特許 7192395 工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23B 21/00 20060101AFI20221213BHJP

【ＦＩ】

B23B21/00 C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018203025

(22)【出願日】2018-10-29

(65)【公開番号】P2020069542

(43)【公開日】2020-05-07

【審査請求日】2021-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(74)【代理人】

【識別番号】100105946

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 富彦

(72)【発明者】

【氏名】石原 正史

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２０３２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１２９７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－２３２７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０１６２２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１１０３０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１１１６０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２１／００、 ３／１６、 ７／０２、 １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを保持してＺ方向の軸線中心に回転する主軸を有する機械本体部と、
前記主軸に保持されたワークを切削加工するための直線切刃を有する複数の切削工具を直接取り付け可能又は保持可能であり、前記主軸に対して鉛直方向の上方に配置された上側プレート状刃物台と、
前記機械本体部に設けられ、前記上側プレート状刃物台を、前記Ｚ方向、前記Ｚ方向に直交しかつワークに対する切削量を規定するＸ方向、及び前記Ｚ方向及び前記Ｘ方向の双方に直交するＹ方向にそれぞれ移動させる上側移動機構と、を備え、
前記上側プレート状刃物台は、
前記Ｙ方向及び前記Ｚ方向に沿うＹＺ面に平行な平面状の下面を有し、
前記Ｙ方向に移動することにより、前記複数の切削工具のうちのいずれかをワークの切削加工に用いる切削工具として切り替え可能であり、
前記複数の切削工具は、前記直線切刃が前記Ｘ方向から見て前記Ｚ方向に対して傾いた状態で前記上側プレート状刃物台における前記下面に直接取り付けられ、又は保持されており、
前記上側プレート状刃物台が前記Ｙ方向、又は前記Ｙ方向と前記Ｚ方向とを含んだ合成方向に移動することにより、前記Ｘ方向から見て前記Ｚ方向に沿うワークの表面上の母線に対して前記直線切刃の刃先がずれかつ母線上の切削点がずれながらワークの切削加工を行う、工作機械。

【請求項2】

前記上側移動機構は、
前記Ｚ方向に沿って前記機械本体部に設けられた上側Ｚ軸ガイドと、
前記上側Ｚ軸ガイドに沿って前記Ｚ方向に移動可能な上側Ｚ軸スライダと、
前記上側Ｚ軸スライダに設けられ、前記Ｘ方向に沿う上側Ｘ軸ガイドと、
前記上側Ｘ軸ガイドに沿って前記Ｘ方向に移動可能な上側Ｘ軸スライダと、
前記上側Ｘ軸スライダに設けられ、前記Ｙ方向に沿う上側Ｙ軸ガイドと、
前記上側Ｙ軸ガイドに沿って前記Ｙ方向に移動可能な上側Ｙ軸スライダと、を備え、
前記上側プレート状刃物台は、前記上側Ｙ軸スライダに設けられて、前記Ｚ方向、前記Ｘ方向、及び前記Ｙ方向にそれぞれ移動可能である、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記主軸に対して鉛直方向の下方に配置された下側プレート状刃物台と、
前記機械本体部に設けられ、前記下側プレート状刃物台を、前記Ｚ方向、前記Ｘ方向、及び前記Ｙ方向にそれぞれ移動させる下側移動機構と、を備え、
切削工具は、前記直線切刃が前記Ｘ方向から見て前記Ｚ方向に対して傾いた状態で前記下側プレート状刃物台に直接取り付けられ、又は保持されており、
前記下側プレート状刃物台が前記Ｙ方向、又は前記Ｙ方向と前記Ｚ方向とを含んだ合成方向に移動することにより、前記Ｘ方向から見て前記Ｚ方向に沿うワークの表面上の母線に対して前記直線切刃の刃先がずれかつ母線上の切削点がずれながらワークの切削加工を行う、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。

【請求項4】

前記下側移動機構は、
前記Ｚ方向に沿って前記機械本体部に設けられた下側Ｚ軸ガイドと、
前記下側Ｚ軸ガイドに沿って前記Ｚ方向に移動可能な下側Ｚ軸スライダと、
前記下側Ｚ軸スライダに設けられ、前記Ｘ方向に沿う下側Ｘ軸ガイドと、
前記下側Ｘ軸ガイドに沿って前記Ｘ方向に移動可能な下側Ｘ軸スライダと、
前記下側Ｘ軸スライダに設けられ、前記Ｙ方向に沿う下側Ｙ軸ガイドと、
前記下側Ｙ軸ガイドに沿って前記Ｙ方向に移動可能な下側Ｙ軸スライダと、を備え、
前記下側プレート状刃物台は、前記下側Ｙ軸スライダに設けられて、前記Ｚ方向、前記Ｘ方向、及び前記Ｙ方向にそれぞれ移動可能である、請求項３に記載の工作機械。

【請求項5】

前記上側移動機構及び前記下側移動機構を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記上側プレート状刃物台と前記下側プレート状刃物台とを同期して移動させるように前記上側移動機構及び前記下側移動機構を制御する、請求項３又は請求項４に記載の工作機械。

【請求項6】

前記制御装置は、前記Ｘ方向から見て、前記上側プレート状刃物台と前記下側プレート状刃物台とが、ワークの軸線に対して互いに対称となる方向に移動するように前記上側移動機構及び前記下側移動機構を制御する、請求項５に記載の工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械の１つである旋盤は、加工対象であるワークを回転軸に保持し、ワークを回転させながらバイト等の切削工具により切削加工等を行う。この旋盤では、線状（直線状）の切刃を有する切削工具を用いて、ワークの接線方向（回転軸と交差する方向）に切削工具を移動させることにより、ワークに対する切刃の切削点を移動させながらワークを切削する加工方法を採用している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の工作機械では、加工対象のワークに合わせて切削工具を選定するため、複数の切削工具を保持可能なタレット式刃物台が用いられており、切削工具を送りながらワークを切削するために、タレット式刃物台の一部に切削工具を送るスライダが取り付けられ、このスライダに切削工具が保持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１８／０１６２２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ワークの加工時には、切削工具に対して、ワークの回転軸に沿った送り方向における送り分力と、ワークの切り込み量を規定する方向における背分力とが作用する。特許文献１に記載の工作機械では、切削工具がタレット式刃物台に保持されているので、送り分力と背分力とがタレット式刃物台の回転軸部分にかかることになる。従って、タレット式刃物台の回転軸部分の剛性が低いと、切削工具を移動させながらワークを切削する場合に、刃先の移動により刃先位置の変動が生じてしまい、高精度な切削加工を行うことができないといった問題がある。また、刃物台がワークの下方に設置されていると、切削工具によりワークを加工する際の切り屑が刃物台及びその周辺に堆積し、切削不良又は刃物台の動作不良を引き起こす場合がある。

【0005】

本発明は、刃先位置の変動を抑制してワークの高精度な切削加工を実現しつつ、切り屑の影響を抑制することが可能な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】

本発明の一実施態様によれば、工作機械が提供される。工作機械は、ワークを保持してＺ方向の軸線中心に回転する主軸を有する機械本体部を備える。工作機械は、主軸に保持されたワークを切削加工するための直線切刃を有する複数の切削工具を直接取り付け可能又は保持可能であり、主軸に対して鉛直方向の上方に配置された上側プレート状刃物台を備える。工作機械は、機械本体部に設けられ、上側プレート状刃物台を、Ｚ方向、Ｚ方向に直交しかつワークに対する切削量を規定するＸ方向、及びＺ方向及びＸ方向の双方に直交するＹ方向にそれぞれ移動させる上側移動機構を備える。上側プレート状刃物台は、Ｙ方向及びＺ方向に沿うＹＺ面に平行な平面状の下面を有する。上側プレート状刃物台は、Ｙ方向に移動することにより、複数の切削工具のうちのいずれかをワークの切削加工に用いる切削工具として切り替え可能である。複数の切削工具は、直線切刃がＸ方向から見てＺ方向に対して傾いた状態で上側プレート状刃物台における下面に直接取り付けられ、又は保持されている。工作機械は、上側プレート状刃物台がＹ方向、又はＹ方向とＺ方向とを含んだ合成方向に移動することにより、Ｘ方向から見てＺ方向に沿うワークの表面上の母線に対して直線切刃の刃先がずれかつ母線上の切削点がずれながらワークの切削加工を行う。

【0007】

また、上側移動機構は、Ｚ方向に沿って機械本体部に設けられた上側Ｚ軸ガイドと、上側Ｚ軸ガイドに沿ってＺ方向に移動可能な上側Ｚ軸スライダと、上側Ｚ軸スライダに設けられ、Ｘ方向に沿う上側Ｘ軸ガイドと、上側Ｘ軸ガイドに沿ってＸ方向に移動可能な上側Ｘ軸スライダと、上側Ｘ軸スライダに設けられ、Ｙ方向に沿う上側Ｙ軸ガイドと、上側Ｙ軸ガイドに沿ってＹ方向に移動可能な上側Ｙ軸スライダと、を備え、上側プレート状刃物台は、上側Ｙ軸スライダに設けられて、Ｚ方向、Ｘ方向、及びＹ方向にそれぞれ移動可能であってもよい。

【0008】

また、主軸に対して鉛直方向の下方に配置された下側プレート状刃物台と、機械本体部に設けられ、下側プレート状刃物台を、Ｚ方向、Ｘ方向、及びＹ方向にそれぞれ移動させる下側移動機構と、を備え、切削工具は、直線切刃がＸ方向から見てＺ方向に対して傾いた状態で下側プレート状刃物台に直接取り付けられ、又は保持されており、下側プレート状刃物台がＹ方向、又はＹ方向とＺ方向とを含んだ合成方向に移動することにより、Ｘ方向から見てＺ方向に沿うワークの表面上の母線に対して直線切刃の刃先がずれかつ母線上の切削点がずれながらワークの切削加工を行ってもよい。

【0009】

また、下側移動機構は、Ｚ方向に沿って機械本体部に設けられた下側Ｚ軸ガイドと、下側Ｚ軸ガイドに沿ってＺ方向に移動可能な下側Ｚ軸スライダと、下側Ｚ軸スライダに設けられ、Ｘ方向に沿う下側Ｘ軸ガイドと、下側Ｘ軸ガイドに沿ってＸ方向に移動可能な下側Ｘ軸スライダと、下側Ｘ軸スライダに設けられ、Ｙ方向に沿う下側Ｙ軸ガイドと、下側Ｙ軸ガイドに沿ってＹ方向に移動可能な下側Ｙ軸スライダと、を備え、下側プレート状刃物台は、下側Ｙ軸スライダに設けられて、Ｚ方向、Ｘ方向、及びＹ方向にそれぞれ移動可能であってもよい。

【0010】

また、上側移動機構及び下側移動機構を制御する制御装置を備え、制御装置は、上側プレート状刃物台と下側プレート状刃物台とを同期して移動させるように上側移動機構及び下側移動機構を制御してもよい。

【0011】

また、制御装置は、Ｘ方向から見て、上側プレート状刃物台と下側プレート状刃物台とが、ワークの軸線に対して互いに対称となる方向に移動するように上側移動機構及び下側移動機構を制御してもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の工作機械によれば、切削工具を上側プレート状刃物台に保持可能であるため、切削工具を移動させながらワークを切削する場合に、送り分力と背分力とが上側プレート状刃物台にかかっても、刃先位置の変動を抑制できる。その結果、ワークを高精度に切削加工することができる。また、上側プレート状刃物台が主軸に対して鉛直方向の上方に配置されるため、加工時の切り屑が落下して切削工具上又は刃物台上に堆積せず、切り屑を効率的に排出可能となり、切削不良又は刃物台の動作不良を回避することができる。

【0013】

また、上側移動機構が、上側Ｚ軸ガイドと、上側Ｚ軸スライダと、上側Ｘ軸ガイドと、上側Ｘ軸スライダと、上側Ｙ軸ガイドと、上側Ｙ軸スライダと、を備え、上側プレート状刃物台が、上側Ｙ軸スライダに設けられて、Ｚ方向、Ｘ方向、及びＹ方向にそれぞれ移動可能である構成では、各方向のガイドとスライダとによって上側プレート状刃物台をＺ方向、Ｘ方向、及びＹ方向に正確かつ安定して移動させることができる。また、下側プレート状刃物台と、下側移動機構と、を備え、直線切刃がＸ方向から見てＺ方向に対して傾いた状態で切削工具が下側プレート状刃物台に直接取り付けられ、又は保持されており、下側プレート状刃物台が合成方向に移動することにより、Ｘ方向から見てＺ方向に沿うワークの表面上の母線に対して直線切刃の刃先がずれかつ母線上の切削点がずれながらワークの切削加工を行う構成では、上側プレート状刃物台の切削工具と、下側プレート状刃物台の切削工具とでワークを上下に挟んだ状態で加工を行うため、上側プレート状刃物台の切削工具に作用する背分力と、下側プレート状刃物台の切削工具に作用する背分力とが相殺又はほぼ相殺され、ワーク又は切削工具の背分力に起因する振動を抑制するので、ワークを高精度に切削加工することができる。

【0014】

また、下側移動機構が、下側Ｚ軸ガイドと、下側Ｚ軸スライダと、下側Ｘ軸ガイドと、下側Ｘ軸スライダと、下側Ｙ軸ガイドと、下側Ｙ軸スライダと、を備え、下側プレート状刃物台が、下側Ｙ軸スライダに設けられて、Ｚ方向、Ｘ方向、及びＹ方向にそれぞれ移動可能である構成では、各方向のガイドとスライダとによって下側プレート状刃物台をＺ方向、Ｘ方向、及びＹ方向に正確かつ安定して移動させることができる。

【0015】

また、下側プレート状刃物台と、下側移動機構と、を備え、直線切刃がＸ方向から見てＺ方向に対して傾いた状態で切削工具が下側プレート状刃物台に直接取り付けられ、又は保持されており、下側プレート状刃物台が合成方向に移動することにより、Ｘ方向から見てＺ方向に沿うワークの表面上の母線に対して直線切刃の刃先がずれかつ母線上の切削点がずれながらワークの切削加工を行う構成では、下側プレート状刃物台を上側プレート状刃物台と同様な動作を確保しつつ、下側プレート状刃物台で保持する切削工具によりワークを高精度に加工することができる。

【0016】

また、上側移動機構及び下側移動機構を制御する制御装置を備え、制御装置が、上側プレート状刃物台と下側プレート状刃物台とを同期して移動させるように上側移動機構及び下側移動機構を制御する構成では、ワークの加工を上側プレート状刃物台の切削工具と下側プレート状刃物台の切削工具とで同時又はほぼ同時に行うことが可能となり、ワークを効率よく加工することができる。

【0017】

また、制御装置が、Ｘ方向から見て、上側プレート状刃物台と下側プレート状刃物台とが、ワークの軸線に対して互いに対称となる方向に移動するように上側移動機構及び下側移動機構を制御する構成では、上側プレート状刃物台の切削工具と、下側プレート状刃物台の切削工具とにより、一方向に回転するワークを安定して切削加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態に係る工作機械の一例を示す正面図である。

【図2】工作機械をＺ方向から見た側面図である。

【図3】上側プレート状刃物台を含む上側移動機構の一部を示す斜視図である。

【図4】上側プレート状刃物台の一例を示す斜視図である。

【図5】（Ａ）は、工作機械の一部をＹ方向から見た図であり、（Ｂ）は、切削工具を＋Ｘ側から見た場合の一例を示す図である。

【図6】Ｘ方向から見たときの切削工具Ｔ１の動きの一例を示す平面図であり、（Ａ）は切削加工前の図、（Ｂ）は切削加工中の図、（Ｃ）は切削加工後の図である。

【図7】第２実施形態に係る工作機械の一例を示す正面図である。

【図8】工作機械をＺ方向から見た側面図である。

【図9】下側プレート状刃物台の一例を示す斜視図である。

【図10】（Ａ）は、工作機械の一部をＹ方向から見た図であり、（Ｂ）は、切削工具を＋Ｘ側から見た場合の一例を示す図である。

【図11】Ｘ方向から見たときの切削工具Ｔ２の動きの一例を示す平面図であり、（Ａ）は切削加工前の図、（Ｂ）は切削加工中の図、（Ｃ）は切削加工後の図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はいかに説明する形態に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図においては、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系において、水平面に平行な平面をＹＺ平面とする。このＹＺ平面において主軸７（対向軸８）の軸線ＡＸ方向をＺ方向と表記し、水平面においてＺ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＹＺ平面に垂直な方向はＸ方向と表記する。Ｘ方向は、ワークＷに対する切削量を規定する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、矢印の指す方向を＋方向とし、反対の方向を－方向として説明する。

【0020】

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る工作機械１００について、図面を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る工作機械１００の一例を示す正面図である。図２は、図１に示す工作機械１００をＺ方向から見た側面図である。図１及び図２に示す工作機械１００は、旋盤である。図１及び図２において、工作機械１００の＋Ｙ側が正面であり、－Ｙ側が背面である。また、工作機械１００の＋Ｚ側及び－Ｚ側は側面であり、Ｚ方向は工作機械１００の左右方向である。

【0021】

工作機械１００は、機械本体部であるベース１を有している。ベース１には、主軸台２と心押し台４とが設けられる。主軸台２は、不図示の軸受け等により主軸７を回転可能な状態で支持している。なお、主軸台２は、ベース１に固定されるが、Ｚ方向、Ｘ方向、Ｙ方向等に移動可能に形成され、モータ等の駆動によって移動する構成であってもよい。主軸７の＋Ｚ側の端部には、チャック駆動部９が設けられている。チャック駆動部９は、複数の把握爪９ａを主軸７の径方向に移動させてワークＷを保持させる。図１では、主軸７の軸線ＡＸまわりに等間隔に配置された３つの把握爪９ａを用いてワークＷを把持しているが、この形態に限定されず、把握爪９ａの個数又は形状は、ワークＷを保持可能な任意の構成が適用可能である。把握爪９ａによって保持されるワークＷは、例えば円柱形などに形成されており、上側表面Ｗａを有する。

【0022】

主軸７の－Ｚ側の端部は主軸台２から－Ｚ方向に突出しており、この端部にプーリ１１が取り付けられる。プーリ１１と、ベース１に設けられたモータ１２の軸線との間にはベルト１３が掛け渡されている。主軸７は、モータ１２の駆動によりベルト１３を介して回転する。モータ１２は、制御装置ＣＯＮＴからの指示により回転数等が制御される。モータ１２としては、例えば、トルク制御機構を備えたモータが用いられる。また、主軸７は、モータ１２及びベルト１３によって駆動されることに限定されず、モータ１２の駆動を歯車列等で主軸７に伝達する構成、又はモータ１２によって直接主軸７を回転させる構成であってもよい。

【0023】

心押し台４は、ベース１上に設置されたＺ軸ガイド３に沿って移動可能に形成される。心押し台４は、不図示の軸受け等により対向軸８を回転可能な状態で支持している。主軸７の軸線ＡＸ方向と、対向軸８の軸線方向とはＺ方向に一致した状態となっている。心押し台４の－Ｚ側の端部には、センタ１０が取り付けられている。なお、対向軸８は、心押し台４に固定され、デッドセンタとして使用されてもよい。

【0024】

ワークＷが長尺である場合（Ｚ方向に長い場合）は、ワークＷの＋Ｚ側の端部を心押し台４のセンタ１０で保持する。長尺のワークＷは主軸７と対向軸８とに挟まれた状態で回転するため、切削加工時に安定してワークＷを回転させることができる。ワークＷが短尺の場合（Ｚ方向に短い場合）、ワークＷは、主軸７の把握爪９ａのみにより保持されて回転する。この場合には、心押し台４を用いなくてもよい。

【0025】

上側移動機構２０は、上側Ｚ軸ガイド５と、上側Ｚ軸スライダ１７と、上側Ｘ軸ガイド１８と、上側Ｘ軸スライダ１５と、上側Ｙ軸ガイド１６と、上側Ｙ軸スライダ１９と、上側Ｚ方向駆動系Ｍ１と、上側Ｘ方向駆動系Ｍ２と、上側Ｙ方向駆動系Ｍ３とを有する。ベース１には、Ｚ方向に配置された２本の上側Ｚ軸ガイド５が設けられる。図１及び図２に示すように、２本の上側Ｚ軸ガイド５は、上下方向（Ｘ方向）に並んで配置され、それぞれＺ方向に延びて設けられる。

【0026】

なお、上側Ｚ軸ガイド５は、図示のように上下に２本設けられることに限定されず、１本又は３本以上設けられてもよい。また、２本の上側Ｚ軸ガイド５は、上側Ｚ軸スライダ１７の上方においてＹ方向に並んで配置されてもよい。上側Ｚ軸ガイド５には、上側Ｚ軸ガイド５に沿ってＺ方向に移動可能な上側Ｚ軸スライダ１７が設けられる。上側Ｚ軸スライダ１７は、上側Ｚ方向駆動系Ｍ１（移動装置）の駆動によりＺ方向に移動し、所定位置で保持される。なお、上側Ｚ方向駆動系Ｍ１は、例えば、電気モータ又は油圧装置等の駆動装置が用いられる。

【0027】

図３は、上側プレート状刃物台２１を含む上側移動機構２０の一部を示す斜視図である。図１から図３に示すように、上側Ｚ軸スライダ１７の＋Ｙ側の面には、２本の上側Ｘ軸ガイド１８が形成される。２本の上側Ｘ軸ガイド１８は、所定の間隔で平行するように、それぞれがＸ方向に延びて設けられる。上側Ｘ軸ガイド１８には、２本の上側Ｘ軸ガイド１８に沿って移動可能な上側Ｘ軸スライダ１５が設けられる。上側Ｘ軸スライダ１５は、上側Ｘ方向駆動系Ｍ２（移動装置）の駆動によりＸ方向に移動し、所定位置で保持される。なお、上側Ｘ方向駆動系Ｍ２は、例えば、電気モータ又は油圧装置等の駆動装置が用いられる。

【0028】

上側Ｘ軸スライダ１５の－Ｘ側の面には、２本の上側Ｙ軸ガイド１６が形成される。２本の上側Ｙ軸ガイド１６は、所定の間隔で平行するように、それぞれがＹ方向に延びて設けられる。上側Ｙ軸ガイド１６には、２本の上側Ｙ軸ガイド１６に沿って移動可能な上側Ｙ軸スライダ１９が設けられる。上側Ｙ軸スライダ１９は、上側Ｙ方向駆動系Ｍ３（移動装置）の駆動によりＹ方向に移動し、所定位置で保持される。上側Ｙ方向駆動系Ｍ３は、例えば、ボールネジ機構を含む電気モータ又は油圧装置等の駆動装置が用いられる。なお、上記の上側Ｚ方向駆動系Ｍ１、上側Ｘ方向駆動系Ｍ２及び上側Ｙ方向駆動系Ｍ３は、制御装置ＣＯＮＴによって制御される。

【0029】

図３は、上側プレート状刃物台２１の一例を示す斜視図である。図３に示すように、上側Ｙ軸スライダ１９の－Ｘ側の面（下面）である取付面１９ａには、上側プレート状刃物台２１が設けられる。上側プレート状刃物台２１は、主軸７に対して鉛直方向の上方（＋Ｘ側）に配置される。上側プレート状刃物台２１は、例えば金属などの素材で板状に形成されている。上側プレート状刃物台２１は、下面（－Ｘ側の面）２１ａに、上側ホルダ２４を介して複数の切削工具Ｔ１を装着可能である。

【0030】

図４は、上側プレート状刃物台２１の一例を示す斜視図である。図４に示すように、上側プレート状刃物台２１は、上側ホルダ２４は、それぞれ１つの切削工具Ｔ１を保持しているが、この形態に限定されず、１つの上側ホルダ２４で２つ以上の切削工具Ｔ１を保持させてもよい。上側ホルダ２４は、ボルト等の締結部材によって上側プレート状刃物台２１に取り付けられ、取り外し可能である。なお、上側プレート状刃物台２１に取り付けられる上側ホルダ２４の数は任意であり、例えば、１つの上側ホルダ２４が上側プレート状刃物台２１に取り付けられてもよい。

【0031】

複数の上側ホルダ２４は、切削工具Ｔ１の位置が互いにＹ方向にずれた状態で、Ｚ方向に並んで配置される。この構成により、いずれか１つの切削工具Ｔ１を用いてワークＷの切削加工を行う場合でも、他の切削工具Ｔ１がワークＷに干渉することを回避できる。このため、複数の切削工具Ｔ１を上側プレート状刃物台２１に装着したまま、いずれかの切削工具Ｔ１によりワークＷの切削加工を行うことが可能であり、ワークＷが変わって（あるいは１つのワークＷのうち加工対象面が変わって）切削工具Ｔ１を変更するときでも、上側プレート状刃物台２１をＹ方向あるいはＺ方向に移動させるだけで、ワークＷの切削加工に用いる切削工具Ｔ１を容易に切り替えることができる。

【0032】

各切削工具Ｔ１は、Ｙ方向から見て、切刃Ｈ１に沿う方向（切刃方向）がワークＷの上側表面Ｗａと平行である（図１及び図２参照）。切刃Ｈ１のＺ方向に対する角度θ（図６（Ａ）参照）は任意に設定可能である。切削工具Ｔ１は、ワークＷの上側表面Ｗａにおける接線方向（軸線ＡＸと交差する方向）に移動しながらワークＷの切削加工を行う。切削工具Ｔ１は、Ｙ方向、又はＹ方向とＺ方向とを含んだ合成方向に移動することにより、Ｘ方向から見てＺ方向に沿うワークＷの上側表面Ｗａ上の母線Ｄ１（図６参照）に対して切刃Ｈ１がＹ方向ずれ、母線Ｄ１上において切削点Ｃ１（図６参照）がＺ方向にずれながらワークＷの切削加工を行う。すなわち、各切削工具Ｔ１は、ワークＷの切削加工を行う際に、切刃Ｈ１における切削点Ｃ１が移動する。

【0033】

図５（Ａ）は、工作機械１００の一部をＹ方向から見た図である。図５（Ａ）に示すように、切削工具Ｔ１には、軸線ＡＸまわりに回転するワークＷを切削加工した場合に、切削工具Ｔ１の送り方向（＋Ｚ方向又は－Ｚ方向）と反対の方向（－Ｚ方向又は＋Ｚ方向）の送り分力Ｆ１が作用し、ワークＷに対して切込み量を規定する向き（－Ｘ方向）と逆向きの上向き（＋Ｘ方向）に背分力Ｆ２が作用し、図１の紙面と垂直の方向（＋Ｙ方向）に主分力が作用する。

【0034】

図５（Ｂ）は、切削工具Ｔ１を＋Ｘ側から見た場合の一例を示す図である。図５（Ｂ）に示すように、切削工具Ｔ１を－Ｙ方向に移動させつつ－Ｚ方向に移動させてワークＷの切削加工を行う場合（図５（Ｂ）の黒矢印参照）、切削工具Ｔ１には、＋Ｙ方向に主分力ＦＹ１が作用し、＋Ｚ方向に送り分力Ｆ１が作用する。本実施形態の工作機械１００では、図５（Ａ）に示すように、切削工具Ｔ１が、２本の上側Ｙ軸ガイド１６のスパンの間、及び２本の上側Ｘ軸ガイド１８のスパンの間に配置される。この構成により、送り分力、背分力、主分力は、２本の上側Ｙ軸ガイド１６及び２本の上側Ｘ軸ガイド１８に適切に分散されて、バランスよく受け止められる。その結果、切削工具Ｔ１は、ワークＷを切削加工する場合であっても、切刃Ｈ１の刃先位置の変動が抑制される。

【0035】

工作機械１００は、図１及び図２に示すように、主軸７に対して鉛直方向の下方（－Ｘ側）に、切り屑回収容器２２と、切り屑搬送ライン２３とが配置される。切り屑回収容器２２は、切削工具Ｔ１によりワークＷが切削される場合に生じる切り屑を収容する。ワークＷが切削される場合に生じる切り屑は、ワークＷの位置から落下する場合が多い。従って、切り屑の落下位置に切り屑回収容器２２を配置することにより、効率よく切り屑を回収可能である。切り屑搬送ライン２３は、切り屑回収容器２２に収容された切り屑を所定の排出先に搬送する。切り屑搬送ライン２３としては、例えばコンベア機構等を用いることができる。

【0036】

次に、以上のように構成された工作機械１００の動作について説明する。以下の説明に際して、適宜図１から図５の内容を参照する。なお、以下の説明では、３つの切削工具Ｔ１のうち１つを用いてワークＷを加工する場合を説明するが、他の切削工具を用いて説明する場合も同様である。図６は、Ｘ方向からワークＷを見たときの切削工具Ｔ１の動きの一例を示す平面図であり、（Ａ）は切削加工前の図、（Ｂ）は切削加工中の図、（Ｃ）は切削加工後の図である。

【0037】

先ず、加工対象であるワークＷを主軸７に保持させる。ワークＷを把持した後、モータ１２を駆動して主軸７を回転させることにより、ワークＷを軸線ＡＸまわりに回転させる。なお、主軸７と対向軸８とでワークＷを把持する場合には、主軸７と対向軸８とを同期させて回転させる。また、ワークＷの回転数は、加工処理に応じて適宜設定される。

【0038】

続いて、切削工具Ｔ１のＸ方向の位置が調整される。この調整では、切刃Ｈ１がワークＷの上側表面Ｗａに対応するように、上側Ｘ方向駆動系Ｍ２によって上側プレート状刃物台２１をＸ方向に移動させる。切刃Ｈ１のＸ方向の位置は、ワークＷの上側表面Ｗａに対する切削量を規定する。切削量は、制御装置ＣＯＮＴによって予め設定された値に設定されてもよく、また、作業者のマニュアル操作によって設定されてもよい。

【0039】

続いて、ワークＷの回転が安定した段階で、切削工具Ｔ１のＹ方向及びＺ方向の位置合わせを行う。切削工具Ｔ１のＹ方向及びＺ方向の位置合わせ、並びに後述する合成方向Ｐ１への移動は、上側Ｚ軸スライダ１７のＺ方向への移動、及び上側Ｙ軸スライダ１９（上側プレート状刃物台２１）のＹ方向への移動によって行われる。切削工具Ｔ１は、ワークＷの切削範囲Ｌに応じて位置合わせされる。図６（Ａ）に示すように、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１の－Ｙ側の端部Ｈ１ａが、ワークＷの母線Ｄ１の＋Ｙ側近傍であって切削範囲Ｌの＋Ｚ側に配置される。このとき、他の切削工具Ｔ１及び上側ホルダ２４は、ワークＷに対してＹ方向にずれて位置するため、加工動作においてワークＷと干渉することはない。

【0040】

続いて、図６（Ａ）に示すように、切刃Ｈ１を、－Ｙ方向と－Ｚ方向とを合成した合成方向Ｐ１に移動させる。合成方向Ｐ１は、例えば、切刃Ｈ１の刃先に沿った長さと、ワークＷの切削範囲Ｌとに応じて設定される。すなわち、切削工具Ｔ１が母線Ｄ１の＋Ｙ側から－Ｙ側に抜けた際に（１回のパスで）切削範囲Ｌを切刃Ｈ１で切削加工するような合成方向Ｐ１に設定されている。ただし、合成方向Ｐ１に代えてＹ１方向（図６（Ａ）の一点鎖線矢印参照）に切削工具Ｔ１を移動させてもよいし、合成方向Ｐ１として複数回のパスで切削範囲Ｌを切削加工するような方向に設定されてもよい。

【0041】

続いて、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１を、合成方向Ｐ１に移動させることによりワークＷの上側表面Ｗａに対して切削加工を行う。切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１は、ワークＷの上側表面Ｗａ上のＺ方向の母線Ｄ１に対して＋Ｙ側から－Ｙ側に移動し、切刃Ｈ１の－Ｙ側の端部Ｈ１ａが先にワークＷに当接し、この端部Ｈ１ａにおいて上側表面Ｗａの切削を行う。続いて、切削工具Ｔ１は、合成方向Ｐ１に移動しながらワークＷの切削加工を行う。なお、合成方向Ｐ１は、ワークＷの上側表面Ｗａに対する接平面に沿った方向である。また、切削工具Ｔ１は、切刃Ｈ１の刃先に沿った方向が、母線Ｄ１と平行を保ちながら合成方向Ｐ１に移動する。

【0042】

切刃Ｈ１は、図６（Ｂ）に示すように、上側表面Ｗａに沿って合成方向Ｐ１に移動することにより、ワークＷへの切削部分が端部Ｈ１ａから端部Ｈ１ｂに向けて徐々にずれていく。さらに、切刃Ｈ１が合成方向Ｐ１に向けて移動する間に、ワークＷの上側表面Ｗａにおいて母線Ｄ１上の切削点Ｃ１は、母線Ｄ１に沿って－Ｚ方向に進んでいく。すなわち、切削工具Ｔ１は、ワークＷの切削加工を行う際に、切刃Ｈ１における切削点Ｃ１が移動する。

【0043】

その後、図６（Ｃ）に示すように、切刃Ｈ１の端部Ｈ１ｂが母線Ｄ１から－Ｙ側に離れた段階で、切削工具Ｔ１による上側表面Ｗａの切削加工が終了する。上記した切削動作では、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１において端部Ｈ１ａから端部Ｈ１ｂまでの全体を用いて上側表面Ｗａの切削加工を行っているが、この形態に限定されず、切刃Ｈ１の一部を用いて上側表面Ｗａの切削範囲Ｌを切削加工してもよい。切削工具Ｔ１によりワークＷが切削される場合には、切り屑が生じる。この切り屑は、ワークＷから落下し、切り屑回収容器２２に収容される。切削工具Ｔ１によるワークＷの切削中、あるいは切り屑回収容器２２内に所定量以上の切り屑が収容されると、切り屑搬送ライン２３を駆動することにより、切り屑を所定の排出先に搬送する。

【0044】

以上のように、本実施形態に係る工作機械１００によれば、切削工具Ｔ１を上側プレート状刃物台２１に保持しているため、切削工具Ｔ１を移動させながらワークＷを切削する場合に、送り分力と背分力とが上側プレート状刃物台２１にかかっても、刃先位置の変動を抑制できる。その結果、ワークＷを高精度に切削加工することが可能となる。また、上側プレート状刃物台２１が主軸７に対して鉛直方向の上方に配置されるため、加工時の切り屑が切削工具Ｔ１又は上側プレート状刃物台２１に堆積せず、切り屑を効率よく排出できるので、ワークＷの切削不良又は上側プレート状刃物台２１の動作不良を回避することができる。

【0045】

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る工作機械２００について、図面を用いて説明する。図７は、第２実施形態に係る工作機械２００の一部を示す側面図である。図８は、図７に示す工作機械２００をＺ方向から見た側面図である。また、以下の説明において、第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略又は簡略化する。

【0046】

図７及び図８に示すように、主軸７に対して鉛直方向の上側には、第１実施形態において説明した上側移動機構２０及び上側プレート状刃物台２１がベース１に配置される。また、主軸７に対して鉛直方向の下側には、下側移動機構４０及び下側プレート状刃物台４１がベース１に配置される。下側移動機構４０は、下側Ｚ軸ガイド２５と、下側Ｚ軸スライダ３７と、下側Ｘ軸ガイド３８と、下側Ｘ軸スライダ３５と、下側Ｙ軸ガイド３６と、下側Ｙ軸スライダ３９と、下側Ｚ方向駆動系Ｍ１１と、下側Ｘ方向駆動系Ｍ１２と、下側Ｙ方向駆動系Ｍ１３とを有する。

【0047】

ベース１において主軸７の－Ｘ側には、Ｚ方向に配置された２本の下側Ｚ軸ガイド２５が設けられる。２本の下側Ｚ軸ガイド２５は、上下方向（Ｘ方向）に並んで配置され、それぞれＺ方向に延びて設けられる。なお、下側Ｚ軸ガイド２５は、図示のように上下に２本設けられることに限定されず、１本又は３本以上設けられてもよい。また、２本の下側Ｚ軸ガイド２５は、下側Ｚ軸スライダ３７の下方においてＹ方向に並んで配置されてもよい。下側Ｚ軸ガイド２５には、下側Ｚ軸ガイド２５に沿ってＺ方向に移動可能な下側Ｚ軸スライダ３７が設けられる。下側Ｚ軸スライダ３７は、下側Ｚ方向駆動系Ｍ１１（移動装置）の駆動によりＺ方向に移動し、所定位置で保持される。なお、下側Ｚ方向駆動系Ｍ１１は、例えば、電気モータ又は油圧装置等の駆動装置が用いられる。

【0048】

下側Ｚ軸スライダ３７の＋Ｙ側の面には、２本の下側Ｘ軸ガイド３８が形成される。２本の下側Ｘ軸ガイド３８は、所定の間隔で平行するように、それぞれがＸ方向に延びて設けられる。下側Ｘ軸ガイド３８には、２本の下側Ｘ軸ガイド３８に沿って移動可能な下側Ｘ軸スライダ３５が設けられる。下側Ｘ軸スライダ３５は、下側Ｘ方向駆動系Ｍ１２（移動装置）の駆動によりＸ方向に移動し、所定位置で保持される。なお、下側Ｘ方向駆動系Ｍ１２は、例えば、電気モータ又は油圧装置等の駆動装置が用いられる。

【0049】

下側Ｘ軸スライダ３５の＋Ｘ側の面には、２本の下側Ｙ軸ガイド３６が形成される。２本の下側Ｙ軸ガイド３６は、所定の間隔で平行するように、それぞれがＹ方向に延びて設けられる。下側Ｙ軸ガイド３６には、２本の下側Ｙ軸ガイド３６に沿って移動可能な下側Ｙ軸スライダ３９が設けられる。下側Ｙ軸スライダ３９は、下側Ｙ方向駆動系Ｍ１３（移動装置）の駆動によりＹ方向に移動し、所定位置で保持される。下側Ｙ方向駆動系Ｍ１３は、例えば、ボールネジ機構を含む電気モータ又は油圧装置等の駆動装置が用いられる。なお、下側Ｚ方向駆動系Ｍ１１、下側Ｘ方向駆動系Ｍ１２及び下側Ｙ方向駆動系Ｍ１３は、上側Ｚ方向駆動系Ｍ１、上側Ｘ方向駆動系Ｍ２及び上側Ｙ方向駆動系Ｍ３と同様に、制御装置ＣＯＮＴによって制御される。１つの制御装置ＣＯＮＴで制御されることにより、上側の駆動系（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）と下側の駆動系（Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３）との駆動を容易に同期させることができる。

【0050】

図９は、下側プレート状刃物台４１の一例を示す斜視図である。図９に示すように、下側Ｙ軸スライダ３９の＋Ｘ側の面（上面）である取付面３９ａには、下側プレート状刃物台４１が設けられる。下側プレート状刃物台４１は、主軸７に対して鉛直方向の下方（－Ｘ側）に配置される。下側プレート状刃物台４１は、例えば金属などの素材で板状に形成されている。下側プレート状刃物台４１は、上面（－Ｘ側の面）４１ａに、下側ホルダ４４を介して複数の切削工具Ｔ２を装着可能である。

【0051】

下側ホルダ４４は、それぞれ１つの切削工具Ｔ２を保持しているが、この形態に限定されず、１つの下側ホルダ４４で２つ以上の切削工具Ｔ２を保持させてもよい。下側ホルダ４４は、ボルト等の締結部材によって下側プレート状刃物台４１に取り付けられ、取り外し可能である。なお、下側プレート状刃物台４１に取り付けられる下側ホルダ４４の数は任意であり、例えば、１つの下側ホルダ４４が下側プレート状刃物台４１に取り付けられてもよい。

【0052】

複数の下側ホルダ４４は、切削工具Ｔ２の位置が互いにＹ方向にずれた状態で、Ｚ方向に並んで配置される。この構成により、いずれか１つの切削工具Ｔ２を用いてワークＷの切削加工を行う場合でも、他の切削工具Ｔ２がワークＷに干渉することを回避できる。このため、複数の切削工具Ｔ２を下側プレート状刃物台４１に装着したまま、いずれかの切削工具Ｔ２によりワークＷの切削加工を行うことが可能であり、ワークＷが変わって（あるいは１つのワークＷのうち加工対象面が変わって）切削工具Ｔ２を変更するときでも、下側プレート状刃物台４１をＹ方向あるいはＺ方向に移動させるだけで、ワークＷの切削加工に用いる切削工具Ｔ２を容易に切り替えることができる。

【0053】

各切削工具Ｔ２は、Ｙ方向から見て、切刃Ｈ２に沿う方向（切刃方向）がワークＷの下側表面Ｗｂと平行である（図７及び図８参照）。切刃Ｈ２のＺ方向に対する角度θ１（図１１（Ａ）参照）は任意に設定可能である。角度θ１は、切刃Ｈ１の角度θ（図６（Ａ）参照）と同一であってもよいし、異なってもよい。切削工具Ｔ２は、ワークＷの下側表面Ｗｂにおける接線方向（軸線ＡＸと交差する方向）に移動しながらワークＷの切削加工を行う。切削工具Ｔ２は、Ｙ方向、又はＹ方向とＺ方向とを含んだ合成方向に移動することにより、Ｘ方向から見てＺ方向に沿うワークＷの下側表面Ｗｂ上の母線Ｄ２（図１１参照）に対して切刃Ｈ２がＹ方向ずれ、母線Ｄ２上において切削点Ｃ２（図１１参照）がＺ方向にずれながらワークＷの切削加工を行う。すなわち、各切削工具Ｔ２は、ワークＷの切削加工を行う際に、切刃Ｈ２における切削点Ｃ２が移動する。

【0054】

なお、上側移動機構２０を構成する部材、上側プレート状刃物台２１、上側ホルダ２４、及び切削工具Ｔ１と、下側移動機構４０を構成する部材、下側プレート状刃物台４１、下側ホルダ４４、及び切削工具Ｔ２との全部又は一部が同一であってもよい。このように共通部品を用いることにより装置コストの増加を回避できる。また、図８に示すように、上側プレート状刃物台２１は、工作機械２００の前面側（＋Ｙ側、紙面左側）が原点位置であり、この原点位置から矢印で示すように－Ｙ方向（あるいは－Ｙ方向と－Ｚ方向との合成方向）に移動する。下側プレート状刃物台４１は、工作機械２００の後面側（－Ｙ側、紙面右側）が原点位置であり、この原点位置から矢印で示すように＋Ｙ方向（あるいは＋Ｙ方向と－Ｚ方向との合成方向）に移動する。

【0055】

図１０（Ａ）は、工作機械２００の一部をＹ方向から見た図である。図１０（Ａ）に示すように、切削工具Ｔ２には、軸線ＡＸまわりに回転するワークＷを切削加工した場合に、切削工具Ｔ２の送り方向（＋Ｚ方向又は－Ｚ方向）と反対の方向（－Ｚ方向又は＋Ｚ方向）の送り分力Ｆ３が作用し、ワークＷに対して切込み量を規定する向き（＋Ｘ方向）と逆向きの下向き（－Ｘ方向）に背分力Ｆ４が作用し、図１０（Ａ）の紙面と垂直の方向（－Ｙ方向）に主分力が作用する。

【0056】

図１０（Ｂ）は、切削工具Ｔ２を＋Ｘ側から見た場合の一例を示す図である。図１０（Ｂ）に示すように、切削工具Ｔ２を＋Ｙ方向に移動させつつ－Ｚ方向に移動させてワークＷの切削加工を行う場合（図１０（Ｂ）の黒矢印参照）、切削工具Ｔ２には、－Ｙ方向に主分力ＦＹ２が作用し、＋Ｚ方向に送り分力Ｆ３が作用する。本実施形態の工作機械２００では、図１０（Ａ）に示すように、切削工具Ｔ２が、主軸７の－Ｘ側において、２本の下側Ｙ軸ガイド３６のスパンの間、及び２本の下側Ｘ軸ガイド３８のスパンの間に配置される。この構成により、送り分力、背分力、主分力は、２本の下側Ｙ軸ガイド３６及び２本の下側Ｘ軸ガイド３８に適切に分散されて、バランスよく受け止められる。その結果、切削工具Ｔ２は、ワークＷを切削加工する場合であっても、切刃Ｈ２の刃先位置の変動が抑制される。

【0057】

工作機械２００は、上側の切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１の刃先位置の変動が抑制され、さらに、下側の切削工具Ｔ２の切刃Ｈ２の刃先位置の変動が抑制されるので、各切削工具Ｔ１、Ｔ２によりワークＷを高精度に加工することができる。また、切削工具Ｔ１に作用する背分力Ｆ２（図５（Ａ）参照）と、切削工具Ｔ２に作用する背分力Ｆ４（図１０（Ａ）参照）とが相殺又はほぼ相殺されるので、加工時にワークＷ及び切削工具Ｔ１、Ｔ２の背分力に起因する振動を抑制できる。

【0058】

次に、以上のように構成された工作機械２００の動作について説明する。なお、以下の説明では、ワークＷの上側、下側について、それぞれ１つずつの切削工具Ｔ１、Ｔ２を用いてワークＷを加工する場合を説明する。なお、他の切削工具Ｔ１、Ｔ２を用いて説明する場合も同様である。以下の説明に際して、適宜図７から図９の内容を参照する。図１１は、＋Ｘ方向から（上方から）ワークＷを見たときの切削工具Ｔ２の動きの一例を示す平面図であり、（Ａ）は切削加工前の図、（Ｂ）は切削加工中の図、（Ｃ）は切削加工後の図である。なお、図１１において、下側の切削工具Ｔ２を破線で示している。

【0059】

本実施形態において、制御装置ＣＯＮＴは、上側プレート状刃物台２１と下側プレート状刃物台４１とを同期して移動させるように上側移動機構２０及び下側移動機構４０を制御する。まず、第１実施形態と同様に、加工対象であるワークＷを主軸７に保持させ、ワークＷを軸線ＡＸまわりに回転させる。その後、上側プレート状刃物台２１と下側プレート状刃物台４１とを同期して移動させることで、切削工具Ｔ１、Ｔ２のＸ方向の位置が調整される。

【0060】

ワークＷの回転が安定した段階で、上側プレート状刃物台２１と下側プレート状刃物台４１とを同期して移動させることで、切削工具Ｔ１、Ｔ２のＹ方向及びＺ方向の位置合わせを行う。切削工具Ｔ１のＹ方向及びＺ方向の位置合わせ、並びに合成方向Ｐ１への移動は、上側Ｚ軸スライダ１７の－Ｚ方向への移動、及び上側Ｙ軸スライダ１９（上側プレート状刃物台２１）の－Ｙ方向への移動によって行われる。また、切削工具Ｔ２のＹ方向及びＺ方向の位置合わせ、並びに後述する合成方向Ｐ２への移動は、下側Ｚ軸スライダ３７の－Ｚ方向への移動、及び下側Ｙ軸スライダ３９（下側プレート状刃物台４１）の＋Ｙ方向への移動によって行われる。以下、切削工具Ｔ１のＹ方向及びＺ方向の位置合わせ、並びに合成方向Ｐ１への移動については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略又は簡略化し、切削工具Ｔ２のＹ方向及びＺ方向の位置合わせ、並びに合成方向Ｐ２への移動について説明する。

【0061】

切削工具Ｔ１は、第１実施形態と同様に、ワークＷの切削範囲Ｌに応じて位置合わせされる。切削工具Ｔ２は、この切削工具Ｔ１の位置合わせの動作に同期して、ワークＷの切削範囲Ｌに応じて位置合わせされる。図１１（Ａ）に示すように、切削工具Ｔ２の切刃Ｈ２の＋Ｙ側の端部Ｈ２ａが、ワークＷの母線Ｄ２の＋Ｙ側近傍であって切削範囲Ｌの－Ｚ側に配置される。このとき、他の切削工具Ｔ２及び下側ホルダ４４は、ワークＷに対してＹ方向にずれているため、加工動作においてワークＷと干渉することはない。

【0062】

続いて、図１１（Ａ）に示すように、切刃Ｈ１を、第１実施形態と同様に－Ｙ方向と－Ｚ方向とを合成した合成方向Ｐ１に移動させる。また、この切刃Ｈ１の移動に同期して、切刃Ｈ２を、＋Ｙ方向と－Ｚ方向とを合成した合成方向Ｐ２に移動させる。合成方向Ｐ１と合成方向Ｐ２とは、Ｘ方向から見て軸線ＡＸに対して対称となる方向である。合成方向Ｐ２は、例えば、切刃Ｈ２の刃先に沿った長さと、ワークＷの切削範囲Ｌとに応じて設定される。すなわち、切削工具Ｔ２が母線Ｄ２の－Ｙ側から＋Ｙ側に抜けた際に（１回のパスで）切削範囲Ｌを切刃Ｈ２で切削加工するような合成方向Ｐ２に設定されている。ただし、合成方向Ｐ２に代えてＹ２方向（図１１（Ａ）の一点鎖線矢印参照）に切削工具Ｔ２を移動させてもよいし、合成方向Ｐ２として複数回のパスで切削範囲Ｌを切削加工するような方向に設定されてもよい。

【0063】

続いて、第１実施形態と同様に、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１を、合成方向Ｐ１に移動させることによりワークＷの上側の上側表面Ｗａに対して切削加工を行う。また、切刃Ｈ１の移動に同期して、切削工具Ｔ２の切刃Ｈ２を合成方向Ｐ２に移動させることによりワークＷの下側表面Ｗｂに対して切削加工を行う。切削工具Ｔ２の切刃Ｈ２は、ワークＷの下側表面Ｗｂ上のＺ方向の母線Ｄ２に対して－Ｙ側から＋Ｙ側に移動し、切刃Ｈ２の＋Ｙ側の端部Ｈ２ａが先にワークＷに当接し、この端部Ｈ２ａにおいて下側表面Ｗｂの切削を行う。切削工具Ｔ１によるワークＷの切り込み量と、切削工具Ｔ２によるワークＷの切り込み量とは同一であってもよいし、異なってもよい。例えば、目標となる切削量の一部（例えば半分）を切削工具Ｔ１により加工し、残りの切削量を切削工具Ｔ２により加工するようにしてもよい。

【0064】

続いて、切削工具Ｔ１は、第１実施形態と同様に、合成方向Ｐ１に移動しながらワークＷの切削加工を行う。また、この切削工具Ｔ１の移動と同期して、切削工具Ｔ２は、合成方向Ｐ２に移動しながらワークＷの切削加工を行う。なお、合成方向Ｐ２は、ワークＷの下側表面Ｗｂに対する接平面に沿った方向である。また、切削工具Ｔ２は、切刃Ｈ２の刃先に沿った方向が、母線Ｄ２と平行を保ちながら合成方向Ｐ２に移動する。

【0065】

図１１（Ｂ）に示すように、切刃Ｈ１の合成方向Ｐ１への移動に同期して切刃Ｈ２が下側表面Ｗｂに沿って合成方向Ｐ２に移動することにより、ワークＷへの切削部分が端部Ｈ２ａから端部Ｈ２ｂに向けて徐々にずれていく。さらに、切刃Ｈ１の移動に同期して、切刃Ｈ２が合成方向Ｐ２に向けて移動する間に、ワークＷの下側表面Ｗｂにおいて母線Ｄ２上の切削点Ｃ２は、母線Ｄ２に沿って－Ｚ方向に進んでいく。すなわち、切削工具Ｔ１、Ｔ２がワークＷの切削加工を行う際には、切刃Ｈ１における切削点Ｃ１と切刃Ｈ２における切削点Ｃ２とが、Ｘ方向から見て重なった状態又はほぼ重なった状態で－Ｚ方向に移動する。

【0066】

また、制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ方向から見て、上側プレート状刃物台２１と下側プレート状刃物台４１とが互いにＹ方向について反対方向に移動するように上側移動機構２０及び下側移動機構４０を制御する。すなわち、上側プレート状刃物台２１の切削工具Ｔ１と、下側プレート状刃物台４１の切削工具Ｔ２とにより、一方向に回転するワークＷを安定して切削加工することができる。

【0067】

その後、図１１（Ｃ）に示すように、切刃Ｈ１の端部Ｈ１ｂが母線Ｄ１から－Ｙ側に離れた段階で、切削工具Ｔ１による上側表面Ｗａの切削加工が終了する。また、この切削工具Ｔ１と同期して、切刃Ｈ２の端部Ｈ２ｂが母線Ｄ２から＋Ｙ側に離れた段階で、切削工具Ｔ２による下側表面Ｗｂの切削加工が終了する。従って、切削工具Ｔ１による切削加工と切削工具Ｔ２による切削加工とは、同時又はほぼ同時に終了する。上記した切削動作では、切削工具Ｔ１、Ｔ２の切刃Ｈ１、Ｈ２において端部Ｈ１ａ、Ｈ２ａから端部Ｈ１ｂ、Ｈ２ｂまでの全体を用いて上側表面Ｗａ及び下側表面Ｗｂの切削加工を行っているが、この形態に限定されず、切刃Ｈ１、Ｈ２の一部を用いて上側表面Ｗａ及び下側表面Ｗｂの切削範囲Ｌを切削加工してもよい。

【0068】

以上のように、第２実施形態に係る工作機械２００によれば、上側プレート状刃物台２１に保持された切削工具Ｔ１と、下側プレート状刃物台４１に保持された切削工具Ｔ２とによりワークＷを切削するので、切削工具Ｔ１、Ｔ２に作用する背分力とが互いに相殺又はほぼ相殺され、ワークＷ又は切削工具Ｔ１、Ｔ２の背分力に起因する振動を抑制することにより、ワークＷを高精度に切削加工することができる。なお、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１の角度θ（図６（Ａ）参照）と、切削工具Ｔ２の切刃Ｈ２の角度θ１（図１１（Ａ）参照）とが異なる場合、例えば、角度θ１が角度θより大きい場合には、切削工具Ｔ１の切刃Ｈ１より長い切刃Ｈ２を持つ切削工具Ｔ２を用い、Ｙ方向から見た切刃Ｈ２の長さを切刃Ｈ１の長さと同じ又はほぼ同じにする、あるいは、切削工具Ｔ１及び切削工具Ｔ２のＹ方向及びＺ方向の送りの比を変えて、切削工具Ｔ１及び切削工具Ｔ２による１回のパスで、同一又はほぼ同一の切削範囲Ｌを加工するように、上側プレート状刃物台２１及び下側プレート状刃物台４１の移動を制御する。その結果、切刃Ｈ１における切削点Ｃ１と切刃Ｈ２における切削点Ｃ２とが、Ｘ方向から見て重なった状態又はほぼ重なった状態で－Ｚ方向に移動するので、上記と同様に、切削工具Ｔ１、Ｔ２の背分力に起因する振動を抑制し、ワークＷを高精度に切削加工することができる。また、角度θが角度θ１より大きい場合についても、上記と同様の対応により、ワークＷを高精度に切削加工することができる。

【0069】

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した第２実施形態において、上側プレート状刃物台２１と下側プレート状刃物台４１とを同期して移動させる場合を例に挙げて説明したが、この形態に限定されない。例えば、上側プレート状刃物台２１及び下側プレート状刃物台４１の一方のみを移動させて切削加工を行ってもよいし、上側プレート状刃物台２１の移動と下側プレート状刃物台４１の移動とをタイミングをずらして行ってもよい。

【符号の説明】

【0070】

ＡＸ・・・軸線
ＣＯＮＴ・・・制御装置
Ｃ１、Ｃ２・・・切削点
Ｄ１、Ｄ２・・・母線
Ｈ１、Ｈ２・・・切刃（直線切刃）
Ｌ・・・切削範囲
Ｍ１・・・上側Ｚ方向駆動系
Ｍ２・・・上側Ｘ方向駆動系
Ｍ３・・・上側Ｙ方向駆動系
Ｍ１１・・・下側Ｚ方向駆動系
Ｍ１２・・・下側Ｘ方向駆動系
Ｍ１３・・・下側Ｙ方向駆動系
Ｐ１、Ｐ２・・・合成方向
Ｔ１、Ｔ２・・・切削工具
Ｗ・・・ワーク
Ｗａ・・・上側表面
Ｗｂ・・・下側表面
１・・・ベース（機械本体部）
５・・・上側Ｚ軸ガイド
７・・・主軸
１５・・・上側Ｘ軸スライダ
１６・・・上側Ｙ軸ガイド
１７・・・上側Ｚ軸スライダ
１８・・・上側Ｘ軸ガイド
１９・・・上側Ｙ軸スライダ
２０・・・上側移動機構
２１・・・上側プレート状刃物台
２４・・・上側ホルダ
２５・・・下側Ｚ軸ガイド
３５・・・下側Ｘ軸スライダ
３６・・・下側Ｙ軸ガイド
３７・・・下側Ｚ軸スライダ
３８・・・下側Ｘ軸ガイド
３９・・・下側Ｙ軸スライダ
４０・・・下側移動機構
４１・・・下側プレート状刃物台
４４・・・下側ホルダ
１００、２００・・・工作機械

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】