WO2019082507A1 - 旋盤 - Google Patents

旋盤

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WO2019082507A1
WO2019082507A1 PCT/JP2018/032199 JP2018032199W WO2019082507A1 WO 2019082507 A1 WO2019082507 A1 WO 2019082507A1 JP 2018032199 W JP2018032199 W JP 2018032199W WO 2019082507 A1 WO2019082507 A1 WO 2019082507A1
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turret
tool
axis
axis direction
turret head
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PCT/JP2018/032199
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Inventor
河住　雅広
Original Assignee
スター精密株式会社
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    • B23Q2039/004—Machines with tool turrets

Definitions

  • the present invention relates to a lathe provided with a spindle and a turret.
  • NC lathe As a lathe, there is known a numerical control (NC) lathe provided with a front main spindle and a back main spindle for rotating a work around a spindle center line, and a turret.
  • a tool turret head having a turret surface of about 12 is pivotally mounted on a second tool carrier about a turret axis, and a B axis orthogonal to the turret axis is used.
  • the second tool carrier is pivoted about the center.
  • the tool turret head is at an eccentric position with respect to the B axis.
  • the present invention discloses a technology capable of miniaturizing a lathe.
  • the lathe according to the present invention comprises a spindle for rotating a workpiece about a spindle center line;
  • the tool unit is mounted at a plurality of attachment positions in the indexing axial direction along the indexing axis with respect to at least a part of the turret surfaces, having a plurality of turret faces to which the tool unit can be attached radially around the indexing axis Possible turret heads,
  • a switching drive unit configured to switch a tool unit for processing the workpiece by turning the turret head about the indexing axis and moving the turret head in the indexing axis direction.
  • a lathe 1 includes a main spindle 30, a turret head 40, and a switching drive unit 51.
  • the main spindle 30 rotates the workpiece W1 about a main spindle center line AX1.
  • the turret head 40 has a plurality of turret surfaces 41 to which the tool unit U0 can be attached radially around the indexing axis AX2, and an indexing axial direction along the indexing axis AX2 with respect to at least a part of the turret surfaces 41
  • the tool unit U0 can be attached to a plurality of attachment positions P0 in D2.
  • the switching drive unit 51 pivots the turret head 40 about the indexing axis AX2 and moves the turret head 40 in the indexing axis direction D2 to machine the tool unit U0 for processing the workpiece W1. Switch.
  • the tool unit U0 for processing the workpiece W1 is switched by turning the turret head 40 about the indexing axis AX2 and moving the turret head 40 in the indexing axis direction D2. For this reason, it is not necessary to pivot the entire turret structure including the turret head 40, and the occupied area required for the entire structure can be reduced. Also, a servomotor for pivoting the entire turret structure is not necessary. Therefore, this aspect can provide a technology for miniaturizing a lathe.
  • the index axis direction D2 may be a direction different from the main axis center line direction D1 along the main axis center line AX1.
  • the present lathe 1 may further include a Z-axis drive unit 52 that moves the turret head 40 in the main spindle center line direction D1.
  • a Z-axis drive unit 52 that moves the turret head 40 in the main spindle center line direction D1.
  • this aspect can provide a technique suitable for a spindle fixed type lathe.
  • the present lathe 1 is opposite to the turret head 40 across the work W1 in the tool post facing direction D3 different from the indexing axis direction D2 and the spindle center line direction D1 along the spindle center line AX1. You may further have the opposing tool post 12 arrange
  • the turret head 40 may have four turret surfaces 41a to 41d around the index axis AX2 as the plurality of turret surfaces 41.
  • the tool unit U0 attached to the turret surface 41 which is not used does not easily interfere with the main spindle 30
  • high accuracy is achieved, for example, by making the processing point of the work W1 close to the grip portion of the main spindle 30 It can be processed.
  • the lathe 1 has the front main spindle 31 and the rear main spindle 32
  • the work held by the front main spindle 31 is processed by the tool unit U0 of a certain turret surface 41, and at the same time the work held by the rear main spindle 32. It is possible to process W2 with the tool unit U0 of the turret surface 41 on the opposite side. Therefore, this aspect can improve processing performance.
  • FIG. 1 schematically shows a spindle fixed type NC lathe 1 as an example of a lathe.
  • the lathe 1 has, on a base 2, a front spindle head 21 provided with a front main spindle 31, a back spindle head 22 provided with a back spindle 32, a turret 11 and opposed tool rests 12A, 12B, etc. .
  • symbol 3 shows the exterior of the lathe 1.
  • FIG. 1 also shows an NC unit (numerical control unit) 7 that numerically controls the operations of the headstock 20 and the tool stands 11, 12, etc. for convenience, but the NC unit 7 is limited to the position shown in FIG. Absent.
  • the back spindle 32 is movable in the Z-axis direction together with the back spindle 22, and the tool rests 11, 12 are movable in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other. However, even if they are not orthogonal due to design or the like, they are included in the present technology as long as they are different from each other.
  • “orthogonal” is not limited to the exact 90 °, but includes an offset from the exact 90 ° due to an error.
  • the same as the direction or the position is not limited to the exact match, but includes the deviation from the exact match due to the error.
  • the left-right direction is changed to the up-down direction or the front-back direction
  • the up-down direction is changed to the left-right direction or the front-back direction
  • the front-back direction is changed to the left-right direction or the up-down direction
  • the rotation direction is changed to the reverse direction Equalizing is also included in the present technology.
  • the front spindle stock 21 provided with the front main spindle 31 does not move in any of the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction.
  • the base 2 is also called a bed, a table, etc., and constitutes a base portion that directly or indirectly supports the above-described units 11, 12, 20 and the like.
  • the front main spindle 31 and the rear main spindle 32 oppose each other in the Z-axis direction.
  • the back spindle 22 provided with the back spindle 32 moves in both directions of the Z-axis direction by the Z-axis direction drive motor MS (servo motor) attached to the base 2 and the Z-axis direction feed mechanism MSm.
  • the spindle 30 provided on the spindle stock 20 has a chuck 30a (an example of a gripping portion) that releasably grips the workpiece W1, and rotates the workpiece W1 about a spindle center line AX1 along the longitudinal direction of the workpiece W1. .
  • the chucks 30 a collectively refer to the chuck 31 a of the front main spindle 31 and the chuck 32 a of the back main spindle 32.
  • the front main spindle 31 causes a cylindrical (bar-like) work W1 inserted in the longitudinal direction from the back or front side to protrude by a set amount and grips it with the chuck 31a.
  • the work W1 is front-machined by the turret 11 and the facing-tooling stand 12A for frontal processing.
  • the back spindle 32 receives the workpiece W2 after the front processing in the Z axis direction as the back spindle 22 approaches the front spindle head 21 in the Z axis direction.
  • the back spindle 32 which releasably holds the workpiece W2 inserted in the Z-axis direction by the chuck 32a rotates the workpiece W2 about the spindle center line AX1.
  • the concept of the front-worked workpiece W2 is included in the concept of the workpiece W1.
  • the workpiece W2 held by the chuck 32a of the rear main spindle 32 is cut off by, for example, a cutting tool included in the tool T0, and is back-processed by the turret 11 and the opposite processing tool post 12B for back processing.
  • the workpiece W1 held by the chuck 31a of the main spindle 31 and the chucks of the rear main spindle 32 are moved by moving the common counter tool post in both directions in the Z-axis direction.
  • the number of opposing tool rests installed in the lathe may be one, or three or more.
  • one or more turrets different from the turret 11 may be installed on the side of the turret 11.
  • the turret 11 has a turret head 40 and a turret drive unit 50, and performs both front processing of the work W1 gripped by the front main spindle 31 and back processing of the work W2 gripped by the back main spindle 32. Is possible.
  • a plurality of tool units U0 are attached to the turret head 40, and a tool unit for processing the workpiece W1 is switched among the tool units U0.
  • the turret drive unit 50 reciprocates the turret head 40 in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction, and further pivots the turret head 40 about the B axis.
  • the facing tool rest 12A for front surface processing has a turret head 12h and a facing tool rest driving unit 70, and is opposite to the turret head 40 across the workpiece W1 in the X-axis direction (example of the tool stand facing direction D3). Is located in A plurality of tool units U0 are attached to the turret head 12h, and a tool unit for processing the workpiece W1 is switched among the tool units U0.
  • the opposing tool post drive unit 70 reciprocates the turret head 12 h in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction, and further pivots the turret head 12 h about the B2 axis.
  • the back processing opposing tool rest 12B has a turret head 12h and an opposing tool rest driving unit 70, and is disposed on the opposite side to the turret head 40 across the work W2 in the X-axis direction.
  • the same reference numerals are used for each part of the facing tool rests 12A and 12B.
  • a plurality of tool units U0 are attached to the turret head 12h of the facing tool post 12B, and a tool unit for processing the workpiece W2 is switched among the tool units U0.
  • the facing tool rest driving unit 70 of the facing tool rest 12B reciprocates the turret head 12 h in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction, and further turns the turret head 12 h around the B3 axis.
  • the NC device 7 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM) in which an application program is written, a random access memory (RAM) for storing an NC program, a clock circuit, an interface (I / F), etc. have.
  • the CPU executes an application program while using a RAM as a work area, receives input of various information from an operation panel (not shown) or an external computer, interprets and executes the NC program.
  • the operator can store the NC program in the RAM of the NC device 7 using the operation panel or an external computer.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating the turret head 40.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating the turret head 40 to which a plurality of tool units U0 are attached.
  • FIG. 4 is a plan view schematically illustrating the turret head 40 to which a plurality of tool units U0 are attached.
  • the plurality of tool units U0 attached to the turret head 40 shown in FIG. 4 do not coincide with the plurality of tool units U0 attached to the turret head 40 shown in FIG.
  • the turret head 40 has a plurality of turret surfaces 41 to which the tool unit U0 can be attached radially around the B axis (indexing axis AX2). As shown in FIGS.
  • the turret head 40 has four turret surfaces 41a to 41d at 90 ° intervals around the B axis (AX2).
  • the turret surface 41 generically refers to the turret surfaces 41a to 41d.
  • the turret surface 41a and the turret surface 41c are on the opposite side, and the turret surface 41b and the turret surface 41d are on the opposite side.
  • the angle formed with the turret surface 41b adjacent to the left is 90 °
  • the angle formed with the turret surface 41d adjacent to the right is also 90 °.
  • the angle formed with the turret surface 41c adjacent to the left is 90 °
  • the angle formed with the turret surface 41b adjacent to the right is also 90 °.
  • Each turret surface 41 can attach the tool unit U0 to a plurality of attachment positions P0 in the Y-axis direction (example of the indexing axial direction D2) along the B-axis direction (AX2). As shown in FIGS. 2 to 4, each turret surface 41 has a lower first attachment position P1 and an upper second attachment position P2 in the Y-axis direction (D2).
  • the attachment position P0 is a generic term for the attachment positions P1 and P2.
  • the mounting position of each turret surface 41 may be three or more.
  • some of the plurality of turret surfaces may have only one attachment position.
  • the turret surface 41 is formed with a through hole H0 into which a part of the tool unit U0 can be inserted at each attachment position P0.
  • screw holes H1 (four points in FIG. 2) screwed with the screw SC1 are formed in the turret surface 41.
  • the tool unit U0 is attached to the turret surface 41 by a screw SC1 with respect to the center of the hole H0 at each attachment position P0.
  • each turret surface 41 can attach a plurality of tool units U0 in a comb shape, and can removably attach each tool unit U0.
  • the turret head 40 has a rotational drive system 42 for rotationally driving the rotational tool at a position corresponding to the lower attachment position P1.
  • Each turret surface 41 is removably attachable to the rotary tool unit.
  • the rotational drive system is not disposed at a position corresponding to the upper attachment position P2.
  • the rotational drive system may be disposed at a position corresponding to the attachment position P2, and the rotational drive system may not be present at a position corresponding to the lower attachment position P1.
  • the tool unit U0 includes a tool unit that does not rotate like the bite unit U1 and the drill unit U2, a rotary drill unit U3 and U4, an end mill unit U5 and a polygon cutter unit (not shown).
  • a rotary tool unit that rotates as follows.
  • the byte unit U1 has a byte T1 as a tool T0.
  • the drill unit U2 has a drill T2 as a tool T0.
  • the rotary drill unit U3 has a rotary drill T3 as a rotary tool.
  • the rotary drill unit U4 has a plurality of rotary drills T4.
  • the end mill unit U5 has an end mill T5.
  • the cutting tool T1, the drill T2, the rotary drills T3 and T4, the end mill T5, etc. are collectively referred to as a tool T0.
  • the turret head 40 is driven in the X-axis direction (example of the tool post opposing direction D3), the Y-axis direction (example of the indexing axis direction D2), the Z-axis direction (example of the spindle center line direction D1)
  • the turret drive unit 50 is schematically illustrated.
  • the turret drive unit 50 shown in FIG. 5 is merely an example, and the configuration of the turret drive unit 50 can be variously modified.
  • the turret drive unit 50 shown in FIG. 5 has a lifting and lowering stand 61 accommodating a swing drive motor M1 for swinging the turret head 40 about the B axis (AX2).
  • a pivot drive motor M1 which is a servomotor pivots the turret head 40 around the B axis in accordance with a command from the NC device 7.
  • the B axis is used for indexing the tool unit U0 as a control axis for turning.
  • the lifting table 61 has a nut 61 n screwed to a ball screw 62 b whose longitudinal direction is oriented in the Y-axis direction.
  • the ball screw 62 b and the nut 61 n constitute a feed mechanism 61 m for moving the turret head 40 in both directions of the Y-axis direction together with the elevator base 61.
  • the turret drive unit 50 also has an X-axis direction slide stand 62 provided with a Y-axis direction drive motor M2 for moving the turret head 40 in both directions in the Y-axis direction.
  • a Y-axis direction drive motor M2 which is a servomotor rotationally drives the ball screw 62b in accordance with a command from the NC device 7.
  • the turret head 40 is moved in the Y-axis direction together with the elevator 61 by the feeding mechanism 61m. Thereby, the Y-axis which doubles as a pivot is used for selection of tool unit U0 as a control axis for tool selection.
  • the turret drive unit 50 rotates the turret head 40 about the B axis (AX2) and moves the turret head 40 in the Y axis direction (D2) to machine the workpiece W1.
  • the drive motors M1 and M2, the elevator base 61, and the feed mechanism 61m constitute a switching drive unit 51.
  • the X-axis direction slide base 62 is screwed with a pair of rails 63r and a pair of guide members 62g slidably fitted in the X-axis direction, and a ball screw 63b whose longitudinal direction is in the X-axis direction It has a nut 62n.
  • the turret drive unit 50 has a Z-axis direction slide base 63 provided with an X-axis direction drive motor M3 for moving the turret head 40 in both directions in the X-axis direction.
  • the X-axis direction drive motor M3 which is a servomotor, rotationally drives the ball screw 63b in accordance with a command from the NC device 7.
  • the turret head 40 is moved in the X-axis direction together with the X-axis direction slide base 62 by the feeding mechanism 62m.
  • the turret drive unit 50 moves the turret head 40 in the X-axis direction (D3). That is, the X-axis direction drive motor M3, the X-axis direction slide stand 62, and the feed mechanism 62m constitute a first opposing drive unit 53.
  • the Z-axis direction slide stand 63 is a guide member 63g slidably fitted in the Z-axis direction with a pair of rails 64r, and a nut 63n screwed on a ball screw 64b whose longitudinal direction is in the Z-axis direction. have.
  • the turret drive unit 50 has a Z-axis direction drive motor M4 for moving the turret head 40 in both directions in the Z-axis direction.
  • the Z-axis direction drive motor M4 is attached to the base 2.
  • the Z-axis direction drive motor M4 which is a servomotor, rotationally drives the ball screw 64b in accordance with a command from the NC device 7.
  • the turret head 40 is moved in the Z-axis direction together with the Z-axis direction slide base 63 by the feed mechanism 63m.
  • the tool unit U0 attached to the turret head 40 to act on both the workpiece W1 gripped by the front main spindle 31 and the workpiece W2 gripped by the rear main spindle.
  • the turret drive unit 50 moves the turret head 40 in the Z-axis direction (D1). That is, the Z-axis direction drive motor M4, the Z-axis direction slide stand 63, and the feed mechanism 63m constitute a Z-axis drive unit 52.
  • FIG. 6 illustrates a main part of the turret head 40 to which a plurality of tool units U0 are attached in a partial cross-sectional view.
  • the turret head 40 shown in FIG. 6 is merely an example, and the configuration of the turret head 40 can be variously modified.
  • the rotary drill unit U3 is attached to the lower attachment position P1 on the turret surface 41d shown in FIG. 6, and the bite unit U1 is attached to the upper attachment position P2.
  • the rotary drive system 42 located at the position corresponding to the mounting position P1 rotates the drive gear 43 which is engaged with the driven gear Tg of the rotary tool axis Ts of the rotary tool unit and the drive gear 43 around the B axis (AX2).
  • the gears 43 and Tg shown in FIG. 6 are bevel gears, but the means for transmitting the rotational force from the rotary tool drive motor MT1 to the rotary tool is not limited to the meshing of the bevel gears.
  • the rotary tool drive motor MT1 rotates a rotary tool (for example, a rotary drill T3) via the gear 43 and Tg in accordance with a command from the NC device 7.
  • the rotation axis AX11 of the rotary tool axis Ts crossing the turret surface 41 is orthogonal to the B axis (AX2) and passes through the center of the hole H0 of the mounting position P1.
  • the tool unit U0 for processing the workpiece W1 rotates the turret head 40 around the B axis by driving the rotation drive motor M1, and drives the Y axis direction drive motor M2 to the Y axis direction (D2) of the turret head 40. It is switched by movement.
  • the NC device 7 controls the turning drive of the turning drive motor M1 so that the turret surface 41d faces the front main shaft 31, and the Y-axis direction so that the upper attachment position P2 faces the main axis center line AX1.
  • the drive of the drive motor M2 may be controlled.
  • the NC device 7 can process the workpiece W1 on the cutting tool T1 by performing movement control in the X, Y, Z axis directions and rotation control around the B axis with respect to the turret head 40.
  • the NC device 7 may control the drive of the Y-axis direction drive motor M2 such that the lower attachment position P1 faces the spindle center line AX1. Then, the NC device 7 causes the rotary drill T3 to process the work W1 by performing movement control in the X, Y, Z axis directions and rotation control around the B axis with respect to the turret head 40. Can.
  • the NC device 7 may control the drive of the Z-axis direction drive motor M4 such that the turret head 40 is at the position where the workpiece W2 is processed.
  • the tool unit U0 for back working the workpiece W2 rotates the turret head 40 about the B axis by the drive of the rotation drive motor M1, and the Y axis direction of the turret head 40 by the drive of the Y axis direction drive motor M2 (D2 It is switched by movement to).
  • the turret head 40 has turret surfaces 41a and 41c opposite to each other by 180 ° and turret surfaces 41b and 41d opposite to each other by 180 °. Therefore, the present lathe 1 can simultaneously process both the work W1 gripped by the front main spindle 31 and the work W2 gripped by the back main spindle 32 with the same turret head 40.
  • FIG. 7 exemplarily illustrates the facing tool rest drive unit 70 that drives the facing processing tool rest 12A for face processing in the X axis direction, the Y axis direction, the Z axis direction, and the turning direction.
  • the facing tool rest drive unit 70 shown in FIG. 7 is merely an example, and the configuration of the facing tool rest drive unit 70 can be variously modified.
  • the opposing tool rest driving unit of the back surface processing facing tool rest 12B has the same configuration as that of the facing tool rest driving unit 70 shown in FIG. 7 except that axes B2 and B3 are different. Accordingly, the illustration of the opposing tool rest driving unit of the back surface processing facing tool rest 12B is omitted.
  • the opposing tool post drive unit 70 shown in FIG. 7 has a lifting and lowering stand 81 that accommodates a turning drive motor M11 for turning the turret head 12h about the B2 axis.
  • a pivot drive motor M11 which is a servomotor, pivots the turret head 12h around the B2 axis in accordance with a command from the NC device 7.
  • the lifting platform 81 has a nut 81 n screwed to a ball screw 82 b whose longitudinal direction is oriented in the Y-axis direction.
  • the ball screw 82 b and the nut 81 n constitute a feed mechanism 81 m for moving the turret head 12 h in both directions of the Y-axis direction together with the elevator base 81.
  • the facing tool rest drive unit 70 has an X-axis direction slide stand 82 provided with a Y-axis direction drive motor M12 for moving the turret head 12h in both directions of the Y-axis direction.
  • a Y-axis direction drive motor M12 which is a servomotor, rotationally drives the ball screw 82b in accordance with a command from the NC device 7.
  • the turret head 12h is moved in the Y-axis direction together with the elevator platform 81 by the feed mechanism 81m.
  • the X-axis direction slide base 82 is screwed with a pair of rails 83r and a pair of guide members 82g slidably fitted in the X-axis direction, and a ball screw 83b whose longitudinal direction is in the X-axis direction It has a nut 82n.
  • the facing tool rest drive unit 70 has a Z-axis direction slide stand 83 provided with an X-axis direction drive motor M13 for moving the turret head 12h in both directions in the X-axis direction.
  • the X-axis direction drive motor M13 which is a servomotor, rotationally drives the ball screw 83b in accordance with a command from the NC device 7.
  • the turret head 12h moves in the X-axis direction together with the X-axis direction slide base 82 by the feeding mechanism 82m.
  • the opposing tool post drive unit 70 moves the turret head 12h in the X-axis direction (D3). That is, the X-axis direction drive motor M13, the X-axis direction slide stand 82, and the feed mechanism 82m constitute a second opposing drive unit 71.
  • the Z-axis direction slide stand 83 is a guide member 83g slidably fitted in the Z-axis direction with a pair of rails 84r, and a nut 83n screwed on a ball screw 84b whose longitudinal direction is in the Z-axis direction. have.
  • the opposing tool rest drive unit 70 has a Z-axis direction drive motor M14 for moving the turret head 12h in both directions in the Z-axis direction.
  • the Z-axis direction drive motor M14 is attached to the base 2.
  • the Z-axis direction drive motor M14 which is a servomotor, rotationally drives the ball screw 84b in accordance with a command from the NC device 7.
  • the turret head 12h is moved in the Z-axis direction together with the Z-axis direction slide base 83 by the feeding mechanism 83m.
  • FIG. 8A shows an example in which a balance cut is performed by the cutting tool T1 (tool T0) attached to the turret 11 and the cutting tool T1 (tool T0) attached to the facing tool base 12.
  • Balance cutting is an example of simultaneous turning, which is a turning method in which roughing and finishing bits are simultaneously applied to both sides of a work to simultaneously process the work.
  • the NC unit 7 controls the positions of the Y-axis of the tool rests 11 and 12 so that the positions of both tools T1 to be used in the Y-axis direction match the workpiece W1, and balance cutting is performed with both tools T1.
  • the position of the X-axis of the tool rests 11, 12 may be controlled.
  • the spindle 30 front spindle 31 or back spindle 32
  • FIG. 8B shows an example in which simultaneous drilling is performed by the rotary drill T3 (tool T0) attached to the turret 11 and the rotary drill T3 (tool T0) attached to the facing tool base 12.
  • Simultaneous drilling is a machining method in which rotary drills are simultaneously applied to both sides of a workpiece to form holes on the side of the workpiece.
  • the NC device 7 controls the position of the Y-axis of the tool rests 11 and 12 so that the position in the Y-axis direction of the two rotary drills T3 to be used matches the workpiece W1,
  • the position of the X axis of the tool rests 11 and 12 may be controlled to be performed.
  • the spindle 30 may be stopped from rotating about the spindle center line AX1 before the rotary drill T3 contacts the workpiece W1.
  • a simultaneous tap in which taps are simultaneously applied to the inside of both holes formed on the side surface of the workpiece to engrave a screw can provide similar control.
  • FIG. 8C shows an example in which the H-cut is performed by the end mill T5 (tool T0) attached to the turret 11 and the end mill T5 (tool T0) attached to the facing tool base 12.
  • the H-cut is an example of simultaneous milling, and is a processing method in which both sides of a workpiece are cut in parallel.
  • the NC apparatus 7 controls the positions of the X-axis positions of the tool rests 11 and 12 so that the positions of both end mills T5 to be used in the X-axis direction match the workpiece W1, and H cutting is performed by both end mills T5
  • the movement of the tool rests 11, 12 may be controlled in the Y-axis direction.
  • the spindle 30 may be stopped from rotating about the spindle center line AX1 before the end mill T5 contacts the workpiece W1.
  • the tool unit U0 for processing the workpiece W1 is switched by pivoting the turret head 40 about the B axis (AX2) and moving the turret head 40 in the Y axis direction (D2).
  • the B axis which is the pivot axis
  • the Y axis which is the tool selection axis
  • the portion that pivots about the B axis (AX2) is only the turret head 40, and the entire turret structure is pivoted. It is not necessary to do so, and the occupied area required for the entire structure can be reduced.
  • the B axis which is a turning axis
  • the Y axis which is a tool selecting axis
  • a guide mechanism dedicated to the B axis and a servomotor dedicated to the B axis are unnecessary, and an inexpensive machine is realized.
  • the turret head 40 has four turret surfaces 41a to 41d around the B axis (AX2), the tool unit U0 attached to the turret surface 41 not in use is less likely to interfere with the main shaft 30. . For this reason, it is possible to perform high-precision processing such as performing heavy cutting by bringing the processing point of the workpiece W1 close to the grip portion of the spindle 30.
  • the turret 11 and the facing tool rest 12 are disposed sandwiching the main shaft 30, simultaneous processing such as balance cutting can be performed on the same workpiece W1, and high productivity and complicated processing can be realized.
  • the present example can miniaturize the lathe, and can provide high productivity and various functions at low cost while being compact.
  • the lathe is not limited to a spindle fixed type lathe in which the front main spindle 31 does not move in the Z axis direction, and may be a spindle moving type lathe in which the front main spindle moves in both directions in the Z axis direction.
  • the lathe may have a guide bush that holds the workpiece gripped by the spindle and rotates with the spindle.
  • the opposing tool rest 12 described above has moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction
  • the present technology can also be applied to a lathe provided with an opposing tool rest that does not move in the Y-axis direction.
  • the turret 11 mentioned above had the rotational drive system 42 of a rotary tool, this technique is applicable also when there is no rotational drive system of a rotary tool in a turret.
  • the turret head 40 described above has four turret surfaces, the present technology is also applied when the turret head has three turret surfaces or five or more turret surfaces. It is possible.
  • the lathe has no opposing tool post, the turret head does not move in the X-axis direction or Z-axis direction, the indexing axis direction is a direction other than the Y-axis direction, etc. Also in this case, the present technology is applicable as long as the tool unit attached to the turret head can act on the work.

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Abstract

旋盤を小型化することが可能な技術を提供する。旋盤１は、主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ１を回転させる主軸３０、タレットヘッド４０、及び、切り替え駆動部５１を有している。タレットヘッド４０は、割り出し軸ＡＸ２を中心として放射状に工具ユニットＵ０を取り付け可能な複数のタレット面４１を有し、少なくとも一部のタレット面４１に対して割り出し軸ＡＸ２に沿った割り出し軸方向Ｄ２における複数の取り付け位置Ｐ０に工具ユニットＵ０を取り付け可能である。切り替え駆動部５１は、割り出し軸ＡＸ２を中心としてタレットヘッド４０を旋回させ、且つ、割り出し軸方向Ｄ２へタレットヘッド４０を移動させることにより、ワークＷ１を加工する工具ユニットＵ０を切り替える。

Description

旋盤
　本発明は、主軸とタレットを備えた旋盤に関する。
　旋盤として、主軸中心線を中心としてワークを回転させる正面主軸及び背面主軸、並びに、タレットを備えたＮＣ（Numerical Control；数値制御）旋盤が知られている。特許文献１に開示されたＮＣ旋盤は、１２面程度のタレット面を有する工具タレットヘッドが第２工具担持体に対してタレット軸を中心として旋回可能に取り付けられ、タレット軸と直交するＢ軸を中心として前記第２工具担持体を旋回させる。工具タレットヘッドは、Ｂ軸に対して偏心した位置にある。すなわち、Ｂ軸から偏心した位置にある工具タレットヘッドが取り付けられた第２工具担持体の全体がＢ軸を中心として旋回し、工具タレットヘッドが第２工具担持体に対してＢ軸と直交するタレット軸を中心として旋回する。
特表２０１４－５１８７７７号公報
　Ｂ軸から偏心した位置にあるタレットヘッドを含むタレット構造物の全体をＢ軸周りに旋回させると、構造物全体を旋回させるための占有領域が大きく、その分、機械が大きくなってしまう。また、タレット軸を中心としてタレットヘッドを旋回させるサーボモーターの他、Ｂ軸を中心としてタレット構造物の全体を旋回させる専用のサーボモーターが必要であるため、機械が高価になってしまう。
　尚、上述のような問題は、種々の旋盤に存在し得る。
　本発明は、旋盤を小型化することが可能な技術を開示するものである。
　本発明の旋盤は、主軸中心線を中心としてワークを回転させる主軸と、
　割り出し軸を中心として放射状に工具ユニットを取り付け可能な複数のタレット面を有し、少なくとも一部のタレット面に対して前記割り出し軸に沿った割り出し軸方向における複数の取り付け位置に前記工具ユニットを取り付け可能なタレットヘッドと、
　前記割り出し軸を中心として前記タレットヘッドを旋回させ、且つ、前記割り出し軸方向へ前記タレットヘッドを移動させることにより、前記ワークを加工する工具ユニットを切り替える切り替え駆動部と、を備える態様を有する。
　本発明によれば、旋盤を小型化することが可能な技術を提供することができる。
旋盤の例を模式的に示す平面図である。 タレットヘッドの例を模式的に示す斜視図である。 複数の工具ユニットが取り付けられたタレットヘッドの例を模式的に示す斜視図である。 複数の工具ユニットが取り付けられたタレットヘッドの例を模式的に示す平面図である。 タレットの駆動部の例を模式的に示す側面図である。 複数の工具ユニットが取り付けられたタレットヘッドの要部の例を一部断面視して示す図である。 対向刃物台の駆動部の例を模式的に示す側面図である。 図８Ａ～８Ｃはワークの同時加工の例を模式的に示す図である。
　以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。
（１）本発明に含まれる技術の概要：
　まず、図１～８に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。
［態様１］
　本技術の一態様に係る旋盤１は、主軸３０、タレットヘッド４０、及び、切り替え駆動部５１を有する。前記主軸３０は、主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ１を回転させる。前記タレットヘッド４０は、割り出し軸ＡＸ２を中心として放射状に工具ユニットＵ０を取り付け可能な複数のタレット面４１を有し、少なくとも一部のタレット面４１に対して前記割り出し軸ＡＸ２に沿った割り出し軸方向Ｄ２における複数の取り付け位置Ｐ０に前記工具ユニットＵ０を取り付け可能である。前記切り替え駆動部５１は、前記割り出し軸ＡＸ２を中心として前記タレットヘッド４０を旋回させ、且つ、前記割り出し軸方向Ｄ２へ前記タレットヘッド４０を移動させることにより、前記ワークＷ１を加工する工具ユニットＵ０を切り替える。
　ワークＷ１を加工する工具ユニットＵ０は、割り出し軸ＡＸ２を中心としてタレットヘッド４０を旋回させ、且つ、割り出し軸方向Ｄ２へタレットヘッド４０を移動させることにより切り替えられる。このため、タレットヘッド４０を含むタレット構造物の全体を旋回させる必要が無く、構造物全体に必要な占有領域が少なくて済む。また、タレット構造物の全体を旋回させるサーボモーターも不要である。従って、本態様は、旋盤を小型化させる技術を提供することができる。
［態様２］
　ところで、前記割り出し軸方向Ｄ２は、前記主軸中心線ＡＸ１に沿った主軸中心線方向Ｄ１とは異なる方向でもよい。本旋盤１は、前記タレットヘッド４０を前記主軸中心線方向Ｄ１へ移動させるＺ軸駆動部５２をさらに有してもよい。本態様は、主軸３０が主軸中心線方向Ｄ１へ移動しない場合でも、タレットヘッド４０が主軸中心線方向Ｄ１へ移動することにより、ワークＷ１に種々の加工を行うことができる。従って、本態様は、主軸固定型旋盤に好適な技術を提供することができる。
［態様３］
　また、本旋盤１は、前記割り出し軸方向Ｄ２、及び、前記主軸中心線ＡＸ１に沿った主軸中心線方向Ｄ１とは異なる刃物台対向方向Ｄ３において前記ワークＷ１を挟んで前記タレットヘッド４０とは反対側に配置される対向刃物台１２をさらに有してもよい。さらに、本旋盤１は、前記タレットヘッド４０を前記刃物台対向方向Ｄ３へ移動させる第一対向駆動部５３をさらに有してもよい。さらに、本旋盤１は、前記対向刃物台１２を前記刃物台対向方向Ｄ３へ移動させる第二対向駆動部７１をさらに有してもよい。本態様は、タレットヘッド４０に取り付けられた工具ユニットＵ０と対向刃物台１２に取り付けられた工具ユニットＵ０とでバランスカット等といった同時加工を同じワークＷ１に行うことができるので、生産性を向上させることができる。
［態様４］
　さらに、前記タレットヘッド４０は、前記複数のタレット面４１として前記割り出し軸ＡＸ２の周りに４面のタレット面４１ａ～４１ｄを有してもよい。この態様は、使用していないタレット面４１に取り付けられた工具ユニットＵ０が主軸３０と干渉し難いので、ワークＷ１の加工点を主軸３０の把持部に近付けて重切削を行う等、高精度の加工を行うことができる。また、旋盤１が正面主軸３１と背面主軸３２を有する場合、正面主軸３１に把持されたワークＷ１を或るタレット面４１の工具ユニットＵ０で加工するのと同時に、背面主軸３２に把持されたワークＷ２を反対側のタレット面４１の工具ユニットＵ０で加工することが可能である。従って、本態様は、加工性能を向上させることができる。
（２）旋盤の構成の具体例：
　図１は、旋盤の例として主軸固定型のＮＣ旋盤１を模式的に示している。この旋盤１は、基台２の上に、正面主軸３１を設けた正面主軸台２１、背面主軸３２を設けた背面主軸台２２、タレット１１、対向刃物台１２Ａ，１２Ｂ、等を有している。符号３は、旋盤１の外装を示す。尚、正面主軸台２１と背面主軸台２２を主軸台２０と総称し、正面主軸３１と背面主軸３２を主軸３０と総称し、対向刃物台１２Ａ，１２Ｂを対向刃物台１２と総称し、タレット１１と対向刃物台１２を刃物台と総称する。図１には便宜上、主軸台２０や刃物台１１，１２等の動作を数値制御するＮＣ装置（数値制御装置）７も示しているが、ＮＣ装置７は図１に示す位置にあるとは限らない。
　図１において、背面主軸３２は背面主軸台２２とともにＺ軸方向へ移動可能であり、刃物台１１，１２はＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向へ移動可能である。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに直交するものとするが、設計等により直交しない場合も互いに異なる方向であれば本技術に含まれる。尚、「直交」は、厳密な９０°に限定されず、誤差により厳密な９０°からずれることを含む。また、方向や位置等の同一は、厳密な一致に限定されず、誤差により厳密な一致からずれることを含む。さらに、各部の位置関係の説明は、例示に過ぎない。従って、左右方向を上下方向又は前後方向に変更したり、上下方向を左右方向や前後方向に変更したり、前後方向を左右方向や上下方向に変更したり、回転方向を逆方向に変更したり等することも、本技術に含まれる。
　正面主軸３１を設けた正面主軸台２１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向へのいずれにも移動しない。
　基台２は、ベッドやテーブル等とも呼ばれ、前述の各部１１，１２，２０等を直接又は間接的に支持する土台部分を構成する。
　正面主軸３１と背面主軸３２とは、Ｚ軸方向において互いに対向している。背面主軸３２を設けた背面主軸台２２は、基台２に取り付けられたＺ軸方向駆動モーターＭＳ（サーボモーター）、及び、Ｚ軸方向送り機構ＭＳｍにより、Ｚ軸方向の双方向へ移動する。
　主軸台２０に設けられた主軸３０は、ワークＷ１を解放可能に把持するチャック３０ａ（把持部の例）を有し、ワークＷ１の長手方向に沿う主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ１を回転させる。尚、チャック３０ａは、正面主軸３１のチャック３１ａ、及び、背面主軸３２のチャック３２ａを総称する。正面主軸３１は、背後又は正面から長手方向へ挿入された円柱状（棒状）のワークＷ１を設定量突出させてチャック３１ａで把持する。このワークＷ１は、タレット１１、及び、正面加工用対向刃物台１２Ａにより正面加工される。背面主軸３２は、背面主軸台２２がＺ軸方向において正面主軸台２１に近付くことにより、正面加工後のワークＷ２をＺ軸方向へ受け入れる。Ｚ軸方向へ挿入されたワークＷ２をチャック３２ａで解放可能に把持した背面主軸３２は、主軸中心線ＡＸ１を中心としてワークＷ２を回転させる。尚、正面加工されたワークＷ２の概念は、ワークＷ１の概念に含まれる。背面主軸３２のチャック３２ａに把持されたワークＷ２は、例えば工具Ｔ０に含まれる突っ切りバイトで突っ切られ、タレット１１、及び、背面加工用対向刃物台１２Ｂにより背面加工される。
　尚、共通の対向刃物台をＺ軸方向の双方向へ移動させることにより、該対向刃物台に取り付けられた工具ユニットＵ０を正面主軸３１のチャック３１ａに把持されたワークＷ１と背面主軸３２のチャック３２ａに把持されたワークＷ２の両方に作用させてもよい。また、３台以上の対向刃物台を使用してワークを加工することも可能である。すなわち、旋盤に設置される対向刃物台は、１台でもよいし、３台以上でもよい。むろん、タレット１１の側に、タレット１１とは異なる１台以上の刃物台が設置されてもよい。
　タレット１１は、タレットヘッド４０、及び、タレット駆動部５０を有し、正面主軸３１に把持されたワークＷ１の正面加工と、背面主軸３２に把持されたワークＷ２の背面加工との両方を行うことが可能である。タレットヘッド４０には複数の工具ユニットＵ０が取り付けられ、これらの工具ユニットＵ０の中からワークＷ１を加工する工具ユニットが切り替えられる。タレット駆動部５０は、タレットヘッド４０をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向へ往復移動させ、さらに、Ｂ軸を中心としてタレットヘッド４０を旋回させる。
　正面加工用対向刃物台１２Ａは、タレットヘッド１２ｈ、及び、対向刃物台駆動部７０を有し、Ｘ軸方向（刃物台対向方向Ｄ３の例）においてワークＷ１を挟んでタレットヘッド４０とは反対側に配置されている。タレットヘッド１２ｈには複数の工具ユニットＵ０が取り付けられ、これらの工具ユニットＵ０の中からワークＷ１を加工する工具ユニットが切り替えられる。対向刃物台駆動部７０は、タレットヘッド１２ｈをＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向へ往復移動させ、さらに、Ｂ２軸を中心としてタレットヘッド１２ｈを旋回させる。
　背面加工用対向刃物台１２Ｂは、タレットヘッド１２ｈ、及び、対向刃物台駆動部７０を有し、Ｘ軸方向においてワークＷ２を挟んでタレットヘッド４０とは反対側に配置されている。尚、対向刃物台１２Ａ，１２Ｂの構成はほぼ同じであるため、対向刃物台１２Ａ，１２Ｂの各部に同じ符号を使用している。対向刃物台１２Ｂのタレットヘッド１２ｈには複数の工具ユニットＵ０が取り付けられ、これらの工具ユニットＵ０の中からワークＷ２を加工する工具ユニットが切り替えられる。対向刃物台１２Ｂの対向刃物台駆動部７０は、タレットヘッド１２ｈをＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向へ往復移動させ、さらに、Ｂ３軸を中心としてタレットヘッド１２ｈを旋回させる。
　尚、刃物台１１，１２の詳細は、後述する。
　ＮＣ装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、アプリケーションプログラムが書き込まれているＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＣプログラム等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、時計回路、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）、等を有している。前記ＣＰＵは、ＲＡＭをワークエリアとして使用しながらアプリケーションプログラムを実行し、図示しない操作パネルや外部コンピュータから各種情報の入力を受け付けてＮＣプログラムを解釈して実行する。オペレータは、操作パネルや外部コンピュータを用いてＮＣ装置７のＲＡＭにＮＣプログラムを記憶させることが可能である。
　図２は、タレットヘッド４０を模式的に例示する斜視図である。図３は、複数の工具ユニットＵ０が取り付けられたタレットヘッド４０を模式的に例示する斜視図である。図４は、複数の工具ユニットＵ０が取り付けられたタレットヘッド４０を模式的に例示する平面図である。尚、図４に示すタレットヘッド４０に取り付けられた複数の工具ユニットＵ０は、図３に示すタレットヘッド４０に取り付けられた複数の工具ユニットＵ０と一致していない。
　タレットヘッド４０は、Ｂ軸（割り出し軸ＡＸ２）を中心として放射状に工具ユニットＵ０を取り付け可能な複数のタレット面４１を有している。図２～４に示すように、タレットヘッド４０は、Ｂ軸（ＡＸ２）の周りに９０°間隔で４面のタレット面４１ａ～４１ｄを有している。尚、タレット面４１は、タレット面４１ａ～４１ｄを総称する。タレット面４１ａとタレット面４１ｃとは反対側にあり、タレット面４１ｂとタレット面４１ｄとは反対側にある。タレット面４１ａから見ると、左隣のタレット面４１ｂとのなす角度が９０°であり、右隣のタレット面４１ｄとのなす角度も９０°である。タレット面４１ｃから見ると、左隣のタレット面４１ｄとのなす角度が９０°であり、右隣のタレット面４１ｂとのなす角度も９０°である。
　各タレット面４１は、Ｂ軸方向（ＡＸ２）に沿ったＹ軸方向（割り出し軸方向Ｄ２の例）における複数の取り付け位置Ｐ０に工具ユニットＵ０を取り付け可能である。図２～４に示すように、各タレット面４１は、Ｙ軸方向（Ｄ２）において、下側の第一取り付け位置Ｐ１、及び、上側の第二取り付け位置Ｐ２を有している。尚、取り付け位置Ｐ０は、取り付け位置Ｐ１，Ｐ２を総称する。むろん、各タレット面４１の取り付け位置は、３箇所以上でもよい。また、複数のタレット面の一部は、取り付け位置が一つしかなくてもよい。タレット面４１には、各取り付け位置Ｐ０において工具ユニットＵ０の一部を挿入可能な貫通穴Ｈ０が形成されている。この穴Ｈ０の周りにおいて、ねじＳＣ１と螺合するねじ穴Ｈ１（図２では４箇所）がタレット面４１に形成されている。工具ユニットＵ０は、各取り付け位置Ｐ０において穴Ｈ０の中心を基準としてねじＳＣ１によりタレット面４１に取り付けられる。このように、各タレット面４１は、複数の工具ユニットＵ０を櫛歯状に取り付け可能であり、且つ、各工具ユニットＵ０を取り外し可能に取り付け可能である。
　タレットヘッド４０は、下側の取り付け位置Ｐ１に対応する位置において、回転工具を回転駆動するための回転駆動系４２を有している。各タレット面４１は、回転工具ユニットを取り外し可能に取り付け可能である。タレット面４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの取り付け位置Ｐ１において回転工具ユニットが取り付けられた場合、この回転工具ユニットの回転工具が回転駆動系４２により回転駆動される。上側の取り付け位置Ｐ２に対応する位置には、回転駆動系が配置されていない。むろん、取り付け位置Ｐ２に対応する位置に回転駆動系が配置されてもよく、下側の取り付け位置Ｐ１に対応する位置に回転駆動系が無くてもよい。
　図３，４に示すように、工具ユニットＵ０には、バイトユニットＵ１やドリルユニットＵ２のように回転しない工具ユニットと、回転ドリルユニットＵ３，Ｕ４やエンドミルユニットＵ５やポリゴンカッターユニット（不図示）のように回転する回転工具ユニットとがある。バイトユニットＵ１は、工具Ｔ０としてバイトＴ１を有している。ドリルユニットＵ２は、工具Ｔ０としてドリルＴ２を有している。回転ドリルユニットＵ３は、回転工具として回転ドリルＴ３を有している。回転ドリルユニットＵ４は、回転ドリルＴ４を複数有している。エンドミルユニットＵ５は、エンドミルＴ５を有している。尚、バイトＴ１、ドリルＴ２、回転ドリルＴ３，Ｔ４、エンドミルＴ５、等を工具Ｔ０と総称する。
　図５は、タレットヘッド４０をＸ軸方向（刃物台対向方向Ｄ３の例）、Ｙ軸方向（割り出し軸方向Ｄ２の例）、Ｚ軸方向（主軸中心線方向Ｄ１の例）及び旋回方向において駆動するタレット駆動部５０を模式的に例示している。図５に示すタレット駆動部５０はあくまでも一例に過ぎず、タレット駆動部５０の構成は様々な変形が可能である。
　図５に示すタレット駆動部５０は、Ｂ軸（ＡＸ２）を中心としてタレットヘッド４０を旋回させるための旋回駆動モーターＭ１を収容した昇降台６１を有している。サーボモーターである旋回駆動モーターＭ１は、ＮＣ装置７からの指令に従ってＢ軸周りにタレットヘッド４０を旋回させる。これにより、Ｂ軸が旋回用の制御軸として工具ユニットＵ０の割り出しに使用される。昇降台６１は、長手方向をＹ軸方向に向けたボールねじ６２ｂに螺合しているナット６１ｎを有している。ボールねじ６２ｂとナット６１ｎは、昇降台６１とともにタレットヘッド４０をＹ軸方向の双方向へ移動させるための送り機構６１ｍを構成する。
　また、タレット駆動部５０は、タレットヘッド４０をＹ軸方向の双方向へ移動させるためのＹ軸方向駆動モーターＭ２を設けたＸ軸方向スライド台６２を有している。サーボモーターであるＹ軸方向駆動モーターＭ２は、ＮＣ装置７からの指令に従って上記ボールねじ６２ｂを回転駆動する。上記送り機構６１ｍにより、昇降台６１とともにタレットヘッド４０がＹ軸方向へ移動する。これにより、旋回軸を兼ねるＹ軸が工具選択用の制御軸として工具ユニットＵ０の選択に使用される。
　以上より、タレット駆動部５０は、Ｂ軸（ＡＸ２）を中心としてタレットヘッド４０を旋回させ、且つ、Ｙ軸方向（Ｄ２）へタレットヘッド４０を移動させることにより、ワークＷ１を加工する工具ユニットＵ０を切り替える。すなわち、駆動モーターＭ１，Ｍ２、昇降台６１、及び、送り機構６１ｍは、切り替え駆動部５１を構成する。
　上記Ｘ軸方向スライド台６２は、一対のレール６３ｒとＸ軸方向へスライド可能に嵌合した一対のガイド部材６２ｇ、及び、長手方向をＸ軸方向に向けたボールねじ６３ｂに螺合しているナット６２ｎを有している。ボールねじ６３ｂとナット６２ｎは、Ｘ軸方向スライド台６２とともにタレットヘッド４０をＸ軸方向の双方向へ移動させるための送り機構６２ｍを構成する。
　さらに、タレット駆動部５０は、タレットヘッド４０をＸ軸方向の双方向へ移動させるためのＸ軸方向駆動モーターＭ３を設けたＺ軸方向スライド台６３を有している。サーボモーターであるＸ軸方向駆動モーターＭ３は、ＮＣ装置７からの指令に従って上記ボールねじ６３ｂを回転駆動する。上記送り機構６２ｍにより、Ｘ軸方向スライド台６２とともにタレットヘッド４０がＸ軸方向へ移動する。
　以上より、タレット駆動部５０は、タレットヘッド４０をＸ軸方向（Ｄ３）へ移動させる。すなわち、Ｘ軸方向駆動モーターＭ３、Ｘ軸方向スライド台６２、及び、送り機構６２ｍは、第一対向駆動部５３を構成する。
　上記Ｚ軸方向スライド台６３は、一対のレール６４ｒとＺ軸方向へスライド可能に嵌合したガイド部材６３ｇ、及び、長手方向をＺ軸方向に向けたボールねじ６４ｂに螺合しているナット６３ｎを有している。ボールねじ６４ｂとナット６３ｎは、Ｚ軸方向スライド台６３とともにタレットヘッド４０をＺ軸方向の双方向へ移動させるための送り機構６３ｍを構成する。
　さらに、タレット駆動部５０は、タレットヘッド４０をＺ軸方向の双方向へ移動させるためのＺ軸方向駆動モーターＭ４を有している。Ｚ軸方向駆動モーターＭ４は、基台２に取り付けられている。サーボモーターであるＺ軸方向駆動モーターＭ４は、ＮＣ装置７からの指令に従って上記ボールねじ６４ｂを回転駆動する。上記送り機構６３ｍにより、Ｚ軸方向スライド台６３とともにタレットヘッド４０がＺ軸方向へ移動する。これにより、タレットヘッド４０に取り付けられた工具ユニットＵ０を正面主軸３１に把持されたワークＷ１と背面主軸に把持されたワークＷ２の両方に作用させることが可能である。
　以上より、タレット駆動部５０は、タレットヘッド４０をＺ軸方向（Ｄ１）へ移動させる。すなわち、Ｚ軸方向駆動モーターＭ４、Ｚ軸方向スライド台６３、及び、送り機構６３ｍは、Ｚ軸駆動部５２を構成する。
　図６は、複数の工具ユニットＵ０が取り付けられたタレットヘッド４０の要部を一部断面視して例示している。図６に示すタレットヘッド４０はあくまでも一例に過ぎず、タレットヘッド４０の構成は様々な変形が可能である。
　図６に示すタレット面４１ｄには、下側の取り付け位置Ｐ１に回転ドリルユニットＵ３が取り付けられ、上側の取り付け位置Ｐ２にバイトユニットＵ１が取り付けられている。取り付け位置Ｐ１に対応する位置にある回転駆動系４２は、回転工具ユニットの回転工具軸Ｔｓの従動歯車Ｔｇと螺合する駆動歯車４３、及び、Ｂ軸（ＡＸ２）を中心として駆動歯車４３を回転駆動する回転工具駆動モーターＭＴ１を有している。図６に示す歯車４３，Ｔｇは傘歯車であるが、回転工具駆動モーターＭＴ１からの回転力を回転工具に伝達する手段は、傘歯車の噛み合いに限定されない。回転工具駆動モーターＭＴ１は、ＮＣ装置７からの指令に従って歯車４３，Ｔｇを介して回転工具（例えば回転ドリルＴ３）を回転させる。タレット面４１を横切る回転工具軸Ｔｓの回転軸ＡＸ１１は、Ｂ軸（ＡＸ２）と直交し、取り付け位置Ｐ１の穴Ｈ０の中心を通っている。回転ドリルユニットＵ３のように回転工具が回転軸ＡＸ１１の延長線上にある場合、取り付け位置Ｐ１を横切る位置にある回転軸ＡＸ１１を中心として回転工具が回転する。
　ワークＷ１を加工する工具ユニットＵ０は、旋回駆動モーターＭ１の駆動によるタレットヘッド４０のＢ軸周りの旋回、及び、Ｙ軸方向駆動モーターＭ２の駆動によるタレットヘッド４０のＹ軸方向（Ｄ２）への移動により切り替えられる。例えば、タレット面４１ｄの取り付け位置Ｐ２のバイトユニットＵ１を正面加工に使用することを想定する。この場合、ＮＣ装置７は、タレット面４１ｄが正面主軸３１を向くように旋回駆動モーターＭ１の旋回駆動を制御し、且つ、上側の取り付け位置Ｐ２が主軸中心線ＡＸ１に対向するようにＹ軸方向駆動モーターＭ２の駆動を制御すればよい。むろん、ＮＣ装置７は、タレットヘッド４０に対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向への移動制御、及び、Ｂ軸周りの旋回制御を行うことにより、バイトＴ１にワークＷ１を加工させることができる。
　次に、ワークＷ１を加工する工具ユニットＵ０を同じタレット面４１ｄの別の取り付け位置Ｐ１の回転ドリルユニットＵ３に切り替えることを想定する。この場合、ＮＣ装置７は、下側の取り付け位置Ｐ１が主軸中心線ＡＸ１に対向するようにＹ軸方向駆動モーターＭ２の駆動を制御すればよい。その上で、ＮＣ装置７は、タレットヘッド４０に対してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向への移動制御、及び、Ｂ軸周りの旋回制御を行うことにより、回転ドリルＴ３にワークＷ１を加工させることができる。
　また、正面加工後のワークＷ２を背面加工する場合、ＮＣ装置７は、タレットヘッド４０がワークＷ２を加工する位置となるようにＺ軸方向駆動モーターＭ４の駆動を制御すればよい。むろん、ワークＷ２を背面加工する工具ユニットＵ０は、旋回駆動モーターＭ１の駆動によるタレットヘッド４０のＢ軸周りの旋回、及び、Ｙ軸方向駆動モーターＭ２の駆動によるタレットヘッド４０のＹ軸方向（Ｄ２）への移動により切り替えられる。
　尚、タレットヘッド４０は、互いに１８０°反対のタレット面４１ａ，４１ｃ、及び、互いに１８０°反対のタレット面４１ｂ，４１ｄを有している。このため、本旋盤１は、正面主軸３１に把持されたワークＷ１と背面主軸３２に把持されたワークＷ２の両方を同じタレットヘッド４０で同時に加工することが可能である。
　図７は、正面加工用対向刃物台１２ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及び旋回方向において駆動する対向刃物台駆動部７０を模式的に例示している。図７に示す対向刃物台駆動部７０はあくまでも一例に過ぎず、対向刃物台駆動部７０の構成は様々な変形が可能である。尚、背面加工用対向刃物台１２Ｂの対向刃物台駆動部は、図７に示す対向刃物台駆動部７０とＢ２，Ｂ３軸が異なるだけで同じ構成を有している。従って、背面加工用対向刃物台１２Ｂの対向刃物台駆動部の図示を省略している。
　図７に示す対向刃物台駆動部７０は、Ｂ２軸を中心としてタレットヘッド１２ｈを旋回させるための旋回駆動モーターＭ１１を収容した昇降台８１を有している。サーボモーターである旋回駆動モーターＭ１１は、ＮＣ装置７からの指令に従ってＢ２軸周りにタレットヘッド１２ｈを旋回させる。昇降台８１は、長手方向をＹ軸方向に向けたボールねじ８２ｂに螺合しているナット８１ｎを有している。ボールねじ８２ｂとナット８１ｎは、昇降台８１とともにタレットヘッド１２ｈをＹ軸方向の双方向へ移動させるための送り機構８１ｍを構成する。
　また、対向刃物台駆動部７０は、タレットヘッド１２ｈをＹ軸方向の双方向へ移動させるためのＹ軸方向駆動モーターＭ１２を設けたＸ軸方向スライド台８２を有している。サーボモーターであるＹ軸方向駆動モーターＭ１２は、ＮＣ装置７からの指令に従って上記ボールねじ８２ｂを回転駆動する。上記送り機構８１ｍにより、昇降台８１とともにタレットヘッド１２ｈがＹ軸方向へ移動する。
　上記Ｘ軸方向スライド台８２は、一対のレール８３ｒとＸ軸方向へスライド可能に嵌合した一対のガイド部材８２ｇ、及び、長手方向をＸ軸方向に向けたボールねじ８３ｂに螺合しているナット８２ｎを有している。ボールねじ８３ｂとナット８２ｎは、Ｘ軸方向スライド台８２とともにタレットヘッド１２ｈをＸ軸方向の双方向へ移動させるための送り機構８２ｍを構成する。
　さらに、対向刃物台駆動部７０は、タレットヘッド１２ｈをＸ軸方向の双方向へ移動させるためのＸ軸方向駆動モーターＭ１３を設けたＺ軸方向スライド台８３を有している。サーボモーターであるＸ軸方向駆動モーターＭ１３は、ＮＣ装置７からの指令に従って上記ボールねじ８３ｂを回転駆動する。上記送り機構８２ｍにより、Ｘ軸方向スライド台８２とともにタレットヘッド１２ｈがＸ軸方向へ移動する。
　以上より、対向刃物台駆動部７０は、タレットヘッド１２ｈをＸ軸方向（Ｄ３）へ移動させる。すなわち、Ｘ軸方向駆動モーターＭ１３、Ｘ軸方向スライド台８２、及び、送り機構８２ｍは、第二対向駆動部７１を構成する。
　上記Ｚ軸方向スライド台８３は、一対のレール８４ｒとＺ軸方向へスライド可能に嵌合したガイド部材８３ｇ、及び、長手方向をＺ軸方向に向けたボールねじ８４ｂに螺合しているナット８３ｎを有している。ボールねじ８４ｂとナット８３ｎは、Ｚ軸方向スライド台８３とともにタレットヘッド１２ｈをＺ軸方向の双方向へ移動させるための送り機構８３ｍを構成する。
　さらに、対向刃物台駆動部７０は、タレットヘッド１２ｈをＺ軸方向の双方向へ移動させるためのＺ軸方向駆動モーターＭ１４を有している。Ｚ軸方向駆動モーターＭ１４は、基台２に取り付けられている。サーボモーターであるＺ軸方向駆動モーターＭ１４は、ＮＣ装置７からの指令に従って上記ボールねじ８４ｂを回転駆動する。上記送り機構８３ｍにより、Ｚ軸方向スライド台８３とともにタレットヘッド１２ｈがＺ軸方向へ移動する。
　以上より、図８Ａ～８Ｃに例示するように、タレット１１の工具ユニットと対向刃物台の工具ユニットとを同じワークＷ１の加工に使用することができる。
　図８Ａは、タレット１１に取り付けられたバイトＴ１（工具Ｔ０）と対向刃物台１２に取り付けられたバイトＴ１（工具Ｔ０）とでバランスカットを行う例を示している。バランスカットは、同時旋削の一例であり、ワークの両側に荒挽きバイトと仕上げバイトを同時に当ててワークを同時加工する旋削法である。例えば、ＮＣ装置７は、使用対象の両バイトＴ１のＹ軸方向における位置がワークＷ１に合うように刃物台１１，１２のＹ軸の位置を制御し、両バイトＴ１でバランスカットが行われるように刃物台１１，１２のＸ軸の位置を制御すればよい。主軸３０（正面主軸３１又は背面主軸３２）については、バイトＴ１がワークＷ１に接触する前に主軸中心線ＡＸ１を中心として回転させておけばよい。
　図８Ｂは、タレット１１に取り付けられた回転ドリルＴ３（工具Ｔ０）と対向刃物台１２に取り付けられた回転ドリルＴ３（工具Ｔ０）とで同時穴明けを行う例を示している。同時穴明けは、ワークの両側に回転ドリルを同時に当ててワークの側面に穴を形成する加工法である。例えば、ＮＣ装置７は、使用対象の両回転ドリルＴ３のＹ軸方向における位置がワークＷ１に合うように刃物台１１，１２のＹ軸の位置を制御し、両回転ドリルＴ３で同時穴明けが行われるように刃物台１１，１２のＸ軸の位置を制御すればよい。主軸３０については、回転ドリルＴ３がワークＷ１に接触する前に主軸中心線ＡＸ１を中心とした回転を停止させておけばよい。図示していないが、ワークの側面に形成された両穴の内側にタップを同時に当ててねじを刻む同時タップも、同様の制御を行うことができる。
　図８Ｃは、タレット１１に取り付けられたエンドミルＴ５（工具Ｔ０）と対向刃物台１２に取り付けられたエンドミルＴ５（工具Ｔ０）とでＨカットを行う例を示している。Ｈカットは、同時ミーリングの一例であり、ワークの両側を平行に切削する加工法である。例えば、ＮＣ装置７は、使用対象の両エンドミルＴ５のＸ軸方向における位置がワークＷ１に合うように刃物台１１，１２のＸ軸の位置を制御し、両エンドミルＴ５でＨカットが行われるように刃物台１１，１２をＹ軸方向へ移動制御すればよい。主軸３０については、エンドミルＴ５がワークＷ１に接触する前に主軸中心線ＡＸ１を中心とした回転を停止させておけばよい。
（３）上記具体例の作用、及び、効果：
　次に、上記具体例の作用、及び、効果を説明する。
　上述したように、ワークＷ１を加工する工具ユニットＵ０は、Ｂ軸（ＡＸ２）を中心としてタレットヘッド４０を旋回させ、且つ、Ｙ軸方向（Ｄ２）へタレットヘッド４０を移動させることにより切り替えられる。このように、旋回軸であるＢ軸が工具選択軸であるＹ軸を兼ねているので、Ｂ軸（ＡＸ２）を中心として旋回する部位がタレットヘッド４０のみであり、タレット構造物の全体を旋回させる必要が無く、構造物全体に必要な占有領域が少なくて済む。また、旋回軸であるＢ軸が工具選択軸であるＹ軸を兼ねているので、Ｂ軸専用の案内機構やＢ軸専用のサーボモーターは不要であり、安価な機械が実現される。さらに、タレットヘッド４０がＢ軸（ＡＸ２）の周りに４面のタレット面４１ａ～４１ｄを有しているので、使用していないタレット面４１に取り付けられた工具ユニットＵ０が主軸３０と干渉し難い。このため、ワークＷ１の加工点を主軸３０の把持部に近付けて重切削を行う等、高精度の加工を行うことができる。
　さらに、タレット１１と対向刃物台１２が主軸３０を挟んで配置されているので、バランスカット等といった同時加工を同じワークＷ１に行うことができ、高い生産性及び複雑な加工が実現される。
　以上説明したように、本具体例は、旋盤を小型化させることができ、コンパクトでありながら高度な生産性と多様な機能を安価に提供することができる。
（４）変形例：
　本技術は、種々の変形例が考えられる。
　例えば、旋盤は、正面主軸３１がＺ軸方向へ移動しない主軸固定型旋盤に限定されず、正面主軸がＺ軸方向の双方向へ移動する主軸移動型旋盤でもよい。また、旋盤は、主軸に把持されたワークを把持して主軸とともに回転するガイドブッシュを有してもよい。
　上述した対向刃物台１２はＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向へ移動したが、Ｙ軸方向へは移動しない対向刃物台が設置された旋盤にも本技術を適用可能である。
　上述したタレット１１は回転工具の回転駆動系４２を有していたが、タレットに回転工具の回転駆動系が無い場合も本技術を適用可能である。
　上述したタレットヘッド４０は４面のタレット面を有していたが、タレットヘッドが３面のタレット面を有していたり５面以上のタレット面を有していたりする場合にも本技術を適用可能である。
　さらに、旋盤に対向刃物台が無かったり、タレットヘッドがＸ軸方向やＺ軸方向へ移動しなかったり、割り出し軸方向がＹ軸方向以外の方向であったり、旋盤の背面主軸が無かったり等する場合も、タレットヘッドに取り付けられた工具ユニットをワークに作用させることができる限り、本技術を適用可能である。
（５）結び：
　以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、旋盤を小型化することが可能な技術等を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
　また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
１…旋盤、２…基台、７…数値制御装置、
１１…タレット、１２，１２Ａ，１２Ｂ…対向刃物台、１２ｈ…タレットヘッド、
２０…主軸台、２１…正面主軸台、２２…背面主軸台、
３０…主軸、３１…正面主軸、３２…背面主軸、
４０…タレットヘッド、４１，４１ａ～４１ｄ…タレット面、
４２…回転駆動系、
５０…タレット駆動部、
５１…切り替え駆動部、５２…Ｚ軸駆動部、５３…第一対向駆動部、
７０…対向刃物台駆動部、７１…第二対向駆動部、
ＡＸ１…主軸中心線、ＡＸ２…割り出し軸、ＡＸ１１…回転軸、
Ｄ１…主軸中心線方向、Ｄ２…割り出し軸方向、Ｄ３…刃物台対向方向、
Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２…取り付け位置、
Ｔ０…工具、Ｕ０…工具ユニット、
Ｗ１…ワーク、Ｗ２…正面加工されたワーク。

Claims (4)

  1. 　主軸中心線を中心としてワークを回転させる主軸と、
    　割り出し軸を中心として放射状に工具ユニットを取り付け可能な複数のタレット面を有し、少なくとも一部のタレット面に対して前記割り出し軸に沿った割り出し軸方向における複数の取り付け位置に前記工具ユニットを取り付け可能なタレットヘッドと、
    　前記割り出し軸を中心として前記タレットヘッドを旋回させ、且つ、前記割り出し軸方向へ前記タレットヘッドを移動させることにより、前記ワークを加工する工具ユニットを切り替える切り替え駆動部と、を備えた旋盤。
  2. 　前記割り出し軸方向は、前記主軸中心線に沿った主軸中心線方向とは異なる方向であり、
    　前記タレットヘッドを前記主軸中心線方向へ移動させるＺ軸駆動部をさらに備えた、請求項１に記載の旋盤。
  3. 　前記割り出し軸方向、及び、前記主軸中心線に沿った主軸中心線方向とは異なる刃物台対向方向において前記ワークを挟んで前記タレットヘッドとは反対側に配置される対向刃物台と、
    　前記タレットヘッドを前記刃物台対向方向へ移動させる第一対向駆動部と、
    　前記対向刃物台を前記刃物台対向方向へ移動させる第二対向駆動部と、をさらに備えた、請求項１又は請求項２に記載の旋盤。
  4. 　前記タレットヘッドは、前記複数のタレット面として前記割り出し軸の周りに４面のタレット面を有する、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の旋盤。
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