(57)【要約】【課題】刃物台の心押台等への干渉を回避することができ、装置の小型化を図ることができる工作機械及び内径加工方法を提供する。【解決手段】旋盤１において、刃物台４をＣ軸に対し直角で鉛直軸に直交するＢ軸回りに旋回可能としており、刃物台４の軸線がＣ軸を含む水平面に対して任意の角度で傾斜する傾斜姿勢に割り出し可能とした。したがって、刃物台４を傾斜姿勢として加工を行うことで、心押台３の退避位置を従来より主軸台２側へ近い位置とすることができるため、心押台３のスライド距離が小さくて済み、ひいては旋盤１の小型化を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを第１の軸線回りで回転可能に支持する支持手段と、回転工具を第２の軸線回りで回転可能に取り付けるための回転軸を有し、当該回転軸に前記ワークを内径加工するための内径加工用の工具を取付可能な刃物台とを備えた工作機械であって、
前記刃物台が、前記第１の軸線に直角な軸線回りで旋回可能となっているとともに、前記内径加工用の工具が、前記回転軸へ取り付けられる工具ホルダ部と、当該工具ホルダ部の軸線に対して所定角度傾いた刃部とからなり、
前記刃物台を旋回させ、前記第１の軸線に対して所定の角度だけ傾斜させた傾斜姿勢で加工を行うことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
ワークを第１の軸線回りで回転可能に支持する支持手段と、回転工具を第２の軸線回りで回転可能に取り付けるための回転軸を有し、当該回転軸に、前記ワークを内径加工するための内径加工用の工具で、前記回転軸へ取り付けられる工具ホルダ部と、当該工具ホルダ部の軸線に対して所定角度傾いた刃部とからなる内径加工用の工具が取り付けられているとともに、前記第１の軸線に直角な軸線回りで旋回可能な刃物台とを備えており、前記ワークを支持した支持手段及び／又は前記刃物台を送りながら前記ワークに対して内径加工を行う工作機械における内径加工方法であって、
前記刃物台を旋回させて、前記第１の軸線に対して所定の角度だけ傾斜した傾斜姿勢とし、前記刃物台を当該傾斜姿勢としたまま、前記ワークを支持した支持手段及び／又は前記刃物台を送ることを特徴とする内径加工方法。
【請求項３】
前記刃部の方向と前記第１の軸線とが平行となるように前記刃物台を傾斜させることを特徴とする請求項２に記載の内径加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対して内径加工を行う工作機械及び当該工作機械における内径加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンドミル等の回転工具を取付可能な回転軸を有する刃物台を備えた工作機械において、刃物台に内径加工用の工具を取り付け、ワークを内径加工することがある。このとき、ワークについては、その一端を主軸台に支持する一方、他端を心押台（若しくは第２の主軸台）に支持しており、刃物台は、主軸台と心押台との間に設けていた（たとえば特許文献１）。また、刃物台の姿勢は、刃物台の回転軸の軸線とワークを支持する主軸の軸線とが平行となるような姿勢で固定されていた。
そして、このような旋盤３１において内径加工を行う際には、図２に示す如く、心押台３６を主軸台３４から離れる方向へ退避させる一方、内径加工用の工具３２を刃物台３３に取り付け（このとき、工具３２の軸線Ｌ１は、刃物台３３の回転軸の軸線Ｌ２に平行となっているし、刃物台３３の軸線Ｌ２（工具の軸線Ｌ１）はワークＷの軸線（主軸の軸線）Ｃに平行となっている）、刃物台３３又は主軸台３４を軸方向へ送り、加工していた。尚、３５は、主軸台３４に設けられ、ワークＷを把持して主軸軸線回りに回転するチャックである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５３９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の工作機械（旋盤３１）では、心押台３６を退避させるにあたり、ワークＷの長さに加え、工具３２及び刃物台３３の長さ以上に退避させる必要があることから、心押台３６のスライド距離を大きくとる必要があり、装置の大型化が問題となる。また、ワークＷの形状や工具３２の種類によっては、刃物台３３の心押台３６への干渉を防止するために、更に心押台３３を主軸台３４から離れた位置まで退避させなければならないこともあり、改善が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、刃物台の支持手段等への干渉を回避することができ、装置の小型化を図ることができる工作機械及び内径加工方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ワークを第１の軸線回りで回転可能に支持する支持手段と、回転工具を第２の軸線回りで回転可能に取り付けるための回転軸を有し、当該回転軸に前記ワークを内径加工するための内径加工用の工具を取付可能な刃物台とを備えた工作機械であって、前記刃物台が、前記第１の軸線に直角な軸線回りで旋回可能となっているとともに、前記内径加工用の工具が、前記回転軸へ取り付けられる工具ホルダ部と、当該工具ホルダ部の軸線に対して所定角度傾いた刃部とからなり、前記刃物台を旋回させ、前記第１の軸線に対して所定の角度だけ傾斜させた傾斜姿勢で加工を行うことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明のうち請求項２に記載の発明は、ワークを第１の軸線回りで回転可能に支持する支持手段と、回転工具を第２の軸線回りで回転可能に取り付けるための回転軸を有し、当該回転軸に、前記ワークを内径加工するための内径加工用の工具で、前記回転軸へ取り付けられる工具ホルダ部と、当該工具ホルダ部の軸線に対して所定角度傾いた刃部とからなる内径加工用の工具が取り付けられているとともに、前記第１の軸線に直角な軸線回りで旋回可能な刃物台とを備えており、前記ワークを支持した支持手段及び／又は前記刃物台を送りながら前記ワークに対して内径加工を行う工作機械における内径加工方法であって、前記刃物台を旋回させて、前記第１の軸線に対して所定の角度だけ傾斜した傾斜姿勢とし、前記刃物台を当該傾斜姿勢としたまま、前記ワークを支持した支持手段及び／又は前記刃物台を送ることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記刃部の方向と前記第１の軸線とが平行となるように前記刃物台を傾斜させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、刃物台が、ワークの回転軸となる第１の軸線に直角な軸線回りで旋回可能となっており、刃物台を第１の軸線に対して所定の角度だけ傾斜させた傾斜姿勢で加工を行うため、一対の支持手段を対向して設けるような場合には、ワークを支持していない支持手段の退避位置を従来よりワークを支持する支持手段側に近い位置とすることができるため、支持手段のスライド距離が小さくて済み、ひいては工作機械の小型化を図ることができる。また、支持手段を１つしか設けていない場合でも、刃物台を傾斜させることにより、刃物台と工作機械の壁部やカバー等といった構成要素との干渉を避けることができるため、工作機械を小型化することができる。
また、工具の種類やワークの形状に応じて、刃物台の傾斜角度を適宜調整すれば、複雑な加工面をも仕上げることができるし、刃物台を旋回させることで、従来よりも回転軸方向長さが長いタイプの工具を使用することができ、汎用性に富む。さらに、ワークの形状や大きさ等によって刃物台と他方の支持手段とが干渉しそうな場合には、刃物台を更に旋回させてより傾斜させることにより、他方の支持手段を更に退避させたりすることなく対応することができ、ひいては装置の小型化、汎用性の向上を図ることができる。
加えて、工具の刃部を、工具ホルダ部の軸線に対して所定角度傾かせているため、内径加工時に、刃物台を大きく傾斜させたとしても、刃部とワークとの干渉を避けて刃部をワークの奥の方まで到達させる（すなわち、穴の深い加工を行う）ことができるし、刃部の方向と第１の軸線とを平行とすることで、当該効果を最も顕著に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態となる旋盤を示した説明図である。
【図２】従来の旋盤を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態となる工作機械について、図面をもとに詳細に説明する。
【００１０】
工作機械の一実施形態である旋盤１は、対向して配置された主軸台２及び心押台３と、主軸台２と心押台３との間に設けられた刃物台４とを備えてなる。主軸台２の心押台３側と対向する面には、ワークＷを把持するチャック５が設けられており、当該チャック５は、主軸軸線（ここでは、水平軸と平行）となるＣ軸回りで回転可能となっている。また、主軸台２及び心押台３は、図示しない駆動機構により、Ｃ軸に平行な方向、すなわち互いに近接／離隔する方向へスライド可能となっている。
【００１１】
一方、刃物台４は、Ｃ軸に対し直角で鉛直軸に直交するＢ軸回りに旋回可能となっており、刃物台４の回転軸の軸線Ｌ２がＣ軸を含む水平面に対して任意の角度で傾斜する傾斜姿勢に割り出し可能となっている。また、刃物台４には、従来同様に回転工具を取付可能な回転軸が設けられており、当該回転軸に、ワークＷに対して内径加工するための工具６が取付可能となっている。工具６は、刃物台４に取り付けられる工具ホルダ７と、工具ホルダから突出する刃部６ａとからなり、その刃部の軸線Ｌ１（突出方向）と工具ホルダ７の軸線とは一致しておらず、本実施形態においては工具ホルダ７の軸線（刃物台４の軸線Ｌ２と同じ）に対して刃部６ａの軸線Ｌ１が所定角度（ここでは角度α）傾斜している。尚、刃物台４も、主軸台２同様、Ｃ軸に平行な方向へスライド可能となっている。また、刃物台４を始め、主軸台２や心押台３の各種動作は、図示しない制御装置により制御されている。
【００１２】
ここで、上記旋盤１によるワークＷの内径加工について説明する。
まず、ワークＷを主軸台２のチャック５に把持させるとともに、心押台３を主軸台２から離れる方向へ退避させる。次に、刃物台４に工具６をセットするとともに、刃物台４を傾斜角度が角度αとなるまでＢ軸周りで旋回させ、刃部６ａの軸線Ｌ１と主軸軸線（Ｃ軸）とが平行となる傾斜姿勢とする。そして、ワークＷをＣ軸回りで回転させるととともに、刃物台４を傾斜姿勢としたまま、刃物台４若しくは主軸台２をＣ軸に平行な方向へ送ってワークＷの内径加工を行う。
【００１３】
尚、工具６の種類やワークＷの形状等によっては、刃部６ａの軸線と主軸軸線（Ｃ軸）とを必ずしも平行とする必要はなく、刃部６ａの軸線Ｌ１と主軸軸線（Ｃ軸）とが交差するような傾斜姿勢（すなわち、上記傾斜角度とは異なる傾斜角度）に刃物台４を旋回割出して加工してもよい。また、ワークＷの形状や大きさ等によって刃物台４と心押台３とが干渉しそうな場合には、刃物台４を角度αが大きくなる方向へ更に旋回させるとともに、刃物台４に取り付ける工具を当該旋回角度にてワークＷを加工可能な工具に交換すれば、心押台３を更に退避させずとも対応することができる。一方、ワークＷに対して外径加工を行う場合には、従来一般の旋盤同様、ワークＷの一端を主軸台２に、他端を心押台３に夫々支持させた後、外径加工用の工具が取り付けられた刃物台４をワークＷの外周面へ近接させ、刃物台４若しくは主軸台２を送りながらワークＷの外周面を加工することになる。
【００１４】
以上、旋盤１によれば、刃物台４をＣ軸に対し直角で鉛直軸に直交するＢ軸回りに旋回可能としており、刃物台４の軸線Ｌ２がＣ軸を含む水平面に対して任意の角度で傾斜する傾斜姿勢に割り出し可能となっている。したがって、刃物台４を傾斜姿勢として加工を行うことで、心押台３の退避位置を従来より主軸台２側へ近い位置とすることができるため、心押台３のスライド距離が小さくて済み、ひいては旋盤１の小型化を図ることができる。
【００１５】
また、工具６の種類やワークＷの形状に応じて、刃物台４の傾斜角度を適宜調整することが可能であり、複雑な加工面をも仕上げることができるし、刃物台４を旋回させることで、従来よりもＣ軸方向長さが長いタイプの工具を使用することができ、汎用性に富む。
さらに、ワークＷの形状や大きさ等によって刃物台４と心押台３とが干渉しそうな場合には、刃物台４を角度αが大きくなる方向へ更に旋回させるとともに、刃物台４に取り付ける工具を当該旋回角度にてワークＷを加工可能な工具に交換することにより、心押台３を更に退避させたりすることなく対応することができ、ひいては装置の小型化、汎用性の向上を図ることができる。
【００１６】
なお、本発明の工作機械及び内径加工方法は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、主軸台や心押台、刃物台に係る構成や加工制御に係る構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で必要に応じて適宜変更可能である。
【００１７】
たとえば、心押台にかえて、チャックを備えた第２の主軸台が設置されており、外径加工を行う場合にはワークの両端をチャックにより把持するような工作機械に対しても適用可能であるし、このような工作機械において内径加工する場合、第２の主軸台がワークＷを支持し、第１の主軸台が退避するようにしてもよい。さらに、心押台を備えておらず、主軸台しか備えていないような工作機械に対しても適用可能であって、刃物台を傾斜させることにより、刃物台と工作機械の壁部やカバー等といった構成要素との干渉を避けることができ、小型化が可能となる。尚、上記実施形態では、ワークに対して外周面及び内周面の両方を加工する工作機械となっているが、内径加工のみを行う工作機械であっても何ら問題はない。
【００１８】
また、刃物台を、複数の工具を取付可能で、Ｂ軸とは異なる方向へ旋回することにより使用する工具を割り出すタレット式刃物台としてもよい。
さらに、上記実施形態では、主軸台又は刃物台の何れか一方を送りながらワークを加工する構成となっているが、主軸台側、すなわちワークを支持する側と刃物台側との両方を送りながら、ワークを加工するように構成してもよいことは言うまでもない。
加えて、主軸軸線は必ずしも水平でなくともよいし、刃物台を傾斜させる方向も水平面に対してに限定されることはなく、刃物台が少なくともワークの回転軸に直角な軸回りで旋回して傾斜するのであれば、その旋回方向は工作機械の形状や支持手段の数、位置等に応じて設計変更可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１・・旋盤、２・・主軸台（支持手段）、３・・心押台（支持手段）、４・・刃物台、５・・チャック、６・・工具、６ａ・・刃部、７・・工具ホルダ、Ｌ１・・刃部の軸線、Ｌ２・・刃物台の軸線、Ｃ・・主軸の軸線。
【図１】
2011079069.tif 000003
【図２】
2011079069.tif 000004