伝達軸、
７１ａ，７２ａ…平歯車、７１ｂ，７２ｂ…傘歯車、
７３…工具軸、７３ａ…平歯車、
８０…第二の動力伝達機構、８１，８２，８３，８４…伝達軸、
８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａ…平歯車、８３ｂ，８４ｂ…傘歯車、
８５…工具軸、８５ａ…平歯車、
９０…第三の動力伝達機構、９１…工具軸、９１ａ…平歯車、
１００…旋回駆動手段、１０１…モータ、１０２…減速機、
１０３，１０４，１０５…伝達軸、１０４ａ…接続部、１０４ｂ…開口部、
２１２…正面主軸、２２２…背面主軸、２３０…ガイドブッシュ、
ＡＸ１…軸心、ＡＸ２…旋回軸、ＡＸ１１〜ＡＸ１３…回転軸、
ＲＴ１〜ＲＴ３，ＲＴ２ａ，ＲＴ２ｂ…回転工具、Ｔ１，Ｔ２…工具、
ＵＲ１〜ＵＲ３…回転工具ユニット、
Ｗ１…ワーク。

Claims (3)

1. ワークの軸心方向とは異なる方向へ長手方向を向けたホルダ基部と、該ホルダ基部の長手方向一端側及び長手方向他端側から前記軸心方向及び前記ホルダ基部の長手方向とは異なる方向へ突出し回転工具が取り付けられる第一及び第二のホルダ脚部とを有する刃物台本体と、
   前記ホルダ基部に設けられたモータと、
   前記第一のホルダ脚部に取り付けられた回転工具へ前記モータの回転駆動力を伝える第一の動力伝達機構と、
   前記第二のホルダ脚部に取り付けられた回転工具へ前記モータの回転駆動力を伝える第二の動力伝達機構とを備えた、工作機械。
2. 前記ホルダ基部は、前記第一及び第二のホルダ脚部の突出した側に回転工具を取り付け可能とされている、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記第一及び第二のホルダ脚部の少なくとも一方は、自らの突出方向を中心軸として前記ホルダ基部に対して旋回可能とされ、
   該旋回可能なホルダ脚部を旋回駆動する旋回駆動手段が設けられた、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。

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