JP2023086148A - ワーク変形矯正装置及び工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの変形を矯正することができるワーク変形矯正装置及び工作機械を提供する。【解決手段】ワーク変形矯正装置は、工作機械に備えられる。工作機械は、ワークＷを保持する第１主軸、第１主軸に保持されたワークＷを加工するエンドミル４６ｄ１を保持するＢ軸旋回工具保持部４５Ｂ、及びＢ軸旋回工具保持部４５ＢをワークＷに対して移動させる第１工具移動機構を備える。ワーク変形矯正装置は、第１主軸に保持されたワークＷを押すことによりワークＷの変形を矯正するプッシャ４８を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、ワーク変形矯正装置及び工作機械に関する。

例えば、特許文献１に記載の工作機械は、主軸により保持されたワークを各種の工具により加工する。
また、例えば、特許文献２には、円筒状のコレットチャック本体部にスリ割りを入れることが開示されている。

特開２０２０－０６２７０５号公報 特許第２８８７６５７号公報

上記特許文献１に記載の構成において、主軸により保持されるワークは、種々の原因により、塑性変形が生じる。この種々の原因としては、ワークの材料自体が有する内部歪み、加工時にワークに生じる加工歪み、加工時に工具との摩擦によりワークに生じる加工熱等が挙げられる。一例としては、特許文献２に記載されるように、円筒状のワークにスリ割り加工が行われると、ワークが径方向外側に向けて反り返るように塑性変形する。このようなワークの塑性変形により、例えば、加工後のワークの形状精度が低下したり、２つの主軸間でのワークの授受が困難となったりする等の不具合が生じていた。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、ワークの変形を矯正することができるワーク変形矯正装置及び工作機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るワーク変形矯正装置は、ワークを保持する主軸、前記主軸に保持された前記ワークを加工する工具を保持する工具保持部、及び前記工具保持部を前記ワークに対して移動させる移動機構を備える工作機械に備えられるワーク変形矯正装置であって、前記主軸に保持された前記ワークを押すことにより前記ワークの変形を矯正するプッシャを備える。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る工作機械は、前記ワーク変形矯正装置と、前記主軸と、前記工具保持部と、前記移動機構と、を備える。

本発明によれば、ワークの変形を矯正することができる。

本発明の一実施形態に係る工作機械の正面図である。 本発明の一実施形態に係る工作機械の平面図である。 本発明の一実施形態に係る工作機械の側面図である。 本発明の一実施形態に係る工作機械を部分的に拡大した平面図である。 （ａ）～（ｆ）は、本発明の一実施形態に係るワーク加工時の動作を示す概略図である。 （ａ）～（ｆ）は、本発明の一実施形態に係るワーク加工時の動作を示す概略図である。 本発明の変形例に係る工作機械を部分的に拡大した側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るワーク変形矯正装置及び工作機械について、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、旋盤である工作機械１は、工作機械１の台であるベッドＳと、第１主軸１１を有する第１主軸ユニット１０と、第２主軸２１を有する第２主軸ユニット２０と、第１主軸移動機構１３Ｚと、第２主軸移動機構２５Ｘ，２５Ｚと、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙと、第２工具移動機構２７Ｙと、第１工具ユニット４５と、第２工具ユニット２６と、ガイドブッシュ１８と、制御部３００と、を備える。
以下では、第１主軸１１及び第２主軸２１の回転軸に沿う軸線方向をＺ軸方向と規定し、Ｚ軸方向に直交する高さ方向をＹ軸方向と規定し、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直交する奥行き方向をＸ軸方向と規定する。

図１に示すように、第１主軸ユニット１０は、ワークＷを保持しつつ回転させる。具体的には、第１主軸ユニット１０は、第１主軸１１と、第１主軸１１を回転可能に支持する第１主軸台１２と、を備える。第１主軸１１は、ワークＷの一端を把持する。第１主軸台１２には、第１主軸１１を回転させるワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。
ガイドブッシュ１８は、第１主軸１１にＺ軸方向に対向する位置に設けられ、第１主軸１１により保持されたワークＷを周囲から回転可能に支持する。ガイドブッシュ１８は、ベッドＳに固定的に設けられている。第１主軸１１により保持されたワークＷのうちガイドブッシュ１８から第２主軸２１側へ突出した部分が第１工具ユニット４５により加工される。

図２に示すように、第２主軸ユニット２０は、Ｚ軸方向においてガイドブッシュ１８を介して第１主軸ユニット１０と対向可能な位置に設けられ、第１主軸ユニット１０から受け取ったワークＷを保持しつつ回転させる。第２主軸ユニット２０は、ワークＷの他端を把持する第２主軸２１と、第２主軸２１を回転可能に支持する第２主軸台２２と、ドリル保持部２８と、を備える。第２主軸台２２には、第２主軸２１を回転させるワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。

図４に示すように、ドリル保持部２８は、複数の工具２９ａ，２９ｂを保持し、第２主軸台２２とともに移動可能に第２主軸台２２に取り付けられている。ドリル保持部２８は、複数の工具２９ａ，２９ｂを第２主軸２１のＸ軸方向の側方（第２工具ユニット２６から遠い側方）に保持する。ドリル保持部２８は、複数の工具２９ａ，２９ｂを、Ｚ軸方向に沿って延び、Ｘ軸方向に並ぶように保持する。工具２９ａは、深穴形成用のドリルであり、第１主軸１１に保持されるワークＷに深穴を形成するために利用される。工具２９ｂは、工具２９ａにより形成された穴を整える仕上げ用のリーマである。

図１に示すように、第１主軸移動機構１３Ｚは、第１主軸ユニット１０をＺ軸方向に移動させる。第２主軸移動機構２５Ｚは、第２主軸ユニット２０をＺ軸方向に移動させる。第１工具移動機構４２Ｙは、第１工具ユニット４５をＹ軸方向に移動させる。
図２に示すように、第２主軸移動機構２５Ｘは、第２主軸ユニット２０を、Ｘ軸方向に移動させて、ガイドブッシュ１８及び第２工具ユニット２６それぞれに対向可能とする。第１工具移動機構４２Ｘは、第１工具ユニット４５をＸ軸方向に移動させる。第２工具移動機構２７Ｙは、第２工具ユニット２６をＹ軸方向に移動させる。
第１主軸移動機構１３Ｚ、第２主軸移動機構２５Ｘ，２５Ｚ、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙ及び第２工具移動機構２７Ｙは、それぞれ、モータ、ボールねじ及びナット等を有する。

図３に示すように、第１工具ユニット４５は、ゲート部材４５ｇと、工具保持部４５Ｌ，４５Ｒと、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂと、クロスドリル保持部４５Ｃと、複数の工具４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ，４６ｅと、プッシャ４８と、を備える。
ゲート部材４５ｇは、第１主軸１１により保持されたワークＷの外周を囲む枠状で形成されている。ゲート部材４５ｇは、第１工具移動機構４２Ｘ，４２ＹによりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されている。ゲート部材４５ｇには、工具保持部４５Ｌ，４５Ｒ、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂ及びクロスドリル保持部４５Ｃが固定されている。

工具保持部４５Ｌ，４５Ｒは、ガイドブッシュ１８により保持されたワークＷをＸ軸方向から挟み込むように配置されている。工具保持部４５Ｌは、Ｘ軸方向において、工具保持部４５Ｒよりも第２工具ユニット２６に近い側に位置する。

工具保持部４５Ｌは、複数の工具４６ａ及びプッシャ４８を保持する。各工具４６ａは、切削バイト等の固定工具である。プッシャ４８は、ワークＷの変形を矯正するために利用される。工具保持部４５Ｌは、くし刃刃物台であり、複数の工具４６ａ及びプッシャ４８をＸ軸方向に沿って延び、Ｙ軸方向に並ぶように保持する。プッシャ４８は、樹脂、例えば、ナイロン、特に、ＭＣ（モノマーキャスト）ナイロンにより形成されている。プッシャ４８は、例えば、工具４６ａと同様に角柱状で形成されている。図４に示すように、プッシャ４８は、ワークＷを押す押圧面４８ａを有する。押圧面４８ａのＺ軸方向の両角部は湾曲して形成されている。これにより、プッシャ４８がワークＷを傷つけることが抑制される。

工具保持部４５Ｒは、複数の工具４６ｂを保持する。各工具４６ｂは、切削バイト等の固定工具である。工具保持部４５Ｒは、くし刃刃物台であり、複数の工具４６ａをＸ軸方向に沿って延び、Ｙ軸方向に並ぶように保持する。

クロスドリル保持部４５Ｃは、工具保持部４５Ｌの上方に位置し、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂに対してＸ軸方向に対向して位置する。クロスドリル保持部４５Ｃは、複数の工具４６ｃを保持する。複数の工具４６ｃは、ドリル又はエンドミル等の工具である。クロスドリル保持部４５Ｃは、複数の工具４６ｃを、Ｘ軸方向に沿って延び、Ｙ軸方向に並ぶように保持する。クロスドリル保持部４５Ｃは、モータ等の駆動部４５Ｃ１を備え、駆動部４５Ｃ１の駆動力により、取り付けられた工具４６ｃを回転させる。

Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂは、工具保持部４５Ｒの上方に位置する。Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂは、複数の工具４６ｄ，４６ｅを保持する旋回刃物台４５Ｂ１と、旋回刃物台４５Ｂ１を回転軸Ｂを中心に旋回させるモータ等の駆動部４５Ｂ２と、を備える。工具４６ｄ，４６ｅは、ドリル又はエンドミル等の工具である。回転軸Ｂは、Ｙ軸方向に沿って延びる。旋回刃物台４５Ｂ１は、複数の工具４６ｄ，４６ｅを、回転軸Ｂに直交する方向に延び、Ｙ軸方向に並ぶように保持する。複数の工具４６ｄと複数の工具４６ｅは、互いに刃先が反対側を向くように旋回刃物台４５Ｂ１に保持される。
図３に示すように、旋回刃物台４５Ｂ１の旋回角度が９０°であるときには、複数の工具４６ｄの刃先はＸ軸方向を向く。このとき、工具４６ｄをＸ軸方向からワークＷに接触させて加工することができる。
また、図１に示すように、旋回刃物台４５Ｂ１の旋回角度が０°であるときには、複数の工具４６ｄ，４６ｅの刃先はＺ軸方向を向く。このとき、工具４６ｄをＺ軸方向から第１主軸１１に保持されるワークＷに接触させて加工することができる。また、このとき、工具４６ｅをＺ軸方向から第２主軸２１に保持されるワークＷに接触させて加工することができる。
図４に示すように、複数の工具４６ｄの何れかは、後述するスリ割り加工を行うエンドミル４６ｄ１である。

図２及び図３に示すように、第２工具ユニット２６は、第２主軸２１により把持されたワークＷを加工し、第２工具移動機構２７ＹによりＹ軸方向に移動可能に構成される。
第２工具ユニット２６は、複数の工具２６ａと、複数の工具２６ａを保持する工具保持部２６ｂと、を備える。複数の工具２６ａはＺ軸方向に沿って延び、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に並べられている。工具２６ａの刃先は、Ｚ軸方向において、第１主軸１１から離れる方向を向く。第２工具ユニット２６がＹ軸方向に移動することにより、Ｙ軸方向に並ぶ複数の工具２６ａの何れかを選択的に加工に用いることができる。また、第２主軸２１がＸ軸方向に移動することにより、Ｘ軸方向に並ぶ複数の工具２６ａの何れかを選択的に加工に用いることができる。

図１及び図２に示すように、制御部３００は、第１主軸ユニット１０、第２主軸ユニット２０、第１主軸移動機構１３Ｚ、第２主軸移動機構２５Ｘ，２５Ｚ、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙ及び第２工具移動機構２７Ｙを制御する。制御部３００は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理部と、処理部による処理の手順を定義したプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリと、を備える。制御部３００は、第１主軸１１により保持されたワークＷの変形を矯正する矯正処理を行う矯正処理部３０１を備える。プッシャ４８及び矯正処理部３０１により、ワーク変形矯正装置が構成されている。

次に、制御部３００により実行される加工処理について説明する。制御部３００は、事前に作成されたＮＣ（Numerical Control）プログラムに従って、この加工処理を実行する。矯正処理部３０１による矯正処理は、ＮＣプログラムの一部として実行される。このＮＣプログラムでは、ワークＷを薄肉の円筒状に加工し、さらに、周方向に複数のスリ割り（スリット）を入れるように加工する。ワークＷは、例えば、チタン系の材料からなり、医療製品に用いられる。

制御部３００は、外部から供給される円柱状のワークＷを第１主軸１１により保持し、第１主軸１１とともにワークＷをガイドブッシュ１８により支持された状態で軸回転させる。そして、第１主軸１１により保持されたワークＷの端面を工具保持部４５Ｒにより保持された工具４６ｂである切削バイトにより加工することで、ワークＷの端面のフェーシングを行う。
次に、制御部３００は、旋回刃物台４５Ｂ１の旋回角度を０°（図１参照）とした状態で、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙを介して旋回刃物台４５Ｂ１を移動させて、複数の工具４６ｄの何れかのセンタ穴形成用工具にてワークＷの端面にセンタ穴を形成した後、複数の工具４６ｄの何れかの下穴形成用工具にてワークＷの端面に下穴を形成する。

そして、制御部３００は、第２主軸移動機構２５Ｘ，２５Ｚを介して、図４の矢印Ｊ１に示すように、第２主軸ユニット２０とともにドリル保持部２８を移動させ、ドリル保持部２８に保持された工具２９ａの刃先をワークＷの端面に対向させる。その後、制御部３００は、第２主軸移動機構２５Ｚを介して、工具２９ａをＺ軸方向にワークＷ側に移動させ、ワークＷに深穴を形成する。これにより、ワークＷは円筒状に加工される。次に、これと同様に、制御部３００は、第２主軸移動機構２５Ｘ，２５Ｚを介してドリル保持部２８を移動させ、ドリル保持部２８に保持された工具２９ｂにより深穴の仕上げ加工を行う。

そして、制御部３００は、第１主軸１１の回転を停止し、ワークＷを保持する第１主軸１１の回転角度を０°に設定する。また、旋回刃物台４５Ｂ１の旋回角度を９０°（図３参照）とし、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙを介して旋回刃物台４５Ｂ１を移動させ、図５（ａ）に示すように、エンドミル４６ｄ１の先端をＸ軸方向においてワークＷに向ける。
そして、本例では、制御部３００は、図５（ａ）～（ｆ）及び図６（ａ）～（ｆ）に示すように、ワークＷの軸方向に沿って設定される複数（本例では４つ）の加工範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４それぞれについて順番にスリ割り加工を行い、矯正処理部３０１は、各加工範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４にスリ割り加工が行われた後に、直近に加工された範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４をプッシャ４８にて押す矯正処理を行う。
まず、加工範囲Ｈ１への加工及び矯正について説明する。
図５（ｂ）に示すように、エンドミル４６ｄ１を回転させつつ、ワークＷをＺ軸方向にエンドミル４６ｄ１に向けて送ることにより、ワークＷの加工範囲Ｈ１に対してスリ割り加工を行う。このスリ割り加工により、ワークＷの周方向の一箇所にスリットが入る。加工範囲Ｈ１は、ワークＷの軸方向に設定される領域であり、ワークＷの端面側（図５（ｂ）の右側）に設定される。

次に、制御部３００は、第１主軸１１を１８０°回転させて、上記同様に、図５（ｃ）に示すように、ワークＷの加工範囲Ｈ１に対してスリ割り加工を行う。このスリ割り加工が完了すると、図５（ｄ）に示すように、第１主軸１１を９０°回転させる。このスリ割り加工により、ワークＷの周方向の１８０°離れた位置の二箇所にスリットが入り、ワークＷが加工範囲Ｈ１において周方向に２つの部位Ｐ１，Ｐ２に分断される。この際、ワークＷの加工範囲Ｈ１に塑性変形である反りが発生する。すなわち、ワークＷの２つの部位Ｐ１，Ｐ２それぞれがワークＷの端面に向かうにつれてワークＷの中心軸から離れるように反り返っている。

次に、矯正処理部３０１は、プッシャ４８にてワークＷの加工範囲Ｈ１を押すことによりワークＷの反りを矯正する矯正処理を行う。
詳しくは、矯正処理部３０１は、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙを介して工具保持部４５Ｌを移動させ、図５（ｅ）に示すように、プッシャ４８にてワークＷの部位Ｐ２をワークＷの中心軸に向けて押し量だけ押す。この押し量は、反りがないワークＷの外周面の位置に基づき設定される。プッシャ４８がワークＷを押す前に、ワークＷがプッシャ４８に対してＺ軸方向に送られることにより、ワークＷに対するプッシャ４８の位置調整が行われる。本例では、プッシャ４８の押圧面４８ａは、加工範囲Ｈ１のガイドブッシュ１８側（図５（ｅ）の左側）の端部を押す。これにより、プッシャ４８の押し量が少なくて済む。以上で、ワークＷの部位Ｐ２の矯正が完了する。次に、矯正処理部３０１は、ワークＷの部位Ｐ１を矯正するにあたって、まず、第１主軸１１を１８０°回転させて、プッシャ４８をワークＷの部位Ｐ１に対向させる。そして、上述したワークＷの部位Ｐ２の矯正と同様に、図５（ｆ）に示すように、プッシャ４８にてワークＷの部位Ｐ１を矯正する。以上で、加工範囲Ｈ１についての矯正処理が終了となる。

加工範囲Ｈ１の加工及び矯正が行われた後、加工範囲Ｈ１と同様に、加工範囲Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４について順番に加工及び矯正が行われる。具体的には、加工範囲Ｈ２の加工を行うために、図６（ａ）に示すように、まず、加工範囲Ｈ２がガイドブッシュ１８から突出するようにワークＷがＺ軸方向に送られる。そして、ワークＷの加工範囲Ｈ１の一方のスリットをＺ軸方向に深くするように、ワークＷの加工範囲Ｈ２に対してスリ割り加工を行い、このスリ割り加工が完了すると、第１主軸１１を１８０°回転させる。加工範囲Ｈ２は、加工範囲Ｈ１に隣接する範囲に設定されている。そして、図６（ｂ）に示すように、同様に、ワークＷの加工範囲Ｈ１の他方のスリットを深くするように、ワークＷの加工範囲Ｈ２に対してスリ割り加工を行う。これにより、加工範囲Ｈ２のスリ割り加工によってワークＷが反る。そこで、図６（ｃ）に示すように、ワークＷの部位Ｐ２をプッシャ４８にて押すことにより部位Ｐ２の反りを矯正し、図６（ｄ）に示すように、ワークＷの部位Ｐ１をプッシャ４８にて押すことにより部位Ｐ１の反りを矯正する。
次に、加工範囲Ｈ１，Ｈ２と同様に、加工範囲Ｈ３に対してスリ割り加工が行われる。具体的には、加工範囲Ｈ３の加工を行うために、図６（ｅ）に示すように、加工範囲Ｈ３がガイドブッシュ１８から突出するようにワークＷがＺ軸方向に送られる。そして、ワークＷの加工範囲Ｈ３の両側に対して順番にスリ割り加工を行った後、ワークＷの部位Ｐ２，Ｐ１の両方を順番にプッシャ４８にて押すことによりワークＷの反りが矯正される。
そして、加工範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と同様に、加工範囲Ｈ４に対してスリ割り加工が行われる。具体的には、加工範囲Ｈ４の加工を行うために、図６（ｆ）に示すように、加工範囲Ｈ４がガイドブッシュ１８から突出するようにワークＷがＺ軸方向に送られる。そして、ワークＷの加工範囲Ｈ４の両側に対して順番にスリ割り加工を行った後、ワークＷの部位Ｐ２，Ｐ１の両方を順番にプッシャ４８にて押すことによりワークＷの反りが矯正される。
以上で、加工範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の加工及び矯正が完了する。

加工範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の加工及び矯正が完了すると、制御部３００は、第２主軸２１が第１主軸１１に対向するように、第２主軸移動機構２５Ｘ，２５Ｚを介して第２主軸ユニット２０をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。そして、制御部３００は、ワークＷを第１主軸１１から第２主軸２１に受け渡す。この際、ワークＷが矯正されているため、確実にワークＷの受け渡しが可能となる。具体的には、制御部３００は、ワークＷが第１主軸１１と第２主軸２１により保持されつつ回転させられた状態で、工具保持部４５Ｌの工具４６ａである突切りバイトによりワークＷを切断する。これにより、第２主軸２１が切り落とされた２つのスリットが入った円筒状のワークＷを保持可能となる。

次に、制御部３００は、第２主軸２１により保持されたワークＷを、第２工具ユニット２６又は旋回刃物台４５Ｂ１に保持された工具４６ｅを利用しつつ加工を行う。この加工が完了すると、制御部３００は、ワークＷを第２主軸２１から図示しないワークセパレータに排出する。
以上で、加工処理が終了する。この加工処理は、ワークＷの加工毎に行われる。

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ワーク変形矯正装置は、工作機械１に備えられる。工作機械１は、ワークＷを保持する主軸の一例である第１主軸１１、第１主軸１１に保持されたワークＷを加工する工具の一例であるエンドミル４６ｄ１を保持する工具保持部の一例であるＢ軸旋回工具保持部４５Ｂ、及びＢ軸旋回工具保持部４５ＢをワークＷに対して移動させる移動機構の一例である第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙを備える。ワーク変形矯正装置は、エンドミル４６ｄ１によるワークＷの加工後に、第１主軸１１に保持されたワークＷを押すことによりワークＷの変形を矯正するプッシャ４８を備える。
この構成によれば、プッシャ４８により、上述した種々の原因により生じるワークＷの変形を矯正できる。これにより、ワークＷの形状精度を高めことができる。また、第１主軸１１と第２主軸２１の間でのワークＷの授受がスムーズとなる。特に、第１主軸１１と第２主軸２１の間でワークＷを保持した状態での突切り加工を確実に行うことができる。

（２）工作機械１は、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂを支持し、第１工具移動機構４２Ｘ，４２ＹによりＢ軸旋回工具保持部４５Ｂとともに移動させられる支持台の一例であるゲート部材４５ｇを備える。プッシャ４８は、ゲート部材４５ｇとともに移動可能に設けられている。
この構成によれば、プッシャ４８の移動は、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙが利用されるため、プッシャ４８独自の移動機構が不要であり、簡易な構成を実現できる。また、コストも低減することができる。

（３）プッシャ４８は、工具保持部４５Ｌに保持される。ワーク変形矯正装置は、エンドミル４６ｄ１によるワークＷの加工後に、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙを介してプッシャ４８を移動させ、プッシャ４８にてワークＷを予め設定された押し量だけ押すことにより加工に伴うワークＷの変形を矯正する矯正処理を行う矯正処理部３０１を備える。
この構成によれば、機械的な構成としては、プッシャ４８を工具保持部４５Ｌに取り付けるだけでよいため、設置作業が簡単で、既存の工作機械にワーク変形矯正装置を後付けすることが容易である。
また、上記同様に、プッシャ４８独自の移動機構が不要であり、簡易な構成とコストの低減を実現できる。
さらに、プッシャ４８の押し量の設定も、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙでの移動量を設定することで、簡単、かつ自由に行うことができる。

（４）第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙは、ワークＷの軸方向に沿って設定される複数の加工範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４それぞれについて順番に加工（例えば、スリ割り加工）を行う。矯正処理部３０１は、各回の加工が行われた後に、直近に加工された範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４をプッシャ４８にて押す矯正処理を行う。
この構成によれば、ワークＷの加工を行う範囲が長い場合でも、より精度の高いワークＷの加工及び矯正が可能となる。

（５）第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙは、第１主軸１１に保持されたワークＷに対してエンドミル４６ｄ１によりスリ割り加工を行う。矯正処理部３０１は、スリ割り加工の後に、スリ割り加工により反った状態のワークＷを矯正する矯正処理を行う。
この構成によれば、ワークＷが矯正されるため、ワークＷが大きく変形しやすいワークＷへのスリ割り加工を加工工程に含ませることが可能となる。

（６）工作機械１は、ワーク変形矯正装置と、第１主軸１１と、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂと、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙと、を備える。
この構成によれば、工作機械１での加工工程に、ワーク変形矯正装置によるワークＷの矯正処理を入れることが可能となる。よって、工作機械１単体で、ワークＷの全加工工程を行うことができる。

なお、本開示は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本開示の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。

（変形例）
上記実施形態においては、ワークＷの４つの加工範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４について順番に加工及び矯正が行われていたが、加工範囲の数は４つに限らず、３つ以下又は５つ以上であってもよい。例えば、ワークＷが長くなるほど、加工範囲の数は多く設定されることが好ましい。また、加工によりワークＷが変形しやすい材質又は形状である場合には、加工範囲の長さは短く設定されることが好ましい。
また、上記実施形態においては、各加工範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の長さは、互いに同一に設定されていたが、これに限らず、互いに異なるように設定されていてもよい。

上記実施形態においては、プッシャ４８は、樹脂により形成されていたが、樹脂以外の金属、ゴム等により形成されていてもよい。また、プッシャ４８の本体部が金属で形成され、押圧面４８ａを含む部位のみ樹脂又はゴム等により形成されていてもよい。
上記実施形態においては、ワークＷの周方向の１８０°離れた位置の二箇所にスリットが入れられていたが、スリットの数及び位置は適宜変更可能である。

上記実施形態においては、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂは、旋回刃物台４５Ｂ１を回転軸Ｂを中心に旋回可能に構成されていたが、これに限らず、旋回不能にゲート部材４５ｇに固定されていてもよい。

上記実施形態においては、プッシャ４８は、工具保持部４５Ｌに保持されていたが、ゲート部材４５ｇとともに移動可能であれば、これに限らず、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂ、クロスドリル保持部４５Ｃ又は工具保持部４５Ｒに保持されていてもよい。また、プッシャ４８は、ゲート部材４５ｇに取り付けられていてもよい。
また、上記実施形態においては、プッシャ４８及びエンドミル４６ｄ１は、Ｘ軸方向において第１主軸１１を中心に互いに反対側に配置されていたが、配置位置はこれに限らない。例えば、プッシャ４８及びエンドミル４６ｄ１の何れも、Ｘ軸方向において第１主軸１１の片側に配置されていてもよい。

上記実施形態におけるプッシャ４８の形状は適宜変更可能である。例えば、プッシャ４８は、円柱状、円錐状又は角錐状等で形成されてもよい。また、プッシャ４８の押圧面４８ａは、ワークＷの外周面に沿った湾曲凹状に形成されてもよい。

上記実施形態の矯正処理において、プッシャ４８がワークＷを押す位置は、適宜変更可能である。例えば、ワークＷの加工範囲Ｈ１におけるガイドブッシュ１８から遠い側をプッシャ４８が押してもよいし、Ｚ軸方向における加工範囲Ｈ１の中央部をプッシャ４８が押してもよい。

上記実施形態においては、円筒状のワークＷにスリ割り加工が行われることで、ワークＷが反るように変形していたが、ワークＷの変形は、これに限らず、その他の要因により生じるものであってもよい。例えば、第１主軸１１により保持された棒状のワークへの加工圧、加工熱又は内部歪みによりワークＷが変形し、この変形が矯正されてもよい。

上記実施形態においては、工具保持部４５Ｌ，４５Ｒ、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂ及びクロスドリル保持部４５Ｃは、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙにより一体的に移動可能に構成されていたが、Ｘ軸方向の一方側（図３の左側）に位置する工具保持部４５Ｌ及びクロスドリル保持部４５ＣとＸ軸方向の他方側（図３の右側）に位置する工具保持部４５Ｒ及びＢ軸旋回工具保持部４５Ｂは、互いに独立してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されてもよい。この変形例において、エンドミル４６ｄ１とプッシャ４８を互いに直交する向き、例えば、図７に示すように、プッシャ４８をＸ軸方向に向けて、エンドミル４６ｄ１をＹ軸方向に向けてもよい。これにより、ワークＷのスリ割り加工の後、第１主軸１１を回転させることなく、プッシャ４８にてワークＷを押すことができる。また、スリ割り加工とワークＷの矯正を同時に行うことが可能となる。まとめると、上記実施形態においてはスリ割り加工、第１主軸１１の回転及びプッシャ４８によるワークＷの押圧からなる３つの工程を、この変形例では１工程として実行することができる。
さらに、工具保持部４５Ｌ，４５Ｒ、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂ及びクロスドリル保持部４５Ｃは、Ｚ軸方向に移動可能に構成されてもよい。この場合、第１主軸ユニット１０がＺ軸方向に移動不能に構成されてもよい。

上記実施形態においては、プッシャ４８は、工具保持部４５Ｌに保持されており、第１工具移動機構４２Ｘ，４２Ｙにより工具４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ，４６ｅとともに移動可能であったが、独立した移動機構により移動可能に構成されてもよい。これにより、スリ割り加工とワークＷの矯正を同時に行うことが可能となる。

上記実施形態におけるプッシャ４８にてワークＷを押すタイミングは適宜変更可能である。例えば、スリ割り加工により、ワークＷの周方向の一箇所にスリットを入れた後に、第１主軸１１を９０°回転させた後、プッシャ４８にてワークＷが押されてもよい。また、ワークＷの加工前に、プッシャ４８にてワークＷが押されてもよい。
また、プッシャ４８がワークＷの反り部分に当たるように、ワークＷをＺ軸方向に移動させてからプッシャ４８にてワークＷを押してもよい。
さらに、上記実施形態におけるガイドブッシュ１８は省略可能である。
また、工具保持部４５Ｌ，４５Ｒ、Ｂ軸旋回工具保持部４５Ｂ及びクロスドリル保持部４５Ｃのうちプッシャ４８又はエンドミル４６ｄ１が取り付けられていない構成は省略してもよい。すなわち、上記実施形態では、工具保持部４５Ｒ及びクロスドリル保持部４５Ｃは省略可能である。
また、上記実施形態における第２主軸ユニット２０、第２工具移動機構２７Ｙ及び第２工具ユニット２６は省略してもよい。

１…工作機械、１０…第１主軸ユニット、１１…第１主軸、１２…第１主軸台、１３Ｚ…第１主軸移動機構、１８…ガイドブッシュ、２０…第２主軸ユニット、２１…第２主軸、２２…第２主軸台、２５Ｘ，２５Ｚ…第２主軸移動機構、２６…第２工具ユニット、２６ａ，２９ａ，２９ｂ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ，４６ｅ…工具、２６ｂ，４５Ｌ，４５Ｒ…工具保持部、２７Ｙ…第２工具移動機構、２８…ドリル保持部、４２Ｘ，４２Ｙ…第１工具移動機構、４５…第１工具ユニット、４５Ｂ…Ｂ軸旋回工具保持部、４５Ｃ…クロスドリル保持部、４５Ｂ１…旋回刃物台、４５Ｃ１，４５Ｂ２…駆動部、４５ｇ…ゲート部材、４６ｄ１…エンドミル、４８…プッシャ、４８ａ…押圧面、３００…制御部、３０１…矯正処理部、Ｂ…回転軸、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４…加工範囲、Ｐ１，Ｐ２…部位、Ｓ…ベッド、Ｗ…ワーク

Claims (6)

1. ワークを保持する主軸、前記主軸に保持された前記ワークを加工する工具を保持する工具保持部、及び前記工具保持部を前記ワークに対して移動させる移動機構を備える工作機械に備えられるワーク変形矯正装置であって、
   前記主軸に保持された前記ワークを押すことにより前記ワークの変形を矯正するプッシャを備える、
   ワーク変形矯正装置。
2. 前記工作機械は、前記工具保持部を支持し、前記移動機構により前記工具保持部とともに移動させられる支持台を備え、
   前記プッシャは、前記支持台とともに移動可能に設けられている、
   請求項１に記載のワーク変形矯正装置。
3. 前記プッシャは、前記工具保持部に保持され、
   前記ワーク変形矯正装置は、
   前記工具による前記ワークの加工後に、前記移動機構を介して前記プッシャを移動させ、前記プッシャにて前記ワークを予め設定された押し量だけ押すことにより加工に伴う前記ワークの変形を矯正する矯正処理を行う矯正処理部を備える、
   請求項１又は２に記載のワーク変形矯正装置。
4. 前記移動機構は、前記ワークの軸方向に沿って設定される複数の範囲それぞれについて順番に加工を行い、
   前記矯正処理部は、前記各加工が行われた後に、直近に加工された前記範囲を前記プッシャにて押す前記矯正処理を行う、
   請求項３に記載のワーク変形矯正装置。
5. 前記移動機構は、前記主軸に保持された前記ワークに対して前記工具によりスリ割り加工を行い、
   前記矯正処理部は、前記スリ割り加工の後に、前記スリ割り加工により反った状態の前記ワークを矯正する前記矯正処理を行う、
   請求項３又は４に記載のワーク変形矯正装置。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載のワーク変形矯正装置と、
   前記主軸と、
   前記工具保持部と、
   前記移動機構と、を備える、
   工作機械。

Images