(57)【要約】  工作機械は、左右方向へ移動可能な第１サドル（２０）と、第１サドル（２０）に支持され上下方向へ移動可能な第２サドル（３０）と、第２サドル（３０）に支持され前後方向へ移動可能な主軸装置（４０）とを含む２つの加工ユニット（１００Ａ、１００Ｂ）を有している。加工ユニット（１００Ａ、１００Ｂ）は、それぞれの主軸装置（４０ａ、４０ｂ）に備わる主軸（４１ａ、４１ｂ）が平行となるように、左右方向に配列されている。加工ユニット（１００Ａ、１００Ｂ）に対応してＸ軸移動機構（５１、５２）が設けられており、また、Ｘ軸移動機構（５１、５２）の動作を制御する制御装置が設けられている。制御装置は、主軸間隔の補正時に、所定の加工ユニット（１００Ｂ）の第１サドル（２０ｂ）を、当該加工ユニットに対応するＸ軸移動機構（５１）により左右方向へ移動させて、主軸間隔を補正する。
2016152138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向へ移動可能な第１サドルと、この第１サドルに支持され上下方向へ移動可能な第２サドルと、この第２サドルに支持され前後方向へ移動可能な主軸装置と、を含む加工ユニットが複数設けられ、
各加工ユニットが、それぞれの主軸装置に備わる主軸が平行となるように、左右方向に配列された工作機械において、
前記第１サドルを左右方向へ移動させるＸ軸移動機構と、
ワークの加工時および加工ユニット相互間の主軸間隔の補正時に、前記Ｘ軸移動機構の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記Ｘ軸移動機構は、複数の加工ユニットのそれぞれに対応して設けられており、
前記制御装置は、主軸間隔の補正時に、所定の加工ユニットの第１サドルを、当該加工ユニットに対応するＸ軸移動機構により左右方向へ移動させて主軸間隔を補正する、ことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
請求項１に記載の工作機械において、
主軸間隔の補正の基準となる基準位置を測定する基準位置測定器をさらに備え、
前記制御装置は、主軸間隔の補正時に、前記基準位置測定器が測定した基準位置に基づいて補正量を算出し、前記第１サドルを前記補正量だけ左右方向へ移動させるように前記Ｘ軸移動機構を制御する、ことを特徴とする工作機械。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の工作機械において、
隣接する２つの加工ユニットの第１サドル同士を連結するクランプ装置をさらに備え、
前記制御装置は、
主軸間隔の補正時に、前記クランプ装置をアンクランプ状態にして、前記第１サドル同士の連結を解除し、
主軸間隔の補正が終了すると、前記クランプ装置をクランプ状態にして、前記第１サドル同士を連結するか、または、前記クランプ装置をアンクランプ状態のままにして、前記２つの加工ユニットのそれぞれに対応するＸ軸移動機構により、前記第１サドル同士を同期して移動させる、ことを特徴とする工作機械。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の工作機械において、
前記制御装置は、
隣接する２つの加工ユニットのうち、一方の加工ユニットの第１サドルを左右方向へ移動しないように固定した状態で、他方の加工ユニットの第１サドルを左右方向へ移動させて主軸間隔を補正する、ことを特徴とする工作機械。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の工作機械において、
各加工ユニットの第２サドルを上下方向へ移動させるＹ軸移動機構と、
各加工ユニットの主軸装置を前後方向へ移動させるＺ軸移動機構と、をさらに備え、
前記Ｙ軸移動機構および前記Ｚ軸移動機構は、複数の加工ユニットのそれぞれに対応して設けられており、
前記制御装置は、
前記Ｙ軸移動機構により前記第２サドルを上下方向へ移動させて、加工ユニット相互間における主軸の上下方向のずれを補正し、
前記Ｚ軸移動機構により前記主軸装置を前後方向へ移動させて、加工ユニット相互間における主軸の前後方向のずれを補正する、ことを特徴とする工作機械。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の工作機械において、
各加工ユニットの主軸に取り付けられた工具を交換する自動工具交換装置をさらに備え、
前記制御装置は、補正された主軸の位置データを前記自動工具交換装置へ送る、ことを特徴とする工作機械。
【請求項７】
請求項６に記載の工作機械において、
前記自動工具交換装置は、工具を収容するフレームを備え、
前記フレームは、前記主軸と対向する水平辺を有している、ことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の主軸を備えた工作機械に関し、特に、熱によって生じた主軸間のピッチの変位を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに平行に配置された複数の主軸を有し、複数のワークをそれぞれの主軸で同時に加工する工作機械が知られている。このような工作機械にあっては、工場内の温度変化（例えば昼間と夜間の温度差）や、主軸の回転により発生した熱により、主軸間隔（主軸間のピッチ）に変位が生じる。【０００３】
また、ワークが把持される冶具側も同様に、工場内の温度変化や、加工による熱を持った切りくずの接触などが原因で、冶具の間隔に変位が生じる。冶具は、一般に主軸とは異なる素材で構成されている等の理由から、主軸側の変位量と異なる変位量を生じることは周知である。【０００４】
こうした熱変位を放置しておくと、ワークの加工精度に著しい悪影響を及ぼすことから、加工精度を高めるために、冶具等との相対位置と対応させて主軸間隔を微調整することが、従来より行われている。特許文献１には、このような主軸間隔の調整を行う装置を備えた工作機械が記載されている。【０００５】
図１１は、特許文献１の工作機械の要部を示した図である。２つの加工ユニット４００、５００上に、それぞれ主軸４０１、５０１が前後方向（紙面に垂直な方向）に移動可能となるように支持されている。これらの加工ユニット４００、５００は、図示されないクランプ装置で連結されていて、ベッド上に設置されたＸ軸移動機構６００により、一体となって左右方向に移動可能となっている。そして、加工ユニット４００、５００上に支持されている主軸４０１、５０１の主軸間隔を補正する際は、加工ユニット４００、５００を連結しているクランプ装置のクランプ状態を解除し、別途設けられた間隔補正装置７００によって、各加工ユニット４００、５００の位置を補正する。間隔補正装置７００は、モータ７０１によって駆動されるボールねじ７０２等からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ国特許第１０２００６０３５２４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１において、２つの加工ユニット４００、５００を一体でＸ軸方向（図１１で左右方向）へ移動させるＸ軸移動機構６００は、２つの加工ユニット４００、５００のうち、第１加工ユニット４００に連結されている。このため、Ｘ軸移動機構６００が連結されていない第２加工ユニット５００の位置調整を行うには、間隔補正装置７００を第２加工ユニット５００に連結しなければならない。すなわち、特許文献１では、２つの加工ユニット４００、５００をＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動機構６００とは別に、間隔補正装置７００を設ける必要があり、この間隔補正装置７００は、第２加工ユニット５００の位置調整を行う機能しか有していない。【０００８】
本発明の課題は、主軸間隔を補正するための専用の装置を設けなくても、簡単な構成で主軸間隔の補正を行うことが可能な工作機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、左右方向へ移動可能な第１サドルと、この第１サドルに支持され上下方向へ移動可能な第２サドルと、この第２サドルに支持され前後方向へ移動可能な主軸装置とを含む加工ユニットが複数設けられており、各加工ユニットは、それぞれの主軸装置に備わる主軸が平行となるように、左右方向に配列されている。また、第１サドルを左右方向へ移動させるＸ軸移動機構と、ワークの加工時および加工ユニット相互間の主軸間隔の補正時に、Ｘ軸移動機構の動作を制御する制御装置とが設けられる。Ｘ軸移動機構は、複数の加工ユニットのそれぞれに対応して設けられており、制御装置は、主軸間隔の補正時に、所定の加工ユニットの第１サドルを、当該加工ユニットに対応するＸ軸移動機構により左右方向へ移動させて、主軸間隔を補正する。【００１０】
このような構成によると、主軸間隔を補正するための専用の装置を設けなくても、既設のＸ軸移動機構を利用して主軸間隔の補正を行うことができる。【００１１】
本発明の好ましい実施形態では、主軸間隔の補正の基準となる基準位置を測定する基準位置測定器がさらに設けられる。この場合、制御装置は、主軸間隔の補正時に、基準位置測定器が測定した基準位置に基づいて補正量を算出し、第１サドルを補正量だけ左右方向へ移動させるようにＸ軸移動機構を制御する。【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、隣接する２つの加工ユニットの第１サドル同士を連結するクランプ装置がさらに設けられる。この場合、制御装置は、主軸間隔の補正時に、クランプ装置をアンクランプ状態にして、第１サドル同士の連結を解除し、主軸間隔の補正が終了すると、クランプ装置をクランプ状態にして、第１サドル同士を連結するか、または、クランプ装置をアンクランプ状態のままにして、２つの加工ユニットのそれぞれに対応するＸ軸移動機構により、第１サドル同士を同期して移動させる。【００１３】
本発明では、隣接する２つの加工ユニットのうち、一方の加工ユニットの第１サドルを左右方向へ移動しないように固定した状態で、他方の加工ユニットの第１サドルを左右方向へ移動させて、主軸間隔を補正してもよい。【００１４】
本発明の好ましい実施形態では、各加工ユニットの第２サドルを上下方向へ移動させるＹ軸移動機構と、各加工ユニットの主軸装置を前後方向へ移動させるＺ軸移動機構とが、複数の加工ユニットのそれぞれに対応して設けられる。この場合、制御装置は、Ｙ軸移動機構により第２サドルを上下方向へ移動させて、加工ユニット相互間における主軸の上下方向のずれを補正し、Ｚ軸移動機構により主軸装置を前後方向へ移動させて、加工ユニット相互間における主軸の前後方向のずれを補正する。【００１５】
本発明では、各加工ユニットの主軸に取り付けられた工具を交換する自動工具交換装置を備えている場合、制御装置は、補正された主軸の位置データを自動工具交換装置へ送るようにしてもよい。【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、自動工具交換装置における工具を収容するフレームは、主軸と対向する水平辺を有している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、主軸間隔を補正するための専用の装置を設けなくても、Ｘ軸移動機構により主軸間隔の補正を行えるので、簡単な構成によってワークを高精度に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る横型マシニングセンタを前方から見た斜視図である。
【図２】図２は、図１の横型マシニングセンタを後方から見た斜視図である。
【図３】図３は、図１の横型マシニングセンタの右側面図である。
【図４】図４は、図１の横型マシニングセンタの第１サドル同士を連結するクランプ装置の断面図である。
【図５】図５は、図１の横型マシニングセンタに自動工具交換装置を取り付けた状態を示す正面図である。
【図６】図６は、図７の横型マシニングセンタの右側面図である。
【図７】図７は、主軸間隔を補正するための構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、図７の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、主軸間隔補正の原理を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施形態に係る横型マシニングセンタを後方から見た斜視図である。
【図１１】図１１は、従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一の符号を付してある。ここでは、工作機械として、主軸を２つ備えた２軸式の横型マシニングセンタを例に挙げる。
【００２０】
（１）横型マシニングセンタの全体構成
図１および図２に示すように、本実施形態の横型マシニングセンタ１は、ベースコラム１０と、このベースコラム１０に対して、左右方向に移動可能に取り付けられた第１サドル２０と、この第１サドル２０に対して、上下方向に移動可能に取り付けられた第２サドル３０と、この第２サドル３０に対して、前後方向に移動可能に取り付けられた主軸装置４０とを備えている。
【００２１】
第１サドル２０は、メイン側の第１サドル２０ａと、サブ側の第１サドル２０ｂとからなる。第２サドル３０も、メイン側の第２サドル３０ａと、サブ側の第２サドル３０ｂとからなる。主軸装置４０は、メイン側の主軸装置４０ａと、サブ側の主軸装置４０ｂとからなる。主軸装置４０に備わる主軸４１も、メイン側の主軸４１ａと、サブ側の主軸４１ｂとからなる。
【００２２】
メイン側の加工ユニット１００Ａは、第１サドル２０ａ、第２サドル３０ａ、および主軸装置４０ａを含み、サブ側の加工ユニット１００Ｂは、第１サドル２０ｂ、第２サドル３０ｂ、および主軸装置４０ｂを含んでいる。加工ユニット１００Ａ、１００Ｂは、それぞれの主軸装置４０ａ、４０ｂに備わる主軸４１ａ、４１ｂが平行となるように、左右方向に配列されている。
【００２３】
主軸装置４０に備わる主軸４１の先端部には、各種工具が着脱可能に取り付けられる。横型マシニングセンタ１は、主軸装置４０を左右方向（Ｘ軸方向）、上下方向（Ｙ軸方向）および前後方向（Ｘ軸方向）の３軸方向に移動させ、主軸４１と一体に回転する工具によって、ワークを切削加工する。２つの主軸４１ａ、４１ｂは、それぞれが１つのワークを加工し、各ワークは同じものであって、それらの加工方法も同じである。
【００２４】
（２）ベースコラム
ベースコラム１０は、ベース部１１と、その上に設けられた門形のコラム部１２とからなる。ここでは、ベース部１１とコラム部１２とは、一体的に形成されている。ベース部１１は、横型マシニングセンタ１の最下部にあって、床面に据え付けられて機械を固定する部位である。このベース部１１は、コラム部１２の前方にベース前部１３、コラム部１２の後方にベース後部１４をそれぞれ有していて、機械の安定性を高めている。また、ベース部１１とコラム部１２が、ベースコラム１０として単一の構造体をなしていることで、剛性を高めている。
【００２５】
図３に示すように、ベース後部１４の上下方向の厚みｈは、ベース前部１３の上下方向の厚みＨよりも小さくなっている（ｈ＜Ｈ）。詳しくは、ベース前部１３は、その前面に接続される冶具台１９０に載置されるワークテーブル（図示省略）上のワークを切削する際に、機械本体の剛性を維持するのに必要な厚みＨを有している。一方、ベース後部１４は、その上面に配置される第１サドル２０やその他の可動部の位置を低くして、機械全体の重心位置を下げるために、ベース前部１３の厚みＨより小さい厚みｈを有している。
【００２６】
図１に示すように、ベース前部１３は水平台部１３ａを有している。この水平台部１３ａは、切りくず排出部１５を挟んで、左側と右側にそれぞれ設けられており、これによって機械本体の剛性が確保される。水平台部１３ａは、メンテナンスの際に作業者の踏み台となり、工具等を置くスペースともなる。また、図２に示すように、ベース後部１４は水平台部１４ａを有している。前述したように、この水平台部１４ａの上面の高さは、ベース前部１３の水平台部１３ａの上面の高さより低くなっている。
【００２７】
ベース前部１３には、切りくず排出部１５が設けられている。この切りくず排出部１５は、シュート１３ｂおよび透孔１３ｃを有している。ワーク加工時に発生する切りくずは、シュート１３ｂに落下して透孔１３ｃへ導かれ、透孔１３ｃから、ベースコラム１０の下に設置されるチップコンベア（図示省略）に排出される。これにより、ベース部１１への切りくずの堆積が最小限に抑えられ、機械の熱膨張による加工精度の低下が防止される。
【００２８】
コラム部１２は、ベース部１１に立設された一対の柱部材１２ａ、１２ａと、これらの柱部材１２ａ、１２ａの上端部を連結する上桁部材１２ｂとからなる。柱部材１２ａ、１２ａは、左右方向に所定間隔を離して配置されており、左右方向に案内される２つの第１サドル２０ａ、２０ｂが加工に必要な範囲で左右方向に移動できるよう、十分な間隔を有している。壁部１２ｃは、切りくず排出部１５に落下する切りくずを透孔１３ｃへ案内して、機械本体に切りくずが堆積するのを防止するとともに、柱部材１２ａ、１２ａの下端部を連結する下桁部材としての機能も有する。一対の柱部材１２ａ、１２ａと、上桁部材１２ｂと、壁部１２ｃとによって、前後方向に開口する方形窓１６が形成されている。
【００２９】
図２に示すように、上桁部材１２ｂの後面には、後述するＸ軸ガイド機構５２ＧのＸ軸ガイドレール５８が固定される。また、図１に示すように、上桁部材１２ｂの前面と、柱部材１２ａ、１２ａの上部前面には、後述する自動工具交換装置２００、３００（図５、図６参照）が取り付けられる基準面１２ｄが、それぞれ２個１対で設けられている。ここでは複数の基準面１２ｄとなっているが、上桁部材１２ｂの前面や上面に横長の単一の基準面を設けてもかまわない。
【００３０】
なお、上述した実施形態に限らず、ベースコラム１０は、例えば別体のベース部１１とコラム部１２とで形成してもよい。また、コラム部１２の上桁部材１２ｂも、柱部材１２ａと別体で形成し、固定部材を用いて柱部材１２ａに結合してもよい。
【００３１】
（３）第１サドル
図２に示すように、第１サドル２０（メイン側の第１サドル２０ａと、サブ側の第１サドル２０ｂ）は、コラム部１２の後方に設けられ、それぞれ左右方向へ移動可能な枠状の部材からなる。詳しくは、メイン側の第１サドル２０ａは、左右一対の柱部材２１ａ、２１ａと、柱部材２１ａ、２１ａの上部を連結する上桁部材２２ａと、柱部材２１ａ、２１ａの下部を連結する下桁部材２３ａとを有している。これらの各部材２１ａ〜２３ａによって、第１サドル２０ａの中央に、前後方向に開口する縦長の窓２４ａ（図１参照）が形成されている。サブ側の第１サドル２０ｂも、メイン側の第１サドル２０ａと同様に構成されており、柱部材２１ｂ、上桁部材２２ｂ、下桁部材２３ｂ、および方形窓２４ｂを有している。
【００３２】
第１サドル２０との関係で、前述したコラム部１２の方形窓１６について、もう少し詳しく説明する。方形窓１６は、第１サドル２０（２０ａ、２０ｂ）のそれぞれの縦長の窓２４（２４ａ、２４ｂ）と同じか、それ以上の縦長さを有しており、図には表れていないが、方形窓１６と縦長の窓２４は、縦方向においてオーバーラップしている。また、方形窓１６の横幅は、２つの第１サドル２０のそれぞれの横幅を足し合わせた幅よりも広くなっている。そして、第１サドル２０の上部は、後述するＸ軸ガイド機構５２Ｇを介して、コラム部１２の上桁部材１２ｂの後面に支持され、第１サドル２０の下部は、Ｘ軸ガイド機構５１Ｇを介して、ベース後部１４の水平台部１４ａに支持されている。このため、形状が共に門形であるコラム部１２（第１コラム）および第１サドル２０（第２コラム）によって、ダブルコラム構造が形成され、幅の広い門形のコラム部１２であっても、機械は高い剛性と安定性を得ることができる。
【００３３】
また、コラム部１２の後方に、第１サドル２０や後述する第２サドル３０などの可動部を配置するので、機械の前後方向の奥行きが短くなる。よって、後述する各移動機構５０、７０、８０に対するメンテナンス作業を機械の後方から容易に行うことができる。
【００３４】
（４）第１サドルのクランプ装置
次に、メイン側の第１サドル２０ａとサブ側の第１サドル２０ｂとを連結するクランプ装置９０について説明する。
【００３５】
図１および図２に示すように、クランプ装置９０（９０−１、９０−２）は、第１サドル２０の上桁部材２２の上部と、柱部材２１の下部の２か所に設けられており、メイン側とサブ側の２つの第１サドル２０ａ、２０ｂを連結している。図４は、柱部材２１の下部に設けられているクランプ装置９０−１の断面図を示している。
【００３６】
第１サドル２０ａ、２０ｂの隣り合う柱部材２１ａ、２１ｂの下部側壁には、図４に示すように、孔２１ａＨ、２１ｂＨがそれぞれ形成されており、これらの孔を水平方向に貫通して、円筒状のクランプ装置９０−１が設けられている。このクランプ装置９０−１は、ハウジング９１、シャフト９２、およびクランピングスリーブ９３を有している。ハウジング９１は、フランジ部９１ａを有していて、メイン側の孔２１ａＨからサブ側の孔２１ｂＨへ挿通される。ハウジング９１の内壁に沿って環状空間９４が形成されるように、クランピングスリーブ９３がハウジング９１内へ嵌挿される。リング部材９５（９５ａ、９５ｂ）は、クランピングスリーブ９３がハウジング９１内において、図４で左右方向に移動するのを阻止するために設けられており、ハウジング９１の左右にそれぞれネジ止めされて、ハウジング９１の一部を構成している。ハウジング９１は、フランジ部９１ａでメイン側の柱部材２１ａの内壁にネジ止めされる。
【００３７】
中空のシャフト９２は、円筒部９２ａとフランジ部９２ｂとを有し、サブ側の孔２１ｂＨから、円筒部９２ａがクランピングスリーブ９３内に嵌挿される。円筒部９２ａの水平方向の長さは、ハウジング９１の水平方向の長さよりも、若干長く形成されている。フランジ部９２ｂは、スぺーサ９６を介して、サブ側の柱部材２１ｂの内壁にネジ止めされている。円筒部９２ａの端部には、円筒部９２ａの外径よりも大きく、リング部材９５ａの外径よりも小さいプレート９７がネジ止めされており、シャフト９２が左方向へ抜け出さないようにしている。プレート９７は、シャフト９２の一部を構成している。
【００３８】
メイン側の柱部材２１ａには、油圧用経路９８が設けられている。ハウジング９１の側面に設けられた環状溝９１ｂと、ハウジング９１に形成された油孔９１ｃとを介して、環状空間９４内を満たしている作動油に油圧用経路９８から圧力をかけると、クランピングスリーブ９３が円筒部９２ａを押圧して、シャフト９２をクランプする。
【００３９】
図４は、リング部材９５ａとプレート９７との間に形成される隙間９９ａと、リング部材９５ｂとフランジ部９２ｂとの間に形成される隙間９９ｂとがほぼ等しい状態で、シャフト９２がクランプされた状態を示している。環状空間９４内の作動油への圧力を下げると、クランピングスリーブ９３が円筒部９２ａを押圧する押圧力が弱まり、シャフト９２はクランプが解除されたアンクランプ状態となる。アンクランプ状態では、シャフト９２は、隙間９９ａ、９９ｂの範囲内で、ハウジング９１内を左右方向に移動可能となる。
【００４０】
以上は、柱部材２１の下部に設けられたクランプ装置９０−１についての説明であるが、図２に示される上桁部材２２ａ、２２ｂの上部に隣り合って設けられた、箱状の枠部材２５ａ、２５ｂ内のクランプ装置９０−２も、上述したクランプ装置９０−１と同様の構造を有している。
【００４１】
なお、メイン側の第１サドル２０ａとサブ側の第１サドル２０ｂとが連結された状態とは、上下２つのクランプ装置９０−１、９０−２のそれぞれのシャフト９２が、いずれもクランプされている状態をいう。このとき、メイン側の加工ユニット１００Ａとサブ側の加工ユニット１００Ｂは、一体となって左右方向に案内される。また、２つのクランプ装置９０−１、９０−２のそれぞれのシャフト９２が同時にアンクランプされると、加工ユニット１００Ａ、１００Ｂの連結は解除される。
【００４２】
（５）Ｘ軸移動機構
Ｘ軸移動機構５１、５２は、第１サドル２０を左右方向に移動させるための機構であり、本実施形態では、メイン側のＸ軸移動機構５２は上側に設けられ、サブ側のＸ軸移動機構５１は下側に設けられている。これらのＸ軸移動機構５１、５２は公知の機構であり、それぞれＸ軸ガイド機構５１Ｇ、５２Ｇと、Ｘ軸送り機構５１Ｄｒ、５２Ｄｒを備えている。
【００４３】
Ｘ軸移動機構５１に備わるＸ軸ガイド機構５１Ｇは、ベース後部１４の水平台部１４ａ上に、左右方向に延びるように設けられた１本のＸ軸ガイドレール５３と、メイン側の第１サドル２０ａの下桁部材２３ａの下面に取り付けられている一対のＸ軸スライダ５４ａと、サブ側の第１サドル２０ｂの下桁部材２３ｂの下面に取り付けられている一対のＸ軸スライダ５４ｂとからなる。Ｘ軸送り機構５１Ｄｒは、ベース後部１４の水平台部１４ａ上に設置されたＸ軸駆動モータ５５と、このＸ軸駆動モータ５５に連結されたＸ軸ボールねじ５６と、このＸ軸ボールねじ５６に螺合されたナット５７とを備えている。ナット５７は、サブ側の第１サドル２０ｂの下桁部材２３ｂの前面に固着されて、Ｘ軸駆動モータ５５によりＸ軸ボールねじ５６を回転させる。
【００４４】
Ｘ軸移動機構５２に備わるＸ軸ガイド機構５２Ｇは、コラム部１２の上桁部材１２ｂの後面に左右方向に延びるように設けられた１本のＸ軸ガイドレール５８と、メイン側の第１サドル２０ａの上桁部材２２ａの前面に取り付けられた一対のＸ軸スライダ５９ａと、サブ側の第１サドル２０ｂの上桁部材２２ｂの前面に取り付けられた一対のＸ軸スライダ５９ｂとからなる。Ｘ軸送り機構５２Ｄｒは、コラム部１２の上桁部材１２ｂの上面に設置されたＸ軸駆動モータ６０と、このＸ軸駆動モータ６０に連結されたＸ軸ボールねじ６１と、このＸ軸ボールねじ６１に螺合されたナット６２とを備えている。ナット６２は、メイン側の第１サドル２０ａの箱状の枠部材２５ａの前面に固着されて、Ｘ軸駆動モータ６０によりＸ軸ボールねじ６１を回転させる。
【００４５】
Ｘ軸移動機構５１は、サブ側の第１サドル２０ｂを左右方向に移動させ、Ｘ軸移動機構５２は、メイン側の第１サドル２０ａを左右方向に移動させる。すなわち、各加工ユニット１００Ａ、１００Ｂは、それぞれ独立したＸ軸移動機構５２、５１を備えている。
【００４６】
ワークを加工する際には、前述のクランプ装置９０により、メイン側とサブ側の２つの第１サドル２０ａ、２０ｂを連結し、これらを一体構造物として左右方向に案内する。クランプ装置９０で連結されて一体化された第１サドル２０は、高い剛性を有する。さらに、Ｘ軸移動機構５１のＸ軸駆動モータ５５と、Ｘ軸移動機構５２のＸ軸駆動モータ６０を同期して回転させることで、一体構造物となった第１サドル２０を、２つの駆動源により力強く安定した状態で、Ｘ軸ガイドレール５３、５８に沿って左右方向へ移動させることができる。
【００４７】
本実施形態では、図２に示すように、Ｘ軸移動機構５１、５２のＸ軸駆動モータ５５、６０が、同じ側（サブ側）に位置するように設置されているので、各ボールねじ５６、６１の回転方向が同じになる。Ｘ軸送り機構５１Ｄｒ、５２Ｄｒは、ほぼ同じ垂直線上に位置するように配置されている。この配置は、主軸装置４０が上下方向（Ｙ軸方向）や前後方向（Ｚ軸方向）に案内される際に、非常にバランスが良く機械に安定感を与えている。
【００４８】
（５）第２サドル
第２サドル３０は、第１サドル２０に上下方向へ移動可能に支持されている。詳しくは、メイン側の第２サドル３０ａは、メイン側の第１サドル２０ａに上下方向へ移動可能に支持され、サブ側の第２サドル３０ｂは、サブ側の第１サドル２０ｂに上下方向へ移動可能に支持されている。メイン側の第２サドル３０ａは、主軸装置４０ａを保持する筒状の部材からなり、後述するＹ軸スライダ７２ａが背面に設けられたフランジ部３１ａと、後述するＺ軸移動機構８０ａおよび主軸装置４０ａを収納する保持部３２ａとを備えている。この第２サドル３０ａは、フランジ部３１ａと第１サドル２０ａの左右一対の柱部材２１ａとの間に設けられたＹ軸ガイド機構７０ａＧを介して、第１サドル２０ａに支持されており、第１サドル２０ａの縦長窓２４ａ内を上下方向に移動する。サブ側の第２サドル３０ｂも、上述したメイン側の第２サドル３０ａと同様の構造を有している。
【００４９】
（７）Ｙ軸移動機構
Ｙ軸移動機構７０は、第２サドル３０を上下方向に移動させるための機構であり、Ｙ軸ガイド機構７０Ｇと、Ｙ軸送り機構７０Ｄｒとを備えている。詳しくは、メイン側のＹ軸移動機構７０ａは、Ｙ軸ガイド機構７０ａＧと、Ｙ軸送り機構７０ａＤｒとを備えており、メイン側の第２サドル３０ａを上下方向に移動させる。サブ側のＹ軸移動機構７０ｂは、Ｙ軸ガイド機構７０ｂＧと、Ｙ軸送り機構７０ｂＤｒとを備えており、サブ側の第２サドル３０ｂを上下方向に移動させる。
【００５０】
メイン側のＹ軸ガイド機構７０ａＧは、メイン側の第１サドル２０ａの左右一対の柱部材２１ａの前面に、上下方向に延びるように設けられた一対のＹ軸ガイドレール７１ａと、各Ｙ軸ガイドレール７１ａに嵌合し、メイン側の第２サドル３０ａのフランジ部３１ａの左右後面にそれぞれ２つずつ設けられているＹ軸スライダ７２ａとからなる。メイン側のＹ軸送り機構７０ａＤｒは、メイン側の第１サドル２０ａの上桁部材２２ａの上面に取り付けられたＹ軸駆動モータ７３ａと、Ｙ軸駆動モータ７３ａに連結されたＹ軸ボールねじ７４ａと、Ｙ軸ボールねじ７４ａに螺合されたナット７５ａとを備えている。ナット７５ａは、メイン側の第２サドル３０ａの保持部３２ａに固着されている。サブ側のＹ軸移動機構７０ｂも、メイン側のＹ軸移動機構７０ａと同様の構成となっている。
【００５１】
メイン側のＹ軸送り機構７０ａＤｒに備わるＹ軸駆動モータ７３ａと、サブ側のＹ軸送り機構７０ｂＤｒに備わるＹ軸駆動モータ７３ｂとは、同期して回転させてもよいし、同期を解除して回転させてもよい。２つのＹ軸駆動モータ７３ａ、７３ｂを回転させることで、Ｙ軸ボールねじ７４ａ、７４ｂが回転し、第２サドル３０ａ、３０ｂがそれぞれＹ軸ガイドレール７１ａ、７１ｂに沿って上下方向に移動する。このＹ軸移動機構７０は、公知の機構である。
【００５２】
Ｙ軸ガイド機構７０ＧのＹ軸ガイドレール７１ａ、７１ｂは、図３に示すように（図３ではＹ軸ガイドレール７１ｂのみ図示）、側面から見て、第１サドル２０の上部とコラム部１２の上部との間に、垂直に設けられている。つまり、Ｘ軸ガイド機構５２ＧとＹ軸ガイド機構７０Ｇとは、実質的に同一平面（ＸＹ平面）上に位置している。
【００５３】
（８）主軸装置
主軸装置４０は、第２サドル３０に支持されており、主軸４１と主軸ハウジング４２とを備えている。詳しくは、メイン側の主軸装置４０ａは、メイン側の第２サドル３０ａに支持されており、主軸４１ａと主軸ハウジング４２ａとを備えている。サブ側の主軸装置４０ｂは、サブ側の第２サドル３０ｂに支持されており、主軸４１ｂと主軸ハウジング４２ｂとを備えている。
【００５４】
メイン側の主軸装置４０ａの主軸４１ａは、主軸ハウジング４２ａ内で、Ｚ軸を中心として回転可能に保持されている。この主軸４１ａは、主軸ハウジング４２ａに内蔵されている主軸駆動モータ（図示省略）の回転軸に連結されており、主軸４１ａの前端部には、図示しない各種工具が着脱可能に装着される。主軸ハウジング４２ａの下面には、後述するメイン側のＺ軸ガイド機構（図示省略）のＺ軸ガイドレール（図示省略）が、前後方向にわたって取り付けられている。主軸装置４０ａは、上記のＺ軸ガイド機構を介して、メイン側の第２サドル３０ａのフランジ部３１ａ内および保持部３２ａ内に、前後方向へ移動可能に保持されている。これにより、主軸装置４０ａは、第１サドル２０ａの縦長の窓２４ａ内で、上下方向と前後方向に移動可能であり、コラム部１２の方形窓１６内で、左右方向と上下方向と前後方向に移動可能となっている。なお、方形窓１６の縦長さは、主軸４１ａの上下方向のストロークよりも長くなっている。サブ側の主軸装置４０ｂも、上述したメイン側の主軸装置４０ａと同様の構成となっている。
【００５５】
（９）Ｚ軸移動機構
Ｚ軸移動機構８０は、主軸装置４０を前後方向に移動させるための機構であり、公知のＺ軸ガイド機構８０ＧおよびＺ軸送り機構８０Ｄｒを備えている。詳しくは、メイン側のＺ軸移動機構８０ａは、Ｚ軸ガイド機構（図示省略）と、Ｚ軸送り機構８０ａＤｒとを備えており、サブ側のＺ軸移動機構８０ｂは、Ｚ軸ガイド機構８０ｂＧと、Ｚ軸送り機構８０ｂＤｒとを備えている。以下では、サブ側のＺ軸移動機構８０ｂについて説明する。
【００５６】
図３に示すように、サブ側のＺ軸移動機構８０ｂのＺ軸ガイド機構８０ｂＧは、主軸ハウジング４２ｂの下面に前後方向に延びるように取り付けられたＺ軸ガイドレール８１ｂと、第２サドル３０ｂの保持部３２ｂの左右に固設され、各Ｚ軸ガイドレール８１ｂに嵌合する複数のＺ軸スライダ８２ｂとを有する。サブ側のＺ軸送り機構８０ｂＤｒは、第２サドル３０ｂの保持部３２ｂの後方へ突出するように取り付けられたＺ軸駆動モータ８３ｂと、このＺ軸駆動モータ８３ｂに連結されたＺ軸ボールねじ８４ｂと、このＺ軸ボールねじ８４ｂに螺合されたナット８５ｂとを有する。ナット８５ｂは、主軸ハウジング４２ｂに固着されている。Ｚ軸駆動モータ８３ｂによりＺ軸ボールねじ８４ｂを回転させることで、主軸装置４０ｂが、Ｚ軸ガイドレール８１ｂに沿って前後方向に移動する。メイン側のＺ軸移動機構８０ａも、上述したサブ側のＺ軸移動機構８０ｂと同様の構成となっている。
【００５７】
なお、サブ側の第２サドル３０ｂに設けられるＺ軸スライダ８２ｂの設置数と設置場所は、Ｚ軸ガイドレール８１ｂの設置数と設置場所にあわせて、任意に選定することができる。メイン側のＺ軸移動機構８０ａについても同様である。
【００５８】
（１０）冶具台
図３は、横型マシニングセンタ１の前方に冶具台１９０を配置した状態を示している。この冶具台１９０は、ベースコラム１０のベース前部１３の前面に取り付けられ、床面に固定される構造体である。冶具台１９０の左右方向の幅および上下方向の高さは、ベース前部１３の左右方向の幅および上下方向の高さと同じである。冶具台１９０には、例えばＡ軸テーブル（図示省略）が載置される。
【００５９】
冶具台１９０には、ベース前部１３に設けられた切りくず排出部１５と同様の、切りくず排出部（図示省略）が設けられている。この切りくず排出部は、シュート（図示省略）および透孔（図示省略）を有している。ワーク加工時に発生する切りくずは、シュートに落下して透孔へ導かれ、透孔から冶具台１９０の下に設置されるチップコンベア（図示省略）に排出される。これにより、冶具台１９０への切りくずの堆積が最小限に抑えられ、冶具台１９０の熱膨張による加工精度の低下が防止される。
【００６０】
また、冶具台１９０には、ベース前部１３の水平台部１３ａと同様に、切りくず排出部を挟んで左右両側に水平台部１９１が設けられている。それぞれの水平台部１９１の上面には、載置台１９２が設けられており、各載置台１９２上に、Ａ軸テーブルの駆動部およびサポート部（図示省略）が載置される。
【００６１】
なお、本実施形態においては、Ａ軸テーブルが載置される冶具台１９０を例に挙げたが、冶具台１９０にはＢ軸テーブルを載置してもよい。また、冶具チェンジャ仕様の冶具台や、パレットチェンジャ仕様の冶具台を設けてもよい。さらに、切りくず排出部を省略して、ベース前部１３の切りくず排出部１５へ切りくずが排出されるようにしてもよい。
【００６２】
図示は省略しているが、テーブル上には、メイン側およびサブ側に対応した治具がそれぞれ設けられており、各治具には、メイン側の主軸４１ａおよびサブ側の主軸４１ｂに対応した箇所に、位置測定用の基準孔が設けられている。この基準孔は、主軸４１ａ、４１ｂの間隔を補正するために必要となるが、主軸間隔の補正については、後で詳しく説明する。
【００６３】
（１１）自動工具交換装置
図５は、コラム部１２の上桁部材１２ｂの前面に設けられた基準面１２ｄ（図１参照）に、自動工具交換装置（以下「ＡＴＣユニット」と表記）２００、３００を取り付けた状態を示している。
【００６４】
メイン側のＡＴＣユニット２００は、略台形の形状を有するフレーム２０１の周縁に、多数の工具保持部材２０２を備えている。これらの工具保持部材２０２は、チェーンのようなリンク機構（図示省略）によって工具保持部材同士を連結するための連結部と、連結された工具保持部材をフレーム２０１の周縁に沿って移動させるためのカム機構の一部を構成するカムフォロア部（図示省略）と、工具２０３を把持する爪部２０４とからなる。図示しないモータによって、メイン側の主軸４１ａに把持されるべき工具２０３を把持した工具保持部材２０２が、後述する工具交換位置に位置決めされる。
【００６５】
本実施形態では、自動工具交換の方式として、ＡＴＣユニット２００、３００と主軸４１ａ、４１ｂとの間で工具２０３、３０３を直接受け渡しする、いわゆるダイレクト交換方式を採用している。
【００６６】
次に、メイン側のフレーム２０１について詳述する。図５に示すように、フレーム２０１は、略台形の形状をしており、５つの辺２０１ａ〜２０１ｅから構成されている。平行な２辺２０１ａ、２０１ｂは、正面視で垂直となるように配置されている。これらの２辺のうち、短辺２０１ａは機械の外方側にあり、長辺２０１ｂは機械の内方側にある。水平辺２０１ｃは上記の２辺に対して垂直であり、傾斜辺２０１ｄは、機械の外方側から内方側にかけて主軸４１ａに近付くように傾斜している。水平辺２０１ｅは、主軸ハウジング４２ａの上方にあって、主軸ハウジング４２ａの左右方向の幅とほぼ同じ長さを有している。
【００６７】
水平辺２０１ｅは、主軸４１ａと対向しており、この水平辺２０１ｅのほぼ中央に位置決めされた工具保持部材２０２に把持された工具２０３が、主軸４１ａによって把持される。なお、工具保持部２０２は公知の構造であり、工具２０３を把持する２本の爪からなる爪部２０４を備えている。爪部２０４は、フレーム２０１の水平辺２０１ｅにおいて下向きの垂直な姿勢となり、工具２０３を把持する。
【００６８】
フレーム２０１は、図６に示すように、裏側において保持部材２０５やブラケット２０６により保持されている。このため、ＡＴＣユニット２００は、コラム部１２の基準面１２ｄだけでなく、上桁部材１２ｂの上面にも固定され、安定してベースコラム１０に取り付けられる。
【００６９】
サブ側のＡＴＣユニット３００は、メイン側のフレーム２０１と左右対称なフレーム３０１を有しており、メイン側のＡＴＣユニット２００と同様の構成を備えている。
【００７０】
本実施形態では、コラム部１２の上部前面に基準面１２ｄが設けられているため、予め組み立てたＡＴＣユニット２００、３００を基準面１２ｄに取り付けるだけで済む。また、フレーム２０１、３０１は、機械の外側から内側にかけて主軸４１ａ、４１ｂに近付くように傾斜する傾斜辺２０１ｄ、３０１ｄを有しているため、コラム部１２の柱部材１２ａの前面をさえぎるものがない。このため、柱部材１２ａの前面に、例えば、刃具の折れた工具を払い出す払出装置などを設けることができ、空間を有効に活用できる。
【００７１】
（１２）主軸間隔の補正
冒頭に述べたように、複数の主軸を備えた工作機械においては、温度変化やワーク加工時に発生する熱などが原因で、主軸間隔に変位が生じて加工精度が低下するため、主軸間隔の補正が必要となる。以下、この補正について詳細に説明する。
【００７２】
図７は、主軸間隔の補正を行うための構成を示している。制御装置５は、ＣＰＵ５ａと、記憶部５ｂと、モータ制御部５ｃと、クランプ駆動部５ｇとを備えている。制御装置５には、これら以外にも、各種の処理を行うブロックが含まれているが、ここでは補正に関係するブロックのみが図示されている。
【００７３】
ＣＰＵ５ａは、マイクロプロセッサからなり、工作機械（横型マシニングセンタ１）の全体的な動作を制御する。この動作には、ワークを加工する通常時の動作のほか、主軸間隔を補正する際の動作も含まれる。ＣＰＵ５ａには、記憶部５ｂ、モータ制御部５ｃ、クランプ駆動部５ｇ、および基準位置測定器６が接続されており、ＣＰＵ５ａとこれらとの間で信号やデータの授受が行われる。記憶部５ｂは、ＣＰＵ５ａが行う制御に必要なプログラムが格納されたプログラムメモリや、制御に必要なデータが格納されたデータメモリなどを有している（図示省略）。モータ制御部５ｃは、Ｘ軸モータ制御部５ｄ、Ｙ軸モータ制御部５ｅ、およびＺ軸モータ制御部５ｆからなる。
【００７４】
Ｘ軸モータ制御部５ｄは、メイン側のＸ軸送り機構５２Ｄｒに備わるＸ軸駆動モータ６０、およびサブ側のＸ軸送り機構５１Ｄｒに備わるＸ軸駆動モータ５５を制御する。Ｙ軸モータ制御部５ｅは、メイン側のＹ軸送り機構７０ａＤｒに備わるＹ軸駆動モータ７３ａ、およびサブ側のＹ軸送り機構７０ｂＤｒに備わるＹ軸駆動モータ７３ｂを制御する。Ｚ軸モータ制御部５ｆは、メイン側のＺ軸送り機構８０ａＤｒに備わるＺ軸駆動モータ８３ａ、およびサブ側のＺ軸送り機構８０ｂＤｒに備わるＺ軸駆動モータ８３ｂを制御する。クランプ駆動部５ｇは、クランプ装置９０の環状空間９４（図４）内の作動油に圧力をかける油圧機器７を駆動する駆動回路からなる。
【００７５】
基準位置測定器６は、後述する図９に示されるように、メイン側とサブ側のそれぞれの主軸４１ａ、４１ｂの先端に取り付けられるタッチプローブ６ａ、６ｂを備えている。タッチプローブ６ａ、６ｂは、冶具８ａ、８ｂに設けられている基準孔９ａ、９ｂの位置を検出し、ＣＰＵ５ａは、その検出結果に基づいて主軸４１ａ、４１ｂの間隔を補正する。
【００７６】
図８は、主軸間隔の補正手順を示したフローチャートである。この手順は、記憶部５ｂに格納されている主軸間隔補正プログラムに従い、ＣＰＵ５ａが実行する。以下、フローチャートに従って、主軸間隔の補正手順を詳細に説明する。
【００７７】
ステップＳ１では、メイン側の主軸４１ａの先端と、サブ側の主軸４１ｂの先端に、タッチプローブ６ａ、６ｂを取り付ける。取り付け前のタッチプローブ６ａ、６ｂは、ＡＴＣユニット２００、３００に工具とともに保持されており、ＡＴＣユニット２００、３００を動作させることで、自動的に主軸４１ａ、４１ｂの先端に取り付けられる。
【００７８】
ステップＳ２では、メイン側の主軸４１ａが、メイン側の冶具８ａに設けられた基準孔９ａの位置に来るように、すなわち、主軸４１ａのＸ座標およびＹ座標が、基準孔９ａのＸ座標およびＹ座標と一致するように、主軸装置４０ａを、Ｘ軸送り機構５２ＤｒとＹ軸送り機構７０ａＤｒとにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向へ移動させる。図９はこの状態を示しており、メイン側の主軸４１ａの中心線Ｐａは、メイン側の冶具８ａの基準孔９ａの中心線Ｑａと一致している。
【００７９】
ステップＳ３では、メイン側の主軸装置４０ａとサブ側の主軸装置４０ｂとを、それぞれＺ軸送り機構８０ａＤｒ、８０ｂＤｒにより、Ｚ軸方向へ一定距離前進させる。これにより、主軸４１ａ、４１ｂの先端に取り付けられているタッチプローブ６ａ、６ｂが、それぞれ基準孔９ａ、９ｂ内に進入する。
【００８０】
ステップＳ４では、タッチプローブ６ａ、６ｂによって、基準孔９ａ、９ｂの位置（Ｘ座標、Ｙ座標）を測定する。具体的には、主軸装置４０ａ、４０ｂをＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動させながら、タッチプローブ６ａ、６ｂを基準孔９ａ、９ｂの内壁の複数箇所（例えば４箇所）に接触させ、各接触位置のＸ座標とＹ座標をもとに、基準孔９ａ、９ｂの中心線Ｑａ、ＱｂのＸ座標とＹ座標を求める。このときのＸ座標とＹ座標が基準孔９ａ、９ｂの位置であり、この位置は、主軸間隔の補正の基準となる基準位置である。
【００８１】
ステップＳ５では、主軸装置４０ａ、４０ｂを、それぞれＺ軸送り機構８０ａＤｒ、８０ｂＤｒにより、Ｚ軸方向へ後退させる。これにより、タッチプローブ６ａ、６ｂは、基準孔９ａ、９ｂから抜け出る。
【００８２】
ステップＳ６では、ステップＳ４で測定された基準孔９ａ、９ｂの位置に基づいて、基準孔９ａ、９ｂ間の間隔、すなわち図９の基準孔間隔Ｗ１を算出する。図９からわかるように、基準孔間隔Ｗ１は、基準孔９ａの中心線ＱａのＸ座標と、基準孔９ｂの中心線ＱｂのＸ座標との差として算出することができる。
【００８３】
ステップＳ７では、主軸４１ａ、４１ｂ間の間隔、すなわち図９の主軸間隔Ｗ２を記憶部５ｂから読み出す。記憶部５ｂには、補正が行われる毎に、基準孔間隔Ｗ１や主軸間隔Ｗ２などの補正データが記憶される。したがって、ステップＳ７で読み出される主軸間隔Ｗ２は、前回補正された主軸間隔である。
【００８４】
冒頭でも述べたように、温度変化や加工時の熱は、主軸側と冶具側の双方に影響を与えるので、主軸間隔Ｗ２だけでなく基準孔間隔Ｗ１にも変位が生じる。そこで、補正にあたって基準孔９ａ、９ｂの位置を測定し、その位置に主軸４１ａ、４１ｂを合わせるように前回の主軸間隔Ｗ２を再補正する（後述のステップＳ１１）ことで、基準孔間隔Ｗ１に変位が生じた場合でも、Ｗ２＝Ｗ１の関係を維持することが可能となる。
【００８５】
ステップＳ８では、ステップＳ６で算出された基準孔間隔Ｗ１と、ステップＳ７で読み出された主軸間隔Ｗ２との差分ΔＷを計算する（ΔＷ＝Ｗ１−Ｗ２）。この差分ΔＷが、主軸間隔Ｗ２を補正するための補正量となる。
【００８６】
ステップＳ９では、ステップＳ８で算出された差分ΔＷに基づき、主軸間隔Ｗ２に誤差があるか否かを判定する。具体的には、例えば、ΔＷ＝０であれば誤差がないと判定し、ΔＷ≠０であれば誤差があると判定する。あるいは、差分ΔＷを所定の閾値αと比較し、ΔＷ＜αであれば誤差がないと判定し、ΔＷ≧αであれば誤差があると判定してもよい。
【００８７】
ステップＳ９での判定の結果、主軸間隔Ｗ２に誤差があれば（ステップＳ９；ＹＥＳ）、ステップＳ１０へ進み、主軸間隔Ｗ２に誤差がなければ（ステップＳ９；ＮＯ）、ステップＳ１０以降の手順を実行せずに処理を終了する。
【００８８】
ステップＳ１０では、クランプ装置９０をアンクランプ状態にして、メイン側とサブ側の第１サドル２０ａ、２０ｂの連結を解除する。これにより、サブ側の第１サドル２０ｂは、メイン側の第１サドル２０ａから切り離されて、独立してＸ軸方向（左右方向）へ移動できるようになる。
【００８９】
ステップＳ１１では、サブ側のＸ軸送り機構５１ＤｒのＸ軸駆動モータ５５を回転させて、サブ側の第１サドル２０ｂを含む加工ユニット１００Ｂ全体を、ステップＳ８で算出された補正量ΔＷだけ、Ｘ軸方向へ移動させる。その結果、図９において、主軸４１ｂは左側へΔＷだけ移動し、主軸４１ｂの中心線Ｐｂと基準孔９ｂの中心線Ｑｂとが一致する。これにより、主軸間隔Ｗ２は基準孔間隔Ｗ１と等しくなって、主軸間隔Ｗ２の補正が完了する。
【００９０】
ステップＳ１２では、クランプ装置９０を再びクランプ状態にして、メイン側とサブ側の第１サドル２０ａ、２０ｂを連結する。このとき、主軸４１ａ、４１ｂは、主軸間隔Ｗ２の誤差が解消されたリセット状態となっている。なお、第１サドル２０ａ、２０ｂは連結されることで剛性が高まるので、サドルの剛性が要求される加工の場合は、上記のように、補正完了後に両サドルを連結するのが好ましいが、これは必ずしも必要でない。サドルに剛性が要求されない場合は、補正完了後にクランプ装置９０をアンクランプ状態のままにして、第１サドル２０ａ、２０ｂをそれぞれＸ軸移動機構５２、５１のＸ軸駆動モータ６０、５５により、同期して移動させるようにしてもよい。
【００９１】
このようにして主軸間隔の補正を行った後、制御装置５は、補正された主軸４１ａ、４１ｂの位置データ（Ｘ座標、Ｙ座標）を、ＡＴＣユニット２００、３００に送る。これは、主軸間隔の補正に伴い、ＡＴＣユニット２００、３００における工具交換位置も調整が必要となるからである。ＡＴＣユニット２００、３００は、この位置データに基づいて、各ユニットに備わるモータ（図示省略）を駆動し、工具保持部２０２、３０２の工具交換位置を調整する。これにより、主軸４１ａ、４１ｂとの間で行われる工具交換を、正確かつ迅速に行うことができる。
【００９２】
主軸間隔Ｗ２が補正された主軸４１ａ、４１ｂは、それらの先端に取り付けられたタッチプローブ６ａ、６ｂを、ワークの加工に必要な工具２０３、３０３に交換するため、Ｙ軸方向およびＺ軸方向における工具交換位置まで移動される。このとき、ＡＴＣユニット２００、３００側では、ワークの加工に必要な工具２０３、３０３を把持した工具保持部２０２、３０２が、図示しないモータとカム機構により、Ｘ軸方向の工具交換位置まで移動する。この時点では、主軸間隔の補正（主軸装置４０ａ、４０ｂのＸ軸方向への移動）によって生じた、主軸４１ａ、４１ｂと工具交換位置との間のずれが、上述した工具交換位置の調整によって既に解消されている。
【００９３】
本実施形態では、ＡＴＣユニット２００、３００の工具交換位置が、フレーム２０１、３０１の水平辺２０１ｅ、３０１ｅの略中央位置となっている。このため、水平辺２０１ｅ、３０１ｅにある工具保持部２０２、３０２の位置をＸ軸方向に微調整する場合でも、爪部２０４、３０４は水平辺２０１ｅ、３０１ｅに対して直交したままの姿勢を保つので、主軸４１ａ、４１ｂとの間で工具交換がスムーズに行われる。
【００９４】
なお、図９において、測定開始時に、メイン側の主軸４１ａが基準孔９ａからずれている（双方の中心線Ｐａ、Ｑａが一致しない）場合もありうるが、このずれは、加工プログラムにおける座標系の位置を変更することで相殺され、実際のワーク加工の際には影響しない。したがって、主軸間隔の補正時には、メイン側の主軸４１ａのずれを考慮する必要はなく、純粋に主軸４１ａ、４１ｂの間隔だけを補正することで足りる。
【００９５】
以上のようにして主軸装置４０ａ、４０ｂの主軸間隔が補正された後は、ワークを加工する場合に、メイン側の加工ユニット１００Ａと、サブ側の加工ユニット１００Ｂは一体でＸ軸方向へ移動するため、主軸間隔が安定に維持され、ワークに対して高精度の加工を行うことができる。
【００９６】
また、上述した実施形態においては、加工ユニット１００Ａ、１００Ｂのそれぞれに対応して、Ｘ軸移動機構５２、５１が設けられており、主軸間隔を補正する場合は、Ｘ軸移動機構５１のＸ軸駆動モータ５５により、加工ユニット１００Ｂを第１サドル２０ｂと共に左右方向（Ｘ軸方向）へ移動させて、主軸４１ｂの位置を調整している。そして、このＸ軸移動機構５１は、主軸間隔の補正時だけ動作するのではなく、通常のワーク加工時にも動作する。したがって、主軸間隔を補正するための専用の装置を設けなくても、既設のＸ軸移動機構５１を利用して、主軸間隔の補正を行えるので、簡単な構成によってワークを高精度に加工することができる。また、人手によって複雑な微調整を行う必要がないので、時間的にも経済的にも大きなメリットがある。
【００９７】
なお、上述した実施形態においては、主軸間隔を補正する場合に、Ｘ軸移動機構５１により、サブ側の加工ユニット１００Ｂを移動させたが、Ｘ軸移動機構５２により、メイン側の加工ユニット１００Ａを移動させてもよい。また、両方のＸ軸移動機構５１、５２により、メイン側とサブ側の双方の加工ユニット１００Ａ、１００Ｂを移動させてもよい。
【００９８】
以上は、Ｘ軸方向における主軸間隔を補正する場合について述べたが、本実施形態においては、主軸４１ａ、４１ｂのＹ軸方向およびＺ軸方向の補正も容易に行うことができる。以下、これらについて説明する。
【００９９】
Ｙ軸方向の補正については、メイン側とサブ側のＹ軸移動機構７０ａ、７０ｂにより、第２サドル３０ａ、３０ｂを上下方向（Ｙ軸方向）へ移動させることにより、加工ユニット１００Ａ、１００Ｂ相互間における主軸４１ａ、４１ｂの上下方向のずれを補正することができる。また、Ｚ軸方向の補正については、メイン側とサブ側のＺ軸移動機構８０ａ、８０ｂを前後方向（Ｚ軸方向）へ移動させることにより、加工ユニット１００Ａ、１００Ｂ相互間における主軸４１ａ、４１ｂの前後方向のずれを補正することができる。
【０１００】
したがって、本実施形態によれば、主軸４１ａ、４１ｂの左右方向の位置補正だけでなく、上下方向の位置補正や、前後方向の位置補正も行うことができ、結果的に、既設の各軸移動機構を利用して、Ｘ・Ｙ・Ｚの３軸すべてについて、主軸４１ａ、４１ｂの位置を補正することができる。
【０１０１】
ここで、本実施形態の工作機械では、ベース部１１上に設置される加工ユニット１００Ａ、１００Ｂに備わるＸ・Ｙ・Ｚの各軸の移動機構の積層順が、下からＸ→Ｙ→Ｚとなっている。すなわち、例えば加工ユニット１００Ａについてみると、Ｘ軸移動機構５２により第１サドル２０ａが左右方向（Ｘ軸方向）に移動すると、第１サドル２０ａに設けられたＹ軸移動機構７０ａも左右方向に移動し、さらに、第１サドル２０ａに保持された第２サドル３０ａに設けられたＺ軸移動機構８０ａも左右方向に移動する。つまり、Ｘ軸移動機構５２により第１サドル２０ａが左右方向に移動することで、必ずＹ軸移動機構７０ａも左右方向に移動し、Ｙ軸移動機構７０ａが左右方向に移動することで、必ずＺ軸移動機構８０ａも左右方向に移動するという、Ｘ→Ｙ→Ｚの積層順になっている。
【０１０２】
これに対し、各軸の移動機構の積層順を、例えば、下からＹ→Ｘ→Ｚとした場合を考えてみる。この場合、２つの主軸４１ａ、４１ｂ間の補正を行うためには、例えば、本実施形態のコラム部１２の左右の柱部材１２ａ、１２ａの間に、Ｙ軸ガイドレールを設置するための中央柱部材がどうしても必要となり、機械全体が大きくなってしまう。さらに、Ｘ軸方向の移動機構についても、本実施形態であれば、２つの加工ユニット１００Ａ、１００Ｂを共通のＸ軸ガイドレール５８、５３上で案内しているが、Ｙ→Ｘ→Ｚの積層順にした場合は、各加工ユニット１００Ａ、１００Ｂにそれぞれガイドレールを設ける必要が生じる。
【０１０３】
しかるに、本実施形態のように各軸の移動機構の積層順をＸ→Ｙ→Ｚとすれば、コラム部１２の左右の柱部材１２ａ、１２ａの間に中央柱部材を設けたり、各加工ユニット１００Ａ、１００Ｂにそれぞれガイドレールを設けたりすることが不要となる。このため、本実施形態における積層順は、２つの主軸４１ａ、４１ｂの位置を３軸方向すべてにおいて補正する場合でも、機械の小型化に大きく貢献するといえる。
【０１０４】
また、上述した実施形態では、図２に示されるように、メイン側の加工ユニット１００Ａの第１サドル２０ａに対応するＸ軸移動機構５２は、コラム部１２の上部に設けられ、サブ側の加工ユニット１００Ｂの第１サドル２０ｂに対応するＸ軸移動機構５１は、ベース部１１の上面に設けられている。このため、加工ユニット１００Ａ、１００Ｂがクランプ装置９０で連結された状態では、加工ユニット全体が上側と下側において、Ｘ軸移動機構５２、５１により安定して支持されることになる。
【０１０５】
（１３）その他の作用効果
上述した実施形態では、図２に示されるように、メイン側の加工ユニット１００Ａの第１サドル２０ａに対応するＸ軸移動機構５２は、コラム部１２の上部に設けられ、サブ側の加工ユニット１００Ｂの第１サドル２０ｂに対応するＸ軸移動機構５１は、ベース部１１の上面に設けられている。このため、加工ユニット１００Ａ、１００Ｂがクランプ装置９０で連結された状態では、加工ユニット全体が上側と下側において、Ｘ軸移動機構５２、５１により安定して支持されることになる。
【０１０６】
また、上述した実施形態では、第１サドル２０が厚みの薄いベース後部１４の上面に配置されるので、第１サドル２０と、第１サドル２０に支持された第２サドル３０と、第２サドル３０に支持された主軸装置４０の各位置を低くすることができる。このため、機械全体の重心が低くなって安定性が向上する。また、コラム部１２の方形窓１６は、第１サドル２０の縦長の窓２４と同じかそれ以上の縦長さを有しており、方形窓１６と縦長の窓２４とがオーバーラップするので、主軸４１の最下降端位置が低くなる。したがって、踏み台がなくても、ワークの脱着、主軸４１の先端の点検、工具の点検等を行うことができる。さらに、第１サドル２０が厚みの薄いベース後部１４に配置されることで、機械全体の高さが抑えられ、前述した奥行きの短縮化と相俟って、機械をより小型化することができる。しかも、機械がコンパクトになっても、主軸４１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各ストロークは、従来と比べて小さくなることはない。
【０１０７】
また、本実施形態の横型マシニングセンタ１では、コラム部１２の上桁部材１２ｂの後面にＸ軸ガイドレール５８を設置し、第１サドル２０の柱部材２１、２１の前面にＹ軸ガイドレール７１を設置している。したがって、Ｘ軸ガイド機構５２ＧとＹ軸ガイド機構７０Ｇとは、コラム部１２の上桁部材１２ｂの後面と第１サドル２０の前面との間にあって、ほぼ同一の平面（ＸＹ平面）上に位置する。これにより、治具台１９０までの力の伝達経路が短くなるので、熱膨張による各部品の寸法変化量の累積が抑制され、ワークの加工精度を高めることができる。また、Ｘ軸ガイド機構５２ＧとＹ軸ガイド機構７０Ｇとが前後方向に隔離されないので、機械を奥行き方向に小型化することができる。
（１４）他の実施形態
【０１０８】
本発明は、上述した実施形態以外にも、例えば以下のような種々の実施形態を採用することができる。
【０１０９】
図１０は、横型マシニングセンタの他の実施形態を示している。図１０において、図２と異なる点は、図２のメイン側のＸ軸送り機構５２Ｄｒが、ベース部１１の上面に移されている点である。なお、図１０では、Ｘ軸送り機構のうち駆動モータ６０のみが表れており、図２のボールネジ６１とナット６２は表れていない。本実施形態によると、ベースコラム１０の上面にＸ軸送り機構が存在しないので、その分、機械の高さを低く抑えることができる。また、ベースコラム１０の上面に、ＡＴＣユニットの工具マガジンなどを容易に設置することができる。
【０１１０】
上述した実施形態では、基準孔９ａ、９ｂの位置を測定するためにタッチプローブ６ａ、６ｂを用いたが、タッチプローブ以外のセンサを用いてもよいことは言うまでもない。また、上述した実施形態では、基準孔９ａ、９ｂは冶具８ａ、８ｂに設けられているが、基準孔を冶具以外の部材に設けてもよい。さらに、基準位置となるのは、孔に限らず、溝や突起などであってもよい。
【０１１１】
上述した実施形態では、図８のステップＳ７において、記憶部５ｂに記憶されている前回の主軸間隔Ｗ２を読み出したが、これに代えて、ステップＳ４で基準孔９ａ、９ｂの位置を測定する際に、主軸４１ａ、４１ｂの位置も同時に測定し、それらの位置から主軸間隔Ｗ２を算出してもよい。
【０１１２】
上述した実施形態では、２つの主軸４１ａ、４１ｂにより、同じワークに対して同じ加工を行う場合を例に挙げたが、本実施形態の横型マシニングセンタ１では、２つの主軸４１ａ、４１ｂにより、異なるワークに対して異なる加工を行うことも可能である。この場合は、第１サドル２０ａ、２０ｂを連結せずに、各加工ユニット１００Ａ、１００Ｂが独立して移動できるようにし、第１サドル２０ａ、２０ｂのそれぞれのＸ軸方向のストロークが干渉しない範囲で、各ワークに対し加工を行えばよい。
【０１１３】
上述した実施形態では、２つの主軸４１ａ、４１ｂを備えた工作機械を例に挙げたが、本発明は、３つ以上の主軸を備えた工作機械にも同様に適用することができる。
【０１１４】
上述した実施形態では、工作機械としてマシニングセンタを例に挙げたが、本発明は、マシニングセンタ以外の工作機械にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１    横型マシニングセンタ（工作機械）
５    制御装置
６    基準位置測定器
６ａ、６ｂ  タッチプローブ
９ａ、９ｂ  基準孔
２０ａ、２０ｂ  第１サドル
３０ａ、３０ｂ  第２サドル
４０ａ、４０ｂ  主軸装置
４１ａ、４１ｂ  主軸
５１、５２  Ｘ軸移動機構
７０  Ｙ軸移動機構
８０  Ｚ軸移動機構
９０  クランプ装置
１００Ａ、１００Ｂ  加工ユニット
２００、３００  ＡＴＣユニット（自動工具交換装置）
【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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【国際調査報告】
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