特許 7312763 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】2023-07-12

(45)【発行日】2023-07-21

(54)【発明の名称】工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23B 13/04 20060101AFI20230713BHJP

   B23B 25/06 20060101ALI20230713BHJP

【ＦＩ】

B23B13/04

B23B25/06

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020552604

(86)(22)【出願日】2019-10-24

(86)【国際出願番号】 JP2019041781

(87)【国際公開番号】W WO2020085454

(87)【国際公開日】2020-04-30

【審査請求日】2022-04-26

(31)【優先権主張番号】P 2018202338

(32)【優先日】2018-10-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2018241512

(32)【優先日】2018-12-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000137856

【氏名又は名称】シチズンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】野口 賢次

(72)【発明者】

【氏名】御園 春彦

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 敏之

【審査官】久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１７４１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－００９２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－５０３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－５５９２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－２４６６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６１２２７４６（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ １３／０４

Ｂ２３Ｂ ２５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１把持手段を備えた第１主軸と、
第２把持手段を備え、背面主軸台に設けられて前記第１主軸に対向する第２主軸と、
長尺の棒材を前記第１主軸に供給する棒材供給部と、
前記棒材を加工する工具を備えた加工手段と、を有し、
前記第１把持手段に把持させた前記棒材に対して前記加工手段により所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行うとともに突っ切り加工により突っ切った前記棒材を前記第２把持手段に把持させるように構成された工作機械であって、
前記背面主軸台に設けられ、前記第１主軸から旧材として脱抜した前記棒材である第２材を把持可能なワーククランプ装置と、
前記ワーククランプ装置により把持された前記第２材と前記第１把持手段により把持された前記棒材供給部によって新たに供給された棒材である第１材の互いに対向する端部を接合して前記第２材と前記第１材とを１つの棒材とする接合手段と、を有し、
前記第２材を前記第１主軸から前記ワーククランプ装置に移すときに、前記背面主軸台とともに移動する前記第２把持手段に把持されたワークに前記工具を追従させて所定の加工を行うように構成されていることを特徴とする工作機械。

【請求項2】

前記第１把持手段に把持させた前記１つの棒材に対して前記加工手段により所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行うとともに突っ切り加工により突っ切った加工材を前記第２把持手段に把持させ、前記加工材に対する前記加工手段による所定の加工と、前記第２材と前記第１材との前記接合手段による接合とを同時に行うことを特徴とする、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記ワーククランプ装置が、前記第２材を把持するクランプ側把持手段を有し、
前記クランプ側把持手段の内径と前記第１把持手段の内径とが同一である、請求項１または２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】

従来、棒材供給部から第１主軸に供給された長尺の棒材を第１主軸の把持手段で把持し、当該棒材に対して工具を用いて所定の加工及び突っ切り加工を順次行うことで、棒材から多数の製品を連続的に加工するようにした工作機械が知られている。

【0003】

また、このような工作機械として、第１主軸と、第１主軸に対向する第２主軸とを備え、棒材が製品の加工を行うことが困難な長さとなったときに、当該棒材を旧材として第１主軸から脱抜して第２主軸に受け渡すとともに棒材供給部から第１主軸に新たな棒材を新材として供給し、第２主軸の把持手段で把持した旧材と第１主軸の把持手段で把持した新材の互いに対向する端部を、例えば凹凸嵌合ないし摩擦圧接等の手段によって接合することで旧材と新材とを１つの棒材としてから、当該棒材に対して工具を用いた所定の加工及び突っ切り加工を順次行うことで旧材を無駄なく利用するようにした工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１７４１７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記従来の工作機械では、旧材を第１主軸から第２主軸に受け渡した後、第１主軸と第２主軸の両方を用いて旧材と新材との接合を行うようにしているので、第２主軸の把持手段が旧材を把持している間は、棒材に対して工具を用いた所定の加工を行うことができないという問題点があった。

【0006】

本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、第２主軸が旧材を把持している間も棒材に対して工具を用いた所定の加工を行う構成とする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】

【0007】

本発明の工作機械は、第１把持手段を備えた第１主軸と、第２把持手段を備え、背面主軸台に設けられて前記第１主軸に対向する第２主軸と、長尺の棒材を前記第１主軸に供給する棒材供給部と、前記棒材を加工する工具を備えた加工手段と、を有し、前記第１把持手段に把持させた前記棒材に対して前記加工手段により所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行うとともに突っ切り加工により突っ切った前記棒材を前記第２把持手段に把持させるように構成された工作機械であって、前記背面主軸台に設けられ、前記第１主軸から旧材として脱抜した前記棒材である第２材を把持可能なワーククランプ装置と、前記ワーククランプ装置により把持された前記第２材と前記第１把持手段により把持された前記棒材供給部によって新たに供給された棒材である第１材の互いに対向する端部を接合して前記第２材と前記第１材とを１つの棒材とする接合手段と、を有し、前記第２材を前記第１主軸から前記ワーククランプ装置に移すときに、前記背面主軸台とともに移動する前記第２把持手段に把持されたワークに前記工具を追従させて所定の加工を行うように構成されていることを特徴とする。

【0008】

本発明の工作機械は、上記構成において、前記第１把持手段に把持させた前記１つの棒材に対して前記加工手段により所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行うとともに突っ切り加工により突っ切った加工材を前記第２把持手段に把持させ、前記加工材に対する前記加工手段による所定の加工と、前記第２材と前記第１材との前記接合手段による接合とを同時に行うのが好ましい。

【0009】

本発明の工作機械は、上記構成において、前記ワーククランプ装置が、前記第２材を把持するクランプ側把持手段を有し、前記クランプ側把持手段の内径と前記第１把持手段の内径とが同一であるのが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、第２主軸が旧材を把持している間も棒材に対して工具を用いた所定の加工を行う構成とすることが可能な工作機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態である工作機械の構成を概略で示す説明図である。

【図2】（ａ）は、棒材に所定の加工を行っている状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、棒材から製品を加工した状態を簡略化して示す説明図である。

【図3】（ａ）は、棒材の加工が完了した状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、旧材を正面主軸から背面主軸に受け渡すとともに正面主軸に新材を供給した状態を簡略化して示す説明図である。

【図4】（ａ）は、新材の正面チャックからの突出長さを測定している状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、同図（ａ）に示す状態から正面主軸及び背面主軸を互いに接近する方向に移動させて旧材と新材の互いに対向する端面を当接させた状態を簡略化して示す説明図である。

【図5】（ａ）は、図４（ｂ）に示す状態から背面チャックを開いた状態で背面主軸を正面主軸の側に移動させた状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、同図（ａ）に示す状態から、旧材を背面チャックで把持した状態で背面主軸を正面主軸から離れる方向に移動させて、旧材の端面と新材の端面とに凹部を加工した状態を簡略化して示す説明図である。

【図6】（ａ）は、旧材と新材とを摩擦圧接している状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、摩擦圧接した旧材と新材の接合部に対してバリ取り加工を行っている状態を簡略化して示す説明図であり、（ｃ）は、バリ取り加工の完了後の棒材の状態を簡略化して示す説明図である。

【図7】（ａ）は、旧材と新材とを摩擦圧接した棒材を正面主軸の側に引き込んだ状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、旧材と新材とを摩擦圧接した棒材の正面チャックからの突出長さを測定している状態を簡略化して示す説明図である。

【図8】（ａ）は、旧材と新材とを接合した棒材に所定の加工を行っている状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、旧材と新材とを接合した棒材から製品を加工した状態を簡略化して示す説明図である。

【図9】（ａ）は、旧材と新材とを接合した棒材の接合部が正面チャックに位置した状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、正面主軸を軸方向に移動させて棒材の接合部以外の部分を正面チャックで把持した状態で所定の加工を行っている状態を簡略化して示す説明図であり、（ｃ）は、旧材と新材とを接合した棒材を突っ切り加工した状態を簡略化して示す説明図である。

【図10】（ａ）は、旧材と新材とを接合した棒材の接合部がガイドブッシュに位置した状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、棒材を接合部よりも新材の側において突切り加工している状態を簡略化して示す説明図である。

【図11】（ａ）～（ｃ）は、接合部の軸方向位置を測定する他の方法を示す説明図である。

【図12】（ａ）、（ｂ）は、旧材と新材とを摩擦圧接した棒材を棒材供給部により正面主軸の側に引き込む手順を簡略化して示す説明図である。

【図13】（ａ）、（ｂ）は、ワーククランプ装置を設けた工作機械において、最終の製品を背面チャックで把持しつつ旧材をワーククランプ装置により把持して引き抜く手順を簡略化して示す説明図である。

【図14】（ａ）、（ｂ）は、ワーククランプ装置を設けた工作機械において、棒材に対する所定の加工と、旧材と新材との接合とを同時に行う手順を簡略化して示す説明図である。

【図15】（ａ）、（ｂ）は、ワーククランプ装置を設けた工作機械において、旧材をワーククランプ装置により把持して正面主軸から引き抜きつつ背面チャックにより把持した最終の製品に対する所定の加工を行う手順を簡略化して示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態である工作機械１について詳細に例示説明する。

【0013】

図１に示す工作機械１は、長尺の棒材Ｗをワークとして加工する自動旋盤（ＣＮＣ旋盤）であり、第１主軸としての正面主軸１０と、第２主軸としての背面主軸２０とを有している。

【0014】

正面主軸１０と背面主軸２０は、正面主軸１０の軸線と背面主軸２０の軸線とが平行となるように、互いに対向して配置されている。以下、正面主軸１０と背面主軸２０の軸線に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。

【0015】

基台２上には、例えばガイドレール機構等の正面側移動機構３によってＺ軸方向に移動自在に正面主軸台１１が設置されている。正面主軸１０は、正面主軸台１１に棒材Ｗを把持して回転自在に支持され、主軸モータによって回転駆動される。主軸モータとしては、例えば、正面主軸台１１の内部において、正面主軸台１１と正面主軸１０との間に構成されるビルトインモータを採用することができる。

【0016】

基台２上には、例えばガイドレール機構等の背面側移動機構４によってＺ軸方向に移動自在に背面主軸台２１が設置されている。背面主軸２０は、背面主軸台２１に棒材Ｗを把持して回転自在に支持され、主軸モータによって回転駆動される。主軸モータとしては、例えば、背面主軸台２１の内部において、背面主軸台２１と背面主軸２０との間に構成されるビルトインモータを採用することができる。

【0017】

基台２と正面主軸台１１との間または基台２と背面主軸台２１との間には、正面主軸１０を背面主軸２０に対してＸ軸方向に相対移動させるＸ軸移動機構が設置される。また、基台２と正面主軸台１１との間または基台２と背面主軸台２１との間には、正面主軸１０を背面主軸２０に対してＹ軸方向に相対移動させるＹ軸移動機構が設置される。

【0018】

正面主軸１０の先端には、第１把持手段としての正面チャック１２が開閉自在に設けられている。正面チャック１２は、チャックスリーブ１３の内側に収容されている。チャックスリーブ１３が正面主軸１０の先端側に向けてスライド移動すると、チャックスリーブ１３のテーパ面により正面チャック１２のテーパ面が押圧されて、正面チャック１２は閉じられる。反対に、チャックスリーブ１３が正面主軸１０の基端側に向けてスライド移動すると、チャックスリーブ１３のテーパ面による正面チャック１２のテーパ面への押圧が解除され、正面チャック１２は開かれる。正面主軸１０は、正面チャック１２を開いた状態として棒材Ｗを挿入し、正面チャック１２を閉じることによって棒材Ｗを把持することができる。

【0019】

背面主軸２０の先端には、第２把持手段としての背面チャック２２が開閉自在に設けられている。背面チャック２２は、チャックスリーブ２３の内側に収容されている。チャックスリーブ２３が背面主軸２０の先端側に向けてスライド移動すると、チャックスリーブ２３のテーパ面により背面チャック２２のテーパ面が押圧されて、背面チャック２２は閉じられる。反対に、チャックスリーブ２３が背面主軸２０の基端側に向けてスライド移動すると、チャックスリーブ２３のテーパ面による背面チャック２２のテーパ面への押圧が解除され、背面チャック２２は開かれる。背面主軸２０は、背面チャック２２を開いた状態として棒材Ｗを挿入し、背面チャック２２を閉じることによって棒材Ｗを把持することができる。

【0020】

チャックスリーブ１３、２３のスライド駆動機構は、本発明を限定するものではなく、種々の構成のものを採用することができる。

【0021】

正面主軸１０と背面主軸２０の間には、ガイドブッシュ３０が設けられている。ガイドブッシュ３０は、基台２に設置されたガイドブッシュ支持台３１に装着され、正面主軸１０と同軸に配置されている。ガイドブッシュ３０は、ガイドブッシュ支持台３１に対して軸線方向に位置調節されることで、棒材Ｗの外径に対応した内径に調節される。ガイドブッシュ３０は、棒材ＷをＺ軸方向に移動自在にガイドすることができる。

【0022】

工作機械１は、加工手段としての加工部４０を備えている。加工部４０は、棒材Ｗを加工する工具４１を備えている。工具４１は刃物台４２に保持されている。刃物台４２は、工具４１がガイドブッシュ３０の前方に配置され、ガイドブッシュ支持台３１にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に支持されている。刃物台４２のＺ軸方向の位置は一定である。刃物台４２には、工具４１として、例えば外径切削バイトや突っ切りバイトなどが搭載されており、これらは、刃物台４２の例えばＸ軸方向への移動により、加工内容に応じて適宜切り替えられる。

【0023】

また、工作機械１は、加工手段として背面側固定加工部４３を備えている。背面側固定加工部４３は、棒材Ｗを加工する複数（３本）の背面加工用の工具４４を備えている。工具４４は、それぞれ背面刃物台４５を介して基台２に固定されており、背面主軸２０（背面主軸台２１）のＹ軸方向への移動により、加工内容に応じて適宜切り替えることができる。

【0024】

さらに、工作機械１は、加工手段としての背面側移動加工部４６を備えている。背面側移動加工部４６は、棒材Ｗを加工する工具４７を備えている。工具４７は刃物台４８に保持されている。刃物台４８は、基台２にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に支持されている。刃物台４８のＺ軸方向の位置は一定である。刃物台４８には、工具４７として、例えば外径切削バイトや突っ切りバイトなどが搭載されており、これらは、刃物台４８の例えばＸ軸方向への移動により、加工内容に応じて適宜切り替えられる。

【0025】

工作機械１は、正面主軸１０の後方に配置される棒材供給部（バーフィーダー）５０を備えている。棒材供給部５０は、棒材Ｗの後端を把持するフィンガー５１と、フィンガー５１をＺ軸方向に駆動する駆動ロッド５２とを備えている。棒材供給部５０は、正面主軸１０に棒材Ｗを、順次供給することができる。また、棒材供給部５０は、正面主軸１０から背面主軸２０の側に突出する棒材Ｗを、正面主軸１０の側に引き込むことができる。

【0026】

工作機械１は、制御部６０を備えている。制御部６０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリ等の記憶手段を備えたマイクロコンピュータで構成されたものとすることができる。制御部６０は、正面主軸１０（正面主軸台１１、正面チャック１２を含む）、背面主軸２０（背面主軸台２１、背面チャック２２を含む）、加工部４０、背面側固定加工部４３、背面側移動加工部４６及び棒材供給部５０の各作動を統合制御することができる。

【0027】

より具体的には、制御部６０は、正面チャック１２や背面チャック２２に把持させた棒材Ｗに対して加工部４０、背面側固定加工部４３及び背面側移動加工部４６により所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行って複数の製品を得るように、正面主軸１０、背面主軸２０、棒材供給部５０、加工部４０、背面側固定加工部４３及び背面側移動加工部４６を作動させる製品加工手段としての機能を有している。

【0028】

また、制御部６０は、製品加工手段としての機能による棒材Ｗの加工完了後に、棒材Ｗを正面主軸１０から旧材Ｗ１として脱抜して背面主軸２０に受け渡すように、正面主軸１０及び背面主軸２０を作動させる旧材授受手段としての機能を有している。

【0029】

さらに、制御部６０は、旧材Ｗ１が脱抜された正面主軸１０に棒材供給部５０から新たな棒材Ｗを新材Ｗ２として供給して正面チャック１２に把持させるように、正面主軸１０及び棒材供給部５０を作動させる新材供給手段としての機能を有している。

【0030】

さらに、制御部６０は、背面チャック２２により背面主軸２０に把持された旧材Ｗ１と正面チャック１２により正面主軸１０に把持された新材Ｗ２の互いに対向する端部を接合して旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを１つの棒材Ｗ３とする接合手段としての機能を有している。

【0031】

さらに、制御部６０は、接合手段としての機能により旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合してなる棒材Ｗ３の旧材Ｗ１の部分を背面主軸２０から脱抜して正面主軸１０の側に引き込むように正面主軸１０、背面主軸２０及び棒材供給部５０を作動させる引込み手段としての機能を有している。

【0032】

さらに、制御部６０は、引込み手段としての機能により正面主軸１０に引き込まれて正面チャック１２により把持された棒材Ｗ３に対して、上記した製品加工手段としての機能により、所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行うように、正面主軸１０、背面主軸２０、棒材供給部５０、加工部４０、背面側固定加工部４３及び背面側移動加工部４６の作動を制御する機能を有している。

【0033】

さらに、制御部６０は、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合してなる棒材Ｗ３を、引込み手段としての機能により、正面主軸１０に引き込んで正面チャック１２により把持した後、棒材Ｗ３に対して、製品加工手段としての機能により最初の加工を行う際に、正面チャック１２が棒材Ｗ３の旧材Ｗ１からなる部分を把持するように、正面主軸１０、背面主軸２０及び棒材供給部５０の作動を制御する機能を有している。

【0034】

さらに、制御部６０は、製品加工手段としての機能により、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合してなる棒材Ｗ３に対する所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行う際に、正面チャック１２が、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１と新材Ｗ２との接合部８０以外の部分を把持するように、正面主軸１０（正面チャック１２）を移動させる把持部移動手段としての機能を有している。

【0035】

さらに、制御部６０は、製品加工手段としての機能により、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合してなる棒材Ｗ３に対する所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行う際、旧材Ｗ１と新材Ｗ２との接合部８０がガイドブッシュ３０に位置したときに、棒材Ｗ３を接合部８０よりも新材Ｗ２の側において突切り加工するように、正面主軸１０、背面主軸２０、棒材供給部５０及び加工部４０の作動を制御する機能を有している。

【0036】

工作機械１は、上記制御を行う際に、正面チャック１２が、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１と新材Ｗ２との接合部８０の軸方向位置を認識するために、図７（ｂ）に示す位置認識手段としての測定棒６１、または図１１（ｃ）に示す位置認識手段としての旧材位置測定端子６２を備えた構成とすることができる。

【0037】

次に、上記構成を有する工作機械１により、長尺の棒材Ｗから多数の製品Ｐを連続的に加工する手順について説明する。当該手順は、上記の通り、工作機械１の各部が制御部６０によって統合制御されることにより行われる。

【0038】

図２～図１１においては、正面主軸１０及び背面主軸２０を省略し、正面チャック１２及び背面チャック２２のみを示すが、正面チャック１２の移動は正面主軸１０の移動とともに行われ、背面チャック２２の移動は背面主軸２０の移動とともに行われるものとする。

【0039】

図２（ａ）に示すように、棒材供給部５０によって正面主軸１０の基端側から正面主軸１０に棒材Ｗが供給されると、正面チャック１２によって棒材Ｗが把持される。正面主軸１０（正面チャック１２）に把持された棒材Ｗは、ガイドブッシュ３０から所定の長さで背面主軸２０の側に突き出した状態とされる。この状態で正面主軸１０が主軸モータにより回転駆動されることで棒材Ｗが回転する。回転する棒材Ｗに対して、加工部４０の選択された工具４１をＹ軸線方向（切込み方向）に移動させて棒材Ｗに切り込ませるとともに正面主軸１０（正面主軸台１１）をＺ軸線方向（送り方向）に移動させることで、棒材Ｗに所定の加工（切削加工）を行うことができる。

【0040】

正面主軸１０に把持された棒材Ｗに対する所定の加工を行った後、背面主軸２０を正面主軸１０と同軸上に配置し、正面主軸１０に把持された棒材Ｗの端部を背面主軸２０の背面チャック２２によって把持させ、この状態で棒材Ｗを工具４１により突っ切り加工することによって、突っ切った棒材Ｗを正面主軸１０から背面主軸２０に受け渡すことができる。

【0041】

図２（ｂ）に示すように、正面主軸１０から受け渡されて背面チャック２２によって背面主軸２０に保持された棒材Ｗに対して、さらに加工を行うこともできる。この場合、背面主軸２０のＹ軸方向やＺ軸方向への移動によって、背面側固定加工部４３の選択された工具４４により棒材Ｗを加工（切削加工）することができる。さらに、背面側移動加工部４６の工具４７によって棒材Ｗを加工することもできる。当該加工により、棒材Ｗは製品Ｐとされる。完成した製品Ｐは、背面主軸２０から取り出されて次工程に搬送される。

【0042】

背面主軸２０による棒材Ｗの加工中、正面主軸１０の側では、棒材供給部５０により棒材Ｗが繰り出され、前記のように再度、正面主軸１０における棒材Ｗに対する所定の加工及び突っ切り加工が行われる。同様に、棒材Ｗを繰り出し、所定の加工及び突っ切り加工を繰り返し行うことで、一本の長尺の棒材Ｗから所定の形状の複数の製品Ｐを得ることができる。

【0043】

図３（ａ）に示すように、棒材Ｗから複数の製品Ｐが加工され、棒材Ｗが正面主軸１０の正面チャック１２によって把持された状態では加工を行うことができない長さとなると、棒材Ｗの加工が完了し、棒材Ｗは残材として旧材Ｗ１となる。

【0044】

棒材Ｗの加工が完了して旧材Ｗ１が発生すると、背面主軸２０が正面主軸１０に近接するように移動する。旧材Ｗ１の正面チャック１２による把持が解除され、旧材Ｗ１を背面チャック２２が把持する。そして、旧材Ｗ１を背面チャック２２に把持させることによって、旧材Ｗ１が正面主軸１０から背面主軸２０に受け渡される。旧材Ｗ１を受け取った背面主軸２０は、旧材Ｗ１を把持した状態で正面主軸１０から離れるようにＺ軸方向に移動する。次いで新たな棒材Ｗが新材Ｗ２として棒材供給部５０から正面主軸１０に供給される。新材Ｗ２が、正面チャック１２により把持されて、図３（ｂ）に示す状態となる。

【0045】

次に、旧材Ｗ１と新材Ｗ２との接合が行われるが、その際、接合後の棒材Ｗ３における接合部８０の軸方向位置を認識するための手順が合わせて行われる。

【0046】

まず、図４（ａ）に示すように、新材Ｗ２の背面主軸２０の側を向く先端が工具４１によって端面加工される。ここで、工具４１はガイドブッシュ支持台３１に支持されてＺ軸方向の位置（Ｚ１－０）が決まっており、正面チャック１２のＺ軸位置（Ｚ１－１）も正面チャック１２を位置制御する制御部６０によって認識されているので、制御部６０は、正面チャック１２からの新材Ｗ２の突出長さＡを算出することができる。

【0047】

次に、正面主軸１０及び背面主軸２０を互いに接近するようにＺ軸方向に移動させ、図４（ｂ）に示すように、旧材Ｗ１と新材Ｗ２の互いに対向する端面を当接させる。このとき、背面主軸２０をトルクスキップ（端面同士が当接した時の背面側移動機構４におけるモータのトルク変化を検知して背面主軸の移動を停止する）の状態とすることで、旧材Ｗ１と新材Ｗ２の互いに対向する端面が当接したときに旧材Ｗ１ないし新材Ｗ２の背面主軸２０ないし正面主軸１０に対する位置ずれや正面主軸１０のＺ軸方向への移動が生じないようにしている。

【0048】

次に、図５（ａ）に示すように、端面同士が当接した状態のまま背面チャック２２を開いて、背面主軸２０を正面主軸１０の側に移動させた後、旧材Ｗ１のより新材Ｗ２に近い先端側の部分を背面チャック２２に把持させる。そして、旧材Ｗ１を背面チャック２２で把持した状態で背面主軸２０を正面主軸１０から離れるようにＺ軸方向に移動させ、互いに離れた旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面とに、それぞれ工具４１ないし工具４４等を用いて凹部７０、７１を加工する。

【0049】

次に、背面チャック２２に把持された旧材Ｗ１と正面チャック１２に把持された新材Ｗ２の互いに対向する端部（凹部７０、７１が形成された端面）が摩擦圧接される。摩擦圧接は、例えば以下の手順で行うことができる。

【0050】

まず、背面主軸２０をトルクスキップの状態で正面主軸１０の側に向けてＺ軸方向に移動させ、図６（ａ）に示すように、旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面とを互いに当接させる。次いで、旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面とを互いに当接した位置から、背面主軸２０をさらに所定の距離（例えば０．３ｍｍ）だけ正面主軸１０の側に向けてＺ軸方向に移動させ、旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面とを互いに所定の圧力で当接させた状態とする。そして、この状態で例えば正面主軸１０を回転させずに停止させたまま背面主軸２０のみを所定の速度で回転させることで、旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面との間に摩擦熱を生じさせ、当該端面を加熱する。

【0051】

本実施の形態では、正面主軸１０を回転させずに停止させたまま背面主軸２０のみを所定の速度で回転させることで正面主軸１０と背面主軸２０とを相対回転させて旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面との間に摩擦熱を生じさせるようにしているが、背面主軸２０を回転させずに停止させたまま正面主軸１０のみを所定の速度で回転させることで旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面との間に摩擦熱を生じさせるようにしてもよく、正面主軸１０と背面主軸２０とを互いに反対方向に回転させることで旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面との間に摩擦熱を生じさせるようにしてもよく、正面主軸１０と背面主軸２０とを同一方向に異なる速度で回転させることで旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面との間に摩擦熱を生じさせるようにしてもよい。

【0052】

旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面との間に生じる摩擦熱によって旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面とが所定の温度に至ると、正面主軸１０と背面主軸２０の相対回転を停止させ、正面主軸１０と背面主軸２０とを互いに接近する方向に相対移動させて、旧材Ｗ１の端部と新材Ｗ２の端部とを、所定の圧力（アプセット圧）でＺ軸方向に押し付ける。これにより、図６（ｂ）に示すように、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とが互いの軸方向端面を接合面とした接合部８０により接合されて１つの棒材Ｗ３とされる。

【0053】

図６（ｂ）に示すように、摩擦圧接された棒材Ｗ３の接合部８０には、旧材Ｗ１及び新材Ｗ２の摩擦熱によって軟化した部分が圧接の際に径方向外側に押し出されることによりバリ９０が生じる。工作機械１は、旧材Ｗ１と新材Ｗ２との摩擦圧接が完了した後、工具４１を用いて棒材Ｗ３からバリ９０を取り除くための切削加工を実施する。当該切削加工は、棒材Ｗ３を正面主軸１０ないし背面主軸２０の少なくとも何れか一方で保持したまま、当該保持をしている正面主軸１０ないし背面主軸２０を回転させつつ工具４１をバリ９０に押し当てることで容易に行うことができる。

【0054】

バリ９０を取り除くための切削加工が行われることにより、図６（ｃ）に示すように、棒材Ｗ３の外周面の接合部８０を挟んだ両側には、棒材Ｗ３の外周面よりも小径の縮径部８１が生じる。

【0055】

本実施の形態では、旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面とに凹部７０、７１を加工することにより摩擦圧接を容易に行い得るようにしているが、凹部７０、７１を加工することなく摩擦圧接を行うようにしてもよい。

【0056】

旧材Ｗ１と新材Ｗ２とが接合されて棒材Ｗ３とされると、図７（ａ）に示すように、背面チャック２２の棒材Ｗ３の把持を解除し、棒材Ｗ３の新材Ｗ２の部分を把持している正面チャック１２を正面主軸１０とともに背面主軸２０から離れるようにＺ軸方向に移動させる。これにより、棒材Ｗ３を正面主軸１０の側に引き込み、背面主軸２０から脱抜させる。

【0057】

次に、図７（ｂ）に示すように、背面主軸２０をＺ軸方向及びＹ軸方向に移動させて、背面主軸２０の背面主軸台２１に固定されている測定棒６１の先端を旧材Ｗ１の正面主軸１０とは反対側を向く後端面にトルクスキップの状態で当接させる。

【0058】

ここで、測定棒６１は背面主軸２０の背面主軸台２１に固定されていることから、背面主軸２０を位置制御する制御部６０は、測定棒６１の先端のＺ軸方向の位置を認識することができる。また、上記の通り、制御部６０は正面チャック１２のＺ軸方向の位置も認識することができる。したがって、測定棒６１の先端を旧材Ｗ１の後端面に当接させることで、制御部６０は、棒材Ｗ３の正面チャック１２からの突出長さＢを算出することができる。

【0059】

棒材Ｗ３を構成する旧材Ｗ１と新材Ｗ２は摩擦接合時に接合部分において端部が押し潰されているが、その潰れ長さαは摩擦圧接時における正面主軸１０と背面主軸２０とのＺ軸方向への相対的な移動量等から算出することができる。

【0060】

したがって、制御部６０は、棒材Ｗ３における旧材Ｗ１からなる部分の長さＬを、Ｌ＝Ｂ－Ａ＋α／２で算出することができる。当該長さＬは、棒材Ｗ３の先端から接合部８０までの距離に相当するので、制御部６０は棒材Ｗ３における接合部８０のＺ軸方向の位置を認識することができる。また、棒材Ｗ３の突っ切り加工が繰り返し行われたとしても、制御部６０は当該突っ切り加工が行なわれる位置を認識することができるので、突っ切り加工後の棒材Ｗ３における接合部８０の軸方向位置を常に認識することができる。

【0061】

棒材Ｗ３における接合部８０のＺ軸方向の位置の算出が完了すると、棒材Ｗ３の端面を工具４１で加工し、工具４１で端面を押さえながら正面チャック１２を開いた状態で正面主軸１０が背面主軸２０に近づくようにＺ軸方向に移動する。そして、図８（ａ）に示すように、正面チャック１２は、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１からなる部分を把持する。そして、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、この状態で正面主軸１０を主軸モータにより回転駆動して棒材Ｗ３を回転させ、加工部４０の選択された工具４１をＹ軸線方向（切込み方向）に移動させて棒材Ｗ３に切り込ませるとともに正面主軸１０（正面主軸台１１）をＺ軸線方向（送り方向）に移動させて棒材Ｗ３に対する所定の加工（切削加工）及び突っ切り加工を連続的に行って、棒材Ｗ３から複数の製品Ｐを加工する。

【0062】

ここで、本実施の形態の工作機械１では、図８（ａ）に示すように、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とが接合された棒材Ｗ３に対して、製品Ｐを形成するための最初の加工を行う際に、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１からなる部分を正面チャック１２によって把持するようにしている。したがって、当該加工の際に、工具４１による加工部分と正面チャック１２により把持される部分との間に強度の弱い接合部８０が位置することがないようにして、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１からなる部分を正面チャック１２により確実に保持した状態で加工を行うことができる。これにより、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１からなる部分を精度よく加工することができる。

【0063】

一方、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とが接合された棒材Ｗ３に対して、製品Ｐを形成するための所定の加工及び突っ切り加工を連続して行っていくと、図９（ａ）に示すように、正面チャック１２の軸方向位置と棒材Ｗの接合部８０の軸方向位置とが一致する場合がある。正面チャック１２の軸方向位置と棒材Ｗの接合部８０の軸方向位置とが一致すると、正面チャック１２により棒材Ｗ３を確実に把持することができなくなって棒材Ｗ３の加工精度が低下する虞がある。特に、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを摩擦圧接により接合した後、バリ９０を切除する加工を行った場合には、棒材Ｗ３の外周面の接合部８０を挟んだ両側に、棒材Ｗ３の外周面よりも小径の縮径部８１が生じることになるので、正面チャック１２により棒材Ｗ３の接合部８０の部分を把持すると、正面チャック１２と接合部８０ないし縮径部８１との間に隙間が生じて棒材Ｗ３にガタつきが生じ、棒材Ｗ３の加工精度が大きく低下する虞がある。

【0064】

これに対し、本実施の形態の工作機械１では、制御部６０は、棒材Ｗ３に対する所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行っているときに、正面チャック１２の軸方向位置と棒材Ｗ３の接合部８０の軸方向位置とが一致する場合には、正面主軸１０（正面チャック１２）を棒材Ｗ３ないし工具４１に対して相対的にＺ軸方向に移動させてから正面チャック１２により棒材Ｗ３の新材Ｗ２からなる部分を把持させる制御を行う。これにより、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すように、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１と新材Ｗ２との接合部８０以外の部分を正面チャック１２で把持した状態で、すなわち正面チャック１２により棒材Ｗ３を確実に保持した状態で工具４１による所定の加工及び突っ切り加工を行うことができる。よって、棒材Ｗ３を精度よく加工することができる。

【0065】

制御部６０は、上記した測定棒６１を用いた手順によって、棒材Ｗ３における接合部８０の軸方向位置を常に正確に認識することができる。制御部６０は、正確に認識した棒材Ｗ３における接合部８０の軸方向位置に基づいて、正面チャック１２を、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１と新材Ｗ２との接合部８０以外の部分を把持するように、正面主軸１０のＺ軸方向への移動を正確に制御することができる。したがって、正面チャック１２により棒材Ｗ３をより確実に保持させて、棒材Ｗ３をより精度よく加工することができる。

【0066】

制御部６０は、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを摩擦圧接により接合した後、バリ９０を切除する加工を行った場合において、正面チャック１２の軸方向位置と棒材Ｗ３の縮径部８１の軸方向位置とが一致した場合にも、正面主軸１０をＺ軸方向に移動させる構成とするのが好ましい。これにより、正面チャック１２が、棒材Ｗ３の接合部８０の部分だけでなく縮径部８１の部分を把持することをもなくして、棒材Ｗ３をより確実に精度よく加工することができる。

【0067】

本実施の形態では、正面チャック１２の軸方向位置と棒材Ｗの接合部８０の軸方向位置とが一致する場合に、正面主軸１０（正面チャック１２）を背面主軸２０から離れる方向に移動させて正面チャック１２により棒材Ｗ３の新材Ｗ２からなる部分を把持させるようにしている。この場合、正面主軸１０ないし正面チャック１２の移動スペースの制約を少なくして、所望の距離だけ正面チャック１２をＺ軸方向に移動させることができる。

【0068】

一方、正面チャック１２の軸方向位置と棒材Ｗの接合部８０の軸方向位置とが一致する場合に、正面主軸１０（正面チャック１２）を背面主軸２０に近づく方向に移動させてから正面チャック１２により棒材Ｗ３の旧材Ｗ１からなる部分を把持させるようにしてもよい。この場合、棒材Ｗ３のより加工部分に近い位置を正面チャック１２によって保持することができる。これにより、棒材Ｗ３を正面チャック１２によりさらに確実に保持して、棒材Ｗ３をより精度よく加工することができる。

【0069】

工作機械１がガイドブッシュ３０を備えた構成である場合には、制御部６０は、棒材Ｗ３に対する所定の加工及び突っ切り加工を連続的に行っているときに、図１０（ａ）に示すように、棒材Ｗの接合部８０の軸方向位置がガイドブッシュ３０に位置した場合に、図１０（ｂ）に示すように、棒材Ｗ３に対する所定の加工を完了して、棒材Ｗ３を接合部８０よりも新材Ｗ２の側において突切り加工する制御を行う構成とすることができる。これにより、棒材Ｗ３の接合部８０を有する部分が製品Ｐとして加工されることを防止することができる。

【0070】

このとき、制御部６０は、ガイドブッシュ３０により接合部８０が支持されないように、予め、接合部８０の軸方向位置に基づいて、棒材Ｗの旧材Ｗ１からなる部分からの製品Ｐの加工数を設定する構成とすることもできる。

【0071】

この場合においても、棒材Ｗの縮径部８１がガイドブッシュ３０に位置した場合に、棒材Ｗ３に対する所定の加工を完了して、棒材Ｗ３を接合部８０よりも新材Ｗ２の側において突切り加工する制御を行うようにしてもよい。これにより、棒材Ｗ３の縮径部８１を有する部分が製品Ｐとして加工されることを防止することができる。

【0072】

制御部６０に接合部８０のＺ軸方向の位置を認識させるための方法としては、上記した測定棒６１を用いた方法に限らず、種々の方法ないし構成を採用可能である。

【0073】

例えば、図１１（ａ）に示すように、旧材Ｗ１を背面主軸２０に受け渡した後、摩擦接合を行う前に、背面側位置出しプレート７２によって旧材Ｗ１の背面チャック２２からの突出し量を測定するとともに正面側位置出しプレート７３によって新材Ｗ２の正面チャック１２からの突出し量を測定し、図１１（ｂ）に示すように、必要に応じて旧材Ｗ１の端面及び新材Ｗ２の端面に加工を施した後、図１１（ｃ）に示すように、旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面とを当接させるとともに旧材位置測定端子６２によって旧材Ｗ１の後端面の位置を測定し、正面チャック１２及び背面チャック２２のＺ軸方向の位置と、旧材Ｗ１の背面チャック２２からの突出し量、新材Ｗ２の正面チャック１２からの突出し量及び旧材位置測定端子６２によって測定された旧材Ｗ１の後端面の位置とに基づいて接合部８０の位置を算出するようにしてもよい。

【0074】

また、制御部６０に接合部８０のＺ軸方向の位置を認識させるための方法としては、上記に限らず、例えば、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合した棒材Ｗ３をカメラで撮影し、当該撮影画像を画像認識処理することで接合部８０のＺ軸方向の位置を検出する方法、光学的な位置検出センサを用いて接合部８０のＺ軸方向の位置を検出する方法、制御部６０の加工プログラムに基づいて接合部８０のＺ軸方向の位置を検出する方法、棒材Ｗの加工長に基づいて接合部８０のＺ軸方向の位置を算出する方法など、種々の方法を採用することができる。

【0075】

前記実施の形態では、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合して１つの棒材Ｗ３とした後、図７（ａ）に示すように、正面チャック１２により棒材Ｗ３を把持したまま背面チャック２２の棒材Ｗ３の把持を解除した状態として正面主軸１０を背面主軸２０から離れる方向に向けてＺ軸方向に移動させることにより、棒材Ｗ３を背面主軸２０から引き抜くようにしているが、上記の通り、棒材供給部５０は、正面主軸１０から背面主軸２０の側に突出する棒材Ｗを正面主軸１０の側に引き込む機能を有しているので、当該機能を用いて、図１２（ａ）に示すように、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合して１つの棒材Ｗ３とした後に、図１２（ｂ）に示すように、正面主軸１０をＺ軸方向に移動させることなく、棒材供給部５０により棒材Ｗ３を旧材Ｗ１の長さだけ正面主軸１０の側に向けて移動させることで、当該棒材Ｗ３を背面主軸２０から引き抜く構成とすることもできる。この場合、引込み手段としての制御部６０は、棒材Ｗ３の旧材Ｗ１の部分を背面主軸２０から脱抜して正面主軸１０の側に引き込むように、正面主軸１０、背面主軸２０及び棒材供給部５０の作動を制御する。

【0076】

より具体的には、図１２（ａ）に示すように、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とが接合されて棒材Ｗ３とされると、正面チャック１２の棒材Ｗ３の把持と背面チャック２２の棒材Ｗ３の把持が共に解除されるとともに、棒材供給部５０のフィンガー５１により棒材Ｗ３の後端が把持され、この状態で、図１２（ｂ）に示すように、駆動ロッド５２により駆動されてフィンガー５１が背面主軸２０から離れる後退方向に向けてＺ軸方向に旧材Ｗ１の長さだけ移動する。これにより、棒材Ｗ３を棒材供給部５０により正面主軸１０の側に引き込み、背面主軸２０から脱抜させることができる。

【0077】

このように、図１２（ａ）、（ｂ）に示す構成によれば、正面主軸１０がＺ軸方向に移動できない固定主軸に構成された工作機械においても、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合した棒材Ｗ３を背面主軸２０から引き抜くことができる。

【0078】

棒材Ｗ３を背面主軸２０から引き抜いた後は、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すのと同様に、正面主軸１０を主軸モータにより回転駆動して棒材Ｗ３を回転させ、加工部４０の選択された工具４１をＹ軸線方向（切込み方向）に移動させて棒材Ｗ３に切り込ませるとともに正面主軸１０（正面主軸台１１）をＺ軸線方向（送り方向）に移動させて棒材Ｗ３に対する所定の加工（切削加工）及び突っ切り加工を連続的に行って、棒材Ｗ３から複数の製品Ｐを加工することができる。

【0079】

また、図１２に示す構成においては、棒材供給部５０により棒材Ｗ３を旧材Ｗ１の長さだけ移動させるようにしているので、移動後の棒材Ｗ３を、加工部４０等による加工に適した所定量だけ正面主軸１０から突出した状態にすることができる。これにより、当該移動後すぐに、背面主軸２０から脱抜されて正面主軸１０の正面チャック１２により把持された棒材Ｗ３に対して、加工部４０により、製品Ｐを形成するための所定の加工及び突っ切り加工を行なうことができる。

【0080】

前記実施の形態では、旧材Ｗ１を把持するのが背面主軸２０の背面チャック２２であるが、背面主軸２０の軸線と平行な軸を有して背面主軸２０に設置されたワーククランプ装置２４を設けることも可能である。

【0081】

より具体的には、図１３（ａ）に示すように、背面主軸２０の背面主軸台２１に、軸線が背面主軸２０の軸線と平行となるように背面主軸２０に並べてワーククランプ装置２４を設けることができる。ワーククランプ装置２４は、背面チャック２２と同様の構成を有するクランプチャック（クランプ側把持手段）２４ａを備えている。クランプチャック２４ａの内径は正面チャック１２の内径と同一となっており、ワーククランプ装置２４はクランプチャック２４ａにより正面主軸１０から脱抜した旧材Ｗ１を把持することができる。

【0082】

これに対し、背面チャック２２は、その内径が正面チャック１２の内径よりも小さい構成とされ、正面チャック１２に把持されて正面主軸１０において加工部４０により所定の加工が施されることで背面主軸２０の側に向く先端の外径が棒材Ｗの外径よりも小さく加工されたワーク（製品Ｐ）を、背面チャック２２により把持することができるようになっている。

【0083】

背面主軸台２１に背面主軸２０に加えてワーククランプ装置２４を設けた構成においては、ワーククランプ装置２４が旧材Ｗ１を把持し、正面主軸１０の正面チャック１２が新材Ｗ２を把持してお互いの端面を当接させて摩擦圧接を行い、棒材Ｗ３を形成する構成とすることができる。

【0084】

すなわち、図１３（ａ）に示すように、正面主軸１０で加工されて棒材Ｗから突っ切った最終のワーク（製品Ｐ）を背面主軸２０の背面チャック２２に把持させる。次に、図１３（ｂ）に示すように、旧材Ｗ１の正面チャック１２による把持を解除するとともに旧材Ｗ１をワーククランプ装置２４のクランプチャック２４ａで把持させ、その状態で背面主軸台２１を正面主軸１０から離れるようにＺ軸方向に移動させて旧材Ｗ１を正面主軸１０から脱抜させる。次いで、図１４（ａ）に示すように、新たな棒材Ｗを新材Ｗ２として棒材供給部５０から正面主軸１０に供給し、新材Ｗ２を正面チャック１２により把持させる。そして、図５、図６に示す場合と同様の手順で、旧材Ｗ１と新材Ｗ２の互いに対向する端面を当接させ、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを摩擦圧接する。これにより、図１４（ｂ）に示すように、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とが互いの軸方向端面を接合面として接合された１つの棒材Ｗ３とすることができる。

【0085】

このとき、背面主軸台２１には、背面主軸２０とワーククランプ装置２４とが設けられているので、図１４（ｂ）に示すように、旧材Ｗ１と新材Ｗ２との摩擦圧接と、背面主軸２０の背面チャック２２で把持した最終のワーク（製品Ｐ）に対する背面側移動加工部４６の工具４７による所定の加工とを同時に行うことができる。これにより、旧材Ｗ１と新材Ｗ２との摩擦圧接を完了するまでの時間を短縮することができる。

【0086】

また、背面主軸台２１に背面主軸２０に加えてワーククランプ装置２４を設けた構成では、旧材Ｗ１を背面主軸台２１に設けたワーククランプ装置２４のクランプチャック２４ａで把持する構成とすることができるので、背面主軸２０の背面チャック２２の内径を、正面主軸１０で加工されたワーク（製品Ｐ）に合わせて正面主軸１０の正面チャック１２の内径よりも小さくすることが可能となる。これにより、工作機械１を、種々の形状の製品Ｐの製造に適合させることができる。

【0087】

さらに、背面主軸台２１に背面主軸２０に加えてワーククランプ装置２４を設けた構成では、背面主軸２０の背面チャック２２で把持した最終のワーク（製品Ｐ）に対する背面側移動加工部４６の工具４７による所定の加工を、図１５（ａ）に示すように、棒材Ｗ３を正面主軸１０で加工した最終のワーク（製品Ｐ）を正面主軸１０から背面主軸２０に受け渡した後、継続して行うことも可能である。すなわち、図１５（ａ）に示すように、最終のワーク（製品Ｐ）を正面主軸１０から背面主軸２０に受け渡した後、最終のワーク（製品Ｐ）に対する背面側移動加工部４６の工具４７による所定の加工を開始し、図１５（ｂ）に示すように、旧材Ｗ１をワーククランプ装置２４のクランプチャック２４ａで把持して正面主軸１０から脱抜させる間においても、背面主軸２０ないし背面主軸台２１とともに移動する最終のワーク（製品Ｐ）に工具４７を追従させて当該工具４７による所定の加工を継続して行う。これにより、旧材Ｗ１の正面主軸１０からの脱抜を完了するまでの時間を短縮することができる。

【0088】

このように、背面主軸台２１に、背面主軸２０に加えてワーククランプ装置２４を設けた構成とした場合には、背面主軸２０が旧材Ｗ１を把持している間も、棒材である最終の製品Ｐに対して背面側移動加工部４６の工具４７による所定の加工を行うことが可能な構成とすることができる。

【0089】

また、背面主軸台２１に背面主軸２０に加えてワーククランプ装置２４を設けた構成では、正面チャック１２の内径とワーククランプ装置２４の内径を同一とし、背面主軸２０の背面チャック２２の内径を、正面主軸１０で加工されたワーク（製品Ｐ）に合わせることにより、最終のワーク（製品Ｐ）を正面主軸１０から背面主軸２０に受け渡した後に最終のワークを搬出した後で旧材Ｗ１と新材Ｗ２との摩擦圧接をワーククランプ装置２４と正面チャック１２との間で行うことが可能である。

【0090】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【0091】

例えば、前記実施の形態では、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを摩擦圧接により接合するようにしているが、これに限らず、例えば旧材Ｗ１と新材Ｗ２の何れか一方の端部に凹部を設け、旧材Ｗ１と新材Ｗ２の何れか他方に凸部を設け、これらを嵌合させることで旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合するなど、その接合の手段は種々変更可能である。

【0092】

前記実施の形態においては、工作機械１はガイドブッシュ３０を備えているが、ガイドブッシュ３０を備えない構成とすることもできる。

【符号の説明】

【0093】

１ 工作機械
２ 基台
３ 正面側移動機構
４ 背面側移動機構
１０ 正面主軸（第１主軸）
１１ 正面主軸台
１２ 正面チャック（第１把持手段）
１３ チャックスリーブ
２０ 背面主軸（第２主軸）
２１ 背面主軸台
２２ 背面チャック（第２把持手段）
２３ チャックスリーブ
２４ ワーククランプ装置
２４ａ クランプチャック（クランプ側把持手段）
３０ ガイドブッシュ
３１ ガイドブッシュ支持台
４０ 加工部（加工手段）
４１ 工具
４２ 刃物台
４３ 背面側固定加工部（加工手段）
４４ 工具
４５ 背面刃物台
４６ 背面側移動加工部（加工手段）
４７ 工具
４８ 刃物台
５０ 棒材供給部
５１ フィンガー
５２ 駆動ロッド
６０ 制御部
６１ 測定棒（位置認識手段）
６２ 旧材位置測定端子（位置認識手段）
７０ 凹部
７１ 凹部
７２ 背面側位置出しプレート
７３ 正面側位置出しプレート
８０ 接合部
８１ 縮径部
９０ バリ
Ｗ 棒材
Ｗ１ 旧材
Ｗ２ 新材
Ｗ３ 棒材
Ｐ 製品
Ａ 突出長さ
Ｂ 突出長さ
α 潰れ長さ
Ｌ 長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】