JP3985998B2 - 複合加工用工作機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラインボーリングバーによるラインボーリング加工と、ラインボーリング加工以外の加工を行うことができる複合加工用工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作物が、エンジンのシリンダブロックなどのように同一軸線上に複数の穴部を有している場合には、この穴部をラインボーリングバー（以下、ラインバーと記載）でラインボーリング加工することが多い。
特公昭５６−４５７３５号公報には、円盤状の工具貯蔵マガジンを備えてボーリング加工（ラインボーリング加工）を行う工作機械が記載されている。前記工具貯蔵マガジンには、ラインバーと、ボーリング加工以外の加工を行うための穴明け工具とが貯蔵されるようになっている。
一方、特開昭６２−４５０４号公報には、ラインバーマガジンと工具マガジンとを別途有する工作機械が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の公報に記載の工作機械では、工具貯蔵マガジンが主軸頭の上部に位置しているので、工具貯蔵マガジンに対してラインバーや穴明け工具を段取り替えすることが困難であった。
特に、ラインバーは長くて重いので、段取り替えの位置が高いと作業に負担がかかる。また、工具貯蔵マガジンは、円盤状なのでラインバーの収納本数に制約があった。
【０００４】
後者の公報に記載の工作機械では、ラインバーのみを貯蔵するラインバーマガジンを備えているので、ラインバーマガジンに対する段取り替え作業は比較的楽になっている。
しかしながら、ラインバーマガジンはテーブルベースに設けられて、テーブルと一緒に移動するので、加工中にラインバーマガジンに対する段取り替えを行うことができない。
また、ラインバーマガジンは、テーブルベース上のラインバー置き台にラインバーを支持する構成のため、ラインバーマガジンに対するラインバーの収納本数にも制約が生じていた。
主軸頭の移動動作を利用して、主軸が、ラインバーマガジンに貯蔵されているラインバーを直接着脱するようになっている。したがって、ラインバーを授受する場合には、主軸頭がラインバー授受位置に移動し、一方、ラインバーマガジンも、テーブルとともにラインバー授受位置に移動することになる。
【０００５】
一方、テーブルとラインバーマガジンをあまり離さないで構成すると、ワーク加工時の切り屑，クーラントなど飛散物の影響を受ける可能性が大きい。飛散物の影響を避けようとするとテーブルベース等が大型化する。
さらに、ラインバーの種類，本数が多くなるとラインバー置き台を大きくすることになる。すると、ワークの加工位置とラインバーの授受位置が大きく離れ、テーブル，ラインバーマガジンおよびテーブルベースを移動させるのに時間がかかる。
その結果、ラインバーの交換に時間がかかって、非切削時間が増加してしまうという課題があった。また、工作機械も大型化し、設置面積も増大してしまうという課題も生じた。
【０００６】
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、加工中でも、ラインボーリングバー収納マガジンと工具マガジンのうち特にラインボーリングバー収納マガジンに対して容易に段取り替えを行うことができ且つ収納本数に制約のない複合加工用工作機械を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる複合加工用工作機械は、ラインボーリングバーで工作物の穴部にラインボーリング加工を行い、前記ラインボーリングバーとは別の種類の工具で前記工作物に前記ラインボーリング加工以外の加工を行う複合加工用工作機械であって、主軸を回転可能に支持し、前記工作物に対して少なくとも前記主軸の軸線と平行な第１の方向およびこの第１の方向に対して直交する第２の方向に移動可能な主軸頭と、前記複合加工用工作機械の機械本体に付設され、加工領域を覆うスプラッシュガードの外部の所定位置に設けられ、前記ラインボーリンバーを前記第１の方向と平行な方向に向けた状態で収納可能なラインボーリングバー収納マガジンと、このラインボーリングバー収納マガジンに対して前記ラインボーリングバーを搬出，搬入する搬出入位置と、前記主軸に対して前記ラインボーリングバーの交換を行うためのラインボーリングバー交換位置との間で、前記ラインボーリングバーを移送するためのラインボーリングバー移送手段と、前記機械本体に付設され、前記スプラッシュガードの外部の他の所定位置に設けられ、前記工具を収納可能な工具マガジンと、この工具マガジンと前記主軸との間で前記工具を交換する自動工具交換装置とを備え、前記ラインボーリングバー収納マガジンは、マガジン基体と、このマガジン基体に移動可能に設けられ、少なくとも一本の前記ラインボーリングバーを載置可能な少なくとも一台のツールカセットと、前記マガジン基体に設けられ、前記ツールカセットを前記搬出入位置に移動可能なツールカセット移動手段とを有している。
【０００８】
本発明にかかる他の複合加工用工作機械は、ラインボーリングバーで工作物の穴部にラインボーリング加工を行い、前記ラインボーリングバーとは別の種類の工具で前記工作物に前記ラインボーリング加工以外の加工を行う複合加工用工作機械であって、主軸を回転可能に支持し、前記工作物に対して少なくとも前記主軸の軸線と平行な第１の方向およびこの第１の方向に対して直交する第２の方向に移動可能な主軸頭と、前記複合加工用工作機械の機械本体に付設され、加工領域を覆うスプラッシュガードの外部の所定位置に設けられ、前記ラインボーリンバーを前記第１の方向と平行な方向に向けた状態で収納可能なラインボーリングバー収納マガジンと、このラインボーリングバー収納マガジンに対して前記ラインボーリングバーを搬出，搬入する搬出入位置と、前記主軸に対して前記ラインボーリングバーの交換を行うためのラインボーリングバー交換位置との間で、前記ラインボーリングバーを移送するためのラインボーリングバー移送手段と、前記機械本体に付設され、前記スプラッシュガードの外部の他の所定位置に設けられ、前記工具を収納可能な工具マガジンと、この工具マガジンと前記主軸との間で前記工具を交換する自動工具交換装置とを備え、前記機械本体は、ほぼ水平な前記第１の方向に移動可能に前記複合加工用工作機械の機体に設けられたコラムと、ほぼ垂直な前記第２の方向に移動可能に前記コラムに設けられた前記主軸頭と、前記第１，第２の両方向と直交する第３の方向に移動可能に前記機体に設けられ、前記工作物が載置されるテーブルまたはパレットとを有し、前記主軸に対する前記ラインボーリングバーの交換動作は、前記工具の交換動作を行う工具交換位置の前記第３の方向および前記第２の方向とほぼ同じ位置に設定された前記ラインボーリングバー交換位置で、前記主軸頭の移動動作により行うようになっており、前記ラインボーリングバー収納マガジンは、マガジン基体と、このマガジン基体に移動可能に設けられ、少なくとも一本の前記ラインボーリングバーを載置可能な少なくとも一台のツールカセットと、前記マガジン基体に設けられ、前記ツールカセットを前記搬出入位置に移動可能なツールカセット移動手段とを有している。
たとえば、前記ツールカセットは、複数本の前記ラインボーリングバーを載置可能で、且つ、前記第２の方向と平行な方向に重なるように前記マガジン基体に複数台設けられるものであり、前記ツールカセット移動手段は、前記ツールカセットを前記第２の方向と平行な方向に移動させるものであるのが好ましい。
好ましくは、前記スプラッシュガードの天井部の上方には、案内手段が前記ラインボーリングバー収納マガジンから前記加工領域の上方まで前記第３の方向に延設され、前記ラインボーリングバー移送手段は、前記ツールカセットを前記案内手段に案内させて前記天井部の上方を前記第３の方向に移動させるものである。
本発明の複合加工用工作機械において、前記工作物が載置されるテーブルまたはパレットを有するテーブル装置には、一端側が前記主軸に装着された前記ラインボーリングバーの他端側を支持可能なバーサポートが支持位置と待避位置との間を移動可能に設けられ、このバーサポートは、前記ラインボーリングバーが前記主軸に装着されているときには前記支持位置に移動し、前記ラインボーリングバーとは別の種類の前記工具が前記主軸に装着されているときには前記待避位置に移動しているのが好ましい。
なお、前記ラインボーリングバー収納マガジンは複数の種類または同一種類の前記ラインボーリングバーを収納可能であり、前記ラインボーリングバーの前記他端側は、その直径を共通にすることにより同一の前記バーサポートで支持可能であるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施の形態の一例を、図１から図１０までを参照して説明する。
図１，図２および図３は、それぞれ複合加工用工作機械の正面図，平面図および左側面図である。図４は図２のIV−IV線矢視図、図５は図４のＶ−Ｖ線矢視図、図６は図２のVI−VI線矢視図である。
【００１０】
図１から図３に示すように、複合加工用工作機械（以下、工作機械と記載）１は、ラインボーリングバー（以下、ラインバーと記載）３で工作物２の穴部１２のラインボーリング加工を行うラインボーリングマシンの機能と、ラインバー３とは別の種類の工具４で工作物２にラインボーリング加工以外の加工を行うマシニングセンタ（以下、ＭＣと記載）の機能とを有する複合機である。
この「ラインボーリング加工以外の加工」とは、たとえば、ドリル，フェイスミル，エンドミル，タップなど工具４で、工作物２に穴あけ加工，平面加工，溝加工，タップ加工など通常の切削加工を行うことである。
工作物２は、たとえば自動車のエンジン用のシリンダブロックであり、同一の軸線ＣＬ1上に穿設された複数の穴部１２を有している。
【００１１】
工作機械１は、主軸頭６などを有する機械本体５，ラインボーリングバー収納マガジン（以下、ラインバーマガジンと記載）７，ラインボーリングバー移送手段（以下、ラインバー移送手段と記載）８，工具マガジン９，自動工具交換装置（以下、ＡＴＣと記載）１７，自動パレット交換装置（以下、ＡＰＣと記載）１０などを備え、ＮＣ（数値制御）装置１１により制御される。
工作機械１は、ラインバー３を使用して、工作物２の複数の穴部１２の仕上げボーリング加工などラインボーリング加工を行う。複数の刃具を有するラインバー３は、複数の穴部１２の中ぐり加工を行う中ぐり棒であり、ラインボーリング加工を行うと複数の穴部１２の同心度等の加工精度が向上する。
また、工作機械１は、ドリル，フェイスミル，エンドミル，タップなど工具４を使用して、通常の切削加工を行うことができる。
このように、工作機械１は一つの主軸１６を有し、この主軸１６にラインバー３および工具４のいずれか一方を装着することにより、ラインボーリング加工と通常の切削加工を行う。
【００１２】
工作機械１のベッド１４は、機械本体５の機体を構成しており床面１５上に設置されている。機械本体５の主軸頭６は、ほぼ水平方向に軸線ＣＬを有する主軸１６を回転可能に支持している。この主軸１６の軸線ＣＬと平行な方向をＺ軸方向（第１の方向）とする。なお、主軸１６の軸線ＣＬの方向（Ｚ軸方向）は、水平方向以外の場合であってもよく、たとえば、水平方向から所定角度傾斜した場合であってもよい。
主軸頭６は、工作物２に対して、少なくともＺ軸方向およびこのＺ軸方向に対して直交するＹ軸方向（第２の方向で、ここでは上下方向）に移動可能である。
工作機械１を制御するためのＮＣ装置１１は、ベッド１４の側方に配設されている。工作機械１の加工領域２０は、切り屑や切削油剤などが加工領域２０の外部に飛散しないように、スプラッシュガード２１，開閉カバー２２等により覆われている。
【００１３】
ラインバーマガジン７は、機械本体５に付設され、スプラッシュガード２１の外部の所定位置に設けられ、複数の種類または同一種類のラインバー３をＺ軸方向と平行な方向に向けた状態で一本または複数本収納可能である。ラインバーマガジン７は、複数の種類のラインバー３を収納できるので、工作機械１は、複数の種類のラインボーリング加工が可能である。
なお、ラインバーマガジン７は、機械本体５とは別個に独立して設けられているが、スプラッシュガード２１の外部の所定位置に機械本体と一体に設けてもよい。
ラインバー移送手段８は、ラインバーマガジン７に対して、ツールカセット６１（後述する）に載置されたラインバー３を搬出，搬入する搬出入位置Ｐ1と、主軸１６に対してラインバー３の交換を行うためのラインボーリングバー交換位置（以下、ラインバー交換位置と記載）Ｐ2との間で、ラインバー３を移送する機能を有している。
【００１４】
工具マガジン９は、機械本体５に付設され、スプラッシュガード２１の外部の他の所定位置に設けられ、複数の種類または同一種類の工具４を一本または複数本収納可能になっている。なお、工具マガジン９は、機械本体５とは別個に独立して設けられているが、スプラッシュガード２１の外部の他の所定位置に機械本体と一体に設けてもよい。
ＡＴＣ１７は、工具マガジン９と主軸１６との間で工具４を交換することができる。そして、ＡＴＣ１７は、工具交換位置Ｐ3で工具４を主軸１６に対して自動的に交換するとともに着脱可能に装着する。
【００１５】
機械本体５は、ほぼ水平なＺ軸方向に移動可能に工作機械１のベッド１４に設けられたコラム２５と、ほぼ垂直なＹ軸方向に移動可能にコラム２５に設けられた主軸頭６と、Ｚ軸，Ｙ軸の両方向と直交するＸ軸方向（第３の方向）に移動可能にベッド１４に設けられ、工作物２が載置されたパレット４５をクランプするテーブル２６とを有している。なお、工作物２をテーブル２６に直接載置する場合であってもよい。
主軸１６に対するラインバー３の交換動作は、ラインバー交換位置Ｐ2で主軸頭６の移動動作により行う。ラインバー交換位置Ｐ2は、工具４の交換動作を行う工具交換位置Ｐ3のＸ軸方向およびＹ軸方向とほぼ同じ位置に設定された位置である。
すなわち、主軸１６に対するラインバー３の受け渡し時には、主軸頭１６が、自らＺ軸方向に往復移動するとともにＹ軸方向にも若干移動することにより、ラインバー３を主軸１６に着脱する。主軸頭６は、Ｘ軸方向には移動しない構成になっている。
ラインバー交換位置Ｐ2は加工位置Ｐ4から離れているので、ラインバー３の交換動作時に、主軸頭６やラインバー３などがテーブル２６上の工作物２と干渉する恐れはない。
【００１６】
ベッド１４の上面には、Ｚ軸用案内面２７がＺ軸方向に設けられている。コラム２５は、Ｚ軸用案内面２７に沿ってＺ軸方向に移動可能に配置されている。Ｚ軸用ボールねじのＺ軸用ねじ軸２８が、Ｚ軸用案内面２７と平行に配置されている。
Ｚ軸用ねじ軸２８には、コラム２５に固定されたＺ軸用ナット（図示せず）がねじ込まれている。Ｚ軸用ねじ軸２８は、ベッド１４に取付けられたＺ軸用サーボモータ２９により正逆方向に回転駆動される。
Ｚ軸用サーボモータ２９に駆動されてＺ軸用ねじ軸２８が回転すると、コラム２５が、Ｚ軸用案内面２７に案内支持されてベッド１４上をＺ軸方向に往復移動する。コラム２５の移動動作が、工作物２に対する主軸頭１６のＺ軸方向の移動となる。
【００１７】
コラム２５には、Ｙ軸用案内面３０がＹ軸方向に設けられている。主軸頭６は、Ｙ軸用案内面３０に沿ってＹ軸方向に移動可能に配置されている。Ｙ軸用ボールねじのＹ軸用ねじ軸３１が、Ｙ軸用案内面３０と平行に配置されている。
Ｙ軸用ねじ軸３１には、主軸頭６に固定されたＹ軸用ナット（図示せず）がねじ込まれている。Ｙ軸用ねじ軸３１は、コラム２５に取付けられたＹ軸用サーボモータ３２により正逆方向に回転駆動される。
Ｙ軸サーボモータ３２に駆動されてＹ軸用ねじ軸３１が回転すると、主軸頭６が、Ｙ軸用案内面３０に案内支持されてＹ軸方向に往復移動する。主軸頭６の移動動作が、工作物２に対するＹ軸方向の移動となる。
【００１８】
テーブル装置４０は、工作物２が載置されるテーブル２６（または、パレット）を有している。ベッド１４の上面には、Ｘ軸用案内面（図示せず）がＸ軸方向に設けられている。テーブル装置４０は、Ｘ軸用案内面に案内されてＸ軸方向に移動可能に配置されている。
Ｘ軸用ボールねじのＸ軸用ねじ軸（図示せず）が、Ｘ軸用案内面と平行に配置されている。Ｘ軸用ねじ軸には、テーブル装置４０に固定されたＸ軸用ナットがねじ込まれている。Ｘ軸用ねじ軸は、ベッド１４に取付けられたＸ軸用サーボモータ４４により正逆方向に回転駆動される。
Ｘ軸用サーボモータ４４に駆動されてＸ軸用ねじ軸が回転すると、テーブル装置４０が、Ｘ軸用案内面に案内支持されて、テーブル２６とともにＸ軸方向に往復移動する。テーブル２６の移動動作が、主軸１６に装着されたラインバー３（または、工具４）に対する工作物２のＸ軸方向の移動となる。
【００１９】
テーブル２６は、パレット４５をクランプ・アンクランプ可能にクランプするパレットクランプ・アンクランプ機構を有している。テーブル２６は、テーブル装置４０の割出し用モータ４６を駆動することにより、Ｂ軸（Ｙ軸に平行なＹ1軸のまわりの旋回運動の軸）方向に旋回・割出し可能になっており、工作物２をＢ軸方向に旋回させて所定位置に割出すことができる。
ＡＰＣ１０は、工作物２が載置されたパレット４５を、テーブル２６に対して自動的に交換する。ＡＰＣ１０は、パレット４５を、テーブル２６と段取り台４７との間でシリンダ装置（図示せず）により搬出，搬入し交換することができる。段取り台４７には、パレット４５を移動可能に載置するためのパレットガイド４７ａ，４７ａが設けられている。
また、スプラッシュガード２１には、パレット４５を搬出入するために開閉カバー２２で覆われた開口部が設けられており、この開口部を開閉するため、図示しないシリンダで開閉カバー２２を開閉動作させる。
【００２０】
主軸１６は、主軸頭６に設けられた主軸用モータ３３により回転駆動される。主軸１６の前端部には工具装着部が設けられている。ラインバー移送手段８で移送されて自動的に交換されるラインバー３、またはＡＴＣ１７によって自動的に交換される工具４が、工具装着部に着脱可能に装着される。
主軸１６には、ラインバー３または工具４を主軸１６の工具装着部に着脱可能に装着するための工具クランプ・アンクランプ機構が設けられている。この工具クランプ・アンクランプ機構により、ラインバー３（または、工具４）が主軸１６にクランプ・アンクランプされる。
【００２１】
上述のように、主軸頭６はＺ軸方向とＹ軸方向に移動可能で、テーブル２６はＸ軸方向に移動可能である。これにより、主軸頭６とテーブル２６は、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向からなる直交３軸方向に相対的に移動可能である。
したがって、主軸１６にラインバー３が装着されているときには、ラインバー３と工作物２が相対的に移動して、ラインバー３で工作物２の複数の穴部１２をラインボーリング加工することができる。ラインボーリング加工は、ラインバー３の回転と主軸頭６のＺ軸方向への移動によって行われる。
また、主軸１６に工具４が装着されているときには、工具４とテーブル２６上の工作物２は直交３軸方向に相対的に移動して、工具４により工作物２が切削加工される。
したがって、工作機械１は、ラインボーリングマシンに相当する機能と、ＭＣに相当する機能とを有していることになる。
【００２２】
工作機械１はバーサポート５０を有している。バーサポート５０は、テーブル装置４０に設けられ、矢印Ｅに示すように、支持位置Ｐ5とその近傍の待避位置Ｐ6との間をＸ軸方向に移動可能になっている。
バーサポート５０は、ラインバー３が主軸１６に装着されているときには支持位置Ｐ5に移動し、ラインバー３とは別の種類の工具４が主軸１６に装着されているときには待避位置Ｐ6に移動している。支持位置Ｐ5では、バーサポート５０は、一端３ａ側が主軸１６に装着されたラインバー３の他端３ｂ側を支持可能である。
バーサポート５０は、工具４が主軸１６に装着されているときなどは、待避位置Ｐ6に待避する。すなわち、工作物２が載置されたテーブル２６が旋回割出し動作を行うとき、ＡＰＣ１０でパレット４５の交換を行うとき、および、工具４が主軸１６に装着されて工作物２の通常の切削加工を行うときなどに、バーサポート５０が支持位置Ｐ5に位置していると工作物２と干渉する恐れがある。そこで、このようなときには、バーサポート５０が、支持位置Ｐ5から待避位置Ｐ6に移動して待避する。
【００２３】
テーブル装置４０がＸ軸方向に移動すると、テーブル装置４０に取付けられたバーサポート５０も、テーブル２６とともにＸ軸方向に移動する。バーサポート５０は、テーブル装置４０上にＸ軸方向に往復移動可能に設けられたバーサポート本体５１と、バーサポート本体５１に回転自在に支持されたサポートブッシュ５２とを有している。
バーサポート本体５１は、バーサポート案内面（図示せず）を介してテーブル装置４０に移動可能に設けられている。バーサポート本体５１は、サポートブッシュ５２を介してラインバー３の他端３ｂを支持する。
【００２４】
テーブル装置４０には、流体圧シリンダ装置５３がＸ軸方向に向けて取付けられている。流体圧シリンダ装置５３のロッド５４は、バーサポート本体５１に連結されている。
流体圧シリンダ５３に供給される圧力流体の供給方向を切り替え制御することにより、バーサポート本体５１が、バーサポート案内面に案内支持されてＸ軸方向に往復移動する。これにより、サポートブッシュ５２は、支持位置Ｐ5と待避位置Ｐ6にそれぞれ移動することができる。
なお、バーサポート本体５１を流体圧シリンダ５３で支持位置Ｐ5と待避位置Ｐ6に移動させるものとして説明を行なっているが、位置決め制御可能な送りモータとねじ機構などで移動させてもよい。その場合には、バーサポート本体５１をＸ軸方向の所望の位置に移動させてラインバー３を支持させるようにできる。また、バーサポート本体５１をＹ軸方向に移動可能にすると、ラインバー３によりＸ軸方向，Ｙ軸方向の所望の位置にラインボーリング加工を行うことができる。
【００２５】
図７は、図６においてラインバー移送手段８がツールカセット６１（後述する）を移送している状態を示す拡大図、図８は、図７のツールカセット６１を示すVIII線矢視図、図９は図８のIX−IX線断面図、図１０は、ツールカセット６１を保持可能な保持手段１３０（後述する）を示す断面図である。
図１，図２，図４から図９に示すように、主軸頭６がＺ軸方向に移動することにより、ラインバー３は主軸１６に装着され、また、主軸１６から抜き出される。ラインバー３の一端３ａには、テーパシャンク３ｃが設けられている。
テーパシャンク３ｃは、主軸１６の装着部に着脱可能に装着され、ラインバー３の他端３ｂは、バーサポート５０により支持される。こうして、ラインバー３は、主軸１６とバーサポート５０により両端支持されて、主軸１６の回転により回転する。
ラインバー３の他端３ｂ側は、その直径Ｄが共通（同一寸法）になっている。すなわち、直径Ｄは、複数の種類のラインバー３の一番小径の寸法に合わせられている。
したがって、ラインバーマガジン７に複数の種類のラインバー３が収納されていても、同一のバーサポート５０でラインバー３の他端３ｂ側を支持することができる。
なお、このように構成すると、同一のバーサポート５０でラインバー３を支持することができて好ましいが、バーサポート５０のラインバー支持部を交換可能に構成し、ラインバー３の他端の直径に合わせてラインバー支持部を交換するものであってもよい。
なお、Ｘ軸用案内面，Ｙ軸用案内面３０，Ｚ軸用案内面２７およびバーサポート案内面は、各種滑り案内面，各種転がり案内面，静圧案内面などを使用することができる。
【００２６】
ラインバーマガジン７は、複数のラインバー３を、Ｚ軸方向と平行な方向に向けてマトリックス状に並んだ状態で収納している。ラインバーマガジン７は、マガジン基体６０と、少なくとも一台（ここでは、五台）のツールカセット６１と、ツールカセット移動手段６２とを有している。
マガジン基体６０は、床面１５に立設されて、スプラッシュガード２１の外部に配置されている。ツールカセット６１は、マガジン基体６０に移動可能に設けられ、少なくとも一本（ここでは、最大で三本）のラインバー３を載置可能である。ツールカセット６１は、三本のラインバー３を収納するために、三個所のラインバー収納位置Ｇ1，Ｇ2，Ｇ3が設定されている。
ツールカセット移動手段６２は、マガジン基体６０に設けられ、ツールカセット６１を搬出入位置Ｐ1に移動させるものである。ツールカセット６１は、Ｙ軸方向と平行なＶ軸方向（上下方向）に重なるようにマガジン基体６０に複数台（ここでは、五台）設けられるとともに、ツールカセット移動手段６２によりＶ軸方向に移動可能である。
【００２７】
スプラッシュガード２１の天井部６３の上方には、一対のガイドレール６５を有する案内手段６４が配置されている。案内手段６４は、ラインバーマガジン７から加工領域２０の上方まで、Ｘ軸方向と平行なＵ軸方向に延設されている。二つのガイドレール６５は、Ｕ軸方向に互いに平行に且つ水平に配置されている。Ｕ軸方向はＶ軸方向と直交している。
ラインボーリングバー移送手段８は、ツールカセット６１を案内手段６４に案内させて天井部６３の上方をＵ軸方向に移動させるものである。すなわち、ツールカセット６１は、ラインバー移送手段８と連結された状態で案内手段６４に案内されて天井部６３の上方をＵ軸方向に移動するとともに、ラインバー交換位置Ｐ2の近傍の待機位置Ｐ7で待機する。また、ツールカセット６１は、搬出入位置Ｐ1に移動したときは、ラインバー移送手段８から離脱可能である。
【００２８】
図７から図９に示すように、工作物２の同一または異なる形状の複数の穴部１２を同時にまたは順番にラインボーリング加工するために、ラインバー３には、同一または異なる構成の一つまたは複数のバイト３ｄが取付けられている。
ツールカセット６１は、互いに平行に配置された上板６６および下板６７と、両方の板６６，６７を連結して固定する一つまたは複数（ここでは、二つ）の連結板６８とを有している。
下板６７には、三組の支持手段６９が取付けられている。支持手段６９は、一対の係合部が形成された第１のサポート材７０と、一対ずつ２個所（合計４個）の第２のサポート材７１とを有している。
第１のサポート材７０は、ラインバー３のテーパシャンク３ｃのフランジ部３ｅを支持し、フランジ部３ｅのＶ溝３ｆに係合しているので、ラインバー３は、軸線ＣＬ2方向に動かないように位置決めされる。第２のサポート材７１は、バイト３ｄなどが取付けられているラインバー本体部３ｇを支持している。
【００２９】
また、支持手段６９は、第１のサポート材７０の一対の係合部７０ａ，７０ａの間に位置して下板６７に取付けられた第３のサポート材７２を有している。第３のサポート材７２は、ラインバー３のフランジ部３ｅのキー溝に係合離脱自在に係合可能になっている。
第２のサポート材７１は、ラインバー本体部３ｇの直径Ｄ1が変わっても下板６７からの高さｈ等を調整することにより、ラインバー３の軸線が主軸１６の軸線に対して平行になるようにしている。
この実施形態では、スペーサ７１ｃの高さを調整することにより、ラインバー３の軸線が主軸１６の軸線に対して平行になるようにしているが、テーパ軸体７１ｂを、このテーパ軸体７１ｂの軸線方向に移動調整するようにしてもよい。
【００３０】
したがって、ラインバー３は、第１，第２のサポート材７０，７１により横方向に転がらないように、第１のサポート材７０により中心軸線ＣＬ2方向に動かないように、キー溝に係合する第３のサポート材７２により中心軸線ＣＬ2のまわりに回転しないように、それぞれ位置決めされている。
このようにして、ツールカセット６１のラインバー収納位置Ｇ1，Ｇ2，Ｇ3に、三本までのラインバー３を平行に並べて載置することができる。
ラインバー３は、支持手段６９から所定距離だけ持ち上げられれば、第１，第２，第３のサポート材７０，７１，７２から離脱する。この状態で、ラインバー３を中心軸線ＣＬ2方向に移動させて、ツールカセット６１から抜き出したり、または、ツールカセット６１に供給して載置することが可能になる。
【００３１】
上板６６には転動手段７３が設けられており、転動手段７３は、案内手段６４に案内されて転動する。転動手段７３は、矩形状の上板６６の両側面に二組ずつ合計四組設けられている。
各転動手段７３は三つのローラ７４を有しており、ローラ７４は、ガイドレール６５の案内溝６５ａに係合しながら転動する。ローラ７４は、案内溝６５ａの内方に位置して、Ｙ軸方向およびＺ軸方向への移動を拘束された状態で転動する。
転動手段７３は、ツールカセット６１の移動方向（Ｘ軸方向）に対して左右に二組ずつ配置されているので、ツールカセット６１は一対のガイドレール６５により吊り下げられた状態でＸ軸方向に往復移動する。なお、転動手段７３は、静圧案内や、滑り案内と転がり案内との組み合わせなど他の案内で案内するものであってもよい。
上板６６の一方側（主軸頭６側）の端部には、ラインバー移送手段８と連結するための一対の被係合孔７５が形成されている。被係合孔７５は、上板６６の下面側に開口するように形成されている。
【００３２】
図１から図３，図６および図７に示すように、ラインバー移送手段８は、移送手段本体８０と、移送手段本体８０に取付けられた走行用駆動モータ８１と、走行用駆動モータ８１により正逆方向に回転駆動されるピニオン８１ａ（図３）と、移送手段本体８０の下部に設けられた転動手段７３とを有している。
工作機械１の機体には、ガイドレール６５と平行に延設されたラック８１ｂ（図３）が設けられている。このラック８１ｂは、ピニオン８１ａと噛合しており、ラインバー移送手段８をＸ軸方向に移動させるようにＸ軸方向に延びて配置されている。
ラインバー移送手段８の下部には、左右に一対ずつ合計四組の転動手段７３が取付けられ、この転動手段７３もローラ７４を有している。このローラ７４も、ツールカセット６１の転動手段７３のローラ７４と同様に、ガイドレール６５の案内溝６５ａ（図８）によりＹ軸方向，Ｚ軸方向への移動を拘束された状態で転動するようになっている。
移送手段本体８０の一方側（ラインバーマガジン７側）に設けられたピン支持部１３５（図１０）には、係合片としてのピン８２が取付けられている。ピン８２は、上方に向けて突出してピン支持部１３５に取付けられており、ツールカセット６１の被係合孔７５に係合離脱可能に係合する。
ピン８２が被係合孔７５に係合すると、ツールカセット６１がラインバー移送手段８と連結する。また、ツールカセット６１が、ラインバー移送手段８に対して若干持ち上げられれば、ピン８２が被係合孔７５から離脱するので、ツールカセット６１はラインバー移送手段８から分離する。
【００３３】
ツールカセット６１がラインバー移送手段８に連結された状態で、走行用駆動モータ８１を制御すれば、ツールカセット６１を、搬出入位置Ｐ1，待機位置Ｐ7，ラインバー交換位置Ｐ2に、それぞれ移送して位置決めすることができる。
ツールカセット６１は、ラインバー交換位置Ｐ2では、Ｘ軸方向に若干距離移動して三個所で位置決め可能である。したがって、ラインバー交換位置Ｐ2では、ツールカセット６１に載置されている三本のラインバー３のうち所望のラインバー３を、主軸１６の軸線ＣＬとほぼ一致するように位置決めすることができる。
また、主軸１６に装着されているラインバー３をツールカセット６１に戻す場合には、ツールカセット６１における三個所のラインバー収納位置Ｇ1，Ｇ2，Ｇ3のうち、空のラインバー収納位置を、主軸１６の軸線ＣＬにほぼ一致させることができる。
ラインバー交換位置Ｐ2での主軸１６のＸ軸方向およびＹ軸方向の各位置は、工具交換位置Ｐ3での主軸１６のＸ軸方向およびＹ軸方向の各位置とほぼ同じなので、主軸１６に対してラインバー３を着脱するときには、主軸頭６がラインバー交換位置Ｐ2で主としてＺ軸方向に移動することにより行われる。
なお、ラインバー移送手段は、走行用駆動モータとねじ機構の組合せ，またはリニアモータ等の駆動により、ツールカセット６１を移送させるものであってもよい。
【００３４】
ツールカセット６１は、スプラッシュガード２１の外部に位置している。したがって、ラインバー交換位置Ｐ2では、ラインバー３の交換時に主軸１６（または、主軸１６と主軸頭６）を通過させるための開口部（図示せず）がスプラッシュガード２１に設けられている。
また、開口部の近傍には、この開口部を開閉可能なシャッタ８３が設けられている。シャッタ８３は、Ｘ軸方向に移動可能であり、ばねにより常時閉方向に移動している。
シャッタ８３の開閉動作は、ラインバー移送手段８の移動動作に連動して自動的に行われる。ラインバー移送手段８が移動して、ツールカセット６１がラインバー交換位置Ｐ2に到着すると、ツールカセット６１に押されたシャッタ８３が、ばねの付勢力に抗して開方向に移動する。すなわち、ツールカセット６１の移動動作に連動して、シャッタ８３が自動的に開く。
ツールカセット６１がラインバー交換位置Ｐ2に移動したときのみシャッタ８３により開口部を開き、ツールカセット６１がその他の位置に移動した場合にはばねの付勢力により開口部を閉じ、切り屑，切削油剤がスプラッシュガード２１の外部に飛散しないようにしている。
なお、シャッタ８３はラインバー移送手段８の移動動作に連動して開閉するものとして説明したが、シャッタ開閉用シリンダなど駆動手段を設け、このシリンダで開閉させてもよい。
ラインバー交換位置Ｐ2において、主軸１６が加工領域２０とツールカセット６１内のラインバー３の一端３ａの位置との間で、Ｚ軸方向および若干Ｙ軸方向に移動することができる。
主軸１６に対するラインバー３の着脱動作が終了し、ツールカセット６１がラインバー移送手段８に押されてラインバー交換位置Ｐ2から離れると、シャッタ８３はばねの付勢力により自動的に閉じる。
【００３５】
図１から図５，図７から図１０に示すように、ラインバーマガジン７において、マガジン基体６０には、移動ユニット９０がＶ軸方向に移動可能に配置されている。
移動ユニット９０は、複数台（ここでは、五台）のツールカセット６１を収納することができる。そのために、移動ユニット９０は、五組のマガジン側ガイドレール（以下、マガジン側レールと記載）９１を有している。
マガジン側レール９１は、Ｘ軸方向と平行なＵ軸方向を向いて水平に配置され、且つＶ軸方向に並んで互いに平行である。マガジン側レール９１は、案内手段６４とほぼ同じ構成を有している。
ツールカセット６１は、マガジン側レール９１に吊り下げられた状態で支持される。ツールカセット６１の転動手段７３が、マガジン側レール９１に係合して転動動作を行う。
なお、移動ユニット９０は、マガジン側レール９１などを追加すれば六台以上のツールカセット６１を収納することもできる。
【００３６】
ツールカセット６１は、移動ユニット９０に収納されている状態のときには、保持手段１３０により、自らは動かないように位置決めされた状態でマガジン側レール９１に保持されている。
保持手段１３０は、移動ユニット９０（または、マガジン側レール９１）に設けられ被係合部１３６が形成された被係合部材１３２を有している。ツールカセット６１の上板６６には、係合部材１３１が軸１３４を中心に傾動可能に設けられている。係合部材１３１は、この上部１３７と被係合部１３６が係合する方向に、ばね１３３により常時付勢されている。
ラインバー移送手段８とツールカセット６１が連結されると、ピン支持部１３５に取付けられたピン８２が被係合孔７５に係合するとともに、ピン支持部１３５が係合部材１３１の下部１３８を押圧する。すると、係合部材１３１が傾動し、係合部材１３１と被係合部１３６との係合が解除されて、保持手段１３０によるツールカセット６１の保持を解除する。
すなわち、ツールカセット６１が、搬出入位置Ｐ1でラインバー移送手段８に連結して、マガジン側レール９１と案内手段６４との間で移動可能になったときは、保持手段１３０はツールカセット６１の保持を解除する。これにより、ツールカセット６１は、ラインバー移送手段８と連結した状態で、ラインバーマガジン７と案内手段６４との間で移動することができる。
なお、ツールカセット６１を保持可能な保持手段１３０は、シリンダなど駆動手段で係合部材をツールカセット６１に対して係合離脱自在に構成し、ツールカセット６１を保持させるとき前記係合部材を係合させるものであってもよい。
【００３７】
移動ユニット９０は、ツールカセット移動手段６２によりＶ軸方向に昇降動作して、ラインバー交換指令により指定されたラインバー３が収納されたツールカセット６１を、搬出入位置Ｐ1に位置決めする。そして、搬出入位置Ｐ1では、移動ユニット９０は、所望のマガジン側レール９１の高さ位置を、ガイドレール６５の高さ位置にほぼ一致させるようにしている。
ラインバー移送手段８とツールカセット６１の連結または連結解除を行う場合には、移動ユニット９０を若干距離だけ上下移動させている。これにより、ラインバー移送手段８のピン８２が、ツールカセット６１の被係合孔７５に対して係合，離脱するので、ツールカセット６１がラインバー移送手段８に対して連結，連結解除される。
【００３８】
マガジン基体６０には、一対の平行なＶ軸ガイドレール９２がＶ軸方向（上下方向）に設けられている。二本のＶ軸ガイドレール９２は、横方向に並び且つＶ軸方向に長く延びて配置されている。
Ｖ軸ガイドレール９２とスライド本体９３，９３は、直動転がり案内を構成するものであり、ラインバーマガジン用案内部９４を構成している。ラインバーマガジン用案内部９４は、ツールカセット移動手段６２の軸線ＣＬ3に対してほぼ対称に設けられている。なお、ラインバーマガジン用案内部９４は、他の転がり案内，滑り案内，静圧案内などであってもよい。
移動ユニット９０は、ラインバーマガジン用案内部９４に案内されてＶ軸方向に移動する。移動ユニット９０の一方の面には、合計四つのスライド本体９３，９３が所定位置に固定されている。移動ユニット９０は、二本のＶ軸ガイドレール９２に案内支持され、スライド本体９３，９３を介してＶ軸方向に移動可能に配置されている。
【００３９】
二本のＶ軸ガイドレール９２の間には、Ｖ軸用ボールねじのねじ軸９５が、Ｖ軸ガイドレール９２と平行に配置されている。ねじ軸９５には、移動ユニット９０に固定されたナット９６がねじ込まれている。
ねじ軸９５の両端部は、軸受を内蔵した一方の軸受装置９７と他方の軸受装置９８により回転可能に軸支されている。ねじ軸９５は、マガジン基体６０に取付けられたＶ軸用サーボモータ９９の出力軸に連結部材１００で連結され、Ｖ軸用サーボモータ９９により正逆方向に回転駆動される。
なお、Ｖ軸用サーボモータ９９は、歯付プーリ・歯付ベルト機構など伝達機構を介して、ねじ軸９５に駆動力を伝達する場合であってもよい。さらに、移動ユニット９０は、駆動モータ（または、制御モータ）とラック・ピニオン機構の組み合わせ，リニアモータなどの駆動によって移動するものであってもよい。
【００４０】
Ｖ軸用サーボモータ９９に駆動されてねじ軸９５が回転すると、ナット９６が固定されている移動ユニット９０が、Ｖ軸ガイドレール９２に案内支持されてＶ軸方向に移動する。
したがって、所望のツールカセット６１を吊り下げているマガジン側レール９１が、搬出入位置Ｐ1でガイドレール６５に一致するように、移動ユニット９０をＶ軸方向に移動させて位置決めすることができる。
これにより、搬出入位置Ｐ1で、ツールカセット６１がマガジン側レール９１とガイドレール６５との間で移動可能になり、ラインバーマガジン７と主軸１６に対して、ラインバー３の交換動作を行うことができる。
ラインバーマガジン７に対してラインバー３の段取り替えを行うときは、ツールカセット移動手段６２を駆動して、移動ユニット９０を下方の所定の高さ位置まで下降させる。こうすれば、所望のツールカセット６１を、段取り替え作業の容易な低い高さ位置に静止させることができるので、作業の負担が軽減する。
なお、ツールカセット移動手段は、駆動モータとラック・ピニオン機構の組合せ，リニアモータ，シリンダ装置等で駆動するものであってもよい。
【００４１】
ＡＴＣ１７は、工具マガジン９と、ツインアームタイプの工具交換アーム１１０とを有している。工具マガジン９はベッド１４の側方に設けられている。工具交換アーム１１０は、一方の把持部１１１および他方の把持部１１２でそれぞれ工具４を着脱可能に把持して、工具マガジン９と主軸１６との間で工具交換動作を行う。
一方の把持部１１１と他方の把持部１１２は、工具交換アーム１１０の旋回軸１１３を中心として旋回動作を行い、また、旋回軸１１３の軸線方向に進退移動動作を行う。工具交換アーム１１０は、揺動軸１１４を中心に、工具マガジン９側位置Ｐ8と、主軸１６側の工具交換位置Ｐ3に揺動動作を行う。
これにより、一方の把持部１１１と他方の把持部１１２は、工具マガジン９側位置Ｐ8に位置決めされた収納ポットと、工具交換位置Ｐ3に位置決めされた主軸１６に対して、工具４の交換動作を行う。
【００４２】
次に、工作機械１の動作について説明する。
工作物２を切削加工する手順がプログラムされたＮＣ（数値制御）プログラムは、ＮＣ装置１１のＮＣプログラムメモリに予め記憶されている。ＮＣ装置１１は、必要なＮＣプログラムをＮＣプログラムメモリから呼び出して、工作機械１の加工動作を制御する。
工作機械１で、工作物２の穴部１２をラインボーリング加工する場合について説明する。この場合、次に使用する予定のラインバー３を主軸１６に装着する準備のために、ラインバーマガジン７のツールカセット移動手段６２は、使用予定のラインバー３が収納されているツールカセット６１を、搬出入位置Ｐ1の案内手段６４の少し上方に移動させる。
一方、ラインバー移送手段８も、案内手段６４に案内されて搬出入位置Ｐ1に移動する。搬出入位置Ｐ1で移動ユニット９０が若干距離だけ下降することにより、ピン８２が被係合孔７５に係合して、ツールカセット６１がラインバー移送手段８に連結される。
また、移動ユニット９０の保持手段１３０が、連結動作に連動して保持解除側に作動するので、ツールカセット６１は移動ユニット９０から保持解除されて移動可能になる。
次いで、ラインバー移送手段８を駆動することにより、使用予定のラインバー３が載置されているツールカセット６１は、搬出入位置Ｐ1から待機位置Ｐ7に移送される。加工位置Ｐ4でラインバー３または工具４による加工が行われているときには、ツールカセット６１は待機位置Ｐ7で待機する。
【００４３】
たとえば、ラインバー３によるラインボーリング加工が行われていた場合、所定の加工が終了すると、ＮＣ装置１１からラインバー交換指令が出力される。ラインバー移送手段８を駆動して、ツールカセット６１を待機位置Ｐ7からラインバー交換位置Ｐ2に移送し、ツールカセット６１の空のラインバー収納位置を、主軸１６の軸線ＣＬとほぼ一致させる。この動作によりシャッタ８３が開口する。
前記ラインバー交換指令によりＺ軸用サーボモータ２９を駆動して、主軸頭６をＺ軸方向に後退させるとともに、Ｙ軸用サーボモータ３２を駆動して、主軸頭６を加工位置Ｐ4からラインバー交換位置Ｐ2の高さ位置まで上昇させる。
一方、ツールカセット６１は、主軸１６からラインバー３を受け入れるために、三個所のラインバー収納位置Ｇ1，Ｇ2，Ｇ3のうち、少なくとも一個所のラインバー収納位置が空の状態になっている。
次いで、主軸頭６をＺ軸方向に前進移動させれば、使用済みのラインバー３は、ツールカセット６１の所望のラインバー収納位置に収納される。ラインバー３のフランジ部３ｅのＺ軸方向の位置が、ツールカセット６１の第１のサポート材７０の位置に一致した状態で、主軸頭６をＹ軸方向に若干下降させる。すると、ラインバー３は、支持手段６９に支持された状態でツールカセット６１に載置される。
次に、主軸１６のクランプ・アンクランプ機構を動作させてラインバー３をアンクランプ状態にすれば、主軸頭６は、ラインバー３から離脱してＺ軸方向に後退することができる。
【００４４】
こうして、主軸頭６がＺ軸方向に若干後退した後、ラインバー移送手段８を駆動して、使用予定のラインバー３の位置がラインバー交換位置Ｐ2にほぼ一致するように、ツールカセット６１をＸ軸方向に移動させて位置決めする。
次に、主軸頭６をＺ軸方向に前進移動させれば、主軸６の装着部にラインバー３のテーパシャンク３ｃが装着される。そして、主軸１６のクランプ・アンクランプ機構を動作させてラインバー３をクランプする。
次いで、主軸頭６をＹ軸方向に若干上昇させることにより、ラインバー３を若干持ち上げて支持手段６９から離す。そして、主軸頭６を、Ｚ軸方向にラインバー３の長さ寸法より長い距離だけ後退させれば、ラインバー３の全体はツールカセット６１から抜き出される。
ラインバー交換位置Ｐ2でのラインバー３の交換動作時には、シャッタ８３が開いているので、主軸頭６などが移動可能である。ラインバー３の交換動作が終了して、ラインバー移送手段８がラインバー交換位置Ｐ2から待機位置Ｐ7側に移動すると、この移動動作と連動してシャッタ８３は閉じて、加工領域２０は密閉される。
その後、主軸頭６を加工位置Ｐ4に移動させれば、このラインバー３による次のラインボーリング加工を行うことができる。
【００４５】
ラインボーリング加工を行う場合には、主軸１６に一端を装着されたラインバー３を工作物２の穴部１２に挿入した後、ラインバー３の他端をバーサポート５０に挿入する。このように、ラインバー３の一端および他端を支持した状態で、主軸１６を主軸用モータ３３により回転駆動する。
そして、Ｚ軸用サーボモータ２９により、主軸頭６をＺ軸方向に移動制御するとともに、主軸１６の回転速度を制御する。これにより、加工領域２０において、回転するラインバー３のバイト３ｄなどで工作物２の穴部１２をラインボーリング加工することができる。
【００４６】
一方、ツールカセット６１は、ラインバー移送手段８によりラインバー交換位置Ｐ2から待機位置Ｐ7に移動して、次のラインバー交換指令が出力されるまで待機することになる。
次のラインバー交換指令が出力され、指定されたラインバー３が、待機位置Ｐ7で待機しているツールカセット６１に載置されている場合には、ツールカセット６１は、待機位置Ｐ7からラインバー交換位置Ｐ2に再び移動して、ラインバー３の交換が行われる。待機位置Ｐ7は、ラインバー交換位置Ｐ2の近傍にあるので、ラインバー３の交換時間を短縮することができる。
ラインバー交換指令で指定されたラインバー３が待機位置Ｐ7にない場合には、待機位置Ｐ7で待機していたツールカセット６１は、ラインバー移送手段８により搬出入位置Ｐ1に移送され、ラインバーマガジン７の移動ユニット９０に収納される。
次いで、ツールカセット移動手段６２は、指定されたラインバー３が収納されているツールカセット６１を搬出入位置Ｐ1に移動させ、ラインバー移送手段８は、このツールカセット６１をラインバー交換位置Ｐ2に移送する。こうして移送されたラインバー３は、ラインバー交換位置Ｐ2で交換されて主軸１６に装着される。
【００４７】
このようにして、ラインバー３から別のラインバー３に交換することができるが、ＡＴＣ１７も動作させることにより、一つの主軸１６に対して、ラインバー３から工具４への交換，工具４からラインバー３への交換，工具４から他の工具４への工具交換などを自在に行なって、工作物２に対して多種類の加工を順次自動的に行うことができる。
工具交換位置Ｐ3のＸ軸方向およびＹ軸方向とほぼ同じ位置にラインバー交換位置Ｐ2が設定されているので、特に、ラインバー３から工具４への交換と、工具４からラインバー３への交換の場合には、主軸頭６はＺ軸方向に移動すればよい。主軸頭６が移動する距離が短いので、ラインバー３や工具４の交換時間を短縮することができる。
【００４８】
ラインバー３でラインボーリング加工を行うときには、ラインバー３は両持ち支持されている。このラインバー３を回転させ、主軸頭６をＺ軸方向に移動させる制御を行う。これにより、ラインバー３は、真円度，同心度などが高精度なラインボーリング加工を行うことができる。
ラインボーリング加工が終了すると、バーサポート５０の待避が指令される。この指令により、バーサポート５０は支持位置Ｐ5から待避位置Ｐ6に移動して待避するので、バーサポート５０による干渉を防止することができる。
主軸１６に工具４を装着して、工作物２に通常の切削加工を行う場合には、Ｘ軸用サーボモータ４４でテーブル２６をＸ軸方向に移動制御し、Ｙ軸用サーボモータ３２とＺ軸用サーボモータ２９で、主軸頭６をＹ軸方向およびＺ軸方向にそれぞれ移動制御する。これにより、工具４は工作物２に対して相対的に直交３軸方向に移動して、通常の切削加工が行われる。
【００４９】
ラインバー３によるラインボーリング加工と、必要な場合には工具４による通常の切削加工が完了すると、ＮＣプログラムのパレット交換指令により、ＡＰＣ１０はパレット交換動作を実行する。
ＡＰＣ１０は、未加工の工作物２が取付けられて段取り台４７上に載置されたパレット４５と、加工済みの工作物２が取付けられてテーブル２６上に載置されたパレット４５とを交換する。
こうして、未加工の工作物２が取付けられたパレット４５がテーブル２６に載置された後、前記と同様の動作を繰り返して、この工作物２に対してラインボーリング加工や通常の切削加工を行うことになる。
【００５０】
上述のように、本発明の工作機械１では、ラインバーマガジン７と工具マガジン９をスプラッシュガード２１の外部の所定位置にそれぞれ設けている。したがって、加工中でも、ラインバーマガジン７と工具マガジン９に対して容易に段取り替えを行うことができる。
また、ラインバー３と工具４の収納本数に制約がないので、多数本のラインバー３と工具４を、ラインバーマガジン７と工具マガジン９にそれぞれ収納（貯蔵）することができる。
工作機械１は、主軸１６にラインバー３を着脱するのに、高速で移動できる主軸頭６の移動動作を利用している。また、次に使用する予定のラインバー３が載置されているツールカセット６１は、ラインバー交換位置Ｐ2の近傍の待機位置Ｐ7で待機しているので、待機位置Ｐ7からラインバー交換位置Ｐ2まで短時間で移動することができる。
したがって、ラインバー３の交換動作が高速で行われて、ラインバー３を主軸１６に短時間に着脱することができ、ラインバー３の交換のための非切削時間を短縮することができる。
【００５１】
本発明では、工作機械１にラインバーマガジン７，ＡＴＣ１７，ＡＰＣ１０などを設けて、ラインバー３，工具４，パレット４５を自動的に交換するようにしたので、工作機械１を自動化することができ、工作機械１で加工システムなどを構成することも可能である。
工作機械１は、ラインボーリングマシンの機能により複数の種類のラインボーリング加工ができるが、ＭＣに相当する機能も有している。したがって、複数の種類の工具のうち所望の工具４を主軸１６に装着して、工作物２の穴部１２の穿設や、穴部１２および加工平面などの荒加工，中仕上げ加工，仕上げ加工など複数の種類の通常の切削加工も行うことができる。
その結果、工作機械１は、一回の段取り替え作業で複数の種類の加工を自動的に行うことができる。また、ラインバー３を立体的に収納しているので、設置面積をコンパクトにすることができる。
ツールカセット６１とラインバー移送手段８は、スプラッシュガード２１の外部を移動するので、加工領域２０内の切り屑や切削油剤による影響を受けることはない。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、加工中でも、ラインボーリングバー収納マガジンと工具マガジンのうち特にラインボーリングバー収納マガジンに対して容易に段取り替えを行うことができ且つラインボーリングバーの収納本数に制約が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１から図１０は本発明の実施形態の一例を示す図で、図１は複合加工用工作機械の正面図である。
【図２】前記複合加工用工作機械の平面図である。
【図３】前記複合加工用工作機械の左側面図である。
【図４】図２のIV−IV線矢視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視図である。
【図６】図２のVI−VI線矢視図である。
【図７】図６において、ラインボーリングバー移送手段がツールカセットを移送している状態を示す拡大図である。
【図８】図７のツールカセットを示すVIII線矢視図である。
【図９】図８のIX−IX線断面図である。
【図１０】ツールカセットを保持可能な保持手段を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 複合加工用工作機械
２ 工作物
３ ラインボーリングバー
３ａ 一端
３ｂ 他端
４ 工具
５ 機械本体
６ 主軸頭
７ ラインボーリングバー収納マガジン
８ ラインボーリングバー移送手段
９ 工具マガジン
１２ 穴部
１４ ベッド（機体）
１６ 主軸
１７ 自動工具交換装置
２０ 加工領域
２１ スプラッシュガード
２５ コラム
２６ テーブル
４０ テーブル装置
４５ パレット
５０ バーサポート
６０ マガジン基体
６１ ツールカセット
６２ ツールカセット移動手段
６３ 天井部
６４ 案内手段
ＣＬ 軸線
Ｄ 直径
Ｐ1 搬出入位置
Ｐ2 ラインボーリングバー交換位置
Ｐ3 工具交換位置
Ｐ5 支持位置
Ｐ6 待避位置
Ｘ軸方向 第３の方向
Ｙ軸方向 第２の方向
Ｚ軸方向 第１の方向

Claims (6)

1. ラインボーリングバーで工作物の穴部にラインボーリング加工を行い、前記ラインボーリングバーとは別の種類の工具で前記工作物に前記ラインボーリング加工以外の加工を行う複合加工用工作機械であって、
   主軸を回転可能に支持し、前記工作物に対して少なくとも前記主軸の軸線と平行な第１の方向およびこの第１の方向に対して直交する第２の方向に移動可能な主軸頭と、
   前記複合加工用工作機械の機械本体に付設され、加工領域を覆うスプラッシュガードの外部の所定位置に設けられ、前記ラインボーリンバーを前記第１の方向と平行な方向に向けた状態で収納可能なラインボーリングバー収納マガジンと、
   このラインボーリングバー収納マガジンに対して前記ラインボーリングバーを搬出，搬入する搬出入位置と、前記主軸に対して前記ラインボーリングバーの交換を行うためのラインボーリングバー交換位置との間で、前記ラインボーリングバーを移送するためのラインボーリングバー移送手段と、
   前記機械本体に付設され、前記スプラッシュガードの外部の他の所定位置に設けられ、前記工具を収納可能な工具マガジンと、
   この工具マガジンと前記主軸との間で前記工具を交換する自動工具交換装置とを備え、
   前記ラインボーリングバー収納マガジンは、マガジン基体と、このマガジン基体に移動可能に設けられ、少なくとも一本の前記ラインボーリングバーを載置可能な少なくとも一台のツールカセットと、前記マガジン基体に設けられ、前記ツールカセットを前記搬出入位置に移動可能なツールカセット移動手段とを有していることを特徴とする複合加工用工作機械。
2. ラインボーリングバーで工作物の穴部にラインボーリング加工を行い、前記ラインボーリングバーとは別の種類の工具で前記工作物に前記ラインボーリング加工以外の加工を行う複合加工用工作機械であって、
   主軸を回転可能に支持し、前記工作物に対して少なくとも前記主軸の軸線と平行な第１の方向およびこの第１の方向に対して直交する第２の方向に移動可能な主軸頭と、
   前記複合加工用工作機械の機械本体に付設され、加工領域を覆うスプラッシュガードの外部の所定位置に設けられ、前記ラインボーリンバーを前記第１の方向と平行な方向に向けた状態で収納可能なラインボーリングバー収納マガジンと、
   このラインボーリングバー収納マガジンに対して前記ラインボーリングバーを搬出，搬入する搬出入位置と、前記主軸に対して前記ラインボーリングバーの交換を行うためのラインボーリングバー交換位置との間で、前記ラインボーリングバーを移送するためのラインボーリングバー移送手段と、
   前記機械本体に付設され、前記スプラッシュガードの外部の他の所定位置に設けられ、前記工具を収納可能な工具マガジンと、
   この工具マガジンと前記主軸との間で前記工具を交換する自動工具交換装置とを備え、
   前記機械本体は、
   ほぼ水平な前記第１の方向に移動可能に前記複合加工用工作機械の機体に設けられたコラムと、
   ほぼ垂直な前記第２の方向に移動可能に前記コラムに設けられた前記主軸頭と、
   前記第１，第２の両方向と直交する第３の方向に移動可能に前記機体に設けられ、前記工作物が載置されるテーブルまたはパレットとを有し、
   前記主軸に対する前記ラインボーリングバーの交換動作は、前記工具の交換動作を行う工具交換位置の前記第３の方向および前記第２の方向とほぼ同じ位置に設定された前記ラインボーリングバー交換位置で、前記主軸頭の移動動作により行うようになっており、
   前記ラインボーリングバー収納マガジンは、マガジン基体と、このマガジン基体に移動可能に設けられ、少なくとも一本の前記ラインボーリングバーを載置可能な少なくとも一台のツールカセットと、前記マガジン基体に設けられ、前記ツールカセットを前記搬出入位置に移動可能なツールカセット移動手段とを有していることを特徴とする複合加工用工作機械。
3. 請求項１または２に記載の複合加工用工作機械であって、
   前記ツールカセットは、複数本の前記ラインボーリングバーを載置可能で、且つ、前記第２の方向と平行な方向に重なるように前記マガジン基体に複数台設けられるものであり、
   前記ツールカセット移動手段は、前記ツールカセットを前記第２の方向と平行な方向に移動させるものであることを特徴とする複合加工用工作機械。
4. 請求項１，２または３に記載の複合加工用工作機械であって、
   前記スプラッシュガードの天井部の上方には、案内手段が前記ラインボーリングバー収納マガジンから前記加工領域の上方まで前記第３の方向に延設され、
   前記ラインボーリングバー移送手段は、前記ツールカセットを前記案内手段に案内させて前記天井部の上方を前記第３の方向に移動させるものであることを特徴とする複合加工用工作機械。
5. 請求項１ないし４のいずれかの項に記載の複合加工用工作機械であって、
   前記工作物が載置されるテーブルまたはパレットを有するテーブル装置には、一端側が前記主軸に装着された前記ラインボーリングバーの他端側を支持可能なバーサポートが支持位置と待避位置との間を移動可能に設けられ、
   このバーサポートは、前記ラインボーリングバーが前記主軸に装着されているときには前記支持位置に移動し、前記ラインボーリングバーとは別の種類の前記工具が前記主軸に装着されているときには前記待避位置に移動していることを特徴とする複合加工用工作機械。
6. 請求項５に記載の複合加工用工作機械であって、
   前記ラインボーリングバー収納マガジンは複数の種類または同一種類の前記ラインボーリングバーを収納可能であり、
   前記ラインボーリングバーの前記他端側は、その直径を共通にすることにより同一の前記バーサポートで支持可能であることを特徴とする複合加工用工作機械。

Images