(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023071206
(43)【公開日】2023-05-23
(54)【発明の名称】工具ホルダ及び工作機械
(51)【国際特許分類】
B23B 29/24 20060101AFI20230516BHJP
B23B 27/02 20060101ALI20230516BHJP
B23B 5/00 20060101ALI20230516BHJP
【ＦＩ】
B23B29/24 B
B23B27/02 C
B23B5/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021183811
(22)【出願日】2021-11-11
(71)【出願人】
【識別番号】000133593
【氏名又は名称】株式会社ツガミ
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100195648
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 悠太
(74)【代理人】
【識別番号】100175019
【弁理士】
【氏名又は名称】白井 健朗
(74)【代理人】
【識別番号】100104329
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 卓治
(74)【代理人】
【識別番号】100194179
【弁理士】
【氏名又は名称】中澤 泰宏
(72)【発明者】
【氏名】頓所 正人
(72)【発明者】
【氏名】井比 亨
【テーマコード（参考）】
3C045
3C046
【Ｆターム（参考）】
3C045BA15
3C046AA08
3C046NN00
(57)【要約】
【課題】割り出し不要で、加工に使用する切削バイトを変更することができる工具ホルダ及び工作機械を提供する。
【解決手段】工具主軸ユニットに装着される工具ホルダ７１は、ワークを切削する複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを保持する工具保持部７５ａ，７５ｂを備える。工具保持部７５ａ，７５ｂにより保持された複数の切削バイト７３ａ～７３ｄそれぞれの刃先７３ａ１～７３ｄ１は、互いに工具ホルダ７１の中心軸Ｉに沿う第１方向Ｎ１、第１方向Ｎ１に交わる第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３に離れて位置するとともに、第１主軸又は第２主軸により保持されたワークに対向して位置する。
【選択図】図５
【解決手段】工具主軸ユニットに装着される工具ホルダ７１は、ワークを切削する複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを保持する工具保持部７５ａ，７５ｂを備える。工具保持部７５ａ，７５ｂにより保持された複数の切削バイト７３ａ～７３ｄそれぞれの刃先７３ａ１～７３ｄ１は、互いに工具ホルダ７１の中心軸Ｉに沿う第１方向Ｎ１、第１方向Ｎ１に交わる第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３に離れて位置するとともに、第１主軸又は第２主軸により保持されたワークに対向して位置する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具主軸ユニットに装着される工具ホルダであって、
ワークを切削する複数の切削バイトを保持する工具保持部を備え、
前記工具保持部により保持された前記複数の切削バイトそれぞれの刃先は、前記工具ホルダの中心軸に沿う軸方向及び前記軸方向に交わる交差方向の少なくとも何れか一方の方向に離れて位置するとともに、主軸により保持されたワークに対向して位置する、
工具ホルダ。
ワークを切削する複数の切削バイトを保持する工具保持部を備え、
前記工具保持部により保持された前記複数の切削バイトそれぞれの刃先は、前記工具ホルダの中心軸に沿う軸方向及び前記軸方向に交わる交差方向の少なくとも何れか一方の方向に離れて位置するとともに、主軸により保持されたワークに対向して位置する、
工具ホルダ。
【請求項2】
前記工具保持部により保持された前記複数の切削バイトである第１切削バイト及び第２切削バイトそれぞれの前記刃先は、前記交差方向に離れて位置し、
前記第１切削バイトは、前記主軸である第１主軸により保持されたワークを切削し、
前記第２切削バイトは、前記第１主軸とは別の前記主軸である第２主軸により保持されたワークを切削する、
請求項１に記載の工具ホルダ。
前記第１切削バイトは、前記主軸である第１主軸により保持されたワークを切削し、
前記第２切削バイトは、前記第１主軸とは別の前記主軸である第２主軸により保持されたワークを切削する、
請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項3】
前記工具ホルダは、
前記切削バイトである第３切削バイトを保持する前記工具保持部である第１工具保持部と、
前記切削バイトである第４切削バイトを保持する前記工具保持部である第２工具保持部と、を備え、
前記第１工具保持部は、前記第３切削バイトにより切削されるワークに対して対向方向に対向して位置する第１側面を備え、
前記第２工具保持部は、前記第４切削バイトにより切削されるワークに対して前記対向方向に対向して位置する第２側面を備え、
前記第１側面と前記第２側面は、前記軸方向に並べられており、互いに前記対向方向に異なる高さで形成されている、
請求項１又は２に記載の工具ホルダ。
前記切削バイトである第３切削バイトを保持する前記工具保持部である第１工具保持部と、
前記切削バイトである第４切削バイトを保持する前記工具保持部である第２工具保持部と、を備え、
前記第１工具保持部は、前記第３切削バイトにより切削されるワークに対して対向方向に対向して位置する第１側面を備え、
前記第２工具保持部は、前記第４切削バイトにより切削されるワークに対して前記対向方向に対向して位置する第２側面を備え、
前記第１側面と前記第２側面は、前記軸方向に並べられており、互いに前記対向方向に異なる高さで形成されている、
請求項１又は２に記載の工具ホルダ。
【請求項4】
請求項１～３の何れか１項に記載の工具ホルダと、
前記工具ホルダが装着される前記工具主軸ユニットと、
前記主軸と、
前記切削バイトの前記刃先が前記主軸に保持されたワークに切り込むように前記工具主軸ユニットを移動させる工具主軸移動機構と、を備える、
工作機械。
前記工具ホルダが装着される前記工具主軸ユニットと、
前記主軸と、
前記切削バイトの前記刃先が前記主軸に保持されたワークに切り込むように前記工具主軸ユニットを移動させる工具主軸移動機構と、を備える、
工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工具ホルダ及び工作機械に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１に記載の定位置割出機能を有するツールスピンドル装置は、工具ホルダに複数の工具を取り付け、この複数の工具の何れかを定位置に割り出して加工に使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０００－１２６９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１に記載の構成においては、工具ホルダに取り付けられた複数の工具のうち加工に使用する工具を変更する際には、工具ホルダを回転させて使用する工具を定位置に割り出す必要がある。
【0005】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、割り出し不要で、加工に使用する切削バイトを変更することができる工具ホルダ及び工作機械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】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る工具ホルダは、工具主軸ユニットに装着される工具ホルダであって、ワークを切削する複数の切削バイトを保持する工具保持部を備え、前記工具保持部により保持された前記複数の切削バイトそれぞれの刃先は、前記工具ホルダの中心軸に沿う軸方向及び前記軸方向に交わる交差方向の少なくとも何れか一方の方向に離れて位置するとともに、主軸により保持されたワークに対向して位置する。
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る工作機械は、前記工具ホルダと、前記工具ホルダが装着される前記工具主軸ユニットと、前記主軸と、前記切削バイトの前記刃先が前記主軸に保持されたワークに切り込むように前記工具主軸ユニットを移動させる工具主軸移動機構と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、割り出し不要で、加工に使用する切削バイトを変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態に係る工作機械の正面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る工作機械の平面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る工作機械の側面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る工具主軸ユニットの側面図である。
【図5】（ａ）は本発明の一実施形態に係る固定工具ユニットの正面図であり、（ｂ）はこの固定工具ユニットの側面図であり、（ｃ）はこの固定工具ユニットの底面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る固定工具ユニットの斜視図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る回転工具ユニットが装着された工具主軸ユニットの断面図である。
【図8】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施形態に係る加工時の固定工具ユニットの正面図である。
【図9】本発明の一実施形態に係る工具ホルダ及びボディの斜視図である。
【図10】本発明の変形例に係る固定工具ユニットの正面図である。
【図11】（ａ）は本発明の変形例に係る固定工具ユニットの正面図であり、（ｂ）はこの固定工具ユニットの側面図であり、（ｃ）はこの固定工具ユニットの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態に係る工具ホルダ及び工作機械について、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、ターニングセンタである工作機械１は、工作機械１全体の台であるベッドＳと、第１主軸１１を有する第１主軸ユニット１０と、第２主軸２１を有する第２主軸ユニット２０と、第２主軸移動機構２５と、固定刃物台３０と、工具主軸ユニット５０と、工具主軸移動機構４２と、工具旋回機構４５と、支持部材１３と、工具マガジン６０と、制御部３００と、を備える。
以下では、第１主軸１１及び第２主軸２１の回転軸に沿う軸線方向をＺ軸方向と規定し、Ｚ軸方向に直交する高さ方向をＸ軸方向と規定し、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交する奥行き方向をＹ軸方向と規定する。
図１及び図２に示すように、ターニングセンタである工作機械１は、工作機械１全体の台であるベッドＳと、第１主軸１１を有する第１主軸ユニット１０と、第２主軸２１を有する第２主軸ユニット２０と、第２主軸移動機構２５と、固定刃物台３０と、工具主軸ユニット５０と、工具主軸移動機構４２と、工具旋回機構４５と、支持部材１３と、工具マガジン６０と、制御部３００と、を備える。
以下では、第１主軸１１及び第２主軸２１の回転軸に沿う軸線方向をＺ軸方向と規定し、Ｚ軸方向に直交する高さ方向をＸ軸方向と規定し、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交する奥行き方向をＹ軸方向と規定する。
【0011】
第１主軸ユニット１０は、ワークＷを保持しつつ回転させる。具体的には、第１主軸ユニット１０は、第１主軸１１と、第１主軸１１を回転可能に支持する第１主軸台１２と、を備える。第１主軸１１は、ワークＷの一端を保持する。第１主軸台１２には、第１主軸１１を回転させるワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。第１主軸ユニット１０は、ベッドＳに対して移動不能に構成される。
本例では、図３に示すように、支持部材１３は、ベッドＳの上面に設置され、第１主軸ユニット１０がベッドＳからＸ軸方向に離れるように、第１主軸台１２を側方から支持する。
本例では、図３に示すように、支持部材１３は、ベッドＳの上面に設置され、第１主軸ユニット１０がベッドＳからＸ軸方向に離れるように、第１主軸台１２を側方から支持する。
【0012】
図１及び図２に示すように、第２主軸ユニット２０は、Ｚ軸方向に第１主軸ユニット１０と向かい合う位置に設けられている。第２主軸ユニット２０は、ワークＷの他端を保持する第２主軸２１と、第２主軸２１を回転可能に支持する第２主軸台２２と、を備える。第２主軸台２２には、第２主軸２１を回転させるワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。
【0013】
第２主軸移動機構２５は、図２に示すように、第２主軸ユニット２０をＹ軸方向（Ｙ２軸方向）に移動させるＹ移動機構２５Ｙと、図１に示すように、第２主軸ユニット２０をＸ軸方向（Ｘ２軸方向）に移動させるＸ移動機構２５Ｘと、第２主軸ユニット２０をＺ軸方向（Ｚ２軸方向）に移動させるＺ移動機構２５Ｚと、を備える。
【0014】
図３に示すように、工具主軸移動機構４２は、工具主軸ユニット５０をＹ軸方向（Ｙ１軸方向）に移動させるＹ移動機構４２Ｙと、工具主軸ユニット５０をＸ軸方向（Ｘ１軸方向）に移動させるＸ移動機構４２Ｘと、工具主軸ユニット５０をＺ軸方向（Ｚ１軸方向）に移動させるＺ移動機構４２Ｚと、を備える。
【0015】
Ｘ移動機構２５Ｘ，４２Ｘ、Ｙ移動機構２５Ｙ，４２Ｙ及びＺ移動機構２５Ｚ，４２Ｚは、それぞれ、モータ、ボールねじ及びナットを有し、モータの回転力をボールねじ及びナットにより直線運動に変換することにより、対応する第２主軸ユニット２０又は工具主軸ユニット５０を直線的に移動させる構成からなる。
【0016】
図１に示すように、工具旋回機構４５は、工具主軸ユニット５０を回転させることにより、工具主軸ユニット５０に装着された工具ユニット７０，８０をＢ軸方向に旋回させる。Ｂ軸方向は、Ｙ軸方向に沿う回転軸を中心とした回転方向である。
【0017】
工具マガジン６０は、互いに異なる種類の複数の工具ユニット７０，８０を収容し、工具主軸ユニット５０との間で工具ユニット７０，８０を授受する。工具マガジン６０は、第１主軸台１２の上方に位置する。工具マガジン６０は、支持部材１３により支持されている。
詳しくは、工具マガジン６０は、工具支持部６１と、駆動部６２と、を備える。
工具支持部６１は、略円環状をなし、Ｚ軸方向に沿って延びる回転軸Ｃを中心に回転可能に支持される。図３に示すように、工具支持部６１は複数の工具把持部６１ａを備える。複数の工具把持部６１ａは、工具支持部６１の外周側に位置し、工具支持部６１の回転方向に並ぶように配置される。各工具把持部６１ａは、工具支持部６１の径方向外側に向けて開口するＵ字状の溝を有し、この溝に工具ユニット７０，８０が嵌まることにより工具ユニット７０，８０を保持する。工具把持部６１ａは、工具ユニット７０，８０をＺ軸方向に沿う向きで保持する。
駆動部６２は、例えば、モータを有し、回転軸Ｃを中心に工具支持部６１を回転させる。駆動部６２は、支持部材１３に固定される。
詳しくは、工具マガジン６０は、工具支持部６１と、駆動部６２と、を備える。
工具支持部６１は、略円環状をなし、Ｚ軸方向に沿って延びる回転軸Ｃを中心に回転可能に支持される。図３に示すように、工具支持部６１は複数の工具把持部６１ａを備える。複数の工具把持部６１ａは、工具支持部６１の外周側に位置し、工具支持部６１の回転方向に並ぶように配置される。各工具把持部６１ａは、工具支持部６１の径方向外側に向けて開口するＵ字状の溝を有し、この溝に工具ユニット７０，８０が嵌まることにより工具ユニット７０，８０を保持する。工具把持部６１ａは、工具ユニット７０，８０をＺ軸方向に沿う向きで保持する。
駆動部６２は、例えば、モータを有し、回転軸Ｃを中心に工具支持部６１を回転させる。駆動部６２は、支持部材１３に固定される。
【0018】
図１及び図２に示すように、固定刃物台３０は、第２主軸２１により保持されたワークＷを加工する複数の工具３５が装着可能に構成される。複数の工具３５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに並べられるように固定刃物台３０に取り付け可能である。固定刃物台３０は、ベッドＳの上面に設置され、第２主軸ユニット２０が上方を通過可能な高さに設けられる。
複数の工具３５は、回転してワークＷを加工するドリル又はエンドミル等の回転工具と、固定工具と、を含む。工具３５は、Ｚ軸方向に沿って延びた状態で固定刃物台３０に装着される。固定刃物台３０は、駆動部３１（図２参照）と、駆動部３１の駆動力を回転力として工具３５（回転工具）に伝達する図示しないギヤトレーンと、を備える。
固定刃物台３０の近傍には、ワークコンベア、アンローダー又はシュートボックス等の図示しないワーク排出部が設けられる。
複数の工具３５は、回転してワークＷを加工するドリル又はエンドミル等の回転工具と、固定工具と、を含む。工具３５は、Ｚ軸方向に沿って延びた状態で固定刃物台３０に装着される。固定刃物台３０は、駆動部３１（図２参照）と、駆動部３１の駆動力を回転力として工具３５（回転工具）に伝達する図示しないギヤトレーンと、を備える。
固定刃物台３０の近傍には、ワークコンベア、アンローダー又はシュートボックス等の図示しないワーク排出部が設けられる。
【0019】
図１に示すように、工具主軸ユニット５０は、例えば、ツールスピンドルであり、固定工具ユニット７０又は回転工具ユニット８０が装着可能に構成されている。工具主軸ユニット５０は、固定工具ユニット７０を軸回転不能に固定的に支持し、回転工具ユニット８０を軸回転可能に支持する。固定工具ユニット７０は、例えば、ターニング工具であり、回転工具ユニット８０は、例えば、ミリング工具である。
工具主軸ユニット５０は、装着された固定工具ユニット７０又は回転工具ユニット８０により、第１主軸１１により保持されたワークＷ又は第２主軸２１により保持されたワークＷを加工する。
工具主軸ユニット５０は、装着された固定工具ユニット７０又は回転工具ユニット８０により、第１主軸１１により保持されたワークＷ又は第２主軸２１により保持されたワークＷを加工する。
【0020】
図７に示すように、工具主軸ユニット５０は、ボディ５１と、スピンドル５２と、クランプ機構５４と、を備える。
ボディ５１は、箱状をなし、スピンドル５２の先端部を外部に露出させた状態で、内部空間にてスピンドル５２を回転可能に支持する。
スピンドル５２は、円筒状をなし、図示しないモータにより軸回転可能に構成される。スピンドル５２の先端側には、工具ユニット７０，８０の後述するテーパ部７２，８２が装着可能である。スピンドル５２の先端側の内周面は、工具ユニット７０，８０のテーパ部７２，８２の外周面に沿うようにテーパ面で形成されている。
クランプ機構５４は、工具ユニット７０，８０の後述するクランプ部７６，８６をスピンドル５２内に引き込んでクランプする。クランプ機構５４は、ドローバー５４ａと、複数のボール５４ｂと、を備える。ドローバー５４ａは、スピンドル５２内に位置して円筒状をなし、エアシリンダ等の駆動部により、工具ユニット７０，８０の中心軸Ｉに沿う方向に進退可能に構成される。複数のボール５４ｂは、ドローバー５４ａとともに移動するようにドローバー５４ａに嵌め込まれている。ドローバー５４ａが前進位置にあるとき、ボール５４ｂがスピンドル５２の内周面の凹部５２ｂ内に位置しており、クランプ機構５４によりクランプ部７６，８６の把持が解除された状態（アンクランプ状態）にある。ドローバー５４ａが前進位置から後退位置に移動すると、ボール５４ｂは、クランプ部７６，８６の後端に位置する球状部７６ａ，８６ａに引っかかってクランプ部７６，８６を引き込む。これにより、ボール５４ｂが凹部５２ｂ外へ移動する。すると、スピンドル５２の内周面によりボール５４ｂがクランプ部７６，８６に向けて押された状態となり、クランプ機構５４によりクランプ部７６，８６が把持された状態（クランプ状態）となる。
以上のように、クランプ機構５４は、クランプ部７６，８６をアンクランプ状態とクランプ状態の間で状態を切り替え可能である。
ボディ５１は、箱状をなし、スピンドル５２の先端部を外部に露出させた状態で、内部空間にてスピンドル５２を回転可能に支持する。
スピンドル５２は、円筒状をなし、図示しないモータにより軸回転可能に構成される。スピンドル５２の先端側には、工具ユニット７０，８０の後述するテーパ部７２，８２が装着可能である。スピンドル５２の先端側の内周面は、工具ユニット７０，８０のテーパ部７２，８２の外周面に沿うようにテーパ面で形成されている。
クランプ機構５４は、工具ユニット７０，８０の後述するクランプ部７６，８６をスピンドル５２内に引き込んでクランプする。クランプ機構５４は、ドローバー５４ａと、複数のボール５４ｂと、を備える。ドローバー５４ａは、スピンドル５２内に位置して円筒状をなし、エアシリンダ等の駆動部により、工具ユニット７０，８０の中心軸Ｉに沿う方向に進退可能に構成される。複数のボール５４ｂは、ドローバー５４ａとともに移動するようにドローバー５４ａに嵌め込まれている。ドローバー５４ａが前進位置にあるとき、ボール５４ｂがスピンドル５２の内周面の凹部５２ｂ内に位置しており、クランプ機構５４によりクランプ部７６，８６の把持が解除された状態（アンクランプ状態）にある。ドローバー５４ａが前進位置から後退位置に移動すると、ボール５４ｂは、クランプ部７６，８６の後端に位置する球状部７６ａ，８６ａに引っかかってクランプ部７６，８６を引き込む。これにより、ボール５４ｂが凹部５２ｂ外へ移動する。すると、スピンドル５２の内周面によりボール５４ｂがクランプ部７６，８６に向けて押された状態となり、クランプ機構５４によりクランプ部７６，８６が把持された状態（クランプ状態）となる。
以上のように、クランプ機構５４は、クランプ部７６，８６をアンクランプ状態とクランプ状態の間で状態を切り替え可能である。
【0021】
次に、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図６を参照しつつ、固定工具ユニット７０について説明する。以下では、固定工具ユニット７０の中心軸Ｉに沿う軸方向が第１方向Ｎ１と規定され、第１方向Ｎ１に直交する方向が第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３と規定される。第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３は互いに直交する。
固定工具ユニット７０は、工具主軸ユニット５０に装着されたときに回転させられることなく複数の切削バイト７３ａ～７３ｄ間で加工に使用する切削バイトを変更可能となるように、複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを同じ向きで、かつ、互いに刃先７３ａ１～７３ｄ１を第１方向Ｎ１、第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３に離れて配置させる。
詳しくは、固定工具ユニット７０は、ワークＷを加工する複数の切削バイト７３ａ～７３ｄと、複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを保持する工具ホルダ７１と、複数の止めネジ７８と、を備える。
固定工具ユニット７０は、工具主軸ユニット５０に装着されたときに回転させられることなく複数の切削バイト７３ａ～７３ｄ間で加工に使用する切削バイトを変更可能となるように、複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを同じ向きで、かつ、互いに刃先７３ａ１～７３ｄ１を第１方向Ｎ１、第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３に離れて配置させる。
詳しくは、固定工具ユニット７０は、ワークＷを加工する複数の切削バイト７３ａ～７３ｄと、複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを保持する工具ホルダ７１と、複数の止めネジ７８と、を備える。
【0022】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、工具ホルダ７１は、テーパ部７２と、回転規制部７４と、工具保持部７５ａ，７５ｂと、保持端部７５ｃと、クランプ部７６と、被保持溝部７９と、を備える。
被保持溝部７９は、第１方向Ｎ１において工具保持部７５ａ，７５ｂと回転規制部７４の間に位置し、外周面の全周に亘って溝が形成された円板状をなす。被保持溝部７９は、工具マガジン６０の工具把持部６１ａ（図３参照）に嵌まる。
被保持溝部７９は、第１方向Ｎ１において工具保持部７５ａ，７５ｂと回転規制部７４の間に位置し、外周面の全周に亘って溝が形成された円板状をなす。被保持溝部７９は、工具マガジン６０の工具把持部６１ａ（図３参照）に嵌まる。
【0023】
回転規制部７４は、第１方向Ｎ１においてテーパ部７２と被保持溝部７９の間に位置する。図９に示すように、回転規制部７４は、ボディ５１に嵌合することにより、固定工具ユニット７０の回転を規制した状態で固定工具ユニット７０に加わる加工負荷をボディ５１で受け止めるように形成される。詳しくは、回転規制部７４は、円板部７４ａと、複数の嵌合凸部７４ｂと、複数の溝部７４ｃと、を備える。
円板部７４ａは、中心軸Ｉを中心とした円板状に形成されている。
複数の溝部７４ｃは、円板部７４ａの外周側に凹状に形成されている。複数の溝部７４ｃは、円板部７４ａの径方向の外側に向かって開口する。溝部７４ｃにはスピンドル５２の先端側の凸部５２ａが嵌まる。
複数の嵌合凸部７４ｂは、ボディ５１のカップリング部５１ｂの複数の嵌合凹部５１ｄに嵌まる。
円板部７４ａは、中心軸Ｉを中心とした円板状に形成されている。
複数の溝部７４ｃは、円板部７４ａの外周側に凹状に形成されている。複数の溝部７４ｃは、円板部７４ａの径方向の外側に向かって開口する。溝部７４ｃにはスピンドル５２の先端側の凸部５２ａが嵌まる。
複数の嵌合凸部７４ｂは、ボディ５１のカップリング部５１ｂの複数の嵌合凹部５１ｄに嵌まる。
【0024】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図６に示すように、切削バイト７３ａ～７３ｄは、加工チップ、及び加工チップを保持する直方状のチップホルダを有する。切削バイト７３ａ～７３ｄは、互いに同じ向きで、工具ホルダ７１に保持されている。切削バイト７３ａ，７３ｂの第２方向Ｎ２の長さは、切削バイト７３ｃ，７３ｄの第２方向Ｎ２の長さよりも長く形成されている。
【0025】
切削バイト７３ａ～７３ｄは、それぞれ刃先７３ａ１～７３ｄ１を備える。切削バイト７３ａの刃先７３ａ１と切削バイト７３ｂの刃先７３ｂ１は、第３方向Ｎ３に互いに離れた位置にある。切削バイト７３ｃの刃先７３ｃ１と切削バイト７３ｄの刃先７３ｄ１は、第３方向Ｎ３に互いに離れた位置にある。
また、刃先７３ａ１，７３ｂ１は、刃先７３ｃ１，７３ｄ１よりも、第２方向Ｎ２において、中心軸Ｉから遠い位置に設けられている。刃先７３ａ１は第１方向Ｎ１において刃先７３ｃ１に並び、刃先７３ｂ１は第１方向Ｎ１において刃先７３ｄ１に並ぶ。
切削バイト７３ａ，７３ｃは、第１主軸１１により保持されたワークＷを切削する際に使用される。切削バイト７３ｂ，７３ｄは、第２主軸２１により保持されたワークＷを切削する際に使用される。
また、刃先７３ａ１，７３ｂ１は、刃先７３ｃ１，７３ｄ１よりも、第２方向Ｎ２において、中心軸Ｉから遠い位置に設けられている。刃先７３ａ１は第１方向Ｎ１において刃先７３ｃ１に並び、刃先７３ｂ１は第１方向Ｎ１において刃先７３ｄ１に並ぶ。
切削バイト７３ａ，７３ｃは、第１主軸１１により保持されたワークＷを切削する際に使用される。切削バイト７３ｂ，７３ｄは、第２主軸２１により保持されたワークＷを切削する際に使用される。
【0026】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図６に示すように、工具保持部７５ａは切削バイト７３ａ，７３ｂを保持し、工具保持部７５ｂは切削バイト７３ｃ，７３ｄを保持する。
工具保持部７５ａ，７５ｂは、それぞれ第２方向Ｎ２から見てＴ字状をなし、第１方向Ｎ１に互いに連結されるように並べられている。工具保持部７５ａは、工具保持部７５ｂよりも回転規制部７４の近くに位置し、工具保持部７５ｂよりも第２方向Ｎ２の高さが高く形成されている。
工具保持部７５ａは、切削バイト７３ａ，７３ｂによるワークＷの加工時にワークＷに対向して位置する第１側面７５ａ１を備える。工具保持部７５ｂは、切削バイト７３ｃ，７３ｄによるワークＷの加工時にワークＷに対向して位置する第２側面７５ｂ１を備える。第１側面７５ａ１及び第２側面７５ｂ１は、それぞれ第１方向Ｎ１及び第３方向Ｎ３に沿う平面として形成されている。第１側面７５ａ１は、第２方向Ｎ２において第２側面７５ｂ１よりも高く形成されている。第１側面７５ａ１及び第２側面７５ｂ１の間には段差が形成されている。工具保持部７５ａ，７５ｂにおける第１側面７５ａ１及び第２側面７５ｂ１と反対側の面は同一平面で形成されている。
工具保持部７５ａ，７５ｂは、それぞれ第２方向Ｎ２から見てＴ字状をなし、第１方向Ｎ１に互いに連結されるように並べられている。工具保持部７５ａは、工具保持部７５ｂよりも回転規制部７４の近くに位置し、工具保持部７５ｂよりも第２方向Ｎ２の高さが高く形成されている。
工具保持部７５ａは、切削バイト７３ａ，７３ｂによるワークＷの加工時にワークＷに対向して位置する第１側面７５ａ１を備える。工具保持部７５ｂは、切削バイト７３ｃ，７３ｄによるワークＷの加工時にワークＷに対向して位置する第２側面７５ｂ１を備える。第１側面７５ａ１及び第２側面７５ｂ１は、それぞれ第１方向Ｎ１及び第３方向Ｎ３に沿う平面として形成されている。第１側面７５ａ１は、第２方向Ｎ２において第２側面７５ｂ１よりも高く形成されている。第１側面７５ａ１及び第２側面７５ｂ１の間には段差が形成されている。工具保持部７５ａ，７５ｂにおける第１側面７５ａ１及び第２側面７５ｂ１と反対側の面は同一平面で形成されている。
【0027】
図６に示すように、工具保持部７５ａは、工具保持部７５ｂとの間に切削バイト７３ａ，７３ｂを収容する収容凹部７５ｄ，７５ｅを備える。収容凹部７５ｄ，７５ｅは、工具保持部７５ａの第３方向Ｎ３の両側に位置し、第２方向Ｎ２に沿って延び、第３方向Ｎ３の両外側に向けて開口する凹状に形成されている。
工具保持部７５ｂは、保持端部７５ｃとの間に切削バイト７３ｃ，７３ｄを収容する収容凹部７５ｆ，７５ｇを備える。収容凹部７５ｆ，７５ｇは、工具保持部７５ｂの第３方向Ｎ３の両側に位置し、第２方向Ｎ２に沿って延び、第３方向Ｎ３の両外側に向けて開口する凹状に形成されている。
工具保持部７５ｂは、保持端部７５ｃとの間に切削バイト７３ｃ，７３ｄを収容する収容凹部７５ｆ，７５ｇを備える。収容凹部７５ｆ，７５ｇは、工具保持部７５ｂの第３方向Ｎ３の両側に位置し、第２方向Ｎ２に沿って延び、第３方向Ｎ３の両外側に向けて開口する凹状に形成されている。
【0028】
保持端部７５ｃは、第３方向Ｎ３に沿って延びる板状をなし、工具保持部７５ｂの工具保持部７５ａとは反対側の端部に位置する。保持端部７５ｃは、工具保持部７５ｂよりも第２方向Ｎ２の高さが低く形成されている。工具ホルダ７１は、工具保持部７５ａ、工具保持部７５ｂ及び保持端部７５ｃの３段の階段状に形成されている。
【0029】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、複数の止めネジ７８は、切削バイト７３ａ～７３ｄを収容凹部７５ｄ～７５ｇ内に固定する。止めネジ７８は、例えば、平先止めネジである。複数の切削バイト７３ａ～７３ｄのうち１つにつき２つの止めネジ７８が設けられ、２つの止めネジ７８は、各切削バイト７３ａ～７３ｄの長手方向、すなわち、第２方向Ｎ２に並べられている。
工具保持部７５ｂには、複数の止めネジ７８が螺合するネジ孔７５ｉが形成されている。ネジ孔７５ｉは、工具保持部７５ｂの第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３に沿って延びる基板部に貫通するように形成され、収容凹部７５ｄ，７５ｆの間、及び収容凹部７５ｅ，７５ｇの間を連通するように形成されている。
保持端部７５ｃには、複数の止めネジ７８が螺合するネジ孔７５ｈ及び止めネジ７８が通過可能なネジ通過孔７５ｋが形成されている。ネジ孔７５ｈは、保持端部７５ｃの厚さ方向に貫通する。ネジ通過孔７５ｋは、２つのネジ孔７５ｈの間であって、工具保持部７５ｂのネジ孔７５ｉに第１方向Ｎ１に対向する位置に形成されている。ネジ通過孔７５ｋは、ネジ孔７５ｉに止めネジ７８を螺合させる際に、止めネジ７８及び工具が通過可能に形成されている。
工具保持部７５ｂには、複数の止めネジ７８が螺合するネジ孔７５ｉが形成されている。ネジ孔７５ｉは、工具保持部７５ｂの第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３に沿って延びる基板部に貫通するように形成され、収容凹部７５ｄ，７５ｆの間、及び収容凹部７５ｅ，７５ｇの間を連通するように形成されている。
保持端部７５ｃには、複数の止めネジ７８が螺合するネジ孔７５ｈ及び止めネジ７８が通過可能なネジ通過孔７５ｋが形成されている。ネジ孔７５ｈは、保持端部７５ｃの厚さ方向に貫通する。ネジ通過孔７５ｋは、２つのネジ孔７５ｈの間であって、工具保持部７５ｂのネジ孔７５ｉに第１方向Ｎ１に対向する位置に形成されている。ネジ通過孔７５ｋは、ネジ孔７５ｉに止めネジ７８を螺合させる際に、止めネジ７８及び工具が通過可能に形成されている。
【0030】
次に、工具ホルダ７１に切削バイト７３ａ～７３ｄを取り付ける作業について説明する。この作業は、例えば、作業者により行われる。
工具ホルダ７１に切削バイト７３ａ～７３ｄの何れも装着されていない状態で、まず、工具ホルダ７１の収容凹部７５ｄ，７５ｅに切削バイト７３ａ，７３ｂを収容する。このとき、切削バイト７３ａ，７３ｂの刃先７３ａ１，７３ｂ１を工具保持部７５ａの第１側面７５ａ１よりも突出させる。そして、収容凹部７５ｆ，７５ｇ内から各ネジ孔７５ｉに止めネジ７８を螺合させることにより、止めネジ７８の先端部を切削バイト７３ａ，７３ｂの側面に押し当てる。これにより、収容凹部７５ｄ，７５ｅ内に切削バイト７３ａ，７３ｂが固定される。
次に、工具ホルダ７１の収容凹部７５ｆ，７５ｇに切削バイト７３ｃ，７３ｄを収容する。このとき、切削バイト７３ｃ，７３ｄの刃先７３ｃ１，７３ｄ１を工具保持部７５ｂの第２側面７５ｂ１よりも突出させる。そして、保持端部７５ｃの外側から各ネジ孔７５ｈに止めネジ７８を螺合させることにより、止めネジ７８の先端部を切削バイト７３ｃ，７３ｄの側面に押し当てる。これにより、収容凹部７５ｆ，７５ｇ内に切削バイト７３ｃ，７３ｄが固定される。
以上で、工具ホルダ７１に切削バイト７３ａ～７３ｄを取り付ける作業が完了する。
なお、工具ホルダ７１から切削バイト７３ａ～７３ｄを取り外す作業は、上述した工具ホルダ７１に切削バイト７３ａ～７３ｄを取り付ける作業と逆の手順により行われる。切削バイト７３ａ～７３ｄの先端のチップが欠損又は摩耗した場合は、チップのみを交換する。また、切削バイトの種類の交換は、切削バイトを取り外した後、新たな切削バイトを取り付けることにより行われる。
工具ホルダ７１に切削バイト７３ａ～７３ｄの何れも装着されていない状態で、まず、工具ホルダ７１の収容凹部７５ｄ，７５ｅに切削バイト７３ａ，７３ｂを収容する。このとき、切削バイト７３ａ，７３ｂの刃先７３ａ１，７３ｂ１を工具保持部７５ａの第１側面７５ａ１よりも突出させる。そして、収容凹部７５ｆ，７５ｇ内から各ネジ孔７５ｉに止めネジ７８を螺合させることにより、止めネジ７８の先端部を切削バイト７３ａ，７３ｂの側面に押し当てる。これにより、収容凹部７５ｄ，７５ｅ内に切削バイト７３ａ，７３ｂが固定される。
次に、工具ホルダ７１の収容凹部７５ｆ，７５ｇに切削バイト７３ｃ，７３ｄを収容する。このとき、切削バイト７３ｃ，７３ｄの刃先７３ｃ１，７３ｄ１を工具保持部７５ｂの第２側面７５ｂ１よりも突出させる。そして、保持端部７５ｃの外側から各ネジ孔７５ｈに止めネジ７８を螺合させることにより、止めネジ７８の先端部を切削バイト７３ｃ，７３ｄの側面に押し当てる。これにより、収容凹部７５ｆ，７５ｇ内に切削バイト７３ｃ，７３ｄが固定される。
以上で、工具ホルダ７１に切削バイト７３ａ～７３ｄを取り付ける作業が完了する。
なお、工具ホルダ７１から切削バイト７３ａ～７３ｄを取り外す作業は、上述した工具ホルダ７１に切削バイト７３ａ～７３ｄを取り付ける作業と逆の手順により行われる。切削バイト７３ａ～７３ｄの先端のチップが欠損又は摩耗した場合は、チップのみを交換する。また、切削バイトの種類の交換は、切削バイトを取り外した後、新たな切削バイトを取り付けることにより行われる。
【0031】
図１に示すように、制御部３００は、第１主軸ユニット１０、第２主軸ユニット２０、第２主軸移動機構２５、固定刃物台３０、工具主軸ユニット５０、工具主軸移動機構４２、工具旋回機構４５及び工具マガジン６０を制御する。制御部３００は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理部と、この処理部による処理の手順を定義したプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリと、を備える。
【0032】
次に、制御部３００により実行される加工処理について説明する。制御部３００は、事前に作成されたＮＣ（Numerical Control）プログラムに従って、この加工処理を実行する。
図１に示すように、制御部３００は、図示しないワーク供給部により第１主軸ユニット１０の後方からワークＷを供給する。
そして、制御部３００は、第１主軸１１により保持されたワークＷを工具主軸ユニット５０に装着された固定工具ユニット７０又は回転工具ユニット８０により第１加工を行う。
図１に示すように、制御部３００は、図示しないワーク供給部により第１主軸ユニット１０の後方からワークＷを供給する。
そして、制御部３００は、第１主軸１１により保持されたワークＷを工具主軸ユニット５０に装着された固定工具ユニット７０又は回転工具ユニット８０により第１加工を行う。
【0033】
以下、第１加工として、工具主軸ユニット５０に装着される固定工具ユニット７０の２つの切削バイト７３ａ，７３ｃにより順番にターニング加工が行われる場合について説明する。
まず、制御部３００は、図４に示すように、工具旋回機構４５を介して、固定工具ユニット７０の中心軸ＩがＸ軸方向に沿うように、工具主軸ユニット５０をＢ軸方向に回転させる。そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して、図８（ａ）に示すように、固定工具ユニット７０の切削バイト７３ａの刃先７３ａ１が第１主軸１１により保持されたワークＷの外周面に切り込む位置で、第１主軸１１をワークＷとともに軸回転させつつ、工具主軸ユニット５０とともに切削バイト７３ａをＺ軸方向に送る。これにより、切削バイト７３ａによるワークＷの切削が行われる。切削バイト７３ａによるワークＷのＺ軸方向の加工幅は、２つの刃先７３ａ１，７３ｂ１（図６参照）間の距離よりも小さく設定されている。この切削が完了すると、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して、図８（ｂ）に示すように、切削バイト７３ｃの刃先７３ｃ１がワークＷの外周面に切り込み可能な位置まで、工具主軸ユニット５０を移動させる。そして、第１主軸１１をワークＷとともに軸回転させつつ、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０とともに切削バイト７３ｃをＺ軸方向に送る。これにより、切削バイト７３ｃによるワークＷの切削が行われる。切削バイト７３ｃによるワークＷのＺ軸方向の加工幅は、２つの刃先７３ｃ１，７３ｄ１（図６参照）間の距離よりも小さく設定されている。
このように、加工に用いる工具を切削バイト７３ａ，７３ｃの間で切り替える場合に、工具主軸ユニット５０を直線的に移動させるだけで済み、工具主軸ユニット５０による固定工具ユニット７０の回転位置の設定、すなわち、工具主軸ユニット５０の割り出しが必要ない。
なお、切削バイト７３ａ，７３ｃによる加工の順番は上記と逆であってもよい。
まず、制御部３００は、図４に示すように、工具旋回機構４５を介して、固定工具ユニット７０の中心軸ＩがＸ軸方向に沿うように、工具主軸ユニット５０をＢ軸方向に回転させる。そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して、図８（ａ）に示すように、固定工具ユニット７０の切削バイト７３ａの刃先７３ａ１が第１主軸１１により保持されたワークＷの外周面に切り込む位置で、第１主軸１１をワークＷとともに軸回転させつつ、工具主軸ユニット５０とともに切削バイト７３ａをＺ軸方向に送る。これにより、切削バイト７３ａによるワークＷの切削が行われる。切削バイト７３ａによるワークＷのＺ軸方向の加工幅は、２つの刃先７３ａ１，７３ｂ１（図６参照）間の距離よりも小さく設定されている。この切削が完了すると、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して、図８（ｂ）に示すように、切削バイト７３ｃの刃先７３ｃ１がワークＷの外周面に切り込み可能な位置まで、工具主軸ユニット５０を移動させる。そして、第１主軸１１をワークＷとともに軸回転させつつ、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０とともに切削バイト７３ｃをＺ軸方向に送る。これにより、切削バイト７３ｃによるワークＷの切削が行われる。切削バイト７３ｃによるワークＷのＺ軸方向の加工幅は、２つの刃先７３ｃ１，７３ｄ１（図６参照）間の距離よりも小さく設定されている。
このように、加工に用いる工具を切削バイト７３ａ，７３ｃの間で切り替える場合に、工具主軸ユニット５０を直線的に移動させるだけで済み、工具主軸ユニット５０による固定工具ユニット７０の回転位置の設定、すなわち、工具主軸ユニット５０の割り出しが必要ない。
なお、切削バイト７３ａ，７３ｃによる加工の順番は上記と逆であってもよい。
【0034】
また、この第１加工において、例えば、工具主軸ユニット５０に回転工具ユニット８０が装着されている場合、回転工具ユニット８０の刃先８１（図７参照）を回転させつつワークＷに接触させることによりミリング加工を行ってもよい。
【0035】
次に、図１及び図２に示すように、制御部３００は、上記第１加工が完了すると、第２主軸移動機構２５を介して第２主軸２１を第１主軸１１に対向する位置まで移動させ、第１主軸１１から第２主軸２１へワークＷを受け渡す。
そして、制御部３００は、第２主軸２１により保持されたワークＷを固定刃物台３０に装着された工具３５又は工具主軸ユニット５０に装着された工具ユニット７０，８０により第２加工を行う。
この第２加工において、上記第１加工と同様に、工具主軸ユニット５０に装着された固定工具ユニット７０又は回転工具ユニット８０により第２主軸２１により保持されたワークＷにターニング加工又はミリング加工が行われる。
上述した第１加工としての切削バイト７３ａ，７３ｂによる加工と同様に、第２加工として、工具主軸ユニット５０の切削バイト７３ｂ，７３ｄにより順番にターニング加工が行われる。すなわち、切削バイト７３ｂによるワークＷの切削が完了すると、工具主軸ユニット５０を直線的に移動させて、切削バイト７３ｄによるワークＷの切削が行われる。切削バイト７３ｂ，７３ｄによる加工の順番はこれと逆であってもよい。
そして、制御部３００は、第２主軸２１により保持されたワークＷを固定刃物台３０に装着された工具３５又は工具主軸ユニット５０に装着された工具ユニット７０，８０により第２加工を行う。
この第２加工において、上記第１加工と同様に、工具主軸ユニット５０に装着された固定工具ユニット７０又は回転工具ユニット８０により第２主軸２１により保持されたワークＷにターニング加工又はミリング加工が行われる。
上述した第１加工としての切削バイト７３ａ，７３ｂによる加工と同様に、第２加工として、工具主軸ユニット５０の切削バイト７３ｂ，７３ｄにより順番にターニング加工が行われる。すなわち、切削バイト７３ｂによるワークＷの切削が完了すると、工具主軸ユニット５０を直線的に移動させて、切削バイト７３ｄによるワークＷの切削が行われる。切削バイト７３ｂ，７３ｄによる加工の順番はこれと逆であってもよい。
【0036】
そして、上記第２加工が完了すると、制御部３００は、第２主軸移動機構２５を介して、上記第２加工済みのワークＷをワーク排出位置Ｐｏ（図２参照）まで移動させて図示しないワーク排出部と協働して外部へ排出する。
以上で、加工処理を終了する。この加工処理は、ワークＷが供給される毎に繰り返し実行される。
なお、制御部３００は、上記第１加工又は上記第２加工においては、上記ターニング加工及び上記ミリング加工の何れか一方のみ行われてもよいし、上記ターニング加工及び上記ミリング加工の両方が所定の順番で行われてもよい。
以上で、加工処理を終了する。この加工処理は、ワークＷが供給される毎に繰り返し実行される。
なお、制御部３００は、上記第１加工又は上記第２加工においては、上記ターニング加工及び上記ミリング加工の何れか一方のみ行われてもよいし、上記ターニング加工及び上記ミリング加工の両方が所定の順番で行われてもよい。
【0037】
次に、工具主軸ユニット５０が装着された工具ユニット７０，８０の種類を交換する工具交換処理について説明する。この工具交換処理は、上記加工処理中に実行されてもよいし、上記加工処理の完了後、又は上記加工処理の開始前に実行されてもよい。
以下では、工具主軸ユニット５０に装着される工具を回転工具ユニット８０から固定工具ユニット７０に交換する例について説明する。
以下では、工具主軸ユニット５０に装着される工具を回転工具ユニット８０から固定工具ユニット７０に交換する例について説明する。
【0038】
まず、図１に示すように、制御部３００は、駆動部６２を介して工具支持部６１を回転させて、工具支持部６１の工具ユニット７０，８０が装着されていない工具把持部６１ａを工具交換位置Ｐｃに移動させる。
次に、制御部３００は、工具旋回機構４５を介して工具主軸ユニット５０に装着される回転工具ユニット８０をＢ軸方向に回転させ、工具主軸ユニット５０の先端側を工具マガジン６０に向ける。そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０に装着される回転工具ユニット８０を工具交換位置Ｐｃに対して工具支持部６１の径方向外側、本例では下側に移動させる。そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０に装着される回転工具ユニット８０を工具交換位置Ｐｃに対して工具支持部６１の径方向内側、本例では上側に移動させて、工具支持部６１の工具把持部６１ａにて回転工具ユニット８０を把持させる。そして、工具主軸ユニット５０が回転工具ユニット８０をクランプした状態を解除したうえで、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０を工具支持部６１からＺ軸方向に遠ざける。これにより、回転工具ユニット８０が工具主軸ユニット５０から離れ、回転工具ユニット８０が工具支持部６１の工具把持部６１ａに収容される。
次に、制御部３００は、工具旋回機構４５を介して工具主軸ユニット５０に装着される回転工具ユニット８０をＢ軸方向に回転させ、工具主軸ユニット５０の先端側を工具マガジン６０に向ける。そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０に装着される回転工具ユニット８０を工具交換位置Ｐｃに対して工具支持部６１の径方向外側、本例では下側に移動させる。そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０に装着される回転工具ユニット８０を工具交換位置Ｐｃに対して工具支持部６１の径方向内側、本例では上側に移動させて、工具支持部６１の工具把持部６１ａにて回転工具ユニット８０を把持させる。そして、工具主軸ユニット５０が回転工具ユニット８０をクランプした状態を解除したうえで、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０を工具支持部６１からＺ軸方向に遠ざける。これにより、回転工具ユニット８０が工具主軸ユニット５０から離れ、回転工具ユニット８０が工具支持部６１の工具把持部６１ａに収容される。
【0039】
次に、制御部３００は、駆動部６２を介して工具支持部６１を回転させて、工具支持部６１に支持される固定工具ユニット７０を工具交換位置Ｐｃに移動させる。
そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０をＺ軸方向において工具マガジン６０に支持された固定工具ユニット７０に近づけて、工具主軸ユニット５０に固定工具ユニット７０を装着する。この際、工具主軸ユニット５０が固定工具ユニット７０をクランプする。
そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０を工具支持部６１の径方向外側、本例では下側に移動させて、固定工具ユニット７０を工具支持部６１から外す。そして、工具主軸ユニット５０をツーリングゾーン側へ退避させる。最後に、図４に示すように、固定工具ユニット７０の中心軸ＩがＸ軸方向に沿うように工具主軸ユニット５０をＢ軸方向に回転させる。以上で、工具交換処理が終了となる。
そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０をＺ軸方向において工具マガジン６０に支持された固定工具ユニット７０に近づけて、工具主軸ユニット５０に固定工具ユニット７０を装着する。この際、工具主軸ユニット５０が固定工具ユニット７０をクランプする。
そして、制御部３００は、工具主軸移動機構４２を介して工具主軸ユニット５０を工具支持部６１の径方向外側、本例では下側に移動させて、固定工具ユニット７０を工具支持部６１から外す。そして、工具主軸ユニット５０をツーリングゾーン側へ退避させる。最後に、図４に示すように、固定工具ユニット７０の中心軸ＩがＸ軸方向に沿うように工具主軸ユニット５０をＢ軸方向に回転させる。以上で、工具交換処理が終了となる。
【0040】
（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）工具主軸ユニット５０に装着される工具ホルダ７１は、ワークＷを切削する複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを保持する工具保持部７５ａ，７５ｂを備える。工具保持部７５ａ，７５ｂにより保持された複数の切削バイト７３ａ～７３ｄそれぞれの刃先７３ａ１～７３ｄ１は、互いに工具ホルダ７１の中心軸Ｉに沿う軸方向の一例である第１方向Ｎ１、第１方向Ｎ１に交わる交差方向の一例である第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３に離れて位置するとともに、主軸の一例である第１主軸１１又は第２主軸２１により保持されたワークＷに対向して位置する。
この構成によれば、工具保持部７５ａ，７５ｂにより保持された複数の切削バイト７３ａ～７３ｄ間でワークＷの加工に使用する切削バイトを変更する場合に、工具主軸ユニット５０をワークＷに対して直線的に移動させるだけで済む。これにより、工具主軸ユニット５０の割り出し不要で、加工に使用する切削バイトを変更することができる。これにより、割り出し時間を省略することができる。また、１つの工具ホルダ７１が複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを保持するため、工具主軸ユニット５０に装着される工具ユニットを交換する回数を減らすことができる。よって、１つのワークＷの加工に要する時間であるサイクルタイムを短縮することができる。
また、複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを１つの工具ホルダ７１に集約できるため、１つの工具ホルダが１つの切削バイトを保持する構成と比較して、工具マガジン６０の工具把持部６１ａに空きが生まれやすい。よって、工具マガジン６０に収容する工具ユニット７０，８０の数を増やすことができる。
さらに、工具主軸ユニット５０の割り出し機構及びロック機構が不要となり、簡易な構成を実現できる。
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）工具主軸ユニット５０に装着される工具ホルダ７１は、ワークＷを切削する複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを保持する工具保持部７５ａ，７５ｂを備える。工具保持部７５ａ，７５ｂにより保持された複数の切削バイト７３ａ～７３ｄそれぞれの刃先７３ａ１～７３ｄ１は、互いに工具ホルダ７１の中心軸Ｉに沿う軸方向の一例である第１方向Ｎ１、第１方向Ｎ１に交わる交差方向の一例である第２方向Ｎ２及び第３方向Ｎ３に離れて位置するとともに、主軸の一例である第１主軸１１又は第２主軸２１により保持されたワークＷに対向して位置する。
この構成によれば、工具保持部７５ａ，７５ｂにより保持された複数の切削バイト７３ａ～７３ｄ間でワークＷの加工に使用する切削バイトを変更する場合に、工具主軸ユニット５０をワークＷに対して直線的に移動させるだけで済む。これにより、工具主軸ユニット５０の割り出し不要で、加工に使用する切削バイトを変更することができる。これにより、割り出し時間を省略することができる。また、１つの工具ホルダ７１が複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを保持するため、工具主軸ユニット５０に装着される工具ユニットを交換する回数を減らすことができる。よって、１つのワークＷの加工に要する時間であるサイクルタイムを短縮することができる。
また、複数の切削バイト７３ａ～７３ｄを１つの工具ホルダ７１に集約できるため、１つの工具ホルダが１つの切削バイトを保持する構成と比較して、工具マガジン６０の工具把持部６１ａに空きが生まれやすい。よって、工具マガジン６０に収容する工具ユニット７０，８０の数を増やすことができる。
さらに、工具主軸ユニット５０の割り出し機構及びロック機構が不要となり、簡易な構成を実現できる。
【0041】
（２）工具保持部７５ａ，７５ｂにより保持された第１切削バイトの一例である切削バイト７３ａ及び第２切削バイトの一例である切削バイト７３ｂそれぞれの刃先７３ａ１，７３ｂ１は、第３方向Ｎ３に離れて位置する。切削バイト７３ａは、第１主軸１１により保持されたワークＷを切削する。切削バイト７３ｂは、第２主軸２１により保持されたワークＷを切削する。
この構成によれば、工具主軸ユニット５０に装着される１つの工具ホルダ７１は、保持する切削バイト７３ａ，７３ｂを介して、第１主軸１１により保持されたワークＷと第２主軸２１により保持されたワークＷの両方を加工可能となる。これにより、工具ホルダ７１に保持される切削バイト７３ａが第１主軸１１により保持されたワークＷを加工した後、工具ホルダ７１を交換することなく、直ぐに、工具ホルダ７１に保持される切削バイト７３ｂが第２主軸２１により保持されたワークＷを加工することができる。よって、サイクルタイムを短縮することができる。
この構成によれば、工具主軸ユニット５０に装着される１つの工具ホルダ７１は、保持する切削バイト７３ａ，７３ｂを介して、第１主軸１１により保持されたワークＷと第２主軸２１により保持されたワークＷの両方を加工可能となる。これにより、工具ホルダ７１に保持される切削バイト７３ａが第１主軸１１により保持されたワークＷを加工した後、工具ホルダ７１を交換することなく、直ぐに、工具ホルダ７１に保持される切削バイト７３ｂが第２主軸２１により保持されたワークＷを加工することができる。よって、サイクルタイムを短縮することができる。
【0042】
（３）工具ホルダ７１は、第３切削バイトの一例である切削バイト７３ａを保持する第１工具保持部の一例である工具保持部７５ａと、第４切削バイトの一例である切削バイト７３ｃを保持する第２工具保持部の一例である工具保持部７５ｂと、を備える。工具保持部７５ａは、切削バイト７３ａにより切削されるワークＷに対して対向方向（第２方向Ｎ２）に対向して位置する第１側面７５ａ１を備える。第２工具保持部７５ｂは、切削バイト７３ｃにより切削されるワークＷに対して第２方向Ｎ２に対向して位置する第２側面７５ｂ１を備える。第１側面７５ａ１と第２側面７５ｂ１は、第１方向Ｎ１に並べられており、互いに第２方向Ｎ２に異なる高さで形成されている。
この構成によれば、第１側面７５ａ１と第２側面７５ｂ１の間には段差が形成されるため、刃先７３ａ１の下方にスペースが形成される。このスペースにより、切削時に発生するワークＷの切粉を外部へ排出させることが容易となる。
この構成によれば、第１側面７５ａ１と第２側面７５ｂ１の間には段差が形成されるため、刃先７３ａ１の下方にスペースが形成される。このスペースにより、切削時に発生するワークＷの切粉を外部へ排出させることが容易となる。
【0043】
（４）工作機械１は、工具ホルダ７１と、工具ホルダ７１が装着される工具主軸ユニット５０と、ワークＷを保持する第１主軸１１又は第２主軸２１と、切削バイト７３ａ～７３ｄの刃先７３ａ１～７３ｄ１がワークＷの外周面に切り込むように工具主軸ユニット５０を移動させる工具主軸移動機構４２と、を備える。
この構成によれば、工作機械１において、工具主軸ユニット５０の割り出し不要で、使用する切削バイトを変更することができる。
この構成によれば、工作機械１において、工具主軸ユニット５０の割り出し不要で、使用する切削バイトを変更することができる。
【0044】
なお、本開示は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本開示の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。
【0045】
（変形例）
上記実施形態においては、工具ホルダ７１は、切削バイト７３ａ，７３ｂと切削バイト７３ｃ，７３ｄの２組の切削バイトを互いに異なる高さに保持する２つの工具保持部７５ａ，７５ｂを備えていたが、工具保持部の数は２つに限らず、３組以上の切削バイトを互いに異なる高さに保持する３つ以上の工具保持部を備えていてもよい。例えば、図１０に示すように、工具ホルダ７１は、３つの工具保持部７５ａ，７５ｂ，７５ｊを備えていてもよい。工具保持部７５ｊは、工具保持部７５ａ，７５ｂと同様のＴ字状に形成され、工具保持部７５ｂよりも高さが低く、２つの切削バイト７３ｅを保持する。このように、工具保持部の数を増やすことにより、第２主軸２１及び工具主軸ユニット５０等の移動ストロークや工具マガジン６０の空間余裕が許す範囲で、切削バイトの取付け本数を増やすことができる。
また、上記実施形態においては、各工具保持部７５ａ，７５ｂは、２つの切削バイトを保持可能に構成されていたが、１つ又は３つ以上の切削バイトを保持可能に構成されていてもよい。
上記実施形態においては、工具ホルダ７１は、切削バイト７３ａ，７３ｂと切削バイト７３ｃ，７３ｄの２組の切削バイトを互いに異なる高さに保持する２つの工具保持部７５ａ，７５ｂを備えていたが、工具保持部の数は２つに限らず、３組以上の切削バイトを互いに異なる高さに保持する３つ以上の工具保持部を備えていてもよい。例えば、図１０に示すように、工具ホルダ７１は、３つの工具保持部７５ａ，７５ｂ，７５ｊを備えていてもよい。工具保持部７５ｊは、工具保持部７５ａ，７５ｂと同様のＴ字状に形成され、工具保持部７５ｂよりも高さが低く、２つの切削バイト７３ｅを保持する。このように、工具保持部の数を増やすことにより、第２主軸２１及び工具主軸ユニット５０等の移動ストロークや工具マガジン６０の空間余裕が許す範囲で、切削バイトの取付け本数を増やすことができる。
また、上記実施形態においては、各工具保持部７５ａ，７５ｂは、２つの切削バイトを保持可能に構成されていたが、１つ又は３つ以上の切削バイトを保持可能に構成されていてもよい。
【0046】
上記実施形態においては、切削バイト７３ｃ，７３ｄの刃先７３ｃ１，７３ｄ１は、互いに同じ高さに位置していたが、これに限らず、互いに異なる高さに位置していてもよい。また、刃先７３ａ１，７３ｂ１も互いに異なる高さに位置していてもよい。
例えば、ワークＷの加工の際に、ワークＷと切削バイト７３ａ，７３ｃが干渉しないように切削バイト７３ｂ，７３ｄの高さを切削バイト７３ａ，７３ｃに対して変えることで、切削バイト７３ｂ，７３ｄを第１主軸１１により保持されるワークＷの加工で使用可能となる。これと同様に、切削バイト７３ａ，７３ｃを第２主軸２１により保持されるワークＷの加工で使用可能となる。
さらに、工具保持部７５ａは切削バイト７３ａ，７３ｂを第１方向Ｎ１にずれた位置に保持してもよい。これと同様に、工具保持部７５ｂは切削バイト７３ｃ，７３ｄを第１方向Ｎ１にずれた位置に保持してもよい。
また、上記実施形態においては、切削バイト７３ａ～７３ｄは、それぞれ互いに平行をなすように工具ホルダ７１に保持されていたが、刃先７３ａ１～７３ｄ１が第１主軸１１又は第２主軸２１により保持されたワークＷに対向して位置していれば、互いに平行でなくてもよく、切削バイト７３ａ～７３ｄのうち何れかが第２方向Ｎ２に対して斜めに保持されていてもよい。
例えば、ワークＷの加工の際に、ワークＷと切削バイト７３ａ，７３ｃが干渉しないように切削バイト７３ｂ，７３ｄの高さを切削バイト７３ａ，７３ｃに対して変えることで、切削バイト７３ｂ，７３ｄを第１主軸１１により保持されるワークＷの加工で使用可能となる。これと同様に、切削バイト７３ａ，７３ｃを第２主軸２１により保持されるワークＷの加工で使用可能となる。
さらに、工具保持部７５ａは切削バイト７３ａ，７３ｂを第１方向Ｎ１にずれた位置に保持してもよい。これと同様に、工具保持部７５ｂは切削バイト７３ｃ，７３ｄを第１方向Ｎ１にずれた位置に保持してもよい。
また、上記実施形態においては、切削バイト７３ａ～７３ｄは、それぞれ互いに平行をなすように工具ホルダ７１に保持されていたが、刃先７３ａ１～７３ｄ１が第１主軸１１又は第２主軸２１により保持されたワークＷに対向して位置していれば、互いに平行でなくてもよく、切削バイト７３ａ～７３ｄのうち何れかが第２方向Ｎ２に対して斜めに保持されていてもよい。
【0047】
上記実施形態においては、工具ホルダ７１は、各切削バイト７３ａ～７３ｄを第２方向Ｎ２に沿う姿勢で保持していたが、第２方向Ｎ２以外の方向に沿う姿勢で保持してもよい。例えば、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、工具ホルダ７１Ａは、各切削バイト７３ａ～７３ｄを第１方向Ｎ１に沿う姿勢で保持してもよい。詳しくは、この変形例に係る工具ホルダ７１Ａは、上記実施形態における第１方向Ｎ１に並べられた工具保持部７５ａ，７５ｂ及び保持端部７５ｃに代えて、第２方向Ｎ２に並べられた工具保持部９５ａ，９５ｂ及び保持端部９５ｃを備える。
図１１（ｃ）に示すように、工具保持部９５ａ，９５ｂは、それぞれ、それぞれ第１方向Ｎ１から見てＴ字状をなす。工具保持部９５ａは、第３方向Ｎ３の両側に切削バイト７３ａ，７３ｂを保持する。工具保持部９５ｂは、第３方向Ｎ３の両側に切削バイト７３ｃ，７３ｄを保持する。保持端部９５ｃは、工具保持部９５ｂとの間で切削バイト７３ｃ，７３ｄを挟み込むように位置する。工具保持部９５ｂの下端面である第２端面９５ｂ１は、工具保持部９５ａの下端面である第１端面９５ａ１よりも刃先７３ａ１～７３ｄ１側へ高く形成されている。保持端部９５ｃの下端面は、第２端面９５ｂ１よりも刃先７３ｃ１，７３ｄ１側へ高く形成されている。この変形例に係る工具ホルダ７１Ａは、切削バイト７３ａ～７３ｄを保持しつつ、工具主軸ユニット５０（図１参照）に装着された状態で、第１方向Ｎ１にワークＷに向かって移動することにより、刃先７３ａ１～７３ｄ１の何れかをワークＷへ切り込むことができる。この変形例においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
図１１（ｃ）に示すように、工具保持部９５ａ，９５ｂは、それぞれ、それぞれ第１方向Ｎ１から見てＴ字状をなす。工具保持部９５ａは、第３方向Ｎ３の両側に切削バイト７３ａ，７３ｂを保持する。工具保持部９５ｂは、第３方向Ｎ３の両側に切削バイト７３ｃ，７３ｄを保持する。保持端部９５ｃは、工具保持部９５ｂとの間で切削バイト７３ｃ，７３ｄを挟み込むように位置する。工具保持部９５ｂの下端面である第２端面９５ｂ１は、工具保持部９５ａの下端面である第１端面９５ａ１よりも刃先７３ａ１～７３ｄ１側へ高く形成されている。保持端部９５ｃの下端面は、第２端面９５ｂ１よりも刃先７３ｃ１，７３ｄ１側へ高く形成されている。この変形例に係る工具ホルダ７１Ａは、切削バイト７３ａ～７３ｄを保持しつつ、工具主軸ユニット５０（図１参照）に装着された状態で、第１方向Ｎ１にワークＷに向かって移動することにより、刃先７３ａ１～７３ｄ１の何れかをワークＷへ切り込むことができる。この変形例においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0048】
上記実施形態においては、第１側面７５ａ１及び第２側面７５ｂ１の間には段差が形成されていたが、段差が省略されていてもよい。この場合、工具保持部７５ａ，７５ｂ及び保持端部７５ｃは同じ高さで形成されていてもよい。
【0049】
上記実施形態においては、ワークＷは棒材で形成されていたが、これに限らず、円板状等の他の形状であってもよい。
また、上記実施形態において、固定工具ユニット７０は、工具ホルダ７１に保持される切削バイト７３ａ～７３ｄのうち少なくとも何れか１つが省略された状態で、ワークＷの加工に用いられてもよい。例えば、第３方向Ｎ３に複数の切削バイトが並ばないように、切削バイトが省略されることにより、上述したワークＷのＺ軸方向の加工幅の制限をなくすことができる。
また、上記実施形態において、固定工具ユニット７０は、工具ホルダ７１に保持される切削バイト７３ａ～７３ｄのうち少なくとも何れか１つが省略された状態で、ワークＷの加工に用いられてもよい。例えば、第３方向Ｎ３に複数の切削バイトが並ばないように、切削バイトが省略されることにより、上述したワークＷのＺ軸方向の加工幅の制限をなくすことができる。
【0050】
上記実施形態においては、工具主軸ユニット５０が工具マガジン６０との間で直接工具ユニット７０，８０を交換していたが、これに限らず、ＡＴＣ（Automatic Tool Changer）が工具主軸ユニット５０と工具マガジン６０の間で工具ユニット７０，８０の交換を行ってもよい。
【符号の説明】
【0051】
１…工作機械、１０…第１主軸ユニット、１１…第１主軸、１２…第１主軸台、１３…支持部材、２０…第２主軸ユニット、２１…第２主軸、２２…第２主軸台、２５…第２主軸移動機構、２５Ｘ，４２Ｘ…Ｘ移動機構、２５Ｙ，４２Ｙ…Ｙ移動機構、２５Ｚ，４２Ｚ…Ｚ移動機構、３０…固定刃物台、３１，６２…駆動部、３５…工具、４２…工具主軸移動機構、４５…工具旋回機構、５０…工具主軸ユニット、５１…ボディ、５１ｂ…カップリング部、５１ｄ…嵌合凹部、５２…スピンドル、５２ａ…凸部、５２ｂ…凹部、５４…クランプ機構、５４ａ…ドローバー、５４ｂ…ボール、６０…工具マガジン、６１…工具支持部、６１ａ…工具把持部、７０…固定工具ユニット、７１，７１Ａ…工具ホルダ、７２，８２…テーパ部、７３ａ～７３ｅ…切削バイト、７３ａ１～７３ｄ１…刃先、７４…回転規制部、７４ａ…円板部、７４ｂ…嵌合凸部、７４ｃ…溝部、７５ａ，７５ｂ，７５ｊ，９５ａ，９５ｂ…工具保持部、９５ａ１…第１端面、９５ｂ１…第２端面、７５ａ１…第１側面、７５ｂ１…第２側面、７５ｃ，９５ｃ…保持端部、７５ｄ～７５ｇ…収容凹部、７５ｈ，７５ｉ…ネジ孔、７５ｋ…ネジ通過孔、７６，８６…クランプ部、７６ａ，８６ａ…球状部、７８…止めネジ、７９…被保持溝部、８０…回転工具ユニット、８１…刃先、３００…制御部、Ｃ…回転軸、Ｉ…中心軸、Ｎ１…第１方向、Ｎ２…第２方向、Ｎ３…第３方向、Ｓ…ベッド、Ｗ…ワーク、Ｐｃ…工具交換位置、Ｐｏ…ワーク排出位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
