(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸頭に主軸を回転可能に支承し、該主軸の回転が伝達されて刃具が回転する主軸アタッチメントを主軸に装着した工作機械の加工領域内に載置したワークを、該主軸アタッチメントで加工するワークの加工方法であって、
主軸アタッチメントをワークの最初の加工部に対応した取付姿勢で主軸に装着してワークの最初の加工部を加工し、該加工部を加工後に主軸アタッチメントを主軸から一旦取り外し、工作機械の加工領域外に備えられ、主軸から取り外した主軸アタッチメントの取付姿勢を変更する旋回装置で主軸アタッチメントを次の加工部に対応した取付姿勢に旋回して主軸に再装着し、ワークの次の加工部を加工するようにしたワークの加工方法。
【請求項２】
前記主軸アタッチメントは、刃具の回転軸が主軸の軸心に対し所定の角度を成すアンギュラアタッチメントであり、
前記最初の加工部は、ワークを前記加工領域内に設けた割出手段上に載置し、該割出手段で所定の角度に割出した第１加工面であり、
前記新たな取付姿勢は、アンギュラアタッチメントが主軸の軸心回りに１８０度旋回した取付姿勢であり、
前記次の加工部は、ワークを割出手段で第１加工面から１８０度旋回した第２加工面であり、
該第２加工面を第１加工面と同一のアンギュラアタッチメントで加工する請求項１記載のワークの加工方法。
【請求項３】
ワークを加工する工具を装着する主軸を回転可能に支承する主軸頭と、工具を収納する工具マガジンと、該工具マガジンの工具と主軸の自動工具交換手段とを備え、主軸に装着した工具で加工領域内に載置したワークを加工するマシニングセンタであって、主軸の回転が伝達されて刃具が回転する主軸アタッチメントを主軸に着脱可能で、該主軸アタッチメントの本体を主軸頭に所定の取付姿勢で支持する支持装置を備えたマシニングセンタにおいて、
主軸頭の前方の加工領域外に、主軸から取り外した主軸アタッチメントを保持する主軸アタッチメント保持装置と、主軸アタッチメントを支持装置への取付面内で旋回して新たな取付姿勢に変更する旋回装置と、を備える収納装置を設け、該収納装置に主軸アタッチメントを着脱可能に収納し、収納装置と主軸への主軸アタッチメントの着脱を主軸頭の移動により行う一方、
主軸アタッチメントは刃具への回転伝達が主軸のテーパー孔に装着する動力伝達工具を介して行われ、該動力伝達工具のみを工具マガジンに収納し、動力伝達工具は工具マガジンに収納した他の工具と自動工具交換手段で交換することを特徴とするマシニングセンタ。
【請求項４】
前記主軸アタッチメントを主軸に装着しない時は、前記主軸アタッチメントの代わりに保護部材を前記支持装置で主軸頭に支持し、前記収納装置に該保護部材を着脱可能に保持する保護部材保持装置を設け、
該保護部材保持装置と前記支持装置への保護部材の着脱を主軸頭の移動により行うことを特徴とする請求項３記載のマシニングセンタ。
【請求項５】
前記収納装置は、主軸頭の前方に設けられた架台と、
該架台上を水平方向に前後移動可能で主軸頭に向かう移動方向前面に遮蔽板を備えて加工領域内外を往復移動し、移動距離の前進端と後退端及びこれらの略中間位置である待機位置で停止するコラムと、を備え、
該コラムに前記保護部材保持装置と、前記旋回装置によって旋回する前記主軸アタッチメント保持装置と、を設け、
前記収納装置を機体カバーで一体に覆い、該機体カバーにコラムの前進端と待機位置の間で加工領域内外を仕切る壁面を備え、該壁面にコラムが加工領域を出入する開口部を設け、該開口部を遮蔽板で塞いで成る請求項３または４記載のマシニングセンタ。
【請求項６】
ワークを載置し所定の角度に割出する為の旋回テーブルを加工領域内に備え、
前記主軸アタッチメントを刃具の回転軸が主軸の軸心に対し９０度の角度を成すアンギュラアタッチメントとし、
該アンギュラアタッチメントを前記旋回装置で１８０度旋回して成る請求項３〜５いずれか１項記載のマシニングセンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの加工方法及びマシニングセンタに関し、詳しくは、工作機械の主軸に主軸アタッチメントを装着して所定の加工を行なうワークの加工方法、および当該加工方法を実現可能なマシニングセンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタによる加工において、例えば図１７（ａ），（ｂ）に示すような比較的小型のケース状ワークＷの加工は、旋回テーブル１０１を具備する横型マシニングセンタで行なうと加工効率が良い。ケース状ワークＷは、多数の加工面を有しているので、ワークＷを旋回テーブル上に載置した治具１０２に取付け、各加工面を主軸（主軸頭）１０３の正面方向に旋回割出して加工を行なう。
従来、上記ケース状ワークのＡ，Ｂ面のように、壁面１０４など障害物と近接する箇所をフライス加工するには、通常のフライスカッタ１０５では短くて加工できないので、図１７（ｃ）に示すロングアーバのフライスカッタ１０６で加工する。ところが、この工具は主軸端からの突き出し量が大きいので、加工面にびびりが発生しやすく、加工精度の低下を招く問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されているような、主軸頭（主軸ハウジング）に主軸アタッチメント（アタッチメント主軸ヘッド）の本体（フレーム）を支持する主軸アタッチメントクランプ装置（主軸ヘッド支持装置）を備え、主軸アタッチメントが自動交換可能なマシニングセンタを用いて加工を行う。この加工は、図１８に示すように、主軸アタッチメントの１種であるフライスカッター１０７を備えたアンギュラアタッチメント１０８をマシニングセンタの主軸頭１０３に装着し、旋回テーブル１０１で加工面を主軸に対し９０度旋回した位置に割出して加工することにより、加工面にびびりを発生させずに加工できる。特許文献１に記載されているアンギュラアタッチメントは、他のツールと同様、自動工具交換装置（以下ＡＴＣ装置と記す）によって本体ごと自動交換される。
【０００４】
また、特許文献２には、主軸頭に備えた移動機構によってアンギュラーアタッチメントを自動的に主軸頭から着脱する横型マシニングセンタが開示されている。このマシニングセンタは、ＡＴＣ装置でアンギュラーアタッチメントに取り付けられた工具を自動的に工具マガジンの工具と交換するようになっている。したがって、工具は主軸に装着可能な汎用工具である。アンギュラーアタッチメントを使用しない時は、移動機構の退避位置に移動する。したがって、アンギュラーアタッチメントはマシニングセンタ機内（カバー内）に具備される。
【０００５】
また、特許文献３，４に記載されているような門型マシニングセンタの主軸に主軸アタッチメントを着脱可能に備えた５面加工機で、アンギュラアタッチメントを主軸に装着して上記ワークの加工を行なうことが考えらる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−９０４７８号公報
【特許文献２】特開２００７−３０７６４０号公報
【特許文献３】特開平６−２３６４２号公報
【特許文献４】特開平４−１２９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のアンギュラアタッチメント（アタッチメント主軸ヘッド）は、フライス加工の重切削に対応する為に本体（フレーム）が大きく質量が重いので、ＡＴＣ装置のアーム旋回速度を高速にできない。よって、アンギュラアタッチメント以外のツールの工具交換時間にまで影響を与え、これによりサイクルタイムが増加する。また、本体が大きいので、アンギュラアタッチメントの両隣のツールマガジンにツールを収納できない。よって、ツールマガジンに収納するツール本数が減少、すなわち加工に使用できるツール本数が減少し、汎用性が低下する。また、図１８に示すようにＡ，Ｂ面のような箇所をフライス加工するには、右勝手と左勝手のアンギュラアタッチメント１０８，１０９が必要になり、さらに上記の収納ツール本数が減少し、汎用性が低下すると共に、アンギュラアタッチメントの製作コストが増加する。さらに、アンギュラアタッチメントを具備しない標準機より、ＡＴＣ装置のアームやツールマガジンの強度、及びそれらの駆動装置の出力を向上させる必要があるのでマシニングセンタ本体の製作コストも増加する。
【０００８】
特許文献２に記載のマシニングセンタは、ツールを取付けるアンギュラーアタッチメントを専用の移動機構により主軸に着脱し、アンギュラーアタッチメントに取り付けられたツールをＡＴＣ装置で交換するので、特許文献１に記載の工作機械のようにツールの工具交換時間に影響を与えない。また、ツールマガジンにツールのみを収納するので、ツールマガジンに収納するツール本数が減少しないという利点がある一方、フライス加工の際にアンギュラーアタッチメントのテーパー部のみでモーメント荷重を受けるので、特許文献１に記載のアンギュラーアタッチメントボディが主軸頭（主軸ハウジング）に位置決め固定されたものに比べ、フライス加工における重切削の能力が低い。着脱部（テーパー部）が２箇所あるので取付精度が加工精度に影響するおそれがある。また、アンギュラーアタッチメントを使用しない場合、マシニングセンタ機内に収容するので、加工中に飛散した切屑やクーラントがアンギュラーアタッチメントのテーパー部等に付着する可能性があり、主軸に装着する際に装着異常の原因になる。さらに、アンギュラーアタッチメントの着脱の為に、Ｘ軸ストロークを長くする必要があるのでマシニングセンタ本体の製作コストが増加する。
【０００９】
このように、特許文献１に記載の主軸アタッチメントを装着するマシニングセンタは、ツールの工具交換時間が長くなってサイクルタイムが増加したり、加工に使用できるツール本数が減少したりする問題がある。
一方、特許文献２に記載のマシニングセンタは、サイクルタイムが増加したり、加工精度が悪化したり、切屑等が影響を及ぼす問題がある。そして、特許文献１，２いずれのマシニングセンタも、標準機に対しコスト増加になる問題がある。
【００１０】
また、特許文献３，４に記載の５面加工機は、主軸やテーブルの移動速度が遅く、少量生産の大型ワーク向きで、短いサイクルタイムが要求される大・中量生産の中・小型ワークには適さないという問題がある。さらに、大型で設備の導入コストが高いといった問題もある。
【００１１】
本発明の課題は、従来技術における上記問題点を解決することであり、工作機械の加工領域内に載置したワークを主軸アタッチメントで加工するワークの加工方法において、主軸アタッチメントの製作コストを低減できる加工方法を提供することを目的とする。
また、本発明の課題は、上記加工方法を実現するマシニングセンタにおいて、重切削の能力が高く、主軸アタッチメント以外のツールの工具交換時間に影響を与えず、サイクルタイムを増加させないマシニングセンタ、およびツールマガジンに収納するツール本数を減少させないマシニングセンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために第１の課題解決手段は、主軸頭に主軸を回転可能に支承し、該主軸の回転が伝達されて刃具が回転する主軸アタッチメントを主軸に装着した工作機械の加工領域内に載置したワークを、該主軸アタッチメントで加工するワークの加工方法であって、主軸アタッチメントをワークの最初の加工部に対応した取付姿勢で主軸に装着してワークの最初の加工部を加工し、該加工部を加工後に主軸アタッチメントを主軸から一旦取り外し、工作機械の加工領域外に備えられ、主軸から取り外した主軸アタッチメントの取付姿勢を変更する旋回装置で主軸アタッチメントを次の加工部に対応した取付姿勢に旋回して主軸に再装着し、ワークの次の加工部を加工する。
第１の課題解決手段の加工方法によれば、例えば、左右勝手の主軸アタッチメントが必要な場合でも、旋回手段で旋回させて主軸に装着し直すことで、同一の主軸アタッチメントで加工できるので、主軸アタッチメントを１台製作すれば良い。
【００１３】
第２の課題解決手段は、第１の課題解決手段の加工方法において、前記主軸アタッチメントは、刃具の回転軸が主軸の軸心に対し所定の角度を成すアンギュラアタッチメントであり、前記最初の加工部は、ワークを前記加工領域内に設けた割出手段上に載置し、該割出手段で所定の角度に割出した第１加工面であり、前記新たな取付姿勢は、アンギュラアタッチメントが主軸の軸心回りに１８０度旋回した取付姿勢であり、前記次の加工部は、ワークを割出手段で第１加工面から１８０度旋回した第２加工面であり、該第２加工面を第１加工面と同一のアンギュラアタッチメントで加工する。
第２の課題解決手段の加工方法によれば、第１の課題解決手段の加工方法による作用効果に加え、上記ケース状ワークのＡ，Ｂ面のように、壁面１０４など障害物と近接する箇所を、アンギュラアタッチメントによって高精度にフライス加工できる。
【００１４】
第３の課題解決手段では、ワークを加工する工具を装着する主軸を回転可能に支承する主軸頭と、工具を収納する工具マガジンと、該工具マガジンの工具と主軸の自動工具交換手段とを備え、主軸に装着した工具で加工領域内に載置したワークを加工するマシニングセンタであって、主軸の回転が伝達されて刃具が回転する主軸アタッチメントを主軸に着脱可能で、該主軸アタッチメントの本体を主軸頭に所定の取付姿勢で支持する支持装置を備えたマシニングセンタにおいて、主軸頭の前方の加工領域外に、主軸から取り外した主軸アタッチメントを保持する主軸アタッチメント保持装置と、主軸アタッチメントを支持装置への取付面内で旋回して新たな取付姿勢に変更する旋回装置と、を備える収納装置を設け、該収納装置に主軸アタッチメントを着脱可能に収納し、収納装置と主軸への主軸アタッチメントの着脱を主軸頭の移動により行う一方、主軸アタッチメントは刃具への回転伝達が主軸のテーパー孔に装着する動力伝達工具を介して行われ、該動力伝達工具のみを工具マガジンに収納し、動力伝達工具は工具マガジンに収納した他の工具と自動工具交換手段で交換することを特徴とする。
第３の課題解決手段のマシニングセンタによれば、例えば、左右勝手の主軸アタッチメントが必要な場合でも、旋回させて装着し直すことで、同一の主軸アタッチメントで加工できるので、主軸アタッチメントを１台製作すれば良い。また、主軸頭の主軸アタッチメントクランプ装置により、主軸アタッチメントを強固に固定できるので、フライス加工における重切削の能力を高めることができる。また、主軸アタッチメント以外のツールの工具交換時間に影響を与えず、ＡＴＣ時間の増加を防いでサイクルタイムを増加させない。
また、工具マガジンは標準仕様のものが使用でき、主軸アタッチメントを工具マガジンに収納しないので、汎用工具の収納本数を減少させない。
【００１５】
第４の課題解決手段は、第３の課題解決手段のマシニングセンタにおいて、前記主軸アタッチメントを主軸に装着しない時は、前記主軸アタッチメントの代わりに保護部材を前記支持装置で主軸頭に支持し、前記収納装置に該保護部材を着脱可能に保持する保護部材保持装置を設け、該保護部材保持装置と前記支持装置への保護部材の着脱を主軸頭の移動により行うことを特徴とする。
第４の課題解決手段のマシニングセンタによれば、第３の課題解決手段のマシニングセンタによる作用効果に加え、主軸アタッチメントを使用しない場合に、主軸アタッチメントクランプ装置を切屑やクーラントによる汚損から保護することができる。
【００１６】
第５の課題解決手段は、第３、または第４の課題解決手段のマシニングセンタにおいて、前記収納装置は、主軸頭の前方に設けられた架台と、該架台上を水平方向に前後移動可能で主軸頭に向かう移動方向前面に遮蔽板を備えて加工領域内外を往復移動し、移動距離の前進端と後退端及びこれらの略中間位置である待機位置で停止するコラムと、を備え、該コラムに前記保護部材保持装置と、前記旋回装置によって旋回する前記主軸アタッチメント保持装置と、を設け、前記収納装置を機体カバーで一体に覆い、該機体カバーにコラムの前進端と待機位置の間で加工領域内外を仕切る壁面を備え、該壁面にコラムが加工領域を出入する開口部を設け、該開口部を遮蔽板で塞いで成る。
第５の課題解決手段のマシニングセンタによれば、第３、または第４の課題解決手段のマシニングセンタによる作用効果に加え、主軸アタッチメントや保護部材の交換時間が短縮可能になる。また、主軸アタッチメント保持装置に収納した主軸アタッチメントが、飛散した切屑等によって汚損されることを確実に防ぐことができ、主軸頭への装着、固定が確実に行われる。さらに、切屑やクーラントが加工領域から出ることが防止できる。
【００１７】
第６の課題解決手段は、第３〜第５いずれかの課題解決手段のマシニングセンタにおいて、ワークを載置し所定の角度に割出する為の旋回テーブルを加工領域内に備え、前記主軸アタッチメントを刃具の回転軸が主軸の軸心に対し９０度の角度を成すアンギュラアタッチメントとし、該アンギュラアタッチメントを前記旋回装置で１８０度旋回して成る。
第６の課題解決手段のマシニングセンタによれば、第３〜第５いずれかの課題解決手段のマシニングセンタによる作用効果に加え、上記ケース状ワークのＡ，Ｂ面のように、壁面１０４など障害物と近接する箇所を、アンギュラアタッチメントによって高精度にフライス加工できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のワークの加工方法によれば、左右勝手の主軸アタッチメントが必要な場合でも、旋回させて装着し直すことで、同一の主軸アタッチメントで加工できるので、主軸アタッチメントを１台製作すれば良い。よって主軸アタッチメントの製作コストを低減できる。
【００１９】
また、本発明のマシニングセンタによれば、上記加工方法と同様に主軸アタッチメントの製作コストを低減できることに加え、重切削の能力が高く、主軸アタッチメント以外のツールの工具交換時間に影響を与えず、サイクルタイムを増加させない。また、工具マガジンに収納する汎用工具の本数を減少させずに汎用性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態のマシニングセンタの正面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】図２のＳ矢視図である。
【図５】図４のＵ−Ｕ断面図である。
【図６】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図７】アンギュラアタッチメントを装着した主軸頭の正面図である。
【図８】図７のＲ−Ｒ断面図である。
【図９】アンギュラアタッチメントの正面図（図７のＰ矢視図）である。
【図１０】図７のＴ矢視図で、１部Ｗ−Ｗ断面図である。
【図１１】ダミープレートを装着した主軸頭の正面図である。
【図１２】図１１のＯ−Ｏ断面図である。
【図１３】主軸アタッチメント保持装置の側面図である。
【図１４】図１３のＱ矢視図である。
【図１５】図１４のＺ−Ｚ断面図である。
【図１６】ダミープレート保持装置の側面図である。
【図１７】ワークの加工方法の説明図である。
【図１８】アンギュラアタッチメントによるワークの加工方法の説明図である。
【図１９】多軸アタッチメントによるワークの加工方法の説明図である。
【図２０】主軸アタッチメントが複数ある場合のコラムの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の１実施形態であるマシニングセンタについて、上記の図面に基づき詳細に説明する。尚、図２における左側、及び図３における下側をマシニングセンタの前方と表現する。
図１〜５は、本発明の実施形態の１例を示した横型のマシニングセンタである。このマシニングセンタ１は、ベッド２上の加工領域内に旋回テーブル３と、旋回テーブル３上に載置したワークＷに対して、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に相対移動可能に設けられた主軸頭４を備えている。さらに、機体の上部に自動工具交換装置（以下ＡＴＣ装置と記す）５を備えている。
【００２２】
図５に示す主軸頭４には、主軸６が回転可能に支承され、主軸６の前端部には工具Ｔを装着する為のテーパー孔７が設けられた工具装着部材１７が取付けられている。工具Ｔは、主軸６内に備えた工具クランプ装置８によって主軸６にクランプされる。工具クランプ装置８は、ドローバー９と皿バネ１０とクランパ１１とコレット１２で構成され、皿バネ１０の推力でクランパ１１を後方に引き込み、コレット１２が拡径して工具Ｔをクランプし、ドローバー９の前方への移動でアンクランプする。ドローバー９は、図示しない油圧装置の圧力で駆動し、主軸６は主軸６の後端部に設けられた図示しない主軸用モータによって正逆回転するようになっている。工具装着部材１７は、主軸６の構成部品で主軸端面にボルト１８で固定されている。図５に示す工具Ｔは、後述する主軸アタッチメント３０に主軸回転を伝達するための動力伝達工具のクラッチツール９０である。クラッチツール９０は、回転を伝達するための凸部９２を有している。
【００２３】
ＡＴＣ装置５は、ＡＴＣアーム１３と工具マガジン１４と次工具待機ポット１５で構成され、ＡＴＣアーム１３を旋回、前後移動させて主軸６の工具Ｔと次工具待機ポット１５の工具Ｔを交換する。そして、マシニングセンタ１は、加工時に切屑やクーラントが加工領域外に飛散しないように、加工領域を含むベッド２上全体が機体カバー１６で覆われている。
【００２４】
また、このマシニングセンタ１は、図７〜１０に示すように、主軸６の回転が伝達されて刃具１０７が回転する主軸アタッチメント３０を、所定の取付姿勢で主軸６に装着可能である。本実施形態における所定の取付姿勢は、図７に示すように刃具１０７の回転軸が水平で、刃具１０７が右側になる位置である。主軸アタッチメント３０は、主軸６（工具装着部材１７）のテーパー孔７に装着されたクラッチツール９０を介して主軸６の回転が刃具１０７に伝達される。そしてマシニングセンタ１は、この主軸アタッチメント３０のアタッチメントボディ３１を、主軸頭４に上記の取付姿勢で支持する為の支持装置として主軸アタッチメントクランプ装置２０を備えている。
【００２５】
まず、主軸アタッチメントクランプ装置２０について説明する。主軸アタッチメントクランプ装置２０は主軸アタッチメント３０の支持手段の１つであり、主軸頭４の前端面に取付けられたクランプベース２１の上面２２の取付孔２３に埋設された位置決め固定装置２４と、主軸６内に塵埃の浸入を防止するカバー２５が設けられている。位置決め固定装置２４は、クランプベース上面２２から突設される位置決めクランプ機構を構成するテーパーコーン２９と、埋設されたクランプ本体２７内にクランプ／アンクランプの駆動機構を備えている。位置決め固定装置２４は、駆動機構のばねの推力により位置決めクランプ機構を弾性変形させてクランプする。一方のアンクランプは、取付孔２３がシリンダ室になっており、そのシリンダ室に作動油を供給して油圧力でアンクランプする。位置決め固定装置２４は、例えば、図６に示すような市販のロケートリング（商品名）で位置決めクランプ機構を構成する摺接し合うテーパーリング２８とテーパーコーン２９を、クランプ本体２７内に備えたプルロッドを駆動し、テーパーの作用で両者を円周方向へ弾性変形させ、テーパーによる増力作用を用いてクランプする周知のクランプ機構なので、構成や作用の説明は省略する。位置決め固定装置２４は、主軸６の軸心回りの円周上４箇所に等分角度で配置されている。
【００２６】
次に、主軸アタッチメント３０について説明する。本実施形態の主軸アタッチメント３０は図７〜１０に示すように、刃具１０７の回転軸が主軸６の軸心に対して所定の角度を有するアンギュラアタッチメントである。本実施形態では上記刃具回転角度は９０度で、刃具１０７はフライスカッターである。アンギュラアタッチメント３０のアタッチメントボディ３１は、上部のスピンドルケース３２と下部のクランプブロック３３で構成されている。アンギュラアタッチメント３０は、スピンドルケース３２内に、主軸６の回転で駆動される駆動軸３４、駆動軸３４の軸方向を９０度変換する中間軸３５、先端に刃具１０７を取付ける工具軸３６が夫々軸受３７で支持されている。アンギュラアタッチメント３０は、これらの軸とハス歯歯車３８、平歯車３９を適宜組合わせて回転伝達機構が構成されている。駆動軸３４の主軸６と対向する軸端面には、クラッチツール９０の凸部９２に係合する凹状の溝４０が形成されている。アンギュラアタッチメント３０は、凸部９２と溝４０の係合により刃具１０７への回転伝達が行われる。クラッチツール９０は、アンギュラアタッチメント３０を使用しない時は、クラッチツール９０のみが汎用の工具Ｔを収納する工具マガジン１４に収納される。そしてクラッチツール９０は、アンギュラアタッチメント３０の使用時に、工具マガジン１４に収納された他の工具Ｔと自動工具交換手段であるＡＴＣ装置５で交換され、主軸６の工具装着部材１７のテーパー孔７に装着される。
【００２７】
クランプブロック下面４１（アタッチメントボディ３１の下面）には、駆動軸３４の軸心回りの円周上の４箇所に等分角度で止り孔４２が穿設され、止り孔４２に主軸アタッチメントクランプ装置２０で説明した位置決めクランプ機構を構成するテーパーリング２８が嵌入され、取付けボルト４３で固定されている。そして、テーパーリング２８に、位置決めクランプ機構を構成するもう一方のテーパーコーン２９が嵌まり、位置決め固定装置２４の駆動機構のばねの推力によりクランプし、アンギュラアタッチメント３０が主軸アタッチメントクランプ装置２０に位置決め固定され支持される。本実施形態では、主軸アタッチメントクランプ装置２０のクランプベース上面２２と、アンギュラアタッチメント３０のクランプブロック下面４１は、夫々同一寸法の正方形に形成されている。したがって、主軸アタッチメントクランプ装置２０は、アンギュラアタッチメント３０を、主軸６の軸心回りに９０度ずつ旋回させた４つの取付姿勢で支持可能である。
【００２８】
また、図７に示すように、クランプブロック３３の上面の中央両側部には、中心線（駆動軸３４の回転軸中心）を対称に一対の位置決めピン４４，４４と、基準面プレート４５，４５を備えている。位置決めピン４４，４４は、後述する主軸アタッチメント保持装置６０の案内ブッシュ６３，６３に嵌まる。基準面プレート４５，４５は、図１０に示すように、両先端４６，４６がＶ字状に形成され、アンギュラアタッチメント３０は、後述する主軸アタッチメント保持装置６０のボールプランジャ６５，６５で、基準面プレート４５，４５の両先端４６，４６が保持される。
また、クランプブロック３３の側面には、同じく主軸アタッチメント保持装置６０に備える脱落防止用のロック装置６７のロックピン６８が挿入される貫通孔４９，４９を穿設したプレート４８，４８が取付けられている。
【００２９】
一方、アンギュラアタッチメント３０を主軸６に装着しない時は、アンギュラアタッチメント３０の代わりに、図１１，１２に示すダミープレート５０を主軸アタッチメントクランプ装置２０で支持する。ダミープレート５０は、主軸アタッチメントクランプ装置２０を切屑やクーラントによる汚損から保護する保護部材である。ダミープレート下面５１は、アンギュラアタッチメント３０のクランプブロック下面４１、および主軸アタッチメントクランプ装置２０のクランプベース上面２２と同一形状に形成されている。そして、アンギュラアタッチメント３０と同様に止り孔５２が穿設され、止り孔５２にアンギュラアタッチメント３０と同様に位置決めクランプ機構のテーパーリング２８が嵌入され、取付けボルト５３で固定されている。そして、テーパーリング２８に主軸アタッチメントクランプ装置２０のテーパーコーン２９が嵌まり、ばねの推力によりダミープレート５０が主軸アタッチメントクランプ装置２０に位置決め固定されて支持される。ダミープレート５０の厚みは、装着時にダミープレート上面５４が主軸前端面と略面一になる程度の寸法を有している。
【００３０】
このようにアンギュラアタッチメント３０は、主軸アタッチメントクランプ装置２０によって主軸頭４に支持されて主軸６に装着される。またダミープレート５０は、主軸アタッチメントクランプ装置２０によって主軸頭４に支持される。そして、両者を支持する主軸アタッチメントクランプ装置２０のクランプ、アンクランプは、ＮＣプログラムの指令により自動で行なうことができる。また、アンギュラアタッチメント３０とダミープレート５０は、以下に説明する収納装置５５に収納され、両者の収納装置５５と主軸アタッチメントクランプ装置２０への着脱は、ＮＣプログラムの指令により主軸頭４をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動させて行われる。したがって、両者は自動交換が可能である。
【００３１】
では、上記の収納装置５５について、図１〜３，及び図１３〜１６を参照し説明する。
マシニングセンタ１は機台前方、すなわち主軸頭４の前方の加工領域外に、アンギュラアタッチメント３０とダミープレート５０を着脱可能に収納する収納装置５５が設けられている。収納装置５５は、主軸アタッチメントクランプ装置２０から取り外したアンギュラアタッチメント３０を保持する為の主軸アタッチメント保持装置６０と、アンギュラアタッチメント３０を垂直面内で旋回させる旋回装置７０と、アンギュラアタッチメント３０と同様にダミープレート５０を保持するダミープレート保持装置７５から構成されている。旋回装置７０は、アンギュラアタッチメント３０を所定の角度に旋回し、その取付姿勢を新たな取付姿勢に変更する主軸アタッチメントの旋回手段である。主軸アタッチメント保持装置６０は、旋回装置７０に取付けられて旋回するようになっている。
【００３２】
さらに収納装置５５の説明を続ける。主軸頭４前方のベッド２上には架台５６が設けられ、その架台５６上を水平方向に移動可能にコラム５７が備えられている。そして、そのコラム５７がマシニングセンタ１の加工領域の内外を往復移動する。そして、コラム５７にダミープレート保持装置７５と旋回装置７０で旋回する主軸アタッチメント保持装置６０が配設されている。架台５６は、上面に直動レールと案内ブロックから成るガイド機構５８が設けられ、ガイド機構５８上にコラム５７が置載されている。そして、コラム５７の移動装置として、本実施形態では油圧シリンダ５９を備えている。
【００３３】
主軸アタッチメント保持装置６０は、コラム５７の上部に設けられ、コの字状に形成されたフレーム６１から主軸頭４に向かって延びる一対のアーム６２，６２を備えている。そして、それらの両先端部には、アンギュラアタッチメント３０の位置決めピン４４，４４が嵌まる案内ブッシュ６３，６３とストッパー６４が、主軸頭４と対向する面に取付けられている。さらに、対向する一対のボールプランジャ６５，６５がブラケット６６、６６に夫々取り付けられている。アンギュラアタッチメント３０は、ボールプランジャ６５，６５のばね力で保持される。そして、一方のアーム６２には、脱落防止用のロック装置６７が取付けられている。ロック装置６７は、ロックピン６８がピストンになった押出し単動形のシリンダ装置で、ばねの推力でロックピン６８をアンギュラアタッチメント３０のプレート４８の貫通孔４９に挿入し、空圧力または油圧力で引き抜くようになっている。尚、ボールプランジャ６５，６５の個数は、アンギュラアタッチメント３０の質量とボールプランジャ６５，６５のばねの推力により適宜決定される。
【００３４】
旋回装置７０は、旋回面板に取付けられた主軸アタッチメント保持装置６０を垂直面内で旋回し、主軸アタッチメント保持装置６０で保持したアンギュラアタッチメント３０が、その駆動軸３４の回転軸を中心に垂直面内で旋回可能になっている。本実施形態では、旋回装置７０に油圧シリンダとラック＆ピニオンで構成されたロータリータ（商品名）を使用し、１８０度旋回するようになっている。上述したようにアンギュラアタッチメント３０は、主軸６の軸線回りに９０度ずつ旋回した位置でも支持可能に主軸アタッチメントクランプ装置２０が構成され、アンギュラアタッチメント３０の駆動軸３４の回転軸と主軸６の回転軸の中心は同じなので、旋回装置７０でアンギュラアタッチメント３０を１８０度旋回させても主軸６に装着可能である。尚、本実施形態では使用する主軸アタッチメント（アンギュラアタッチメント）３０が１台であるので、主軸アタッチメント保持装置６０を旋回装置７０に取付けているが、主軸アタッチメント３０が複数必要な場合は、図２０に示すように、旋回させない主軸アタッチメント保持装置６０のみをコラム５７に必要数取付け、コラム５７の別位置に主軸アタッチメント保持装置６０を取付けた旋回装置７０を単独で１台設けても良い。
【００３５】
ダミープレート保持装置７５は、主軸アタッチメント保持装置６０の下方のコラムに取付けられ、ダミープレート５０を着脱可能に保持している。ダミープレート保持装置７５は、主軸頭４に向かって開口するコの字状に形成されたフレーム７６の両先端部７７,７７にボールプランジャ７８，７８が同一軸線上に対向して取付けられている。そして、ボールプランジャ７８，７８間にダミープレート５０を挟み込み、ボールプランジャ７８，７８に内蔵したばねの推力でダミープレート５０を保持している。ダミープレート５０の側面には、ボールプランジャ７８，７８が嵌り込むＶ字条の溝５３が形成されている。尚、ボールプランジャ７８，７８の個数は、ダミープレート５０の質量とボールプランジャ７８，７８のばねの推力により適宜決定される。
【００３６】
マシニングセンタ１の加工領域の内外を往復移動するコラム５７は、主軸頭４に向かう移動方向前面に遮蔽板８０が備えられ、移動距離Ｌの前進端と後退端、及びこれらの略中間位置である待機位置で停止する。そして、収納装置５５は、図１，３に示すようにマシニングセンタ１の機体カバー１６で一体に覆われており、機体カバー１６に、コラム５７の前進端と待機位置の間で加工領域を内外に仕切る区画カバー８１が設けられ、区画カバー８１にコラム５７が加工領域を出入する為の開口部８２が設けられ、コラム５７が後退端及び待機位置において、開口部８２を遮蔽板８０で塞いで切屑やクーラントが加工領域から飛散しないようにしている。
【００３７】
次に、上記のように構成されたマシニングセンタ１におけるワークＷの加工方法をアンギュラアタッチメント３０の着脱動作と共に説明する。ここで、主軸頭４のＺ軸移動方向と、収納装置５５の移動方向の表現は以下の通りとする。Ｚ軸は、主軸頭４が主軸アタッチメント収納装置５５に接近する方向の移動を前進とし、その逆を後退とする。また、収納装置５５は、主軸頭４に接近する方向の移動、すなわち加工領域に向かう移動を前進、その逆を後退とし、スタート時の位置は、移動距離Ｌの後退端とする。
【００３８】
では、図１８に示すケース状ワークのＡ，Ｂ面をフライス加工する加工方法を例に説明する。スタート時の状態は、主軸６に通常の工具Ｔが装着され、主軸アタッチメントクランプ装置２０にはダミープレート５０が装着され、アンギュラアタッチメント３０は収納装置５５に収納されている状態とする。また、工具マガジン１４の工具ポットには、クラッチツール９０が１個収納されている。クラッチツール９０のフランジ部９１は通常に使用する汎用工具と同じ大きさで、キー溝も同じなので、ＡＴＣ装置５で自動交換可能である。また、クラッチツール９０のみを工具マガジン１４に収納するので、クラッチツール９０に隣接する工具ポットにも工具Ｔを収納できる。よってツールマガジン１４に収納する工具本数を減少させない。また、工具マガジン１４は、収納する工具Ｔの許容質量を向上させたり、マガジンの許容旋回速度を抑えたりする必要ない。
【００３９】
まず、ダミープレート５０とアンギュラアタッチメント３０を交換する。ダミープレート５０を収納する為に、収納装置５５のコラム５７が加工領域内の前進端まで移動する。次に、コラム５７のダミープレート保持装置７５の保持中心と主軸６の軸心とが一致するように主軸頭４が、まずＸＹ平面内で位置決めされ、続いてＺ軸方向に前進する。ダミープレート保持装置７５の保持中心とは、ダミープレート５０を保持した時の仮想中心であり、主軸アタッチメントクランプ装置２０に装着した時の主軸６の軸心位置である。上記動作でダミープレート保持装置７５のプランジャ７８，７８にダミープレート５０の溝５３が嵌り込む。続いて、主軸アタッチメントクランプ装置２０の位置決め固定装置２４がアンクランプされ、主軸頭４がＺ軸方向に所定量後退し、ダミープレート５０は主軸頭４（主軸アタッチメントクランプ装置２０）からダミープレート保持装置７５に移載される。続いてコラム５７が待機位置まで後退する。
【００４０】
次に、クラッチツール９０をマシニングセンタ１の自動工具交換手段で主軸６のテーパー孔７に装着する。一連の自動工具交換に係る動作は周知であるので省略するが、自動工具交換手段としては、本実施形態のようにＡＴＣ装置５に備えたＡＴＣアーム１３で主軸６の工具Ｔと次工具待機ポット１５の工具Ｔを交換する方法や、アームレスで主軸頭４が直接工具マガジン１４の工具Ｔにアプローチする方法等がある。テーパー孔７に装着されたクラッチツール９０は、主軸６に備えた工具クランプ装置８によりクランプされる。そして、主軸定位置停止（主軸オリエンテーション）が行われ、凸部９２は常に一定の角度位置になる。
【００４１】
最初に第１加工面（最初の加工面）であるＡ面を加工する為に、収納装置５５に収納されたアンギュラアタッチメント３０を、フライスカッター１０７によってワークＷの加工面Ａ面を加工可能な所定の取付姿勢（図１８においてフライスカッター１０７が上向き）で主軸６に装着する。この場合、右勝手のアンギュラアタッチメント３０が必要で、主軸アタッチメント保持装置６０に収納されたアンギュラアタッチメント３０が左勝手になっている場合は、右勝手になるように旋回装置７０で１８０度旋回させる。次に、コラム５７が前進端まで移動し、主軸アタッチメント保持装置６０のアンギュラアタッチメント３０の保持中心と、クラッチツール９０を装着した主軸６の軸心とが一致するように主軸頭４が、まずＸＹ平面内で位置決めされ、続いてＺ軸方向に前進移動する。アンギュラアタッチメント３０の保持中心とは、駆動軸３４の軸心（旋回中心）である。この動作でテーパーリング２８にテーパーコーン２９が嵌り込み、アンギュラアタッチメント３０は主軸アタッチメントクランプ装置２０に装着される。そして、位置決め固定装置２４で主軸アタッチメントクランプ装置２０のクランプベース２１にクランプされ支持される。この時、駆動軸３４の溝４０に主軸定位置停止で角度位置の位置決めがされたクラッチツール９０の凸部９２が嵌り込んでいる。
【００４２】
この後、主軸アタッチメント保持装置６０において、ロック装置６７のロックピン６８がプレート４８の貫通孔４９から引き抜かれ、アンギュラアタッチメント３０が支持された主軸頭４がＺ軸方向に後退し、ダミープレート５０とアンギュラアタッチメント３０の自動交換が完了する。この時コラム５７は後退端まで後退し、開口部８２は遮蔽板８０で塞がれる。次に、主軸用モータに回転指令が出されて主軸６が回転し、クラッチツール９０を介して主軸６の回転がアンギュラアタッチメント３０のフライスカッター１０７に伝達される。そして、旋回テーブル３上に載置したワークＷのＡ面にフライスカッター１０７で所定の加工が行なわれる。
【００４３】
続いて第２加工面（次の加工面）のＢ面を加工する為に、主軸頭４に支持されたアンギュラアタッチメント３０を左勝手用に付け替える。まず、収納装置５５のコラム５７が加工領域内に前進し前進端まで移動する。続いてコラム５７の主軸アタッチメント保持装置６０の保持中心と、アンギュラアタッチメント３０を装着した主軸６の軸心とが一致するように主軸頭４が、まずＸＹ平面内で位置決めされ、続いてＺ軸方向に前進する。この保持中心とは、主軸アタッチメント保持装置６０がアンギュラアタッチメント３０を保持した時の仮想中心であり、旋回装置７０の旋回中心である。この動作で主軸アタッチメント保持装置６０の案内ブッシュ６５，６５に、アンギュラアタッチメント３０の位置決めピン４４，４４が嵌り込む。続いてロック装置６７のロックピン６８がプレート４８の貫通孔４９に挿入され、主軸６の工具クランプ装置８をアンクランプする。続いて、主軸アタッチメントクランプ装置２０の位置決め固定装置２４がアンクランプされ、主軸頭４がＺ軸方向に所定量後退し、アンギュラアタッチメント３０は主軸頭４から主軸アタッチメント保持装置６０に移載されて一旦保持される。
【００４４】
次に、コラム５７が後退して待機位置に移動し、アンギュラアタッチメント３０を旋回装置７０で１８０度旋回させ、アンギュラアタッチメント３０の取付勝手を右勝手から左勝手にする。そしてコラム５７が前進し前進端まで移動する。次に、旋回して左勝手になったアンギュラアタッチメント３０が、右勝手の場合と同様の動作で主軸アタッチメントクランプ装置２０に装着される。このように１つのアンギュラアタッチメント３０を１８０度異なる取付姿勢で主軸頭４に装着し直し、その取付勝手を右勝手から左勝手に自動交換する。次に、旋回テーブル３を１８０度旋回してワークＷのＢ面をフライスカッター１０７で加工する。
【００４５】
以上のように本実施形態の加工方法は、主軸頭４に主軸６を回転可能に支承し、主軸６の回転が伝達されてフライスカッター（刃具）１０７が回転する主軸アタッチメント３０を主軸６に装着した本実施形態のマシニングセンタ（工作機械）１の加工領域内に載置したワークＷを、主軸アタッチメント３０で加工するワークＷの加工方法であって、主軸アタッチメント３０を、ワークＷの最初の加工部に対応した取付姿勢（フライスカッター１０でワークＷの第１加工面のＡ面を加工可能な取付姿勢で、図１８においてフライスカッター１０７が上向き）で主軸６に装着してワークＷの最初の加工部（第１加工面）を加工し、マシニングセンタ１の加工領域外に備えられ、主軸６から取り外した主軸アタッチメント３０の取付姿勢を変更する旋回装置７０で主軸アタッチメント３０を上記の取付姿勢とは異なる次の加工部に対応した取付姿勢（図１８においてフライスカッター１０７が下向）に旋回して主軸６に再装着し、ワークＷの次の加工部（第２加工面）を加工する。尚、ワークＷの加工部は上記のように第２加工面までに限らず、第３、４…と連続する場合もあり得る。
このように、主軸アタッチメントを旋回させて装着し直すことで、同一の主軸アタッチメントでＡ，Ｂ面夫々の加工ができるので主軸アタッチメントを１台製作すれば良い。よって主軸アタッチメントの製作コストを低減できる効果がある。
【００４６】
そして、主軸アタッチメント３０は、刃具１０７の回転軸が主軸６の軸心に対し所定の角度（１８０度）を成すアンギュラアタッチメントであり、ワークＷの最初の加工部は、ワークＷを加工領域内に設けた旋回テーブル（割出手段）３上に載置し、その旋回テーブル３で所定の角度に割出した第１加工面（Ａ面）であり、アンギュラアタッチメント３０の新たな取付姿勢は、アンギュラアタッチメント３０が主軸６の軸心回りに１８０度旋回した取付姿勢であり、ワークＷの次の加工部は、ワークＷを旋回テーブル３で第１加工面から１８０度旋回した第２加工面（Ｂ面）であり、その第２加工面を第１加工面と同一のアンギュラアタッチメント３０で加工する。
したがって、上記ケース状ワークのＡ，Ｂ面のように、壁面１０４など障害物と近接する箇所を、アンギュラアタッチメントによって高精度にフライス加工できる。
【００４７】
Ｂ面の加工が終了すると、マシニングセンタ１は、上記と同様の動作で主軸アタッチメントクランプ装置２０のアンギュラアタッチメント３０と収納装置５５内のダミープレート保持装置７５に保持したダミープレート５０を交換し、ＡＴＣ装置５で主軸６に装着されたクラッチツール９０と工具マガジン１４の新たな工具Ｔとを交換し、新たな工具Ｔによる所定の加工を開始する。
上記加工方法は一例であり、ワークＷの加工面はＡ面（第１加工面）とＢ面（第２加工面）の２つの加工面に限らない。また、ワークＷによって加工面が相違している場合も有り得るし、同一加工面内において加工部が異なる場合も有り得る。
【００４８】
以上のように、上記実施形態のマシニングセンタ１は、ワークＷを加工する工具Ｔを装着する主軸６を回転可能に支承する主軸頭４と、工具Ｔを収納する工具マガジン１４と、主軸６の工具Ｔと工具マガジン１４の工具ＴのＡＴＣ装置（自動工具交換手段）５とを備え、主軸６に装着した工具Ｔで加工領域内に載置したワークＷを加工するマシニングセンタであって、主軸６の回転が伝達されて刃具１０７が回転する主軸アタッチメント３０を主軸６に着脱可能で、主軸アタッチメント３０のアタッチメントボディ３１を主軸頭４に所定の取付姿勢で支持する主軸アタッチメントクランプ装置（支持装置）２０を備えている。
そして、主軸頭４の前方に、主軸アタッチメント３０を使用しない時に主軸６から取り外した主軸アタッチメント３０を保持する主軸アタッチメント保持装置６０と、主軸アタッチメント３０を主軸アタッチメントクランプ装置２０への取付面内で旋回して、その取付姿勢を新たな取付姿勢に変更する旋回装置７０を備える収納装置５５を設け、主軸アタッチメント３０を着脱可能に収納する。そして、収納装置５５と主軸６への主軸アタッチメント３０の着脱は、主軸頭４をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動させて行う。
一方、主軸アタッチメント３０は刃具１０７への回転伝達が主軸６のテーパー孔７に装着するクラッチツール（動力伝達工具）９０を介して行われ、主軸アタッチメント３０を使用しない時は、クラッチツール９０のみを工具マガジン１４に収納し、クラッチツール９０は工具マガジン１４に収納した他の工具ＴとＡＴＣ装置５で交換可能である。
【００４９】
これにより、例えば左右の取付勝手の主軸アタッチメントが必要な場合に、一方の勝手の主軸アタッチメントを旋回させて装着し直し、もう一方の勝手とすることで、同一の主軸アタッチメントで加工できるので主軸アタッチメントを１台製作すれば良い。また、主軸アタッチメントを主軸アタッチメントクランプ装置で主軸頭に支持することにより、フライス加工における重切削の能力を高めることができる。また、クラッチツールのみをＡＴＣ装置で交換する為、主軸アタッチメント以外のツールの工具交換時間に影響を与えないので、ＡＴＣ時間の増加を防いで主軸アタッチメントを具備しない標準機と同等のサイクルタイムで加工できる。また、工具マガジンは、収納する工具の許容質量を向上させたり、マガジンの許容旋回速度を抑えたりする必要ないので標準機に比べコストアップしない。また、クラッチツールのみを工具マガジンに収納するので、ツールマガジンに収納するツール本数を減少させない。さらに、使用しない主軸アタッチメントの収納スペースを減少できるので装置全体のコンパクト化が可能である。しかも、簡便な方法で主軸アタッチメントを主軸に自動で着脱することができる。
【００５０】
また、主軸アタッチメント３０を主軸６に装着しない時は、主軸アタッチメント３０の代わりにダミープレート（保護部材）５０を主軸アタッチメントクランプ装置（支持装置）２０で主軸頭４に支持し、主軸頭４の前方にダミープレート５０を着脱可能に保持する保持するダミープレート保持装置（保護部材保持装置）７５を設ける。ダミープレート保持装置７５と主軸アタッチメントクランプ装置２０へのダミープレート５０の着脱は、主軸頭４をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動させて行う。これにより、主軸アタッチメントを使用しない際に、主軸アタッチメントクランプ装置を切屑やクーラントによる汚損から保護することができる。
【００５１】
さらに、収納装置５５は、主軸頭４の前方に設けられた架台５６と、架台５６上を水平方向に前後移動可能で主軸頭４に向かう移動方向前面に遮蔽板８０を備えて加工領域内外を往復移動し、移動距離Ｌの前進端と後退端及びこれらの略中間位置である待機位置で停止するコラム５７を備えている。そして、コラム５７にダミープレート保持装置（保護部材保持装置）７５と、旋回装置７０に取付けられて旋回する主軸アタッチメント保持装置６０を設けた。そして、収納装置５５を機体カバー１６で一体に覆い、機体カバー１６にコラム５７の前進端と待機位置の間で加工領域内外を仕切る壁面８１を備え、壁面８１にコラム５７が加工領域を出入する開口部８２を設け、開口部８２を遮蔽板８０で塞いだ。
【００５２】
本実施形態のように主軸アタッチメントの収納数が少ない場合（本実施形態では１台）、旋回装置に主軸アタッチメント保持装置を取付ければ、主軸アタッチメントの着脱時間を短縮することができる。また、コラムを移動距離Ｌの略中間位置である待機位置で停止させることにより、主軸アタッチメントやダミープレートの交換時間が短縮可能になる。また、壁面の開口部を遮蔽板で塞ぐことにより、切屑やクーラントが加工領域から出ることを防止し、使用しない主軸アタッチメントが、飛散した切屑等によって汚損されることを防ぐことができ、主軸アタッチメント保持装置や、主軸アタッチメントクランプ装置への自動着脱が確実に行われる。
【００５３】
また、マシニングセンタ１は主軸アタッチメントが複数必要な場合、収納装置５５のコラム５７に、旋回装置７０で旋回させない主軸アタッチメント保持装置６０を備えている。本実施形態では使用する主軸アタッチメント（アンギュラアタッチメント）が１台であるので、主軸アタッチメント保持装置を旋回装置に取付けているが、主軸アタッチメントが複数必要な場合は、旋回装置で旋回させる主軸アタッチメント保持装置に加え、主軸アタッチメント保持装置のみをコラムに必要数取付ける。この場合は、主軸アタッチメント保持装置を旋回装置で旋回させる場合に比べ、主軸アタッチメントの着脱時間が延びることになるが、旋回装置の製作コストを抑えることができる。
【００５４】
また、マシニングセンタ１は、図１８に示すケース状ワークのＡ，Ｂ面（第１，２加工面）のような箇所をフライス加工する場合において、ワークＷを載置し所定の角度に割出する為の旋回テーブル３を加工領域内に備えた。そして、主軸アタッチメント３０を刃具１０７の回転軸が主軸６の軸心に対し９０度の角度を成すアンギュラアタッチメント３０とし、アンギュラアタッチメント３０を旋回装置３で主軸アタッチメントクランプ装置（支持装置）２０への取付面内で１８０度旋回させた。これにより、上記のＡ，Ｂ面のような壁面など障害物と近接する箇所を、加工面にびびりを発生させずに高精度にフライス加工できる。また、アンギュラアタッチメントを１台製作すれば良いので、その製作コストを半分に低減することができる。
【００５５】
以上のように、本実施形態によれば、自動着脱可能な主軸アタッチメントを主軸に装着するマシニングセンタであっても、主軸アタッチメント以外のツールの工具交換時間に影響を与えず、サイクルタイムを増加させないので、主軸アタッチメントを具備しないマシニングセンタと同等のサイクルタイムで加工可能で、ツールマガジンに収納するツール本数を減少させない汎用性の高いマシニングセンタを低コストで提供することができる。
また、主軸アタッチメント保持装置に収納した使用しないアンギュラ主軸ヘッドが、飛散した切屑の影響を受けず、主軸アタッチメントの着脱が確実に行われる信頼性の高いマシニングセンタを提供できる。
【００５６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において主軸アタッチメントや主軸アタッチメントクランプ装置、主軸アタッチメント収納装置などの構成の一部を適宜変更して実施することができる。
例えば、主軸アタッチメントは、フライスカッタを取付けたアンギュラアタッチメントに限らず、図１９に例示するような孔加工用の刃具（例えばドリルやリーマ）１１０を取付けた多軸アタッチメント１１１であっても良い。多軸アタッチメント１１１は、主軸の軸心回りに１８０度旋回することで、刃具１１０の配置が左右対称になる。尚、加工箇所はワークＷによって、図１９（ａ）のように加工面が相違している場合も有り得るし、同図（ｂ）のように同一加工面内において加工部が異なる場合も有り得る。
【００５７】
また、主軸アタッチメントがアンギュラアタッチメントの場合も、刃具はフライスカッタに限らず、上記のような孔加工用の刃具であっても良いし、工具角度は９０度に限らず、主軸アタッチメントを再装着する際の旋回角度、及び主軸アタッチメント保持装置の旋回装置の旋回角度も１８０度に限定されない。また、収納装置に収納する主軸アタッチメントは１台に限らず複数であっても良い。この場合、主軸アタッチメント保持装置と旋回装置を複数設けても良いし、主軸アタッチメント保持装置のみを複数設け、主軸アタッチメント保持装置を取付けた旋回装置を１台設ければ、収納装置を安価にできる。
【００５８】
また、旋回装置を電動あるいは油圧モータで駆動しても良い。また、主軸アタッチメントクランプ装置の位置決め固定装置の個数や配列も本実施形態に限定されるものではない。また、コラムの移動装置として油圧シリンダの変わりにモータ駆動の１軸アクチュエータを使用してもよい。
さらに、マシニングセンタは横型でも縦型でも可能であり、門型の５面加工機であっても適用可能である。また、本発明の加工方法は、マシニングセンタに限らず他の工作機械、例えば自動ラインのトランスファマシン等に組込まれる専用機にも適用される。
【符号の説明】
【００５９】
１      マシニングセンタ（工作機械）
３      旋回テーブル（割出手段）
４      主軸頭
５      ＡＴＣ装置（自動工具交換手段）
６      主軸
７      テーパー孔
１４    工具マガジン
１６    機体カバー
２０    主軸アタッチメントクランプ装置（支持手段）
３０    アンギュラアタッチメント（主軸アタッチメント）
３１    アタッチメントボディ（本体）
５０    ダミープレート（保護部材）
５５    収納装置
５６    架台
５７    コラム
６０    主軸アタッチメント保持装置
７０    旋回装置（旋回手段）
７５    ダミープレート保持装置（保護部材保持装置）
８０    遮蔽板
８１    区画カバー（壁面）
８２    開口部
９０    クラッチツール（動力伝達工具）
１０７  フライスカッター（刃具）
Ｔ      工具
Ｗ      ワーク
Ｌ      移動距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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