JP5937486B2

JP5937486B2 - Machine Tools

Info

Publication number: JP5937486B2
Application number: JP2012237685A
Authority: JP
Inventors: 勇作向井
Original assignee: 株式会社ツガミ
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-10-29
Also published as: JP2014087853A

Description

本発明は、タレットを有する工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool having a turret.

この種の工作機械として、特許文献１には、所定の回転軸周りに回転可能なタレットと、タレット外周部に設けられ、ワークに斜め穴を空けるための回転工具を有する加工ユニットと、回転軸と直交する駆動軸と、を備えた工作機械が開示されている。この加工ユニットは、駆動軸と直交し、回転工具を保持する工具保持軸を有しており、中間軸等の伝達機構を介し、駆動軸の駆動力を伝達し、回転工具を回転させる。また、加工ユニットは、駆動軸に一致する旋回軸周りを旋回可能となっており、この旋回の角度を調整することによって、特許文献１に係る工作機械は、主軸方向に対し、所望の傾きをもって回転工具を固定することができるように構成されている。 As this type of machine tool, Patent Document 1 discloses a turret that can be rotated around a predetermined rotation axis, a machining unit that is provided on the outer periphery of the turret and has a rotary tool for forming an oblique hole in a workpiece, and a rotation axis. A machine tool provided with a drive shaft orthogonal to each other is disclosed. This machining unit has a tool holding shaft that is orthogonal to the drive shaft and holds the rotary tool, transmits the driving force of the drive shaft via a transmission mechanism such as an intermediate shaft, and rotates the rotary tool. Further, the machining unit is capable of turning around a turning axis that coincides with the drive axis. By adjusting the turning angle, the machine tool according to Patent Document 1 has a desired inclination with respect to the main axis direction. The rotary tool can be fixed.

特開平１０−１５７０３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-15703

特許文献１に係る工作機械では、上記のように、加工ユニットを旋回させることが可能であるが、その旋回の角度の調整及び固定は、手動によりタレットに固定された位置決め板に設けられた角度目盛りと加工ユニットのケースに設けられた位置目盛りとを合わせた後、位置決め板にボルトをねじ込むことによって行われる。このような構成では、加工ユニットないしは回転工具の角度調整の精度に欠けるだけでなく、加工ユニットの旋回軸を輪郭制御加工における制御軸として用いることができないため、ワークに対して複雑な加工を施すことができないという問題があった。 In the machine tool according to Patent Document 1, it is possible to turn the machining unit as described above, but the turning angle is adjusted and fixed by an angle provided on a positioning plate fixed to the turret manually. After the scale and the position scale provided on the case of the processing unit are matched, the bolt is screwed into the positioning plate. In such a configuration, not only the accuracy of the angle adjustment of the machining unit or the rotary tool is lacking, but also the turning axis of the machining unit cannot be used as the control axis in the contour control machining, and thus the workpiece is subjected to complicated machining. There was a problem that I could not.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、ワークに対する回転工具の角度調整の精度が良好であり、ワークを任意の形状に輪郭制御加工することができる工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a machine tool that has good accuracy in adjusting the angle of the rotary tool with respect to the workpiece and can contour-control the workpiece into an arbitrary shape. And

上記目的を達成するため、本発明に係る工作機械は、
ワークを保持するワーク保持部と、
前記ワークを加工するための回転工具が設けられて第１軸線周りに回転可能な旋回部を外周側に有し、前記第１軸線と交わる第２軸線周りに回転可能なタレットと、
前記タレットに対して不動であるステータと、前記旋回部の旋回軸に固定され、前記ステータに対して回転するロータとを有し、前記ロータを回転させることによって前記旋回部を回転させる回転駆動手段と、
モータと、前記モータによって前記第２軸線周りに回転するシャフトと、前記シャフトの回転に応じて前記第１軸線周りに回転するスピンドルと、前記スピンドルと係合して前記スピンドルの回転に応じて回転すると共に前記回転工具を保持するホルダと、を有する工具回転手段と、
前記タレットの回転動作を制御し、前記回転駆動手段を駆動することで前記旋回部の回転動作を制御し、前記モータを駆動することで前記回転工具の回転動作を制御する制御手段と、を備え、
前記回転工具は、前記旋回部の外周方向に突出すると共に前記旋回部の回転方向に沿って複数設けられ、それぞれが前記スピンドルの回転に応じて回転し、
前記制御手段は、前記タレットを回転させると共に、前記回転駆動手段を駆動して前記旋回部を連続的に回転させることで、前記旋回部に設けられた複数の回転工具のうちいずれかの工具を前記ワークに対して任意の位置及び角度で位置決めし、前記回転工具を回転させて前記ワークを加工する、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a machine tool according to the present invention provides:
A work holding unit for holding a work;
A turret provided with a rotating tool for processing the workpiece and having a swivel portion that is rotatable around a first axis on the outer peripheral side, and rotatable around a second axis that intersects the first axis ;
Rotation drive means for rotating the swivel unit by rotating the rotor, the stator being stationary with respect to the turret and a rotor fixed to the swivel shaft of the swivel unit and rotating with respect to the stator When,
A motor, a shaft rotated around the second axis by the motor, a spindle rotated around the first axis according to the rotation of the shaft, and engaged with the spindle and rotated according to the rotation of the spindle And a tool holding means for holding the rotating tool;
Controlling the rotation operation of the turret, to control the rotation of the swivel part by driving the rotary drive means, and control means for controlling the rotation of the rotary tool by driving the motor, the Prepared,
The rotating tool protrudes in the outer peripheral direction of the swivel unit and is provided in a plurality along the rotation direction of the swivel unit , each rotating according to the rotation of the spindle,
The control unit rotates the turret and drives the rotation driving unit to continuously rotate the swivel unit , thereby rotating any one of a plurality of rotary tools provided in the swivel unit. Positioning the workpiece at an arbitrary position and angle, and rotating the rotary tool to process the workpiece.
It is characterized by that.

前記工作機械は、
前記ワーク保持部と前記タレットとを相対的に移動させる機構を備え、
前記制御手段は、前記タレットと前記旋回部との回転動作を制御すると共に、前記機構の駆動を制御することで、前記回転工具を前記ワークに対して任意の位置及び角度で位置決めする、ようにしてもよい。 The machine tool is
A mechanism for relatively moving the work holding unit and the turret;
The control means controls the rotational operation of the turret and the swivel unit, and controls the drive of the mechanism, thereby positioning the rotary tool at an arbitrary position and angle with respect to the workpiece. May be.

前記工作機械において、
前記ワーク保持部は、前記ワークを回転可能に保持し、
前記ワークの回転軸に沿った軸をＺ軸、平面視において前記Ｚ軸と直交する軸をＸ軸、前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸と直交する軸をＹ軸とした場合、前記機構は、前記ワーク保持部と前記タレットとを相対的に、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各々の軸方向に独立して移動させる、ようにしてもよい。 In the machine tool,
The workpiece holding unit holds the workpiece rotatably.
When the axis along the rotation axis of the workpiece is the Z axis, the axis orthogonal to the Z axis in plan view is the X axis, and the Z axis and the axis orthogonal to the X axis are the Y axis, the mechanism is The workpiece holding unit and the turret may be moved independently in the axial directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis.

前記工作機械において、
前記制御手段は、前記ワーク保持部の駆動も制御し、前記ワークの回転制御、前記タレットの回転制御、前記旋回部の回転制御、及び前記機構の駆動制御を同時に行う、ようにしてもよい。 In the machine tool,
The control means may also control driving of the workpiece holding unit, and simultaneously perform rotation control of the workpiece, rotation control of the turret, rotation control of the turning unit, and drive control of the mechanism.

前記工作機械は、
前記旋回部と一体に回転する所定部位との摩擦力により前記旋回部を前記タレットに対して回転不能に固定することで前記回転工具を位置決めし、位置決めされた回転工具による前記ワークの加工中に、前記旋回部を前記タレットに対して回転不能とする固定手段をさらに備えていてもよい。 The machine tool is
The rotating tool is positioned by fixing the rotating part to the turret so as to be non-rotatable by a frictional force with a predetermined part that rotates integrally with the rotating part, and the workpiece is processed by the positioned rotary tool. Further, it may further comprise a fixing means for making the swivel portion non-rotatable with respect to the turret.

前記工作機械は、
前記旋回部の回転位置を検出する回転位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記回転位置検出手段によって検出された回転位置に基づいて前記旋
回部が目標位置で停止するように前記回転駆動手段と前記固定手段とを制御してもよい。
また、前記工作機械は、
前記旋回部の停止位置に前記目標位置からのずれが生じた場合に、前記目標位置に当該ずれ分を補正した位置を示す補正位置情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前記補正位置情報が示す位置で、前記旋回部が停止するように制御可能であってもよい。 The machine tool is
A rotation position detecting means for detecting a rotation position of the swivel unit;
The control unit may control the rotation driving unit and the fixing unit so that the turning unit stops at a target position based on the rotation position detected by the rotation position detection unit.
The machine tool is
In the case where a deviation from the target position occurs in the stop position of the swivel unit, the storage unit stores correction position information indicating a position where the deviation is corrected in the target position,
The control unit may be controllable so that the turning unit stops at a position indicated by the correction position information stored in the storage unit.

前記工作機械において、
前記タレットは、外周に、前記タレットの回転軸と直交する方向に向く複数の面を有し、前記複数の面のうち所定の面上に前記旋回部が設けられ、前記複数の面のうち前記旋回部が設けられていない面上には、前記ワークを加工するための１又は複数の工具が設けられている、ようにしてもよい。 In the machine tool,
The turret has a plurality of surfaces on the outer periphery facing in a direction orthogonal to the rotation axis of the turret, the swivel portion is provided on a predetermined surface of the plurality of surfaces, One or a plurality of tools for machining the workpiece may be provided on the surface on which the swivel unit is not provided.

本発明によれば、ワークに対する回転工具の角度調整の精度が良好であり、ワークを任意の形状に輪郭制御加工することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the precision of angle adjustment of the rotary tool with respect to a workpiece | work is favorable, and it can contour-process a workpiece | work to arbitrary shapes.

本発明の一実施形態に係る工作機械の平面図である。1 is a plan view of a machine tool according to an embodiment of the present invention. 図１に示す工作機械の側面図である。It is a side view of the machine tool shown in FIG. 図１に示す工作機械の正面図である。It is a front view of the machine tool shown in FIG. 工作機械の図２に示すＩ−Ｉ線概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the machine tool taken along line II shown in FIG. 2. 図４のタレット近傍の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the turret in FIG. 4. （ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る工作機械によって可能な加工を説明するための図である。(A) And (b) is a figure for demonstrating the process which can be performed with the machine tool which concerns on one Embodiment of this invention. 変形例に係る工作機械が備える背面主軸等を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the back main axis | shaft etc. with which the machine tool which concerns on a modification is provided.

本発明の一実施形態に係る工作機械について、図面を参照して説明する。
以下の説明では、工作機械の構成の理解を容易にするため、工作機械における鉛直方向を「Ｙ軸方向」とし、ワークＷの中心線に沿った水平方向を「Ｚ軸方向」とし、Ｙ軸及びＺ軸方向に垂直な水平方向を「Ｘ軸方向」とする。また、図１〜図５、及び図７の図中には、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各々の方向を示す矢印を示した。これら矢印が示す各方向において、矢印が向く方向を＋側、その反対側の方向を−側として、適宜、工作機械を構成する各部を説明する。 A machine tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, in order to facilitate understanding of the configuration of the machine tool, the vertical direction in the machine tool is defined as “Y-axis direction”, the horizontal direction along the center line of the workpiece W is defined as “Z-axis direction”, and the Y-axis The horizontal direction perpendicular to the Z-axis direction is defined as “X-axis direction”. 1 to 5 and FIG. 7, arrows indicating the directions of the X, Y, and Z axes are shown. In each direction indicated by these arrows, each part of the machine tool will be described as appropriate with the direction in which the arrow is directed as the + side and the opposite direction as the-side.

本実施形態に係る工作機械１は、被加工物（ワーク）Ｗを加工する多機能旋盤として構成され、図１〜図５に示すように、工作機械１全体の台であるベッドＳと、ワーク保持部１０と、タレット装置２０と、スライド機構３０と、工作機械１全体を制御する制御部４０と、操作部４１と、を備える。 A machine tool 1 according to the present embodiment is configured as a multi-function lathe for processing a workpiece (workpiece) W, and as shown in FIGS. A holding unit 10, a turret device 20, a slide mechanism 30, a control unit 40 that controls the entire machine tool 1, and an operation unit 41 are provided.

ワーク保持部１０は、ワークＷ（例えば、円筒形）を保持して回転させるものであり、図１、図２等に示すように、主軸１１と、主軸１１を回転可能に支持する主軸台１２と、を備える。 The workpiece holding unit 10 holds and rotates a workpiece W (for example, a cylindrical shape), and as shown in FIGS. 1 and 2, the spindle 11 and the spindle stock 12 that rotatably supports the spindle 11. And comprising.

なお、図１は、工作機械１の平面図（＋Ｙ軸方向から見た図）である。図１では、後述のタレット２２が有する複数の工具Ｔ１を省略している。また、図２は、工作機械１の側面図（＋Ｚ軸方向から見た図）である。図２では、ワーク保持部１０を見えやすくするため、タレット装置２０をワークＷ加工時の位置よりも＋Ｘ軸方向にずらしている。 FIG. 1 is a plan view of the machine tool 1 (viewed from the + Y-axis direction). In FIG. 1, a plurality of tools T1 included in a turret 22 described later are omitted. FIG. 2 is a side view of the machine tool 1 (viewed from the + Z-axis direction). In FIG. 2, the turret device 20 is shifted in the + X-axis direction from the position at the time of workpiece W machining in order to make the workpiece holding unit 10 easier to see.

主軸１１は、図示しないチャックでワークＷを把持する。主軸台１２には、ワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されており、このワーク回転用モータによって主軸１１をＣ軸周りに回転させる。Ｃ軸は、Ｚ軸と平行、且つ、ワークＷの中心を通る回転軸として規定される。これにより、ワーク保持部１０は、ワークＷをＣ軸周りに回転させることができる。本実施形態では、主軸台１２は、ベッドＳに対して不動に固定されている。 The spindle 11 holds the workpiece W with a chuck (not shown). The spindle stock 12 incorporates a workpiece rotation motor (not shown), and the workpiece rotation motor rotates the spindle 11 around the C axis. The C axis is defined as a rotation axis that is parallel to the Z axis and passes through the center of the workpiece W. Thereby, the workpiece holding unit 10 can rotate the workpiece W around the C axis. In the present embodiment, the head stock 12 is fixed to the bed S so as not to move.

タレット装置２０は、ワークＷを加工するための工具Ｔ１、回転工具Ｔ２を有するものであり、主に図４及び図５に示すように、ハウジング２１と、ハウジング２１に回転可能に支持されたタレット２２と、旋回機構７０と、を備える。 The turret device 20 includes a tool T1 and a rotary tool T2 for machining the workpiece W. As shown mainly in FIGS. 4 and 5, the turret 20 is rotatably supported by the housing 21. 22 and a turning mechanism 70.

なお、図４は、工作機械１の図２に示すＩ−Ｉ線断面図である。また、図５は、図４のタレット２２近傍の拡大図である。図４及び図５では、一部の構成において断面を示すハッチングを省略している。 4 is a cross-sectional view taken along line II of the machine tool 1 shown in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the turret 22 in FIG. In FIGS. 4 and 5, hatching indicating a cross section is omitted in some configurations.

タレット２２は、図２に示すように、正多角形（本実施形態では、正八角形）に形成された部材であり、図３に示すタレット旋回用モータ２２０の駆動力によって、Ｂ軸周りに回転する。Ｂ軸は、Ｚ軸と平行、且つ、タレット２２の正八角形状の中心を通る回転軸として規定される。具体的には、タレット旋回用モータ２２０は、Ｚ軸と平行な回転軸周りに回転する駆動軸（図示せず）を有しており、この駆動軸が、図示しない連結部材と、図４及び図５に示す歯車２２１０とを介して、旋回軸２２ａに連結されている。これにより、旋回軸２２ａは、タレット旋回用モータ２２０の動力によりＢ軸周りに回転する。タレット２２は、旋回軸２２ａに対して不動であり、旋回軸２２ａと共にＢ軸周りに回転する。旋回軸２２ａは、ハウジング２１に軸受け２１ａ、２１ｂを介して、Ｂ軸周りに回転可能に支持されている。 As shown in FIG. 2, the turret 22 is a member formed in a regular polygon (in this embodiment, a regular octagon), and rotates around the B axis by the driving force of the turret turning motor 220 shown in FIG. To do. The B axis is defined as a rotation axis that is parallel to the Z axis and passes through the center of the regular octagonal shape of the turret 22. Specifically, the turret turning motor 220 has a drive shaft (not shown) that rotates about a rotation axis parallel to the Z axis, and this drive shaft is connected to a connection member (not shown), FIG. It is connected to the turning shaft 22a via a gear 2210 shown in FIG. Thereby, the turning shaft 22a rotates around the B axis by the power of the turret turning motor 220. The turret 22 is immobile with respect to the turning shaft 22a and rotates around the B axis together with the turning shaft 22a. The pivot shaft 22a is supported by the housing 21 via bearings 21a and 21b so as to be rotatable around the B axis.

なお、図３は、工作機械１の正面図（−Ｘ軸方向から見た図）である。図３では、ワーク保持部１０の一部を破線で表している。 FIG. 3 is a front view of the machine tool 1 (viewed from the −X axis direction). In FIG. 3, a part of the workpiece holding unit 10 is indicated by a broken line.

タレット２２の外周面は、主に図２に示すように、複数の工具Ｔ１を保持する工具保持部２２１として構成されている。具体的には、この実施形態では、タレット２２の正八角形状を形作る八個の外周面のうち七個の外周面が工具保持部２２１として構成されている。複数の工具Ｔ１は、ワークＷを加工するためのバイト、ドリル等からなり、図２に示すように、タレット２２の正八角形状を形作る八個の外周面のうち七個の外周面にホルダＨ１を介して取り付けられている。複数の工具Ｔ１は、例えば、タレット２２に対して、不動であり、着脱可能となっている。
タレット２２の正八角形状を形作る八個の外周面のうち、工具Ｔ１が取り付けられていない外周面（工具保持部２２１以外の外周面）には、タレット２２の外周方向に向かって延びるハウジング７１が設けられている。このハウジング７１は、後述する旋回部７２を回転可能に支持する。 The outer peripheral surface of the turret 22 is configured as a tool holding portion 221 that holds a plurality of tools T1 as mainly shown in FIG. Specifically, in this embodiment, seven outer peripheral surfaces among the eight outer peripheral surfaces forming the regular octagonal shape of the turret 22 are configured as the tool holding portion 221. The plurality of tools T1 includes a tool, a drill, and the like for machining the workpiece W. As shown in FIG. 2, the holder H1 is attached to seven outer peripheral surfaces among the eight outer peripheral surfaces forming the regular octagonal shape of the turret 22. Is attached through. For example, the plurality of tools T1 are immovable with respect to the turret 22 and are detachable.
Of the eight outer peripheral surfaces forming the regular octagonal shape of the turret 22, a housing 71 extending toward the outer peripheral direction of the turret 22 is provided on the outer peripheral surface to which the tool T <b> 1 is not attached (the outer peripheral surface other than the tool holding portion 221). Is provided. The housing 71 rotatably supports a turning unit 72 described later.

旋回機構７０は、主に図４及び図５に示すように、ハウジング７１と、ハウジング７１に回転可能に支持された旋回部７２と、旋回部７２を回転させるダイレクトドライブモータ（ビルトインモータ）７３と、旋回部７２を回転不能に固定するブレーキ機構５０と、工具回転機構６０と、を備える。 As shown mainly in FIGS. 4 and 5, the turning mechanism 70 includes a housing 71, a turning portion 72 rotatably supported by the housing 71, and a direct drive motor (built-in motor) 73 that rotates the turning portion 72. The brake mechanism 50 that fixes the swivel unit 72 to be non-rotatable and the tool rotation mechanism 60 are provided.

旋回部７２は、複数の回転工具Ｔ２を保持する回転工具保持部７２１と、この回転工具保持部７２１に連結され、ハウジング７１に回転可能に軸支された旋回軸７２２と、を有する。旋回部７２は、ダイレクトドライブモータ７３の駆動力によって、Ａ軸周りに回転する。Ａ軸は、Ｂ軸と直交し、旋回軸７２２の軸中心を通る回転軸として規定される。 The turning unit 72 includes a rotating tool holding unit 721 that holds a plurality of rotating tools T <b> 2, and a turning shaft 722 that is connected to the rotating tool holding unit 721 and is rotatably supported by the housing 71. The turning unit 72 rotates around the A axis by the driving force of the direct drive motor 73. The A axis is defined as a rotation axis that is orthogonal to the B axis and passes through the center of the pivot axis 722.

旋回軸７２２のタレット２２側（図４及び図５中、上側）には、ブレーキ板５１が取付けられている。ブレーキ板５１は、旋回軸７２２からフランジ状に凸となるディスク形状に形成され、旋回軸７２２と一体に回転する。 A brake plate 51 is attached to the turret 22 side (the upper side in FIGS. 4 and 5) of the pivot shaft 722. The brake plate 51 is formed in a disk shape that protrudes in a flange shape from the turning shaft 722, and rotates integrally with the turning shaft 722.

ダイレクトドライブモータ７３は、旋回部７２をＡ軸周りに回転させるものであり、同期電動機や誘導電動機などの周知のモータで構成され、全体がハウジング７１内に設けられている。ダイレクトドライブモータ７３は、ハウジング７１の内壁に固定されたステータ７３ａと、旋回軸７２２の外壁に直接取り付けられたロータ７３ｂとを備える。 The direct drive motor 73 rotates the turning portion 72 around the A axis, and is configured by a known motor such as a synchronous motor or an induction motor, and is entirely provided in the housing 71. The direct drive motor 73 includes a stator 73 a fixed to the inner wall of the housing 71 and a rotor 73 b directly attached to the outer wall of the pivot shaft 722.

このダイレクトドライブモータ７３では、ギヤなどを介することなく旋回軸７２２に直接にロータ７３ｂが取り付けられるダイレクトドライブとしているから、ギヤなどによるエネルギ損失や騒音、振動を防止して、ダイレクトドライブモータ７３からの出力によって効率よく旋回部７２を回転させることができると共に、装置全体を小型化することができる。また、ダイレクトドライブモータ７３は、回転位置検出器７５を備える。 The direct drive motor 73 is a direct drive in which the rotor 73b is directly attached to the turning shaft 722 without using a gear or the like. Therefore, energy loss, noise, and vibration due to the gear and the like are prevented, and the direct drive motor 73 The turning unit 72 can be efficiently rotated by the output, and the entire apparatus can be downsized. Further, the direct drive motor 73 includes a rotational position detector 75.

回転位置検出器７５は、ロータ７３ｂの回転位置、つまり、旋回部７２の回転位置を検出するものである。回転位置検出器７５としては、例えば、旋回部７２の旋回軸７２２に形成された凹凸パターンを光学的に読み込んで旋回部７２の回転位置を検出するロータリーエンコーダや、電磁ピックアップ式、レゾルバなど、種々のセンサを用いることができる。 The rotational position detector 75 detects the rotational position of the rotor 73b, that is, the rotational position of the turning unit 72. Examples of the rotational position detector 75 include a rotary encoder that optically reads an uneven pattern formed on the pivot shaft 722 of the swivel unit 72 and detects the rotational position of the swivel unit 72, an electromagnetic pickup type, a resolver, and the like. These sensors can be used.

ブレーキ機構５０は、ブレーキ板５１と、ハウジング７１内に設けられたピストン５２と、ピストン５２にブレーキ板５１を固定する（クランプする）ための付勢力を作用させるバネ５３と、ピストン５２をブレーキ板５１に対して開放する（アンクランプする）ための空気圧を作用させる空気圧機構５４と、を備える。 The brake mechanism 50 includes a brake plate 51, a piston 52 provided in the housing 71, a spring 53 that applies an urging force for fixing (clamping) the brake plate 51 to the piston 52, and the piston 52 as a brake plate. And a pneumatic mechanism 54 that applies an air pressure for releasing (unclamping) the gas.

ピストン５２は、環状に形成され、ブレーキ板５１の＋Ｘ軸方向側に位置する。また、ピストン５２とハウジング７１の内壁面との間には、空気圧室７６が構成されている。 The piston 52 is formed in an annular shape and is located on the + X axis direction side of the brake plate 51. A pneumatic chamber 76 is formed between the piston 52 and the inner wall surface of the housing 71.

空気圧機構５４は、例えば電動ポンプなどによって空気圧を発生させ、空気圧を継手５５から空気圧室７６に作用させるように構成されている。 The pneumatic mechanism 54 is configured to generate air pressure by an electric pump, for example, and to apply the air pressure to the air pressure chamber 76 from the joint 55.

ブレーキ機構５０では、空気圧機構５４から空気圧室７６に空気圧を作用させていないときには、バネ５３の付勢力によってピストン５２がブレーキ板５１に近付く方向に付勢され、ブレーキ板５１がピストン５２に押しつけられる。これにより、ブレーキ板５１とピストン５２とに摩擦力が作用し、ブレーキ板５１及び旋回部７２はハウジング７１に対して回転不能に固定される（クランプ状態）。
一方、空気圧機構５４から空気圧室７６に空気圧を作用させたときには、バネ５３の付勢力に抗してピストン５２がブレーキ板５１から離れる方向に移動され、ピストン５２とブレーキ板５１とは接しない。これにより、ブレーキ板５１にはピストン５２から力は作用せず、ブレーキ板５１及び旋回部７２はハウジング７１に対して自由に回転できる状態となる（アンクランプ状態）。 In the brake mechanism 50, when no air pressure is applied from the air pressure mechanism 54 to the air pressure chamber 76, the piston 52 is urged toward the brake plate 51 by the urging force of the spring 53, and the brake plate 51 is pressed against the piston 52. . Thereby, a frictional force acts on the brake plate 51 and the piston 52, and the brake plate 51 and the turning portion 72 are fixed to the housing 71 so as not to rotate (clamped state).
On the other hand, when air pressure is applied from the air pressure mechanism 54 to the air pressure chamber 76, the piston 52 is moved away from the brake plate 51 against the biasing force of the spring 53, and the piston 52 and the brake plate 51 do not contact each other. As a result, no force is applied to the brake plate 51 from the piston 52, and the brake plate 51 and the turning portion 72 are allowed to freely rotate with respect to the housing 71 (unclamped state).

工具回転機構６０は、図４に示すように、ドライブシャフト６１と、スピンドル６２と、ドライブシャフト６１を回転させる回転工具用モータ６３と、を備える。 As shown in FIG. 4, the tool rotation mechanism 60 includes a drive shaft 61, a spindle 62, and a rotary tool motor 63 that rotates the drive shaft 61.

回転工具用モータ６３は、タレット装置２０のハウジング２１の−Ｚ軸方向側端部に位置し、＋Ｚ軸方向に向く回転軸６３ａを有する。回転工具用モータ６３は、回転軸６３ａをＢ軸周りに回転させる。 The rotary tool motor 63 is located at the −Z-axis direction side end of the housing 21 of the turret device 20 and has a rotation shaft 63a facing the + Z-axis direction. The rotary tool motor 63 rotates the rotary shaft 63a around the B axis.

ドライブシャフト６１の一端部（−Ｚ軸方向側の端部）は、回転軸６３ａと結合又は係合されている。これにより、ドライブシャフト６１は、回転軸６３ａの回転に伴ってＢ軸周りに回転する。ドライブシャフト６１は、その両端部各々の近傍で、ハウジング２１に対して不動な軸受け６４，６５に回転可能に軸支されている。ドライブシャフト６１の他端部（＋Ｚ軸方向側の端部）には、スパイラルマイタ等からなる第１ギヤ部６１ａが設けられている。第１ギヤ部６１ａは、スピンドル６２の一端部（Ｂ軸に近い端部）に設けられたスパイラルマイタ等からなる第２ギヤ部６２ａと締結している。また、スピンドル６２は、その両端部が、ハウジング７１に対して不動な軸受け６６、６７に回転可能に軸支されている。
このような第１ギヤ部６１ａと第２ギヤ部６２ａとにより、ドライブシャフト６１のＢ軸周りの回転動力がスピンドル６２に伝搬され、スピンドル６２は、Ａ軸周りに回転する。 One end portion (the end portion on the −Z axis direction side) of the drive shaft 61 is coupled or engaged with the rotation shaft 63a. Thereby, the drive shaft 61 rotates around the B axis with the rotation of the rotating shaft 63a. The drive shaft 61 is rotatably supported by bearings 64 and 65 that are immovable with respect to the housing 21 in the vicinity of both ends thereof. A first gear portion 61 a made of a spiral miter or the like is provided at the other end portion (the end portion on the + Z axis direction side) of the drive shaft 61. The first gear portion 61a is fastened to a second gear portion 62a made of a spiral miter or the like provided at one end portion (end portion close to the B axis) of the spindle 62. Further, both ends of the spindle 62 are rotatably supported by bearings 66 and 67 that are immovable with respect to the housing 71.
By such first gear portion 61a and second gear portion 62a, the rotational power around the B axis of the drive shaft 61 is transmitted to the spindle 62, and the spindle 62 rotates around the A axis.

スピンドル６２の他端部（Ｂ軸から離れる側の端部）は、例えばドリルからなる回転工具Ｔ２を保持するホルダＨ２の端部と、ギヤ機構により、係合されている。 The other end portion (the end portion on the side away from the B axis) of the spindle 62 is engaged with an end portion of a holder H2 that holds a rotary tool T2 made of a drill, for example, by a gear mechanism.

旋回部７２の回転工具保持部７２１は、ホルダＨ２を介して、複数の回転工具Ｔ２を保持する。具体的には、図３に示すように、この実施形態では、回転工具Ｔ２は４つあり、十字状に位置する。つまり、隣り合う回転工具Ｔ２が直交した配置関係となっている（隣り合う回転工具Ｔ２のうち、一方の回転工具Ｔ２が向く方向と他方の回転工具Ｔ２が向く方向とのなす角が９０度の関係）。
これら４つの回転工具Ｔ２は、スピンドル６２の回転に伴って、全て同時に回転する。具体的には、回転工具用モータ６３の回転動力が、ドライブシャフト６１等を介して、スピンドル６２に伝搬され、スピンドル６２がＡ軸周りに回転すると、複数の回転工具Ｔ２は、それぞれが延びる方向を回転軸として、これらの全てが回転する。 The rotary tool holding part 721 of the turning part 72 holds a plurality of rotary tools T2 via the holder H2. Specifically, as shown in FIG. 3, in this embodiment, there are four rotary tools T2, which are positioned in a cross shape. In other words, the adjacent rotary tools T2 are orthogonal to each other (of the adjacent rotary tools T2, the angle between the direction in which one rotary tool T2 faces and the direction in which the other rotary tool T2 faces is 90 degrees. Relationship).
All of these four rotary tools T2 rotate simultaneously with the rotation of the spindle 62. Specifically, the rotational power of the rotary tool motor 63 is propagated to the spindle 62 via the drive shaft 61 and the like, and when the spindle 62 rotates around the A axis, the plurality of rotary tools T2 extend in the respective directions. All of these rotate around the axis of rotation.

また、前述したように、旋回部７２は、ダイレクトドライブモータ７３の駆動力によって、Ａ軸周りに回転可能である。この旋回部７２の回転によって、回転工具保持部７２１に保持された４つの回転工具Ｔ２のうち、いずれかがワークＷを加工するための工具として割り出される（選択される）。そして、４つの回転工具Ｔ２は、回転工具用モータ６３の回転動力により、各々回転する。このようにして、工作機械１では、回転工具Ｔ２によりワークＷを加工することが可能となっている。 Further, as described above, the turning unit 72 can be rotated around the A axis by the driving force of the direct drive motor 73. By the rotation of the swivel unit 72, one of the four rotary tools T2 held by the rotary tool holding unit 721 is determined (selected) as a tool for machining the workpiece W. The four rotary tools T2 are each rotated by the rotational power of the rotary tool motor 63. Thus, in the machine tool 1, the workpiece W can be machined by the rotary tool T2.

スライド機構３０は、タレット装置２０をＸ、Ｙ、Ｚ軸各々の方向に移動させる機構であり、図１等に示すように、Ｚ軸スライド機構３１、Ｘ軸スライド機構３２、及びＹ軸スライド機構３３から構成されている。 The slide mechanism 30 is a mechanism that moves the turret device 20 in the directions of the X, Y, and Z axes. As shown in FIG. 1 and the like, the Z axis slide mechanism 31, the X axis slide mechanism 32, and the Y axis slide mechanism 33.

Ｚ軸スライド機構３１は、タレット装置２０をＺ軸方向に移動させるための機構であり、ベッドＳ上に取り付けられた軸受部３１１と、この軸受部３１１に軸支されてＺ軸方向に伸びるボールねじ３１２と、このボールねじ３１２を回転させるＺ軸モータ３１３と、Ｚ軸スライド部３１４と、を備える。
Ｚ軸スライド部３１４は、Ｚ軸方向に移動する台状の部材であり、ボールねじ３１２と嵌合し、ボールねじ３１２の回転によりＺ軸方向に移動するナット（図示せず）と、ベッドＳ上に設けられたＺ軸方向に伸びるレール部Ｒｚと係合するガイド溝Ｇｚと、を有する。Ｚ軸スライド機構３１は、Ｚ軸モータ３１３でボールねじ３１２を回転させることで、ナットを移動させる（つまり、Ｚ軸スライド部３１４を移動させる）。Ｚ軸スライド部３１４は、移動する際に、レール部Ｒｚに案内され、安定してＺ軸方向に移動することができる。このような機構により、Ｚ軸スライド機構３１は、タレット装置２０をＺ軸方向に移動させる。 The Z-axis slide mechanism 31 is a mechanism for moving the turret device 20 in the Z-axis direction, and a bearing portion 311 attached on the bed S and a ball that is supported by the bearing portion 311 and extends in the Z-axis direction. A screw 312, a Z-axis motor 313 that rotates the ball screw 312, and a Z-axis slide part 314 are provided.
The Z-axis slide part 314 is a trapezoidal member that moves in the Z-axis direction. The Z-axis slide part 314 is fitted with the ball screw 312 and moves in the Z-axis direction by the rotation of the ball screw 312. And a guide groove Gz that engages with a rail portion Rz that extends in the Z-axis direction. The Z-axis slide mechanism 31 moves the nut by rotating the ball screw 312 with the Z-axis motor 313 (that is, moves the Z-axis slide portion 314). When the Z-axis slide part 314 moves, it is guided by the rail part Rz and can move stably in the Z-axis direction. With such a mechanism, the Z-axis slide mechanism 31 moves the turret device 20 in the Z-axis direction.

Ｘ軸スライド機構３２は、タレット装置２０をＸ軸方向に移動させるための機構であり、Ｚ軸スライド部３１４上に取り付けられた軸受部（図示せず）と、この軸受部に軸支されてＸ軸方向に伸びるボールねじ３２２（図３参照）と、このボールねじ３２２を回転させるＸ軸モータ３２３と、Ｘ軸スライド部３２４と、を備える。
Ｘ軸スライド部３２４は、Ｘ軸方向に移動する台状の部材であり、ボールねじ３２２と嵌合し、ボールねじ３２２の回転によりＸ軸方向に移動するナット（図示せず）と、Ｚ軸スライド部３１４上に設けられたＸ軸方向に伸びるレール部Ｒｘと係合するガイド溝Ｇｘと、を有する。Ｘ軸スライド機構３２は、Ｘ軸モータ３２３でボールねじ３２２を回転させることで、ナットを移動させる（つまり、Ｘ軸スライド部３２４を移動させる）。Ｘ軸スライド部３２４は、移動する際に、レール部Ｒｘに案内され、安定してＸ軸方向に移動することができる。このような機構により、Ｘ軸スライド機構３２は、タレット装置２０をＸ軸方向に移動させる。 The X-axis slide mechanism 32 is a mechanism for moving the turret device 20 in the X-axis direction. The X-axis slide mechanism 32 is supported by a bearing portion (not shown) attached on the Z-axis slide portion 314 and supported by the bearing portion. A ball screw 322 (see FIG. 3) extending in the X-axis direction, an X-axis motor 323 that rotates the ball screw 322, and an X-axis slide portion 324 are provided.
The X-axis slide part 324 is a trapezoidal member that moves in the X-axis direction, is fitted with the ball screw 322, and moves in the X-axis direction by the rotation of the ball screw 322, and the Z-axis And a guide groove Gx that engages with a rail portion Rx provided on the slide portion 314 and extending in the X-axis direction. The X-axis slide mechanism 32 moves the nut by rotating the ball screw 322 with the X-axis motor 323 (that is, moves the X-axis slide part 324). When the X-axis slide part 324 moves, it is guided by the rail part Rx and can move stably in the X-axis direction. With such a mechanism, the X-axis slide mechanism 32 moves the turret device 20 in the X-axis direction.

Ｙ軸スライド機構３３は、タレット装置２０をＹ軸方向に移動させるための機構であり、Ｘ軸スライド部３２４上に取り付けられた軸受部３３１と、この軸受部３３１に軸支されてＹ軸方向に伸びるボールねじ３３２（図３参照）と、このボールねじ３３２を回転させるＹ軸モータ３３３と、Ｙ軸スライド部３３４と、を備える。
Ｙ軸スライド部３３４は、Ｙ軸方向に移動する台状の部材であり、ボールねじ３３２と嵌合し、このボールねじ３３２の回転によりＹ軸方向に移動するナット（図示せず）と、Ｘ軸スライド部３２４上に設けられたＹ軸方向に伸びるレール部Ｒｙと係合するガイド溝Ｇｙ（図１参照）と、を有する。Ｙ軸スライド機構３３は、Ｙ軸モータ３３３でボールねじ３３２を回転させることで、ナットを移動させる（つまり、Ｙ軸スライド部３３４を移動させる）。Ｙ軸スライド部３３４は、移動する際に、レール部Ｒｙに案内され、安定してＹ軸方向に移動することができる。このような機構により、Ｙ軸スライド機構３３は、タレット装置２０をＹ軸方向に移動させる。 The Y-axis slide mechanism 33 is a mechanism for moving the turret device 20 in the Y-axis direction, and a bearing portion 331 mounted on the X-axis slide portion 324 and supported by the bearing portion 331 in the Y-axis direction. And a Y-axis motor 333 that rotates the ball screw 332, and a Y-axis slide portion 334.
The Y-axis slide part 334 is a trapezoidal member that moves in the Y-axis direction. The Y-axis slide part 334 is fitted with the ball screw 332, and a nut (not shown) that moves in the Y-axis direction by the rotation of the ball screw 332; And a guide groove Gy (see FIG. 1) that engages with a rail portion Ry provided on the shaft slide portion 324 and extending in the Y-axis direction. The Y-axis slide mechanism 33 moves the nut by rotating the ball screw 332 by the Y-axis motor 333 (that is, moves the Y-axis slide part 334). When the Y-axis slide part 334 moves, it is guided by the rail part Ry and can move stably in the Y-axis direction. With such a mechanism, the Y-axis slide mechanism 33 moves the turret device 20 in the Y-axis direction.

このように、ベッドＳに対してＺ軸方向に移動可能であるがＸ及びＹ軸方向には不動なＺ軸スライド部３１４と、このＺ軸スライド部３１４に対してＸ軸方向に移動可能であるがＹ軸方向には不動なＸ軸スライド部３２４と、このＸ軸スライド部３２４に対してＹ軸方向に移動可能なＹ軸スライド部３３４と、を備えるスライド機構３０により、Ｙ軸スライド部３３４に取り付けられたタレット装置２０は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸各々の方向に移動可能となっている。
タレット装置２０は、図１、図４に示すように、Ｙ軸スライド部３３４の−Ｘ軸方向側端部に取り付けられている。 As described above, the Z-axis slide part 314 that can move in the Z-axis direction with respect to the bed S but does not move in the X- and Y-axis directions and the X-axis slide part 314 can move in the X-axis direction. The Y-axis slide unit includes an X-axis slide unit 324 that does not move in the Y-axis direction, and a Y-axis slide unit 334 that can move in the Y-axis direction with respect to the X-axis slide unit 324. The turret device 20 attached to 334 is movable in the directions of the X, Y, and Z axes.
As shown in FIGS. 1 and 4, the turret device 20 is attached to the end portion on the −X-axis direction side of the Y-axis slide portion 334.

制御部４０は、工作機械１全体を制御するものであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、を備える。なお、制御部４０及び操作部４１は、図１にのみ示した。 The control unit 40 controls the entire machine tool 1 and includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a CPU (Central Processing Unit). The control unit 40 and the operation unit 41 are shown only in FIG.

制御部４０は、操作部４１から供給されたＮＣ（Numerical Control）プログラムに従い、各部を制御する。制御部４０には、例えば回転位置検出器７５から旋回部７２の回転位置が入力されるなど、工作機械１の制御に必要な各種情報が入力され、ワーク回転用モータ、ダイレクトドライブモータ７３、空気圧機構５４、回転工具用モータ６３、Ｚ、Ｘ及びＹ軸モータ３１３、３２３及び３３３などに制御信号を送信する。
これにより、工作機械１は、ワークＷとタレット２２が保持する工具Ｔ１、または、ワークＷと旋回部７２が保持する回転工具Ｔ２との相対的位置関係を適当に設定し、ワークＷを加工することができる。 The control unit 40 controls each unit in accordance with an NC (Numerical Control) program supplied from the operation unit 41. Various information necessary for controlling the machine tool 1 is input to the control unit 40, for example, the rotational position of the swivel unit 72 is input from the rotational position detector 75, and the workpiece rotating motor, direct drive motor 73, air pressure Control signals are transmitted to the mechanism 54, the rotary tool motor 63, the Z, X and Y axis motors 313, 323, 333, and the like.
Thereby, the machine tool 1 sets the relative positional relationship between the work W and the tool T1 held by the turret 22 or the rotary tool T2 held by the swivel unit 72, and processes the work W. be able to.

操作部４１は、オペレータからの操作情報、入力情報を受け付けるものであり、操作情報、入力情報を受け付けるための操作パネル（図示せず）を備える。操作パネルは、起動スイッチと、停止スイッチと、テンキー等を備える。起動スイッチは、工作機械１を起動するときに操作されるスイッチであり、停止スイッチは、起動を停止するときに操作されるスイッチである。テンキーは、数値を手動で入力するためのキーである。操作部４１は、起動スイッチ、停止スイッチが操作されると、この操作情報を受け付ける。また、操作部４１は、ＮＣプログラム（加工シーケンス）のデータが入力されると、このデータを入力情報として受け付ける。ＮＣプログラムは、ワークＷと工具Ｔ１、または、ワークＷと回転工具Ｔ２との相対的位置関係を適当に設定し、ワークＷを加工するためのプログラムであり、オペレータによって作成される。 The operation unit 41 receives operation information and input information from an operator, and includes an operation panel (not shown) for receiving operation information and input information. The operation panel includes a start switch, a stop switch, a numeric keypad, and the like. The start switch is a switch that is operated when the machine tool 1 is started, and the stop switch is a switch that is operated when the start is stopped. The numeric keypad is a key for manually entering a numerical value. The operation unit 41 receives this operation information when the start switch and the stop switch are operated. Further, when data of the NC program (machining sequence) is input, the operation unit 41 receives this data as input information. The NC program is a program for appropriately setting the relative positional relationship between the workpiece W and the tool T1 or between the workpiece W and the rotary tool T2, and machining the workpiece W, and is created by an operator.

次に、以上のように構成された工作機械１を用いたワークＷの加工について説明する。
なお、タレット２２をＢ軸周りに回転させて工具Ｔ１を割り出し、工具Ｔ１でワークＷを加工する手法は、公知の手法によるため、以下では、回転工具Ｔ２によるワークＷの加工について説明する。 Next, processing of the workpiece W using the machine tool 1 configured as described above will be described.
In addition, since the method of rotating the turret 22 around the B axis to determine the tool T1 and machining the workpiece W with the tool T1 is a known method, the following describes the machining of the workpiece W with the rotary tool T2.

まず、タレット装置２０及び旋回部７２による回転工具Ｔ２の割り出し（選択、変更）について説明する。 First, the indexing (selection and change) of the rotary tool T2 by the turret device 20 and the turning unit 72 will be described.

（回転工具Ｔ２の割り出し）
ワークＷを加工する回転工具Ｔ２を割り出すときには、オペレータの操作部４１への指令に基づいて、制御部４０は、タレット２２をＢ軸周りに回転させて、旋回部７２を、ワークＷに対して所望の位置に配置させる。また、制御部４０は、空気圧機構５４を駆動し、空気圧室７６に空気圧を作用させ、アンクランプ状態とする。つまり、ピストン５２とブレーキ板５１とが接していない状態となるようにブレーキ機構５０を駆動する。これにより、ブレーキ板５１及び旋回部７２は、ハウジング７１に対して自由に回転することができる。 (Indexing of rotating tool T2)
When determining the rotary tool T2 for machining the workpiece W, the control unit 40 rotates the turret 22 around the B axis based on an instruction from the operator to the operation unit 41, so that the turning unit 72 is moved with respect to the workpiece W. Place it in the desired position. In addition, the control unit 40 drives the pneumatic mechanism 54 to apply air pressure to the pneumatic chamber 76 to bring it into an unclamped state. That is, the brake mechanism 50 is driven so that the piston 52 and the brake plate 51 are not in contact with each other. As a result, the brake plate 51 and the turning portion 72 can freely rotate with respect to the housing 71.

続いて、制御部４０は、ダイレクトドライブモータ７３を駆動して旋回部７２を回転させる。このとき、制御部４０は、回転位置検出器７５によって検出されたダイレクトドライブモータ７３のロータ２３ｂの回転位置（つまり、旋回部７２の回転位置）に基づいて、所望の回転工具Ｔ２がワークＷを加工するための位置（目標位置）に割り出されて停止するように旋回部７２をＡ軸周りに回転させる。 Subsequently, the control unit 40 drives the direct drive motor 73 to rotate the turning unit 72. At this time, based on the rotational position of the rotor 23b of the direct drive motor 73 detected by the rotational position detector 75 (that is, the rotational position of the swivel unit 72), the control unit 40 causes the desired rotary tool T2 to move the workpiece W. The swivel unit 72 is rotated around the A axis so as to be indexed and stopped at the position for machining (target position).

そして、旋回部７２が目標とする回転位置に至ったら、制御部４０は、空気圧機構５４を制御し、空気圧室７６に空気圧を作用させないようにする。これにより、バネ５３の付勢力によってブレーキ板５１がピストン５２に押しつけられる。すると、旋回部７２が目標位置に割り出された状態で、ピストン５２とブレーキ板５１との摩擦力によってブレーキ板５１及び旋回部７２が回転不能に固定される。 When the turning unit 72 reaches the target rotational position, the control unit 40 controls the pneumatic mechanism 54 so that no air pressure acts on the pneumatic chamber 76. As a result, the brake plate 51 is pressed against the piston 52 by the biasing force of the spring 53. Then, the brake plate 51 and the turning unit 72 are fixed to be non-rotatable by the frictional force between the piston 52 and the brake plate 51 in a state where the turning unit 72 is indexed to the target position.

旋回部７２によって回転工具Ｔ２を割り出したときに、割り出された回転工具Ｔ２の位置にズレが生じていたときには、オペレータによる操作部４１へ指令に基づいて、制御部４０は、旋回部７２の回転位置を微調整する。 When the rotary tool T2 is indexed by the turning unit 72, if there is a deviation in the position of the indexed rotary tool T2, the control unit 40 controls the turning unit 72 based on a command from the operator to the operation unit 41. Fine-tune the rotational position.

ここで、本実施形態に係る工作機械１は、ブレーキ板５１をピストン５２で押しつけ、摩擦力により旋回部７２を回転不能に固定するものであり、回転工具Ｔ２を割り出して固定するときに、旋回部７２とハウジング７１の一方に形成された凹部と他方に形成された凸部とを係合させることで旋回部７２を回転不能に固定するものではない（つまり、例えば旋回部７２とハウジング７１に形成された係合歯同士を係合させてカップリングにより旋回部７２を回転不能に固定するものではない）。そのため、本実施形態に係る工作機械１によれば、任意の角度で旋回部７２を固定することができ、ワークＷを加工するときのワークＷと回転工具Ｔ２との位置を微調整することができる。 Here, the machine tool 1 according to the present embodiment presses the brake plate 51 with the piston 52 and fixes the swivel portion 72 to be non-rotatable by a frictional force, and turns when the rotary tool T2 is indexed and fixed. The swivel portion 72 is not fixed in a non-rotatable manner by engaging the concave portion formed on one of the portion 72 and the housing 71 and the convex portion formed on the other (that is, for example, on the swivel portion 72 and the housing 71). The formed engaging teeth are engaged with each other and the swivel portion 72 is not fixed to be non-rotatable by coupling). Therefore, according to the machine tool 1 which concerns on this embodiment, the turning part 72 can be fixed by arbitrary angles, and the position of the workpiece | work W and rotary tool T2 when processing the workpiece | work W can be finely adjusted. it can.

回転工具Ｔ２の位置の微調整としては、例えば、オペレータが制御部４０にズレを補正するための角度を入力して制御部４０が入力された角度に応じて旋回部７２を回転させたり、制御部４０が旋回部７２をゆっくりと回転させてオペレータが停止指令を制御部４０に入力したりする等、種々の方法を用いることができる。 As a fine adjustment of the position of the rotary tool T2, for example, an operator inputs an angle for correcting a deviation to the control unit 40, and the control unit 40 rotates the turning unit 72 according to the input angle, Various methods can be used such as the unit 40 slowly rotating the swivel unit 72 and an operator inputting a stop command to the control unit 40.

なお、こうして回転工具Ｔ２の位置の微調整が完了したときには、制御部４０は、旋回部７２の回転位置を記憶して、割り出した回転工具Ｔ２の位置を記憶することが望ましい。また、複数の回転工具Ｔ２を用いて連続してワークＷを加工する際には、予め全ての回転工具Ｔ２に対してこうした調整を行って結果を記憶し、その後、記憶した情報を用いて制御部４０がワークＷを加工すれば、加工精度を高めることができると共にスムーズに加工を行うことができる。 When the fine adjustment of the position of the rotary tool T2 is completed in this way, the control unit 40 preferably stores the rotational position of the turning unit 72 and stores the determined position of the rotary tool T2. Moreover, when processing the workpiece | work W continuously using several rotary tool T2, such adjustment is previously performed with respect to all the rotary tools T2, a result is memorize | stored, and it controls using the memorize | stored information after that. If the part 40 processes the workpiece W, the processing accuracy can be increased and the processing can be performed smoothly.

続いて、タレット装置２０及び旋回部７２によって割り出された回転工具Ｔ２によるワークＷの加工全体の流れについて説明する。 Then, the flow of the whole process of the workpiece | work W by rotary tool T2 calculated | required by the turret apparatus 20 and the turning part 72 is demonstrated.

（ワークＷの加工の流れ）
ワークＷを加工するときには、例えば、オペレータが、ワーク保持部１０のチャックにワークＷを配置してチャックによりワークＷを保持させる。 (Work flow of workpiece W)
When processing the workpiece W, for example, the operator places the workpiece W on the chuck of the workpiece holding unit 10 and holds the workpiece W by the chuck.

続いて、オペレータの操作部４１への指令に基づいて、制御部４０がワーク回転用モータを駆動してワークＷを回転させる。 Subsequently, based on an instruction from the operator to the operation unit 41, the control unit 40 drives the workpiece rotation motor to rotate the workpiece W.

次に、前記指令に基づいて、制御部４０は、Ｚ、Ｘ及びＹ軸モータ３１３、３２３及び３３３を駆動して（つまり、スライド機構３０を駆動して）、タレット装置２０を、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各々の方向に、適宜、移動させ、回転工具Ｔ２をワークＷに当接させる。これにより、回転するワークＷに回転工具Ｔ２が当てられてワークＷが加工される。 Next, based on the command, the control unit 40 drives the Z, X, and Y axis motors 313, 323, and 333 (that is, drives the slide mechanism 30) to move the turret device 20 to the X, Y The tool is moved appropriately in each direction of the Z-axis, and the rotary tool T2 is brought into contact with the workpiece W. Thereby, the rotary tool T2 is applied to the rotating workpiece W, and the workpiece W is processed.

ここで、制御部４０は、前記指令に基づいて、回転工具用モータ６３を駆動し、回転工具Ｔ２を回転させる。この場合、制御部４０は、ワーク回転用モータを駆動しないことでワークＷを回転させなくともよいし、ワークＷを回転させるとともに回転工具Ｔ２を回転させてもよい。 Here, the control unit 40 drives the rotary tool motor 63 based on the command to rotate the rotary tool T2. In this case, the control unit 40 may not rotate the workpiece W by not driving the workpiece rotating motor, or may rotate the rotating tool T2 while rotating the workpiece W.

ワークＷの加工において、例えば、図６（ｂ）に示すように、ワークＷに任意の角度の穴Ｅ（斜め穴、偏心穴等）を空けたい場合、制御部４０は、ダイレクトドライブモータ７３を駆動して旋回部７２を回転させ、ワークＷに対する回転工具Ｔ２の位置を適宜変化させた上で、主軸１１や回転工具Ｔ２を回転させる。なお、図３、図６（ａ）に示すように、４ポジションに位置する回転工具Ｔ２としては、ドリルの他、タップ、エンドミル等が採用でき、偏心タップ加工、斜めタップ加工等も行うことが可能である。また、制御部４０は、Ａ軸とＣ軸の同時制御が可能であり、図６（ａ）に示すように、複雑なミーリング加工等を行うことも可能である。
ここで、比較例として、例えば旋回部７２の旋回軸７２２の係合歯とカップリング機構の係合歯に従った角度で旋回部７２が固定される構成の工作機械を想定した場合、このような構成の工作機械では、ワークＷに対する回転工具Ｔ２の位置が、間欠な位置になってしまうため、ワークに任意の角度で加工を施すことができない。一方、本実施形態に係る工作機械１では、ダイレクトドライブモータ７３を採用し、比較例に係る工作機械のようにカップリング機構の係合歯に従った角度で旋回部７２が固定されることがないため、ワークＷに任意の角度で加工を施すことが可能である。 In machining the workpiece W, for example, as shown in FIG. 6B, when it is desired to open a hole E (an oblique hole, an eccentric hole, etc.) at an arbitrary angle in the workpiece W, the control unit 40 turns the direct drive motor 73 on. The main shaft 11 and the rotary tool T2 are rotated after being driven to rotate the turning unit 72 and appropriately changing the position of the rotary tool T2 with respect to the workpiece W. As shown in FIGS. 3 and 6 (a), as the rotary tool T2 positioned at the four positions, a tap, an end mill, or the like can be employed in addition to a drill, and eccentric tapping, oblique tapping, etc. can also be performed. Is possible. Further, the control unit 40 can simultaneously control the A axis and the C axis, and can also perform complicated milling and the like as shown in FIG.
Here, as a comparative example, for example, when a machine tool having a configuration in which the swivel unit 72 is fixed at an angle according to the engagement tooth of the swivel shaft 722 of the swivel unit 72 and the engagement tooth of the coupling mechanism is assumed as described above. In a machine tool with such a configuration, the position of the rotary tool T2 with respect to the workpiece W becomes an intermittent position, so that the workpiece cannot be processed at an arbitrary angle. On the other hand, in the machine tool 1 according to the present embodiment, the direct drive motor 73 is employed, and the turning portion 72 is fixed at an angle according to the engagement teeth of the coupling mechanism as in the machine tool according to the comparative example. Therefore, it is possible to process the workpiece W at an arbitrary angle.

なお、所望の形状でワークＷを形成すべく、ワークＷに対する回転工具Ｔ２の位置を適宜変化させた後（つまり、旋回部７２が目標とする回転位置に至り、ワークＷに対して回転工具Ｔ２が位置決めされたら）、その都度、前述と同様に、制御部４０は、空気圧機構５４を制御し、空気圧室７６に空気圧を作用させないようにする。これにより、クランプ状態となり、旋回部７２が目標位置に位置決めされた状態で、ピストン５２とブレーキ板５１との摩擦力によってブレーキ板５１及び旋回部７２が回転不能に固定される。 In addition, in order to form the workpiece W in a desired shape, the position of the rotary tool T2 with respect to the workpiece W is appropriately changed (that is, the turning unit 72 reaches the target rotational position, and the rotary tool T2 with respect to the workpiece W is formed). As described above, the control unit 40 controls the pneumatic mechanism 54 so that no pneumatic pressure is applied to the pneumatic chamber 76. Accordingly, the brake plate 51 and the turning portion 72 are fixed to be unrotatable by the frictional force between the piston 52 and the brake plate 51 with the turning portion 72 positioned at the target position.

ワークＷの加工が終了したら、制御部４０は、Ｚ、Ｘ及びＹ軸モータ３１３、３２３及び３３３を駆動して（つまり、スライド機構３０を駆動して）、タレット装置２０をワークＷから遠ざからせる。 When the processing of the workpiece W is completed, the control unit 40 drives the Z, X, and Y axis motors 313, 323, and 333 (that is, drives the slide mechanism 30) to move the turret device 20 away from the workpiece W. Make it.

その後、制御部４０はワーク回転用モータを停止し、オペレータがワーク保持部１０によるワークＷの保持を解除する。 Thereafter, the control unit 40 stops the workpiece rotation motor, and the operator releases the workpiece W held by the workpiece holding unit 10.

以上説明した本実施形態に係る工作機械１は、ワークＷを保持するワーク保持部１０と、ワークＷを加工するための回転工具Ｔ２が設けられた旋回部７２を外周側に有し、回転可能なタレット２２と、タレット２２に対して不動であるステータ７３ａと、旋回部７２の旋回軸７２２に固定され、ステータ７３ａに対して回転するロータ７３ｂとを有し、ロータ７３ｂを回転させることによって旋回部７２を回転させるダイレクトドライブモータ７３と、タレット２２及び回転工具Ｔ２の回転動作を制御すると共に、ダイレクトドライブモータ７３を駆動することで旋回部７２の回転動作を制御する制御部４０と、を備え、タレット２２の回転軸（Ｂ軸）と旋回部７２の回転軸（Ａ軸）とは直交し、回転工具Ｔ２は、旋回部７２の外周方向に突出して設けられており、制御部４０は、タレット２２を回転させると共に、ダイレクトドライブモータ７３を駆動して旋回部７２を連続的に回転させることで、回転工具Ｔ２をワークＷに対して任意の位置及び角度で位置決めし、回転工具Ｔ２を回転させてワークＷを加工する。
このようにしたから、前述したようにワークＷに任意の角度で加工を施すことが可能である。また、ワークＷを任意の形状に輪郭制御加工することができる。また、回転工具Ｔ２の割り出しのための回転と、回転工具Ｔ２の輪郭制御における加工のための回転とを、１つのダイレクトドライブモータ７３で実現し、両役割を共用したことから、部品点数を少なくすることが可能である。さらには、旋回部７２の旋回軸７２２にダイレクトドライブモータ７３のロータ７３ｂを直接に取付けるダイレクトドライブとしたから、ｉ）歯車やベルトなどの間接的機構部品を必要とせず、これによっても部品点数を少なくすることができ、工作機械全体を小型化したり、工作機械の製造コストを低減したりすることができる。ｉｉ）また、ダイレクトドライブモータ７３で回転工具Ｔ２の割り出しを行うことにより、歯車やベルト等の連結部材を設けずに済むため、連結部材間のバックラッシ（隙間）がないので、旋回部７２の回転位置を適正に制御することができ、加工精度を高めることもできる。 The machine tool 1 according to the present embodiment described above has a work holding part 10 for holding the work W and a turning part 72 provided with a rotary tool T2 for processing the work W on the outer peripheral side, and is rotatable. Turret 22, a stator 73a that is immovable with respect to turret 22, and a rotor 73b that is fixed to the turning shaft 722 of the turning portion 72 and rotates with respect to the stator 73a, and rotates by rotating the rotor 73b. A direct drive motor 73 that rotates the unit 72, and a control unit 40 that controls the rotational operation of the turret 22 and the rotary tool T 2 and controls the rotational operation of the turning unit 72 by driving the direct drive motor 73. The rotation axis (B axis) of the turret 22 and the rotation axis (A axis) of the swivel unit 72 are orthogonal to each other, and the rotary tool T2 projects in the outer peripheral direction of the swivel unit 72. The control unit 40 rotates the turret 22 and drives the direct drive motor 73 to continuously rotate the swivel unit 72, whereby the rotary tool T2 is arbitrarily rotated with respect to the workpiece W. The workpiece W is machined by positioning with the position and angle and rotating the rotary tool T2.
Since it did in this way, as above-mentioned, it is possible to process to the workpiece | work W at arbitrary angles. Further, the contour of the workpiece W can be processed into an arbitrary shape. Further, the rotation for indexing the rotary tool T2 and the rotation for machining in the contour control of the rotary tool T2 are realized by one direct drive motor 73, and both roles are shared, so the number of parts is reduced. Is possible. Furthermore, since the direct drive is made by directly attaching the rotor 73b of the direct drive motor 73 to the turning shaft 722 of the turning portion 72, i) no indirect mechanism parts such as gears and belts are required, and this also reduces the number of parts. Therefore, the entire machine tool can be reduced in size and the manufacturing cost of the machine tool can be reduced. ii) Since the rotary tool T2 is indexed by the direct drive motor 73, it is not necessary to provide a connecting member such as a gear or a belt. Therefore, there is no backlash (gap) between the connecting members. The position can be appropriately controlled, and the processing accuracy can be increased.

また、工作機械１では、回転工具Ｔ２は、旋回部７２の回転方向に沿って複数（例えば、４つ）設けられており、制御部４０は、ダイレクトドライブモータ７３を駆動して旋回部７２を連続的に回転させることで、旋回部７２に設けられた複数の回転工具Ｔ２のうちいずれかの工具をワークＷに対して任意の位置及び角度で位置決めしてワークＷを加工する。
このようにしたから、所望の加工毎に、回転工具Ｔ２を着脱して交換する回数を減らすことができるため、加工時間を短縮することが可能である。 In the machine tool 1, a plurality of (for example, four) rotary tools T <b> 2 are provided along the rotation direction of the turning unit 72, and the control unit 40 drives the direct drive motor 73 to move the turning unit 72. By continuously rotating, one of the plurality of rotary tools T2 provided in the turning unit 72 is positioned at an arbitrary position and angle with respect to the workpiece W to process the workpiece W.
Since it did in this way, since the frequency | count of attaching / detaching and exchanging rotary tool T2 for every desired process can be reduced, it is possible to shorten process time.

また、制御部４０の制御のもと、スライド機構３０は、ワーク保持部１０に対してタレット２２を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各々の軸方向に独立して移動させることが可能であり、ダイレクトドライブモータ７３は、ロータ７３ｂを連続的に回転させることによって旋回部７２を連続的に回転させることができる。そのため、旋回部７２のＡ軸周りの連続回転制御と、その他の制御軸Ｘ、Ｙ、Ｚ軸とを同時に（並行して）輪郭制御することができ、ワークＷに対する工具Ｔの位置を自由に制御できる。つまり、本実施形態に係る工作機械１によれば、ワークＷを所望の形状に加工可能である。さらには、工作機械１では、上記制御軸に加え、主軸１１の回転軸（Ｃ軸）も、同時に（並行して）輪郭制御することができるため、より自由な加工が可能である。 Further, under the control of the control unit 40, the slide mechanism 30 can move the turret 22 with respect to the work holding unit 10 independently in the axial directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. The direct drive motor 73 can continuously rotate the turning unit 72 by continuously rotating the rotor 73b. Therefore, the continuous rotation control around the A axis of the swivel unit 72 and the other control axes X, Y, and Z axes can be controlled simultaneously (in parallel), and the position of the tool T with respect to the workpiece W can be freely set. Can be controlled. That is, according to the machine tool 1 according to the present embodiment, the workpiece W can be machined into a desired shape. Furthermore, in the machine tool 1, in addition to the control axis, the rotational axis (C axis) of the main shaft 11 can be simultaneously (in parallel) controlled, so that more free machining is possible.

さらに、工作機械１では、ブレーキ板５１をピストン５２で押しつけた際の摩擦力によって旋回部７２をタレット２２に対して回転不能に固定することにより、旋回部７２に取付けられた回転工具Ｔ２のうちの１つの工具ＴとワークＷとを位置決めすると共に、位置決めされた回転工具Ｔ２によるワークＷの加工中に旋回部７２がタレット２２に対して回転することを禁止するから、旋回部７２を任意の角度で固定することができ、ワークＷを加工するときに旋回部７２の回転工具Ｔ２とワークＷとの位置を細かく調整することができる。 Further, in the machine tool 1, the rotating part 72 is fixed to the turret 22 so as not to rotate by frictional force when the brake plate 51 is pressed by the piston 52. Since the turning portion 72 is prohibited from rotating with respect to the turret 22 during the processing of the workpiece W by the positioned rotary tool T2, the turning portion 72 is arbitrarily set. The angle can be fixed, and the position of the rotary tool T2 and the workpiece W of the turning unit 72 can be finely adjusted when the workpiece W is machined.

なお、本発明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。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（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示す。 In addition, this invention is not limited by the above embodiment and drawing. Changes (including deletion of constituent elements) can be added to the embodiments and the drawings as appropriate without departing from the scope of the present invention. An example of modification is shown below.

工作機械１は、図７に示すように、背面主軸８１と背面主軸台８２とを有するワーク保持部８０と、ワーク保持部８０を、例えばＸ、Ｚ軸各々の方向に移動させるスライド機構９０と、をさらに備えていてもよい。このようにした場合、旋回部７２の回転角度は制限がないため（旋回部７２は、３６０°回転可能）、正面加工（主軸１１に保持されたワークＷの加工であり、ワークＷの＋Ｚ方向側の端部に施される加工）及び背面加工（背面主軸８１に保持されたワークＷの加工であり、ワークＷの−Ｚ方向側の端部に施される加工）を旋回部７２を備えたタレット装置２０で行える。つまり、正面加工及び背面加工を１ユニットで行うことができる。なお、スライド機構９０は、スライド機構３０と同様の機構により、ワーク保持部８０を移動させる。 As shown in FIG. 7, the machine tool 1 includes a work holding unit 80 having a back spindle 81 and a back spindle 82, and a slide mechanism 90 that moves the work holding unit 80 in directions of, for example, the X and Z axes. , May be further provided. In this case, since the rotation angle of the swivel unit 72 is not limited (the swivel unit 72 can be rotated 360 °), front machining (processing of the workpiece W held by the spindle 11 and the + Z direction of the workpiece W) The revolving part 72 is provided with processing performed on the side end) and back processing (processing of the workpiece W held on the back spindle 81 and processing applied to the end of the workpiece W on the −Z direction side). The turret device 20 can be used. That is, front processing and back processing can be performed in one unit. The slide mechanism 90 moves the work holding unit 80 by a mechanism similar to the slide mechanism 30.

また、以上の説明では、タレット２２の回転軸（Ｂ軸）と旋回部７２の回転軸（Ａ軸）とが直交し、ワークＷの回転軸（Ｃ軸）とタレット２２の回転軸（Ｂ軸）とが平行である例を示したが、これに限られない。
例えば、タレット２２の回転軸（Ｂ軸）と旋回部７２の回転軸（Ａ軸）とを平行にし、ワークＷの回転軸（Ｃ軸）とタレット２２の回転軸（Ｂ軸）とを直交させるようにしてもよい。このようにしても、図６（ａ）に示したようなワークＷと回転工具Ｔ２との相対的位置関係を実現できる。さらには、輪郭制御のしやすさを損なわない限りにおいては、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸のうちいずれかの軸が他の軸と直交でも平行でもなく斜めになるように設定したり、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸の全ての軸が斜めに交差するように設定することも可能である。つまり、これら制御軸の各々同士の相対的な軸方向の角度は、輪郭制御のしやすさを損なわない限りにおいては、目的に応じて適宜変更可能である。 In the above description, the rotation axis (B axis) of the turret 22 and the rotation axis (A axis) of the swivel unit 72 are orthogonal to each other, and the rotation axis (C axis) of the workpiece W and the rotation axis (B axis) of the turret 22 ) Is shown in parallel, but is not limited thereto.
For example, the rotation axis (B axis) of the turret 22 and the rotation axis (A axis) of the swivel unit 72 are made parallel, and the rotation axis (C axis) of the workpiece W and the rotation axis (B axis) of the turret 22 are orthogonal to each other. You may do it. Even in this way, the relative positional relationship between the workpiece W and the rotary tool T2 as shown in FIG. 6A can be realized. Further, as long as the ease of contour control is not impaired, any one of the A, B, and C axes is set so that it is not perpendicular to or parallel to the other axes, but is inclined. It is also possible to set so that all axes of the axis, the B axis, and the C axis intersect obliquely. That is, the relative axial angles of the control axes can be appropriately changed according to the purpose as long as the ease of contour control is not impaired.

また、上述した工作機械１では、ワーク保持部１０がベッドＳに固定され、スライド機構３０により、タレット装置２０をワーク保持部１０に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動させる構成としたが、これに限られない。ワーク保持部１０とタレット装置２０とが相対的にＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動する構成であれば、工作機械１の構成を適宜変更可能である。例えば、タレット装置２０がＸ、Ｙ軸の２軸に移動し、ワーク保持部１０がＺ軸に移動する構成や、タレット装置２０がベッドＳに固定され、ワーク保持部１０がタレット装置２０に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動する構成であってもよい。
また、上記説明では、ワーク保持部１０とタレット装置２０とを相対的に移動させる制御軸を各々直交する３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸）としたが、ワーク保持部１０とタレット装置２０とが相対的に３次元的に移動できれば、制御軸は各々直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸に限られない。このような制御軸である３軸が互いに交差していればよい。 In the machine tool 1 described above, the work holding unit 10 is fixed to the bed S, and the turret device 20 is moved in the X, Y, and Z axis directions with respect to the work holding unit 10 by the slide mechanism 30. Not limited to this. If the work holding unit 10 and the turret device 20 are configured to move relatively in the X, Y, and Z axis directions, the configuration of the machine tool 1 can be changed as appropriate. For example, a configuration in which the turret device 20 moves to two axes of the X and Y axes and the workpiece holding unit 10 moves to the Z axis, or the turret device 20 is fixed to the bed S, and the workpiece holding unit 10 is in relation to the turret device 20. It may be configured to move in the X, Y, and Z axis directions.
In the above description, the control axes for relatively moving the workpiece holding unit 10 and the turret device 20 are three axes (X, Y, Z axes) orthogonal to each other, but the workpiece holding unit 10 and the turret device 20 are Are relatively three-dimensionally movable, the control axes are not limited to the orthogonal X, Y, and Z axes. It is only necessary that these three control axes cross each other.

上述した工作機械１では、タレット２２の外周面（工具保持部２２１）が８面で構成された例を示したが、任意の数の面で構成されてもよい。また、旋回部７２の回転工具保持部７２１には、回転工具Ｔ２が４ポジションに取り付けられている例を示したが、３ポジションでも５ポジションでもよく、任意の数でよい。また、旋回部７２は、タレット２２の外周面のうち一つの面上に設けられているが、複数の面上に設けてもよい。 In the machine tool 1 described above, an example in which the outer peripheral surface (tool holding portion 221) of the turret 22 is configured by eight surfaces is shown, but it may be configured by an arbitrary number of surfaces. Moreover, although the rotating tool holding | maintenance part 721 of the turning part 72 showed the example where the rotating tool T2 was attached to 4 positions, 3 positions or 5 positions may be sufficient and arbitrary numbers may be sufficient. Moreover, although the turning part 72 is provided on one surface among the outer peripheral surfaces of the turret 22, it may be provided on a plurality of surfaces.

上述したブレーキ機構５０では、バネ５３の付勢力でクランプ状態を実現しているが、空気圧機構５４から空気圧を作用させることでクランプ状態を実現してもよい。また、ブレーキ機構５０におけるクランプ状態又はアンクランプ状態を実現させる流体は、空気に限られない。空気でなく油を作用させてもよいし、油圧と空圧を併用するものでもよい。さらには、流体を用いる機構に代えてまたは加えて、電磁的な機構によってピストン５２をブレーキ板５１に押し当てる構成としてもよい。 In the brake mechanism 50 described above, the clamped state is realized by the biasing force of the spring 53, but the clamped state may be realized by applying air pressure from the pneumatic mechanism 54. Further, the fluid that realizes the clamped state or the unclamped state in the brake mechanism 50 is not limited to air. Oil may be used instead of air, or oil pressure and air pressure may be used in combination. Furthermore, instead of or in addition to the mechanism using the fluid, the piston 52 may be pressed against the brake plate 51 by an electromagnetic mechanism.

上記説明では、ワークＷを加工するときには、例えば、オペレータが、ワーク保持部１０のチャックにワークＷを配置してチャックによりワークＷを保持させるものとしたが、これに限られない。工作機械１がワークを自動で供給及び排出する装置をさらに備え、ワークの保持や解除を自動で行うようにしてもよい。 In the above description, when the workpiece W is machined, for example, the operator places the workpiece W on the chuck of the workpiece holding unit 10 and holds the workpiece W by the chuck. However, the present invention is not limited to this. The machine tool 1 may further include a device for automatically supplying and discharging the workpiece, and the workpiece may be held and released automatically.

以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above description, in order to facilitate the understanding of the present invention, the description of known unimportant technical matters is appropriately omitted.

１工作機械
１０ワーク保持部
２０タレット装置
２２タレット
２２１工具保持部
Ｔ１工具
７０旋回機構
７２旋回部
７２１回転工具保持部
Ｔ２回転工具
７２２旋回軸
７３ダイレクトドライブモータ
７３ａステータ
７３ｂロータ
７５回転位置検出器
５０ブレーキ機構
５１ブレーキ板
５２ピストン
５３バネ
５４空気圧機構
６０工具回転機構
６１ドライブシャフト
６２スピンドル
６３回転工具用モータ
３０スライド機構
４０制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine tool 10 Work holding part 20 Turret device 22 Turret 221 Tool holding part T1 Tool 70 Turning mechanism 72 Turning part 721 Rotating tool holding part T2 Rotating tool 722 Rotating shaft 73 Direct drive motor 73a Stator 73b Rotor 75 Rotation position detector 50 Brake Mechanism 51 Brake plate 52 Piston 53 Spring 54 Pneumatic mechanism 60 Tool rotation mechanism 61 Drive shaft 62 Spindle 63 Motor for rotary tool 30 Slide mechanism 40 Control unit

Claims

ワークを保持するワーク保持部と、
前記ワークを加工するための回転工具が設けられて第１軸線周りに回転可能な旋回部を外周側に有し、前記第１軸線と交わる第２軸線周りに回転可能なタレットと、
前記タレットに対して不動であるステータと、前記旋回部の旋回軸に固定され、前記ステータに対して回転するロータとを有し、前記ロータを回転させることによって前記旋回部を回転させる回転駆動手段と、
モータと、前記モータによって前記第２軸線周りに回転するシャフトと、前記シャフトの回転に応じて前記第１軸線周りに回転するスピンドルと、前記スピンドルと係合して前記スピンドルの回転に応じて回転すると共に前記回転工具を保持するホルダと、を有する工具回転手段と、
前記タレットの回転動作を制御し、前記回転駆動手段を駆動することで前記旋回部の回転動作を制御し、前記モータを駆動することで前記回転工具の回転動作を制御する制御手段と、を備え、
前記回転工具は、前記旋回部の外周方向に突出すると共に前記旋回部の回転方向に沿って複数設けられ、それぞれが前記スピンドルの回転に応じて回転し、
前記制御手段は、前記タレットを回転させると共に、前記回転駆動手段を駆動して前記旋回部を連続的に回転させることで、前記旋回部に設けられた複数の回転工具のうちいずれかの工具を前記ワークに対して任意の位置及び角度で位置決めし、前記回転工具を回転させて前記ワークを加工する、
ことを特徴とする工作機械。 A work holding unit for holding a work;
A turret provided with a rotating tool for processing the workpiece and having a swivel portion that is rotatable around a first axis on the outer peripheral side, and rotatable around a second axis that intersects the first axis ;
Rotation drive means for rotating the swivel unit by rotating the rotor, the stator being stationary with respect to the turret, and a rotor fixed to the swivel shaft of the swivel unit and rotating with respect to the stator. When,
A motor, a shaft rotated around the second axis by the motor, a spindle rotated around the first axis according to the rotation of the shaft, and engaged with the spindle and rotated according to the rotation of the spindle And a tool holding means for holding the rotating tool;
Controlling the rotation operation of the turret, to control the rotation of the swivel part by driving the rotary drive means, and control means for controlling the rotation of the rotary tool by driving the motor, the Prepared,
The rotating tool protrudes in the outer peripheral direction of the swivel unit and is provided in a plurality along the rotation direction of the swivel unit , each rotating according to the rotation of the spindle,
The control unit rotates the turret and drives the rotation driving unit to continuously rotate the swivel unit , thereby rotating any one of a plurality of rotary tools provided in the swivel unit. Positioning the workpiece at an arbitrary position and angle, and rotating the rotary tool to process the workpiece.
A machine tool characterized by that.

前記ワーク保持部と前記タレットとを相対的に移動させる機構を備え、
前記制御手段は、前記タレットと前記旋回部との回転動作を制御すると共に、前記機構の駆動を制御することで、前記回転工具を前記ワークに対して任意の位置及び角度で位置決めする、
ことを特徴とする請求項１に記載の工作機械。 A mechanism for relatively moving the work holding unit and the turret;
The control means controls the rotational operation of the turret and the swivel unit, and controls the driving of the mechanism, thereby positioning the rotary tool at an arbitrary position and angle with respect to the workpiece.
The machine tool according to claim 1 .

前記ワーク保持部は、前記ワークを回転可能に保持し、
前記ワークの回転軸に沿った軸をＺ軸、平面視において前記Ｚ軸と直交する軸をＸ軸、前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸と直交する軸をＹ軸とした場合、前記機構は、前記ワーク保持部と前記タレットとを相対的に、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各々の軸方向に独立して移動させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の工作機械。 The workpiece holding unit holds the workpiece rotatably.
When the axis along the rotation axis of the workpiece is the Z axis, the axis orthogonal to the Z axis in plan view is the X axis, and the Z axis and the axis orthogonal to the X axis are the Y axis, the mechanism is Relatively moving the work holding part and the turret in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions independently;
The machine tool according to claim 2 .

前記制御手段は、前記ワーク保持部の駆動も制御し、前記ワークの回転制御、前記タレットの回転制御、前記旋回部の回転制御、及び前記機構の駆動制御を同時に行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の工作機械。 The control means also controls driving of the workpiece holding unit, and simultaneously performs rotation control of the workpiece, rotation control of the turret, rotation control of the turning unit, and drive control of the mechanism.
The machine tool according to claim 3 .

前記旋回部と一体に回転する所定部位との摩擦力により前記旋回部を前記タレットに対して回転不能に固定することで前記回転工具を位置決めし、位置決めされた回転工具による前記ワークの加工中に、前記旋回部を前記タレットに対して回転不能とする固定手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工作機械。 The rotating tool is positioned by fixing the rotating part to the turret so as to be non-rotatable by a frictional force with a predetermined part that rotates integrally with the rotating part, and the workpiece is processed by the positioned rotary tool. , Further comprising fixing means for making the swivel portion non-rotatable with respect to the turret.
The machine tool according to any one of claims 1 to 4 , wherein the machine tool is provided.

前記旋回部の回転位置を検出する回転位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記回転位置検出手段によって検出された回転位置に基づいて前記旋回部が目標位置で停止するように前記回転駆動手段と前記固定手段とを制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の工作機械。 A rotation position detecting means for detecting a rotation position of the swivel unit;
The control means controls the rotation driving means and the fixing means so that the turning unit stops at a target position based on the rotation position detected by the rotation position detection means.
The machine tool according to claim 5 .

前記旋回部の停止位置に前記目標位置からのずれが生じた場合に、前記目標位置に当該ずれ分を補正した位置を示す補正位置情報を記憶する記憶手段を備え、  In the case where a deviation from the target position occurs in the stop position of the swivel unit, the storage unit stores correction position information indicating a position where the deviation is corrected in the target position,
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前記補正位置情報が示す位置で、前記旋回部が停止するように制御可能である、  The control means can be controlled so that the turning unit stops at a position indicated by the correction position information stored in the storage means.
ことを特徴とする請求項６に記載の工作機械。  The machine tool according to claim 6.

前記タレットは、外周に、前記タレットの回転軸と直交する方向に向く複数の面を有し、前記複数の面のうち所定の面上に前記旋回部が設けられ、前記複数の面のうち前記旋回部が設けられていない面上には、前記ワークを加工するための１又は複数の工具が設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の工作機械。 The turret has a plurality of surfaces on the outer periphery facing in a direction orthogonal to the rotation axis of the turret, the swivel portion is provided on a predetermined surface of the plurality of surfaces, One or a plurality of tools for machining the workpiece are provided on the surface where the swivel unit is not provided.
The machine tool according to claim 1, wherein the machine tool is a machine tool.