(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】P2023082257
(43)【公開日】2023-06-14
(54)【発明の名称】ワーク押圧装置、工作機械及びワーク押圧方法
(51)【国際特許分類】
B23B 15/00 20060101AFI20230607BHJP
B23B 23/00 20060101ALI20230607BHJP
B23B 29/24 20060101ALI20230607BHJP
【ＦＩ】
B23B15/00 Z
B23B23/00 A
B23B29/24 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021195891
(22)【出願日】2021-12-02
(71)【出願人】
【識別番号】000237271
【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ
(74)【代理人】
【識別番号】110000604
【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】木野 裕也
(72)【発明者】
【氏名】福永 敏貴
(72)【発明者】
【氏名】野口 修平
(72)【発明者】
【氏名】二村 洋輔
【テーマコード（参考）】
3C045
3C046
【Ｆターム（参考）】
3C045FB07
3C045FE01
3C045FE16
3C046NN27
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ワークを適切に押圧することができるワーク押圧装置、工作機械及びワーク押圧方法を提供すること。
【解決手段】ワーク押圧装置４０は、ベッド１１に対して所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、所定軸線方向に沿って軸体に仮装着されたワークを軸体に向けて押圧するプッシャー４１と、ベッド１１に対して所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、所定軸線方向に沿ってプッシャー４１が押圧したワークを軸体に向けて押圧する補助押圧装置４２と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】ワーク押圧装置４０は、ベッド１１に対して所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、所定軸線方向に沿って軸体に仮装着されたワークを軸体に向けて押圧するプッシャー４１と、ベッド１１に対して所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、所定軸線方向に沿ってプッシャー４１が押圧したワークを軸体に向けて押圧する補助押圧装置４２と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベッドに対して所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、前記所定軸線方向に沿って軸体に仮装着されたワークを前記軸体に向けて押圧するプッシャーと、
前記ベッドに対して前記所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、前記所定軸線方向に沿って前記プッシャーが押圧した前記ワークを前記軸体に向けて押圧する補助押圧装置と、を備えた、ワーク押圧装置。
前記ベッドに対して前記所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、前記所定軸線方向に沿って前記プッシャーが押圧した前記ワークを前記軸体に向けて押圧する補助押圧装置と、を備えた、ワーク押圧装置。
【請求項2】
前記補助押圧装置は、前記ワークを押圧している前記プッシャーを前記所定軸線方向に沿って押圧することにより、前記ワークを前記軸体に向けて押圧する、請求項１に記載のワーク押圧装置。
【請求項3】
前記プッシャー及び前記補助押圧装置は、互いに連結した状態で、前記軸体に向けて前記ワークを押圧する、請求項１又は２に記載のワーク押圧装置。
【請求項4】
前記プッシャーは第一押圧力で前記ワークを押圧し、
前記補助押圧装置は前記第一押圧力よりも大きな第二押圧力により、前記ワークを前記軸体に向けて押圧する、請求項１－３の何れか一項に記載のワーク押圧装置。
前記補助押圧装置は前記第一押圧力よりも大きな第二押圧力により、前記ワークを前記軸体に向けて押圧する、請求項１－３の何れか一項に記載のワーク押圧装置。
【請求項5】
前記プッシャーは、前記補助押圧装置によって押圧される被押圧部に前記補助押圧装置の軸状の押圧部を収容する収容凹部を有する、請求項２－４の何れか一項に記載のワーク押圧装置。
【請求項6】
前記収容凹部は、前記プッシャーの軸線と同軸に配置される、請求項５に記載のワーク押圧装置。
【請求項7】
前記プッシャーは、前記ワークに形成された凸部を収容して前記ワークを前記軸体の軸心に案内する案内部を有する、請求項１－６の何れか一項に記載のワーク押圧装置。
【請求項8】
請求項１－７の何れか一項に記載の前記ワーク押圧装置を備え、
前記ワーク押圧装置により前記軸体である主軸の所定位置に位置決めされた前記ワークに機械加工を施す工作機械。
前記ワーク押圧装置により前記軸体である主軸の所定位置に位置決めされた前記ワークに機械加工を施す工作機械。
【請求項9】
前記プッシャーが、前記ワークに前記機械加工を施す複数の工具のうちの１つの前記工具を旋回割出しによって選択可能な工具台に設けられ、
前記補助押圧装置が、前記主軸に仮装着された前記ワークの心出しを行う心押台である、請求項８に記載の工作機械。
前記補助押圧装置が、前記主軸に仮装着された前記ワークの心出しを行う心押台である、請求項８に記載の工作機械。
【請求項10】
前記心押台は、前記ワークを押圧している前記プッシャーを前記所定軸線方向に沿って押圧することにより、前記ワークを前記主軸に向けて押圧する、請求項９に記載の工作機械。
【請求項11】
前記プッシャー及び前記心押台は、互いに連結した状態で、前記主軸に向けて前記ワークを押圧する、請求項９又は１０に記載の工作機械。
【請求項12】
前記心押台が前記プッシャーと共に前記ワークを前記主軸に向けて押圧して、前記ワークが前記主軸の前記所定位置に位置決めされた後、前記ワークを前記主軸に対して固定して装着する、請求項９－１１の何れか一項に記載の工作機械。
【請求項13】
請求項１－７の何れか一項に記載の前記ワーク押圧装置に適用され、
前記プッシャーが、前記所定軸線方向に沿って、前記軸体に仮装着された前記ワークを前記軸体に向けて押圧する第一工程と、
前記補助押圧装置が、前記所定軸線方向に沿って、前記プッシャーが押圧した前記ワークを前記軸体に向けて押圧する第二工程と、を有する、ワーク押圧方法。
前記プッシャーが、前記所定軸線方向に沿って、前記軸体に仮装着された前記ワークを前記軸体に向けて押圧する第一工程と、
前記補助押圧装置が、前記所定軸線方向に沿って、前記プッシャーが押圧した前記ワークを前記軸体に向けて押圧する第二工程と、を有する、ワーク押圧方法。
【請求項14】
前記第二工程において、
前記補助押圧装置は、前記第一工程にて前記ワークを押圧している前記プッシャーを前記所定軸線方向に沿って押圧することにより、前記ワークを前記軸体に向けて押圧する、請求項１３に記載のワーク押圧方法。
前記補助押圧装置は、前記第一工程にて前記ワークを押圧している前記プッシャーを前記所定軸線方向に沿って押圧することにより、前記ワークを前記軸体に向けて押圧する、請求項１３に記載のワーク押圧方法。
【請求項15】
請求項１－７の何れか一項に記載の前記ワーク押圧装置に適用され、
前記プッシャーに対して、前記補助押圧装置を連結する第一工程と、
前記プッシャーと前記補助押圧装置とが連結した状態で、前記軸体に仮装着された前記ワークを前記軸体に向けて押圧する第二工程と、を有する、ワーク押圧方法。
前記プッシャーに対して、前記補助押圧装置を連結する第一工程と、
前記プッシャーと前記補助押圧装置とが連結した状態で、前記軸体に仮装着された前記ワークを前記軸体に向けて押圧する第二工程と、を有する、ワーク押圧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、制御装置及び工作機械に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば、下記特許文献１に開示されたＮＣ旋盤におけるセンタ押し具（以下、単に、「押し具」と称呼する。）が知られている。この従来の押し具は、タレット装置の工具台に着脱可能とされてワークをセンタ位置に修正するプッシャーであり、テールストック（心押台）を備えたＮＣ旋盤に設けられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開平５－７８４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来の押し具では、タレット装置の工具台にプッシャーが装着される。このため、プッシャーがワークを押圧して押し込む際には、タレット装置に過大な負荷を与える可能性がある。従って、従来の押し具では、タレット装置への負荷を軽減する必要があり、その結果、プッシャーによるワークの押し込みが不足する場合がある。
【0005】
本明細書は、ワークを適切に押圧することができるワーク押圧装置、工作機械及びワーク押圧方法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】
本明細書は、ベッドに対して所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、所定軸線方向に沿って軸体に仮装着されたワークを軸体に向けて押圧するプッシャーと、ベッドに対して所定軸線方向に相対移動可能に設けられ、所定軸線方向に沿ってプッシャーが押圧したワークを軸体に向けて押圧する補助押圧装置と、を備えたワーク押圧装置を開示する。
【0007】
これによれば、プッシャーが軸体に仮装着されたワークを軸体に向けて押圧し、更に、補助押圧装置がプッシャーによって押圧されたワークを軸体に向けて押圧することができる。従って、ワーク押圧装置は、補助押圧装置がプッシャーによるワークの押し込み不足を解消してワークを軸体に向けて押圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】工作機械の全体を示す概略的な斜視図である。
【図2】工作機械の構成を説明するための図である。
【図3】ワーク押圧装置の構成を説明するための一部断面図である。
【図6】第一変形例に係り、ワーク押圧装置がワークを押圧する状態を説明するための一部断面図である。
【図7】第二変形例に係り、ワーク押圧装置がワークを押圧する状態を説明するための一部断面図である。
【図8】第三変形例に係り、ワーク押圧装置の補助押圧装置がワークを押圧する状態を説明するための一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、ワーク押圧装置、工作機械及びワーク押圧方法について、図面を参照しながら説明する。本実施形態においては、ＮＣ旋盤である工作機械がワーク押圧装置によって押圧されて位置決めされたワークに対して切削加工を施す場合を例示して説明する。
【0010】
１．工作機械１０
工作機械１０は、図１及び図２に示すように、ベッド１１上に設けられており、主軸台２０、加工ヘッド３０及びワーク押圧装置４０を備えている。そして、工作機械１０は、主軸台２０、加工ヘッド３０及びワーク押圧装置４０の各々の作動を制御する制御装置１２を備えている。ここで、制御装置１２は、コンピュータ装置を主要構成部品とするものであり、図示を省略する各種プログラムを実行することにより、主軸台２０、加工ヘッド３０及びワーク押圧装置４０の各々の作動を制御する
工作機械１０は、図１及び図２に示すように、ベッド１１上に設けられており、主軸台２０、加工ヘッド３０及びワーク押圧装置４０を備えている。そして、工作機械１０は、主軸台２０、加工ヘッド３０及びワーク押圧装置４０の各々の作動を制御する制御装置１２を備えている。ここで、制御装置１２は、コンピュータ装置を主要構成部品とするものであり、図示を省略する各種プログラムを実行することにより、主軸台２０、加工ヘッド３０及びワーク押圧装置４０の各々の作動を制御する
【0011】
尚、本実施形態において、ベッド１１は、案内面１１１がＸ軸線方向（機体前後方向）にて機体前側に傾斜するスラントベッド構造を採用する。しかしながら、ベッド１１の構造に関しては、傾斜した案内面１１１を有していないフラットベッド構造を採用可能であることは言うまでもない。
【0012】
主軸台２０は、所定軸線方向であるＺ軸線方向（機体幅方向）に沿った軸心Ｏを有する軸体である主軸２１を回転可能に支持する。主軸２１は、例えば、スピンドルモータ等によって回転駆動される。主軸台２０は、主軸２１の先端部においてワークＷを把持する主軸チャック２２が設けられている。又、本実施形態においては、図２に示すように、シャフト形状のワークＷを保持するため、主軸２１に挿通孔２１１が設けられている。そして、主軸２１の内部には、押出しシャフトをアクチュエータによって軸心Ｏに沿って進退させる押出し装置２３が組み込まれている。尚、ワークＷの形状に応じて、挿通孔２１１及び押出し装置２３を省略することが可能である。
【0013】
加工ヘッド３０は、図１及び図２に示すように、ベッド１１の案内面１１１上にてＺ軸線方向に延設されたガイド３１と、ガイド３１に摺動可能に組み付けられてＺ軸線方向にて案内されるＺ軸スライド３２とを備えている。又、加工ヘッド３０は、Ｚ軸スライド３２においてＸ軸線方向に延設された一対のガイドレール３３と、ガイドレール３３によりＸ軸線方向にて案内されるＸ軸スライド３４とを備える。尚、Ｚ軸スライド３２及びＸ軸スライド３４は、各々、図示省略のサーボモータ及びボールねじ機構等により、ガイド３１及びガイドレール３３に沿って往復移動するようになっている。
【0014】
又、加工ヘッド３０は、図１に示すように、Ｘ軸スライド３４上に支持されたタレット装置３５を備えている。タレット装置３５は、多角形の工具台３６がＺ軸線に平行な回転軸を中心として旋回可能である。タレット装置３５は、工具台３６の各辺に取り付けられた各種工具３７及び後述するワーク押圧装置４０を形成するプッシャー４１のうち、ワークＷの加工に応じた所定の工具３７又はプッシャー４１を旋回割出しにより選択する。
【0015】
ここで、加工ヘッド３０は、Ｘ軸スライド３４に支持されている。又、Ｘ軸スライド３４は、Ｚ軸スライド３２に支持されている。これにより、加工ヘッド３０は、Ｚ軸スライド３２及びＸ軸スライド３４の移動により、案内面１１１に沿った方向、即ち、所定軸線方向であるＺ軸方向（機体幅方向）と、Ｘ軸線方向（機体前後方向）及びＹ軸線方向（機体上下方向）とに移動することができる。そして、加工ヘッド３０は、移動したＺ軸スライド３２及びＸ軸スライド３４により、工具３７がワークＷを加工する加工位置、又は、後述するワーク押圧装置４０がワークＷを押圧する押圧位置に位置決めされる。
【0016】
２．ワーク押圧装置４０
ワーク押圧装置４０は、図１及び図２に示すように、加工ヘッド３０においてタレット装置３５の工具台３６に取り付けられたプッシャー４１と、ベッド１１に対して相対移動可能に設けられた補助押圧装置としての心押台４２とを備える。ここで、心押台４２は工作機械１０を形成する一装置であり、本実施形態においては心押台４２を補助押圧装置として利用する。
ワーク押圧装置４０は、図１及び図２に示すように、加工ヘッド３０においてタレット装置３５の工具台３６に取り付けられたプッシャー４１と、ベッド１１に対して相対移動可能に設けられた補助押圧装置としての心押台４２とを備える。ここで、心押台４２は工作機械１０を形成する一装置であり、本実施形態においては心押台４２を補助押圧装置として利用する。
【0017】
２－１．プッシャー４１
プッシャー４１は、図３に示すように、ベースプレート４１１、案内部４１２、被押圧部としてのシャフト４１３、スプリング４１４、及び、プレート部材４１５を有する。ベースプレート４１１は、プッシャー４１をタレット装置３５の工具台３６に取り付けるための部材である。
プッシャー４１は、図３に示すように、ベースプレート４１１、案内部４１２、被押圧部としてのシャフト４１３、スプリング４１４、及び、プレート部材４１５を有する。ベースプレート４１１は、プッシャー４１をタレット装置３５の工具台３６に取り付けるための部材である。
【0018】
案内部４１２は、ワークＷに設けられた凸部Ｗ１を収容して案内すると共にワークＷを押圧するものである。このため、案内部４１２は、内径がワークＷの凸部Ｗ１から離間する程に徐々に小さくなる円錐状の凹部を有する。これにより、案内部４１２は、ワークＷの凸部Ｗ１を収容することにより、ワークＷを軸体である主軸２１の軸心Ｏに向けて案内する。
【0019】
ここで、ワークＷを主軸台２０に装着する際、図２に示すように、加工ヘッド３０は、ワーク押圧装置４０によるワークＷの押圧位置として、プッシャー４１の軸線が主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏと同軸となる位置に位置決めされる。これにより、案内部４１２は、ワークＷ（凸部Ｗ１）を主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏに案内する。
【0020】
シャフト４１３は、図３に示すように、先端側に案内部４１２を同軸に固定する固定部４１３ａを有すると共に、基端側に後述する心押台４２の押圧部４２１を収容する収容凹部４１６を有する。収容凹部４１６は、シャフト４１３と同軸、換言すれば、案内部４１２を含むプッシャー４１の軸線と同軸になるように形成されている。尚、本実施形態においては、図３に示すように、プッシャー４１が押圧位置に配置された状態、即ち、プッシャー４１が主軸２１の軸心Ｏと同軸に配置された状態で、収容凹部４１６が軸心Ｏと同軸になる。又、シャフト４１３は、ほぼ中央部分に大径のフランジ部４１３ｂを有し、フランジ部４１３ｂよりも先端側の外周面が滑り軸受４１７によって摺動可能に支持され、フランジ部４１３ｂよりも基端側にスプリング４１４が配置される。
【0021】
スプリング４１４は、シャフト４１３のフランジ部４１３ｂとベースプレート４１１に固定されるプレート部材４１５との間に収容され、カラー４１８によって径方向が支持されている。スプリング４１４は、フランジ部４１３ｂとプレート部材４１５との間において圧縮状態とされている。これにより、シャフト４１３は、スプリング４１４による第一押圧力Ｆ１（例えば、図４を参照）により、常に、フランジ部４１３ｂがベースプレート４１１の内部に形成された段部に当接する方向に付勢されている。従って、シャフト４１３は、ワークＷの凸部Ｗ１を収容した案内部４１２がワークＷを押圧する方向、即ち、所定軸線方向であるＺ軸線方向に一致する軸心Ｏに沿った方向に付勢されている。
【0022】
更に、プッシャー４１は、ベースプレート４１１と案内部４１２との間の距離に応じた信号を出力する近接スイッチ４１９を備えている。近接スイッチ４１９は、例えば、ベースプレート４１１と案内部４１２との間の距離が予め設定された閾値未満になるとオン信号を制御装置１２に出力し、閾値以上の場合にはオフ信号を制御装置１２に出力する。ここで、閾値は、例えば、タレット装置３５の工具台３６に作用する負荷の大きさに基づいて決定される値である。尚、ベースプレート４１１と案内部４１２との位置関係を検出可能であれば、近接スイッチ４１９以外の検出器を用いることが可能であることは言うまでもない。
【0023】
２－２．心押台４２
心押台４２は、主軸２１に仮装着されたワークＷの心出しを行うものである。心押台４２は、旋盤に用いられる場合には、所謂、テールストックとも呼ばれ、Ｚ軸線方向において主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏと同軸に配置される。心押台４２は、図２及び図３に示すように、軸状の押圧部４２１と、押圧部４２１を支持する支持部４２２とを備えている。軸状の押圧部４２１は、先端が尖頭状に形成されており、図３にて一点鎖線により示すように、所定軸線方向であるＺ軸線方向（軸心Ｏの方向）にてベッド１１に対して相対移動することによってプッシャー４１のシャフト４１３に形成された収容凹部４１６に収容される。
心押台４２は、主軸２１に仮装着されたワークＷの心出しを行うものである。心押台４２は、旋盤に用いられる場合には、所謂、テールストックとも呼ばれ、Ｚ軸線方向において主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏと同軸に配置される。心押台４２は、図２及び図３に示すように、軸状の押圧部４２１と、押圧部４２１を支持する支持部４２２とを備えている。軸状の押圧部４２１は、先端が尖頭状に形成されており、図３にて一点鎖線により示すように、所定軸線方向であるＺ軸線方向（軸心Ｏの方向）にてベッド１１に対して相対移動することによってプッシャー４１のシャフト４１３に形成された収容凹部４１６に収容される。
【0024】
又、心押台４２は、図２に示すように、ベッド１１上にてＺ軸線方向に延設された一対のガイドレール４２３と、ガイドレール４２３に案内されて押圧部４２１及び支持部４２２をＺ軸線方向に沿って往復移動させる駆動装置４２４とを備えている。ここで、駆動装置４２４は、図示省略のサーボモータ及びボールねじ機構等により、押圧部４２１及び支持部４２２をガイドレール４２３に沿って、即ち、主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏと同軸に往復移動させるようになっている。尚、駆動装置４２４は、工作機械１０の制御装置１２によって作動が制御される。
【0025】
そして、駆動装置４２４は、押圧部４２１がシャフト４１３に設けられた収容凹部４１６に収容された状態でプッシャー４１を押圧する場合、例えば、サーボモータの駆動力を用いて、押圧部４２１を第一押圧力Ｆ１よりも大きな第二押圧力Ｆ２（例えば、図５を参照）によって押圧することができる。ところで、心押台４２は、主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏと同軸になるようにベッド１１上に設けられ、プッシャー４１は、上述したように、押圧位置に配置された場合には主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏと同軸になる。従って、心押台４２の押圧部４２１がプッシャー４１を押圧する場合には、心押台４２は、第二押圧力Ｆ２により、プッシャー４１を介してワークＷを主軸台２０（主軸２１）に向けて、即ち、主軸２１の軸心Ｏの方向に押圧する。
【0026】
３．ワーク押圧装置４０の作動
次に、上述したワーク押圧装置４０の作動を説明する。工作機械１０において、ワークＷに対する切削加工が施される場合、タレット装置３５の旋回割出しによって所定の工具３７が選択され、加工ヘッド３０が加工位置に位置決めされる。そして、主軸チャック２２に保持されたワークＷは、主軸台２０の回転駆動によって回転され、ワークＷに工具３７の刃が当てられることによって外径切削等の機械加工が施される。
次に、上述したワーク押圧装置４０の作動を説明する。工作機械１０において、ワークＷに対する切削加工が施される場合、タレット装置３５の旋回割出しによって所定の工具３７が選択され、加工ヘッド３０が加工位置に位置決めされる。そして、主軸チャック２２に保持されたワークＷは、主軸台２０の回転駆動によって回転され、ワークＷに工具３７の刃が当てられることによって外径切削等の機械加工が施される。
【0027】
ところで、工作機械１０がワークＷに自動加工を施す場合には、例えば、図示を省略するワーク自動搬送装置等が設けられ、ワークストッカからワークＷが順番に搬送される。この場合、工作機械１０がワークＷに施す機械加工の加工精度を維持又は向上させるためには、ワークＷは、常に、主軸台２０（主軸２１）の所定位置に配置された状態で主軸チャック２２に適切に保持されて装着される必要がある。
【0028】
従って、工作機械１０においては、制御装置１２が、先ず、タレット装置３５の旋回割出しによって、工具台３６に取り付けられたワーク押圧装置４０のプッシャー４１を選択する。そして、本実施形態においては、ワーク押圧装置４０を作動させて、搬送されて軸体である主軸２１に仮装着されたワークＷを押圧することにより、主軸２１（主軸台２０）の所定位置にワークＷを押し込んで配置する。以下、プッシャー４１がワークＷを主軸２１（主軸台２０）に向けて押圧する第一工程と、補助押圧装置としての心押台４２がプッシャー４１によって押圧されたワークＷを押圧する第二工程とについて、具体的に説明する。
【0029】
３－１．第一工程
第一工程においては、制御装置１２は、図２に示すように、Ｚ軸スライド３２及びＸ軸スライド３４を駆動させることにより、加工ヘッド３０、より詳しくは、タレット装置３５の旋回割出しによって選択されたプッシャー４１を押圧位置に位置決めする。これにより、プッシャー４１は、図４に示すように、主軸２１の軸心Ｏに対して同軸に配置される。
第一工程においては、制御装置１２は、図２に示すように、Ｚ軸スライド３２及びＸ軸スライド３４を駆動させることにより、加工ヘッド３０、より詳しくは、タレット装置３５の旋回割出しによって選択されたプッシャー４１を押圧位置に位置決めする。これにより、プッシャー４１は、図４に示すように、主軸２１の軸心Ｏに対して同軸に配置される。
【0030】
続いて、制御装置１２は、Ｚ軸スライド３２を主軸台２０に向けて前進（相対移動）させることにより、図４にて太破線矢印で示すように、タレット装置３５（加工ヘッド３０）と共にプッシャー４１をベッド１１に対して所定軸線方向であるＺ軸線方向に相対移動させる。これにより、プッシャー４１の案内部４１２は、ワークＷの凸部Ｗ１を収容し、ワークＷを軸心Ｏに向けて案内しながらワークＷを主軸２１に向けて押圧する。これにより、主軸２１に仮装着されたワークＷは、軸心Ｏと同軸となるように、主軸２１（より詳しくは、主軸チャック２２）に対して相対移動する。
【0031】
３－２．第二工程
ところで、Ｚ軸スライド３２の前進に伴ってプッシャー４１がワークＷを押圧する場合、例えば、ワークＷの大きさや形状等に依存して、スプリング４１４による第一押圧力Ｆ１ではワークＷを押圧できない状況が生じ得る。即ち、この場合には、プッシャー４１の案内部４１２及びシャフト４１３が、スプリング４１４の第一押圧力Ｆ１に抗して、ベースプレート４１１に対してＺ軸線方向にて後方に相対移動する。その結果、プッシャー４１を支持するタレット装置３５（工具台３６）においては、ワークＷの押圧に伴う負荷が大きくなる。
ところで、Ｚ軸スライド３２の前進に伴ってプッシャー４１がワークＷを押圧する場合、例えば、ワークＷの大きさや形状等に依存して、スプリング４１４による第一押圧力Ｆ１ではワークＷを押圧できない状況が生じ得る。即ち、この場合には、プッシャー４１の案内部４１２及びシャフト４１３が、スプリング４１４の第一押圧力Ｆ１に抗して、ベースプレート４１１に対してＺ軸線方向にて後方に相対移動する。その結果、プッシャー４１を支持するタレット装置３５（工具台３６）においては、ワークＷの押圧に伴う負荷が大きくなる。
【0032】
そこで、本実施形態においては、制御装置１２は、近接スイッチ４１９からオン信号を取得する状況、換言すれば、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷が大きくなった状況において、心押台４２の駆動装置４２４を駆動させる。即ち、本実施形態においては、第一工程にてプッシャー４１によるワークＷの押圧に際してアシストが必要になった状況にて、第二工程にて補助押圧装置としての心押台４２を作動させてワークＷを押圧する。
【0033】
具体的に、第二工程において、心押台４２は、図５にて太破線矢印で示すように、Ｚ軸線方向にて主軸台２０、即ち、ワークＷを押圧しているプッシャー４１に向けて前進する。これにより、図５に示すように、押圧部４２１がシャフト４１３の収容凹部４１６に収容される。そして、継続して駆動装置４２４が駆動することにより、押圧部４２１が第二押圧力Ｆ２によって収容凹部４１６を介して被押圧部であるシャフト４１３を押圧する。
【0034】
ここで、本実施形態においては、制御装置１２は、近接スイッチ４１９からオン信号を取得した場合、Ｚ軸スライド３２即ち加工ヘッド３０のＺ軸線方向への前進（移動）を停止させる。これにより、加工ヘッド３０を形成するタレット装置３５の工具台３６に過大な負荷をかけることなく、プッシャー４１は、スプリング４１４による第一押圧力Ｆ１に心押台４２による第二押圧力Ｆ２を加えて、ワークＷを押圧することができる。
【0035】
尚、この場合、タレット装置３５（加工ヘッド３０）の前進が停止するため、心押台４２によって押圧されているシャフト４１３（及び案内部４１２）は、ベースプレート４１１に対してＺ軸線方向に相対的に前進する。従って、フランジ部４１３ｂとプレート部材４１５との間に配置されたスプリング４１４の圧縮が徐々に解除されるため、第一押圧力Ｆ１は徐々に小さくなる。
【0036】
一方、心押台４２はサーボモータ等を有する駆動装置４２４によって駆動されてＺ軸線方向に前進するため、例えば、第一押圧力Ｆ１の減少に対応して第二押圧力Ｆ２を増加させる、即ち、第二押圧力Ｆ２を第一押圧力Ｆ１よりも大きくすることができる。従って、プッシャー４１は、心押台４２によって押圧される（アシストされる）ことにより、案内部４１２がワークＷを軸心Ｏに案内しつつ、ワークＷを主軸２１の所定位置に向けて押圧して押し込むことができる。
【0037】
そして、制御装置１２は、例えば、主軸台２０の内部に組み込まれた押出し装置２３を介して把握されるワークＷのＺ軸線方向における位置が所定位置になると、主軸チャック２２を作動させてワークＷを保持し、主軸台２０に対するワークＷの装着を完了する。これに伴い、心押台４２及びＺ軸スライド３２がＺ軸線方向にて後退することにより、プッシャー４１がワークＷから離間する。そして、制御装置１２は、タレット装置３５の旋回割出しによってワークＷを切削するための工具３７を選択し、ワークＷに機械加工（切削加工）を施す。
【0038】
以上の説明からも理解できるように、ワーク押圧装置４０は、ベッド１１に対して所定軸線方向であるＺ軸線方向に相対移動可能に設けられ、Ｚ軸線方向に沿って軸体としての主軸２１に仮装着されたワークＷを主軸２１に向けて押圧するプッシャー４１と、ベッド１１に対してＺ軸線方向に相対移動可能に設けられ、Ｚ軸線方向に沿ってプッシャー４１が押圧したワークＷを主軸２１に向けて押圧する補助押圧装置としての心押台４２と、を備える。
【0039】
これによれば、第一工程としてプッシャー４１が主軸２１に仮装着されたワークＷを主軸２１に向けて押圧し、更に、第二工程として心押台４２がプッシャー４１によって押圧されたワークＷを主軸２１に向けて押圧することができる。従って、ワーク押圧装置４０は、第一工程及び第二工程を経ることにより、心押台４２がプッシャー４１によるワークＷの押し込み不足を解消してワークＷを主軸２１に向けて押圧することができる。
【0040】
そして、押し込み不足を解消することにより、ワークＷを主軸２１の所定位置に位置決めすることができ、主軸チャック２２によってワークＷを主軸２１に最終的に装着することができる。これにより、常に、ワークＷを適切に装着することができるため、例えば、工作機械１０がワークＷに施す機械加工の加工精度の維持及び向上を図ることができる。
【0041】
更に、補助押圧装置として、工作機械１０に設けられている既存の心押台４２（テールストック）を利用することができる。これにより、別途、補助押圧装置を設ける必要がなく、例えば、設備コストの低減を実現することができる。
【0042】
４．変形例
４－１．第一変形例
上述した実施形態においては、第二工程にて心押台４２がプッシャー４１を押圧する際に、タレット装置３５（加工ヘッド３０）の前進を停止するようにした。これにより、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷を軽減しつつ、ワークＷを主軸２１の所定位置に位置決めできるようにした。これに代えて、心押台４２の前進に同期させて、タレット装置３５（加工ヘッド３０）を前進させることも可能である。
４－１．第一変形例
上述した実施形態においては、第二工程にて心押台４２がプッシャー４１を押圧する際に、タレット装置３５（加工ヘッド３０）の前進を停止するようにした。これにより、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷を軽減しつつ、ワークＷを主軸２１の所定位置に位置決めできるようにした。これに代えて、心押台４２の前進に同期させて、タレット装置３５（加工ヘッド３０）を前進させることも可能である。
【0043】
即ち、制御装置１２は、第二工程において、図６にて太破線矢印で示すように、例えば、心押台４２が前進する速度に合わせて（同期させて）、Ｚ軸スライド３２即ちタレット装置３５（加工ヘッド３０）をＺ軸線方向に継続して前進させる。これにより、プッシャー４１は、スプリング４１４による第一押圧力Ｆ１に心押台４２による第二押圧力Ｆ２を加えて、ワークＷを押圧することができる。従って、第一変形例においては、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
【0044】
尚、この場合、第二工程にて、タレット装置３５（加工ヘッド３０）が心押台４２と共に同期して前進を継続するため、スプリング４１４はシャフト４１３のフランジ部４１３ｂによって圧縮された状態が継続する。従って、案内部４１２及びシャフト４１３には、スプリング４１４による第一押圧力Ｆ１が作用した状態が継続している。つまり、第一変形例においては、上述した実施形態の第二工程と異なり、プッシャー４１が、例えば、最大の第一押圧力Ｆ１によってワークＷを押圧しながら、心押台４２がプッシャー４１を第二押圧力Ｆ２によって押圧する（アシストする）ことができる。
【0045】
４－２．第二変形例
上述した実施形態及び第一変形例においては、第一工程としてワーク押圧装置４０のプッシャー４１がワークＷを押圧するようにした。そして、上述した実施形態及び第一変形例においては、近接スイッチ４１９からオン信号を取得、即ち、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷が大きくなった時点で、第二工程として心押台４２がプッシャー４１を介してワークＷを押圧するようにした。これに代えて、例えば、ワークＷの形状や大きさに基づいて、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷が大きくなることが事前に把握されている場合には、図７に示すように、予めプッシャー４１と心押台４２とを連結しておき、同時にワークＷを押圧するようにしても良い。
上述した実施形態及び第一変形例においては、第一工程としてワーク押圧装置４０のプッシャー４１がワークＷを押圧するようにした。そして、上述した実施形態及び第一変形例においては、近接スイッチ４１９からオン信号を取得、即ち、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷が大きくなった時点で、第二工程として心押台４２がプッシャー４１を介してワークＷを押圧するようにした。これに代えて、例えば、ワークＷの形状や大きさに基づいて、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷が大きくなることが事前に把握されている場合には、図７に示すように、予めプッシャー４１と心押台４２とを連結しておき、同時にワークＷを押圧するようにしても良い。
【0046】
第二変形例においては、第一工程として、上述した実施形態と同様にプッシャー４１を主軸台２０（主軸２１）の軸心Ｏと同軸になるように押圧位置に配置する。そして、図７に示すように、例えば、制御装置１２が心押台４２の駆動装置４２４を駆動させ、押圧部４２１をＺ軸線方向に前進させてプッシャー４１の収容凹部４１６に収容させることにより、プッシャー４１と心押台４２とを連結する。
【0047】
そして、第二変形例においては、第二工程として、例えば、制御装置１２が、図７にて太破線矢印で示すように、Ｚ軸スライド３２及び駆動装置４２４を同期させて駆動させる。これにより、プッシャー４１と心押台４２とが互いに連結した状態で、プッシャー４１の案内部４１２がワークＷを主軸２１に向けて押圧する。この場合、図７に示すように、プッシャー４１においては案内部４１２及びシャフト４１３がワークＷの押圧に伴って若干後退することによって第一押圧力Ｆ１を発生し、ワークＷを押圧する。又、心押台４２は、駆動装置４２４の駆動により、第一押圧力Ｆ１よりも大きな第二押圧力Ｆ２を発生し、プッシャー４１を介してワークＷを主軸２１に向けて押圧する。従って、第二変形例においても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
【0048】
４－３．第三変形例
上述した実施形態及び第一変形例においては、第一工程にてプッシャー４１がワークＷを押圧した後、第二工程にて心押台４２がプッシャー４１を介してワークＷを押圧するようにした。即ち、上述した実施形態及び第一変形例においては、図５及び図６に示したように、プッシャー４１がワークＷを押圧している状態で、心押台４２は、プッシャー４１を押圧することによってワークＷを押圧するようにした。
上述した実施形態及び第一変形例においては、第一工程にてプッシャー４１がワークＷを押圧した後、第二工程にて心押台４２がプッシャー４１を介してワークＷを押圧するようにした。即ち、上述した実施形態及び第一変形例においては、図５及び図６に示したように、プッシャー４１がワークＷを押圧している状態で、心押台４２は、プッシャー４１を押圧することによってワークＷを押圧するようにした。
【0049】
これに代えて、例えば、図４に示したように、第一工程にてプッシャー４１がワークＷを押圧した後、制御装置１２がタレット装置３５（加工ヘッド３０）に取り付けられたプッシャー４１を退避させ、第二工程にて、図８に示すように、心押台４２がプッシャー４１によって押圧された後のワークＷを直接押圧することも可能である。この場合、図８に示すように、ワークＷの凸部Ｗ１において、心押台４２の押圧部４２１の先端を収容する凹部Ｗ２が設けられていることが好ましい。
【0050】
これにより、第三変形例においては、第一工程にて、プッシャー４１がワークＷを押圧することにより、ワークＷは、主軸２１の軸心Ｏに向けてある程度案内され、且つ、主軸２１の所定位置近傍に配置される。そして、第三変形例においては、第二工程にて、心押台４２の押圧部４２１の先端が直接ワークＷの凸部Ｗ１に形成された凹部Ｗ２に収容され、押圧部４２１がワークＷを直接押圧する。これにより、ワークＷは、軸心Ｏに対して同軸になると共に、主軸２１の所定位置に押し込まれて配置される。従って、第三変形例においても、上述した実施形態及び第一変形例と同様の効果が得られる。
【0051】
４－４．第四変形例
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、近接スイッチ４１９を備えるようにした。そして、制御装置１２が近接スイッチ４１９から出力されるオン信号を取得した場合、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷が大きいために心押台４２を自動的に作動させるようにした。ところで、例えば、オペレータが手動により工作機械１０を作動させる場合には、近接スイッチ４１９を省略し、オペレータの判断に基づく手動操作によって、上述した実施形態及び各変形例と同様に、心押台４２を作動させることも可能である。従って、第四変形例の場合であっても、上述した実施形態及び各変形例と同様の効果が得られる。
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、近接スイッチ４１９を備えるようにした。そして、制御装置１２が近接スイッチ４１９から出力されるオン信号を取得した場合、タレット装置３５の工具台３６に対する負荷が大きいために心押台４２を自動的に作動させるようにした。ところで、例えば、オペレータが手動により工作機械１０を作動させる場合には、近接スイッチ４１９を省略し、オペレータの判断に基づく手動操作によって、上述した実施形態及び各変形例と同様に、心押台４２を作動させることも可能である。従って、第四変形例の場合であっても、上述した実施形態及び各変形例と同様の効果が得られる。
【0052】
４－５．第五変形例
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、プッシャー４１がタレット装置３５（加工ヘッド３０）の前進に伴ってスプリング４１４が発生する第一押圧力Ｆ１によってワークＷを押圧し、心押台４２がサーボモータ等を有する駆動装置４２４が発生する第二押圧力Ｆ２によってワークＷを押圧するようにした。つまり、上述した実施形態及び各変形例においては、第二押圧力Ｆ２が第一押圧力Ｆ１よりも大きい場合を例示して説明した。
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、プッシャー４１がタレット装置３５（加工ヘッド３０）の前進に伴ってスプリング４１４が発生する第一押圧力Ｆ１によってワークＷを押圧し、心押台４２がサーボモータ等を有する駆動装置４２４が発生する第二押圧力Ｆ２によってワークＷを押圧するようにした。つまり、上述した実施形態及び各変形例においては、第二押圧力Ｆ２が第一押圧力Ｆ１よりも大きい場合を例示して説明した。
【0053】
しかしながら、第一押圧力Ｆ１及び第二押圧力Ｆ２の大きさについては、第二押圧力Ｆ２が第一押圧力Ｆ１よりも大きいことに限られない。即ち、ワークＷを主軸２１の所定位置に押し込んで配置することができれば、プッシャー４１がワークＷに付与する第一押圧力Ｆ１よりも、心押台４２がワークＷに付与する第二押圧力Ｆ２が小さくても良い。このように、第一押圧力Ｆ１と第二押圧力Ｆ２の大きさを限定しない第五変形例においても、上述した実施形態及び上述した各変形例と同様の効果が期待できる。
【0054】
４－６．第六変形例
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、プッシャー４１がタレット装置３５の工具台３６に組み付けられるようにした。これにより、プッシャー４１が、ベッド１１に対して所定軸線方向であるＺ軸線方向に相対移動可能に設けられ、Ｚ軸線方向に沿って主軸２１に仮装着されたワークＷを主軸２１に向けて押圧するようにした。しかしながら、プッシャー４１の取り付け対象については、タレット装置３５の工具台３６に限られず、主軸２１に仮装着されたワークＷを押圧可能であれば、如何なる場所に設けても良い。このように、プッシャー４１の組み付け対象を限定しない第六変形例においても、上述した実施形態及び上述した各変形例と同様の効果が期待できる。
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、プッシャー４１がタレット装置３５の工具台３６に組み付けられるようにした。これにより、プッシャー４１が、ベッド１１に対して所定軸線方向であるＺ軸線方向に相対移動可能に設けられ、Ｚ軸線方向に沿って主軸２１に仮装着されたワークＷを主軸２１に向けて押圧するようにした。しかしながら、プッシャー４１の取り付け対象については、タレット装置３５の工具台３６に限られず、主軸２１に仮装着されたワークＷを押圧可能であれば、如何なる場所に設けても良い。このように、プッシャー４１の組み付け対象を限定しない第六変形例においても、上述した実施形態及び上述した各変形例と同様の効果が期待できる。
【0055】
但し、タレット装置３５の工具台３６以外にプッシャー４１を設ける場合、ベッド１１に対して所定軸線方向であるＺ軸線方向に相対移動可能とし、主軸２１に仮装着されたワークＷを主軸２１に向けて押圧させるように、プッシャー４１にＺ軸スライド３２に相当する駆動装置を設けることが好ましい。尚、例えば、主軸台２０が所定軸線方向であるＺ軸線方向にてベッド１１に対して相対移動可能に構成された工作機械においては、プッシャー４１を移動させる必要がないため駆動装置を省略することも可能である。
【0056】
４－７．第七変形例
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、心押台４２が一対のガイドレール４２３によってＺ軸線方向にて案内される駆動装置４２４を備え、駆動装置４２４が駆動することによって押圧部４２１をベッド１１に対して相対移動させるようにした。これに代えて、又は、加えて、図２にて二点鎖線により示すように、押圧部４２１及び支持部４２２を所定軸線方向であるＺ軸線方向にて相対移動させるアクチュエータ４２５を備えることも可能である。
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、心押台４２が一対のガイドレール４２３によってＺ軸線方向にて案内される駆動装置４２４を備え、駆動装置４２４が駆動することによって押圧部４２１をベッド１１に対して相対移動させるようにした。これに代えて、又は、加えて、図２にて二点鎖線により示すように、押圧部４２１及び支持部４２２を所定軸線方向であるＺ軸線方向にて相対移動させるアクチュエータ４２５を備えることも可能である。
【0057】
この場合においても、アクチュエータ４２５の駆動によって押圧部４２１がプッシャー４１を介して又は直接にワークＷを押圧することができる。従って、第七変形例においても、上述した実施形態及び上述した各変形例と同様の効果が得られる。
【0058】
４－８．第八変形例
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、プッシャー４１のシャフト４１３に収容凹部４１６を設け、心押台４２の押圧部４２１が収容凹部４１６に収容されるようにした。これにより、プッシャー４１と心押台４２の押圧部４２１とが確実に軸心Ｏと同軸になるようにした。ところで、心押台４２は、主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏと同軸になるようにベッド１１に設けられる。従って、押圧部４２１がプッシャー４１を押圧する際には、若干のバラつきが生じる可能性があるものの、プッシャー４１及び押圧部４２１が軸心Ｏにほぼ同軸となる状態を実現することができる。従って、収容凹部４１６を省略することが可能であり、この場合であっても、上述した実施形態及び各変形例と同様の効果が期待できる。
上述した実施形態及び上述した各変形例においては、プッシャー４１のシャフト４１３に収容凹部４１６を設け、心押台４２の押圧部４２１が収容凹部４１６に収容されるようにした。これにより、プッシャー４１と心押台４２の押圧部４２１とが確実に軸心Ｏと同軸になるようにした。ところで、心押台４２は、主軸台２０の主軸２１の軸心Ｏと同軸になるようにベッド１１に設けられる。従って、押圧部４２１がプッシャー４１を押圧する際には、若干のバラつきが生じる可能性があるものの、プッシャー４１及び押圧部４２１が軸心Ｏにほぼ同軸となる状態を実現することができる。従って、収容凹部４１６を省略することが可能であり、この場合であっても、上述した実施形態及び各変形例と同様の効果が期待できる。
【符号の説明】
【0059】
１０…工作機械、１１…ベッド、１１１…案内面、１２…制御装置、２０…主軸台、２１…主軸（軸体）、２１１…挿通孔、２２…主軸チャック、２３…押出し装置、３０…加工ヘッド、３１…ガイド、３２…Ｚ軸スライド、３３…ガイドレール、３４…Ｘ軸スライド、３５…タレット装置、３６…工具台、３７…工具、４０…ワーク押圧装置、４１…プッシャー、４１１…ベースプレート、４１２…案内部、４１３…シャフト、４１３ａ…固定部、４１３ｂ…フランジ部、４１４…スプリング、４１５…プレート部材、４１６…収容凹部、４１７…滑り軸受、４１８…カラー、４１９…近接スイッチ、４２…心押台（補助押圧装置）、４２１…押圧部、４２２…支持部、４２３…ガイドレール、４２４…駆動装置、４２５…アクチュエータ、Ｗ…ワーク、Ｗ１…凸部、Ｗ２…凹部、Ｏ…軸心
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】