JP5445520B2

JP5445520B2 - 複合旋盤及び複合切削方法

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Publication number: JP5445520B2
Application number: JP2011139061A
Authority: JP
Inventors: 一弘大内; 崇岩間; 純市深見; 光俊斎藤; 和寿瀬戸
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2031-06-23
Also published as: JP2013006226A

Description

本発明は、互いに向き合う回転主軸と、工具を保持する複数のタレットとを備えた複合旋盤及び複合切削方法に関する。

従来より、加工効率の向上などを目的として、２つのワークに対して同時に異なる旋削加工をする二軸旋盤が知られている。
例えば、特許文献１の対向二軸旋盤においては、旋盤のベッド上に、スピンドルを設けた主軸台と、工具を装着したタレットをスライドさせるタレットスライドとを設けることが開示されている。この対向二軸旋盤においては、左主軸台に設けた左スピンドルと、右主軸台に設けた右スピンドルとが同一軸心となるように互いに対向しており、左主軸台に対応して左タレット及び左タレットスライドが設置され、右主軸台に対応して右タレット及び右タレットスライドが設置されている。そして、左スピンドルにチャックしたワークに対しては、左タレットに装着した工具によって加工を行い、これと同時に、右スピンドルにチャックしたワークに対しては、右タレットに装着した工具によって加工を行っている。

また、特許文献２においては、主軸軸線を挟む両側に刃物台を備え、両刃物台を共にＸ、Ｙ及びＺ軸に送り可能にした旋盤について開示されている。この旋盤においては、両刃物台の一方の回転工具軸に回転工具を装着するとともに、他方には回転工具の先端中心に係合する支持シャフトを装着し、回転工具軸と支持シャフトの中心軸を一致させて、その先端相互を押接した状態で、回転工具軸を回転させながら両刃物台を移動させて、切削加工を行うことが開示されている。

特開平７−４０１０２号公報特開２００７−７５９３７号公報

二軸旋盤においては、左スピンドル（回転主軸）と右スピンドル（回転主軸）とにそれぞれワークを把持させるため、これらにはワークを把持するチャック部を設ける必要がある。そこで、長い軸状のワークを加工する際には、左タレット及び右タレット以外にも別の下タレットを用い、この下タレットに装着した芯押し治具によって、ワークの軸心が振動しないようにその先端部を支える。そして、左スピンドルにチャックした、長い軸状のワークは、下タレットに装着した芯押し治具で支えた状態で回転させて、左タレットに装着した工具によって旋削加工を行う。また、右スピンドルにチャックしたワークは、右タレットに装着した工具によって旋削加工を行うことにより、２つのワークに対して同時に旋削加工を行い、加工のサイクルタイムを短縮することができる。

ところで、二軸旋盤において軸状のワークに加工を行う際には、自ら回転して加工を行う回転工具（Ｔスロットカッターと呼ばれるものなどがある。）を用いて、溝加工等を行いたい場合がある。この場合、上記特許文献２に示されるように、回転工具は片持ち状態であるため、その先端部を回転支持具によって反対側から支えて、両持ち状態にすることが考えられる。
具体的には、左タレットに回転工具を装着するとともに、下タレットに、回転工具を支える回転支持具を装着する。そして、左スピンドルにチャックしたワークに対して、回転支持具で支えた回転工具を回転させながら軸方向へ移動させて、溝加工等を行う。

しかしながら、この回転工具によって長い軸状のワークの加工を行う場合には、下タレットは、回転支持具に用いたため、芯押し治具として用いることができない。そのため、回転工具は、片持ち状態にある長い軸状のワークに対して溝加工等を行うことになり、この加工精度を高めることができない。また、加工精度を高めるためには、回転工具による加工速度を遅くしなければならなかった。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、２つのワークに対して同時に旋削加工ができるとともに、ワークの芯押し及び回転工具の回転支持を行って、高速かつ加工精度よく切削加工を行うことができる複合旋盤及び複合切削方法を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、第１ワークを把持して回転する第１回転主軸と、
該第１回転主軸と同一軸線上に配置されて向き合い、第２ワークを把持して回転する第２回転主軸と、
上記第１回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第１タレットと、
上記第２回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第２タレットと、
上記第２回転主軸を挟んで上記第２タレットが配置された側とは反対側に配置され、上記第２回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第３タレットと、
上記第１ワークの先端部に装着可能で、上記第２ワークの先端部を支持するためのアダプターと、を備えており、
上記第１回転主軸によって回転する上記第１ワークに対して、上記第１タレットに取り付けられた第１工具が旋削加工するとともに、上記第３タレットに取り付けられた支持治具によって支持されて上記第２回転主軸によって回転する上記第２ワークに対して、上記第２タレットに取り付けられた第２工具が旋削加工する第１加工段階と、
上記第２回転主軸に把持された上記第２ワークが、上記第１回転主軸に把持された上記第１ワークの先端部に装着した上記アダプターによって支持された状態で、上記第２タレットと上記第３タレットとのいずれか一方に取り付けられた回転工具が、他方に取り付けられた回転支持具によって支持されて回転して、上記第２ワークに対して切削加工する第２加工段階と、を行うよう構成されていることを特徴とする複合旋盤にある（請求項１）。

本発明のさらに他の態様は、第１ワークを把持して回転する第１回転主軸と、
該第１回転主軸と向き合う同一軸線上に配置され、第２ワークを把持して回転する第２回転主軸と、
上記第１回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第１タレットと、
上記第２回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第２タレットと、
上記第２回転主軸に対して上記第２タレットが配置された側とは反対側に配置され、上記第２回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第３タレットと、
上記第１ワークの先端部に装着可能で、上記第２ワークの先端部を支持するためのアダプターと、を備えた複合旋盤を用い、
上記第１回転主軸によって回転させる上記第１ワークに対して、上記第１タレットに取り付けられた第１工具が旋削加工するとともに、上記第３タレットに取り付けられた支持治具によって支持して上記第２回転主軸によって回転させる上記第２ワークに対して、上記第２タレットに取り付けられた第２工具が旋削加工する第１加工段階と、
上記第２タレットと上記第３タレットとのいずれか一方に取り付けられた回転工具を、他方に取り付けられた回転支持具によって支持して回転させるとともに、上記第２回転主軸に把持された上記第２ワークを、上記第１回転主軸に把持された上記第１ワークの先端部に装着した上記アダプターによって支持して回転させて、上記回転工具によって上記第２ワークに対して切削加工する第２加工段階と、を行うことを特徴とする複合切削方法にある（請求項３）。

上記複合旋盤は、２つの回転主軸と３つのタレットを用い、２つのワークに対して同時に旋削加工を行うことができ、かつ、ワークの芯押しと回転工具の支持との両立を図ることができるものである。
複合旋盤においては、第１加工段階として、２つのワークに対して同時に旋削加工を行う。具体的には、第１加工段階においては、第１回転主軸によって回転する第１ワークに対して、第１タレットに取り付けられた第１工具が旋削加工するとともに、第３タレットに取り付けられた支持治具によって支持されて第２回転主軸によって回転する第２ワークに対して、第２タレットに取り付けられた第２工具が旋削加工する。これにより、ワークの旋削加工に要するサイクルタイムを短縮することができる。

また、複合旋盤においては、第２加工段階として、回転工具によって第２ワークに対して切削加工を行う。具体的には、複合旋盤は、第１ワークの先端部に装着可能で、第２ワークの先端部を支持するためのアダプターを備えている。そして、第２加工段階においては、第１回転主軸によって把持された第１ワークの先端部に、アダプターを装着する。次いで、第１回転主軸を第２回転主軸に相対的に接近させて、第１ワークの先端部に装着したアダプターによって、第２回転主軸によって把持された第２ワークの先端部の芯押しを行う。また、第２タレットと第３タレットとのいずれか一方に取り付けられた回転工具を、他方に取り付けられた回転支持具によって支持する。
なお、第２加工段階は、第１加工段階が終了した後に行われ、第１加工段階において旋削加工を行った後の第１ワークに対してアダプターを装着することができる。
こうして、第２ワークがアダプターによって支持されるとともに、回転工具が回転支持具によって支持されて回転し、回転工具が第２ワークに対して切削加工する。

このように、上記複合旋盤においては、チャック構造を有するために、芯押しを直接行うことができない第１回転主軸において、第１ワークが把持された状態を利用し、これにアダプターを装着することによって、芯押しとして使用する。
これにより、第２ワークが長い軸状のワークである場合に、この第２ワークの芯押しを行って、回転する第２ワークの振動を抑制することができる。また、回転工具を回転支持具によって支持することにより、回転工具の振動を抑制することができる。そのため、回転工具によって、第２ワークに対して、高速かつ加工精度よく切削加工を行うことができる。

それ故、上記複合旋盤及び複合切削方法によれば、２つのワークに対して同時に旋削加工ができるとともに、ワークの芯押し及び回転工具の回転支持を行って、高速かつ加工精度よく切削加工を行うことができる。

実施例にかかる、第１加工段階として、第１ワーク及び第２ワークに旋削加工を行う状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第１加工段階として、第１ワーク及び第２ワークに旋削加工を行う状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第１加工段階として、第２ワークに旋削加工を行う状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第２加工段階の前に、第１ワークにアダプターを装着する状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第２加工段階の前に、第１ワークにアダプターを装着した状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第２加工段階の前に、第１ワーク及びアダプターによって第２ワークの芯押しを行う状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第２加工段階として、第２ワークに溝加工を行う状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第２加工段階の後に、第２ワークから、第１回転主軸を離隔させる状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第２加工段階の後に、第１回転主軸から、アダプターを取り外す状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第２加工段階の後に、第１回転主軸２Ａを第２回転主軸２Ｂへ接近させ、第１ワークを第２回転主軸へ接近させる状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、第２加工段階の後に、第１ワークを、第２回転主軸に把持させた状態の複合旋盤を示す説明図。実施例にかかる、複合旋盤において加工する製品を示す斜視図。実施例にかかる、第２加工段階の前に、アダプター保持具におけるアダプターを第１ワークに装着した状態の複合旋盤を示す断面説明図。実施例にかかる、第２加工段階の前に、アダプターからアダプター保持具を取り外し、アダプターを第２ワークに係合させる状態の複合旋盤を示す断面説明図。実施例にかかる、アダプターを保持するアダプター保持具を、アダプターの軸方向から見た状態で示す説明図。実施例にかかる、第１ワークに装着したアダプターを拡大して示す断面説明図。実施例にかかる、第２ワークに係合したアダプターを拡大して示す断面説明図。

上述した複合旋盤及び複合切削方法における好ましい実施の形態につき説明する。
上記複合旋盤及び複合切削方法においては、上記第１回転主軸の軸線方向に上記第１タレットを移動させることができる。これ以外にも、第１タレットに対して、第１回転主軸をその軸線方向に移動させることもできる。また、第１回転主軸と第１タレットとの両方を、第１回転主軸の軸線方向に移動させることもできる。
また、上記第２回転主軸の軸線方向に上記第２タレットを移動させることができる。これ以外にも、第２タレットに対して、第２回転主軸をその軸線方向に移動させることもできる。また、第２回転主軸と第２タレットとの両方を、第２回転主軸の軸線方向に移動させることもできる。

また、上記第１加工段階において、上記アダプターは、上記第１タレットに取り付けられたアダプター保持具に保持されており、上記第２加工段階を行う前には、上記第１回転主軸の軸線方向に上記第１タレットを相対的に移動させることによって、上記第１回転主軸によって把持された上記第１ワークの先端部へ、上記アダプター保持具に保持された上記アダプターを装着するよう構成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、第１加工段階を行う際には、アダプターを、第１タレットのアダプター保持具に保持して保管しておくことができる。そして、第２加工段階を行う前には、第１タレットと第１回転主軸との相対的な移動によって、第１ワークの先端部へアダプターを容易に装着することができる。

また、上記複合切削方法においては、上記第１ワークと上記第２ワークとは、同一の製品を形成するための軸状部品であり、上記第１回転主軸に上記第１ワークとしての軸状部品を把持するときには、該軸状部品の軸方向一端側を把持するとともに、該軸状部品の軸方向他端側を突出させ、上記第２回転主軸に上記第２ワークとしての他の軸状部品を把持するときには、該他の軸状部品の軸方向他端側を把持するとともに、該軸状部品の軸方向一端側を突出させ、上記第１加工段階においては、上記第１ワークとしての軸状部品の軸方向他端側に対して旋削加工するとともに、上記第２ワークとしての他の軸状部品の軸方向一端側に対して旋削加工し、上記第２加工段階においては、上記第２ワークとしての他の軸状部品における上記軸方向一端側に対して切削加工して、上記第２回転主軸の軸線方向に沿って溝部を形成することができる（請求項４）。
この場合には、複合旋盤を用いた複合切削方法により、軸方向一端側に沿った溝部を有する製品を形成することができる。

以下に、上記複合旋盤及び複合切削方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の複合旋盤１は、図１〜図３に示すごとく、第１ワーク６Ａを把持して回転する第１回転主軸２Ａと、第１回転主軸２Ａと同一軸線Ｏ上に配置されて向き合い、第２ワーク６Ｂを把持して回転する第２回転主軸２Ｂと、第１回転主軸２Ａの軸線方向Ｌに相対的に移動可能な第１タレット３Ａと、第２回転主軸２Ｂの軸線方向Ｌに相対的に移動可能な第２タレット３Ｂと、第２回転主軸２Ｂを挟んで第２タレット３Ｂが配置された側とは反対側に配置され、第２回転主軸２Ｂの軸線方向Ｌに相対的に移動可能な第３タレット３Ｃと、第１ワーク６Ａの先端部に装着可能で、第２ワーク６Ｂの先端部を支持するためのアダプター５と、を備えている。

複合旋盤１は、次の第１加工段階１０１と第２加工段階１０２とを行うよう構成されている。
複合旋盤１の第１加工段階１０１は、図１〜図３に示すごとく、第１回転主軸２Ａによって回転する第１ワーク６Ａに対して、第１タレット３Ａに取り付けられた第１工具３２Ａが旋削加工するとともに、第３タレット３Ｃに取り付けられた芯押し治具（支持治具）３５によって支持されて第２回転主軸２Ｂによって回転する第２ワーク６Ｂに対して、第２タレット３Ｂに取り付けられた第２工具３２Ｂが旋削加工するよう構成されている。
複合旋盤１の第２加工段階１０２は、図６、図７に示すごとく、第２回転主軸２Ｂによって把持された第２ワーク６Ｂが、第１回転主軸２Ａによって把持された第１ワーク６Ａの先端部に装着したアダプター５によって支持された（芯押し）状態で、第２タレット３Ｂと第３タレット３Ｃとのいずれか一方に取り付けられた回転工具３３が、他方に取り付けられた回転支持具３４によって支持されて回転して、第２ワーク６Ｂに対して切削加工するよう構成されている。
本例においては、芯押し治具３５による支持、及びアダプター５による支持は、いずれも芯押しことをいう。支持とは、芯押しを含めて、中心位置出しを行って支えることをいう。

以下に、本例の複合旋盤１及び複合切削方法につき、図１〜図１７を参照して詳説する。
図１〜図３に示すごとく、本例の複合旋盤１は、同一軸線Ｏ上に配置されて互いに向き合う第１回転主軸２Ａと第２回転主軸２Ｂとを有する二軸旋盤において、第１回転主軸２Ａよりも上側の位置に第１タレット３Ａを有し、第２回転主軸２Ｂよりも上側の位置に第２タレット３Ｂを有し、第１回転主軸２Ａ及び第２回転主軸２Ｂよりも下側の位置に第３タレット３Ｃを有するものである。各回転主軸２Ａ，２Ｂ及び各タレット３Ａ，３Ｂ，３Ｃはいずれも、複合旋盤１のベッド上に設置されている。
第１回転主軸２Ａは、その軸線方向Ｌに沿って第２回転主軸２Ｂに向けて接近するよう構成されている。なお、第２回転主軸２Ｂを第１回転主軸２Ａの側へ接近させることもできる。

第１回転主軸２Ａ及び第２回転主軸２Ｂは、スピンドルとも呼ばれ、それらの軸線方向Ｌを水平方向に向けて配設されている。第１回転主軸２Ａの先端部及び第２回転主軸２Ｂの先端部には、径方向に放射状に拡径・縮径をすることができるチャック部２１が設けられている。第１ワーク６Ａは、第１回転主軸２Ａにおけるチャック部２１に把持され、第２ワーク６Ｂは、第２回転主軸２Ｂにおけるチャック部２１に把持される。
第１〜第３タレット３Ａ〜３Ｃはいずれも、所定角度ずつ回転可能なタレット盤３１に複数の工具等を外周に取り付けて構成されている。そして、第１〜第３タレット３Ａ〜３Ｃはいずれも、タレット盤３１を所定角度回転させ、加工に用いる工具等を、ワーク６Ａ，６Ｂの側に向けるよう構成されている。また、第１〜第３タレット３Ａ〜３Ｃはいずれも、タレット盤３１を、第１回転主軸２Ａ及び第２回転主軸２Ｂの軸線方向Ｌ、及びこの軸線方向Ｌに直交する平面方向（２方向）に移動させるよう構成されている。

第１タレット３Ａのタレット盤３１には、図１〜図３に示すごとく、複数種類の第１工具３２Ａが取り付けられているとともに、アダプター５を保持するアダプター保持具４が取り付けられている。アダプター保持具４には、アダプター５が保持されている。第２タレット３Ｂのタレット盤３１には、図１〜図４に示すごとく、複数種類の第２工具３２Ｂが取り付けられているとともに、Ｔスロットカッターである回転工具３３が取り付けられている。第３タレット３Ｃのタレット盤３１には、図２、図４、図１０に示すごとく、芯押し治具（支持治具）３５と、回転支持具３４、製品受具３６とが取り付けられている。
第１工具３２Ａ及び第２工具３２Ｂはいずれも、各ワーク６Ａ，６Ｂに対して旋削加工を行うバイトである。

本例の複合旋盤１及び複合切削方法において用いる第１ワーク６Ａと第２ワーク６Ｂとは、同一の製品６を形成するための軸状部品である。この軸状部品は、内部に中心穴６０を有する円筒形状の部品である。
また、図１２に示すごとく、本例の複合旋盤１によって形成する製品６は、軸方向一端側６０１に、平行軸部６２を有し、軸方向他端側６０２に、他端側部６３を有するものである。また、平行軸部６２の先端部には、アダプター５と係合する一端側部６１が形成されている。平行軸部６２と他端側部６３との軸方向の間には、平行軸部６２よりも拡径したフランジ部（鍔部）６４が形成されている。
また、平行軸部６２は、他端側部６３よりも長い。図２に示すごとく、第１加工段階１０１において旋削加工を行う際には、第２回転主軸２Ｂのチャック部２１から突出する第２ワーク６Ｂの軸方向一端側６０１の部分は、第１回転主軸２Ａのチャック部２１から突出する第１ワーク６Ａの軸方向他端側６０２の部分に比べて長くなる。

図３に示すごとく、本例のアダプター５は、第１タレット３Ａに取り付けられたアダプター保持具４に保持されている。
図１４、図１５に示すごとく、アダプター保持具４は、第１タレット３Ａのタレット盤３１に固定される本体部４１と、本体部４１に対して回動してアダプター５の外周を挟み込む一対の挟持部４２と、一対の挟持部４２を、アダプター５を挟み込む方向にそれぞれ付勢する付勢バネ４３とを備えている。一対の挟持部４２と付勢バネ４３とは、アダプター保持具４において保持するアダプター５の軸方向の２箇所を挟み込むよう、２組設けられている。

図１６に示すごとく、アダプター５は、中心穴５０を有する軸形状に形成されている。アダプター５は、軸方向の一端側に、第１ワーク６Ａとしての円筒形状の軸状部品に形成した他端側部６３の内周に挿入するための内周嵌合部５１と、他端側部６３の外周に外装するための外周嵌合部５２とを有している。
内周嵌合部５１と外周嵌合部５２との径方向間には、他端側部６３を挿入するための円環状の嵌入凹部５４が形成されている。嵌入凹部５４の底部には、第１ワーク６Ａとしての軸状部品の他端側部６３の内周角部６３１に形成されたテーパ面と対面させるテーパ状底部５４１が形成されている。第１ワーク６Ａの他端側部６３の内周角部６３１の全周が、テーパ状底部５４１の全周に当接することによって、アダプター５は、第１ワーク６Ａの芯押し（中心位置決め）を行う。なお、第１ワーク６Ａの他端側部６３の内周角部６３１の一部が、テーパ状底部５４１の一部に当接することによって、アダプター５による第１ワーク６Ａの芯押しを行うこともできる。

図１７に示すごとく、アダプター５は、軸方向の他端側に、第２ワーク６Ｂとしての円筒形状の軸状部品の内周に嵌め込むためのテーパ部５３を有している。
アダプター５は、第１ワーク６Ａに形成する他端側部６３の形状、第２ワーク６Ｂに形成する一端側部６１の大きさに応じて、任意に形状を変更することができる。これにより、複合旋盤１において、種々の製品６を加工する場合においても、アダプター５を取り替えることにより柔軟に対応することができる。

図４に示すごとく、複合旋盤１は、第２加工段階１０２を行う前には、第１回転主軸２Ａの軸線方向Ｌに第１タレット３Ａを相対的に移動させることによって、第１回転主軸２Ａに把持された第１ワーク６Ａの先端部へ、アダプター保持具４に装着されたアダプター５を装着するよう構成されている。
具体的には、次のようにして、第１ワーク６Ａ及びアダプター５による、第２ワーク６Ｂの芯押しが行われる。

まず、図１３に示すごとく、第１タレット３Ａを移動させて、アダプター５の中心軸線を、第１回転主軸２Ａの中心軸線に一致させ、次いで、第１回転主軸２Ａを第２回転主軸２Ｂの側へ移動させる。そして、第１タレット３Ａのアダプター保持具４におけるアダプター５を、第１ワーク６Ａの他端側部６３に装着する。次いで、図１４に示すごとく、アダプター５からアダプター保持具４を取り外し、第１回転主軸２Ａを第２回転主軸２Ａの側へさらに移動させる。このとき、図１５に示すごとく、２組の一対の挟持部４２が、付勢バネ４３を弾性変形させながら回動し、アダプター５の外周から外れる。

次いで、図１７に示すごとく、第１回転主軸２Ａを第２回転主軸２Ｂの方向へ接近させ、第２回転主軸２Ｂに把持された第２ワーク６Ｂの一端側部６１における内周角部６１１に形成されたテーパ面に、アダプター５のテーパ部５３の外周を当接させる。この内周角部６１１のテーパ面と、アダプター５のテーパ部５３の外周との当接は、全周で行ってもよく、一部で行ってもよい。こうして、第１回転主軸２Ａに把持する第１ワーク６Ａ及びアダプター５によって、第２回転主軸２Ｂに把持する第２ワーク６Ｂの一端側部６１の先端部の芯押しを行うことができる。この芯押しは、第１回転主軸２Ａから第２回転主軸２Ｂへ適切な負荷を与えて行う。芯押しとは、第２ワーク６Ｂの先端部が径方向に振動しないように、この先端部の中心を支えることをいう。

以下に、本例の複合旋盤１を用いた複合切削方法及びその作用効果につき説明する。
図１〜図３に示すごとく、第１加工段階１０１において、第１工具３２Ａによって旋削加工を行う第１ワーク６Ａは、旋削加工前の素材としての軸状部品である。第１回転主軸２Ａのチャック部２１に第１ワーク６Ａとしての軸状部品を把持するときには、軸状部品の軸方向一端側６０１をこのチャック部２１によって把持するとともに、軸状部品の軸方向他端側６０２をこのチャック部２１から突出させる。そして、第１加工段階１０１においては、第１工具３２Ａによって、第１ワーク６Ａとしての軸状部品の軸方向他端側６０２に対して旋削加工を行って、製品６の一部となる他端側部６３を形成する。

第１ワーク６Ａの旋削加工においては、円筒形状の軸状部品における外周（外径）と、端面と、内周（内径）の旋削加工を行う。本例においては、まず、図１に示すごとく、軸状部品の内周の加工を行い、次いで、図２に示すごとく、軸状部品の外周及び端面の加工を行う。軸状部品の内周の加工を行うときと、軸状部品の外周及び端面の加工を行うときとにおいては、第１タレット３Ａにおけるタレット盤３１を所定角度回転させて、加工に使用する第１工具３２Ａを切り替える。

第１加工段階１０１において、第２工具３２Ｂによって旋削加工を行う第２ワーク６Ｂは、前回以前の第１加工段階１０１において、第１工具３２Ａによって旋削加工を行って形成した他端側部６３を有する第１ワーク６Ａである。
複合切削方法における軸状部品の運搬の流れは次のようになる。まず、素材としての軸状部品を第１回転主軸２Ａへ供給する。次いで、第１回転主軸２Ａから他端側部６３を形成した軸状部品を第２回転主軸２Ｂへ受け渡す。その後、第２回転主軸２Ｂから、軸状部品に加工してなる製品６を、第３タレット３Ｃのタレット盤３１における製品受具３６へ受け渡す。

図１、図２に示すごとく、第２回転主軸２Ｂのチャック部２１に、第２ワーク６Ｂとして、他端側部６３を形成した後の軸状部品を把持するときには、他端側部６３をこのチャック部２１によって把持するとともに、軸状部品の軸方向一端側６０１をこのチャック部２１から突出させる。そして、第１加工段階１０１においては、第２工具３２Ｂによって、第２ワーク６Ｂとしての軸状部品の軸方向一端側６０１に対して旋削加工を行って、製品６の一部となる平行軸部６２及び一端側部６１を形成する。

第２ワーク６Ｂの旋削加工においては、円筒形状の軸状部品における外周（外径）と、端面と、内周（内径）の旋削加工を行う。本例においては、まず、図１に示すごとく、軸状部品の内周の加工を行い、次いで、図２に示すごとく、軸状部品の外周及び端面の加工を行う。また、図３に示すごとく、第１加工段階１０１における第２ワーク６Ｂの加工においては、旋削加工以外にも、ミーリング加工、溝入れ加工等の切削加工を行うことができる。軸状部品の内周の加工を行うとき、軸状部品の外周及び端面の加工を行うとき、その他の加工を行うときにおいては、第２タレット３Ｂにおけるタレット盤３１を所定角度回転させて、加工に使用する第２工具３２Ｂを切り替える。

また、第２回転主軸２Ｂのチャック部２１に、軸状部品の他端側部６３を把持したときには、このチャック部２１から、軸方向他端側６０２よりも長い軸方向一端側６０１が突出する。第２工具３２Ｂによって軸状部品の軸方向一端側６０１の外周に旋削加工を行うときには、第３タレット３Ｃのタレット盤３１における芯押し治具（支持治具）３５によって、軸状部品の軸方向一端側６０１の先端部の芯押しを行う。このとき、芯押し治具３５の外周テーパ面を、第２ワーク６Ｂの一端側部６１における内周角部６１１に形成されたテーパ面に当接させる（図１７参照）。
そして、第１加工段階１０１においては、第１工具３２Ａによる第１ワーク６Ａへの他端側部６３の形成と、第２工具３２Ｂによる第２ワーク６Ｂへの平行軸部６２及び一端側部６１の形成とが、同時に行われる。これにより、ワークの旋削加工に要するサイクルタイムを短縮することができる。

次いで、図６、図７に示すごとく、複合旋盤１においては、第２加工段階１０２として、回転工具３３によって第２ワーク６Ｂに対して切削加工を行う。
第２加工段階１０２を行う前には、図３に示すごとく、第１タレット３Ａのタレット盤３１を所定角度回転させて、アダプター保持具４に装着したアダプター５を第１ワーク６Ａの側に向ける。そして、図４に示すごとく、第１タレット３Ａを移動させて、アダプター保持具４に保持したアダプター５を、第１回転主軸２Ａのチャック部２１から突出する他端側部６３に装着する。図５に示すごとく、アダプター５の装着を行った後には、第１タレット３Ａを退避させる。
次いで、上記のごとく、図６、図１７に示すごとく、第１回転主軸２Ａを第２回転主軸２Ｂの方向へ接近させ、第１回転主軸２Ａに把持する第１ワーク６Ａ及びアダプター５によって、第２回転主軸２Ｂに把持する第２ワーク６Ｂの一端側部６１の先端部の芯押しを行う。

第２加工段階１０２を行う前には、図４に示すごとく、第２タレット３Ｂのタレット盤３１が所定角度回転して、回転工具３３を第２ワーク６Ｂの側へ向ける。また、第３タレット３Ｃのタレット盤３１が所定角度回転して、回転支持具３４を第２ワーク６Ｂの側へ向ける。そして、回転工具３３の軸中心と、回転支持具３４の軸中心とを合わせ、回転支持具３４によって回転工具３３の芯押しを行う。この芯押しは、回転支持具３４から回転工具３３へ適切な負荷を与えて行う。

次いで、図７に示すごとく、第２タレット３Ｂと第３タレット３Ｃとを協調して移動させ、第１ワーク６Ａ及びアダプター５によって芯押しをされた状態の第２ワーク６Ｂとしての軸状部品の平行軸部６２の外周に切削加工（溝加工）を行う。この溝加工は、平行軸部６２の全長にわたって、その軸方向（第２回転主軸２Ｂの軸線方向Ｌ）に沿って行う。こうして、溝加工によって、平行軸部６２の外周に、その軸方向に沿った溝部６５を形成する。また、溝部６５は、図１２に示すごとく、第２ワーク６Ｂとしての軸状部品において、周方向に位相が１８０°ずれた両側に形成する。

次いで、図８に示すごとく、第１回転主軸２Ａを第２回転主軸２Ｂから隔離させる。また、第１タレット３Ａを、第１回転主軸２Ａにおける第１ワーク６Ａに装着したアダプター５に接近させ、第１タレット３Ａにおけるアダプター保持具４にアダプター５を保持させる。
次いで、図９に示すごとく、第１回転主軸２Ａに把持する第１ワーク６Ａからアダプター５を取り外す。また、図１０に示すごとく、第２回転主軸２Ｂに把持した加工終了後の製品６である第２ワーク６Ｂを、第３タレット３Ｃにおける製品受具３６に保持させ、第３タレット３Ｃを第２回転主軸２Ｂよりも下方へ退避させる。次いで、同図に示すごとく、第１回転主軸２Ａを第２回転主軸２Ｂへ接近させ、他端側部６３が形成された第１ワーク６Ａを第２回転主軸２Ｂへ接近させる。このとき、第１回転主軸２Ａのチャック部２１からは、第１ワーク６Ａにおける他端側部６３が突出している。

そして、図１１に示すごとく、第１ワーク６Ａにおける他端側部６３が、第２回転主軸２Ｂにおけるチャック部２１に挿入され、このチャック部２１に把持される。次いで、第１回転主軸２Ａを第２回転主軸２Ｂから隔離させ、図１に示すごとく、第１回転主軸２Ａにおけるチャック部２１に、次の第１ワーク６Ａとしての素材である軸状部品の軸方向一端側６０１を把持させる。
以降は、上記と同様に、第１加工段階１０１及び第２加工段階１０２を行うことができる。

このように、複合旋盤１においては、チャック構造を有するために、芯押しを直接行うことができない第１回転主軸２Ａにおいて、第１ワーク６Ａが把持された状態を利用し、これにアダプター５を装着することによって、芯押しとして使用する。
これにより、第２ワーク６Ｂが長い軸状のワークである場合に、この第２ワーク６Ｂの芯押しを行って、回転する第２ワーク６Ｂの径方向への振動を抑制することができる。また、回転工具３３を回転支持具３４によって支持することにより、回転工具３３の径方向への振動を抑制することができる。また、アダプター５及び回転支持具３４を用いることにより、平行軸部６２の軸方向の全長に対して、回転工具３３が移動する回数を１回にして（１パス加工によって）、溝部６５を形成することもできる。そのため、回転工具３３によって、第２ワーク６Ｂに対して、高速かつ加工精度よく切削加工（溝加工）を行うことができる。

それ故、本例の複合旋盤１及び複合切削方法によれば、２つのワーク６Ａ，６Ｂに対して同時に旋削加工ができるとともに、ワーク６Ｂの芯押し及び回転工具３３の回転支持を行って、高速かつ加工精度よく切削加工（溝加工）を行うことができる。

１複合旋盤
１０１第１加工段階
１０２第２加工段階
２Ａ第１回転主軸
２Ｂ第２回転主軸
２１チャック部
３Ａ第１タレット
３Ｂ第２タレット
３Ｃ第３タレット
３２Ａ第１工具
３２Ｂ第２工具
３３回転工具
３４回転支持具
４アダプター保持具
５アダプター
６製品
６Ａ第１ワーク
６Ｂ第２ワーク
６０１軸方向一端側
６０２軸方向他端側
６１一端側部
６２平行軸部
６３他端側部
６５溝部

Claims

第１ワークを把持して回転する第１回転主軸と、
該第１回転主軸と同一軸線上に配置されて向き合い、第２ワークを把持して回転する第２回転主軸と、
上記第１回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第１タレットと、
上記第２回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第２タレットと、
上記第２回転主軸を挟んで上記第２タレットが配置された側とは反対側に配置され、上記第２回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第３タレットと、
上記第１ワークの先端部に装着可能で、上記第２ワークの先端部を支持するためのアダプターと、を備えており、
上記第１回転主軸によって回転する上記第１ワークに対して、上記第１タレットに取り付けられた第１工具が旋削加工するとともに、上記第３タレットに取り付けられた支持治具によって支持されて上記第２回転主軸によって回転する上記第２ワークに対して、上記第２タレットに取り付けられた第２工具が旋削加工する第１加工段階と、
上記第２回転主軸に把持された上記第２ワークが、上記第１回転主軸に把持された上記第１ワークの先端部に装着した上記アダプターによって支持された状態で、上記第２タレットと上記第３タレットとのいずれか一方に取り付けられた回転工具が、他方に取り付けられた回転支持具によって支持されて回転して、上記第２ワークに対して切削加工する第２加工段階と、を行うよう構成されていることを特徴とする複合旋盤。
請求項１に記載の複合旋盤において、上記第１加工段階において、上記アダプターは、上記第１タレットに取り付けられたアダプター保持具に保持されており、
上記第２加工段階を行う前には、上記第１回転主軸の軸線方向に上記第１タレットを相対的に移動させることによって、上記第１回転主軸によって把持された上記第１ワークの先端部へ、上記アダプター保持具に保持された上記アダプターを装着するよう構成されていることを特徴とする複合旋盤。
第１ワークを把持して回転する第１回転主軸と、
該第１回転主軸と向き合う同一軸線上に配置され、第２ワークを把持して回転する第２回転主軸と、
上記第１回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第１タレットと、
上記第２回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第２タレットと、
上記第２回転主軸に対して上記第２タレットが配置された側とは反対側に配置され、上記第２回転主軸の軸線方向に相対的に移動可能な第３タレットと、
上記第１ワークの先端部に装着可能で、上記第２ワークの先端部を支持するためのアダプターと、を備えた複合旋盤を用い、
上記第１回転主軸によって回転させる上記第１ワークに対して、上記第１タレットに取り付けられた第１工具が旋削加工するとともに、上記第３タレットに取り付けられた支持治具によって支持して上記第２回転主軸によって回転させる上記第２ワークに対して、上記第２タレットに取り付けられた第２工具が旋削加工する第１加工段階と、
上記第２タレットと上記第３タレットとのいずれか一方に取り付けられた回転工具を、他方に取り付けられた回転支持具によって支持して回転させるとともに、上記第２回転主軸に把持された上記第２ワークを、上記第１回転主軸に把持された上記第１ワークの先端部に装着した上記アダプターによって支持して回転させて、上記回転工具によって上記第２ワークに対して切削加工する第２加工段階と、を行うことを特徴とする複合切削方法。
請求項３に記載の複合切削方法において、上記第１ワークと上記第２ワークとは、同一の製品を形成するための軸状部品であり、
上記第１回転主軸に上記第１ワークとしての軸状部品を把持するときには、該軸状部品の軸方向一端側を把持するとともに、該軸状部品の軸方向他端側を突出させ、
上記第２回転主軸に上記第２ワークとしての他の軸状部品を把持するときには、該他の軸状部品の軸方向他端側を把持するとともに、該軸状部品の軸方向一端側を突出させ、
上記第１加工段階においては、上記第１ワークとしての軸状部品の軸方向他端側に対して旋削加工するとともに、上記第２ワークとしての他の軸状部品の軸方向一端側に対して旋削加工し、
上記第２加工段階においては、上記第２ワークとしての他の軸状部品における上記軸方向一端側に対して切削加工して、上記第２回転主軸の軸線方向に沿って溝部を形成することを特徴とする複合切削方法。