JPH10286732A - ターニングセンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】直交する２つの工具主軸に固定工具と回転工具
の両方が装着可能であり、工作物の形状に合わせて２工
具主軸のいずれかに工具を選択して装着できる。 【構成】機械本体１上に設けられている主軸ヘッドＡ
は、Ｘ軸方向にのみ移動可能であり、これに工作物主軸
Ｂが垂直に配置されている。直交するＹ，Ｚ軸方向に工
具主軸ヘッドＥは移動し、これに二つのエ具主軸６，７
が搭載されている。二つの工具主軸６，７は、回転工
具、旋削工具である固定工具が装着できる。自動工具交
換装置は２主軸で共用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、直交する方向に２
つの工具主軸を備えたターニングセンタに関する。さら
に、詳しくは、直交する２つの工具主軸に固定工具と回
転工具を装着可能にしたターニングセンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ターニングセンタとは、主として工作物
を回転させ、工具の自動交換機能（タレット形を含む）
を備え、工作物の取付け替えなしに、旋削可能のほか、
多種類の加工を行う数値制御工作機械である。

【０００３】このようなターニングセンタには、チャッ
クに把持した工作物を回転させる工作物主軸が水平方向
にあるタイプ（以下、横型ターニンクセンタと記載す
る）と、チャックに把持した工作物を回転させる工作物
主軸が垂直方向にある立型のタイプ（以下、立型ターニ
ングセンタと記載する。）とがある。横型ターニングセ
ンタの例としては、特公平７―１６８０１号公報のよう
な複合加工用旋盤がある。しかしながら、タレット刃物
台に装着されるＸ軸方向回転工具とＺ軸方向回転工具と
の共通化が困難であるという問題点がある。

【０００４】また、立型ターニングセンタの例として
は、特開昭６２―２５９７３５号公報の複合工作機械な
どがある。この複合工作機械では、旋削用工具と回転工
具とを別々の工具マガジン、工具主軸等を備えたもので
あった。また、複合工作機械の自動工具交換装置（以
下、ＡＴＣと記載）の共通化を図った技術が特開平６−
１２６５７１号公報に記載されている。しかしながら、
特開昭６２−２５９７３５号公報および特開平６−１２
６５７１号公報に記載されている複合工作機械は、工具
主軸を平行に備えているために、つぎのような問題点が
生じていた。工作物を旋削加工する旋削用工具は主軸軸
線方向に延びたボーリングバー方式のボーリングバイト
とするしかなく、軸線方向寸法の長い工作物の場合、ボ
ーリングバイトの軸線方向寸法の長さが長くなって剛性
が不足し、切削能力が低下するという問題点が生じてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
技術的背景に基づいてなされたものであり、下記のよう
な目的を達成する。

【０００６】本発明の目的は、直交する２つの工具主軸
を備え、各工具主軸に旋削工具等の固定工具と回転工具
の両方が装着可能なターニングセンタを提供することに
ある。

【０００７】本発明の他の目的は、直交する２つの工具
主軸を備え、工作物の形状に合わせて２工具主軸のいず
れかに工具を選択して装着できるターニングセンタを提
供することにある。

【０００８】本発明の更に他の目的は、直交する２つの
工具主軸を備え、工作物の形状に合わせて２工具主軸の
いずれかに工具をを選択して装着できるので切削部位の
剛性の向上が図れ、加工時間を短縮できるターニングセ
ンタを提供することにある。

【０００９】本発明の更に他の目的は、直交する２つの
工具主軸を備え、１台の工具マガジンの工具を２工具主
軸で共用できるターニングセンタを提供することにあ
る。

【００１０】本発明の更に他の目的は、固定工具でも刃
先近傍に切削油剤を供給できるターニングセンタを提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために次の手段を採用する。

【００１２】本発明１のターニングセンタは、本体を構
成する台であるベッドと、このベッド上に設けられた主
軸台と、この主軸台に回転自在に支持され、工作物を回
転させる工作物主軸と、この工作物主軸を回転および割
り出し回転駆動する工作物主軸駆動体と、前記工作物主
軸と対向するように設けられ、前記工作物主軸と平行な
方向および前記工作物主軸と直交する方向に二つの工具
主軸を備え、かつ、前記工作物主軸に対して前記工具主
軸を前記二つの工具主軸の軸線を含む直交３軸方向に相
対移動可能な主軸頭と、工具を貯蔵するための工具マガ
ジンと、前記工具主軸と前記工具マガジンとのあいだで
工具交換するための自動工具交換装置とからなることを
特徴としている。

【００１３】本発明２のターニングセンタは、前記発明
１において、前記ターニングセンタは、前記工作物主軸
が垂直方向に配置されている立形ターニングセンタであ
ることを特徴としている。

【００１４】本発明３のターニングセンタは、前記発明
１,２から選択される１発明において、前記二つの工具
主軸は、各々、旋削工具または回転工具が着脱自在に装
着可能であることを特徴としている。

【００１５】本発明４のターニングセンタは、前記発明
３において、前記工具主軸に装着された前記旋削工具と
係合して前記旋削工具の回転を固定するために、前記主
軸頭と前記旋削工具に各々設けられた回転方向固定手段
を有することを特徴としている。

【００１６】本発明５のターニングセンタは、前記発明
４において、前記回転方向固定手段は、前記主軸頭に設
けられた位置決めブロックと、前記旋削工具に前記位置
決めブロックに係脱自在に設けられ、前記旋削工具が前
記工具主軸に装着されたとき前記位置決めブロックと係
合して前記旋削工具の回転を固定する係合部とからなる
ことを特徴としている。

【００１７】本発明６のターニングセンタは、前記発明
１,２,３,４,５から選択される１発明において、前記工
具マガジンおよび前記自動工具交換装置は各々一つであ
り、一つの前記工具マガジンおよび前記自動工具交換装
置によって、前記二つの工具主軸に工具交換可能にした
ことを特徴としている。

【００１８】本発明７のターニングセンタは、前記発明
２,３,４,５,６から選択される１発明において、前記工
作物主軸が、この工作物主軸と直交する水平面を含む１
軸線方向に移動可能であり、前記主軸頭が他の２軸方向
に移動可能としたことを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１、図２及び図３は、本発明の工作機械
として立型ターニングセンタに実施した実施形態１を示
している。

【００２０】［全体構成］図１、図２及び図３は、本発
明による立型ターニングセンタの全体構成を示し、図１
はその立型ターニングセンタの平面図、図２は図１の側
面図、図３は図１の正面図である。

【００２１】本発明による立型ターニングセンタは、工
作機械の本体を構成する台である機械本体１と機械本体
１上に設けられている工作物主軸ヘッド（以下、主軸ヘ
ッドと記載）Ａと、主軸ヘッドＡに回転自在に設けられ
ている工作物主軸（以下、主軸と記載）Ｂと、ワークパ
レットを移送するための自動パレットチェンジャＱと、
機械本体１上に垂直に固定されて設けられているコラム
Ｄと、主軸ヘッドＡに対して３次元方向に相対移動自在
に設けられている工具主軸ヘッドＥと、工具主軸ヘッド
Ｅに設けられ２工具主軸を一つのモータの回転力を伝達
して回転させる回転伝達機構Ｆと、工具を収納する工具
マガジンＧと、２工具主軸と工具マガジンＧとの間で工
具を交換するための自動工具交換装置Ｈとから概略構成
されている。

【００２２】機械本体１上に、旋削加工等を行う主軸Ｂ
にパレット３を固定するパレット固定部２が上下方向に
昇降自在に設けられている。主軸Ｂは旋削加工を行う場
合は所定の回転数で回転し、工具主軸に回転工具が装着
された場合には、Ｃ軸として制御され、所定の回転位置
への移動、位置決め、割出し、他の軸との補間などの制
御が行なわれる。ワークはパレット３上に取付け、固定
される。パレット固定部２は上昇状態でパレット搬送
（パレットアンクランプ状態）が可能となり、下降状態
でパレットクランプ状態となる。

【００２３】主軸Ｂに隣接して平行にパレットガイド２
ａが２組配置されている。パレットガイド２ａは、パレ
ットの被搬送面に係合して、パレット固定部２ｂ上のパ
レット３をガイドして主軸Ｂのパレット固定部２に移動
させるためのガイドである。パレット固定部２ｂは上昇
状態でパレット搬送（パレットアンクランプ状態）が可
能となり、下降状態でパレットクランプ状態となる。

【００２４】２つのパレットガイド２ａ，２ａとパレッ
ト固定部２ｂ，２ｂの間にはパレット搬送手段２ｃが配
置されている。パレット搬送手段２ｃの係合部（図示せ
ず）がパレット３に設けられた被係合部（図示せず）と
係脱して、所定のパレット交換位置に移動したパレット
固定部２とパレット固定部２ｂ，２ｂとの間でパレット
３を搬出入する。結局、２つのパレットガイド２ａ，２
ａ、パレット固定部２ｂ，２ｂ及びパレット搬送手段２
ｃは、自動パレットチェンジャＱを構成する。自動パレ
ットチェンジャＱの構造、機能は公知であり、その詳細
な説明は省略する。

【００２５】ワークが取付けられ、かつ、主軸Ｂに固定
されたパレット３は、主軸Ｂの軸心線であるＣ軸の回り
に回転可能であり、かつ、Ｘ軸方向に移動可能である。
コラムＤに支持されている工具主軸ヘッドＥは、Ｚ軸方
向に昇降移動自在であり、コラムＤはＹ軸方向に移動可
能である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、３軸をもつ右手直交座標系と
なる。Ｚ軸は、主軸Ｂの軸線方向であり垂直軸である。

【００２６】工具主軸ヘッドＥ内に直交する２つの工具
主軸６，７が設けられている。一方の工具主軸６の軸心
線６ａは、Ｚ軸に平行である。他方の工具主軸７の軸心
線７ａ（図４参照）は、Ｚ軸に直交し、Ｙ軸に平行であ
る。工具主軸６と工具主軸７は、下記する回転伝達機構
Ｆにより回転が伝達されている。

【００２７】［回転伝達機構Ｆ］工具主軸６と工具主軸
７を回転させるための回転伝達機構Ｆが、図４に示され
ている。回転伝達機構Ｆは、工具主軸ヘッドＥ内に設け
られている。回転伝達機構Ｆはビルインモータと伝達歯
車群と、軸方向変換用の傘歯車とから構成されている。

【００２８】工具主軸ヘッドＥの本体にステータとロー
タとからなるモータ１１がビルトインされており、いわ
ゆるビルトインモータを構成する。モータ１１の出力軸
１２は、垂直方向に向いて配置されている。出力軸１２
は、工具主軸６と一体に形成されている。工具主軸６の
下端部は、工具を保持することができる主軸端１３とし
て形成されている。

【００２９】工具主軸６の下端には、工具のツールシャ
ンク１４を装着、保持するためのテーパ穴１３ａが形成
されている。また、工具主軸６内には、ツールシャンク
１４にねじ込まれたプルスタッド１４ａを保持するため
のドローバ１４ｃ、ドローバ１４ｃの先端側のコレット
１４ｂ、クランプ力を発生させる皿バネ、コイルバネな
どであるバネ部材１４ｄ等を備えている。

【００３０】この実施形態では、コレット式引張り機構
で説明を行っているが、ボール式引張り機構であっても
よく、２面拘束タイプの工具クランプ機構であってもよ
い。ドローバ１４ｃは、バネ部材１４ｄにより常時クラ
ンプする方向、すなわち垂直方向（図示上の上方）に引
っ張る方向に付勢されている。即ち、ツールシャンク１
４は、主軸端１３のテーパ穴１３ａに押圧されてクラン
プ状態になる。ドローバ１４ｃの上方には、工具アンク
ランプ時に作動する公知のアンクランプ用シリンダ（図
示せず）が設けられている。これらの部材で、工具クラ
ンプ、アンクランプ機構が構成されている。

【００３１】出力軸１２の上端部に歯車１５が同軸に固
定されている。一方、従動軸１６が、工具主軸ヘッドＥ
内に回転自在に支持されている。従動軸１６は、出力軸
１２に平行に、かつ垂直方向に向いて配置されている。
従動軸１６の上端には歯車１７が同軸にキー固定されて
いる。歯車１５と歯車１７とは、図示しない中間軸に固
定されている歯車１８に噛み合っており、歯車１５から
歯車１７に回転が伝達される。

【００３２】他方の工具主軸７には、傘歯車１９により
工具主軸７側に固定された傘歯車を介して従動軸１６よ
り回転が伝達されている。工具主軸７は、水平向きの前
記した回転軸心線７ａを有している。工具主軸７にも、
工具主軸６と同様に工具クランプ、工具アンクランプ機
構が設けられている（図示せず）。結局、工具主軸６と
工具主軸７は、同一のビルトインモータであるモータ１
１により回転駆動される。以上のように、２工具主軸、
回転伝達手段、駆動手段から構成される連動回転のため
の工具主軸回転駆動系が構成されている。

【００３３】工具主軸６、７には、回転工具のほか、旋
削加工を行うための旋削工具（固定工具）も着脱され
る。旋削工具は、係合部が工具主軸ヘッドＥの端部と係
合することにより固定工具となり旋削加工を行うことが
できる。この機構の詳細については後記する。

【００３４】［工具マガジンＧ］立型ターニングセンタ
の工具マガジンＧが、図５に示されている。図５は、図
１の一部をより詳しく示したものであり、工具マガジン
Ｇと自動工具交換装置Ｈの位置関係をより詳しく示して
いる。工具マガジンＧそのものの構造、機能は、公知の
技術であり、チェーン回転式、ディスク回転式、マトリ
ックス式のものがよく知られている。

【００３５】本例ではチェーンに、複数の工具が工具ポ
ット等の工具保持具２３に保持されている。工具保持具
２３は、図示しない工具交換位置に高精度で停止するこ
とができる。図５の紙面は、当該機械系において水平面
即ちＸ―Ｙ平面に平行である。工具マガジンＧのチェー
ンの移動領域を含む面は、垂直面である。工具２６が、
工具保持具２３に保持される。

【００３６】［自動工具交換装置Ｈ］図５には立型ター
ニングセンタの自動工具交換装置Ｈが、工具マガジンＧ
との位置関係で示されている。自動工具交換装置Ｈは、
工具マガジンＧと工具主軸６，７との間で工具を交換す
るためのものである。自動工具交換装置Ｈは、自動工具
交換装置Ｈ全体を工具マガジンＧが配置されている側と
工具主軸６，７が配置されている側との間で旋回（揺
動）させるための第１旋回手段Ｈ２を備えている。

【００３７】自動工具交換装置Ｈは両端に工具を把持す
る交換アームＲを有しており、この交換アームＲの両端
には工具を把持するための把持手段Ｈ１を備えている
（図１０参照）。また、自動工具交換装置Ｈは、第１旋
回手段Ｈ２が停止している状態で、把持手段Ｈ１を工具
主軸６，７側又は工具マガジンＧ側で、工具主軸６，７
に装着された工具又は工具保持具２３に保持された工具
と係脱可能な距離だけ直線上で案内して往復運動させる
ことができる第１往復運動手段Ｈ３を備えている（図５
参照）。

【００３８】また、自動工具交換装置Ｈは、第１旋回手
段Ｈ２及び第１往復運動手段Ｈ３が停止している状態で
把持手段Ｈ１を２工具主軸６，７の直交した角度だけ旋
回させることができる第２旋回手段Ｈ４を備えている。
この第２旋回手段Ｈ４により、９０度直交して配置され
た工具主軸６と工具主軸７との間の角度を揺動し、それ
ぞれの工具交換に対応できる。

【００３９】更に、自動工具交換装置Ｈは、把持手段Ｈ
１を２つの工具主軸６，７の間の距離だけ直線移動させ
る第３往復運動手段Ｈ８とから構成されている（図９参
照）。自動工具交換装置Ｈは、第２旋回手段Ｈ４及び第
３往復運動手段Ｈ８を備えていることにより、９０度直
交してかつ離れた距離に配置された工具主軸６と工具主
軸７と、工具マガジンＧとの間での工具交換を１台の自
動工具交換装置Ｈで可能としたものである。

【００４０】更に、自動工具交換装置Ｈは、第１旋回手
段Ｈ２、第１往復運動手段Ｈ３及び第２旋回手段Ｈ４が
停止している状態の把持手段Ｈ１を、工具マガジンＧ側
及び工具主軸６，７側で、第１旋回手段Ｈ２の旋回軸心
線に直交する面上で工具マガジンＧが工具を保持する保
持軸の保持軸方向及び工具主軸６，７の工具主軸６，７
方向に案内してそれぞれに往復運動させることができる
第２往復運動手段Ｈ５、把持手段Ｈ１、把持手段Ｈ１の
位置を１８０度反転させて入れ替える第３旋回手段Ｈ６
を含んでいる。

【００４１】［工具交換装置Ｈの第１旋回手段Ｈ２］図
５に示すように、工具交換装置Ｈの旋回支持台３１が、
工具マガジンＧの本体上に固定されている。なお、旋回
支持台３１は機械本体１に固定されていてもよい。旋回
支持台３１上には第１旋回中心軸３２の両端が垂直に支
持されている。第１旋回中心軸３２には、第１回転体３
４が回転自在に支持されている。

【００４２】第１回転体３４に設けられた回転腕３３の
一端は、第１回転駆動手段３３ａのピストンロッドが固
定されており、この第１回転駆動手段３３ａより第１回
転体３４が旋回駆動される。第１回転駆動手段３３ａ
は、選択的に３位置に駆動しかつ位置決めできる駆動手
段である。第１回転駆動手段３３ａは流体圧シリンダ３
３ｂ，３３ｃから構成され、そのピストンロッドの進退
動作により、工具マガジンＧ側の位置２１Ａ、中間位置
である待機位置２１Ｂ、工具主軸側位置２１Ｃの三位置
の中で、選択された何れかの位置に旋回位置決めが可能
である。

【００４３】［工具交換装置Ｈの第１往復運動手段Ｈ
３］工具交換装置Ｈの第１往復運動手段Ｈ３は、工具主
軸６，７又は工具マガジンＧに保持されている工具を工
具軸線と直交する方向に移動させて、かつ把持及び把持
解除の状態で把持手段Ｈ１とツールシャンクのフランジ
部とを係脱させることができる機構である。第１往復運
動手段Ｈ３は、第１回転体３４に搭載されている。

【００４４】第１往復運動手段Ｈ３は、第１回転体３４
に固定された直線案内部材３５と第１往復運動駆動手段
（流体圧シリンダ）３５ａとからなり、第１回転体３４
に対して第１直線運動体３６を移動させる。第１直線運
動体３６は、Ｘ―Ｙ平面又は水平面に含まれる直線上で
運動する。第１往復運動手段Ｈ３は、工具主軸６，７に
装着された工具又は工具保持具２３に保持された工具と
係脱可能な距離だけ直線上で案内して往復運動させるこ
とができるものである。

【００４５】［工具交換装置Ｈの第２旋回手段Ｈ４］第
１直線運動体３６に、図５に示すように、第２旋回台本
体３７が両側に設けられている。第２旋回台本体３７
に、第２回転体３８が回転（揺動、旋回ともいう。）自
在に設けられている。第２回転体３８は、Ｚ―Ｙ平面又
はそれに平行な面上で少なくとも９０度旋回することが
でき、第２回転体３８の旋回軸心線３９は水平向きであ
り、第１旋回手段Ｈ２で工具主軸側位置２１c に旋回さ
せた場合（図５の状態）にはＸ軸方向に向いている。

【００４６】図６は、第２旋回手段Ｈ４の側面図であり
それぞれに図５よりも更に詳しく示している。旋回軸心
線３９を有する第２旋回軸４１が、第２旋回台本体３７
を貫通している。第２旋回台本体３７と第２回転体３８
は、第２旋回軸４１を介して回転（旋回又は揺動）可能
に連結されている。

【００４７】第２回転体３８の一部は、回転駆動端部４
２として形成されている。回転駆動端部４２に第２旋回
駆動手段（流体圧シリンダ）４３の駆動端部であるピス
トンロッドが回転自在に結合されている。第２旋回駆動
手段４３の一方の端部は、第２旋回台本体３７に揺動軸
４３ａにより揺動自在に支持されている。

【００４８】［工具交換装置Ｈの第２往復運動手段Ｈ
５］第２回転体３８に対して交換アームＲが移動自在に
取り付けられている。交換アームＲはスプライン軸５５
に案内されており、第２線形駆動手段５２（流体圧シリ
ンダ）により駆動される（図８参照）。交換アームＲ
は、旋回軸心線３９に直交する向き、即ち、スプライン
軸５５の旋回軸心線５５ａ方向に移動することができ
る。

【００４９】この移動距離Ｓは、図５に距離Ｓで示され
ている。この距離Ｓは、後述される。第２回転体３８
に、第２線形駆動手段５２の不動側が固定されている。
第２線形駆動手段５２の可動側（ピストンロッド）５３
が交換アームＲ側に結合されている。

【００５０】［工具交換装置Ｈの第３旋回手段Ｈ６］交
換アームＲは、第２回転体３８に対して旋回することも
できる。この旋回は、工具マガジンＧ又は工具主軸６，
７で加工完了した工具とこれから加工に使用する工具と
を交換するために角度１８０度旋回させるためのもので
ある。交換アームＲは、旋回軸心線５５ａのまわりに旋
回する（図５，図７参照）。

【００５１】図５、特に図７に示すように、第２回転体
３８に第３線形駆動手段（流体圧シリンダ）６１が固定
され設けられている。第２回転体３８にピニオン６２が
回転可能に支持されている。ピニオン６２の回転軸心線
は、旋回軸心線５５ａと一致している。ピニオン６２
は、第３線形駆動手段６１により直線方向に駆動される
ラック６１ａに噛み合っている。

【００５２】ピニオン６２がキーで固定されているピニ
オン軸６３は、第２直線運動体５２に係合部材（スプラ
イン軸５５、スプライン穴）を介して係合されている。
即ち、交換アームＲに旋回軸心線５５ａの軸線方向に進
退移動と旋回軸心線５５ａのまわりの旋回運動とを可能
にしている。

【００５３】［工具交換装置Ｈの把持手段Ｈ１］図９
は、第３往復運動手段Ｈ８とともに把持手段Ｈ１を示し
ている。第３往復運動手段Ｈ８は、工具の把持手段Ｈ１
を工具主軸６、工具主軸７に対応させるために交換アー
ムＲを伸縮する方向に駆動するためのものである。把持
手段Ｈ１は、第３往復運動手段Ｈ８に取り付けられてい
る。第３往復運動手段Ｈ８は、第４線形駆動手段（流体
圧シリンダ）７４と第４線形駆動手段７４により直線方
向に駆動される往復動作体７１とから構成されている。
往復動作体７１は、交換アーム基体５１上に移動可能で
ある。

【００５４】往復動作体７１には、両端部に工具を把持
するための把持部分７２Ａ、７２Ｂが形成されている。
第３旋回手段Ｈ６により旋回させられる交換アーム基体
５１、往復動作体７１などの旋回中心線は、同図中に示
すように、旋回軸心線５５ａである。交換アーム基体５
１、把持手段Ｈ１、第３往復運動手段Ｈ８で交換アーム
Ｒが形成されている。

【００５５】把持部分７２Ａ、７２Ｂは、工具を把持す
るために半円状に形成されている。把持部分７２Ａ、７
２Ｂには、脱落防止用爪７３Ａ、７３Ｂが設けられてい
る。把持部分７２Ａ、７２Ｂは、工具主軸７及び工具マ
ガジンＧとの間で工具を工具交換するときには、第４線
形駆動手段７４のピストンロッドが縮小方向に移動した
Ａ位置（縮小把持位置）に移動する。

【００５６】工具主軸６の工具を工具交換するときに
は、ピストンロッドが伸長方向に移動したＢ位置（伸長
把持位置）に移動する。この距離の差Ｌが２つの工具主
軸６，７間の距離である。交換アームＲの交換アーム基
体５１と往復動作体７１との間には直線案内部材５１
ａ、５１ｂが設けられており、往復動作体７１が直線案
内部材５１ａ、５１ｂに案内されて移動する。交換アー
ム基体５１には、第４線形駆動手段７４、７４の固定部
が固定部材５１ｃを介して固定されている。第４線形駆
動手段７４、７４の可動部であるピストンロッドが取付
け部材７１ａを介して往復動作体７１に固定されてい
る。すなわち、往復動作体７１は第４線形駆動手段７４
の駆動により往復移動される。この往復動作体７１の先
端には、把持手段Ｈ１の把持部分７２Ａ、７２Ｂが一体
に形成されている。

【００５７】図９及び図１０（ａ），（ｂ）は、往復動
作体７１上には脱落防止用爪７３Ａによる工具把持状
態、すなわち工具ロックを解除する把持解除手段８１を
示している。図１０（ａ），（ｂ）は、図９の平面図で
あり、図１０（ａ）は工具マガジンＧ側の把持解除手段
８１を示し、図１０（ｂ）は工具主軸側の把持解除手段
である。

【００５８】把持解除手段８１は、概略四辺形平行リン
ク８２により構成されている。四辺形平行リンク８２
は、２点の可動軸８３、８３と２点の不動軸８４、８４
により四辺形平行リンクを形成している。不動軸８４
は、往復動作体７１に揺動自在に支持されている。図９
に示すように、不動軸８４は、往復動作体７１を貫通し
て反対側まで延びている。

【００５９】不動軸８４を基軸として作用腕８６、８７
が、把持解除手段８１の変位に対応して回転（揺動）す
る。作用腕８６、８７の動作端部にそれぞれに転輪（カ
ムフォロワ）８９、９１が設けられている。一方、不動
軸８４の一端部に操作腕９２が固定されている。往復動
作体７１には把持解除アーム９４が揺動自在に支持され
ている。

【００６０】把持解除アーム９４の一端には、把持され
ている工具が脱落するのを防止するための脱落防止用爪
７３Ａが形成されている。把持解除アーム９４の他端
は、操作腕９２の他端に係合されている。把持解除手段
８１は、スプリング９５の力により通常は把持解除アー
ム９４を係合している位置、すなわち脱落防止用爪７３
Ａが工具をロックする位置に位置している。

【００６１】工具マガジンＧの本体側に、動作傾斜体
（カム又はドッグ）９６が工具マガジンＧの所定の箇所
に固定されている（図５参照）。また、第２回転体３８
に動作傾斜体９１ａが固定されている。図５に示すマガ
ジン側工具交換位置２１Ａに、交換アームＲの往復動作
体７１が旋回軸心線５５ａ方向に後退するとともに第１
往復手段Ｈ３により工具マガジンＧ側に旋回移動した位
置では、転輪８９は動作傾斜体９６の頂部に位置する。

【００６２】このような位置関係にあるときは、作用腕
８７、可動軸８３がスプリング９５のばね力に抗して回
転変位して、図９に示すように、操作腕９２と把持解除
アーム９４との係合が解除される。この状態では脱落防
止用７３Ａ（または７３Ｂ）は、スプリング９４ｂのば
ね力で押圧されている軸体９４ａにより工具把持方向に
位置している。しかしながら、スプリング９４ｂのばね
力は弱くしてあるため、図１０のイ方向に把持手段Ｈ１
を移動させると工具のフランジ部より容易に離脱・係合
する。

【００６３】また、工具主軸側工具交換位置２１Ｃ（図
５参照）では次のようになる。工具主軸７とのあいだで
工具交換する場合には、第３往復運動手段Ｈ８は両方の
把持部分７２Ａ、７２Ｂを各々Ａ位置（ピストンロッド
を縮小させた位置）に位置させている。この縮小状態を
標準アーム状態とする。

【００６４】図５の実線で示したような交換アーム基体
５１、往復動作体７１等からなる交換アームＲが旋回軸
心線５５ａ方向に後退した状態になると、動作傾斜体９
１ａと作用腕８７の転輪８９とが係合し、工具主軸７側
の把持部分（例えば、７２Ａ）は工具把持解除状態とな
り、工具主軸７の反対側の把持部分（新工具を把持した
把持部分、例えば、７２Ｂ）は工具把持状態を維持して
いる。すなわち、交換アームＲを高速搬送しても問題が
生じない。

【００６５】同様に、工具主軸６とのあいだで工具交換
する場合には、第３往復運動手段Ｈ８は両方の把持部分
７２Ａ、７２ＢをＢ位置（ピストンロッドを伸長させた
位置）に位置させている。この状態をロングアーム状態
とする。往復動作体７１が旋回軸心線５５方向に後退し
た状態になると、動作傾斜体９１ａと作用腕８６の転輪
９１とが係合し、工具主軸７側の把持部分を工具把持解
除状態とし、工具主軸７の反対側の把持部分の工具把持
状態を維持する（図１１（ａ）の状態）。

【００６６】この把持解除状態は、交換アーム基体５
１、往復移動体７１等からなる交換アームＲが旋回軸心
線５５ａ方向に前進すると、作用腕８６の転輪９１また
は作用腕８７の転輪８９と、動作傾斜体９１ａとが離隔
するので係合状態が解除され、把持部分７２Ａ、７２Ｂ
は両方ともに、スプリング９５の強力なばね力によっ
て、操作腕９２等を介して脱落防止用爪７３Ａ、７３Ｂ
が把持状態となる。

【００６７】このように、工具主軸６、工具主軸７のど
ちらの工具主軸とのあいだの工具交換であっても、工具
把持又は解除状態とすることができる。把持解除状態の
とき、脱落防止用爪７３Ａには、軸体９４ａを押圧して
いるばね９４ｂのばね力より大きな力をかければ、脱落
防止用爪７３Ａは、解放方向に回転する。

【００６８】したがって、動作傾斜体９６と転輪８９と
が係合している場合には、工具主軸６、工具主軸７側の
把持手段Ｈ７の把持部分（例えば７２Ａ）に入っている
工具のフランジ部（被把持部）から把持部分７２ａが離
脱又は把持することを可能にする。即ち、工具主軸６、
工具主軸７側の把持手段Ｈ７は、把持解除又は把持状態
になる。

【００６９】このような位置関係にない場合、即ち、往
復動作体７１が旋回軸心線５５ａの軸線方向に前進して
いるときなどでは、操作腕９２と把持解除アーム９４と
がスプリング９５のばね力で付勢されて係合し、脱落防
止用爪７３Ａを強制的に把持方向に押圧し工具の脱落を
防止している。脱落防止用爪７３Ｂの作用は、脱落防止
用爪７３Ａの作用に同じである。

【００７０】往復動作体７１が図１０に示す距離Ｌだけ
移動した場合にも、転輪９１が動作傾斜体９１ａの頂部
に位置し、把持状態が解除される。この距離Ｌは、２工
具軸６,７の間の距離に等しくなるように等しくなるよ
うに設計されている。

【００７１】［外径加工用バイトホルダ１１０］図１１
及び図１２は、外径加工用バイトホルダである。外径加
工用バイトホルダ１１０は、軸線が水平（横）方向に配
置された工具主軸７に装着固定される工具主軸７用の外
径加工用バイトホルダ１１０を示し、図１４は正面図、
図１５は図１４の右側面図である。ツールシャンク１１
１のテーパ部１１２は、工具主軸７のテーパ穴に挿入し
て装着して固定されるものであり、ツールシャンク１４
と同一の形状をした規格化されたものである。ツールシ
ャンク１１１には図示しないプルスタッドがねじ込まれ
ており、工具主軸７内の工具クランプ機構でクランプさ
れる。

【００７２】バイトホルダ本体１１４には、主軸の軸線
７ａと直交する方向に第１バイト固定溝１１６と、これ
と直交する第２バイト固定溝１１７が形成されている。
第１バイト固定溝１１６には、主に荒加工用バイト（以
下、荒加工バイトと記載）１１８がボルト１２０または
止ねじで固定される。第２バイト固定溝１１７には、仕
上げ加工用バイト（以下、仕上げバイトと記載）１１９
がボルト１２０で固定される。

【００７３】バイトホルダ本体１１４内には切削油剤が
流通する切削油路１２１が形成されている。切削油路１
２１は、２個のノズル１２２に接続されている。ノズル
１２２は、荒加工バイト１１９及び仕上げバイト１１８
の先端のチップに切削油を噴射して切削部位の冷却およ
び潤滑を行う。バイトホルダ本体１１４の延長部１２５
には、切削油剤を供給するための位置決め部材１２６が
テーパ部１１２の軸線と平行に配置され設けられてい
る。位置決め部材１２６は、バイトホルダ本体１１４の
延長部１２５に設けられた位置決め部材挿入孔１２４に
摺動自在に挿入されている。

【００７４】位置決め部材１２６の主軸頭Ｅに設けられ
る位置決めブロック１４０側（以下、一方の側と記載）
には、位置決め係合部１２８が一体に形成されている。
位置決め係合部１２８にはテーパ面１２９が形成され、
そのテーパ面１２９は位置決めブロック１４０と接しな
い部分が削れた形状をしている。テーパ面１２９は位置
決め部材１２６の軸心を中心とするテーパの一部であ
る。

【００７５】また、位置決め部材１２６には切削油路１
３０となる段付穴が形成されており、他方の側の穴には
コイルばね１３１が挿入されている。切削油路１３０は
前記した切削油路１２１と連通されている。１２８Ｃは
ストッパであり、位置決め部材１２６および位置決め係
合部１２８の回転方向の位置を規制するとともに、軸線
方向の移動ストロークのストッパともなっている。

【００７６】コイルばね１３１の一端面は位置決め部材
１２６に接し、他端面はバイトホルダ本体１４１にボル
ト１３４で固定された蓋１３３に接している。したがっ
て、位置決め部材１２６は、位置決め部材挿入孔１２４
に摺動自在に挿入され、一方の側の方向に付勢され、位
置決めブロック１４０と係合していないときにはストッ
パ１２８Ｃに当接して止まっている。

【００７７】位置決め部材１２６の他方の穴には係合部
材１２７が挿入されている。位置決め部材１２６の他方
の穴と係合部材１２７とのあいだには、コイルばね１２
８ａが設けられており、位置決め部材１２６に対して係
合部材１２７を常時一方の側に付勢している。シール部
材１２８ｂは抜け止めと切削油剤のシールとを兼ねた０
リング、リップパッキン等シール部材である。シール部
材１２８ｂは位置決め部材１２６に形成された内周溝内
を所定のストローク分係合部材１２７が移動可能にかつ
抜け出てこないようにしている。

【００７８】［位置決めブロック１４０］図１３
（ａ），（ｂ）は、位置決めブロックを示す。位置決め
プロック１４０は、工具ヘッドＥの工具主軸６、７の端
面１４１（図３参照）に固定されている。位置決めブロ
ック１４０は、外径加工用バイトホルダ１１０の位置決
めブロック１２８が係合され、外径加工用バイトホルダ
１１０の回転方向の位置を定めるとともに回転を規制す
る。位置決めブロック本体１４２は、一体で作られたも
のであり第１凹部１４３が形成されている。

【００７９】第１凹部１４３の両側面は、傾斜面１４４
が形成されている。傾斜面１４４には外径加工用バイト
ホルダ１１０の位置決め係合部１２８のテーパ面１２９
が係合する。傾斜面１４４とテーパ面１２９との接触
は、コイルばね１３１で付勢されたテーパ結合のために
強固に正確に位置決め固定される。第１凹部１４３の底
面には更に第２凹部１４５が形成されている。

【００８０】第２凹部１４５の底面の中心位置には切削
油供給孔１４６が形成されている。第２凹部１４５の底
面の切削油供給孔１４６の外周には、Ｏリング溝１４７
が形成されている。Ｏリング溝１４７にはＯリング１４
８が挿入され配置されている。Ｏリング１４８に係合部
材１２７の前端面がコイルばね１２８ａの付勢力で接し
て、切削油の漏れを防ぐ。Ｏリング１４８はリップパッ
キン等、他のシール部材であってもよい。

【００８１】位置決めブロック本体１４２は、ボルト１
５０で工具ヘッドＥの下端面１４１（図４参照）に固定
されている。結局、外径加工用バイトホルダ１１０の位
置決めブロック１２８と、工具ヘッドＥの下端面１４１
の位置決めブロック１４０とは、外径加工用バイトホル
ダ１１０が工具ヘッドＥとの間で相対回転運動を起こさ
ない回転方向固定手段１５５を構成する。

【００８２】前記した外径加工用バイトホルダ１１０
は、軸線が水平（横）方向に配置された工具主軸７に装
着固定される外径加工用バイトホルダ１１０として説明
し、そのための回転方向固定手段１５５を説明した。軸
線が垂直（縦）方向に配置された工具主軸６に装着固定
される工具については実質的に前記外径加工用バイトホ
ルダ１１０と同様の構造であり、主軸ヘッドＥの工具主
軸６近傍にも位置決めブロック１４０ａが設けられてい
るが、その説明は省略する。ただし、工具主軸６には旋
削加工用の旋削工具（固定工具）のうち主に内径加工用
のボーリングバイトを固定することができる内径加工用
バイトホルダが装着固定される。

【００８３】この場合、位置決めブロック１４０が工具
主軸６の位置決めブロック１４０ａにかわるだけであ
る。すなわち、外径加工用バイトホルタ１１０、内径加
工用バイトホルダ等旋削工具（固定工具）は、共通（一
つ）の工具マガジンＧより自動工具交換装置Ｈによっ
て、工具主軸６および工具主軸７のどちらにも装着可能
となっている。

【００８４】また、工具主軸６、７には、ドリル、タッ
プ、エンドミル、ボーリングバ−など工具のほうが回転
して加工を行う回転工具も装着される。すなわち、一つ
の工具マガジンＧ、自動工具交換装置Ｈによって、工具
主軸６、７のどちらにも回転工具が装着可能であり、い
わゆる５面加工が行える。このような回転工具は、マシ
ニングセンタで通常使用される公知の工具であり、ここ
では、これ以上説明しない。さらに、工具主軸６、７に
は、オイルホール工具と呼ばれる工具が装着される。オ
イルホール工具は、位置決めブロック１４０の第２凹部
１４５にオイルホール工具の位置決めピンが係合して、
切削油剤が主軸ヘッドＥ側からオイルホール工具側に供
給される公知のオイルホール工具と同様な使用方法であ
り、ここでは、これ以上説明しない。

【００８５】［工具マガジンＧと自動工具交換装置Ｈと
の工具交換動作］以上のような構造において、工具マガ
ジンＧと自動工具交換装置Ｈとの間の工具交換動作につ
いて述べる。自動工具交換装置Ｈは、通常待機位置（自
動工具交換装置原点）２１Ｂで待機している（図５参
照）。第１旋回手段Ｈ２は第１回転体３４を待機位置２
１Ｂに、第２旋回手段Ｈ４は第２回転体３８を水平方向
に、第２往復運動手段Ｈ５は交換アーム基体５１、すな
わち交換アームＲを後退位置に位置させている。また、
第１往復運動手段Ｈ３の状態は、第２旋回台本体３７を
工具マガジンＧ側に位置させている。

【００８６】さらに、工具マガジン側把持部分には、工
具マガジンＧに返却する旧工具（加工が完了した工具）
を把持している状態とする。さらに、第３往復手段Ｈ８
は把持部分７２Ａ、７２Ｂが、旋回軸心線５５ａ にお
互いに近づいている標準アーム状態（Ａ位置：縮小把持
位置）となっている（図１０参照）。工具マガジンＧと
の工具交換指令が指令されると、第２往復運動手段Ｈ５
は交換アーム基体５１を介して交換アームＲを前進位置
に移動させる。

【００８７】次に、第１旋回手段Ｈ２は、第１回転体３
４を介して交換アームＲを工具マガジン側工具交換位置
２１Ａに旋回させる。同時に、工具マガジンＧは、返却
される旧工具を保持する所定の工具ポットを工具マガジ
ン工具交換装置に割り出す。次に、第２往復運動手段Ｈ
５が、交換アームＲを後退位置に移動させ、工具ポット
内に旧工具を挿入し工具マガジンＧ内のクランプ機構で
保持させる。このとき、動作傾斜体９６と作用腕８７の
転輪８９とが係合するので、工具マガジン側把持部分の
みが工具把持解除状態となる。

【００８８】第１往復運動手段Ｈ３によって、第２旋回
台本体３７を介して交換アームＲを工具主軸側に（この
状態では、工具マガジンＧより離れる方向に）移動させ
ることにより、把持部分を旧工具の径方向に移動させ、
旧工具のツールシャンクのフランジ部より工具マガジン
側把持部分を離脱させる。

【００８９】工具マガジンＧは指令された新工具を保持
している所定の工具ポットを工具マガジン工具交換位置
に呼び出す。第１往復運動手段Ｈ３によって、交換アー
ムＲを工具マガジンＧ側に移動させることにより、把持
部分を新工具の径方向に移動させ、新工具のツールシャ
ンクのフランジ部（被把持部）に交換アームＲの把持部
分の工具マガジン側把持部分を挿入させ係合させる。

【００９０】第２往復運動手段Ｈ５が交換アームＲを前
進位置に移動させることにより、新工具を工具の軸線方
向に工具ポットより離脱させる。このとき、動作傾斜体
９６より作用腕８７の転輪８９が離れるので、工具マガ
ジン側把持部分が工具把持状態となり、高速搬送が可能
となる。

【００９１】第１旋回手段Ｈ２は第１回転体３４を介し
て交換アームＲを待機位置に旋回させる。旋回後、第２
往復運動手段Ｈ５によって、交換アームＲを後退位置に
移動させ、新工具を工具マガジン側把持部分に把持した
待機状態に戻る。

【００９２】［工具主軸７と自動工具交換装置Ｈとの工
具交換動作］自動工具交換装置Ｈは、待機位置（自動工
具交換装置原点）２１Ｂで、工具マガジン側把持部分に
新工具を把持している状態として説明を行う。また、工
具主軸６、工具主軸７を支持している工具主軸ヘッドＥ
は工具交換位置に移動しているものとする。さらに、第
３往復手段Ｈ８は把持部分７２Ａ、７２Ｂが、旋回軸心
線５５にお互いに近づいている標準アーム状態（Ａ位
置）となっている。

【００９３】図示しないシャッタを開状態にし、自動工
具交換装置Ｈの加工領域への移動を可能にする。第１旋
回手段Ｈ２は第１回転体３４を介して交換アームＲを待
機位置２１Ｂより工具主軸側位置２１Ｃに旋回させる。
第１往復運動手段Ｈ３が第２旋回台本体３７を工具主軸
側に移動させる。

【００９４】このとき、動作傾斜体９１ａと工具主軸側
把持部分の作用腕８７の転輪８９とが係合しているの
で、工具主軸側把持部分は工具把持解除状態になってい
る。そのために、工具主軸側把持部分は、工具主軸に装
着されている旧工具のツールシャンクのフランジ部に工
具の径方向より挿入され係合する。工具主軸７の工具ク
ランプ・アンクランプ手段をアンクランプ状態にする。

【００９５】第２往復運動手段Ｈ５が交換アーム基体５
１を介して交換アームＲを前進位置に移動させ、旧工具
を工具主軸７より工具主軸７の軸線方向に離脱させる。
このとき、動作傾斜体９１ａより工具主軸側把持部分の
作用腕８７の転輪８９が離れるので、工具主軸側把持部
分は工具把持状態になり、高速搬送が可能となる。

【００９６】第３旋回手段Ｈ６により、交換アームＲの
把持部分７２Ａ、７２Ｂを１８０度旋回させ、新工具を
把持している把持部分を工具主軸側に、旧工具を把持し
ている把持部分を工具マガジン側に位置させる。すなわ
ち、新旧工具の位置が入れ替わったのである。第２往復
運動手段Ｈ５によって、交換アームＲを後退位置に位置
させ、新工具を工具主軸７に工具主軸７の軸線方向に挿
入する。

【００９７】工具主軸７の工具クランプ・アンクランプ
手段をクランプ状態にし、工具主軸７に新工具を装着す
る。また、交換アームＲが後退位置に移動したとき、動
作傾斜体９１ａと工具主軸側把持部分の作用腕８７の転
輪８９とが係合しているので、工具主軸側把持部分は工
具把持解除状態となる。

【００９８】第１往復運動手段Ｈ３が交換アームＲを工
具マガジンＧ側に移動させ、交換アームＲを新工具の径
方向に移動させ、新工具のツールシャンクのフランジ部
より交換アームＲの工具主軸側把持部分を離脱させる。
第１旋回手段Ｈ２によって、交換アームＲを工具主軸側
工具交換位置より待機位置に旋回させる。シャッタが閉
状態となって、加工領域が遮蔽され、新工具による加工
を開始する。

【００９９】［工具主軸６と自動工具交換装置Ｈとの工
具交換動作］自動工具交換装置Ｈは、待機位置（自動工
具交換装置原点）２１Ｂで、工具マガジン側把持部分に
新工具を把持している状態として説明を行う。また、工
具主軸６は工具交換位置に移動しているものとする。さ
らに、第３往復手段Ｈ８は把持部分が、旋回軸心線５５
にお互いに近づいている標準アーム状態（Ａ位置）とな
っている。

【０１００】図示しないシャッタを開状態にし、自動工
具交換装置Ｈの加工領域への移動を可能にする。第１旋
回手段Ｈ２は第１回転体３４を介して交換アームＲを待
機位置２１Ｂより工具主軸側位置２１Ｃに旋回させる。
第２旋回手段Ｈ４によって、第２回転体３８を介して交
換アームＲが把持している新工具の軸線が垂直方向を向
くように旋回させる。

【０１０１】また、第３往復運動手段Ｈ８により、工具
主軸６側の把持部分を、旋回軸心線５５より離れる方向
に位置するロングアーム状態（Ｂ位置：伸長把持位置）
とする。このとき、動作傾斜体９１ａと工具主軸側把持
部分の作用腕８７の転輪８９との係合は解除されるが、
ロングアーム状態となったときに、作用腕８６の転輪９
１と動作傾斜体９１ａとが係合するので、工具主軸側把
持部分は工具把持解除状態となる。

【０１０２】第１往復運動手段Ｈ３が第２旋回台本体３
７を介して交換アームＲを工具主軸６側に移動させる。
工具主軸側把持部分は、工具主軸６に装着されている旧
工具のツールシャンクのフランジ部に工具の径方向より
挿入され係合する。工具主軸６の工具主軸６の工具クラ
ンプ・アンクランプ手段をアンクランプ状態にする。

【０１０３】第２往復運動手段Ｈ５が交換アームＲを前
進位置に移動させ、旧工具を工具主軸６より工具主軸６
の軸線方向に離脱させる。このとき、動作傾斜体９１ａ
より工具主軸側把持部分の作用腕８７の転輪８９が離れ
るので、工具主軸側把持部分は工具把持状態になり、高
速搬送が可能となる。

【０１０４】第３往復運動手段Ｈ８により、工具主軸６
側の把持部分を標準アーム状態に位置させる。第３旋回
手段Ｈ６により、交換アームＲの把持手段７２Ａ、７２
Ｂを１８０度旋回させ、新工具を把持している把持部分
を工具主軸側に、旧工具を把持している把持部分を工具
マガジン側に位置させる。すなわち、新旧工具の位置が
入れ替わったのである。

【０１０５】第３往復運動手段Ｈ８により、工具主軸６
側の把持部分をロングアーム状態に位置させる。第２往
復手段Ｈ５によって、交換アームＲを後退位置に位置さ
せ、新工具を工具主軸６に工具軸線６の軸線方向に挿入
する。工具主軸６の工具クランプ・アンクランプ手段を
クランプ状態にし、工具主軸６に新工具を装着する。

【０１０６】また、交換アームＲが後退位置に移動した
とき、動作傾斜体９１ａと工具主軸側把持部分の作用腕
８７の転輪８９とが係合しているので、工具主軸側把持
部分は工具把持解除状態となる。第１往復運動手段Ｈ３
が第２旋回台本体３７を介して交換アームＲを工具マガ
ジンＧ側に移動させ、工具主軸側把持部分を新工具の径
方向に移動させ、新工具のツールシャンクのフランジ部
より工具主軸側把持部分を離脱させる。

【０１０７】第３往復運動手段Ｈ８により、把持部分を
標準アーム状態に位置させる。第２旋回手段Ｈ４によっ
て、第２回転体３８を介して交換アームＲが把持してい
る新工具の軸線が水平方向を向くように旋回させる。第
１旋回手段Ｈ２によって、第１回転体３４を介して交換
アームＲを工具主軸側工具交換位置２１Ｃより待機位置
２１Ｂに旋回させる。シャッタが閉状態となって、加工
領域が遮断され、新工具により加工が開始される。

【０１０８】［回転方向固定手段１５５の固定機能］工
具主軸７に新工具である外径加工用バイトホルダ１１０
が装着固定される。外径加工用バイトホルダ１１０の位
置決め部材１２６は、位置決め部材挿入孔１２４に摺動
自在に挿入され、一方の側（主軸ヘッドＥに固定されて
いる位置決めブロック側）にコイルぱね１３１で付勢さ
れている。そのため、工具主軸７に装着されると、位置
決めブロック１４０の傾斜面１４４、１４４に位置決め
係合部１２８が当接し、コイルぱね１３１の付勢力に抗
して位置決め部材１２６が他方の側に移動する。すなわ
ち、傾斜面１４４、１４４と位置決め係合部１２８がコ
イルばね１３１の付勢力で付勢された状態でテーパ結合
する。

【０１０９】同様に、係合部材１２７が、コイルばね１
２８ａによって、一方の側に付勢されているので、係合
部材１２７の前端面が位置決めブロック１４０のＯリン
グ１４８を押圧して、切削油剤の漏れを防止する。

【０１１０】傾斜面１４４とテーパ面１２９との接触
は、テーパ結合のために強固に正確に位置決め固定され
る。外径加工用バイトホルダ１１０の位置決めブロック
１２８と、工具ヘッドＥの下端面１４１の位置決めブロ
ック１４０とは、外径加工用バイトホルダ１１０が工具
ヘッドＥとの間で相対回転運動を起こさない回転方向固
定手段１５５を構成する。

【０１１１】［立型ターニングセンタによる加工］工作
物をパレット固定部２ｂ上のパレット３に取付け、自動
パレットチェンジャＱによって、工作物主軸Ｂ側に搬送
する。工作物が取りつけられたパレット３を工作物主軸
Ｂのパレット固定部２に固定する。

【０１１２】工具マガジンＧには、旋削加工を行うため
の旋削工具（固定工具）と、工具が回転した加工を行う
回転工具よりなる各種工具が収納されている。

【０１１３】工作物を旋削加工する場合には、工作物主
軸Ｂを所定の回転数で回転させるとともに、自動工具交
換装置Ｈによって、工具主軸６、７に旋削工具（固定工
具）である外径加工用バイトホルダ１１０または内径加
工用バイトホルダを装着し加工を行う。すなわち、工作
物と外径加工用バイトホルダ１１０または内径加工用バ
イトホルダとを、相対的に、工作物主軸の軸線方向およ
びこの工作物主軸の軸線方向と直交する方向に移動制御
させて旋削加工を行う。このとき、外径加工用バイトホ
ルダ１１０または内径加工用バイトホルダに設けられた
位置決め部材１２６と、工具主軸ヘッドＥの工具主軸６
または工具主軸７近傍に設けられた位置決めブロック１
４０、１４０ａとが係合して、回転方向固定手段１１５
を構成している。

【０１１４】工作物の内径部を旋削加工するときには、
工具主軸６に内径加工用バイトホルダを装着して加工を
行う。また、工作物の外径部を加工するときには、工具
主軸７に外径加工用バイトホルダ１１０を装着して旋削
加工を行う。工作物の軸線方向が短く、ボーリングバー
形式のボーリングバイトにしても工具の剛性があまり低
下しないときには、工具主軸６にボーリングバ−形式の
バイトホルダを装着して外径加工を行ってもよい。ま
た、内径加工用バイトホルダと外径加工用バイトホルダ
を兼用すなわち、内径加工用工具と外径加工用工具とを
固定したバイトホルダで加工を行えば、工具交換時間が
短縮できてさらによい。工具主軸７に外径加工用バイト
ホルダ１１０を装着して旋削加工を行う場合には、荒加
工のときには第２バイト固定溝１１７に荒加工用バイト
１１８を固定し、仕上げ加工のときには第１バイト固定
溝１１４に荒加工用バイト１１９を固定を固定するよう
にするのが好適である。すなわち、このような態様とす
ることにより、荒加工時には工具および主軸系の剛性向
上を図り、仕上げ加工時には機械本体の熱変形の影響を
受けにくくすることができるのである。また、内外径
部、上端面に内周溝、外周溝、端面溝、内径ねじ、外径
ねじ等各種旋削加工を行うこともできる。

【０１１５】また、工具主軸６、７に回転工具を装着し
ていわゆる５面加工を行うこともできる。この場合、工
具主軸６または工具主軸７に装着した回転工具を所定の
回転数で回転させるとともに、工作物主軸Ｂを、Ｃ軸と
して連続的に回転位置制御または割り出し制御できる制
御軸とする。このようにして、工作物と回転工具とを、
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対的に移動制御するとともに、工
作物を所定の角度位置に回転割り出し制御して５面加工
を行うのである。このことにより、工作物の上面、外周
面等に穴あけ加工、タップ加工、平面加工、溝加工等い
ろいろな加工を施すことができる。なお、回転工具のツ
ールシャンクには、位置決め部材１２６は形成されてい
ないので、回転工具回転時に工具主軸へッドＥの工具主
軸６または工具主軸７近傍に設けられた位置決めブロッ
ク１４０、１４０ａとが干渉することはない。

【０１１６】また、工具主軸６、７のうち、加工に使用
しない工具主軸に装着・固定されている工具が、工作物
加工時に工作物等と干渉が生じるおそれがある場合に
は、その工具主軸の工具を蓋工具（図１４参照）と工具
交換して蓋工具を工具主軸に装着・固定しておくほうが
好ましい。図１４に示すように蓋工具１５５はツールシ
ャンク１５１とフランジ部１５２とよりなり、加工時に
飛散する切粉や切削油剤が工具主軸のテーパ面、前端面
等に付着するのを防止できる。特に、２面拘束工具の場
合には、主軸前端面の付着防止が必要となる。さらに、
位置決めブロック１４０，１４０ａの付着防止を蓋工具
で行ってもよい。

【０１１７】また、自動パレットチェンジャを付属させ
ているので、一方のパレット上の工作物を加工している
間に、他方のパレット上の工作物の段取り替えを行うこ
とにより、ターニングセンタの稼働率を低下させること
もない。

【０１１８】［他の実施例］この実施形態では、チェー
ン型工具マガジンで説明を行っているが、工具マガジン
もマトリックス型工具マガジンであってもよい。更に、
交換アームＲは、シングルアームであってもよい。ま
た、工作物主軸を水平方向に有するターニングセンタで
あってもよい。

【０１１９】

【発明の効果】本発明によるターニンクセンタは、直交
する２つの工具主軸に旋削工具である固定工具と回転工
具の両方が装着可能になった。また、工作物の形状に合
わせて２工具主軸のいずれかに工具を選択して装着でき
る。更に、工作物の形状に合わせて２工具主軸のいずれ
かを選択して工具を装着できるので切削部位の剛性の向
上が図れ、加工時間を短縮できる。更に、１台の工具マ
ガジンの工具を２工具主軸で共用できる。更に、固定工
具の刃先近傍に切削油剤を供給できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、立型ターニングセンタの平面図であ
る。

【図２】図２は、図１の側面図である。

【図３】図３は、図１の正面図である。

【図４】図４は、工具主軸部分の断面図である。

【図５】図５は、図１の部分拡大図であり、自動工具交
換装置部分である。

【図６】図６は、工具交換装置の一部の左側面断面図で
ある。

【図７】図７は、工具交換装置の一部の背面図である。

【図８】図８は、図５の部分拡大図であり、工具交換装
置の回転位置を定めるセンサーの配置を示す正面図であ
る。

【図９】図９は、把持手段の平面図である。

【図１０】図１０は、把持手段の一部の背面図である。

【図１１】図１１は、外径加工用バイトホルダであり、
正面図である。

【図１２】図１２は、図１４の右側面図である。

【図１３】図１３（ａ），（ｂ）は、位置決めブロック
を示す図である。

【図１４】図１４は、蓋工具を示す正面図である。

【符号の説明】

１…機械本体 ６，７…工具主軸 １１…ビルトインモータ ３４…第１回転体 ３６…直線運動体 ３８…第２回転体 ５１又は７１…第２直線運動体 Ｅ…工具主軸ヘッド Ｇ…工具マガジン Ｈ…工具交換装置 ７１…往復動作体 Ｈ１…把持手段 Ｈ２…第１旋回手段 Ｈ３…第１往復運動手段 Ｈ４…第２旋回手段 Ｈ５…第２往復運動手段 Ｈ６…第３旋回手段 Ｈ８…第３往復運動手段 １１０…外径加工用バイトホルダ １２６…パイプ継手 １４０…位置決めブロック

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体を構成する台であるベッドと、 このベッド上に設けられた主軸台と、 この主軸台に回転自在に支持され、工作物を回転させる
   工作物主軸と、 この工作物主軸を回転および割り出し回転駆動する工作
   物主軸駆動体と、 前記工作物主軸と対向するように設けられ、前記工作物
   主軸と平行な方向および前記工作物主軸と直交する方向
   に二つの工具主軸を備え、かつ、前記工作物主軸に対し
   て前記工具主軸を前記二つの工具主軸の軸線を含む直交
   ３軸方向に相対移動可能な主軸頭と、 工具を貯蔵するための工具マガジンと、 前記工具主軸と前記工具マガジンとのあいだで工具交換
   するための自動工具交換装置とからなることを特徴とす
   るターニングセンタ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のターニングセンタにおい
   て、 前記ターニングセンタは、 前記工作物主軸が垂直方向に配置されている立形ターニ
   ングセンタであることを特徴とするターニングセンタ。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のターニン
   グセンタにおいて、 前記二つの工具主軸は、各々、旋削工具または回転工具
   が着脱自在に装着可能であることを特徴とするターニン
   グセンタ。
4. 【請求項４】請求項３に記載のターニングセンタにおい
   て、 前記工具主軸に装着された前記旋削工具と係合して前記
   旋削工具の回転を固定するために、前記主軸頭と前記旋
   削工具に各々設けられた回転方向固定手段を有すること
   を特徴とするターニングセンタ。
5. 【請求項５】請求項４に記載のターニングセンタにおい
   て、 前記回転方向固定手段は、 前記主軸頭に設けられた位置決めブロックと、 前記旋削工具に前記位置決めブロックに係脱自在に設け
   られ、前記旋削工具が前記工具主軸に装着されたとき前
   記位置決めブロックと係合して前記旋削工具の回転を固
   定する係合部とからなることを特徴とするターニングセ
   ンタ。
6. 【請求項６】請求項１〜５から選択される１項に記載の
   ターニングセンタにおいて、 前記工具マガジンおよび前記自動工具交換装置は各々一
   つであり、 一つの前記工具マガジンおよび前記自動工具交換装置に
   よって、前記二つの工具主軸に工具交換可能にしたこと
   を特徴とするターニングセンタ。
7. 【請求項７】請求項２〜６から選択される１項に記載の
   ターニングセンタにおいて、 前記工作物主軸が、この工作物主軸と直交する水平面を
   含む１軸線方向に移動可能であり、前記主軸頭が他の２
   軸方向に移動可能としたことを特徴とするターニングセ
   ンタ。