(57)【要約】【課題】軸方向に対して剛性が乏しいワークであっても、変形させないで把持して加工ができる第１主軸台および第２主軸台を備えた工作機械を提供する。【解決手段】第１主軸台２と、刃物台２１と、移動自在に、第１主軸台２に対向する第２主軸台１２とを備え、前記第２主軸台１２は、管状の第２主軸１３と、第２主軸１３に摺動自在に内挿された連結管１９と、第２主軸１３の先端部１３ａに固定され、とば口にテーパ穴１５ｄが形成された貫通孔１５ｃが設けられ、先端部１５ｂに割溝１５ｅが形成された開きヤトイ１５と、テーパ穴１５ｄに摺動自在に嵌合され、連結管１９に連結されたテーパピン１４と、連結管１９の後方へ付勢してテーパピン１４を介して開きヤトイ１５を拡径するばね１７と、ばね１７の付勢力に抗して連結管１９を前方へ押圧し、開きヤトイ１５を縮径するピストン１８ｂと、を備えたことを特徴とする工作機械３０である。【選択図】  図３
2011079110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド（１）に配置され、ワーク（Ｗ）の一端部を把持して回転させる第１主軸台（２）と、
数値制御によって前記ベッド（１）に移動自在に配設された刃物台（２１）と、
前記ベッド（１）に移動自在に、かつ前記第１主軸台（２）に対向して設けられ、前記ワーク（Ｗ）の他端部を把持して回転させる第２主軸台（１２）と、
を備えた工作機械（３０）であって、
前記第２主軸台（１２）は、管状の第２主軸（１３）と、
前記第２主軸（１３）に摺動自在に内挿された連結管（１９）と、
前記第２主軸（１３）の先端部（１３ａ）に固定され、とば口にテーパ穴（１５ｄ）が形成された貫通孔（１５ｃ）が設けられ、先端部（１５ｂ）に割溝（１５ｅ）が形成された開きヤトイ（１５）と、
前記テーパ穴（１５ｄ）に摺動自在に嵌合され、前記連結管（１９）に連結されたテーパピン（１４）と、
前記連結管（１９）の後方へ付勢して前記テーパピン（１４）を介して前記開きヤトイ（１５）を拡径するばね（１７）と、
前記ばね（１７）の付勢力に抗して前記連結管（１９）を前方へ押圧し、前記開きヤトイ（１５）を縮径するピストン（１８ｂ）と、
を備えたことを特徴とする工作機械（３０）。
【請求項２】
前記第１主軸台（２）には、コレットチャック（４）が装着され、前記コレットチャック（４）のコレット（５）の前端面に、ワーク（Ｗ）の一端部を把持するための窪み（５ｃ）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載された工作機械（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの一端を把持する第１主軸台、および、ワークの他端を把持する第２主軸台を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートマチック・トランスミッションの変速の為の油圧制御用バルブ、アンチロック・ブレーキ・システム作動用の油圧制御用バルブ、ＶＴＣ（バルブタイミングコントロール）作動用の油圧制御用バルブ、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）作動用の油圧制御用バルブには、作動油を通すために複数本の溝が設けられ、結果として、軸方向やねじりに対して剛性が乏しい形状のスリーブが知られている。
図５は、スリーブ形状のワークＷを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は右側面図である。図５の（ａ）に示すように、ワークＷは、全長は約７０ｍｍ、フランジ部Ｗｆの直径が約３０ｍｍであり、材質はアルミで形成されている。ワークＷは、貫通孔ｅが穿設されてパイプ状に形成され、その先端部には拡径したねじ孔ｇに雌ねじが形成されている。また、ワークＷの外周部には、油を通すために数箇所にクレバスのような大きな溝ｋ、ｍ、ｎが形成されている。この大きな溝ｋ、ｍ、ｎが、スリーブの剛性を低下させる最大の要因になっている。つまり、径方向の剛性はあるが、軸方向やねじりに対して剛性が乏しい。
【０００３】
図６は、従来の技術である心押台のセンタを示す断面図である。図６に示すように、従来の心押台としては、心押台本体１０１にクイル１０３と、第１圧力室１０７と第２圧力室１０８を擁するシリンダ１０４を支持し、クイル１０３の先端部にはモールステーパによりテーパ合わせをした回りセンタ１０２が装着されている。また、このシリンダ１０４の内部にピストン１０６を収容し、そのピストン１０６をクイル１０３に連結するとともに、ピストン１０６の内側に第３圧力室１２０と第４圧力室１２１を形成する軸１１７を挿入し、かつ、軸の内部に第３圧力室１２０と第４圧力室１２１に連通する一対の油孔１２２，１２３を形成し、シリンダ１０４の油圧回路に第１切換弁１２８と第１減圧弁１２９を設けられている。軸１１７の油圧回路に第２切換弁１３０と第２減圧弁１３１を配置し、前記第１切換弁１２８と第２切換弁１３０により第１圧力室１０７と第４圧力室１２１の油圧を切換えできるように構成されたものが知られている。
この特徴は、一つのシリンダ１０４の内部に断面積が異なる四つの圧力室が形成されているので、第１切換弁１２８と第２切換弁１３０を切換えて各圧力室を適宜の組合せで加圧することにより、心押軸の推力が強〜弱の４段階に切換えることができることである。したがって、弱を選択すれば、ソフトタッチの押圧力に変換できる。
【０００４】
しかしながら、前記ワークＷは軸方向に対して剛性が乏しいため、ソフトタッチのセンタであっても小さな押圧力によりワークが変形し、円筒度、真円度の指定寸法公差から外れて不良品になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２５６５０２号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、軸方向やねじりに対して剛性が乏しいワーク（スリーブ）を加工する工作機械であって、ワークを変形させないでワークを把持して加工ができる第１主軸台および第２主軸台を備えた工作機械を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ベッド（１）に配置され、ワーク（Ｗ）の一端部を把持して回転させる第１主軸台（２）と、数値制御によって前記ベッド（１）に移動自在に配設された刃物台（２１）と、前記ベッド（１）に移動自在に、かつ前記第１主軸台（２）に対向して設けられ、前記ワーク（Ｗ）の他端部を把持して回転させる第２主軸台（１２）と、を備えた工作機械（３０）であって、前記第２主軸台（１２）は、管状の第２主軸（１３）と、前記第２主軸（１３）に摺動自在に内挿された連結管（１９）と、前記第２主軸（１３）の先端部（１３ａ）に固定され、とば口にテーパ穴（１５ｄ）が形成された貫通孔（１５ｃ）が設けられ、先端部（１５ｂ）に割溝（１５ｅ）が形成された開きヤトイ（１５）と、前記テーパ穴（１５ｄ）に摺動自在に嵌合され、前記連結管（１９）に連結されたテーパピン（１４）と、前記連結管（１９）の後方へ付勢して前記テーパピン（１４）を介して前記開きヤトイ（１５）を拡径するばね（１７）と、前記ばね（１７）の付勢力に抗して前記連結管（１９）を前方へ押圧し、前記開きヤトイ（１５）を縮径するピストン（１８ｂ）と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載された工作機械（３０）であって、前記第１主軸台（２）には、コレットチャック（４）が装着され、前記コレットチャック（４）のコレット（５）の前端面に、ワーク（Ｗ）の一端部を把持するための窪み（５ｃ）が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、第２主軸台に装着された開きヤトイにより、ワークの他端部に設けられたねじ穴に、開きヤトイの先端部が嵌入されて拡径され、把持できる。その結果、テールストックに見られるような押圧力を全く発生させずにワークの他端部を把持することができるため、軸方向に対して剛性が乏しいワークであってもワークを変形させることがない、また、精度のよい加工ができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、第１主軸台に装着されたコレットチャックのコレットの前端面に窪みが設けられたことにより、ワークの一端を把持するときに、同時にワークを後方へ引き込む動作が発生するため、ワークをストッパへ押し当てながら把持することができる。そのため、テールストックによる押圧力がなくても、ワーク端面とチャック端面との間の隙間が生じないため、長手方向の寸法は、精度よく加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１ワーク把持装置および第２ワーク把持装置を搭載したターニングセンタを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図２】本発明の第1主軸台の第1ワーク把持装置を示す半断面図である。
【図３】本発明の第2主軸台の第2ワーク把持装置を示す半断面図である。
【図４】本発明の第１ワーク把持装置および第２ワーク把持装置を使用して外径加工をする様子を示す平面図の半断面図である。
【図５】軸方向の剛性が乏しい加工ワークを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は右側面図である。
【図６】従来のテールストックの断面図を示し、押圧力をソフトに可能にした油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１の（ａ）に示すように、工作機械３０は、例えば、ターニングセンタ３０であり、３軸（ＸＹＺ）制御の刃物台２１を有し、対向する２スピンドル仕様になっており、対向主軸形のターニングセンタである。第１主軸台２は、ベッド１の左端部の上面に固定され、図示しない第１スピンドルモータによって第１主軸３（図２参照）が駆動回転される。
第２主軸台１２は、ベッド１の正面座に固定されたスライドガイド１ａの上面に載置され、左右（Ｗ軸）方向へ摺動自在に配置されている。第２主軸台１２の第２スピンドルモータ１２ｍ（図１（ｂ）参照）は、第１主軸３の第１スピンドルモータと同じモータが設けられており、高速での同期回転ができる。
なお、工作機械の座標系を示す記号についてはＪＩＳＢ６３１０に規定されている。横形旋盤に関しては、主軸台の主軸の軸（前後）方向をＺ軸とし、このＺ軸に直交する（左右）方向はＸ軸、Ｚ軸とＸ軸に直交する上下方向はＹ軸、また、第２主軸台の移動方向はＷ軸、Ｚ軸の軸周りはＣ軸、と規定されている。
【００１３】
本発明のターニングセンタ３０の制御軸数は、３（ＸＺＹ）軸と、第１主軸３の回転割出およびエンドミルによるコンタリング加工を可能にするＣ軸、それに第２主軸台１２の左右方向へ移動するＷ軸の計５軸であり、ほかに２つの主軸が同期回転制御されている。
図１の（ａ）に示すように、立クロススライド２９は、刃物台２１を固定する板状のスライドである。Ｚ軸（主軸の軸）方向の移動は、図示しないサドルとＺ軸移動機構で行い、Ｘ軸（前後）方向の移動は、図示しないＬ形クロススライドとＸ軸移動機構で行い、と、Ｙ軸（上下）方向へ移動は、前記立クロススライド２９と後記するＹ軸移動機構で行う。刃物台２１は、外径工具用櫛刃形刃物台２１ａと内径工具用櫛刃形刃物台２１ｂとから構成されている。立クロススライド２９の左側面には外径工具用櫛刃形刃物台２１ａが固定され、正面には内径工具用櫛刃形刃物台２１ｂが固定されている。
さらに、回転工具のドリル２４とエンドミル２５が立クロススライド２９の左側正面に固定されている。
機械本体の３（ＸＹＺ）軸の移動は、前記Ｘ軸移動機構、前記Ｚ軸移動機構、前記Ｙ軸移動機構により行われる。ここでは、Ｙ軸移動機構を詳細に説明し、その他の軸、例えばＸ軸移動機構、Ｚ軸移動機構については、本出願人が先に出願した特許３６９７２５９号公報に記載されているため、詳細な説明は省略する。
【００１４】
＜Ｙ軸移動機構＞
図１の（ｂ）に示すように、Ｙ軸移動機構２８は、立クロススライド２９を上下（Ｙ軸）方向へ移動させるための駆動装置である。Ｙ軸移動機構２８は、一対のＹ軸用すべりガイド２９ａ，２９ａ（図４参照）の間の凹部に配置され、Ｙ軸用ボールねじ２８ａと、このＹ軸用ボールねじ２８ａに螺入したＹ軸用ナット２８ｂと、Ｙ軸用ボールねじ２８ａに固定したプーリ２８ｃと歯付ベルト２８ｄを介して連結されたＹ軸用サーボモータ２８ｍとから構成され、Ｙ軸用サーボモータ２８ｍの回転が伝達される。また、Ｙ軸用すべりガイド２９ａ，２９ａの形状はダブテールになっているが、ころがりガイドにしてもよい。
【００１５】
＜外径工具用櫛刃形刃物台＞
図１の（ｂ）に示すように、外径工具用櫛刃形刃物台２１ａは、立クロススライド２９（図１の（ａ）の正面視では左側面）に固定されて配設されている。外径工具とは外径バイト２２を指している。外径工具用櫛刃形刃物台２１ａは、例えば、５本の溝が形成されており、５本の外径バイト２２，２２…が装着できる。この外径バイト２２の選択は、Ｙ軸（上下方向）制御により行い、上下動だけで外径バイト２２の選択が可能である。
【００１６】
＜内径工具用櫛刃形刃物台＞
図１の（ａ）に示すように、内径工具用櫛刃形刃物台２１ｂは、立クロススライド２９の正面の左側に固定されて配設されている。内径工具とは主にボーリングバーや内径溝入れ工具等を指している。ボーリングバー２３は、例えば、３本の固定穴が形成されており、３本のボーリングバー２３，２３…が装着できる。このボーリングバー２３の選択は、Ｙ軸制御により行い、上下動で内径工具２３の選択ができる。
【００１７】
以上の通り、ターニングセンタ３０は、立クロススライド２９の移動を３軸構成にしたことにより、立クロススライド２９に固定された外径工具用櫛刃形刃物台２１ａと内径工具用櫛刃形刃物台２１ｂは、Ｙ軸による移動により工具の選定ができるため、一種の自動工具交換装置（ＡＴＣ）であり、ツールを格納したツールマガジン装置となっている。また、ドリルやエンドミル等の回転工具の切削送りは、Ｙ軸移動で可能になることから、これまでの２軸構成のＮＣ旋盤では加工ができないミーリング加工、例えば、Ｚ，Ｘ軸から芯が外れた位置への穴明け、タップ加工、Ｄカット等の複合加工が容易にできるため、従来の２軸構成のＮＣ旋盤では加工できなかったワークの取り込みができる。
【００１８】
＜第１主軸台＞
図２に示すように、第１主軸台２には、ワークＷの一端であるフランジ部Ｗｆを把持する第１ワーク把持装置１０が装着されている。第１主軸３の後端部３ｂには回転を伝えるプーリ６が固定されている。別置に設けられた第１スピンドルモータ（図示せず）の回転が歯付ベルト６ａを介して伝達されて高速回転する。また、第１主軸３には小径の第２プーリ６ｂが装着され、ナット６ｎによって固定されている。この第２プーリ６ｂには、歯付ベルトを介して回転数を検知するポジションコーダ（図示せず）が設けられている。
【００１９】
＜第１ワーク把持装置＞
第１ワーク把持装置１０は、この第１主軸３に主に装着されている。
第１主軸３は、管状に形成され、第１主軸台本体２ａにベアリング２ｂ，２ｂ…を介して両端支持され、回転自在に軸支されている。
第１主軸３の先端部３ａには、コレットチャック４が装着されている。
コレットチャック４のチャックボディ４ａには、軸心に沿って貫通孔４ｂが設けられている。この貫通孔４ｂにはテーパ穴部４ｃが設けられている。そして、このテーパ穴部４ｃにはコレット５のテーパ部５ａが嵌合されて挿着されている。
さらに、コレット５の前端面には、ワークＷのフランジ部Ｗｆを把持するための窪み５ｃが設けられ、また、テーパ部５ａはスリット状の３つの割溝５ｂが形成されている。
この割溝５ｂのスリットのスペースには、ワークＷの端面と当接するストッパ４ｄが設けられている。また、コレット５の後端部５ｄは、連結管９の先端部９ａに一体に螺合されている。
【００２０】
また、第１主軸台本体２ａにプレート８ｇが固定され、このプレート８ｇにシリンダ８ａが配設されている。また、シリンダ８ａのシリンダロッド８ｂの先端部にジョイント８ｃが接続され、このジョイント８ｃの先端にはリンク８ｄの一端が第１ピン８Ｐ１によって回動自在に接続されている。
シリンダ８ａは、高圧エアまたは油圧用であり、第１主軸台２の上部または後方に固定されている。
リンク８ｄは、一端が回動自在にジョイント８ｃに支持され、他端が第１主軸台本体２ａに固定されたステー８ｆが延設され、この先端に回動の支点となる第２ピン８Ｐ２によって回動自在に接続され、シフタ８の２つのピン部８Ｐとも回転自在に係合している。
【００２１】
シフタ８は、スリーブ７ｅのつば部７ｆに遊嵌して配置されている。
シフタ８は、リング状に形成され、前記スリーブ７ｅが第１主軸３と一緒に回転しても支障がないように内周面にリング状の大きな溝が形成されている。また、シフタ８の外周には、主軸の軸線位置に対向して２個のピン部８Ｐ，８Ｐが突設され、このピン部８Ｐ，８Ｐが、前記リンク８ｄ，８ｄに設けられた通し穴に回転自在に嵌入されている。
【００２２】
これにより、図２に示すように、図中下の第２ピン８Ｐ２を支点にしてリンク８ｄが左（後方）へ傾くと、シフタ８を介してスリーブ７ｅが左へ移動し、ボール７ｂを後記するＶ溝に押し込む。その反対に第２ピン８Ｐ２を支点にしてリンク８ｄが右（前方）へ傾くと、シフタ８を介してスリーブ７ｅが右へ移動し、後記する逃がし溝７ｉがボール７ｂを回収し保持する。このように、ボール７ｂの出し入れをすることにより、ワークＷをクランプ、または、アンクランプする伝達機構が装着されている。
つづいて、このクランプ・アンクランプ動作をする伝達機構を説明する。
【００２３】
＜クランプ・アンクランプ動作の伝達機構＞
第１主軸３の最後端部３ｃには、第１スリーブ７ａと第２スリーブ７ｃが配置されている。第１スリーブ７ａと第２スリーブ７ｃの当接面側の端面において、第１スリーブ７ａの端面にはテーパ部が設けられ、片側のみ傾斜面で非対称であるが、結果としてＶ溝が形成されている。
第２スリーブ７ｃはキー７ｋにより主軸の最後端部３ｃに回転が規制され、軸方向への摺動は自在とされている。
ボール７ｂは、第１スリーブ７ａと第２スリーブ７ｃの間のＶ溝に６個が６等分に分割した配置で挟持される。
スリーブ７ｅは、第１スリーブ７ａと第２スリーブ７ｃの外周に摺動自在に嵌合されており、内周面には拡径して設けられた前記ボール７ｂの逃がし溝７ｉが６箇所形成され、外周面にはつば部７ｆが突設され、第２スリーブ７ｃとは一体で軸方向に摺動自在になるキー７ｋが装着されている。
つば状係止部材７は、最後端部に設けられ、内周面に雌ねじが形成され、連結管９の後端部９ｂに螺入されている。つば状係止部材７の外周面には、つば状部７ｈが形成されている。つば状部７ｈには第２スリーブ７ｃの端面が押し当てられ、変形ナット７ｎによって一体に固定されている。
変形ナット７ｎは、前記第２スリーブ７ｃに螺入され、かつ、つば状係止部材７のつば状部７ｈを後方から挟持して一体になっている。
【００２４】
＜クランプ動作＞
シリンダ８ａの右端部に高圧エアまたは油圧が流入すると、ピストンロッド８ｂは伸張し、リンク８ｄが第２ピン８Ｐ２を支点にして左方向へ傾き、同時にシフタ８を左方向へ移動させる。そうすると、スリーブ７ｅも左方向へ移動し、逃がし溝７ｉ内のボール７ｂはＶ溝へ強制的に押し込められる。その結果、図２に示すように、ボール７ｂがＶ溝に押し込められると、Ｖ溝の傾斜面とボール７ｂにより、第２スリーブ７ｃの位置は後方へ移動し、第２スリーブ７ｃがつば状係止部材７のつば状部７ｈを押圧し、つば状係止部材７が連結管９を後方へ引張り、連結管９の先端部９ａに接続したコレット５を後方へ引張り、コレットチャック４のテーパ穴４ｃによってコレット５を縮径させ、ワークＷをクランプする。
【００２５】
＜アンクランプ動作＞
シリンダ８ａの左端に高圧エアまたは油圧が流入すると、ピストンロッド８ｂは短縮し、第２ピン８Ｐ２を支点にしてリンク８ｄを右方向へ傾かせ、同時にシフタ８を右方向へ移動させる。そうすると、シフタ８に遊嵌されたつば部７ｆのスリーブ７ｅが、右方向へ移動し、Ｖ溝に押し込まれたボール７ｂを逃がし溝７ｉに回収される。その結果、第２スリーブ７ｃによるつば状係止部材７のつば状部７ｈへの押圧動作はなくなり、つば状係止部材７が連結管９を後方へ引張る引張りもなくなり、連結管９の先端部９ａに接続したコレット５を後方への引張りもなくなり、コレットチャック４のテーパ穴部４ｃによるコレット５の縮径もなくなり、コレット５の縮径が弾性により元に戻り、コレット５は拡径してワークＷをアンクランプする。
【００２６】
＜第２主軸台＞
図３に示すように、第２主軸台１２には、ワークＷの他端部を把持する第２ワーク把持装置２０が装着されている。第２主軸１３は、管状に形成され、先端部１３ａにはフランジ形状になっており、後端部１３ｂにはプーリ１６が、ナット１６ｎによって固定されている。また、第２主軸台ボディ１２ａの外周に固定された第２スピンドルモータ１２ｍ（図１参照）の回転がベルト１６ａを介して伝達され、前記した第１主軸台２の第１スピンドルモータと、この第２スピンドルモータ１２ｍとは、回転速度が同期回転する。
【００２７】
＜第２ワーク把持装置＞
図３に示すように、第２ワーク把持装置２０は、第２主軸台１２にベアリング１２ｂ，１２ｂ…を介して両端軸支され、回転自在に軸支された第２主軸１３に装着されている。第２主軸１３は、後端部１３ｂに配置されたプーリ１６の後方の、最後端部１３ｃには後記するシリンダ１８が形成されている。また、第２主軸１３の先端部１３ａには開きヤトイ１５が装着されている。
【００２８】
＜開きヤトイ＞
開きヤトイ１５は、第２主軸１３の最先端部に配置されている。
アダプタ１３ｄは、第２主軸１３の先端部１３ａのフランジ部にボルトによって固定されている。アダプタ１３ｄの端面には、窪みが形成されている。
ソケット１５ｆはこのアダプタ１３ｄの端面の窪みにボルトによって固定されている。ソケット１５ｆの内周面は、片角２０度のテーパが形成されている。
開きヤトイ１５の外周部１５ａは、このソケット１５ｆの内周面に設けられた片角２０度のテーパ面に合わせた雄型に形成されて嵌入している。また、先端部１５ｂはワークＷの先他端部に形成されたねじ穴の内径に合わせて挿入できるサイズに縮径され、軸中心には貫通孔１５ｃが設けられ、貫通孔１５ｃの先端部には、９０度のテーパ部１５ｄが形成され、３つの割溝１５ｅのスリットが形成されている。この開きヤトイ１５は、弾性変形を利用した固定具であるが、第１主軸３のコレット５とは異なり、正反対の動きである。
【００２９】
また、連結管１９の先端部１９ａにはジョイント１９ｃが螺入され、アダプタ１３ｄから回り止め用のキー１３ｋが設けられ、ジョイント１９ｃとの回転方向のずれが起きないようになっている。
ジョイント１９ｃの内径にはスタットボルト状の棒状ジョイント１９ｄが螺入され、ナット１９ｎにてロックされている。また、この棒状ジョイント１９ｄの先端部に設けられた雌ねじが設けられ、テーパピン１４が螺入されている。
＜テーパピン＞
テーパピン１４の頭部は、サラ小ねじのような９０度のテーパ部１４ａが設けられ、このテーパ部１４ａが開きヤトイ１５の貫通孔１５ｃのとば口に設けられた９０度のテーパ部１５ｄに嵌合されている。さらに、テーパピン１４の後端部１４ｂは、棒状ジョイント１９ｄの先端部に螺入されている。
【００３０】
図３に示すように、第２ワーク把持装置２０は、第２主軸１３の先端部１３ａには前記開きヤトイ１５が設けられ、第２主軸１３の最後端部１３ｃにはシリンダ１８が設けられている。また、連結管１９の後端部１９ｂには、第２主軸台本体１２ａに内蔵されたシリンダ１８のピストン１８ｂの力を利用して、ワークＷをクランプ・アンクランプ動作する伝達機構が装着されている。
【００３１】
＜クランプ・アンクランプ動作の伝達機構＞
第２主軸１３の後端部１３ｂに設けられたプーリ１６の後方には、連結管１９を後方へ付勢する皿ばね１７が２枚設けられ、当て金１７ａと変形ナット１８ｎと、係止部材１９ｅが連結管１９の後端部１９ｂに螺着されており、この係止部材１９ｅに皿ばね１７の付勢力が伝達されるようになっている。
当て金１７ａは、図３に示すように、断面形状がクランク状に形成され、カバー１２ｃの内周面に平行に設けられて皿ばね１７の外周を支持し、今度は直角に曲がり、皿ばね１７の厚みの軸方向を支持しており、最後に、また、軸方向へ屈曲して第２主軸１３の最後端部１３ｃに嵌合されて軸方向へ摺動自在になっている。
ケース１２ｄは、円筒スリーブ形状に形成され、第２主軸台ボディ１２ａの後方の外周面に固定されている。このケース１２ｄの内周面には、断面がＬ型のサイドケース１８ａとエンドカバー１８ｄが配置され、その間を前後に摺動自在のピストン１８ｂが配置され、シリンダ１８が構成されている。
【００３２】
＜クランプ動作＞
図３に示すように、皿ばね１７の付勢力によってクランプする。
シリンダ１８のピストン１８ｂの左端側（一方）から高圧エアまたは油圧が流入すると、ピストン１８ｂの押圧部１８ｃは当て金１７ａから離間して後方（右）へ待機する。そこで、２枚の皿ばね１７の付勢力によって当て金１７ａを後方に移動させ、この当て金１７ａが係止部材１９ｅを押圧し、連結管１９を後方へ付勢する。この結果、連結管１９の先端部１９ａに接続されたテーパピン１４を後方へ引張るため、開きヤトイ１５の先端部１５ｂが拡径してワークＷをクランプする。
【００３３】
＜アンクランプ動作＞
図３に示すように、皿ばね１７の付勢力に抗して撓ませ、アンクランプする。
シリンダ１８の右端側（他方）から高圧エアまたは油圧が流入すると、ピストン１８ｂが前進（左方向へ移動）し、押圧部１８ｃが当て金１７ａを押圧し、皿ばね１７の付勢力に抗して皿ばね１７を撓ませる。そして、この当て金１７ａが係止部材１９を前進させ、連結管１９を前方へ前進させる。その結果、連結管１９の先端部１９ａに接続されたテーパピン１４も前進させるため、テーパ部１５ｄの係合がゆるみ、開きヤトイ１５の先端部１５ａは弾性により元の形状に縮径してもどり、ワークＷをアンクランプする。
【００３４】
＜ワーク把持方法及び加工方法＞
図４に示すように、第１主軸台２にコレットチャック４の第１ワーク把持装置１０を設け、第２主軸台１２に開きヤトイの第２ワーク把持装置２０を設けたターニングセンタ３０のワーク把持方法を説明し、合わせて加工方法を説明する。
１）第１工程は、第１主軸台２のコレットチャック４のコレット５がワークＷの一端を把持する。
第１ワーク把持装置１０において、コレットチャック４のコレット５を拡径してアンクランプ状態にし、ワークＷのフランジ部Ｗｆを把持し、クランプの起動ボタンを押す。
そうすると、図２に示すように、シリンダ８ａのシリンダロッド８ｂが伸張し、連結管９が後方に引張られ、チャックボディ４ａのテーパ穴４ｃにより、コレット５が縮径して、ワークＷが引き込まれ、コレットチャック４のストッパ４ｄにワークＷの端面を押付けながら、ワークＷのフランジ部Ｗｆをクランプする。
２）第２工程は、第２主軸台１２に開きヤトイ１５の第２ワーク把持装置２０を設け、ワークＷの他端を把持する。図４に示すように、ワークＷの他端の先端部に設けられた雌ねじを加工する前のねじ穴ｇに、第２主軸台１２の開きヤトイ１５の先端部１５ｂを縮径したアンクランプ状態にして挿入する。そして、第２主軸台１２のクランプの起動ボタンを押す。
そうすると、連結管１９の先端部１９ａに接続されたテーパピン１４が後方へ引張られ、開きヤトイ１５の先端部１５ａが拡径し、ワークＷの他端部をクランプする。
【００３５】
＜切削加工の開始＞
３）第３工程は、外径仕上げ加工を行う。
第１主軸台２の第１スピンドルモータ、および、第２主軸台１２の第２スピンドルモータ１２ｍ（図１（ｂ）参照）が同期回転して所定の高速回転になると、図４に示すように、外径バイト用櫛刃形刃物台２１ａに固定された５本のうち、１本の外径バイト２２が、（予め使用する外径バイト２２の順番はＮＣプログラムに入力されている。）ＮＣプログラムによりＹ軸（上下）方向の移動によって選定される。
外径バイト２２は、Ｘ軸（前後）方向と、Ｚ軸（左右）方向へ移動しながら、往復移動を繰り返し、所定の外径寸法で加工し、元の位置にもどる。
４）第４工程は、エンドミル２５により外径溝Ｐを加工する。
図１の（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に設けられたエンドミル２５を回転させ、Ｙ、Ｘ、Ｚ軸の移動によりワークＷの加工箇所に移動し切り込み、第１主軸台２と、第２主軸台１２のＣ軸制御によりＤカットのコンタリング加工を行い、元の位置にもどる。
５）第５工程は、ドリル２４により、例えばφ０．５ｍｍ穴を開ける。
図１の（ｂ）に示すように、第１主軸台２の第１主軸３は停止し、ロック板６ｃ（図２参照）に図示しないクサビが入りロックされ、第２主軸台１２の第２主軸１３も停止する。Ｙ軸方向に設けられたドリル２４を回転させ、Ｙ、Ｘ、Ｚ軸の移動によりワークＷの加工箇所に移動し切り込み、小穴の通し加工を行い、元の位置にもどる。
６）第６工程は、第２主軸台１２を待機位置に後退させる。
第２主軸台１２の開きヤトイ１５を縮径するアンクランプ状態にして、第２主軸台１２を右端に後退させて待機する。
７）第７工程は、ボーリングバー２３により、雌ねじの小径と通し穴を加工する。
内径工具用櫛刃形刃物台２１ｂに固定されたボーリングバー２３がＹ軸（上下）方向の移動によりボーリングバー２３が選定され、Ｘ軸（前後）方向と、Z軸（左右）方向へ移動しながら、所定の内径寸法で加工し、元の位置にもどる。
８）第８工程は、タップ２６により例えばＭ１６ネジを加工する。
内径工具用櫛刃形刃物台２１ｂに固定されたタップ２６がＹ軸（上下）方向の移動により選定され、Ｘ軸（前後）方向と、Z軸（左右）方向へ移動しながら、所定のＭ１６ネジ加工をして、元の位置にもどる。
【００３６】
９）第９工程は、ワークＷを開放する。
アンクランプの起動ボタンを押し、第１主軸台２のコレット５の先端部をアンクランプ状態にして拡径し、ワークＷのフランジ部Ｗｆを開放し、ワークＷを開放する。
この第１〜９工程を含む工程により、ターニングセンタ３０による加工が終了する。
【００３７】
なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、５軸制御のターニングセンタ３０の第１主軸台２と第２主軸台１２として説明したが、Ｙ軸を割愛したＮＣ旋盤３１の第１主軸台２と第２主軸台１２としても構わない。
【符号の説明】
【００３８】
１    ベッド
１ａ  スライドガイド
２    第１主軸台
２ａ  第１主軸台本体
２ｂ  ベアリング
３    第１主軸
３ａ  先端部
３ｂ  後端部
３ｃ  最後端部
４    コレットチャック
４ａ  チャックボディ
４ｂ  貫通孔
４ｃ  テーパ穴部
４ｄ  ストッパ
５    コレット
５ａ  テーパ部
５ｂ  ３つ割溝
５ｃ  窪み
５ｄ  後端部
６    プーリ
６ａ  歯付ベルト
６ｂ  第２プーリ
６ｃ  ロック板
６ｎ  ナット
７    つば状係止部材
７ａ  第１スリーブ
７ｂ  ボール
７ｃ  第２スリーブ
７ｋ  キー
７ｅ  スリーブ
７ｆ  つば部
７ｈ  つば状部
７ｉ  逃がし溝
７ｎ  変形ナット
８    シフタ
８ａ  シリンダ
８ｂ  ピストンロッド
８ｃ  ジョイント
８ｄ  リンク
８ｅ  ピン穴
８ｆ  ステー
８ｇ  プレート
８Ｐ  ピン部
８Ｐ１  第１ピン
８Ｐ２  第２ピン
９    連結管
９ａ  前端部
９ｂ  後端部
１０  第１ワーク把持装置（コレットチャック）
１２  第２主軸台
１２ａ  第２主軸台ボディ
１２ｂ  ベアリング
１２ｃ  カバー
１２ｄ  ケース
１２ｍ  第２スピンドルモータ
１３  第２主軸
１３ａ  先端部
１３ｂ  後端部
１３ｃ  最後端部
１３ｄ  アダプタ
１３ｋ  キー
１４  テーパピン
１４ａ  テーパ部
１４ｂ  ねじ部
１５  開きヤトイ
１５ａ  外周部
１５ｂ  先端部
１５ｃ  貫通孔
１５ｄ  テーパ部
１５ｅ  ３つ割溝
１５ｆ  フランジ部
１６  プーリ
１６ａ  ベルト
１６ｎ  ナット
１７  皿ばね
１７ａ  当て金
１８  シリンダ装置
１８ａ  サイドケース
１８ｂ  ピストン
１８ｃ  押圧部
１８ｄ  エンドカバー
１８ｎ  変形ナット
１９  連結管
１９ａ  先端部
１９ｂ  後端部
１９ｃ  ジョイント
１９ｄ  棒状ジョイント
１９ｅ  係止部材
１９ｎ  ナット
２０  第２ワーク把持装置（開きヤトイ）
２１  刃物台
２１ａ  外径工具用櫛刃形刃物台
２１ｂ  内径工具用櫛刃形刃物台
２２  外径バイト
２３  ボーリングバー
２４  ドリル
２５  エンドミル
２６  タップ
２８  Ｙ軸移動機構
２８ａ  Ｙ軸用ボールねじ
２８ｂ  Ｙ軸用ナット
２８ｃ  プーリ
２８ｄ  歯付ベルト
２８ｍ  Ｙ軸用サーボモータ
２９  立クロススライド
２９ａ  Ｙ軸用すべりガイド
３０  工作機械
【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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