(57)【要約】【課題】ベース部材の大型化を防止して、全体的に小型化をするとともに、蟻溝などの案内構造に掛かる重量負担を軽減して、その破損を防止することができる自動旋盤を提供する。【解決手段】架台２１の傾斜面には、第１蟻溝２２が形成されており、第１蟻溝２２を介して第１ベース部材２５がＹ軸方向に移動可能に設けられている。第１ベース部材２５が傾斜して設けられていることにより、第１蟻溝２２に掛かる重量を面で受けることができる。また、第１蟻溝２２には第１蟻溝２２の高さ方向の中央位置とバイトＢ１の刃先位置との距離Ａを短くすることができるので、第１蟻溝２２には第１蟻溝２２の高さ方向の中央位置とバイトＢ１の刃先位置を結んだ線を軸とするモーメント荷重ＭＡを小さくすることができる。【選択図】　図５
2004141969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持して前記ワークを回転させる主軸と、該主軸の上方に配置された刃物台と、該刃物台を前記主軸と直交する水平方向に移動案内する第１案内部材と、該第１案内部材を介して架台に設けられ、前記水平方向に架台に対して相対的に移動可能な第１ベース部材と、前記主軸と直交し且つ前記水平方向とも直交する鉛直方向の案内となる第２案内部材と、該第２案内部材を介して前記第１ベース部材に設けられ、前記主軸の軸線と前記水平方向に直交する前記鉛直方向に移動可能な第２ベース部材と、該第２ベース部材に取り付けられた刃物台にワークを加工する工具とを備え、前記第１案内部材における案内面が水平又は垂直方向に配置されたときの前記ワークを加工する工具の加工点と、前記第１案内部材の高さ方向の基準位置とのオフセット距離よりも、前記ワークを加工する工具の加工点と前記第１案内部材の高さ方向の基準位置とのオフセット距離が短くなるように傾斜角度が設定されて、前記第１ベース部材が、前記架台に対して傾斜して取り付けられていることを特徴とする自動旋盤。
【請求項２】
前記第１案内部材が水平方向又は垂直方向に配置された時の前記ワークを加工する工具の切削点と、前記第１ベース部材を前記第１方向に移動させる送り手段の作用点との前記第１案内部材の高さ方向の距離よりも、前記ワークを加工する工具の切削点と前記送り手段の作用点との前記第１案内部材の高さ方向距離が短くなるように、前記傾斜角度及び前記送り手段の作用点の位置が設定されている請求項１に記載の自動旋盤。
【請求項３】
前記第１案内部材が滑り案内を備えている請求項１に記載の自動旋盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動旋盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動旋盤として、たとえば特許文献１に記載されたものがある。これに記載の自動旋盤は、主軸移動型のものであり、主軸の移動方向に直交する平面上に広がる支持スタンドが機台に対して固定位置に設けられている。この機台の前面には、主軸の移動方向に直交する第１方向に延びる蟻溝が案内部材として形成されており、この蟻溝によって板状の可動体（ベース部材）を同方向に移動可能に支持するものである。
【特許文献１】
特開２００１−１８１０１号公報
【０００３】
このような自動旋盤におけるベース部材を移動可能に支持する案内部材としては、他にリニアガイドなどの転がり案内と滑り案内があり、上記の蟻溝を有するものは、滑り案内の一つとして知られている。一方、架台に取り付けられ、架台に対して所定の第１方向に移動可能な第１ベース部材と、第１ベース部材に取り付けられ、第１方向に直交する方向に移動可能な第２ベース部材を備える刃物台を有する自動旋盤がある。この自動旋盤では、第１ベース部材を移動させることにより、刃物を第１方向に移動させ、第２ベース部材を移動させることにより、刃物を第２方向に移動させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような自動旋盤において、架台に対する第１ベース部材の取付、及び第１ベース部材に対する第２ベース部材取付を、それぞれ、滑り案内の一例である蟻溝を介して行う態様としては、図６，図７に示すものが考えられる。
図６に示す第１の態様における刃物台５０では、架台５１の垂直面に、紙面奥行き方向かつ水平方向に沿って第１蟻溝５２を形成し、この第１蟻溝５２を介して第１ベース部材５３を取り付けている。この第１蟻溝５２は、その摺動面５２ｂが鉛直方向に沿って配置されており、第１ベース部材５３が架台５１の側方に並べて取り付けられている。第１ベース部材５３には、垂直方向に沿った第２蟻溝５４が形成されており、この第２蟻溝５４を介して第１ベース部材５３に第２ベース部材５５が取り付けられている。また、第１ベース部材５３には、第２ベース部材５５を移動制御するためのサーボモータも取り付けられている。一方、第２ベース部材５５には、工具であるバイト５６等が取り付けられている。
架台５１には、更に第１蟻溝５２の方向に、第１ベース部材５３を移動制御するためのサーボモータ（不図示）が取り付けられている。サーボモータの回転軸には、これと同軸上に送りねじ４６が連結されて設けられており、送りねじ４６と螺合される送りナット４５が第１ベース部材５３に設けられている。送りねじ４６は、第１蟻溝５２の摺動抵抗のバランスを考慮し、第１蟻溝５２に近くかつ第１蟻溝５２の案内面間隔のほぼ中央に設けられている。
このように、この例においては、蟻溝５２、送りねじ４６は、バイト５６が材料を切削する切削点から、それぞれ主軸の軸心方向でかつ主軸台側に距離Ａ２’，Ａ２だけオフセットされた位置に配置される構成となっている。
【０００５】
一方、図７に示す第２の態様における刃物台６０では、架台６１の水平面に紙面奥行き方向かつ水平方向に沿った第１蟻溝６２を形成し、この第１蟻溝６２を介して第１ベース部材６３を取り付ける。第１蟻溝６２は、その摺動面６２ｂが水平方向に沿って配置されており、第１ベース部材６３が架台６１の上に載置される形で取り付けられている。この第１ベース部材６３に垂直方向に沿った第２蟻溝６４が形成されており、この第２蟻溝６４を介して第２ベース部材６５が上記第１の態様と同様に取り付けられている。また、第１ベース部材には第２ベース部材を移動制御するためのサーボモータも取り付けられている。一方、第２ベース部材６５には、工具であるバイト６５等が取り付けられている。
架台６１には、更に第１蟻溝６２の方向に、第１ベース部材６３を移動制御するためのサーボモータ（不図示）が取り付けられている。サーボモータの回転軸には、これと同軸上に送りねじ４６が連結されて設けられており、送りねじ４６と螺合される送りナット４５が第１ベース部材６３に設けられている。送りねじ４６は、第１蟻溝６２の摺動抵抗のバランスを考慮し、第１蟻溝６２に近くかつ第１蟻溝６２の案内面間隔のほぼ中央に設けられている。
このように、この例においては、蟻溝６２、送りねじ４６は、バイト５６が材料を切削する切削点から、それぞれ主軸軸心と直交方向でかつ上方側に距離Ａ３’，Ａ３だけオフセットされるだけでなく、主軸軸心方向でかつ主軸側にも距離Ｂ３だけオフセットされた位置に配置される構成となっている。
【０００６】
一般に、バイト５６を使用して旋削を行う場合には、バイト５６が、主軸方向に前後移動することによって切削を行う。この切削時には、バイト５６先端には主分力Ｆｙ，送り分力Ｆｚ，背分力Ｆｘが作用する。この場合に、バイト５６の案内及び支持の為に必要な剛性が第２ベース部材５５、６５に与えられた上で、第１ベース部材５３，６３に支持されることになるので、第２ベース部材５５，６５の案内面は、バイト５６がワークに対して切削を行う切削点よりも主軸台側に奥まった位置になる。また、第２ベース部材５５、６５を架台５１，６１に対して支持する第１ベース部材５３，６３は、上述と同様に、第２ベース部材５５、６５、バイト５６からの荷重等の入力に対しての十分な剛性が必要になるため、第１ベース部材５３，６３の案内面は、第２ベース部材５５，６５の案内面よりも、更に主軸台側に奥まった位置になる。このために、第１ベース部材５３，６３を案内するべく設けられる蟻溝５２，６２、送りねじ４６から上述した切削点までのオフセット距離が非常に大きくなる結果、蟻溝５２，６２により形成される案内面に加わるモーメントも非常に大きなものになる。
【０００７】
結局、これらのようなオフセット距離が大きい場合には、モーメントが非常に大きくなるために、バイト５６の支持剛性を十分に確保することが困難であった。この結果として高精度に加工を行える機械を設計することが困難になる懸念があった。また、これらの構造を前提にして、支持剛性を確保しようとすれば、蟻溝を大型化する必要があり、ひいては装置が大型化してしまう懸念がある。装置が大型化してしまえば、オフセット距離も増大し、更なる剛性向上を果たす為の工夫が必要になる可能性もある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ベース部材の大型化を防止して、全体的に小型化をすると共に、蟻溝などの案内構造に掛かる荷重負担を軽減することが出来る自動旋盤を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明に係る自動旋盤は、ワークを把持して前記ワークを回転させる主軸と、該主軸の上方に配置された刃物台と、該刃物台を前記主軸と直交する第１の方向に移動案内する第１案内部材と、該第１案内部材を介して架台に設けられ、前記主軸の軸線に直交する前記第１の方向に相対的に移動可能な第１ベース部材と、前記刃物台を前記主軸と直交し且つ前記第１の方向とも直交する第２案内部材と、該第２案内部材を介して前記第１ベース部材に設けられ、前記主軸の軸線と前記第１方向に直交する方向に移動可能な第２ベース部材と、該第２ベース部材に取り付けられた刃物台にワークを加工する工具とを備え、前記第１案内部材が水平又は垂直方向に配置されたときの前記ワークを加工する工具の加工点と、前記第１案内部材の高さ方向の基準位置との距離よりも、前記ワークを加工する工具の加工点と前記第１案内部材の高さ方向の基準位置との距離が短くなるように傾斜角度が設定されて、前記第１ベース部材が、前記架台に対して傾斜して取り付けられているものである。
【００１０】
このように傾斜角度を設定することにより、工具でワークの加工を行う際に第１案内部材に掛かるモーメントを小さくすることが出来るので、加工時における第１案内部材の負担を軽減することが出来る。このため、好適に第１案内部材の摩耗を防止することが出来る。
【００１１】
更に、前記自動旋盤は、前記第１案内部材が水平方向又は垂直方向に配置された時の前記ワークを加工する工具の切削点と、前記第１ベース部材を前記第１方向に移動させる送り手段の作用点との前記第１案内部材の高さ方向の距離よりも、前記ワークを加工する工具の切削点と前記送り手段の作用点との前記第１案内部材の高さ方向距離が短くなるように、前記傾斜角度及び前記送り手段の作用点の位置が設定されているものである。
このように、作用点と切削点との距離を短くしたことによって、第１案内部材における案内面に印加されるモーメント発生量を、より低減できる。
【００１２】
更に、前記自動旋盤は、前記第１案内部材が滑り案内を備えているものである。
上述のように、本発明に係る自動旋盤では、第１ベース部材が架台に対して傾斜して取り付けられている。その上で滑り案内を用いるようにすることで、第１，２ベース部材の重量を広い面積で受けることが可能になり、第１案内部材の一部に集中的に重量が掛かってしまうことを防止できる。このため、第１案内部材の摩耗を好適に防止することが可能である。また、第１案内部材の案内面を水平方向に配置した場合と比較し、第１ベース部材が機械長手方向に占める面積割合を低いものとする事が出来るので、装置全体の小型化に貢献できるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る自動旋盤の側面図、図２は自動旋盤における刃物台の側面図、図３はその刃物台の正面図、図４はその刃物台の平面図である。図１に示すように本実施形態に係る自動旋盤１は、ベッド２を備えている。ベッド２の上には、主軸台３と、刃物台４と、バックアタッチメント５とが設けられている。
【００１５】
主軸台３には、主軸１１が設置されている。主軸１１の先端側には、棒材を保持するためのチャック１２が設けられており、切削加工されるワークとなる棒材を保持している。主軸１１の内部には、図示しないスピンドルが配置されており、スピンドルを駆動することによってチャック１２で保持された棒材を軸線回りに回転させる。主軸１１後方の機外には、棒材供給装置が設けられている。棒材供給装置は、送り矢の先端にフィンガーチャックを有しており、フィンガーチャックで棒材の後端をつまんで固定して、棒材供給装置に設けられる送り機構によって、送り矢、フィンガーチャックを介して棒材を前方に付勢している。また、ベッド２における主軸台３が設置されている位置には、Ｚ軸方向に延在する第１ガイドレール１３が敷設されており、主軸台３の下面には第１ランナブロック１４が取り付けられている。第１ランナブロック１４は、第１ガイドレール１３に嵌め込まれ、サーボモータを駆動することにより、第１ガイドレール１３に沿って第１ランナブロック１４が移動し、主軸台３に設置される主軸１１等がＺ軸方向に移動する。
【００１６】
刃物台４は、図２〜図４にも示すように、架台２１を備えている。架台２１はベッド２１上に固定した状態で載置されており、その上面は斜めに傾斜する傾斜面として形成されている。本実施形態において、この傾斜面の角度は６０度に設定されている。架台２１の上面には断面台形状である本発明の第１案内部材の一部を構成する第１蟻溝２２が形成されている。更に、第１蟻溝２２には、横荷重担当部２２ａ、摺動面２２ｂが備えられている。第１蟻溝２２は、その長手方向がＹ軸方向（水平方向）に沿って延在している。さらに、架台２１の下方位置には、ガイドブッシュ２３が設けられており、ガイドブッシュ２３の後方（図面左側）には、主軸１１が通過する主軸通過部が形成されている。主軸通過部は、架台２１をＺ軸方向に沿って通過するようにされており、主軸１１の軸線はガイドブッシュ２３の中央穴部を通過している。したがって、主軸１１に把持される棒材は、そのままガイドブッシュ２３に案内される。また、主軸１１に把持される棒材および棒材の先端に形成されるワークのそれぞれの軸線は主軸１１の軸線と一致している。
さらに、架台２１には、図示しないサーボモータが設けられる。架台２１の奥行き方向長さと略同じ長さに形成された送りねじ４６が架台２１に設けられる片持ちブラケット（不図示）を介して、架台２１に支持される。このサーボモータを駆動することによって、サーボモータのモータ回転軸に連結された送りねじ４６が回転される。後述する第１ベース部材２５が、これに設けられる送りナット４５に螺合される送りねじ４６により駆動されて、摺動面２２ｂに摺動しつつ、所定の第１方向であるＹ軸方向に第１蟻溝２２に沿って移動される。
【００１７】
架台２１の傾斜面には、第１ベース部材２５が設けられている。第１ベース部材２５には、第１案内部材の一部を構成する断面台形状の第１突起部２６が設けられている。この第１突起部２６の断面形状は、第１蟻溝２２の断面形状の底角と同一の角度の底角を有し、上辺および底辺が第１蟻溝２２の断面形状よりも短い形状をなしている。また、第１蟻溝２２に対して第１突起部２６が挿入されており、第１蟻溝２２と第１突起部２６の間のスペースには、第１スペーサ２７が挿入されている。第１スペーサ２７は、第１蟻溝２２と第１突起部２６との間のスペースを埋める断面平行四辺形状をなしており、第１蟻溝２２と第１突起部２６の間に第１スペーサ２７が挿入されることにより、第１蟻溝２２に対して第１突起部２６が嵌め込まれている。この第１スペーサ２７は、第１蟻溝２２の上側部分に配置されている。このように、第１スペーサ２７を第１蟻溝２２に下側部分ではなく上側部分に配置することにより、第１スペーサ２７あるいは、第１蟻溝２２自体が摩耗などのために十分な案内精度が得られなくなった際に交換するための交換作業を容易に行うことが出来る。第１スペーサ２７の交換作業を行う際には、図２に示すように、第１ベース部材２５等の可動部分のうち、少なくとも第１ベース部材２５が治具Ｊによって架台２１に固定される。このように治具を用いることにより、第１蟻溝２２に対して第１突起部２６を圧接させて、第１スペーサをその配設空間から抜き出すための空間を画成出来るようにすると共に、架台２１から第１ベース部材２５が脱落することの防止を図ることが出来る。
【００１８】
また、第１ベース部材２５の表面は、Ｚ軸に直交し、鉛直線に沿ったＸ−Ｙ平面を形成している。この第１ベース部材２５の表面には、図４に示すように、第２案内部材の一部を構成する断面台形状の第２蟻溝２８が形成されている。第２蟻溝２８は、第１蟻溝２２の断面形状と同一の断面形状を有しており、Ｘ軸方向（鉛直方向）に沿って形成されている。さらに、第１ベース部材２５の上方位置には、サーボモータ２９が設けられている。このサーボモータ２９によって、第２蟻溝２８に沿って後述する第２ベース部材３０を、Ｙ軸方向に直交する所定の第２方向であるＸ軸方向に移動させる。
【００１９】
第１ベース部材２５の表面には、第２ベース部材３０が取り付けられており、第２ベース部材３０には、第２案内部材の一部を構成する断面台形状の第２突起部３１が設けられている。第２突起部３１の断面形状は、第１突起部２６の断面形状と同一の形状をなしている。この第２蟻溝２８に対して第２突起部３１が挿入されており、第２蟻溝２８と第２突起部３１との間には第２スペーサ３２が挿入されている。第２スペーサ３２は上記第１スペーサ２７と同一の形状をなしている。そして、第２蟻溝２８と第２突起部３１との間に第２スペーサ３２が挿入されていることにより、第２蟻溝２８に対して第２突起部３１が嵌め込まれている。
【００２０】
また、第２ベース部材３０の表面には、バイトホルダ３３が設けられている。バイトホルダ３３には、適宜の本数、本実施形態では６本のバイトＢ１〜Ｂ６が取り付けられている。バイトホルダ３３には、所定の着座基準面が設定されており、各バイトＢ１〜Ｂ６はこの着座基準面に沿って取り付けられることにより、正確な位置決めが為される。これらのバイトＢ１〜Ｂ６を適宜選択交換しながら使用することによって、主軸１１に保持されて回転させられ、ガイドブッシュ２３に案内される棒材の先端部におけるワークを加工する。加工の際に用いられるバイトＢ１〜Ｂ６を選択交換させるためには、第１ベース部材２５を移動させ選択を行い、第２ベース部材３０を移動させて待機位置への移動等を行うものとなっている。さらに、第２ベース部材３０の高さ方向中央部には、工具ホルダ２４が設けられている。工具ホルダ２４は、第２ベース部材３０の表面よりもバックアタッチメント側に突出して形成されており、複数、本実施形態では４本の穴明け工具Ｄ１〜Ｄ４を保持している。これらの穴明け工具Ｄ１〜Ｄ４は、正面穴明け加工に用いられる。これらの各バイトＢ１〜Ｂ６や、穴明け工具Ｄ１〜Ｄ４によって、棒材の先端部にワークが加工形成される。
【００２１】
さらに、第２ベース部材３０には、突っ切りバイトの破損を検知する破損検知装置３４が設けられている。破損検知装置３４は、板状の駆動板３４Ａを有しており、駆動板３４Ａには、途中位置で折れ曲がったクランク状をなす棒状の検出子であるである検知棒３４Ｂの上端部が取り付けられている。また、破損検知装置３４は、図示しない近接センサ等を有している。そして、突っ切り加工が終了した後、第１ベース部材２５および第２ベース部材３０を移動させた際に、検知棒３４Ｂがワークに接触したときに、近接センサが反応して、突っ切りバイトが破損していることを検出する。
【００２２】
バックアタッチメント５は、アタッチメント本体４１を備えており、アタッチメント本体４１の前方には、バイトＢ１〜Ｂ６で加工され、突っ切られたワークを保持するワーク保持部４２が設けられている。さらに、ベッド２におけるアタッチメント本体４１が設けられている位置には、第２ガイドレール４３が敷設されており、アタッチメント本体４１の下面には第２ランナブロック４４が取り付けられている。第２ランナブロック４４は、第２ガイドレール４３に嵌め込まれ、サーボモータを駆動することにより、第２ガイドレール４３に沿って第２ランナブロック４４が移動し、アタッチメント本体４１及びこれに設けられるワーク保持部４２がＺ軸方向に移動する。
【００２３】
また、バックアタッチメント５と刃物台４との間にはシュート６が設けられている。刃物台４に設けられたバイトＢ１〜Ｂ６および穴明け工具Ｄ１〜Ｄ４等によって加工されたワークは、このシュート６を介して回収される。
【００２４】
以上の構成を有する本実施形態に係る自動旋盤の作用を達成するメカニズムについて、図５、図６、図７を用いて説明する。
【００２５】
まず、図５を用いて、バイト５６によって切削加工を行う際の切削点Ｐ１、送りねじ４６による荷重作用点Ｐ２との関係を説明する。荷重作用点Ｐ２と切削点Ｐ１との間のオフセット距離はＡ１である。荷重作用点Ｐ２には、送りねじ４５からバイトの主分力Ｆｙに等しい反力が生じる。この場合、主分力Ｆｙによるモーメントの釣り合い式は、次式の通りである。
【００２６】
Ｍｙ１ａ＝Ｆｙ＊Ａ１
Ｍｙ１ｂ＝Ｆｙ＊Ｂ１
比較のために、図６，７に示される形態の自動旋盤においても同様の釣り合い式を検討すると、次式のようになる。
Ｍｙ２ａ＝Ｆｙ＊Ａ２　　　Ｍｙ２ｂ＝Ｆｙ＊Ｂ２
Ｍｙ３ａ＝Ｆｙ＊Ａ３　　　Ｍｙ３ｂ＝Ｆｙ＊Ｂ３
通常の設計要件を満足している前提で描かれる図示の構造では、
Ａ１＜Ａ２＜Ａ３かつＢ１≒Ｂ２＜Ｂ３
∴Ｍｙ１ａ＜Ｍｙ２ａ＜Ｍｙ３ａ、Ｍｙ１ｂ≒Ｍｙ２ｂ＜Ｍｙ３ｂ
となる。つまり、比較例に対して、本発明実施例では主分力Ｆｙによって生じるモーメントを一意的に小さくすることが可能となる結果、関連部位の特別な強度向上などを行わなくても主分力Ｆｙに対して高い刃物台剛性を得ることが容易な構造になる。
【００２７】
これを説明すると、最初の式から理解されるように、Ｍｙ１ａは、距離Ａ１にのみ依存する量である。ガイドブッシュ２３を架台２１に設けるに際し、第２ベース部材３０、バイトホルダ３３等、それ用の配置空間を確保すると、傾斜面そのものを配置出来る領域は限られる。一方、蟻溝２２に対し、送りねじ４６は、それが架台２１に対して支持される形態からは、剛性確保と第１蟻溝２２の摺動抵抗のバランスを考慮し、斜面に近い位置でかつ第１蟻溝２２の案内面間隔のほぼ中央にて支持させたい要求がある。各々の要求を満足させながら、送りねじ４６をオフセット距離Ａ１、Ａ１’がゼロに近くなるように配置構成することが好ましい。
【００２８】
更に、図８を用いて、切削点Ｐ１、斜面に設けられた第１蟻溝２２の高さ方向の中央に位置する基準位置に仮想的に定められる荷重作用点Ｐ３との釣り合いの関係を説明する。荷重作用点Ｐ３と切削点Ｐ１との間のオフセット距離はＡ１’である。荷重作用点Ｐ３には、第１蟻溝２２からバイトの送り分力Ｆｚの反力が生じる。この場合、送り分力Ｆｚによるモーメントの釣り合い式は、次式の通りである。
【００２９】
Ｍｚ１＝Ｆｚｓｉｎθ＊Ｂ１−Ｆｚｃｏｓθ＊Ａ１’
比較の為に、図６，７に示される形態の自動旋盤においても同様の釣り合い式を検討すると、次式のようになる。
Ｍｚ２＝Ｆｚ＊Ｂ２
Ｍｚ３＝Ｆｚ＊Ａ３’
通常の設計要件を満足している前提で描かれる図示の構造では、
θ≒６０°
Ｂ１≒Ｂ２≒Ａ３
∴Ｍｚ１＜Ｍｚ２≒Ｍｚ３
つまり、比較例に対して、本発明実施例では送り分力Ｆｚによって生じるモーメントを一意的に小さくすることが可能となる結果、関連部位の特別な強度向上などを行わなくても送り分力Ｆｚに対して高い刃物台剛性を得ることが容易な構造になる。
【００３０】
これを説明すると、最初の式から理解されるように、Ｍｚ１は、距離Ａ１’、Ｂ１、θに依存する量である。設計的には、距離Ｂ１は蟻溝２２の大きさに依存し、即ち蟻溝２２が負荷する加工負荷の大きさによって決定され、かつ機械そのものの大きさを出来るだけコンパクトにしたい要求の両条件に基づき選択される定数として考えられる。つまり、Ｂ１をＭｚの値を最適化することへは利用できない。一方、Ａ１はθに依存する量であるから、つまりは、θを最適化することによりＭｚの値は小さくすることが出来る。
尚、θを最適化するに際し、図５，図８に示されるように蟻溝２２の高さ方向に見て、荷重作用点Ｐ３，荷重作用点Ｐ２、切削点Ｐ１の順にて配置されるようにすることがより好ましい。Ｐ３，Ｐ１，Ｐ２の順で配置された場合には、ＦｚｃｏｓθがＭｚ１を増大させる成分になるためである。又、このようにした場合には更に、機械の大型化を招くことにも為り好ましくない。
【００３１】
以上のメカニズムにより達成される本実施形態に係る自動旋盤の作用について説明する。
上述のように、本実施形態に係る自動旋盤１では、第１ベース部材２５が傾斜して架台２１に取り付けられている。このため、図６，７に示す態様と比較するに、第１蟻溝２２の高さ方向の中央に位置する基準位置に仮想的に定められる荷重作用点Ｐ３と切削点Ｐ１とのオフセット距離Ａ１’を短くすることが出来る。更に、送りねじ４６の中心である荷重作用点Ｐ２と切削点Ｐ１とのオフセット距離Ａ１も短くすることが出来る。よって主分力Ｆｙ、送り分力で生じるモーメントＭｙ１ａ，Ｍｚ１が小さくなり、第１蟻溝２２の荷重負担を小さくすることが出来る。
【００３２】
本実施形態に係る自動旋盤１では、刃物台４における第１ベース部材２５が架台２１に対して傾斜して設けられている。このため、第１ベース部材２５および第２ベース部材３０等の重量を第１ベース部材２５の摺動面２２ｂと架台２１の第１蟻溝２２とが接触する広い面積を有する面で受けることができる。従って、第１ベース部材２５および第２ベース部材３０等の重量が第１蟻溝２２の下端部のみに大きく掛かってしまうことがないようにすることができる。よって、第１ベース部材２５および第２ベース部材３０等重量により第１蟻溝２２が摩耗して寿命に悪影響が及ぶことを防止することが出来る。しかも、第１ベース部材２５が傾斜して配置されている分、図７に示すように第１ベース部材を架台上に載置する態様と比較して、装置全体の設置面積を小さくすることが出来る。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、案内部材として滑り案内、具体的に蟻溝２２を有する案内部材を用いているが、その他、断面Ｖ字状のＶ溝や断面矩形状の溝を有する滑り案内を用いることもできる。また、滑り案内に限らず、リニアガイドを有する転がり案内などを用いることもできる。
【００３４】
また、上記の実施形態では、架台２１に対する第１ベース部材２５の取り付け角度を諸要因があって、概略６０度に設定しているが、刃物台の形状等に合わせて、適宜設定することが出来る。好適には、４５度を中心に下は３０度から上は７０度までの角度である。ここで、架台２１に対する第１ベース部材２５の取り付け角度を決定する際、第１蟻溝２２の高さ方向の基準位置とバイトＢ１の刃先位置との距離Ａを短くし、あるいは０とするガイドブッシュと第１案内部材の配置関係とするのが好適である。
【００３５】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、ベース部材の大型化を防止して、全体的に小型化をすると共に、蟻溝などの案内構造に掛かる荷重及び重量負担を軽減することができる自動旋盤を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る自動旋盤の側面図である。
【図２】自動旋盤における刃物台の側面図である。
【図３】自動旋盤における刃物台の正面図である。
【図４】自動旋盤における刃物台の平面図である。
【図５】刃物台における第１蟻溝に掛かるモーメント荷重を説明するための刃物台の側面図である。
【図６】従来の自動旋盤に基づいて考えうる自動旋盤における刃物台の第１の態様の側面図である。
【図７】従来の自動旋盤に基づいて考えうる自動旋盤における刃物台の第２の態様の側面図である。
【図８】刃物台における第１蟻溝に掛かるモーメント荷重を説明するための刃物台の側面図である。
【符号の説明】
１・・・自動旋盤、２・・・ベッド、３・・・主軸台、４・・・刃物台、５・・・バックアタッチメント、６・・・シュート、１１・・・主軸、１２・・・チャック、１３・・・第１ガイドレール、１４・・・第１ランナブロック、２１・・・架台、２２・・・第１蟻溝、２３・・・ガイドブッシュ、２４・・・工具ホルダ、２５・・・第１ベース部材、２６・・・第１突起部、２７・・・第１スペーサ、２８・・・第２蟻溝、２９・・・サーボモータ、３０・・・第２ベース部材、３１・・・第２突起部、３２・・・第２スペーサ、３３・・・バイトホルダ、３４・・・破損検知装置、３４Ａ・・・駆動板、３４Ｂ・・・検知棒、４１・・・アタッチメント本体、４２・・・ワーク保持部、４３・・・ガイドレール、４４・・・ランナブロック、４５・・・送りナット、４６・・・送りねじ、Ｂ１〜Ｂ６バイト、Ｄ１〜４・・・穴明け工具、Ｍｙ１ａ，Ｍｙ１ｂ，Ｍｙ２ａ，Ｍｙ２ｂ，Ｍｙ３ａ，Ｍｙ３ｂ・・・モーメント荷重、Ｐ１・・・切削点、Ｐ２・・・荷重作用点、Ｐ３・・・荷重作用点、Ｐ４・・・交点。
【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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