JP3886237B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの旋削工具で複数の刃先位置を設定できるようになった工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複合加工ＣＮＣ旋盤等の旋盤において、様々なタイプの刃物台が採用されている。また、１つの旋削工具を異なる複数の加工モード（外径加工や内径加工など）で使用可能とすれば、各加工モード毎に旋削工具を別個に使用するのに比べて、使用する旋削工具の本数を減らすことができ、これにより機械のマガジン本数を減らすことができ、またＡＴＣの回数を減らせるので加工時間が短縮できることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、異なる加工モードにおいては、旋削工具のバイトの向きを上下や左右に回して刃先の方向を変更しない限り、１つの旋削工具では兼用できないことが多い。従って、１つの旋削工具で、その刃先の方向を変更可能とし、即ち複数の刃先位置を設定可能とし、これによって使用する旋削工具の本数を減らすようにすることが望まれている。
【０００４】
そこで本発明は上記事情に鑑み、１つの旋削工具で複数の刃先位置を設定できる工作機械を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明のうち最も基本となる基本発明は、回転駆動自在なワーク主軸（７）、該ワーク主軸（７）の軸心（ＣＴ１）に平行なＺ軸方向に往復移動駆動自在な刃物台ベース（１２）、該刃物台ベース（１２）上で前記Ｚ軸方向に直角なＸ軸方向に往復移動駆動自在な刃物台（１３）、該刃物台（１３）の前端側に配設された主軸支持体（３５）、前端に工具装着部（３３）を有すると共に自軸の軸心（ＣＴ３）を前記ワーク主軸（７）の軸心（ＣＴ１）に指向させて前記主軸支持体（３５）に加工回転駆動手段（３２ａ）により加工回転駆動自在に支持された工具主軸（３２）、複数の旋削工具（６０Ａ）と回転工具（６０Ｂ）とを保持するための工具保持手段（１５ａ）を有するツールマガジン（１５）及び該ツールマガジン（１５）から選択された旋削工具（６０Ａ）又は回転工具（６０Ｂ）の一つを取り出してその工具を前記工具主軸（３２）の工具装着部（３３）に工具交換可能に装着するようにした自動工具交換装置（１６）を備えてなる旋削加工及び回転加工の実施可能な工作機械（１）において、前記主軸支持体（３５）は、前記刃物台（１３）の前端側において、前記ワーク主軸（７）の軸心（ＣＴ１）に直角なＹ軸方向の中心軸（ＣＴ２）のまわりに回転自在に支持されると共に、該主軸支持体（３５）の割出し回転駆動手段（３０ａ，３０ｂ，５０）及び噛合い係合方式のヘッドクランプ機構（５５）と摩擦面の摩擦力による固定方式（以下、単に「摩擦面方式」という）の簡易クランプ機構（６３）とからなる二種類の割出し回転位置決め手段（５５，６３）を設け、前記主軸支持体の割出し回転駆動手段及び前記二種類の割出し回転位置決め手段により、前記工具装着部（３３）の軸心（ＣＴ３）を前記ワーク主軸（７）の軸心（ＣＴ１）に直角なＹ軸方向の中心軸（ＣＴ２）を中心に前記旋削工具（６０Ａ）の先端が前記Ｙ軸を基準として前記Ｚ軸と平行でワーク側向きとなる角度位置（Ｂ０）から、前記Ｙ軸を基準として前記Ｚ軸と平行でワークと反対側向きとなる角度位置（Ｂ１８０）までの複数の第１回転角度位置（Ｂ０−Ｂ９０−Ｂ１８０）に位置決めすることができ、また、噛合い係合方式のカップリングクランプ機構（４０）からなる前記工具主軸（３２）の自軸まわりの割出し回転位置決め手段（４０，４１，４２，４３，４５）を設けると共に、前記加工回転駆動手段（３２ａ）を割出し回転駆動手段に転用できるようにし、前記工具主軸の自軸まわりの割出し回転位置決め手段及び割出し回転駆動手段に転用した前記加工回転駆動手段により、前記工具装着部（３３）を前記工具主軸（３２）の中心軸（ＣＴ３）を中心に前記工具主軸（３２）の軸心（ＣＴ３）がＸ軸方向を指向する位置にあるとき、前記旋削工具（６０Ａ）の刃先が前記Ｙ軸を基準として前記Ｚ軸と平行でワーク側向きとなる第１位置（Ｓ１）と前記Ｙ軸を基準として前記Ｚ軸と平行でワークと反対側向きとなる第２位置（Ｓ２）との二つの第２回転角度位置（Ｓ１、Ｓ２）に位置決めすることができるように構成されており、前記工具装着部（３３）に装着された旋削工具（６０Ａ）の加工位置として、前記複数の第１回転角度位置（Ｂ０−Ｂ９０−Ｂ１８０）のうちの一つと、前記二つの第２回転角度位置（Ｓ１、Ｓ２）のうちの一つとの組合せからなる複数の加工位置（ＫＰ１−ＫＰ３−ＫＰ４）のうちの一つの加工位置を選択して単一の旋削工具により多様な旋削加工を行えるようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明のうち前記基本発明に従属する第１の発明は、前記基本発明の工作機械（１）において、前記ツールマガジン（１５）の工具保持手段（１５ａ）に保持された各旋削工具（６０Ａ）の工具識別情報（ｋｂ）を格納した第１メモリ（１０６）を設け、前記工具保持手段（１５ａ）に保持されていた旋削工具（６０Ａ）の一つを前記工具識別情報（ｋｂ）に基づいて選択的に取り出して前記工具装着部（３３）に装着するようにし、単一の旋削工具（６０Ａ）に関する、２つ以上の前記加工位置（ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４）ごとの刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を、前記各加工位置（ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４）の加工位置識別情報（ｋｓ）と共に格納した刃先位置データファイルメモリ（２１７）を有し、旋削工具（６０Ａ）の工具識別情報（ｋｂ）と共に、該旋削工具（６０Ａ）を装着して加工を行おうとする前記工具装着部（３３）の加工位置（ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４）についての加工位置識別情報（ｋｓ）を入力し得る加工情報入力手段（１０２ａ）を設け、前記加工情報入力手段（１０２ａ）により入力された工具識別情報（ｋｂ）及び加工位置識別情報（ｋｓ）を格納する加工情報メモリ（１０９）を設け、前記加工情報メモリ（１０９）に格納された加工位置識別情報（ｋｓ）に基づいて、前記工具装着部位置決め駆動手段（３２ａ、４０、５０、５５）を制御する工具装着部位置決め制御部（４３１、４３２）を設け、前記加工情報メモリ（１０９）に格納された工具識別情報（ｋｂ）及び加工位置識別情報（ｋｓ）に基づいて、これら工具識別情報（ｋｂ）及び加工位置識別情報（ｋｓ）に対応する刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を、前記刃先位置データファイルメモリ（２１７）から取り出し、該刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を用いて前記刃物台（１３）を前記ワーク主軸（７）に対して相対的に移動駆動する形で加工を実行する加工制御手段（２１０、２１７、２１９、４３０）を設けて構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また本発明のうち前記第１の発明に従属する第２の発明は、第１の発明の工作機械（１）において、前記工具装着部（３３）に装着された旋削工具（６０Ａ）の刃先位置を刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）として演算検出し出力自在な刃先位置検出手段（５２、５４０）を設け、前記工具保持手段（１５ａ）に保持された各旋削工具（６０Ａ）に関する刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を検出して入力するための指令を含むデータ入力プログラム（ＴＲＰ）が保存された第２メモリ（２１５）を設け、前記データ入力プログラム（ＴＲＰ）に基づいて、前記工具保持手段（１５ａ）に保持された各旋削工具（６０Ａ）を順次取り出して前記工具装着部（３３）に順次装着するように前記工具装着手段（１５ｂ、１６）を制御する工具装着手段制御部（４３３）を設け、前記工具装着部（３３）に各旋削工具（６０Ａ）が装着されるごとに、該工具装着部（３３）を各加工位置（ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４）に順次位置決めする形で工具装着部位置決め駆動手段（３２ａ、４０、５０、５５）を制御する工具装着部位置決め駆動手段制御部（４３１、４３２）を設け、前記工具装着部（３３）が各加工位置（ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４）に位置決めされた状態で、該工具装着部（３３）に装着された旋削工具（６０Ａ）の刃先位置を刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）として演算検出するように前記刃先位置検出手段（５２、５４０）を制御する刃先位置検出制御部（４３７）を設け、前記刃先位置検出手段（５２、５４０）により演算検出された刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を前記刃先位置データファイルメモリ（２１７）に格納する刃先位置データ格納制御部（４３９）を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明のうち前記第１の発明に従属する第３の発明は、第１の発明の工作機械（１）において、前記工具装着部（３３）に装着された旋削工具（６０Ａ）の刃先位置を刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）として演算検出し出力自在な刃先位置検出手段（５２、５４０）を設け、前記工具保持手段（１５ａ）に保持された各旋削工具（６０Ａ）に関する刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を検出して入力するための指令を含むデータ入力プログラム（ＴＲＱ）が保存された第２メモリ（２１５）を設け、前記データ入力プログラム（ＴＲＱ）に基づいて、前記工具保持手段（１５ａ）に保持された各旋削工具（６０Ａ）を順次取り出して前記工具装着部（３３）に順次装着するように前記工具装着手段（１５ｂ、１６）を制御する工具装着手段制御部（４３３）を設け、前記工具装着部（３３）に各旋削工具（６０Ａ）が装着されるごとに、該工具装着部（３３）を少なくとも１つの加工位置（ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４）に位置決めする形で工具装着部位置決め駆動手段（３２ａ、４０、５０、５５）を制御する工具装着部位置決め駆動手段制御部（４３１、４３２）を設け、前記工具装着部（３３）が前記加工位置（ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４）に位置決めされた状態で、該工具装着部（３３）に装着された旋削工具（６０Ａ）の刃先位置を刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）として演算検出するように前記刃先位置検出手段（５２、５４０）を制御する刃先位置検出制御部（４３７）を設け、前記刃先位置検出手段（５２、５４０）により演算検出された刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）に基づいて、前記工具装着部（３３）に装着された同一の旋削工具（６０Ａ）に関する別の加工位置（ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４）での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を演算する刃先位置演算部（６５０）を設け、前記刃先位置検出手段（５２、５４０）により演算検出された刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）及び、前記刃先位置演算部（６５０）により演算された刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を、前記刃先位置データファイルメモリ（２１７）に格納する刃先位置データ格納制御部（４３９）を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１は、本発明による工作機械の一例である旋盤を示した斜視図、
図２は、図１に示す旋盤のフロントドア内側を示した斜視図、
図３は、旋削工具ユニットが装着された状態の工具主軸先端付近を示した側面図、
図４は、工具主軸付近を示した側断面図、
図５は、工具主軸先端付近の詳細を示した側断面図、
図６は、制御装置を示したブロック図、
図７（ａ）は、刃先位置データファイルの内容を示した図、
図７（ｂ）は、工具データファイルの内容を示した図、
図８は、刃先位置データ入力プログラムを示したフローチャート、
図９は、ディスプレイに表示された加工情報等を示した図、
図１０乃至図１３は、ワークの加工における一工程を示した図、
図１４及び図１５は、別のタイプの旋盤におけるワーク加工の一工程を示した図、
図１６は、別の刃先位置データ入力プログラムを示したフローチャートである。
【００１１】
複合加工ＣＮＣ旋盤である旋盤１は、図１に示すように略直方体状のフレーム２を有しており、フレーム２の前面側（図１の紙面手前側）にはフロントドア３が開閉自在に設けられている。フレーム２の内部には主軸台６が設置されており、主軸台６には、図１及び図２に示すようにワーク主軸７が、Ｚ軸となっているその軸心ＣＴ１を中心に図の矢印Ｑ、Ｒ方向（Ｃ軸方向）に回転駆動自在に軸支されている。ワーク主軸７の先端側（図１の紙面右側）にはチャック９が、加工しようとするワーク１０を複数のチャック爪９ｂにより把持し得る形で設けられている。また、フレーム２の内部には刃物台ユニット１１が設けられており、刃物台ユニット１１は刃物台ベース１２を、前記ワーク主軸７の軸心ＣＴ１に平行な矢印Ｈ、Ｉ方向（Ｚ軸方向）に、前記フレーム２に対して移動駆動自在な形で有している。刃物台ベース１２には刃物台１３が、前記Ｚ軸方向に直角で、かつ鉛直方向からやや傾斜した方向となるＸ軸方向である図１及び図２の矢印Ｄ、Ｅ方向に移動駆動自在に設けられている。
【００１２】
刃物台１３は刃物台本体１３ａを有しており、刃物台本体１３ａの矢印Ｄ側の先端側には、図２乃至図４に示すように主軸取付部３０が形成されている。主軸取付部３０には主軸支持体３５が、前記Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して直角なＹ軸となる軸心ＣＴ２を中心に図の矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）に、ヘッド回動駆動機構５０を介して回動駆動自在に設けられている。ヘッド回動駆動機構５０は、刃物台本体１３ａ内において動力源として内蔵した図示しない適宜な回動駆動用モータ及び、該回動駆動用モータからの駆動力を主軸支持体３５に伝達自在な、歯車３０ｂやシャフト（図示せず）等からなる動力伝達機構３０ａによって構成されている。更に、主軸取付部３０と主軸支持体３５の間には噛合い係合方式のヘッドクランプ機構５５が設けられている。ヘッドクランプ機構５５は、図４に示すように主軸支持体３５がその一部として固定的に有した回動部カップリング５６を有している。回動部カップリング５６は前記軸心ＣＴ２を中心にした略環状形状に形成されており、その一端側（即ち、図４の紙面上側）には複数の噛合用突起が形成されている。
【００１３】
また、ヘッドクランプ機構５５は、主軸取付部３０に固定して設けられた固定用カップリング５７を有している。固定用カップリング５７は、前記軸心ＣＴ２を中心にした略環状形状に形成されており、上述した回動部カップリング５６の内周側に配置されている。固定用カップリング５７には、その一端側（即ち、図４の紙面上側）に複数の噛合用突起が形成されている。更に、ヘッドクランプ機構５５は、固定用カップリング５７及び回動部カップリング５６相互を軸心ＣＴ２を中心に所定角度毎に係合・係合解除自在とするカップリング駆動機構２５を有している。即ち、カップリング駆動機構２５は、主軸取付部３０のうち上述した固定用カップリング５７よりも図４中上側の位置に設けられた、前記軸心ＣＴ２を中心にした環形状中空のシリンダ５９を有している。更にカップリング駆動機構２５は、このシリンダ５９内で油圧オイル等により矢印Ａ、Ｃ方向に移動駆動自在になったピストン状のクランプカップリング６１を有している。クランプカップリング６１の一端側（即ち図４の紙面下側）には、回動部カップリング５６及び固定用カップリング５７に対向する大きさ及び位置で複数の噛合用突起が形成されている。
【００１４】
なお、回動部カップリング５６の外周側にはギア部５６ｄが螺刻形成されており、このギア部５６ｄと、上述した動力伝達機構３０ａの歯車３０ｂが噛合している。即ち、回動部カップリング５６は動力伝達機構３０ａに含まれている。これにより、動力伝達機構３０ａは歯車３０ｂを介して回動部カップリング５６を回動し、その結果、主軸支持体３５全体を軸心ＣＴ２を中心に矢印Ｔ、Ｕ方向に回動駆動し得るようになっている。更に、主軸取付部３０と主軸支持体３５の間には摩擦面方式の簡易クランプ機構６３も設けられている。簡易クランプ機構６３は、図４に示すように、前記回動部カップリング５６の矢印Ｃ方向（図４の紙面下方）に向いた環状平面である回動側摩擦面５６ｃ及び、該回動側摩擦面５６ｃと隣接対向して配置され、主軸取付部３０において形成された環状平面である固定側摩擦面６５ａを有している。更に簡易クランプ機構６３はクランプ面駆動機構２７を有している。即ち、クランプ面駆動機構２７は、上述した回動部カップリング５６及び付勢手段６９から構成されている。付勢手段６９は、上述した回動部カップリング５６よりも図４の紙面上側（矢印Ａ側）の位置に形成された、前記軸心ＣＴ２を中心にした環形状中空のシリンダ６６を有している。また、付勢手段６９は、このシリンダ６６内で油圧オイル等により矢印Ａ、Ｃ方向に移動駆動自在になったピストン状の押圧体６７を有しており、押圧体６７の矢印Ｃ側には、前記回動部カップリング５６が隣接配置されている。
【００１５】
一方、主軸支持体３５は、図２及び図４に示すように、その先端側（矢印Ａ側）に設けられた形でヘッドストック３１を有している。ヘッドストック３１は、少なくとも図４の矢印Ｆ方向に開口した略筒状の形状をなしており、ヘッドストック３１内部には工具主軸３２が、矢印Ｆ、Ｇ方向の軸心ＣＴ３を中心に図の矢印Ｊ、Ｋ方向に軸回転自在に支持されて設けられている。なお、軸心ＣＴ３の伸延方向である矢印Ｆ、Ｇ方向は前記Ｙ軸方向と直角な方向となっている。工具主軸３２は、ヘッドストック３１に対して、ベアリングユニット３７を介して支持されている。なおベアリングユニット３７は、工具主軸３２の先端側である矢印Ｆ側に配置された軸受装置３７ａと工具主軸３２の後端側である矢印Ｇ側に配置された軸受装置３７ｂを有している。工具主軸３２の先端側（即ち図の矢印Ｆ側）は、図４及び図５に示すように、基本的に略円筒状に形成された工具装着部３３となっており、該工具装着部３３には、図３又は図５に示すように旋削工具ユニット６０Ａ（或いは図２に示すように回転工具ユニット６０Ｂ）が着脱自在に装着されている（なお、図４では工具主軸３２に工具ユニットが装着されていない状態を示している）。また、刃物台本体１３ａ内には図示しない適宜な主軸駆動用モータが内蔵されており、該主軸駆動用モータと前記工具主軸３２の間には、図４に示すように、歯車（一部のみ図示）やシャフト等からなる適宜な動力伝達手段３２ａが、前記主軸駆動用モータからの動力を伝達することにより、前記工具主軸３２を軸心ＣＴ３を中心に図の矢印Ｊ、Ｋ方向に軸回駆動自在になっている。
【００１６】
また、ヘッドストック３１と工具主軸３２の間には、上述した軸受装置３７ａの近傍で、かつこれよりも矢印Ｆ側の位置において、噛合い係合方式のカップリングクランプ機構４０が設けられている。即ち、カップリングクランプ機構４０は、図５に示すように、工具主軸３２に固定して設けられた主軸カップリング４２を有している。主軸カップリング４２は工具主軸３２の外周側に、フランジ状に形成されており、その矢印Ｆ方向に向いた面には、該矢印Ｆ方向に突出した形で複数の噛合用突起形成されている。また、カップリングクランプ機構４０は、ヘッドストック３１に設けられた固定用カップリング４５を有している。固定用カップリング４５は、上述した主軸カップリング４２の外周側に対応して配置され、前記ヘッドストック３１に固定され、しかも矢印Ｆ、Ｇ方向に略垂直な、前記主軸カップリング４２の外側を囲む環状に形成されている。固定用カップリング４５にはその矢印Ｆ方向に向いた面に、該矢印Ｆ方向に突出した形で複数の噛合用突起が形成されている。更に、ヘッドストック３１のうち上述した固定用カップリング４５よりも矢印Ｆ側の位置には、該ヘッドストック３１内に設けられ形で中空のシリンダ４１が形成されている。シリンダ４１は、工具主軸３２の放射方向外側に配置され、該工具主軸３２と同心状の環形状をなしている。そして前記カップリングクランプ機構４０は、このシリンダ４１を介してヘッドストック３１に支持された形でクランプカップリング４３を有している。即ち、クランプカップリング４３は、シリンダ４１内で油圧オイル等により矢印Ｆ、Ｇ方向に移動駆動自在になった基本的にピストン体となっている。クランプカップリング４３の矢印Ｇ側には、主軸カップリング４２及び固定用カップリング４５に対向する大きさ及び位置で複数の噛合用突起が形成されている。
【００１７】
また、旋盤１は制御装置１００を有している。制御装置１００は図６に示すように主制御部１０１を有しており、主制御部１０１にはバス線を介して、キーボード１０２、ディスプレイ１０３、加工条件演算部１０５、工具データファイルメモリ１０６、加工プログラム作成部１０７、加工プログラムメモリ１０９、加工制御部２１０、刃先位置データ入力管理部２１１、加工情報入力管理部２１２、加工情報メモリ２１３、システムプログラムメモリ２１５、変数メモリ２１６、刃先位置データファイルメモリ２１７、ワーク主軸制御部２１９、刃物台駆動制御部４３０、ヘッドストック回動制御部４３１、工具主軸回転制御部４３２、ツール交換制御部４３３、工具位置判定部４３５、主軸位置検出部４３６、刃先位置検出装置制御部４３７、データ入力部４３９、刃先位置データ演算検出部５４０、工具情報メモリ５４１等が接続されている。更に旋盤１は、図１に示すように、旋削工具ユニット６０Ａや回転工具ユニット６０Ｂ等の複数の工具を保持し得る複数のポケット１５ａを有し、マガジン駆動機構１５ｂにより駆動するようになっている公知のツールマガジン１５及び、工具主軸３２に工具をツールマガジン１５から取り出して交換装着することのできる公知の自動工具交換装置１６を有している。
【００１８】
旋盤１は以上のように構成されており、本実施例の旋盤１の特徴として、工具主軸３２に装着した１つの旋削工具ユニット６０Ａにおいて、そのバイト刃先の方向が変更可能、即ち複数の刃先位置を設定可能となっている。即ち、旋削工具ユニット６０Ａにおいてバイト刃先の方向を変更するには、まず図４に示すヘッドクランプ機構５５においてクランプカップリング６１を矢印Ａ方向に移動駆動させて、回動部カップリング５６及び固定用カップリング５７との噛合を解除する（簡易クランプ機構６３では回動側摩擦面５６ｃと固定側摩擦面６５ａとの間の摩擦力による固定を解除しておく）。次いで、ヘッド回動駆動機構５０により主軸支持体３５及びヘッドストック３１を矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）に回動駆動させることにより、工具主軸３２の位置を矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）に所望する位置まで移動させ配置させる。例えば図３に示すように工具主軸３２の位置が、二点鎖線で示した位置Ｂ０（軸心ＣＴ３がＺ軸方向と平行になる位置）や、実線で示した位置Ｂ９０（軸心ＣＴ３がＸ軸方向と平行になる位置、前記位置Ｂ０からＢ軸方向に９０度移動した位置）等、即ち軸心ＣＴ２を中心とした複数の角度位置に配置される。次いで、ヘッドクランプ機構５５においてクランプカップリング６１を矢印Ｃ方向に移動駆動させて、回動部カップリング５６及び固定用カップリング５７と噛合させ、工具主軸３２等をＢ軸方向に移動しないようにクランプし位置決めする（つまり上述した位置Ｂ０、Ｂ９０等における位置決めが完了）。これと共に、図４及び図５に示すカップリングクランプ機構４０においてクランプカップリング４３を矢印Ｆ方向に移動駆動させて、主軸カップリング４２及び固定用カップリング４５との噛合を解除させ、工具主軸３２を、その矢印Ｊ、Ｋ方向に回転可能な状態にアンクランプした上で、動力伝達手段３２ａを介して工具主軸３２を矢印Ｊ、Ｋ方向に軸回転駆動させることにより、工具主軸３２の位置を矢印Ｊ、Ｋ方向に所望する位置まで移動させ配置させる。例えば図３に示すように工具主軸３２の工具装着部３３の位置が、実線や図中左上の二点鎖線で示した位置Ｓ１や、図中右下の二点鎖線で示した位置Ｓ２（前記位置Ｓ１から矢印Ｊ、Ｋ方向に１８０度移動した位置）等、即ち軸心ＣＴ３を中心とした複数の角度位置に配置される。次いで、カップリングクランプ機構４０においてクランプカップリング４３を矢印Ｇ方向に移動駆動させて、主軸カップリング４２及び固定用カップリング４５と噛合させ、工具主軸３２を矢印Ｊ、Ｋ方向に回転しないようにクランプし位置決めする（つまり工具装着部３３が上述した位置Ｓ１、Ｓ２等における位置決めが完了）。
【００１９】
なお、工具主軸３２が位置Ｂ０で工具装着部３３が位置Ｓ１となる該工具装着部３３の位置は加工位置ＫＰ１となっており、工具主軸３２が位置Ｂ９０で工具装着部３３が位置Ｓ１となる該工具装着部３３の位置は加工位置ＫＰ２となっており、工具主軸３２が位置Ｂ９０で工具装着部３３が位置Ｓ２となる該工具装着部３３の位置は加工位置ＫＰ３となっている。言い替えれば、前記工具装着部３３は、前記位置（Ｂ０、Ｂ９０）及び前記位置（Ｓ１、Ｓ２）の組合せからなる複数の加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３において位置決め自在に形成されている。以上のように工具装着部３３の加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３を変更することにより、１つの旋削工具ユニット６０Ａにおいてバイト刃先の方向が変更可能、従って１つの旋削工具ユニット６０Ａにおいて複数の刃先位置が設定可能となっている。
【００２０】
以下、各旋削工具ユニット６０Ａに関する加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３における刃先位置データの入力を説明する（なお、回転工具ユニット６０Ｂに関する刃先位置データ等の入力は公知の適宜な方法により行われるものとする）。なお、制御装置１００の工具データファイルメモリ１０６には、刃先位置データの入力を行うより先に予め作成された工具データファイルＫＤＦが保存されており、工具データファイルＫＤＦでは、図７（ｂ）に示すようにツールマガジン１５の各ポケット１５ａのポケット番号（１、２、３、……）ごとに、該ポケット１５ａに保持された工具の工具番号ｋｂ（００１、０１２、０３１、……）が公知の方法によって入力されテーブル形式で格納されている。更に工具データファイルＫＤＦでは、図に示すように「管理番号」の欄が「ポケット番号」及び「工具番号」に対応する形で設けられており、この「管理番号」の欄の情報は、例えば上述したポケット番号（１、２、３、……）の順に工具番号ｋｂ（００１、０１２、０３１、……）を取り出し、取り出した該工具番号ｋｂに基づき、工具情報メモリ５４１に予め保存されている図示しない公知の工具情報ファイル（工具番号ごとに、その工具に関する種類、工具の適切な周速及び送り速度等の情報が格納されている）を参照する形で、該工具番号ｋｂの工具の種類（バイト、ドリル、エンドミル、……）を検出し、検出した工具の種類が旋削工具（バイト等）である場合にのみ、該工具番号ｋｂに対して管理番号ｔｎ（１、２、３、……）を順次つける形で入力されている。
【００２１】
刃先位置データの入力は、まずオペレータが制御装置１００のキーボード１０２を介して刃先位置データの入力を指令する。この指令Ｃ１は主制御部１０１に伝送され、主制御部１０１は刃先位置データ入力管理部２１１に刃先位置データの入力を指令する。これを受けて刃先位置データ入力管理部２１１は、システムプログラムメモリ２１５に保存している刃先位置データ入力プログラムＴＲＰを読み出し、読み出した該プログラムＴＲＰに従って処理を行う。なお、刃先位置データ入力プログラムＴＲＰは、図８に示すようにツールマガジン１５内の各旋削工具ユニット６０Ａに関して加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３における各刃先位置を刃先位置データ（例えば軸心ＣＴ２、ＣＴ３の交点を原点ＧＰとし、前記Ｘ軸に平行なＸ’軸及び前記Ｚ軸に平行なＺ’軸を設定した場合の、Ｘ’座標位置Ｘｔ及びＺ’座標位置Ｚｔ）として演算検出し刃先位置データファイルＴＤＦ（後述）に格納するよう指示するプログラムである。
【００２２】
即ち、刃先位置データ入力管理部２１１は読み出した刃先位置データ入力プログラムＴＲＰに従って、まず変数メモリ２１６に保存されている変数ｔｎ及び変数ｉに初期値である１をそれぞれ代入する（ステップＳＴＰ１）。なお、変数ｔｎは上述した工具データファイルＫＤＦの管理番号ｔｎ（１、２、３、……）に対応したものであり、変数ｉは加工位置ＫＰｉ（ｉ＝１、２、３）に対応したものである。次いで、刃先位置データ入力管理部２１１は、工具主軸３２を所定の工具交換位置である基準位置ＫＪＰに移動させるように加工制御部２１０に指令する。なお、基準位置ＫＪＰとは、刃物台１３が機械原点位置にあり、かつ工具主軸３２が位置Ｂ０、Ｓ１をとる状態での該工具主軸３２の位置となっている。加工制御部２１０はこの指令を受けて刃物台駆動制御部４３０に刃物台の駆動・位置決めを指令し、これを受けて刃物台駆動制御部４３０は刃物台ベース１２を矢印Ｈ、Ｉ方向に移動駆動して位置決めし、刃物台１３を矢印Ｅ、Ｄ方向に移動駆動して位置決めさせる形で該刃物台１３を所定の機械原点位置に復帰させる。
【００２３】
また同時に加工制御部２１０は、前記刃先位置データ入力管理部２１１からの指令を受けてヘッドストック回動制御部４３１にヘッドストック３１のＢ軸方向（矢印Ｔ、Ｕ方向）の回動駆動・位置決めを指令し、これを受けてヘッドストック回動制御部４３１は、ヘッドクランプ機構５５を駆動することによりヘッドストック３１側のクランプ又はアンクランプを行うと共に、ヘッド回動駆動機構５０を駆動することにより、ヘッドストック３１側を矢印Ｔ、Ｕ方向に回動させて、工具主軸３２を図３の二点鎖線で示すように位置Ｂ０に位置決め配置する。更に加工制御部２１０は、これと共に前記刃先位置データ入力管理部２１１からの指令を受けて工具主軸回転制御部４３２に工具主軸３２の矢印Ｊ、Ｋ方向の回転駆動・位置決めを指令し、これを受けて工具主軸回転制御部４３２は、カップリングクランプ機構４０を駆動することによりヘッドストック３１に対する工具主軸３２側のクランプ又はアンクランプを行い、また動力伝達機構３２ａを介する工具主軸３２の回転駆動を制御することにより該工具主軸３２を矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動させて、工具主軸３２の工具装着部３３を図３の二点鎖線で示すように位置Ｓ１に位置決め配置する。こうして工具主軸３２は基準位置ＫＪＰに位置決め配置された（ステップＳＴＰ２）。
【００２４】
工具主軸３２が基準位置ＫＪＰに位置決め配置されると、ツール交換制御部４３３は、変数メモリ２１６中の変数ｔｎ＝１及び、図７（ｂ）に示す工具データファイルメモリ１０６中の工具データファイルＫＤＦを参照してマガジン駆動機構１５ｂの駆動を制御する形でツールマガジン１５を駆動し、該変数ｔｎ（管理番号ｔｎ）の値に対応した工具番号ｋｂの旋削工具ユニット６０Ａ（この場合は工具番号００１なのでポケット番号１のポケット１５ａに保存されている）を割り出させる。またツール交換制御部４３３は、自動工具交換装置１６を駆動することにより、ツールマガジン１５により割り出された前記旋削工具ユニット６０Ａを工具主軸３２に装着させる（ステップＳＴＰ３）。次いで、加工位置判定部４３５は、変数メモリ２１６中の変数ｉ＝１を参照し、この変数ｉの値に対応した加工位置ＫＰｉ（この場合、ＫＰ１）に工具装着部３３が配置されているか否かを判定する（ステップＳＴＰ４）。即ち、工具主軸３２のＢ軸方向の位置を検出自在な図示しない第１の位置センサ及び、工具主軸３２の軸心ＣＴ３回りの位置を検出自在な図示しない第２の位置センサに接続された主軸位置検出部４３６により工具主軸３２の位置が検出されている。この場合は、既に工具主軸３２が基準位置ＫＪＰに配置されているので、主軸位置検出部４３６により工具主軸３２の位置Ｂ０、Ｓ１が検出され、該検出された位置情報が加工位置判定部４３５に伝送される。従って、加工位置判定部４３５は工具主軸３２の位置が位置Ｂ０、Ｓ１であることより、工具装着部３３が加工位置ＫＰ１に配置されていると判定し刃先位置データ入力管理部２１１に所定の判定結果を出力する。
【００２５】
刃先位置データ入力管理部２１１は前記所定の判定結果を受け取ると、データ入力部４３９にデータの入力を命じる。刃先位置データファイルメモリ２１７には図７（ａ）に示すような刃先位置データファイルＴＤＦが保存されており、刃先位置データファイルＴＤＦには、「管理番号」、「主軸位置」、「刃物台位置」等の欄がテーブル形式で設けられている。データ入力部４３９は、現在装着されている旋削工具ユニット６０Ａの管理番号ｔｎを、変数メモリ２１６中の変数ｔｎ＝１より検出し、これを刃先位置データファイルＴＤＦの該当位置に入力する（「管理番号」の位置に「１」と入力された）。また、データ入力部４３９は、現在の工具主軸３２の位置を、変数メモリ２１６中の変数ｉ＝１に基づき検出し、刃先位置データファイルＴＤＦの該当位置に入力する（「主軸位置」の位置に位置Ｓ１を示す「Ｓ１」が、「刃物台位置」の位置に位置Ｂ０を示す「Ｂ０」が入力された）。これによって工具装着部３３の加工位置ＫＰ１を示す加工位置識別情報ｋｓ（位置Ｂ０と位置Ｓ１の組合せ）が入力された。続いてデータ入力部４３９は刃先位置検出装置制御部４３７に刃先位置検出装置５２の駆動を指令する。この指令を受けて刃先位置検出装置制御部４３７は、旋盤１に設けられている図１に示す刃先位置検出装置５２（図３ではそのセンサ部付近のみを図示している。なお、刃先位置検出装置の詳しい構成及び該装置による刃先位置の検出方法の一例は特公平４−７１６６１号等で開示されている。）を駆動させて、工具主軸３２に現在装着されている旋削工具ユニット６０Ａの刃先位置を検出し、刃先位置データ演算検出部５４０により刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）として演算検出する。検出された刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）はデータ入力部４３９に送られ、該データ入力部４３９により刃先位置データファイルＴＤＦの「Ｘｔ」及び「Ｚｔ」の位置に数値としてそれぞれ格納される（ステップＳＴＰ６）。なお、これと共にデータ入力部４３９は、変数メモリ２１６中の変数ｔｎ＝１を参照して、前記旋削工具ユニット６０Ａの工具番号ｋｂを工具データファイルＫＤＦから読み取り、また工具情報メモリ５４１の図示しない工具情報ファイルから該工具番号ｋｂの旋削工具ユニット６０Ａに関する回転及び勝手の情報を読み取り、これらを刃先位置データファイルＴＤＦの「工具番号」、「回転」、「勝手」の位置に格納する（この場合は、逆回転で左勝手なので図７（ａ）に示すように回転は「逆」、勝手は「左」と格納される）。
【００２６】
こうして刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）の検出格納等が完了すると刃先位置データ入力管理部２１１は、変数メモリ２１６中の変数ｉがｉ≧３であるか否かを判定する（ステップＳＴＰ７）。この場合は変数ｉ＝１でありｉ≧３ではないので、刃先位置データ入力管理部２１１は変数ｉの値に１を加え（ステップＳＴＰ９）、再び上述したステップＳＴＰ４に入る。即ち、現在、工具装着部３３は加工位置ＫＰ１にあるので、加工位置判定部４３５は加工位置ＫＰｉ（この場合、変数ｉ＝２であるので、ＫＰ２）でないと判定し（ステップＳＴＰ４）、従って、加工制御部２１０は変数ｉ＝２を参照し、加工位置ＫＰ２に工具主軸３２を移動させるようにヘッドストック回動制御部４３１及び工具主軸回転制御部４３２に指令する（ステップＳＴＰ５）。これを受けてヘッドストック回動制御部４３１はヘッドクランプ機構５５を駆動し、ヘッド回動駆動機構５０を駆動することによりヘッドストック３１側を矢印Ｔ、Ｕ方向回動させて、工具主軸３２を図３の実線で示すように上述した位置Ｂ９０に位置決め配置する（なお、工具主軸３２の軸心ＣＴ３回りの位置は位置Ｓ１なので工具主軸回転制御部４３２はカップリングクランプ機構４０の駆動及び動力伝達機構３０ａを介する工具主軸３２の回転駆動を行わない）。これにより工具主軸３２の工具装着部３３は加工位置ＫＰ２に配置された。そして、再びステップＳＴＰ４に入り、加工位置判定部４３５は、工具装着部３３が加工位置ＫＰ２であると判定し、刃先位置データ入力管理部２１１に所定の判定結果を出力する。
【００２７】
次いで、図８に示すようにステップＳＴＰ６が上述した手順と同様に実行され、これによって図７（ａ）に示すように、管理番号ｔｎが１である旋削工具ユニット６０Ａ（即ち工具番号００１）に関する加工位置ＫＰ２での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）及び、この情報と対応する「管理番号」、「主軸位置」、「刃物台位置」、「回転」、「勝手」、「工具番号」の情報等が刃先位置データファイルＴＤＦに入力格納された。その後、刃先位置データ入力管理部２１１は、変数メモリ２１６中の変数ｉ＝２がｉ≧３でないと判定し（ステップＳＴＰ７）、該変数ｉの値に１を加え（ステップＳＴＰ９）、ステップＳＴＰ４に入る。即ち、現在の工具装着部３３は加工位置ＫＰ２にあるので、加工位置判定部４３５は加工位置ＫＰｉ（この場合、変数ｉ＝３であるので、ＫＰ３）でないと判定し
（ステップＳＴＰ４）、従って、加工制御部２１０は変数ｉ＝３を参照し、この変数ｉの値に対応した加工位置ＫＰ３に工具主軸３２を移動させるようにヘッドストック回動制御部４３１及び工具主軸回転制御部４３２に指令する（ステップＳＴＰ５）。これを受けて工具主軸回転制御部４３２によりカップリングクランプ機構４０の駆動及び動力伝達機構３２ａを介した工具主軸３２の回転駆動を行うことにより、該工具主軸３２を位置Ｓ２に位置決め配置し（Ｂ軸方向では工具主軸３２の位置は位置Ｂ９０のまま）、従って工具装着部３３を加工位置ＫＰ３に配置する。そして、再びステップＳＴＰ４に入り、加工位置判定部４３５は、工具装着部３３が加工位置ＫＰ３であると判定し、ステップＳＴＰ６を上述した手順と同様に実行する。これによって図７（ａ）に示すように、管理番号ｔｎが１（即ち工具番号が００１）である旋削工具ユニット６０Ａに関する加工位置ＫＰ３（従って工具主軸３２の位置Ｓ２、Ｂ９０）での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）及び、この情報と対応する諸情報が刃先位置データファイルＴＤＦに入力格納された。これによって管理番号ｔｎが１（即ち工具番号が００１）である旋削工具ユニット６０Ａの加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３における刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）等が刃先位置データファイルＴＤＦに格納された。
【００２８】
その後、刃先位置データ入力管理部２１１は、変数メモリ２１６中の変数ｉ＝３でｉ≧３であると判定し（ステップＳＴＰ７）、次のステップＳＴＰ８に入る。即ち、刃先位置データ入力管理部２１１は、変数メモリ２１６中の変数ｔｎの値が工具データファイルＫＤＦの管理番号ｔｎのうちの最大値（本実施例では６とする）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴＰ８）。この場合は変数ｔｎ＝１でありｔｎ≧６ではないので、刃先位置データ入力管理部２１１は、変数メモリ２１６中の変数ｔｎの値に１を加えると共に（これにより変数ｔｎ＝２になった）、変数ｉの値に１を代入し（ステップＳＴＰ１０）、再び上述したステップＳＴＰ２に入る。
【００２９】
以降上述した手順と同様に、図８に示すようにステップＳＴＰ２、ＳＴＰ３、ＳＴＰ４、ＳＴＰ６と実行して管理番号ｔｎが２、従って工具番号ｋｂが０１２（図７（ｂ）参照）である新たな旋削工具ユニット６０Ａの加工位置ＫＰ１における刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）等を刃先位置データファイルＴＤＦに入力格納し、更にステップＳＴＰ７、ＳＴＰ９を経て、ステップＳＴＰ４、ＳＴＰ５、ＳＴＰ６と実行して該旋削工具ユニット６０Ａの加工位置ＫＰ２における刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）等を刃先位置データファイルＴＤＦに入力格納し、更にステップＳＴＰ７、ＳＴＰ９を経て、ステップＳＴＰ４、ＳＴＰ５、ＳＴＰ６と実行して該旋削工具ユニット６０Ａの加工位置ＫＰ３における刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）等を刃先位置データファイルＴＤＦに入力格納し、ステップＳＴＰ７、ＳＴＰ８へと進む。こうして管理番号ｔｎが２である旋削工具ユニット６０Ａの加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３における刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）等が刃先位置データファイルＴＤＦに格納された。以降もステップＳＴＰ１０を経由する形で、上述した手順と同様の手順で管理番号３、４、５、６という順で、これら管理番号ｔｎに対応した工具番号ｋｂの旋削工具ユニット６０Ａの加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３における刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）等を刃先位置データファイルＴＤＦに順次入力格納し、刃先位置データの入力を全て完了する。
【００３０】
また上述した実施例とは別の方法で刃先位置データの入力を行うことも可能である。例えば図１６に示すように、上述した刃先位置データ入力プログラムＴＲＰとは別の刃先位置データ入力プログラムＴＲＱを実行する形で刃先位置データの入力を行う。なおこの場合には、制御装置１００に刃先位置演算部６５０を主制御部１０１に接続した形で設けておく。刃先位置データ入力プログラムＴＲＱによる刃先位置データの入力は、図１６に示すように、まず刃先位置データ入力管理部２１１が変数メモリ２１６中の変数ｔｎに初期値である１を代入し（ステップＳＴＰ１０１）、次いで上述した刃先位置データ入力プログラムＴＲＰのステップＳＴＰ２、ＳＴＰ３、ＳＴＰ４、ＳＴＰ６と同内容のステップＳＴＰ１０２、ＳＴＰ１０３、ＳＴＰ１０４、ＳＴＰ１０６を、上述したステップＳＴＰ２、ＳＴＰ３、ＳＴＰ４、ＳＴＰ６の実行手順と同様の手順で実行する。その後、ステップＳＴＰ１０７に入り、刃先位置データ入力管理部２１１は刃先位置演算部６５０に加工位置ＫＰ２、ＫＰ３での刃先位置データの演算検出を命じる。これを受けて刃先位置演算部６５０は、検出された加工位置ＫＰ１での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）に基づいて加工位置ＫＰ２での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）及び加工位置ＫＰ３での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を演算検出する。即ち、加工位置ＫＰ２での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）は、図３に示すように加工位置ＫＰ１での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を原点ＧＰを中心に図の矢印Ｕ方向に９０度回転移動させた位置であるので、加工位置ＫＰ１での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を公知の演算方法により、原点ＧＰを中心に図の矢印Ｕ方向に９０度回転移動させる形で変換して、該変換された座標位置を加工位置ＫＰ２での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）として決定する。また、加工位置ＫＰ３での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）は、図３に示すように加工位置ＫＰ２での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）をＸ’軸（加工位置ＫＰ２の状態での軸心ＣＴ３と一致）を中心に対称移動させた位置であるので、加工位置ＫＰ２での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を公知の演算方法により、Ｘ’軸を中心に対称移動させる形で変換して、該変換された座標位置を加工位置ＫＰ３での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）として決定する。こうして演算決定された加工位置ＫＰ２、ＫＰ３での刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）はデータ入力部４３９に送られ、該データ入力部４３９により刃先位置データファイルＴＤＦに格納される（ステップＳＴＰ１０７）。
【００３１】
以降、図１６に示すようにステップＳＴＰ１０８に入り、変数メモリ２１６中の変数ｔｎがｔｎ≧６か否かを判定し、該変数ｔｎがｔｎ＜６である場合には、該変数ｔｎに１を加えて（ステップＳＴＰ１０９）再びステップＳＴＰ１０２に入る。以降、上述した手順と同様の手順でステップＳＴＰ１０２、ＳＴＰ１０３、ＳＴＰ１０４、ＳＴＰ１０６、ＳＴＰ１０７の実行をステップ１０８、ＳＴＰ１０９を経る形で繰返し、管理番号２、３、４、５、６という順で、これら管理番号ｔｎに対応する工具番号ｋｂの旋削工具ユニット６０Ａの加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３における刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）等を刃先位置データファイルＴＤＦに順次入力格納し、刃先位置データの入力を全て完了する。このような刃先位置データ入力プログラムＴＲＱによる刃先位置データの入力を採用すると、工具主軸３２の工具装着部３３を複数の加工位置にそれぞれ配置する手間が省け刃先位置データ入力の際の作業時間が節約できる。
【００３２】
以上のように刃先位置データの入力が完了すると、実際に加工を行うに先立って加工プログラムを作成するための加工情報ＩＮＦの入力が行われる。即ち、加工情報入力管理部２１２は、例えば図９に示すような形でディスプレイ１０３に加工情報入力の表示を出す。これは図９中の下線を施した位置にカーソルが順次移動して各情報をキーボード１０２で入力するようになっている。従って、オペレータは加工情報ＩＮＦ（ワーク材質や加工プロセス毎の加工方法等、なお図９ではワーク材質を入力するための表示等を省略している）をキーボード１０２等を介して入力する。例えば本実施例では、プロセスＰＲ１として円筒状のワーク１０Ｔ（外径φ１２０ｍｍ、内径φ５０ｍｍ）を、まず棒材外径加工により図１０（なお、図１０乃至図１２等では刃物台１３側は、便宜上、ヘッドストック３１、工具主軸３２、旋削工具ユニット６０Ａ等のみを模式的に示している。また各図中には加工手順を理解する便宜上、寸法等がｍｍ単位で記入されている。）のように図中紙面右手側から旋削し、次いでプロセスＰＲ２としてチャック９側からの棒材外径加工により図１１のように図中紙面左手側から旋削し、最後にプロセスＰＲ３として棒材内径加工により図１２のように旋削を実行し、図１３に示すような最終加工形状を得ようとしている。またこれらの旋削加工は、１つの旋削工具ユニット６０Ａについて複数の刃先位置が設定できるという旋盤１の特徴を活かして、１つの旋削工具ユニット６０Ａ（本実施例では工具番号００１のものを使用）を用いて加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３を変更しながら行うようにする。
【００３３】
そこで図９に示すように、プロセスＰＲ１に対応するプロセス番号「ＰＮｏ．１」には、図１０に示すような棒材外径加工についての情報を入力する。具体的には加工モードを入力すべき「加工モード」の位置には棒材外径加工を示す「棒材外径加工」を、切込座標位置を入力すべき「切込Ｘ」及び「切込Ｚ」の位置には製作図面等から所定の切込座標位置を入力し、加工形状を入力すべき「加工形状」の位置には直線加工である「直線」を入力し、その始点座標及び終点座標を入力すべき「始点Ｘ」「始点Ｚ」及び「終点Ｘ」「終点Ｚ」の位置には製作図面等から所定の座標位置を入力する。更に、工具条件ＪＫを入力すべき「工具」の位置には「００１−Ｓ１−Ｂ９０」を入力する。即ち、この工具条件ＪＫは工具番号ｋｂと加工位置識別情報ｋｓを含んでおり、工具番号ｋｂは「００１」の部分で指定され（従って工具番号００１が指定され）、加工位置識別情報ｋｓは「Ｓ１−Ｂ９０」の部分で指定されている（従って工具主軸３２の位置Ｓ１及び位置Ｂ９０の組合せにより加工位置ＫＰ２が指定されている）。なお、この工具条件ＪＫの入力はキーボード１０２に設けられた工具条件入力キー１０２ａを介して入力される。
【００３４】
同様にプロセスＰＲ２、ＰＲ３に対応するプロセス番号「ＰＮｏ．２」「ＰＮｏ．３」には、図１１に示すような棒材外径加工（チャック側）及び図１２に示すような棒材内径加工についての情報を入力する。なお、プロセスＰＲ２では加工位置ＫＰ３で加工を行うため、工具条件ＪＫを入力すべき「工具」の位置には、工具番号００１の工具を加工位置ＫＰ３で使用することを示す「００１−Ｓ２−Ｂ９０」（即ち、工具主軸３２が位置Ｓ２及び位置Ｂ９０であり、加工位置ＫＰ３であることを示す）を入力し、プロセスＰＲ３では加工位置ＫＰ１で加工を行うため、工具条件ＪＫを入力すべき「工具」の位置には、工具番号００１の工具を加工位置ＫＰ１で使用することを示す「００１−Ｓ１−Ｂ０」（即ち、工具主軸３２が位置Ｓ１及び位置Ｂ０であり、加工位置ＫＰ１であることを示す）を入力する。なお、上述したようにオペレータがキーボード１０２を介して各情報を入力し終えると、加工条件演算部１０５は、既に入力されたワーク材質等の情報及び工具条件ＪＫ中の工具番号ｋｂに基づき、工具情報メモリ５４１中の図示しない工具情報ファイルなどを参照する形で各プロセスＰＲ１、ＰＲ２、ＰＲ３における最適なワーク主軸７の周速や刃物台１３における工具の送り速度を演算し、図９に示すように該当するプロセスＰＲ１、ＰＲ２、ＰＲ３に対応する「周速」「送り」の位置に演算結果を表示する。
【００３５】
このように加工情報ＩＮＦの入力が完了すると、加工情報入力管理部２１２はディスプレイ１０３に表示された加工情報ＩＮＦを加工情報メモリ２１３に記憶格納する。次いで、加工プログラム作成部１０７は加工情報メモリ２１３に記憶格納された加工情報ＩＮＦに基づいて公知の自動プログラムの手法により加工プログラムＰＲＯを作成し、作成した加工プログラムＰＲＯを加工プログラムメモリ１０９に格納する。この加工プログラムＰＲＯの作成時には、加工プログラム作成部１０７は、加工情報ＩＮＦにおける各工具条件ＪＫ（図９に示す「００１−Ｓ１−Ｂ９０」等）に基づき、刃先位置データファイルメモリ２１７に格納された図７（ａ）に示す刃先位置データファイルＴＤＦにおける「Ｘｔ」「Ｚｔ」に格納された刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）のうち、各工具条件ＪＫに対応するものを参照し、制御データを演算作成するようにする。なお別の実施例として、工具番号ｋｂや加工位置識別情報ｋｓ等をキーボード１０２等を介して入力せず、予め作成された加工プログラムをフロッピーディスクを介して入力したり、通信ライン等を介して他のコンピュータ等から入力することも可能である。この場合、工具番号ｋｂや加工位置識別情報ｋｓ等の入力手段はフロッピーディスク等の記録媒体のドライブ装置や通信ライン接続コネクタ等によって構成される。
【００３６】
加工プログラムＰＲＯが作成された後、図１０に示すようにチャック９でワーク１０Ｔを把持し旋削を開始する。即ち、ワーク１０Ｔをチャック９で把持しておき、オペレータがキーボード１０２を介して旋削開始の指令を入力すると主制御部１０１は加工プログラムメモリ１０９に格納された加工プログラムＰＲＯを読み出し、この加工プログラムＰＲＯに従って処理を行う。即ち、主制御部１０１は、工具主軸３２を所定の工具交換位置である基準位置ＫＪＰに移動させるように加工制御部２１０に指令し、この指令を受けて加工制御部２１０が刃物台駆動制御部４３０に指令を与えることにより、刃物台１３を所定の機械原点位置に復帰させる。また同時に加工制御部２１０はヘッドストック回動制御部４３１及び工具主軸回転制御部４３２に指令を与えることにより、工具主軸３２を矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）及び矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動して基準位置ＫＪＰに位置決めする。次いで、ツール交換制御部４３３は、加工プログラムＰＲＯ中に含むプロセスＰＲ１での工具条件ＪＫ中の工具番号ｋｂ（即ち「００１」）に基づき、工具データファイルＫＤＦを参照する形でツールマガジン１５のマガジン駆動機構１５ｂを駆動し、該工具番号ｋｂに対応するポケット１５ａ（ポケット番号１）の旋削工具ユニット６０Ａを割り出させる。またツール交換制御部４３３は、自動工具交換装置１６を駆動することにより、ツールマガジン１５により割り出された前記旋削工具ユニット６０Ａを工具主軸３２に装着させる。
【００３７】
次いで、加工制御部２１０はプログラムＰＲＯ中に含むプロセスＰＲ１での工具条件ＪＫ中の加工位置識別情報ｋｓ（「Ｓ１−Ｂ９０」）に基づきヘッドストック回動制御部４３１及び工具主軸回転制御部４３２に指令を与えることにより、工具主軸３２を矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）及び矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動して位置Ｓ１、Ｂ９０、即ち加工位置ＫＰ２に位置決めする。次いで、加工制御部２１０はワーク主軸制御部２１９にワーク主軸７の駆動制御を命じ、これを受けてワーク主軸制御部２１９はワーク主軸７を回転駆動させると共に、刃物台駆動制御部４３０に指令を与えることにより、刃物台１３をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動駆動させて、図１０に示すように、加工位置ＫＰ２に位置決め配置された旋削工具ユニット６０Ａにより上述したプロセスＰＲ１で示す形での加工を行う（図１０の二点鎖線で示す外径加工）。この加工においては、加工制御部２１０はプログラムＰＲＯ中に含むプロセスＰＲ１での工具条件ＪＫ中の工具番号ｋｂ及び加工位置識別情報ｋｓに基づき、刃先位置データファイルメモリ２１７の刃先位置データファイルＴＤＦから対応する刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を取り出し、該刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を用いてワーク主軸７に対する刃物台１３の移動駆動を制御する形で行う。プロセスＰＲ１の加工が完了すると、プログラムＰＲＯに従って、図１１或いは図１２に示すように、プロセスＰＲ２、ＰＲ３での加工を順次行う。この場合も、プログラムＰＲＯ中に含むプロセスＰＲ２、ＰＲ３での工具条件ＪＫ（００１−Ｓ２−Ｂ９０、００１−Ｓ１−Ｂ０）を参照する形で、工具主軸３２を矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）及び矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動して加工位置ＫＰ３（位置Ｓ２、Ｂ９０）或いは加工位置ＫＰ１（位置Ｓ１、Ｂ０）に順次位置決め配置し、工具条件ＪＫに対応した刃先位置データ（Ｘｔ、Ｚｔ）を刃先位置データファイルＴＤＦから取り出して用いる形で図２の二点鎖線で示すように加工を行う。こうしてプログラムＰＲＯに従った加工を終了し図１３に示すように加工されたワーク１０Ｔを得た。
【００３８】
以上のように、１つの旋削工具ユニット６０Ａで加工位置ＫＰ２、ＫＰ３、ＫＰ１等での刃先位置を設定できるので、図１０乃至図１２に示すような異なる複数の加工モードを１つの旋削工具ユニット６０Ａで加工できる。従来では、図１０乃至図１２に示すような異なる複数の加工モードでは、各加工モード毎にそれぞれ別個の旋削工具が必要となっていたことに比べ、本実施例ではこれら複数の加工モードを１つの旋削工具で兼用できるので、使用する旋削工具の本数を減らすことができる。また、これによりツールマガジン１５での本数を減らすことができ、またＡＴＣの回数を減らせるので加工時間が短縮できる。更に、刃先位置データファイルＴＤＦには、図７（ａ）に示すように、工具を識別する「工具番号」及び、加工位置ＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３を識別する「主軸位置」と「刃物台位置」の組合せ及び、刃先位置データである「Ｘｔ」「Ｚｔ」等のデータが格納されているので、加工プログラムＰＲＯ作成時等には、使用すべき工具の「工具番号」及び採用したい加工位置を示す「主軸位置」と「刃物台位置」の組合せからなる工具条件ＪＫを指定すれば、１つの旋削工具ユニット６０Ａによる複数の加工位置での加工を行う加工プログラムＰＲＯの作成が容易に行える。
【００３９】
なお、旋盤１ではドリル加工やミル加工等を行うこともできるようになっている。この場合には、ドリルやエンドミル等が備えられた適切な回転工具ユニット６０Ｂを自動工具交換装置１６により工具主軸３２に装着し、ワーク主軸７を回転角度制御状態、即ちＣ軸制御状態にしておく。これと共に、刃物台１３側では、ヘッドストック３１内のカップリングクランプ機構４０においてクランプカップリング４３を矢印Ｆ方向に移動駆動させて、主軸カップリング４２及び固定用カップリング４５との噛合を解除させ、工具主軸３２を、その矢印Ｊ、Ｋ方向に回転可能な状態にアンクランプした上で、動力伝達手段３２ａを介して工具主軸３２を矢印Ｊ、Ｋ方向に軸回転駆動させて、該工具主軸３２に装着された回転工具ユニット６０Ｂの先端を矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動させるようにする。更に、ヘッドクランプ機構５５においてはクランプカップリング６１を矢印Ａ方向に移動駆動させて、回動部カップリング５６及び固定用カップリング５７との噛合を解除しておくと共に、簡易クランプ機構６３において押圧体６７を矢印Ｃ方向に移動駆動させて、回動部カップリング５６を矢印Ｃ方向に押圧して、該回動部カップリング５６の回動側摩擦面５６ｃを主軸取付部３０の固定側摩擦面６５ａに押圧させておく。つまり、回動側摩擦面５６ｃと固定側摩擦面６５ａの間の摩擦力により、主軸取付部３０に対して回動部カップリング５６をクランプさせ、主軸支持体３５側のヘッドストック３１を、その矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）の回転を拘束する形でクランプ固定させておく。このようにヘッドストック３１を、その矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）の回転を拘束する形でクランプ固定し、回転工具ユニット６０Ｂを矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動させた状態で、刃物台１３をＺ軸方向及びＸ軸方向に移動駆動させることにより、工具主軸３２に装着した回転工具ユニット６０Ｂの先端とワーク１０との相対位置をＸ軸方向或いはＺ軸方向に変化させながら加工が行われる。
【００４０】
また、回転工具ユニット６０Ｂの向き、即ち軸心ＣＴ３の向きを矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）に移動変更することもできる。即ち、ヘッドクランプ機構５５においては上述したようにクランプカップリング６１と回動部カップリング５６及び固定用カップリング５７との噛合を解除したままで、簡易クランプ機構６３において押圧体６７を矢印Ａ方向に移動駆動させて、回動部カップリング５６に対する矢印Ｃ方向の押圧を解除して、回動側摩擦面５６ｃと固定側摩擦面６５ａの間の押圧を解除する。このように主軸取付部３０に対する主軸支持体３５側のクランプ固定を一旦解除した状態で、ヘッド回動駆動機構５０を介して主軸支持体３５側を矢印Ｔ、Ｕ方向（Ｂ軸方向）に回動駆動し、工具主軸３２に装着した回転工具ユニット６０Ｂを所望する向きにした後、簡易クランプ機構６３において押圧体６７を矢印Ｃ方向に移動駆動させて、回動部カップリング５６を矢印Ｃ方向に押圧して、回動側摩擦面５６ｃと固定側摩擦面６５ａの間を押圧する形で主軸取付部３０に対し主軸支持体３５側をクランプ固定し、回転工具ユニット６０Ｂの向きの変更が完了する。このように回転工具ユニット６０Ｂを使用する際には、簡易クランプ機構６３の面摩擦によるクランプを採用しているので、クランプ・アンクランプ動作を簡易に素早く行うことができると共に任意角度位置で割出しできる（つまり工具主軸３２側を極力細かい割出し角度でＢ軸方向に素早く回動・位置決めできる）ようになっている。
【００４１】
これに対して、上述した旋削加工時における工具主軸３２のヘッドストック３１に対するクランプ固定は、３枚カップリングクランプ機構であるカップリングクランプ機構４０により実現されているので、高剛性で工具主軸３２をクランプ固定できる。また、従来の２枚カップリングクランプ機構のようにクランプ時に工具主軸が移動するようなものとは違い、クランプ時に工具主軸３２が移動しなくて済むので、工具主軸３２を高精度にクランプできる。また、旋削加工時における主軸支持体３５の主軸取付部３０に対するクランプが、上述した３枚カップリング機構であるヘッドクランプ機構５５により実現されているので、高剛性で工具主軸３２をＢ軸回りにクランプ固定できる。２枚カップリングのようにクランプ時に主軸支持体３５側が移動するようなものとは違い、クランプ時に主軸支持体３５側が移動しなくて済むので、クランプの精度が向上し、クランプ・アンクランプ動作を素早く行うことができ、また、クランプ・アンクランプ時の動作はクランプカップリング６１のみを矢印Ａ、Ｃ方向に駆動すればよく主軸支持体３５全体を動かさなくてもよいので機構が簡単になり好都合である。
【００４２】
ところで別の実施例として、工具装着部３３の加工位置に関して、図１５に示すように、加工位置ＫＰ３（図３で二点鎖線により図示）から工具主軸３２を更に図の矢印Ｕ方向に９０度回動した位置Ｂ１８０での加工位置ＫＰ４も設定できるようにしてもよい。これにより旋盤１が、例えば図１４に示すようにワーク主軸７の前方（図の矢印Ｉ側）に第２ワーク主軸１９をこれらワーク主軸７、１９が互いに対向した形で有し、筒状のワーク１０Ｓの内径加工を両端から行なうような場合には、上述した実施例と同様の加工位置ＫＰ１等に加えて前記加工位置ＫＰ４での刃先位置データを検出記憶し、この刃先位置データを用いて加工プログラムを作成する。そして前記作成した加工プログラムに従って、図１４に示すように、加工位置ＫＰ１に配置した旋削工具ユニット６０Ａで、ワーク主軸７のチャック９に把持されたワーク１０Ｓを図中紙面右端側から加工し、次いで、図１５に示すように、該ワーク１０Ｓを第２ワーク主軸１９に受け渡し、該第２ワーク主軸１９のチャック２０にチャック爪２０ｂを介してワーク１０Ｓを把持すると共に、同一の旋削工具ユニット６０Ａを加工位置ＫＰ４に配置してワーク１０Ｓの図中紙面左端側から加工する。このように内径加工等を行う場合はバイト刃先をワーク主軸側に向けねばならず、従って従来では、ワーク主軸を２つ持つような旋盤における各ワーク主軸での内径加工等は、各ワーク主軸ごとに工具を取り替えて行う必要が生じていたが、本実施例では加工位置を変更するだけでよいので、その分、段取り時間が節約でき都合がよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のうち最も基本となる基本発明は、請求項１に記載の構成を有するものとしたので、工具装着部に装着された旋削工具の加工位置として、請求項１に規定される角度位置（Ｂ０）から角度位置（Ｂ１８０）までの複数の第１回転角度位置のうちの一つと、同じく、第１位置（Ｓ１）と第２位置（Ｓ２）との二つの第２回転角度位置のうちの一つとの組合せからなる複数の加工位置のうちからいくつもの加工位置を順次選択することにより、特に工具交換をすることなく単一の旋削工具により多様な旋削加工を行えるという効果がある。
また、本発明のうち前記基本発明に従属する第１の発明は、前記基本発明の工作機械１において、前記ツールマガジン１５の工具保持手段１５ａに保持された各旋削工具６０Ａの工具識別情報ｋｂを格納した第１メモリ１０６を設け、前記工具保持手段１５ａに保持されていた旋削工具６０Ａの一つを前記工具識別情報ｋｂに基づいて選択的に取り出して前記工具装着部３３に装着するようにし、単一の旋削工具６０Ａに関する、２つ以上の前記加工位置ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４ごとの刃先位置データＸｔ、Ｚｔを、前記各加工位置ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４の加工位置識別情報ｋｓと共に格納した刃先位置データファイルメモリ２１７を有し、旋削工具６０Ａの工具識別情報ｋｂと共に、該旋削工具６０Ａを装着して加工を行おうとする前記工具装着部３３の加工位置ＫＰ１〜ＫＰ３、ＫＰ４についての加工位置識別情報ｋｓを入力し得る加工情報入力手段１０２ａを設け、前記加工情報入力手段１０２ａにより入力された工具識別情報ｋｂ及び加工位置識別情報ｋｓを格納する加工情報メモリ１０９を設け、前記加工情報メモリ１０９に格納された加工位置識別情報ｋｓに基づいて、前記工具装着部位置決め駆動手段３２ａ、４０、５０、５５を制御する工具装着部位置決め制御部４３１、４３２を設け、前記加工情報メモリ１０９に格納された工具識別情報ｋｂ及び加工位置識別情報ｋｓに基づいて、これら工具識別情報ｋｂ及び加工位置識別情報ｋｓに対応する刃先位置データＸｔ、Ｚｔを、前記刃先位置データファイルメモリ２１７から取り出し、該刃先位置データＸｔ、Ｚｔを用いて前記刃物台１３を前記ワーク主軸７に対して相対的に移動駆動する形で加工を実行する加工制御手段２１０、２１７、２１９、４３０を設けて構成される。即ち、１つの旋削工具に関して、複数の加工位置における刃先位置をそれぞれ設定できるので、１つの旋削工具により、異なる複数の加工モードを加工位置を変更することにより加工できるようになる。従って、従来のように各加工モード毎にそれぞれ別個の旋削工具が必要となっていたことに比べ、複数の加工モードを１つの旋削工具で兼用できる分、使用する旋削工具の本数を減らすことができる。また、これによりマガジン本数を減らすことができ、またＡＴＣの回数を減らせるので加工時間が短縮できる。
【００４４】
また本発明のうち第２の発明は、第１の発明の工作機械において、前記工具装着部に装着された旋削工具の刃先位置を刃先位置データとして演算検出し出力自在な刃先位置検出装置５２、刃先位置データ演算検出部５４０等の刃先位置検出手段を設け、前記工具保持手段に保持された各旋削工具に関する刃先位置データを検出して入力するための指令を含む刃先位置データ入力プログラムＴＲＰ等のデータ入力プログラムが保存されたシステムプログラムメモリ２１５等の第２メモリを設け、前記データ入力プログラムに基づいて、前記工具保持手段に保持された各旋削工具を順次取り出して前記工具装着部に順次装着するように前記工具装着手段を制御するツール交換制御部４３３等の工具装着手段制御部を設け、前記工具装着部に各旋削工具が装着されるごとに、該工具装着部を各加工位置に順次位置決めする形で工具装着部位置決め駆動手段を制御するヘッドストック回動制御部４３１、工具主軸回転制御部４３２等の工具装着部位置決め駆動手段制御部を設け、前記工具装着部が各加工位置に位置決めされた状態で、該工具装着部に装着された旋削工具の刃先位置を刃先位置データとして演算検出するように前記刃先位置検出手段を制御する刃先位置検出装置制御部４３７等の刃先位置検出制御部を設け、前記刃先位置検出手段により演算検出された刃先位置データを前記刃先位置データファイルメモリに格納するデータ入力部４３９等の刃先位置データ格納制御部を設けたので、第１の発明による効果に加えて、１つの旋削工具に関して、複数の加工位置における刃先位置データを検出し入力する形で設定できる。また、刃先位置データの検出は、旋削工具を装着した工具装着部を各加工位置に順次位置決めさせて行うため、正確な刃先位置データを検出することができる。
【００４５】
また本発明のうち第３の発明は、第１の発明の工作機械において、前記工具装着部に装着された旋削工具の刃先位置を刃先位置データとして演算検出し出力自在な刃先位置検出手段を設け、前記工具保持手段に保持された各旋削工具に関する刃先位置データを検出して入力するための指令を含む刃先位置データ入力プログラムＴＲＱ等のデータ入力プログラムが保存されたシステムプログラムメモリ２１５等の第２メモリを設け、前記データ入力プログラムに基づいて、前記工具保持手段に保持された各旋削工具を順次取り出して前記工具装着部に順次装着するように前記工具装着手段を制御する工具装着手段制御部を設け、前記工具装着部に各旋削工具が装着されるごとに、該工具装着部を少なくとも１つの加工位置に位置決めする形で工具装着部位置決め駆動手段を制御する工具装着部位置決め駆動手段制御部を設け、前記工具装着部が前記加工位置に位置決めされた状態で、該工具装着部に装着された旋削工具の刃先位置を刃先位置データとして演算検出するように前記刃先位置検出手段を制御する刃先位置検出制御部を設け、前記刃先位置検出手段により演算検出された刃先位置データに基づいて、前記工具装着部に装着された同一の旋削工具に関する別の加工位置での刃先位置データを演算する刃先位置演算部６５０等の刃先位置演算部を設け、前記刃先位置検出手段により演算検出された刃先位置データ及び、前記刃先位置演算部により演算された刃先位置データを、前記刃先位置データファイルメモリに格納する刃先位置データ格納制御部を設けたので、第１の発明による効果に加えて、１つの旋削工具に関して、複数の加工位置における刃先位置データを検出し入力する形で設定できる。また、刃先位置検出手段により演算検出された刃先位置データに基づいて、工具装着部に装着された同一の旋削工具に関する別の加工位置での刃先位置データを演算するので、旋削工具を装着した工具装着部を全ての加工位置に順次位置決めさせる必要が無く、刃先位置データ検出における時間と手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による工作機械の一例である旋盤を示した斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す旋盤のフロントドア内側を示した斜視図である。
【図３】図３は、旋削工具ユニットが装着された状態の工具主軸先端付近を示した側面図である。
【図４】図４は、工具主軸付近を示した側断面図である。
【図５】図５は、工具主軸先端付近の詳細を示した側断面図である。
【図６】図６は、制御装置を示したブロック図である。
【図７】図７（ａ）は、刃先位置データファイルの内容を示した図、図７（ｂ）は、工具データファイルの内容を示した図である。
【図８】図８は、刃先位置データ入力プログラムを示したフローチャートである。
【図９】図９は、ディスプレイに表示された加工情報等を示した図である。
【図１０】図１０は、ワークの加工における一工程を示した図である。
【図１１】図１１は、ワークの加工における一工程を示した図である。
【図１２】図１２は、ワークの加工における一工程を示した図である。
【図１３】図１３は、ワークの加工における一工程を示した図である。
【図１４】図１４は、別のタイプの旋盤におけるワーク加工の一工程を示した図である。
【図１５】図１５は、別のタイプの旋盤におけるワーク加工の一工程を示した図である。
【図１６】図１６は、別の刃先位置データ入力プログラムを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１……工作機械（旋盤）
７……ワーク主軸
１３……刃物台
１５ａ……工具保持手段（ポケット）
１５ｂ……工具装着手段（マガジン駆動機構）
１６……工具装着手段（自動工具交換装置）
３２……工具支持部（工具主軸）
３２ａ……工具装着部位置決め駆動手段（動力伝達手段）
３３……工具装着部
４０……工具装着部位置決め駆動手段（カップリングクランプ機構）
５０……工具装着部位置決め駆動手段（ヘッド回動駆動機構）
５２……刃先位置検出手段（刃先位置検出装置）
５５……工具装着部位置決め駆動手段（ヘッドクランプ機構）
６０Ａ……旋削工具（旋削工具ユニット）
６０Ｂ……回転工具（回転工具ユニット）
１０６……第１メモリ（工具データファイルメモリ）
１０２ａ……加工情報入力手段（工具条件入力キー）
１０９……加工情報メモリ（加工プログラムメモリ）
２１７……刃先位置データファイルメモリ
２１０……加工制御手段（加工制御部）
２１５……第２メモリ（システムプログラムメモリ）
２１７……加工制御手段（刃先位置データファイルメモリ）
２１９……加工制御手段（ワーク主軸制御部）
４３０……加工制御手段（刃物台駆動制御部）
４３１……工具装着部位置決め制御部、工具装着部位置決め駆動手段制御部
（ヘッドストック回動制御部）
４３２……工具装着部位置決め制御部、工具装着部位置決め駆動手段制御部
（工具主軸回転制御部）
４３３……工具装着手段制御部（ツール交換制御部）
４３７……刃先位置検出制御部（刃先位置検出装置制御部）
４３９……刃先位置データ格納制御部（データ入力部）
５４０……刃先位置検出手段（刃先位置データ演算検出部）
６５０……刃先位置演算部
ｋｂ……工具識別情報（工具番号）
ｋｓ……加工位置識別情報
Ｂ０……第１角度位置（位置）
Ｂ９０……第１角度位置（位置）
Ｂ１８０……第１角度位置（位置）
ＣＴ１……軸心
ＣＴ２……第１の中心軸（軸心）
ＣＴ３……第２の中心軸（軸心）
ＴＲＰ……データ入力プログラム（刃先位置データ入力プログラム）
ＴＲＱ……データ入力プログラム（刃先位置データ入力プログラム）
ＫＰ１〜ＫＰ４……加工位置
Ｓ１〜Ｓ２……第２角度位置（位置）
（Ｘｔ、Ｚｔ）……刃先位置データ

Claims (4)

1. 回転駆動自在なワーク主軸、該ワーク主軸の軸心に平行なＺ軸方向に往復移動駆動自在な刃物台ベース、該刃物台ベース上で前記Ｚ軸方向に直角なＸ軸方向に往復移動駆動自在な刃物台、該刃物台の前端側に配設された主軸支持体、前端に工具装着部を有すると共に自軸の軸心を前記ワーク主軸の軸心に指向させて前記主軸支持体に加工回転駆動手段により加工回転駆動自在に支持された工具主軸、複数の旋削工具と回転工具とを保持するための工具保持手段を有するツールマガジン及び該ツールマガジンから選択された旋削工具又は回転工具の一つを取り出してその工具を前記工具主軸の工具装着部に工具交換可能に装着するようにした自動工具交換装置を備えてなる旋削加工及び回転加工の実施可能な工作機械において、
   前記主軸支持体は、前記刃物台の前端側において、前記ワーク主軸の軸心に直角なＹ軸方向の中心軸のまわりに回転自在に支持されると共に、該主軸支持体の割出し回転駆動手段及び噛合い係合方式のヘッドクランプ機構と摩擦面方式の簡易クランプ機構とからなる二種類の割出し回転位置決め手段を設け、前記主軸支持体の割出し回転駆動手段及び前記二種類の割出し回転位置決め手段により、前記工具装着部の軸心を前記ワーク主軸の軸心に直角なＹ軸方向の中心軸を中心に前記旋削工具の先端が前記Ｙ軸を基準として前記Ｚ軸と平行でワーク側向きとなる角度位置（Ｂ０）から、前記Ｙ軸を基準として前記Ｚ軸と平行でワークと反対側向きとなる角度位置（Ｂ１８０）までの複数の第１回転角度位置に位置決めすることができ、また、噛合い係合方式のカップリングクランプ機構からなる前記工具主軸の自軸まわりの割出し回転位置決め手段を設けると共に、前記加工回転駆動手段を割出し回転駆動手段に転用できるようにし、前記工具主軸の自軸まわりの割出し回転位置決め手段及び割出し回転駆動手段に転用した前記加工回転駆動手段により、前記工具装着部を前記工具主軸の中心軸を中心に前記工具主軸の軸心がＸ軸方向を指向する位置にあるとき、前記旋削工具の刃先が前記Ｙ軸を基準として前記Ｚ軸と平行でワーク側向きとなる第１位置（Ｓ１）と前記Ｙ軸を基準として前記Ｚ軸と平行でワークと反対側向きとなる第２位置（Ｓ２）との二つの第２回転角度位置に位置決めすることができるように構成されており、前記工具装着部に装着された旋削工具の加工位置として、前記複数の第１回転角度位置のうちの一つと、前記二つの第２回転角度位置のうちの一つとの組合せからなる複数の加工位置のうちの一つの加工位置を選択して単一の旋削工具により多様な旋削加工を行えるようにしたことを特徴とする工作機械。
2. 請求項１に記載の工作機械において、前記ツールマガジンの工具保持手段に保持された各旋削工具の工具識別情報を格納した第１メモリを設け、前記工具保持手段に保持されていた旋削工具の一つを前記工具識別情報に基づいて選択的に取り出して前記工具装着部に装着するようにし、単一の旋削工具に関する、２つ以上の前記加工位置ごとの刃先位置データを、前記各加工位置の加工位置識別情報と共に格納した刃先位置データファイルメモリを有し、旋削工具の工具識別情報と共に、該旋削工具を装着して加工を行おうとする前記工具装着部の加工位置についての加工位置識別情報を入力し得る加工情報入力手段を設け、前記加工情報入力手段により入力された工具識別情報及び加工位置識別情報を格納する加工情報メモリを設け、前記加工情報メモリに格納された加工位置識別情報に基づいて、前記工具装着部位置決め駆動手段を制御する工具装着部位置決め制御部を設け、前記加工情報メモリに格納された工具識別情報及び加工位置識別情報に基づいて、これら工具識別情報及び加工位置識別情報に対応する刃先位置データを、前記刃先位置データファイルメモリから取り出し、該刃先位置データを用いて前記刃物台を前記ワーク主軸に対して相対的に移動駆動する形で加工を実行する加工制御手段を設けて構成したことを特徴とする工作機械。
3. 前記工具装着部に装着された旋削工具の刃先位置を刃先位置データとして演算検出し出力自在な刃先位置検出手段を設け、前記工具保持手段に保持された各旋削工具に関する刃先位置データを検出して入力するための指令を含むデータ入力プログラムが保存された第２メモリを設け、前記データ入力プログラムに基づいて、前記工具保持手段に保持された各旋削工具を順次取り出して前記工具装着部に順次装着するように前記工具装着手段を制御する工具装着手段制御部を設け、前記工具装着部に各旋削工具が装着されるごとに、該工具装着部を各加工位置に順次位置決めする形で工具装着部位置決め駆動手段を制御する工具装着部位置決め駆動手段制御部を設け、前記工具装着部が各加工位置に位置決めされた状態で、該工具装着部に装着された旋削工具の刃先位置を刃先位置データとして演算検出するように前記刃先位置検出手段を制御する刃先位置検出制御部を設け、前記刃先位置検出手段により演算検出された刃先位置データを前記刃先位置データファイルメモリに格納する刃先位置データ格納制御部を設けたことを特徴とする請求項２記載の工作機械。
4. 前記工具装着部に装着された旋削工具の刃先位置を刃先位置データとして演算検出し出力自在な刃先位置検出手段を設け、前記工具保持手段に保持された各旋削工具に関する刃先位置データを検出して入力するための指令を含むデータ入力プログラムが保存された第２メモリを設け、前記データ入力プログラムに基づいて、前記工具保持手段に保持された各旋削工具を順次取り出して前記工具装着部に順次装着するように前記工具装着手段を制御する工具装着手段制御部を設け、前記工具装着部に各旋削工具が装着されるごとに、該工具装着部を少なくとも１つの加工位置に位置決めする形で工具装着部位置決め駆動手段を制御する工具装着部位置決め駆動手段制御部を設け、前記工具装着部が前記加工位置に位置決めされた状態で、該工具装着部に装着された旋削工具の刃先位置を刃先位置データとして演算検出するように前記刃先位置検出手段を制御する刃先位置検出制御部を設け、前記刃先位置検出手段により演算検出された刃先位置データに基づいて、前記工具装着部に装着された同一の旋削工具に関する別の加工位置での刃先位置データを演算する刃先位置演算部を設け、前記刃先位置検出手段により演算検出された刃先位置データ及び、前記刃先位置演算部により演算された刃先位置データを、前記刃先位置データファイルメモリに格納する刃先位置データ格納制御部を設けたことを特徴とする請求項２記載の工作機械。

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