JPH11235601A - 工作機械及び機械加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長い軸状の断面を有する被加工物を機械加工
するための工作機械のコストを低減する。 【解決手段】 工作機械は、フレームと、被加工物を機
械加工するべき切削工具を保持するためにフレームに設
けられた工具ホルダと、工具ホルダをフレームに対して
第一軸方向に送るためにフレームに設けられた第一スラ
イド機構およびサーボモータと、工具ホルダをフレーム
に対して第二軸方向に相対移動可能に取り付けるために
フレームに設けられた第二スライド機構と、工具ホルダ
に保持される切削工具により機械加工されるべき被加工
物を保持するためにフレームに設けられた第一被加工物
ホルダと、工具ホルダに保持される切削工具により機械
加工されるべき被加工物を保持するためにフレームに設
けられた第二被加工物ホルダと、第２被加工物ホルダを
第二軸方向に送るための第三スライド機構およびサーボ
モータと、工具ホルダを第三スライド機構および第２サ
ーボモータにより第二軸方向に送るために工具ホルダを
第二被加工物ホルダに選択的に連結する構造とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は工作機械に関し、詳
しくは、長い軸状部を有する被加工物を機械加工する工
作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】（発明の背景）ねじり棒（torsion bar
）、かじ取りリンク機構（steering linkage）等、長
い軸（シャフト）状の断面を有する被加工物を機械加工
するための工作機械は知られている。典型的には、その
ような工作機械は４以上の軸を有する数値制御外丸削り
（NC turning）旋盤である。より詳しくは、そのような
旋盤は通常、中央に位置する主軸（workpiece spindle
）を有し、その主軸はその両側に一対のチャックを設
け、各々のチャックは、そのチャックに保持された被加
工物に対して工具ホルダを送るために専属のＸ軸スライ
ド機構とＺ軸スライド機構を有している。４基のスライ
ド機構の各々がスライドを軸方向に送るために専属のサ
ーボモータを有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの旋盤は、長い
軸状の被加工物を１個加工するために典型的には少なく
とも４つの段階を必要とする。第一に、ある長さの棒状
の素材から被加工物を切り出すために単独の工作機械が
使用される。第二に、被加工物は中央に位置する主軸に
搭載され、被加工物の各々の端部はチャックのうち一つ
から突き出す。第三に、被加工物の各々の端部は、各々
のチャックに専属したＸ軸およびＺ軸スライド機構によ
り操作される切削工具により機械加工される。第四に、
仕上げられた被加工物はＮＣ旋盤から取り除かれる。

【０００４】そのため、従来技術による加工では、専属
のスライド機構とサーボモータをそれぞれ有する軸を少
なくとも４つ有するＮＣ旋盤を必要とするのみならず、
ある長さの棒状の素材から適当な長さの最初の被加工物
を切り出すために単独の工作機械を必要とすることが理
解される。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（発明の概要）本発明に
より、長い軸状の断面を有する被加工物を機械加工する
工作機械および機械加工方法が提供される。請求項１に
記載された工作機械は、フレームと、被加工物を機械加
工するべき切削工具を保持するために当該フレームに設
けられた第一手段と、第一手段を上記フレームに対して
第一軸方向に送るために上記フレームに設けられた第二
手段と、第一手段を上記フレームに対して第二軸方向に
相対移動可能に取り付けるために上記フレームに設けら
れた第三手段と、第一手段によって保持される切削工具
により機械加工されるべき被加工物を保持するために上
記フレームに設けられた第四手段と、第一手段によって
保持される切削工具により機械加工されるべき被加工物
を保持するために上記フレームに設けられた第五手段
と、第五手段を第二軸方向に送るために上記フレームに
設けられた第六手段と、第一手段を第六手段により第二
軸方向に送るために第一手段を第五手段に選択的に連結
するための第七手段とを有することを特徴とする工作機
械である。

【０００６】請求項２に記載された工作機械は、第一手
段は、複数の切削工具を保持するタレットであることを
特徴とする、請求項１記載の工作機械である。請求項３
に記載された工作機械は、第二手段は、第一手段を支持
するスライド機構と、当該スライド機構を駆動するサー
ボモータとを含むことを特徴とする、請求項１記載の工
作機械である。請求項４に記載された工作機械は、第三
手段は、第二手段を支持するスライド機構であることを
特徴とする、請求項１記載の工作機械である。請求項５
に記載された工作機械は、第四手段は、被加工物が切削
工具によって機械加工されるとき被加工物を駆動する第
一回転エレメントを有し、第五手段は、被加工物が切削
工具によって機械加工されるとき被加工物を駆動する第
二回転エレメントを有することを特徴とする、請求項１
記載の工作機械である。請求項６に記載された工作機械
は、第六手段は、第五手段を支持するスライド機構と、
当該スライド機構を駆動するサーボモータとを含むこと
を特徴とする、請求項１記載の工作機械である。請求項
７に記載された工作機械は、第七手段は、第一、第二、
及び第三手段のうちの一つに設けられた孔と、第五及び
第六手段のうちの一つに支持されるロックピンと、当該
ロックピンを伸長させて上記孔と係合させることと当該
ロックピンを短縮して上記孔との係合を解くこととを選
択するために第五及び第六手段のうちの上記一つに支持
されるサーボとを有することを特徴とする、請求項１記
載の工作機械である。請求項８に記載された工作機械
は、第一手段の第二軸方向の移動を阻止するために第三
手段を選択的に上記フレームに固定するために設けられ
た第八手段をさらに有することを特徴とする、請求項１
記載の工作機械である。請求項９に記載された工作機械
は、第八手段は、上記フレームと第三手段のうち何れか
に設けられた孔と、上記フレームと第三手段のうち他方
に設けられたロックピンと、当該ロックピンを伸長させ
て上記孔と係合させることと当該ロックピンを短縮して
上記孔との係合を解くこととを選択するために上記フレ
ームと第三手段のうち上記他方に支持されるサーボとを
有することを特徴とする、請求項８記載の工作機械であ
る。請求項１０に記載された工作機械は、第八手段は、
上記フレームに連結された第一端部と第三手段に連結さ
れた第二端部とを備えた油圧シリンダを有することを特
徴とする、請求項８記載の工作機械である。請求項１１
に記載された工作機械は、被加工物を機械加工するべき
切削工具を保持するための第九手段をさらに有すること
を特徴とする、請求項１記載の工作機械である。

【０００７】請求項１２に記載された工作機械は、フレ
ームと、被加工物を機械加工するべき切削工具を第一軸
および第二軸方向に移動可能に取り付けるために当該フ
レームに設けられた第一手段と、第一手段によって取り
付けられる切削工具により機械加工されるべき被加工物
を保持するために上記フレームに設けられた第二手段
と、第一手段により送られる切削工具により機械加工さ
れるべき被加工物を保持するために上記フレームに設け
られた第三手段と、第三手段を第二軸方向に送るために
上記フレームに設けられた第四手段と、第一手段を第四
手段により第二軸方向に送るために第一手段を第三手段
と選択的に連結するための第五手段とを有することを特
徴とする工作機械である。請求項１３に記載された工作
機械は、第一手段は、工具ホルダと、当該工具ホルダを
第一軸方向に移動可能に支持する第一スライド機構と、
第一スライド機構を第二軸方向に移動可能に支持する第
二スライド機構とを有し、第四手段は、第三手段を支持
する第三スライド機構と第三スライド機構を送るサーボ
モータとを有することを特徴とする、請求項１２記載の
工作機械である。

【０００８】請求項１４に記載された被加工物の機械加
工方法は、被加工物を第一被加工物ホルダに装着し、上
記被加工物を機械加工するべき切削工具を保持するため
の切削工具ホルダを第一軸方向に移動可能な第二被加工
物ホルダと連結し、上記被加工物が第一被加工物ホルダ
により保持され、上記切削工具ホルダにより保持された
切削工具により機械加工される間、上記切削工具ホルダ
と第二被加工物ホルダとを共に第一軸方向に送る各ステ
ップを有することを特徴とする、被加工物の機械加工方
法である。請求項１５に記載された被加工物の機械加工
方法は、上記被加工物を第二被加工物ホルダに装着し、
上記切削工具ホルダを第一軸方向に固定し、上記切削工
具ホルダと第二被加工物ホルダとの連結を解き、上記被
加工物が第二被加工物ホルダにより保持され、上記切削
工具ホルダにより保持された切削工具により機械加工さ
れる間、第二被加工物ホルダと上記被加工物を共に第一
軸方向に送る各ステップをさらに有することを特徴とす
る、請求項１４記載の被加工物の機械加工方法である。
請求項１６に記載された被加工物の機械加工方法は、被
加工物が第一被加工物ホルダにより保持されている間に
当該被加工物に第一処理操作を行い、上記被加工物を第
一軸方向に移動可能な第二被加工物ホルダに装着し、上
記被加工物が第一被加工物ホルダに対して移動できるよ
うに上記被加工物を第一被加工物ホルダから解放し、第
二被加工物ホルダが被加工物を保持しながら第一軸方向
に送られることにより、上記被加工物を第一被加工物ホ
ルダを通じて或る長さだけ引き出す各ステップを有する
ことを特徴とする、被加工物の機械加工方法である。請
求項１７に記載された被加工物の機械加工方法は、上記
或る長さだけ上記被加工物が第一被加工物ホルダを通じ
て引き出された後に上記被加工物を第一被加工物ホルダ
により保持し、第二被加工物ホルダが上記被加工物に対
して移動できるように上記被加工物を第二被加工物ホル
ダから解放し、上記被加工物が第一被加工物ホルダによ
り保持されている間に第二被加工物ホルダを第一軸方向
に送って上記或る長さのうち少なくとも一部を第二被加
工物ホルダを通じて相対的に送り、上記被加工物が第一
被加工物ホルダ及び第一被加工物ホルダのうち少なくと
も一方により保持されている間に上記被加工物に第二処
理操作を行う各ステップをさらに有することを特徴とす
る、請求項１６記載の被加工物の機械加工方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】（図面の簡単な説明）図１は、長
い軸状の断面を有する被加工物を機械加工するために設
置された従来の工作機械の概略平面図である。図２は、
本発明の一実施形態である工作機械の概略正面図であ
る。図３は、図２に示した工作機械の概略左側面図であ
る。図４は、図２に示した工作機械の概略平面図であ
る。図５は、本発明の他の実施形態である工作機械の概
略正面図である。図６は、図５に示した工作機械の概略
左側面図である。図７は、図５に示した工作機械の概略
平面図である。図８〜１３は、本発明の実施形態である
工作機械の斜視図であって、本発明の実施形態である機
械加工方法の各ステップを示すものである。

【００１０】（好適な実施形態の詳細な説明）長い軸状
の断面を有する被加工物を機械加工するために設置され
た従来の工作機械の平面図を図１にＣＮＣ（コンピュー
タ数値制御）旋盤１０、ロボットアーム１２、ある長さ
の棒状の素材１４の形態で示す。旋盤１０は、この技術
に習熟した者には周知の従来の操作部品を含む。これら
の操作部品は、被加工物２２を回転させるために互いに
反対方向に突出する一対のチャック１８及び２０を有す
る主軸機構（spindle assembly）１６、複数の切削工具
（図示せず）を保持するための第１のタレット２４、Ｘ
軸スライド機構２６およびＺ軸スライド機構２８の第１
の組合せ、複数の切削工具（図示せず）を保持するため
の第２のタレット３０、並びに、Ｘ軸スライド機構３２
およびＺ軸スライド機構３４の第２の組合せを含む。Ｘ
軸スライド機構２６およびＺ軸スライド機構２８の第１
の組合せは、第１のタレット２４を移動させ、そのこと
によって、被加工物がチャック１８内で回転させられる
際にタレット２４により保持される切削工具を被加工物
２２に対して操作するものであり、Ｘ軸スライド機構３
２およびＺ軸スライド機構３４の第２の組合せは、第２
のタレット３０を移動させ、そのことによって、被加工
物がチャック２０内で回転させられる際にタレット３０
により保持される切削工具を被加工物２２に対して操作
するものである。スライド機構２６、２８、３２、３４
の各々は、スライド機構をその軸方向に並進させるため
の専属のサーボモータ３５を有している。

【００１１】従来のプロセスでは、棒状体供給機（図示
せず）が、ある長さの棒状の素材１４を切断機（図示せ
ず）へ供給し、そこで、図１の矢印Ａで示すように、複
数の被加工物２２が適当な長さに切り出される。被加工
物２２は、適当な長さに切り出されながら、矢印Ｂで示
すように、ロボットアーム１２又はオペレータによって
旋盤１０に取り付けられる。被加工物２２が旋盤１０に
取り付けられた後、被加工物２２の両端部３６及び３８
はそれぞれ操作部品１８、２４、２６、及び２８、並び
に２０、３０、３２、及び３４により機械加工される。
被加工物２２の機械加工が完了した後、被加工物２２
は、矢印Ｃで示すように、ロボットアーム１２又はオペ
レータによって旋盤１０から除去され得る。

【００１２】長い軸状の断面を有する被加工物２２を機
械加工するための従来の工作機械１０を述べたので、本
発明の好適な実施形態をこれから述べる。

【００１３】本発明は、図２〜４に示す工作機械５０及
び図５〜７に示す工作機械５１によって具体化され、両
工作機械５０、５１ともＣＮＣ旋盤の形で示されてい
る。工作機械５０は、５２で総括的に示されるフレー
ム、被加工物が切削工具により機械加工される際に被加
工物を駆動するためにフレームに設けられたチャック５
４（第１回転エレメント）、被加工物が切削工具により
機械加工される際に被加工物を駆動するためにフレーム
に設けられたチャック５６（第２回転エレメント）、第
１工具ホルダ５８、第２工具ホルダ６０、当該第１及び
第２工具ホルダ５８、６０をフレーム５２に対してＸ軸
方向に送るためのＸ軸スライド機構６２及び専属のアク
チュエータまたはサーボモータ６３、当該Ｘ軸スライド
機構６２並びに第１及び第２工具ホルダ５８、６０をフ
レーム５２に対してＺ軸方向に相対移動可能に取り付け
るための第１Ｚ軸スライド機構６４、チャック５６をフ
レーム５２に対してＺ軸方向に送るための第２Ｚ軸スラ
イド機構６６及び専属のアクチュエータまたはサーボモ
ータ６７を有する。チャック５４、５６、工具ホルダ５
８、６０、スライド機構６２、６４、６６、専属のアク
チュエータまたはサーボモータ６３、６７は、従来から
用いられている操作部品であり、この技術に習熟した者
に知られている何れの型のものであっても差し支えな
い。

【００１４】旋盤５０は、さらに、第２Ｚ軸スライド機
構６６を、第１Ｚ軸スライド機構６４、Ｘ軸スライド機
構６２及びその専属サーボモータ、並びに工具ホルダ５
８、６０と選択的に連結し、それぞれがＺ軸方向では他
の動きに従うようにするための、総括的に６８で示され
る連結手段を有する。連結手段６８は、第１Ｚ軸スライ
ド機構６４に設けられた一対の孔７０と、第２Ｚ軸スラ
イド機構６６に設けられた一対のロックピン７２との組
合せという形態で示されている。ブラケット及びファス
ナの組合せ７６により第２Ｚ軸スライド機構６６に固定
されたサーボ７４により、一対のロックピン７２の各々
は、起動されて孔７０と係止されたり係止を解かれたり
する。孔７０及びロックピン７２は、円錐状の孔及びそ
の孔と適合した円錐状のピンの組合せのような、この技
術に習熟した者に知られている自動調心（self-centeri
ng）機構の何れかであることが望ましい。

【００１５】工作機械５０、５１は、さらに、第１Ｚ軸
スライド機構６４をフレーム５２に選択的に固定して、
第１Ｚ軸スライド機構６４、Ｘ軸スライド機構６２、サ
ーボモータ６３、及び工具ホルダ５８、６０がＺ軸方向
に移動することを阻止するためにフレーム５２に設けら
れる固定手段（図２〜７に総括的に８０で示される）を
有する。図２〜４では、工作機械５０において、固定手
段８０は、第１Ｚ軸スライド機構６４に設けられた孔８
２と、フレーム５２に設けられたロックピン８４との組
合せという形態で示されている。フレーム５２に設けら
れたサーボ８６が選択的にロックピン８４を伸長させて
孔８２と係合させたり係合を解いたりする。図５〜７に
示された工作機械５１において、固定手段８０は、一対
の油圧シリンダ９０の形で示され、シリンダ９０の各々
は、フレーム５２に固定された第１のジンバル（複吊
環）式端部９２と、第１Ｚ軸スライド機構６４にブラケ
ット及びファスナの組合せ９６により固定された第２の
ジンバル式端部９４とを有する。

【００１６】工作機械５０、５１の操作を、長い軸状の
断面を有する被加工物を機械加工する本発明を具体化す
る方法を図示する図８〜１３を参照して説明する。

【００１７】図８に最も良く示されているように、端部
１０２を有するある長さの棒状の素材１００が、この技
術分野で知られている従来の棒状素材供給装置により第
１のチャック５４に送られる。第１及び第２のＺ軸スラ
イド機構６４、６６は連結手段６８（この図には示さ
ず）により連結されている。連結手段６８において、ロ
ックピン７２はサーボ７４によって孔７０中まで伸長さ
せられている。この状態において、第２Ｚ軸スライド機
構６６に伴うサーボモータ６７は第１Ｚ軸スライド機構
６４を第２Ｚ軸スライド機構６６とともに送り、両Ｚ軸
スライド機構６４、６６をＺ軸方向に位置決めする。こ
の状態において、工具ホルダ５８、６０のいずれかによ
り保持された棒状素材停止用部材（bar stop tool ）
（図示せず）はサーボモータ６７によってＺ軸方向に正
確に位置決めされ、それゆえに棒状素材１００は、第１
のチャック５４を通じて所望の長さだけ送り込まれた後
に停止し、それによって棒状素材１００が第１のチャッ
ク５４中に正確に位置決めされる。

【００１８】棒状素材１００を第１のチャック５４中に
正確に位置決めし、第１のチャック５４で棒状素材１０
０を締めつけた後、工作機械５０、５１は、切削工具
（図示せず）によって棒状素材１００の第１端部１０２
を機械加工する間、棒状素材１００を第１のチャック５
４により回転させて、第１端部１０２を機械加工する。
切削工具は、工具ホルダ５８、６０のいずれかにより保
持され、Ｘ軸スライド機構６２及びサーボモータ６３
（図示せず）によってＸ軸方向に送られ、第１及び第２
のＺ軸スライド機構６４、６６及びサーボモータ６７
（図示せず）によってＺ軸方向に送られる。

【００１９】図９に最も良く示されているように、端部
１０２が完全に機械加工された後、Ｘ軸スライド機構６
２は中央位置に戻され、第１のチャック５４は緩められ
て、棒状素材１００が棒状素材供給機構により第２のチ
ャック５６と係合するまで送り込まれることを許容す
る。棒状素材１００が第２のチャック５６と係合した
後、連結手段６８（図示せず）は、サーボ７４により孔
７０からロックピン７２を引き抜くことにより第１Ｚ軸
スライド機構６４と第２Ｚ軸スライド機構６６との連結
を解く。さらに、この時、固定手段８０（図示せず）
は、サーボ８６を用いてロックピン８４を孔８２に係合
する位置におくことにより、又は油圧シリンダ９０を駆
動して両端部９２と９４の相対位置を固定することによ
り、第１Ｚ軸スライド機構６４をフレーム５２に固定す
る。次に、第２Ｚ軸スライド機構６６及びサーボモータ
６７は、第２のチャック５６をＺ軸方向右側へ送ること
により棒状素材１００を所望の長さだけ第１のチャック
５４を通じて引き出す。

【００２０】図１０に最も良く示されているように、棒
状素材１００が所望の長さだけ第１のチャック５４を通
じて引き出された後、第１のチャック５４は締めつけら
れて棒状素材１００を保持し、第２のチャック５６は緩
められ、第２のチャック５６は第２Ｚ軸スライド機構６
６及びサーボモータ６７によりＺ軸方向に送られて、第
２のチャック５６は工具ホルダ５８、６０に近接する位
置に位置決めされる。次に、第２のチャック５６は棒状
素材１００を締めつけるようにされ、棒状素材１００が
チャック５４、５６により回転させられるとき、工具ホ
ルダ５８、６０のいずれかにより保持される切断工具
（図示せず）が、棒状素材１００を切断して、第２の端
部１０４と、正確な長さにされた被加工物１０６を製作
するために使用される。

【００２１】図１１に最も良く示されているように、棒
状素材１００から第２の端部１０４と被加工物１０６が
切り出された後、被加工物１０６の端部１０４は、第１
及び第２の工具ホルダ５８、６０によって保持された切
削工具（図示せず）によって機械加工される。この状態
において、端部１０４に対する切削工具のＸ軸方向の送
りはＸ軸スライド機構６２及びサーボモータ６３によっ
て得られるのに対し、端部１０４に対する切削工具のＺ
軸方向の送りは第２Ｚ軸スライド機構６６及びサーボモ
ータ６７によって得られ、これらＺ軸スライド機構６６
及びサーボモータ６７は、回転する被加工物１０６とチ
ャック５６を、第１Ｚ軸スライド機構６４、Ｘ軸スライ
ド機構６２、及び工具ホルダ５８、６０（これらは全て
固定手段８０によりフレームに対してＺ方向には固定さ
れている）に相対して送る。

【００２２】図１２に最も良く示されているように、端
部１０４の機械加工が完了した後、被加工物１０６は第
２Ｚ軸スライド機構６６及びサーボモータ６７によりＺ
軸方向右側へ送られ、それによって被加工物１０６はロ
ボットアーム１１０と係合することができる。ロボット
アーム１１０が被加工物１０６と係合した後、第２チャ
ック５６は被加工物１０６から放され、図１３に最も良
く示されているように、第２Ｚ軸スライド機構６６及び
サーボモータ６７によりＺ軸方向左側へ送られ、被加工
物１０６は工作機械５０、５１から取り除かれる。ある
いは、端部１０４の機械加工が完了した後、被加工物を
オペレータが手作業で取り除いてもよい。

【００２３】被加工物１０６を工作機械５０、５１から
取り除いた後、上述のプロセスを繰り返して複数の被加
工物１０６を製作する。

【００２４】

【発明の効果】上記から、開示された方法および装置
は、長い軸状の断面を有する被加工物を工作機械により
機械加工するために、３基のスライド機構と、それらの
スライド機構を送るべき２基のサーボモータ（又は他の
適当なアクチュエータ）のみを必要とすることが理解さ
れる。従って、工作機械５０、５１のコストは、４基の
スライド機構と当該スライド機構を送るべき４基のサー
ボモータを必要とする従来の工作機械１０と比較して低
減される。

【００２５】本発明は、詳述した特定の実施形態によっ
て説明されているが、これらの実施形態は単に例示のた
めのものであり、本発明は必ずしもこれらの実施形態の
みに限られないことも理解されるであろう。この技術に
習熟した者には容易に理解できるように、この開示から
の変形と変更は明らかであり、この発明の技術思想から
離れずに到達され得る。例えば、本発明はＣＮＣ旋盤５
０、５１の形で説明されているが、本発明は、回転する
切削工具を利用して被加工物を回転させないで保持する
工作機械にも同様に良好に適用可能であり、その場合、
切削工具の被加工物に対するＺ軸方向の送りは被加工物
ホルダを支持するスライド機構に伴うサーボドライブモ
ータにより供給される。従って、開示された方法と装置
をこのような変形、変更することは、この発明およびそ
の請求項の範囲内のものであるといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】長い軸状の断面を有する被加工物を機械加工す
るために設置された従来の工作機械の概略平面図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態である工作機械の概略正面
図である。

【図３】図２に示した工作機械の概略左側面図である。

【図４】図２に示した工作機械の概略平面図である。

【図５】本発明の他の実施形態である工作機械の概略正
面図である。

【図６】図５に示した工作機械の概略左側面図である。

【図７】図５に示した工作機械の概略平面図である。

【図８】本発明の実施形態である機械加工方法のステッ
プを示す本発明の実施形態である工作機械の斜視図であ
る。

【図９】本発明の実施形態である機械加工方法のステッ
プを示す本発明の実施形態である工作機械の斜視図であ
る。

【図１０】本発明の実施形態である機械加工方法のステ
ップを示す本発明の実施形態である工作機械の斜視図で
ある。

【図１１】本発明の実施形態である機械加工方法のステ
ップを示す本発明の実施形態である工作機械の斜視図で
ある。

【図１２】本発明の実施形態である機械加工方法のステ
ップを示す本発明の実施形態である工作機械の斜視図で
ある。

【図１３】本発明の実施形態である機械加工方法のステ
ップを示す本発明の実施形態である工作機械の斜視図で
ある。

【符号の説明】

１０ 旋盤 １４ 棒状素材 ２２ 被加工物 ５０、５１ 工作機械 ５２ フレーム ５４ チャック（第一回転エレメント） ５６ チャック（第二回転エレメント） ５８ 第一工具ホルダ ６０ 第二工具ホルダ ６２ 第一スライド機構 ６３ サーボモータ（アクチュエータ） ６４ 第二スライド機構 ６６ 第三スライド機構 ６７ サーボモータ（アクチュエータ） ６８ 連結手段 ７０ 孔 ７２ ロックピン ７４ サーボ ８０ 固定手段 ８２ 孔 ８４ ロックピン ８６ サーボ ９０ 油圧シリンダ ９２、９４ 端部 １００ 棒状素材 １０６ 正確な長さにされた被加工物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596157573 50 Ｄｕｎｄｅｅ Ｌａｎｅ， Ｂａｒｒ ｉｎｇｔｏｎ Ｈｉｌｌｓ， Ｉｌｌｉｎ ｏｉｓ 60010， ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔ ｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、被加工物を機械加工するべ
   き切削工具を保持するために当該フレームに設けられた
   第一手段と、第一手段を上記フレームに対して第一軸方
   向に送るために上記フレームに設けられた第二手段と、
   第一手段を上記フレームに対して第二軸方向に相対移動
   可能に取り付けるために上記フレームに設けられた第三
   手段と、第一手段によって保持される切削工具により機
   械加工されるべき被加工物を保持するために上記フレー
   ムに設けられた第四手段と、第一手段によって保持され
   る切削工具により機械加工されるべき被加工物を保持す
   るために上記フレームに設けられた第五手段と、第五手
   段を第二軸方向に送るために上記フレームに設けられた
   第六手段と、第一手段を第六手段により第二軸方向に送
   るために第一手段を第五手段に選択的に連結するための
   第七手段とを有することを特徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 第一手段は、複数の切削工具を保持する
   タレットであることを特徴とする、請求項１記載の工作
   機械。
3. 【請求項３】 第二手段は、第一手段を支持するスライ
   ド機構と、当該スライド機構を駆動するサーボモータと
   を含むことを特徴とする、請求項１記載の工作機械。
4. 【請求項４】 第三手段は、第二手段を支持するスライ
   ド機構であることを特徴とする、請求項１記載の工作機
   械。
5. 【請求項５】 第四手段は、被加工物が切削工具によっ
   て機械加工されるとき被加工物を駆動する第一回転エレ
   メントを有し、第五手段は、被加工物が切削工具によっ
   て機械加工されるとき被加工物を駆動する第二回転エレ
   メントを有することを特徴とする、請求項１記載の工作
   機械。
6. 【請求項６】 第六手段は、第五手段を支持するスライ
   ド機構と、当該スライド機構を駆動するサーボモータと
   を含むことを特徴とする、請求項１記載の工作機械。
7. 【請求項７】 第七手段は、第一、第二、及び第三手段
   のうちの一つに設けられた孔と、第五及び第六手段のう
   ちの一つに支持されるロックピンと、当該ロックピンを
   伸長させて上記孔と係合させることと当該ロックピンを
   短縮して上記孔との係合を解くこととを選択するために
   第五及び第六手段のうちの上記一つに支持されるサーボ
   とを有することを特徴とする、請求項１記載の工作機
   械。
8. 【請求項８】 第一手段の第二軸方向の移動を阻止する
   ために第三手段を選択的に上記フレームに固定するため
   に上記フレームに設けられた第八手段をさらに有するこ
   とを特徴とする、請求項１記載の工作機械。
9. 【請求項９】 第八手段は、上記フレームと第三手段の
   うち何れかに設けられた孔と、上記フレームと第三手段
   のうち他方に設けられたロックピンと、当該ロックピン
   を伸長させて上記孔と係合させることと当該ロックピン
   を短縮して上記孔との係合を解くこととを選択するため
   に上記フレームと第三手段のうち上記他方に支持される
   サーボとを有することを特徴とする、請求項８記載の工
   作機械。
10. 【請求項１０】 第八手段は、上記フレームに連結され
    た第一端部と第三手段に連結された第二端部とを備えた
    油圧シリンダを有することを特徴とする、請求項８記載
    の工作機械。
11. 【請求項１１】 被加工物を機械加工するべき切削工具
    を保持するための第九手段をさらに有することを特徴と
    する、請求項１記載の工作機械。
12. 【請求項１２】 フレームと、被加工物を機械加工する
    べき切削工具を第一軸および第二軸方向に移動可能に取
    り付けるために当該フレームに設けられた第一手段と、
    第一手段によって取り付けられる切削工具により機械加
    工されるべき被加工物を保持するために上記フレームに
    設けられた第二手段と、第一手段により送られる切削工
    具により機械加工されるべき被加工物を保持するために
    上記フレームに設けられた第三手段と、第三手段を第二
    軸方向に送るために上記フレームに設けられた第四手段
    と、第一手段を第四手段により第二軸方向に送るために
    第一手段を第三手段と選択的に連結するための第五手段
    とを有することを特徴とする工作機械。
13. 【請求項１３】 第一手段は、工具ホルダと、当該工具
    ホルダを第一軸方向に移動可能に支持する第一スライド
    機構と、第一スライド機構を第二軸方向に移動可能に支
    持する第二スライド機構とを有し、第四手段は、第三手
    段を支持する第三スライド機構と第三スライド機構を送
    るサーボモータとを有することを特徴とする、請求項１
    ２記載の工作機械。
14. 【請求項１４】 被加工物を第一被加工物ホルダに装着
    し、上記被加工物を機械加工するべき切削工具を保持す
    るための切削工具ホルダを第一軸方向に移動可能な第二
    被加工物ホルダと連結し、上記被加工物が第一被加工物
    ホルダにより保持され、上記切削工具ホルダにより保持
    された切削工具により機械加工される間、上記切削工具
    ホルダと第二被加工物ホルダとを共に第一軸方向に送る
    各ステップを有することを特徴とする、被加工物の機械
    加工方法。
15. 【請求項１５】 上記被加工物を第二被加工物ホルダに
    装着し、上記切削工具ホルダを第一軸方向に固定し、上
    記切削工具ホルダと第二被加工物ホルダとの連結を解
    き、上記被加工物が第二被加工物ホルダにより保持さ
    れ、上記切削工具ホルダにより保持された切削工具によ
    り機械加工される間、第二被加工物ホルダと上記被加工
    物を共に第一軸方向に送る各ステップをさらに有するこ
    とを特徴とする、請求項１４記載の被加工物の機械加工
    方法。
16. 【請求項１６】被加工物が第一被加工物ホルダにより保
    持されている間に当該被加工物に第一処理操作を行い、
    上記被加工物を第一軸方向に移動可能な第二被加工物ホ
    ルダに装着し、上記被加工物が第一被加工物ホルダに対
    して移動できるように上記被加工物を第一被加工物ホル
    ダから解放し、第二被加工物ホルダが被加工物を保持し
    ながら第一軸方向に送られることにより、上記被加工物
    を第一被加工物ホルダを通じて或る長さだけ引き出す各
    ステップを有することを特徴とする、被加工物の機械加
    工方法。
17. 【請求項１７】 上記或る長さだけ上記被加工物が第一
    被加工物ホルダを通じて引き出された後に上記被加工物
    を第一被加工物ホルダにより保持し、第二被加工物ホル
    ダが上記被加工物に対して移動できるように上記被加工
    物を第二被加工物ホルダから解放し、上記被加工物が第
    一被加工物ホルダにより保持されている間に第二被加工
    物ホルダを第一軸方向に送って上記或る長さのうち少な
    くとも一部を第二被加工物ホルダを通じて相対的に送
    り、上記被加工物が第一被加工物ホルダ及び第一被加工
    物ホルダのうち少なくとも一方により保持されている間
    に上記被加工物に第二処理操作を行う各ステップをさら
    に有することを特徴とする、請求項１６記載の被加工物
    の機械加工方法。