JP7471100B2 - 切削加工機 - Google Patents

Description

本発明は、切削加工機に関する。

従来から、セラミックス材料や樹脂材料から構成された被加工物を所望の形状に切削加工する切削加工機が知られている。切削加工機は、例えば、内部に加工空間を有するケース本体と、上記加工空間に配置され、被加工物を保持する保持部材と、上記加工空間に配置され、上記被加工物に対して切削や研磨等の加工を施す加工ツールを把持する把持部と、を備えている。

特許文献１には、直方体形状の被加工物を保持する保持部材を備えた切削加工機が開示されている。保持部材には被加工物の一つの面に配設されたピンが接続され、被加工物は保持部材によって回転可能に保持される。

特開２０１７－１６４２０１号公報 米国特許出願公開第２００９／０２７４９９４号明細書

ところで、特許文献１に記載の切削加工機では、保持部材によって１つの被加工物しか保持することができないため、より多くの被加工物を保持することができる切削加工機が望まれていた。例えば、特許文献２には、複数の被加工物を保持する保持部材を備えた切削加工機が開示されている。

しかしながら、特許文献２の保持部材によると、被加工物を保持部材に固定するときに被加工物に設けられたピンを固定孔に差し込む必要がある。このため、被加工物が他の部材と干渉しないようにピンを抜き差しできる空間を余分に設ける必要がある。この結果、保持部材が大型化してしまい切削加工機の全体が大型化してしまうという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持部材の大型化を抑制しつつ、より多くの被加工物を保持することができる保持部材を備えた切削加工機を提供することである。

本発明に係る切削加工機は、被加工物を切削加工するための加工ツールを把持し、かつ、第１方向に延びるスピンドルと、前記スピンドルより下方に位置し、かつ、複数の前記被加工物を保持可能なホルダーと、前記第１方向と交差する第２方向に延びる回転軸と、前記回転軸に接続され、前記ホルダーを回転可能に支持する回転支持部材と、を備えている。前記ホルダーは、前記被加工物に取り付けられた固定用ピンを固定する第１固定部を少なくとも一つ有し、前記回転支持部材に固定された第１ホルダーと、前記第１固定部と対向する位置に配置されかつ前記固定用ピンを固定する第２固定部を少なくとも一つ有し、前記第１ホルダーに着脱自在に設けられた第２ホルダーと、を有している。前記固定用ピンは、前記第２方向に延びるように前記第１固定部および前記第２固定部に固定されるように構成されている。前記第２方向に関して、前記第１固定部に固定された前記被加工物と前記第２固定部に固定された前記被加工物との距離は、前記固定用ピンの長さより短い。

本発明の切削加工機によると、第２ホルダーは第１ホルダーに着脱自在に設けられているため、第１ホルダーの第１固定部に被加工物を固定することと、第２ホルダーの第２固定部に被加工物を固定することとを、それぞれ独立して行うことができる。即ち、第１固定部に被加工物を固定するときには、第２固定部に固定された被加工物との干渉を考慮する必要がなく、同様に、第２固定部に被加工物を固定するときには、第１固定部に固定された被加工物との干渉を考慮する必要がない。その後、被加工物が固定された第２ホルダーを被加工物が固定された第１ホルダーに取り付ければよいため、第２方向に関して第１固定部に固定された被加工物と第２固定部に固定された被加工物との距離を固定用ピンの長さより短くすることができる。即ち、被加工物を取り付けるための余分な空間を設ける必要がないため、ホルダー全体の大型化を抑制することができる。

本発明によれば、保持部材の大型化を抑制しつつ、より多くの被加工物を保持することができる保持部材を備えた切削加工機を提供することができる。

一実施形態に係る切削加工機の斜視図である。 図１の切削加工機のフロント上カバーを開いた状態の正面図である。 図１の切削加工機のフロント上カバーを閉じた状態の断面図である。 一実施形態に係る固定用ピンに取り付けられた被加工物の斜視図である。 一実施形態に係るツールマガジン、アダプターおよびホルダーの斜視図である。 一実施形態に係るツールマガジン、アダプターおよびホルダーの正面図である。 一実施形態に係るホルダーの平面図である。 一実施形態に係るホルダーの分解斜視図である。 一実施形態に係る第２ホルダーの斜視図である。 図７のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 他の一実施形態に係るホルダーの平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る切削加工機について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

図１は、切削加工機１０の斜視図である。図２は、切削加工機１０のフロント上カバー２０を開いた状態の正面図である。図３は、切削加工機１０のフロント上カバー２０を閉じた状態の断面図である。以下の説明では、切削加工機１０を正面から見たときに、切削加工機１０から遠ざかる方を前方、切削加工機１０に近づく方を後方とする。左、右、上、下とは、切削加工機１０を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。

切削加工機１０は、ＸＹＺ直交座標系に配置されている。ここでは、Ｘ軸は前後方向に延びる軸である。図３に示すように、本実施形態では、Ｘ軸が水平方向からθだけ傾いている。ただし、Ｘ軸は、水平方向と同じ方向に延びていてもよい。Ｙ軸は左右方向に延びる軸である。Ｚ軸は上下方向に延びる軸である。図３に示すように、本実施形態では、Ｚ軸が鉛直方向からθだけ傾いている。ただし、Ｚ軸は、鉛直方向と同じ方向に延びていてもよい。また、符号θ_Ｘ、θ_Ｙ、θ_Ｚは、それぞれＸ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの回転方向を示している。なお、これらの方向は、説明の便宜上定めた方向に過ぎず、切削加工機１０の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものではない。

切削加工機１０は、被加工物５（図４参照）を切削および研磨する装置である。切削加工機１０は、被加工物５を加工して、歯科用の成形品、例えば、クラウン、インレー、アンレー、ベニア等の歯冠補綴物や、人工歯、義歯床、人工歯を支持する支持台（インプラント用のアバットメント）等を作製する装置である。被加工物５は、ここではブロック状（例えば立方体状や直方体状）である。ただし、被加工物５は、他の形状、例えば円板状等であってもよい。被加工物５は、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ハイブリッドレジン等のレジン（樹脂材料）や、ガラスセラミックス、ジルコニア等のセラミックス材料、チタン、チタン合金等の金属材料、ワックス、石膏等で構成されている。ジルコニアを用いるときには、例えば、半焼結したジルコニアが用いられる。ただし、被加工物５の形状や材料は特に限定されない。

図４に示すように、本実施形態では、被加工物５には固定用ピン８が取り付けられている。被加工物５は、固定用ピン８に保持された状態で、切削加工機１０に収容される。被加工物５は、固定用ピン８に保持された状態で切削加工される。固定用ピン８は、板状部材８Ａと棒状部材８Ｂとを備えている。板状部材８Ａは、被加工物５に取り付けられている。棒状部材８Ｂは、板状部材８Ａから突出している。棒状部材８Ｂは、後述するホルダー５０（図５参照）のピン挿入孔６１Ｈおよびピン挿入孔７１Ｈ（図８参照）に挿入される。

切削加工機１０は、切削加工時にクーラント液が使用可能なように構成されている、所謂、ウェット方式の切削加工機である。なお、「クーラント液」は、水溶性であってもよいし、不水溶性であってもよい。「クーラント液」は、水そのものであってもよいし、水に、冷却効果を高めるための添加剤等が添加されたものであってもよい。例えば、水を主体（質量割合で最も多くを占める成分。）として、鉱油や油脂類等の不水溶性成分と、界面活性剤と、を含んでいてもよい。

図１～図３に示すように、切削加工機１０は、箱状に形成されている。切削加工機１０は、ケース本体１２と、フロント上カバー２０と、フロント下カバー２５と、を備えている。ケース本体１２は、切削加工機１０の筐体である。ケース本体１２は中空状である。ケース本体１２は、底壁１３と、左壁１４と、右壁１５と、後壁１６と、上壁１７と、前壁１８（図２参照）と、第１区画底壁１３Ｓ（図２参照）と、区画右壁１５Ｓ（図２参照）と、第１区画後壁１６Ｓ（図３参照）と、区画上壁１７Ｓ（図３参照）と、第２区画底壁２７（図３参照）と、第２区画後壁２８（図３参照）と、を有している。左壁１４は、底壁１３の左端から上方に向かって延びている。右壁１５は、底壁１３の右端から上方に向かって延びている。後壁１６は、底壁１３の後端から上方に向かって延びている。後壁１６の左端は左壁１４の後端に接続され、後壁１６の右端は右壁１５の後端に接続されている。前壁１８は、第１区画底壁１３Ｓの前端から上方に向かって延びている。前壁１８の左端は左壁１４の前端に接続され、前壁１８の右端は右壁１５の前端に接続されている。前壁１８の上端は、上壁１７の前端に接続されている。上壁１７は、左壁１４、右壁１５、後壁１６、前壁１８のそれぞれの上端に接続されている。

図３に示すように、第１区画底壁１３Ｓは、底壁１３よりも上方に配置されている。第１区画底壁１３Ｓは、前方から後方に向かって漸次下方に傾斜している。第１区画底壁１３Ｓの後方には、蓋体１３Ｌが配置されている。蓋体１３Ｌは、クーラント液が上下方向に通過可能なように、メッシュ状に構成されている。区画右壁１５Ｓは、左壁１４より右方かつ右壁１５より左方に配置されている。区画右壁１５Ｓは、第１区画底壁１３Ｓから上方に延びている。第１区画後壁１６Ｓは、後壁１６より前方かつ前壁１８より後方に配置されている。第１区画後壁１６Ｓは、第１区画底壁１３Ｓと左壁１４と区画右壁１５Ｓと区画上壁１７Ｓとに接続されている。区画上壁１７Ｓは、第１区画底壁１３Ｓよりも上方かつ上壁１７よりも下方に配置されている。

図３に示すように、第２区画底壁２７は、第１区画底壁１３Ｓよりも下方かつ底壁１３よりも上方に配置されている。第２区画底壁２７は、底壁１３と平行に延びている。第２区画底壁２７には、上下方向に貫通した排液口２７Ｈが形成されている。排液口２７Ｈは常時開放されている。排液口２７Ｈには、例えば開放と閉鎖とを切り替え可能な弁体等は配置されていない。第２区画後壁２８は、後壁１６よりも前方かつ前壁１８より後方に配置されている。第２区画後壁２８は、第１区画後壁１６Ｓよりも下方に配置されている。第２区画後壁２８は、後壁１６と平行に延びている。第２区画後壁２８は、底壁１３から上方に向かって延びている。第２区画後壁２８の上端は第２区画底壁２７に接続されている。

図２に示すように、ケース本体１２は、側面（ここでは前壁１８）に開口１８Ｏを有している。開口１８Ｏは、左壁１４、第１区画底壁１３Ｓ、区画右壁１５Ｓ、区画上壁１７Ｓによって形成されている。ケース本体１２の内部は、区画右壁１５Ｓで左右に区画されている。ケース本体１２の左方には、左壁１４、第１区画底壁１３Ｓ、区画右壁１５Ｓ、区画上壁１７Ｓ、第１区画後壁１６Ｓ、フロント上カバー２０によって囲まれた加工空間１９が形成されている。加工空間１９は、被加工物５の切削加工が行われる空間である。ケース本体１２の右方には、区画右壁１５Ｓ、第１区画底壁１３Ｓ、右壁１５、区画上壁１７Ｓ、第１区画後壁１６Ｓ、前壁１８によって囲まれた第１収容空間Ａ１が形成されている。また、加工空間１９の下方には、左壁１４、底壁１３、右壁１５、第２区画底壁２７、第２区画後壁２８、フロント下カバー２５によって囲まれた第２収容空間Ａ２が形成されている。第２収容空間Ａ２は、第２区画底壁２７に形成された排液口２７Ｈを通じて、加工空間１９と常時連通されている。

図３に示すように、フロント上カバー２０は、支持アーム２２に支持されている。支持アーム２２の一端は、ケース本体１２に取り付けられている。フロント上カバー２０は、支持アーム２２の支軸（図示せず）を中心として上下方向に移動することで、開口１８Ｏ（図２参照）を開閉自在に覆う。これにより、ケース本体１２の開口１８Ｏは開かれた状態と閉じられた状態とに切り換えられる。切削加工機１０への被加工物５の収容や取り出し、切削加工機１０の保守等を行う際、ユーザは、フロント上カバー２０を上方に移動させて、開口１８Ｏを開く。これにより、加工空間１９が外部と連通する。一方、切削加工を行う際、ユーザは、フロント上カバー２０を下方に移動させて、開口１８Ｏを閉じる。これにより、加工空間１９が外部から隔離される。

図２に示すように、フロント上カバー２０には、窓２１が設けられている。窓２１は、正面視において、ケース本体１２の開口１８Ｏよりも小さい。窓２１は、例えば、透明のアクリル板やガラス板等によって形成されている。ユーザは、フロント上カバー２０が閉じられた状態、例えば切削加工時においても、窓２１を通じて加工空間１９を視認することができる。

フロント下カバー２５は、左壁１４および右壁１５に取り付けられた支持部材（図示せず）に沿って前後方向にスライド自在に設けられている。フロント下カバー２５が前後方向に移動することで、第２収容空間Ａ２が開かれた状態と閉じられた状態とに切り換えられる。クーラント液の入った貯留タンク９０（図２参照）を着脱する際、ユーザは、フロント下カバー２５を前方に移動させる。一方、切削加工を行う際、ユーザは、フロント下カバー２５を後方にスライドさせる。これにより、第２収容空間Ａ２が閉じられる。切削加工時に第２収容空間Ａ２を閉じておくことで、ユーザが切削加工の途中で誤って貯留タンク９０を取り外してしまうことが抑制される。

図２に示すように、切削加工機１０は、スピンドル３０と、液体吐出ノズル３６と、キャリッジ３８と、ツールマガジン４０と、アダプター４５と、ホルダー５０と、移動機構４８と、貯留タンク９０と、制御部１００（図３参照）と、を備えている。アダプター４５は、回転支持部材の一例である。キャリッジ３８は、加工空間１９よりも上方に配置されている。キャリッジ３８には、スピンドル３０と、液体吐出ノズル３６と、が搭載されている。スピンドル３０は、区画上壁１７Ｓを貫通している。ツールマガジン４０、アダプター４５およびホルダー５０は、加工空間１９に配置されている。移動機構４８は、第１収容空間Ａ１に配置されている。貯留タンク９０は、第２収容空間Ａ２に着脱可能に配置されている。

図２に示すように、キャリッジ３８は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向に移動自在に設けられている。キャリッジ３８は、第１キャリッジ３８Ａと第２キャリッジ３８Ｂとを備えている。第１キャリッジ３８Ａは、Ｙ軸方向に延びる一対の第１ガイドシャフト３９Ａに支持されている。第１キャリッジ３８Ａは、第１駆動機構（図示せず）によって、第１ガイドシャフト３９Ａに沿ってＹ軸方向に移動可能なように構成されている。第１ガイドシャフト３９Ａの左端は、左壁１４に接続されている。第１ガイドシャフト３９Ａの右端は、区画右壁１５Ｓを貫通して右壁１５に接続されている。第２キャリッジ３８Ｂは、Ｚ軸方向に延びる一対の第２ガイドシャフト３９Ｂに支持されている。第２キャリッジ３８Ｂは、第２駆動機構（図示せず）によって、第２ガイドシャフト３９Ｂに沿ってＺ軸方向に移動可能なように構成されている。第２ガイドシャフト３９Ｂは、第１キャリッジ３８Ａに設けられている。このため、第１キャリッジ３８ＡがＹ軸方向に移動すると、第２キャリッジ３８Ｂも同様にＹ軸方向に移動する。第１駆動機構および第２駆動機構は、制御部１００に電気的に接続されており、制御部１００によって制御される。

図２に示すように、スピンドル３０は、第２キャリッジ３８Ｂに設けられている。スピンドル３０は、キャリッジ３８の移動に伴ってＸＹＺ直交座標系において移動する。より詳細には、スピンドル３０は、第２キャリッジ３８Ｂの移動に伴ってＺ軸方向に移動し、第１キャリッジ３８Ａの移動に伴ってＹ軸方向に移動する。スピンドル３０は、Ｚ軸方向に延びる。Ｚ軸方向は、第１方向の一例である。スピンドル３０は、加工ツール６（ミリングバーともいう）を回転可能に支持（把持）する。スピンドル３０は、加工ツール６を回転させて被加工物５を切削加工する。スピンドル３０は、把持部３２（例えばコレットチャック）と、回転部３４と、シール部３５と、を備えている。シール部３５は、円柱状に形成されている。シール部３５は、上下方向に延びている。シール部３５の下端には、回転部３４が設けられている。回転部３４は、シール部３５に対して相対的に回転する。

図２に示すように、回転部３４の下端には、把持部３２が設けられている。把持部３２は、回転部３４と共に回転する。把持部３２は、加工ツール６の上端部を支持（把持）するものである。回転部３４は、把持部３２に支持された加工ツール６を回転させるものである。回転部３４には、第１モータ（図示せず）が接続されている。第１モータは、制御部１００に電気的に接続されており、制御部１００によって制御される。第１モータが駆動することで、回転部３４はＺ軸周りθ_Ｚに回転する。そして、回転部３４の回転に伴い、把持部３２に把持された加工ツール６が、Ｚ軸周りθ_Ｚに回転する。

図２に示すように、液体吐出ノズル３６は、スピンドル３０に設けられている。液体吐出ノズル３６は、スピンドル３０の回転部３４の側方に配置されている。液体吐出ノズル３６は、スピンドル３０と同様に、キャリッジ３８の移動に伴ってＸＹＺ直交座標系において移動する。本実施形態において、液体吐出ノズル３６は、回転部３４の前後左右に合計４つ配置されている。ただし、液体吐出ノズル３６の配置位置や個数は特に限定されない。液体吐出ノズル３６の吐出口は、ホルダー５０および加工ツール６よりも上方に配置されている。図２等に矢印で示すように、液体吐出ノズル３６は、加工ツール６によって被加工物５が加工されているときに、加工空間１９にクーラント液を吐出する。液体吐出ノズル３６は、典型的には、加工ツール６および／または被加工物５に向かってクーラント液を吐出する。図３に示すように、液体吐出ノズル３６は、液体供給路３６Ｓを介して、貯留タンク９０の供給口９０Ｓに接続されている。なお、液体供給路３６Ｓの構成は特に限定されないが、例えば、樹脂製の変形容易なチューブである。また、液体供給路３６Ｓの途中には、送液ポンプ３７が配置されている。送液ポンプ３７は、貯留タンク９０内のクーラント液を液体吐出ノズル３６に供給する。送液ポンプ３７は、制御部１００によって制御される。液体供給路３６Ｓは、液体吐出ノズル３６と送液ポンプ３７とを接続する第１供給路３６ＳＡと、送液ポンプ３７と供給口９０Ｓとを接続する第２供給路３６ＳＢとを含む。第１供給路３６ＳＡは、第１区画後壁１６Ｓを貫通し、スピンドル３０を介して液体吐出ノズル３６に接続されている。第２供給路３６ＳＢは、第２区画後壁２８を貫通する。第２供給路３６ＳＢは、供給口９０Ｓと接続可能に構成されている。

貯留タンク９０は、液体吐出ノズル３６から吐出されたクーラント液を回収する。ここで、液体吐出ノズル３６から吐出されたクーラント液は加工空間１９から排液口２７Ｈを通過して第２収容空間Ａ２に流れ込む。即ち、貯留タンク９０は、排液口２７Ｈを介してクーラント液を回収する。図３に示すように、貯留タンク９０は、第２収容空間Ａ２の所定の位置に着脱可能に配置されている。貯留タンク９０は、排液口２７Ｈの下方に配置されている。貯留タンク９０は、供給口９０Ｓと、蓋９３と、フィルタ９４とを備えている。供給口９０Ｓは、貯留タンク９０の後部に設けられている。供給口９０Ｓは、貯留タンク９０内のクーラント液を液体吐出ノズル３６に供給する。蓋９３は、貯留タンク９０の開口部９０Ｈに載せ置かれている。蓋９３は、フィルタ９４と干渉しないように配置されている。蓋９３は、断面視において、前方から後方に向かって傾斜している前方部９３Ｆと、後方から前方に向かって傾斜している後方部９３Ｒと、を有している。蓋９３の前後方向の中央部分には、上方に開口した回収口９３Ｓが形成されている。液体吐出ノズル３６から吐出されたクーラント液は、排液口２７Ｈおよび蓋９３の回収口９３Ｓを介して貯留タンク９０内に流れ込む。フィルタ９４は、貯留タンク９０内のクーラント液を濾過する。フィルタ９４は、クーラント液のなかから切削粉等を取り除く。フィルタ９４は、例えば、円筒形状に形成されている。フィルタ９４は、例えば、セルロース繊維から形成されている。

移動機構４８は、ツールマガジン４０をＸ軸方向に移動させる機構である。図２に示すように、移動機構４８は、ツールマガジン４０の右方に配置されている。移動機構４８は、Ｙ軸方向に延びる軸４８Ａを備えている。軸４８Ａは、区画右壁１５Ｓを貫通している。軸４８Ａの一部（右側部分）は、第２収容空間Ａ２に配置され、軸４８Ａの他の一部（左側部分）は、加工空間１９に配置されている。軸４８Ａの左端部分には、アダプター４５とツールマガジン４０とが設けられている。移動機構４８は、第３駆動機構（図示せず）によって、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。第３駆動機構は、制御部１００に電気的に接続されており、制御部１００によって制御される。

図５は、ツールマガジン４０、アダプター４５およびホルダー５０の斜視図である。図６は、ツールマガジン４０、アダプター４５およびホルダー５０の正面図である。ツールマガジン４０は、複数の加工ツール６を収容することが可能なものである。ツールマガジン４０は、アダプター４５と移動機構４８との間に設けられている。ツールマガジン４０は、軸４８Ａの表面に回転不能に設けられている。ツールマガジン４０は、移動機構４８がＸ軸方向に移動することによって、Ｘ軸方向に移動する。ツールマガジン４０は、加工ツール６を収容する第１部分４０Ａと、第１部分４０Ａより後方に配置され、軸４８Ａに接続された第２部分４０Ｂと、第２部分４０Ｂより後方に配置された第３部分４０Ｃとを備えている。ツールマガジン４０の第１部分４０Ａには、加工ツール６を収容する複数（ここでは６個）の孔部４２が形成されている。加工ツール６は、その上部が露出された状態で孔部４２に挿入される。加工ツール６を交換する際には、スピンドル３０の把持部３２によって把持されている加工ツール６を孔部４２に戻す。そして、次に使用する加工ツール６の上方の位置までスピンドル３０を移動させ、把持部３２よりも下方に位置する加工ツール６の上端を把持部３２が支持する。

図６に示すように、軸４８Ａの内部には、アダプター４５を回転可能に支持する回転軸４４が設けられている。回転軸４４はＹ軸方向に延びており、アダプター４５および移動機構４８に接続している。Ｙ軸方向は、第２方向の一例である。回転軸４４には、第２モータ（図示せず）が設けられている。第２モータは、制御部１００に電気的に接続されており、制御部１００によって制御される。回転軸４４は、第２モータによって、Ｙ軸回りθ_Ｙに回転可能に構成されている。回転軸４４がＹ軸回りθ_Ｙに回転することによって、アダプター４５およびホルダー５０はＹ軸回りθ_Ｙに回転する。回転軸４４は、軸４８Ａに対して独立して回転可能に構成されている。すなわち、回転軸４４がＹ軸回りθ_Ｙに回転しても、軸４８ＡはＹ軸回りθ_Ｙに回転しない。

図５に示すように、アダプター４５は、ホルダー５０を回転可能に支持する部材である。より詳細には、アダプター４５は、ホルダー５０の後述する第１ホルダー６０を回転可能に支持する。アダプター４５は、第１ホルダー６０を介して後述する第２ホルダー７０を着脱自在に保持する。アダプター４５は、ツールマガジン４０と共に移動可能に構成されている。ツールマガジン４０およびアダプター４５は、移動機構４８によってＸ軸方向に移動可能に構成されている。なお、アダプター４５がＹ軸回りθ_Ｙに回転しても、ツールマガジン４０はＹ軸回りθ_Ｙに回転しない。

ホルダー５０は、被加工物５を着脱可能に保持する部材である。図７に示すように、ホルダー５０は、複数の被加工物５を同時に保持することができる。ホルダー５０は、固定用ピン８（図４も参照）を介して被加工物５を保持する。本実施形態では、ホルダー５０が固定用ピン８を介して被加工物５を保持した状態で、被加工物５に対して切削加工が行われる。図２に示すように、ホルダー５０は、スピンドル３０より下方に位置する。図５に示すように、ホルダー５０の前端５０Ｆはツールマガジン４０の前端４０Ｆより後方に位置する。ホルダー５０の後端５０Ｒはツールマガジン４０の後端４０Ｒより前方に位置する。図８に示すように、ホルダー５０は、第１ホルダー６０と、第１ホルダー６０に着脱自在に設けられた第２ホルダー７０とを有する。

図８に示すように、第１ホルダー６０は、アダプター４５に固定されている。第１ホルダー６０は、前後方向（即ちＸ軸方向）に延びる本体部６１と、本体部６１の前端から前方に延びる前側被連結部６３と、本体部６１の後端から後方に延びる後側被連結部６５と、を含む。前側被連結部６３および後側被連結部６５は、第２連結部の一例である。なお、図８および図９に示す例では、ホルダー５０は被加工物５を保持していない。

図８に示すように、本体部６１の側面には、前後方向（即ちＸ軸方向）に並ぶ複数のピン挿入孔６１Ｈが形成されている。本実施形態では、３つのピン挿入孔６１Ｈが本体部６１に形成されているが、その数は特に限定されない。ピン挿入孔６１Ｈは、等間隔に配置されている。ピン挿入孔６１Ｈは、Ｙ軸方向に延びる。ピン挿入孔６１Ｈには、固定用ピン８の棒状部材８Ｂ（図４参照）が挿入される。即ち、固定用ピン８はＹ軸方向に延びるようにピン挿入孔６１Ｈに挿入される。ここでは、ピン挿入孔６１Ｈに挿入された棒状部材８Ｂの一部は、本体部６１を貫通しアダプター４５の図示しない凹部に係止する（図７参照）。本体部６１の上面には、前後方向に並ぶ複数のねじ挿入孔６１Ｓが形成されている。ねじ挿入孔６１Ｓは、それぞれピン挿入孔６１Ｈと連通している。ねじ挿入孔６１Ｓは、等間隔に配置されている。ねじ挿入孔６１Ｓには、固定用ねじ８８（図７参照）が挿入される。固定用ねじ８８は、固定用ピン８の棒状部材８Ｂに係止する。ねじ挿入孔６１Ｓは、Ｚ軸方向に延びる。ピン挿入孔６１Ｈは、第１固定部の一例である。

図８に示すように、前側被連結部６３および後側被連結部６５には、締結ねじ８６（図７参照）が係止する係止凹部６７が形成されている。係止凹部６７には、筒状の貫通孔６７Ａと、上方に行くほど外側に傾斜する傾斜面６７Ｂとが形成されている。即ち、係止凹部６７は上方に行くほど開口が大きくなる。傾斜面６７Ｂは、第２傾斜面の一例である。

図７に示すように、第２ホルダー７０は、締結ねじ８６によって第１ホルダー６０に取り付けられる。第２ホルダー７０は、平面視でＵ字形状に形成されている。第２ホルダー７０は、Ｙ軸方向に関して第１ホルダー６０に着脱自在に設けられている。即ち、第２ホルダー７０をＹ軸方向にスライド移動させることによって、第２ホルダー７０を第１ホルダー６０に取り付けたり、第１ホルダー６０から取り外したりするように構成されている。第２ホルダー７０は、前後方向（即ちＸ軸方向）に延びる本体部７１と、本体部７１の前端から右方に延びる前側連結部７３と、本体部７１の後端から右方に延びる後側連結部７５と、を含む。前側連結部７３および後側連結部７５は、第１連結部の一例である。

図９に示すように、本体部７１の側面には、前後方向（即ちＸ軸方向）に並ぶ複数のピン挿入孔７１Ｈが形成されている。本実施形態では、３つのピン挿入孔７１Ｈが本体部７１に形成されているが、その数は特に限定されない。ピン挿入孔７１Ｈは、等間隔に配置されている。ピン挿入孔７１Ｈは、Ｙ軸方向に延びる。ピン挿入孔７１Ｈには、固定用ピン８の棒状部材８Ｂ（図４参照）が挿入される。即ち、固定用ピン８はＹ軸方向に延びるようにピン挿入孔７１Ｈに挿入される。ここでは、ピン挿入孔７１Ｈに挿入された棒状部材８Ｂの一部は、本体部７１を貫通して外部に露出する（図７参照）。本体部７１の上面には、前後方向に並ぶ複数のねじ挿入孔７１Ｓが形成されている。ねじ挿入孔７１Ｓは、それぞれピン挿入孔７１Ｈと連通している。ねじ挿入孔７１Ｓは、等間隔に配置されている。ねじ挿入孔７１Ｓには、固定用ねじ８８（図７参照）が挿入される。固定用ねじ８８は、固定用ピン８の棒状部材８Ｂに係止する。ねじ挿入孔７１Ｓは、Ｚ軸方向に延びる。本実施形態では、第２ホルダー７０が第１ホルダー６０に取り付けられた状態において、第２ホルダー７０のピン挿入孔７１Ｈは、第１ホルダー６０のピン挿入孔６１Ｈと対向する位置に形成されている。ここで、ピン挿入孔７１Ｈがピン挿入孔６１Ｈに対向するとは、Ｘ軸方向に関してピン挿入孔７１Ｈとピン挿入孔６１Ｈとが完全に揃って配置されている場合（即ちピン挿入孔７１Ｈの真正面にピン挿入孔６１Ｈが位置する場合）と、ピン挿入孔７１Ｈの一部とピン挿入孔６１Ｈの一部とが揃って配置されている場合とを含む。ピン挿入孔７１Ｈの形状は、ピン挿入孔６１Ｈの形状と同じである。ねじ挿入孔７１Ｓの形状は、ねじ挿入孔６１Ｓの形状と同じである。ピン挿入孔７１Ｈは、第２固定部の一例である。

図８に示すように、前側連結部７３および後側連結部７５には、締結ねじ８６（図７参照）が挿通されるねじ孔７７が形成されている。ねじ孔７７は、Ｚ軸方向に延びる。ねじ孔７７は、後述する第１部分７３Ａ、７５Ａに形成されている。図１０に示すように、前側連結部７３は、第２ホルダー７０が第１ホルダー６０に取り付けられた状態で、前側被連結部６３の上面６３Ｕと対向する第１部分７３Ａと、第１部分７３Ａと対向する位置に配置された第２部分７３Ｂと、第１部分７３Ａと、第２部分７３Ｂとを連結する第３部分７３Ｃとを有する。第２部分７３Ｂは、前側被連結部６３の下面６３Ｖと接触する。第３部分７３Ｃは、前側被連結部６３の側面６３Ｗと接触する。また、図８に示すように、後側連結部７５は、第２ホルダー７０が第１ホルダー６０に取り付けられた状態で、後側被連結部６５の上面６５Ｕと対向する第１部分７５Ａと、第１部分７５Ａと対向する位置に配置された第２部分７５Ｂと、第１部分７５Ａと、第２部分７５Ｂとを連結する第３部分７５Ｃとを有する。第２部分７５Ｂは、後側被連結部６５の下面６５Ｖと接触する。第３部分７５Ｃは、後側被連結部６５の側面６５Ｗと接触する。

図１０に示すように、締結ねじ８６の軸線８６Ｌ方向の先端部（ここでは下端部）には、先端に向かうほど内側に傾斜した傾斜面８６Ｂと、傾斜面８６Ｂの先端に接続された底面８６Ａと、が形成されている。傾斜面８６Ｂは、係止凹部６７の傾斜面６７Ｂと接触する。底面８６Ａは、係止凹部６７の貫通孔６７Ａと対向する。底面８６Ａは、平面の一例である。傾斜面８６Ｂは、第１傾斜面の一例である。

ホルダー５０に被加工物５を取り付けるときには、まず、第１ホルダー６０から第２ホルダー７０を取り外す。そして、第１ホルダー６０および第２ホルダー７０のそれぞれに、被加工物５を取り付ける。その後、被加工物５が取り付けられた第２ホルダー７０を、被加工物５が取り付けられた第１ホルダー６０に取り付ける。ここで、図７に示すように、Ｙ軸方向に関して、第１ホルダー６０のピン挿入孔６１Ｈに固定された被加工物５と第２ホルダー７０のピン挿入孔７１Ｈに固定された被加工物５との距離ＴＬは、固定用ピン８の長さＰＬより短い。距離ＴＬは、例えば、固定用ピン８の棒状部材８Ｂの長さＳＬより短い。距離ＴＬは、例えば、加工ツール６の直径ＤＭ（図６参照）より長い。なお、距離ＴＬは、直径ＤＭより短くてもよい。

ここで、第２ホルダー７０をＹ軸方向に移動させて、第２ホルダー７０のねじ孔７７と第１ホルダー６０の係止凹部６７とが重なった状態において、ねじ孔７７に挿通された締結ねじ８６の軸線８６Ｌと係止凹部６７の中心軸６７ＬとはＹ軸方向に関してずれている。そして、締結ねじ８６を締めていくことにより、締結ねじ８６の傾斜面８６Ｂが係止凹部６７の傾斜面６７Ｂと接触する。さらに締結ねじ８６を締めると、第２ホルダー７０はアダプター４５側に引き込まれ、前側被連結部６３の側面６３Ｗと前側連結部７３の第３部分７３Ｃとが接触し、かつ、後側被連結部６５の側面６５Ｗと後側連結部７５の第３部分７５Ｃとが接触する。このとき、前側被連結部６３の下面６３Ｖと前側連結部７３の第２部分７３Ｂとが接触し、かつ、後側被連結部６５の下面６５Ｖと後側連結部７５の第２部分７５Ｂとが接触する。即ち、傾斜面８６Ｂおよび傾斜面６７Ｂ、かつ、側面６３Ｗおよび第３部分７３Ｃ（側面６５Ｗおよび第３部分７５Ｃ）、かつ、下面６３Ｖおよび第２部分７３Ｂ（下面６５Ｖおよび第２部分７５Ｂ）の３か所で第１ホルダー６０と第２ホルダー７０とが固定される。これにより、第１ホルダー６０と第２ホルダー７０との位置関係が毎回同じになる。また、上記３か所における締結力の方向が相互に異なるため、第１ホルダー６０と第２ホルダー７０との全体の締結力が高くなる。第２ホルダー７０が第１ホルダー６０に取り付けられているとき、締結ねじ８６の軸線８６Ｌと、係止凹部６７の中心軸６７ＬとはＹ軸方向に関してずれている。本実施形態では、軸線８６Ｌは、中心軸６７Ｌより左方に位置する。即ち、Ｙ軸方向に関して軸線８６Ｌ、中心軸６７Ｌおよびアダプター４５の順で左方から右方に並ぶ。

制御部１００は、例えばコンピュータである。制御部１００は、例えば、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム等を格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、各種データ等を格納するメモリ等の記録媒体と、を備えていてもよい。制御部１００は、例えばＲＯＭ内に保存されたプログラムを使用して、切削加工に関する制御行うように構成されていてもよい。制御部１００は、ここではケース本体１２の後方に配置されている。ただし、制御部１００の一部または全部は、ケース本体１２の外部に設けられていてもよい。

以上のように、本実施形態の切削加工機１０によると、第２ホルダー７０は第１ホルダー６０に着脱自在に設けられているため、第１ホルダー６０のピン挿入孔６１Ｈに被加工物５を固定することと、第２ホルダー７０のピン挿入孔７１Ｈに被加工物５を固定することとを、それぞれ独立して行うことができる。即ち、ピン挿入孔６１Ｈに被加工物５を固定するときには、ピン挿入孔７１Ｈに固定された被加工物５との干渉を考慮する必要がなく、同様に、ピン挿入孔７１Ｈに被加工物５を固定するときには、ピン挿入孔６１Ｈに固定された被加工物５との干渉を考慮する必要がない。その後、被加工物５が固定された第２ホルダー７０を被加工物５が固定された第１ホルダー６０に取り付ければよいため、Ｙ軸方向に関してピン挿入孔６１Ｈに固定された被加工物５とピン挿入孔７１Ｈに固定された被加工物５との距離ＴＬを固定用ピン８の長さＰＬより短くすることができる。即ち、被加工物５を取り付けるための余分な空間を設ける必要がないため、ホルダー５０全体の大型化を抑制することができる。

本実施形態の切削加工機１０では、第２ホルダー７０は、Ｙ軸方向に関して第１ホルダー６０に着脱自在に設けられている。ホルダー５０の上方にはスピンドル３０が位置するが、第２ホルダー７０は第１ホルダー６０に対してＹ軸方向に着脱自在に設けられているため、第２ホルダー７０の着脱時にスピンドル３０と第２ホルダー７０とが干渉することを抑制することができる。

本実施形態の切削加工機１０では、第２ホルダー７０には締結ねじ８６が挿通されるねじ孔７７が形成された前側連結部７３が設けられ、第１ホルダー６０には締結ねじ８６が係止する係止凹部６７が形成された前側被連結部６３が設けられている。このように、締結ねじ８６を係止凹部６７に係止させることで、第２ホルダー７０を第１ホルダー６０に確実に固定することができる。

本実施形態の切削加工機１０では、締結ねじ８６の軸線８６Ｌ方向の先端部には、先端に向かうほど内側に傾斜した傾斜面８６Ｂと、傾斜面８６Ｂの先端に接続された底面８６Ａと、が形成され、係止凹部６７には、締結ねじ８６の傾斜面８６Ｂと接触しかつ上方に行くほど外側に傾斜する傾斜面６７Ｂが形成されている。第２ホルダー７０が第１ホルダー６０に取り付けられているとき、締結ねじ８６の軸線８６Ｌと、係止凹部６７の中心軸６７ＬとはＹ軸方向に関してずれている。これにより、締結ねじ８６を締結する際に締結ねじ８６の軸線８６Ｌと係止凹部６７の中心軸６７ＬとがＹ軸方向に近づく方向に移動して、所定の位置で第１ホルダー６０と第２ホルダー７０とが相互に固定されることになる。

本実施形態の切削加工機１０では、第２ホルダー７０が第１ホルダー６０に取り付けられているとき、Ｙ軸方向に関して、締結ねじ８６の軸線８６Ｌ、係止凹部６７の中心軸６７Ｌおよびアダプター４５の順に配置されている。これにより、締結ねじ８６を締結する際に第２ホルダー７０が第１ホルダー６０側に引き込まれて、前側連結部７３の第３部分７３Ｃと前側被連結部６３の側面６３Ｗとがより確実に接触するので、第２ホルダー７０をより正確に第１ホルダー６０に取り付けることができる。即ち、第２ホルダー７０の第１ホルダー６０に対する位置決め精度が向上する。

本実施形態の切削加工機１０では、距離ＴＬは、加工ツール６の直径ＤＭより長い。これにより、ホルダー５０の大型化を抑制しつつ、加工ツール６の側面を用いて被加工物５を切削加工することができる。

本実施形態の切削加工機１０では、ホルダー５０の前端５０Ｆはツールマガジン４０の前端４０Ｆより後方に位置し、かつ、ホルダー５０の後端５０Ｒはツールマガジン４０の後端４０Ｒより前方に位置する。これにより、加工空間１９の大型化を抑制することができる。即ち、切削加工機１０全体の大型化を抑止することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

上述した実施形態では、第１ホルダー６０に係止凹部６７が設けられ、第２ホルダー７０にねじ孔７７が設けられていたが、これに限定されない。例えば、第１ホルダー６０にねじ孔７７が設けられ、第２ホルダー７０に係止凹部６７が設けられていてもよい。

上述した実施形態では、第１ホルダー６０に係止凹部６７が設けられていたが、係止凹部６７に代えて締結ねじ８６が挿通されるねじ孔が形成されていてもよい。

上述した実施形態では、第２ホルダー７０をＹ軸方向にスライド移動させることによって、第１ホルダー６０に対して第２ホルダー７０を着脱していたが、これに限定されない。例えば、第２ホルダー７０をＺ軸方向にスライド移動させることによって、第１ホルダー６０に対して第２ホルダー７０を着脱してもよい。

上述した実施形態では、ホルダー５０は、本体部６１、前側被連結部６３および後側被連結部６５を備えた第１ホルダー６０と、本体部７１、前側連結部７３および後側連結部７５を備えた第２ホルダー７０とを有していたが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、ホルダー１５０は、本体部７１、前側連結部７３および後側連結部７５を備えた第１ホルダー１６０と、本体部６１、前側被連結部６３および後側被連結部６５を備えた第２ホルダー１７０と、を有していてもよい。このとき、第１ホルダー１６０の本体部７１はアダプター４５に固定される。

５ 被加工物
８ 固定用ピン
１０ 切削加工機
３０ スピンドル
４４ 回転軸
４５ アダプター（回転支持部材）
５０ ホルダー
６０ 第１ホルダー
６１Ｈ ピン挿入孔（第１固定部）
７０ 第２ホルダー
７１Ｈ ピン挿入孔（第２固定部）
８６ 締結ねじ

Claims (7)

1. 被加工物を切削加工するための加工ツールを把持し、かつ、第１方向に延びるスピンドルと、
   前記スピンドルより下方に位置し、かつ、複数の前記被加工物を保持可能なホルダーと、
   前記第１方向と交差する第２方向に延びる回転軸と、
   前記回転軸に接続され、前記ホルダーを回転可能に支持する回転支持部材と、を備え、
   前記被加工物は、第１固定用ピンが取り付けられた第１被加工物と、第２固定用ピンが取り付けられた第２被加工物と、を含み、
   前記ホルダーは、
   前記第１固定用ピンを固定する第１固定部を少なくとも一つ有し、前記回転支持部材に固定された第１ホルダーと、
   前記第１固定部と対向する位置に配置されかつ前記第２固定用ピンを固定する第２固定部を少なくとも一つ有し、前記第１ホルダーに着脱自在に設けられた第２ホルダーと、を有し、
   前記第１固定部に固定された前記第１固定用ピンおよび前記第２固定部に固定された前記第２固定用ピンは、それぞれ前記第２方向に延び、
   前記第２方向に関して、前記第１固定部に固定された前記第１被加工物と前記第２固定部に固定された前記第２被加工物との距離は、前記第１固定用ピンおよび前記第２固定用ピンのそれぞれの長さより短い、切削加工機。
2. 前記第２ホルダーは、前記第２方向に関して前記第１ホルダーに着脱自在に設けられている、請求項１に記載の切削加工機。
3. 前記第１ホルダーおよび前記第２ホルダーのいずれか一方には、締結ねじが挿通されるねじ孔が形成された第１連結部が設けられ、
   前記第１ホルダーおよび前記第２ホルダーのいずれか他方には、前記締結ねじが係止する係止凹部が形成された第２連結部が設けられている、請求項２に記載の切削加工機。
4. 前記締結ねじの軸線方向の先端部には、先端に向かうほど内側に傾斜した第１傾斜面と、前記第１傾斜面の先端に接続された平面と、が形成され、
   前記係止凹部には、前記締結ねじの前記第１傾斜面と接触しかつ上方に行くほど外側に傾斜する第２傾斜面が形成され、
   前記第２ホルダーが前記第１ホルダーに取り付けられているとき、前記締結ねじの前記軸線と、前記係止凹部の中心軸とは前記第２方向に関してずれている、請求項３に記載の切削加工機。
5. 前記第１連結部は、前記ねじ孔が形成されかつ前記第２連結部の上面と対向する第１部分と、前記第１部分と対向する位置に配置されかつ前記第２連結部の下面と接触する第２部分と、前記第１部分および前記第２部分を連結しかつ前記第２連結部の側面と接触する第３部分とを有し、
   前記第２ホルダーが前記第１ホルダーに取り付けられているとき、前記第２方向に関して、前記締結ねじの前記軸線、前記係止凹部の前記中心軸および前記回転支持部材の順に配置されている、請求項４に記載の切削加工機。
6. 前記距離は、前記加工ツールの直径より長い、請求項１から５のいずれか一項に記載の切削加工機。
7. 前記加工ツールを収容可能なツールマガジンを備え、
   前記ホルダーの前端は前記ツールマガジンの前端より後方に位置し、かつ、前記ホルダーの後端は前記ツールマガジンの後端より前方に位置する、請求項１から６のいずれか一項に記載の切削加工機。

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