(1)実施の形態の概要
 図1(b)の旋盤1において、刃物21(図1(a))の切り 込み方向の移動はカム機構10により制御し、� ��軸台2のZ軸方向の移動はサーボモータ6によ� ��数値制御する。
 旋盤1は、カム軸16の回転角度や回転速度な� ��をセンサーによって検知する。そして、旋� ��1は、検知された値に基づいて主軸台2の移� �を制御することにより、カム機構10と主軸台 2を同期して移動させることができる。
 また、ボールねじ7とナット8は、サーボモ� �タ6によるZ軸方向の駆動力が滑り面17に対し� ��均等に作用するように配置されており、滑� ��面17の不均一な摩耗を防止している。
 このように、旋盤1は、主軸台2の制御を数� �制御としてカム機構10から分離することによ り、カム機構10の調整が容易になり、また、� ��軸台2のオフセット値の設定も容易になる。
 更に、滑り面17の不均一な摩耗が防止され� �ため、ワークの加工精度を維持することが� �き、また、滑り面17の補修作業も容易になる 。

(2)実施の形態の詳細
 図1は、本実施の形態に関する旋盤装置を示 した図であり、図1(a)は、カム部分の側面、� �1(b)は旋盤装置の正面図を示している。
 図1(b)に示したように、旋盤1は、大きく分� �て、基盤部5、主軸台2、刃物台3、及びセン� �台4から構成されている。
 基盤部5(ベッド台)は、上面に主軸台2、刃物 台3、センタ台4が設けられ、内部には刃物台3 に設置された刃物(バイト)を駆動するための� ��ム機構10が形成されている。
 また、基盤部5の主軸台2とセンタ台4との設� ��部分は、ありみぞ構造などのスライドガイ� ��が形成された滑り面(摺動面)となっている� �従って、主軸台2とセンタ台4は、それぞれ基 盤部5の上面をスライドガイドに案内されてZ� ��方向に移動できるようになっている。

 主軸台2は、主軸を回転する主軸モータ11、� ��ーク(被加工物)を保持するチャック(図3に符 号27で図示する)、ワークを加工位置に繰り出 すワーク供給装置12、ナット8、主軸18などを� ��えており、基盤部5の滑り面17の上に設置さ� ��ている。
 主軸モータ11は、主軸台2の上部に設置され� ��おり、プーリやベルトなどを用いた駆動力� ��達機構により回転力を主軸18に与える。主� �モータ11は、主軸回転手段として機能してい る。
 ナット8は、主軸台2の後部(センタ台4側とは 反対側)に固定されており、内径にはボール� �じ7が螺合している。ナット8とボールねじ7� �、サーボモータ6の回転運動を主軸台2のZ軸� �向の運動に変換する運動方向変換機構とし� �機能している。なお、主軸台2の+Z軸方向を� �り方向と云う。

 ワーク供給装置12、主軸18、及びチャックは 、主軸18の軸線(C軸とする)上に同軸に形成さ� ��ている。
 主軸18、及びワーク供給装置12には、主軸18� ��軸線上にワークを貫通させる貫通孔が形成� ��れており、ワークはこの貫通孔に挿通され� ��旋盤1に取り付けられる。
 ワーク供給装置12は、後述のコントローラ� �らの指令により、ワークを所定量だけ刃物� �3の方向(+Z軸方向)に繰り出してワークのロー ディングを行う。

 チャックは、主軸18の先端に形成されてお� �、ワーク供給装置12が繰り出したワークを把 持する把持手段として機能している。チャッ クは、例えば、空気圧を利用して開閉し、コ ントローラからの指令により、ワーク供給装 置12がワーク供給時は開き、ワーク加工時は� ��じてこれを把持する。
 主軸18、ワーク供給装置12、チャックは、一 体となって主軸18の軸線の周りに回転するよ� ��になっており、主軸モータ11が主軸18を回転 すると、これに伴ってワークが回転する。

 主軸台2の-Z軸方向には、サーボモータ6が基 盤部5上に固定されている。サーボモータ6の� ��転軸にはボールねじ7が形成されている。
 サーボモータ6は、コントローラの指令に従 って、ボールねじ7を正負の方向に指定され� �量だけ、指定された回転速度にて回転し、� �ールねじ7とナット8の螺合によって、主軸台 2をZ軸方向に所定量だけ、所定速さにて移動� ��せる。
 サーボモータ6、ボールねじ7、ナット8、及� ��主軸台2は、主軸18を軸線方向に移動する主� ��移動手段として機能している。

 ナット8及びボールねじ7は、これらの中心� �が、主軸18と並行で、主軸18の軸線を含む鉛� ��面内に含まれるように配置されており、サ� ��ボモータ6が主軸台2に及ぼす力は、主軸18の 軸線を含む鉛直面内において、当該軸線に平 行に作用するようになっている。
 このため、サーボモータ6が主軸台2を移動� �せる力は滑り面17に均等に加わり、滑り面17� ��偏摩耗することがない。

 ところで、図20に示した従来例の旋盤装置� �は、カム機構152による力が主軸台102の側面� �加わっていた。
 そのため、滑り面17やスライドガイドに偏� �重が作用し、これらの摩耗を早めると共に� �摩耗が不均一で偏荷重が大きい部分が多く� �耗する片減りとなっていた。
 そのため、後述のガイドブッシュと主軸の� ��軸精度を低下させ、ワークの加工精度が低� ��する可能性があった。そして、滑り面17の� �正には高度な熟練技術を必要としていた。
 しかし、本実施の形態の旋盤1では、荷重が 均等に分散されて滑り面17に加わるため、滑� ��面17は殆ど摩耗しない。また、仮に摩耗し� �としても摩耗量が均一であるため、従来に� �べて容易に滑り面17の修正を行うことができ る。

 図1(b)に示したように、刃物台3は、主軸台2� ��センタ台4の間に固定されており、その下部 の基盤部5内には、複数のカム9a、9b、9c、・� �・(図1(a))をカム軸16に固定したカム機構10が� ��納されている。ただし、図の煩雑化を避け� ��ため符号はカム9aにのみ図示している。ま� �、カム9a、9b、9c、・・・を特に区別しない� �合は単にカム9と記すことにする。
 カム軸16のセンタ台4側端部にはギアが形成� ��れており、基盤部5のセンタ台4側に設けら� �たギア部15に収納されている。

 ギア部15は、Z軸に垂直な方向にロータ軸が� ��成されたカム駆動モータの回転駆動力をZ軸 方向に伝達してカム軸16を駆動する。
 なお、図1(b)では、カム駆動モータはギア部 15の死角となって図示されていない。
 ここで、カム駆動モータ、ギア部15、及び� �ム軸16は、カムを回転させるカム回転手段と して機能している。

 図1(a)に示したように、刃物台3には、主軸18 の軸線Cを中心線とするガイド孔が形成され� �ガイドブッシュ23が設けられており、ワーク 22は、このガイド孔を挿通して位置決めされ� ��と共に加工位置に案内される。
 ワーク22の周囲には、刃物21a、21b、21c、・� �・が複数個(図では5個)放射状に配置されて� �る。
 刃物21a、21b、21c、・・・は、それぞれ個別� ��アーム25a、25b、25c、・・・の先端に設けら� ��た刃物保持手段によって着脱可能に取り付� ��られている。
 なお、図1(a)では、図を簡略化するために1� �の刃物21a、及びアーム25aにのみ符号を付し� �いるが、刃物21a、アーム25aから順に刃物21b� �アーム25b、刃物21c、アーム25c、・・・とす� �。
 また、以下では、刃物21a、刃物21b、・・・� ��及びアーム25a、25b、・・・、を特に区別し� ��い場合は、単に刃物21、アーム25と記す。

 アーム25aは、主軸18の軸線Cに平行な回転軸� ��周りに旋回可能な固定軸を備えており、ア� ��ム25aが固定軸の周りを旋回すると、これに� ��って刃物21aが切り込み方向に移動するよう� ��なっている。なお、刃物21の切り込み方向� �X軸とし、主軸18の軸線Cから遠ざかる方向を+ X軸方向とする。
 一方、アーム25aの端部には、接触子24aが形� ��されており、接触子24aの先端は、カム9aの� �周に押圧されている。
 このため、カム9aが回転すると、接触子24a� �カム9aの外周面にならって移動し、これに伴 って刃物21aがX軸方向に移動するようになっ� �いる。即ち、カム9aの外周の形状が刃物21aの 移動を規定している。
 アーム25a、及び接触子24aは、刃物保持手段� ��、回転するカム9aの外周にならって、主軸18 の軸線に垂直な方向に移動する刃物移動手段 として機能している。
 同様に、アーム25b、25c、・・・は、カム9b� �9c、・・・の形状に倣って移動するようにな っている。

 カム機構10は、複数のカム9(カム9a、9b、9c、 ・・・)を組み合わせてできており、各カム9a 、9b、9c、・・・の外周の形状は、それぞれ� �物21a、21b、21c、・・・、の運動を規定して� �る。
 このため、カム機構10を回転させると、各� �物21に個別に予め設定した動作を行わせるこ とができる。
 なお、本実施の形態のカム9は、板カムと呼 ばれるものである。
 カムにはこの他に平面溝カム、円筒溝カム� ��端面カムなど各種のものがあり、旋盤1には 何れの種類のカムを用いてもよい。
 何れのカムにおいても、外周や溝などのカ� ��に予め形成された形状に倣って刃物21が動� �する。

 図示しないが、カム軸16には、エンコーダ� �どで構成された回転角度検出手段が設置さ� �ており、後述のコントローラがカム機構10の 回転角度を検出できるようになっている。
 旋盤1は、検出したカム機構10の回転角度と� ��主軸台2のZ座標値を用いて、カム機構10の動 作と主軸台2の動作が同期するようにカム駆� �モータとサーボモータ6を制御する。
 また、回転角度からカム機構10の角速度を� �算したり、Z座標値から主軸台2の速度を計算 したり(別の角速度センサや速度センサでこ� �らを検知してもよい)して、これらを用いて� ��軸台2の動作を制御するように構成すること も可能である。
 なお、カム機構10の角速度、角加速度、及� �主軸台2の速度、加速度は、それぞれカム機� ��10の回転角度の時間的変化、主軸台2のZ座標 値の時間的変化であるため、これらを用いた 制御もカム機構10の回転角度と主軸台2のZ座� �値を用いた制御に含まれる。

 このような制御の具体例を述べると、例� ��ば、カム軸16の角度をDx、主軸台2のZ座標をD z、カム軸16の角速度をVx、主軸台2の速度をVz� ��して、次のように、Dx、Dz、Vxを規定する数� ��制御プログラムが旋盤1に入力されたとする 。

 (Dx[度]、Dz[mm]、Vx[度/[mm]])=(0、0、10)、(5、0、 10)、(7、10、10)、(8、0、10)、(12、-5、10)、(13、 0、10)・・・(式1)
 これらの値の入力は、例えば、オペレータ� ��カム軸16を回転させて各工程の開始角度、� �了角度を確認してDxとして入力すると共に(� �ム9aには、制作誤差や取付誤差が含まれるの で実測する)、予め設計値として与えられて� �るDz、及び所望のVxを入力することにより行� ��れる。
 コントローラは、このデータから、Vz=(Dz/Dx) ×Vx・・・(式2)によってVzを計算し、これによ って主軸台2の移動速度を制御することがで� �る。

 センタ台4(芯押し台)は、図1(b)に示したよう に、センタ13によってワーク22の端部を支持� �る。センタ13は、固定式、又は回転式のセン タを用いることができる。
 センタ台4は主軸台2と同様に基盤部5の上面� ��形成された滑り面17に設置されており、ス� �イドガイドによって主軸18の軸線方向(Z軸方� ��)に移動することができる。
 センタ台4は、主軸台2と連結機構により連� �可能となっており、これによって主軸台2と� ��にZ軸方向に移動する。後述するように、こ の連結機構は、センタ台4と主軸台2の連結距� ��を変更することができる。

 図2は、旋盤1で加工された加工品の一例を� �した図である。図にはZ軸方向も図示してあ� ��。なお、図2ではX軸は図示していないが、Z� ��に垂直な方向である。
 この加工品は、刃物21によって棒材から切� �加工されたものであり、例えば、真鍮など� �金属によって構成されている。
 図に示したように、加工品は、長さ2.5[mm]、 直径1.5[mm]程度であり、例えば、腕時計など� �小型精密機械の部品として使用される。

 以下に、この加工品を用いてカム機構10と� �軸モータ11の動作例について説明する。
 なお、この加工例は一例であって、例えば� ��粗削りの後に仕上げを行ったりするなど、� ��種の加工方法がある。

 加工品の+Z軸側の端部は、Z軸に垂直な端面2 01が形成されている。端面201は、刃物21のZ座� ��を固定したまま(即ち、主軸台2を固定した� �ま)、刃物21をカム機構10によって-X軸方向に� ��動することにより加工される。
 この場合、数値制御プログラムは、カム軸1 6の回転角度が端面201を形成するための開始� �度から終了角度に至るまで、主軸台2のZ座標 を一定に保つように構成されている。

 端面201の-Z軸側にはテーパ面202が形成され� �いる。テーパ面202は、-Z軸方向にかけて外径 が一定割合で大きくなるように加工されてい る。この加工は、刃物21を-Z軸方向に一定速� �で移動させながら(即ち、主軸台2を-Z軸方向� ��一定速度で移動させながら)、刃物21をカム� ��構10でX軸方向に一定速度で移動させること� ��より加工される。
 この場合、数値制御プログラムは、カム軸1 6の回転角度がテーパ面202を形成するための� �始角度から終了角度にいたるまで、回転角� �の変化率に対する主軸台2のZ座標の変化率を 所定の一定値に保つように構成されている。

 テーパ面202の-Z軸側には円柱面203が形成さ� �ている。円柱面203は、刃物21を、X軸をカム� �構10で固定したまま-Z軸方向に移動させる(即 ち、主軸台2を-Z軸方向に移動させる)ことに� �り形成される。
 この場合、数値制御プログラムは、カム軸1 6の回転角度が円柱面203を形成するための開� �角度から終了角度に至るまで、回転角度の� �化率に対する主軸台2のZ座標の変化率を所定 の一定値に保つように構成されている。

 円柱面203の-Z軸側には、円柱面203よりも外� �が大きい円柱面204が形成されており、円柱� �203と円柱面204の境界には段差部が形成され� �いる。
 この段差部は、端面201と同様に刃物21のZ座� ��を固定したまま(即ち、主軸台2を固定した� �ま)、刃物21をカム機構10でX軸方向に移動す� �ことにより形成される。
 この場合、数値制御プログラムは、カム軸1 6の回転角度が段差部を形成するための開始� �度から終了角度に至るまで、主軸台2のZ座標 を一定に保つように構成されている。
 円柱面204の形成方法は円柱面203と同様であ� ��。

 円柱面204の-Z軸方向には、円柱面204よりも� �径が小さい円柱面205が形成されており、円� �面204と円柱面205の境界には段差部が形成さ� �ている。
 円柱面205の形成は、円柱面203、及び円柱面2 04と同様である。

 円柱面205の-Z軸側には円錐面106が形成され� �いる。円錐面206は、-Z軸方向にかけて外径が 一定割合で小さくなるように加工されている 。
 この加工は、刃物21を-Z軸方向に一定速度で 移動させながら(即ち、主軸台2を-Z軸方向に� �定速度で移動させながら)、刃物21をカム機� �10で-X軸方向に一定速度で移動させることに� ��り加工される。
 この場合、数値制御プログラムは、カム軸1 6の回転角度が円錐面206を形成するための開� �角度から終了角度に至るまで、回転角度の� �化率に対する主軸台2のZ座標の変化率を所定 の一定値に保つように構成されている。

 以上のように、旋盤1は、刃物21のX軸方向の 移動と、主軸台2のZ軸方向の移動を同期(連動 )させることにより、棒材を2次元加工するこ� ��ができる。
 また、図2のワークは、テーパ面、円柱面、 円錐面が加工されているが、この他に、例え ば、ZX面内で円弧や楕円弧、あるいは、自由� ��線を描くような側面を加工することも可能� ��ある。

 次に、図3を用いて、主軸台2とセンタ台4の� ��結機構について説明する。
 図3は、旋盤1の全体図において、旋盤1の連� ��機構を示した図である。なお、図の煩雑化� ��避けるためにカム機構10などは省略してあ� �。
 図3に示したように、基盤部5の内部には、� �結棒31、固定部材32、クランプ機構33などか� �なる連結機構がカム機構10やカム軸16などと� ��干渉しないように設けられている。

 クランプ機構33は、主軸台2に固定されてお� ��、連結棒31の一端側が挿通されている。ク� �ンプ機構33は、例えば、圧縮空気の力などに より、連結棒31を把持したり開放したりする� ��とができる。
 一方、連結棒31の他端側は固定部材32に固定 されており、更に固定部材32はセンタ台4に固 定されている。

 このように構成された連結機構において、� ��盤1は、クランプ機構33を開いた状態で主軸� ��2を移動し(連結が解除されるのでセンタ台4� ��一定の位置に静止している)、主軸台2とセ� �タ台4の距離を所望の値とした後、クランプ� ��構33を閉じることにより、この距離で主軸� �2とセンタ台4を連結することができる。
 この連結機構により、旋盤1は、主軸台2と� �ンタ台4の連結距離を連結棒31のクランプ位� �によって任意に設定することができる。
 このように、旋盤1は、ワーク22をチャック2 7と対向する側から支持するセンタ13(支持手� �)を備えると共に、センタ13と主軸台2との距� ��を所定の距離に保って連結する連結機構(連 結手段)を備えている。

 次に、図4を用いて、このような連結機構を 利用したワーク供給方法について説明する。
 従来のカム駆動式旋盤では、主軸台の移動� ��、刃物の移動が単一のカム軸116で連動して� ��たため、ワークを1個加工すると、これを突 っ切り加工などにより切断して次のワークを 1個分供給するといったように、加工品を1個� ��造するたびにワークを1個分ずつ供給してい た。
 これに対して、本実施の形態の旋盤1は、主 軸台2の移動を主軸モータ11で行うことにより 主軸台2の制御機構と刃物21の制御機構を分離 したため、次のように複数の加工品を製造で きる長さのワークを一度に供給することがで きる。

 例えば、図4(a)は、加工品5個分のワーク22(� �ーク22a~22eが確保可能)を供給したところを示 している。
 ワーク22の一端はチャック27にてチャッキン グ(把持)されており、他端はセンタ13で支持� �れている。
 主軸台2とセンタ台4は、連結機構により加� �品5個分のワーク22を保持して連結され、サ� �ボモータ6(図1)がセンタ台4をZ軸方向に駆動� �ると、センタ台4が主軸台2と一体となって移 動する。
 なお、図の煩雑化を避けるために、主軸台2 とセンタ台4は図示せず、チャック27とセンタ 13が直接連結棒31で連結されているように記� �てある。

 旋盤1は、このようにして固定されたワーク 22の先端側の部分(図4(a)ではワーク22a)に刃物2 1を当ててこれを加工し、加工が完了すると� �完成した加工品をワーク22から切断する。
 旋盤1は、加工品を切断した後、クランプ機 構33を開いて主軸台2をセンタ台4の方向に移� �させる。
 そして、旋盤1は、ワーク22の端部がセンタ1 3に当接すると(即ち、主軸台2とセンタ台4の� �離を加工品1個分の距離だけ近づけると)、ク ランプ機構33を閉じて主軸台2とセンタ台4の� �の距離を固定する。

 これによって、ワーク22の残りの部分(ワー� ��22b~22eの加工品4個分)が図4(b)に示したように センタ13とチャック27によって固定される。
 このように、旋盤1は、一度に加工品複数個 分のワーク22をチャッキングし、ワークが完� ��するごとに主軸台2とセンタ台4の距離をワ� �ク1個分ずつ縮めていく。
 そして、ワーク22eの加工が完了すると、ワ� ��ク供給装置12(図1)が5個分のワーク22を供給� �て、連結機構が主軸台2とセンタ台4を連結し 、同様の加工を行う。

 即ち、連結機構は、ワーク22から切削され� �加工品の長さ単位で、連結する長さを調節� �能に構成されている。
 このため、本実施の形態の旋盤1は、加工品 複数個分のワーク22を一度にチャッキングで� ��、従来の旋盤のように、加工品ができるた� ��にチャッキングを行う必要がなくなるため� ��ワーク22の加工時間を短縮化することがで� �る。

 図5は、旋盤1の制御システムを模式的に表� �たブロック図である。
 制御システム46は、操作盤42、カム駆動モー タ45、サーボモータ6、主軸モータ11、連結機� ��駆動装置43、ワーク供給装置12などがコント ローラ41に接続して構成されている。
 操作盤42は、旋盤1のオペレータが旋盤1を操 作するためのヒューマンインターフェースで あり、例えば、液晶ディスプレイなどで構成 された表示装置、文字や数字を入力するキー ボード、各種ハードキー、各種ソウトキー、 スタートボタン、緊急停止ボタンなどが形成 されている。
 また、端末からのケーブルを接続するイン� ��ーフェース、磁気ディスクの駆動装置など� ��備えている。

 旋盤1のオペレータは、操作盤42を操作して� ��数値制御プログラムを入力・編集したり、� ��力した数値制御プログラムを実行したり、� ��るいはマニュアル制御にて旋盤1を操作した りする。
 また、オペレータは、旋盤1で所定の操作を 行うことにより、主軸台2の位置やカム軸16の 回転角度をオフセットしてカム軸16の回転角� ��と主軸台2の位置の相対関係を微調整するこ とができる。

 コントローラ41は、CPU(Central Processing Unit)� �ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、記 憶部(例えば、EEPROM(Electrically Erasable and Progr ammable ROM))などを備えたコンピュータであっ� ��、カム駆動モータ45、サーボモータ6、主軸� ��ータ11、連結機構駆動装置43、ワーク供給装 置12などを制御する。
 記憶部には、OS(Operating System)や、数値制御� ��ログラムが記憶され、CPUは、これらプログ� ��ムに従って、数値制御やその他の制御を行� ��。
 また、オペレータがカム軸16の回転角度と� �軸台2の位置のオフセット値を設定する場合� ��、当該オフセット値も記憶部に記憶され、� ��工時にCPUに参照される。

 カム駆動モータ45は、X軸モータとして機能� ��ており、コントローラ41からの指令に基づ� �てカム軸16を回転させる。
 サーボモータ6は、Z軸モータとして機能し� �おり、コントローラ41から回転角度、回転速 度、回転方向などを数値制御される。なお、 コントローラ41は、カム軸16の回転角度や回� �速度などを監視しており、これに基づいて� �ーボモータ6を数値制御する。
 主軸モータ11は、C軸モータとして機能して� ��り、コントローラ41からの指令に基づいて� �軸18を回転させる。

 連結機構駆動装置43は、コントローラ41から の指令に基づいて、例えば、圧縮空気を供給 することによりクランプ機構33を開閉する。
 ワーク供給装置12は、コントローラ41からの 指令に基づいてワーク22を供給すると共に、� ��えば、圧縮空気を用いてチャック27を開閉� �る。

 次に、旋盤1の動作を図6のタイミングチャ� �トを用いて説明する。
 このタイミングチャートは、横軸にカム軸1 6の回転角度、縦軸に刃物21a、21b、21c、主軸� �2の前進・後退、及びチャック27の開閉を表� �たものである。ここでは、説明を簡潔にす� �ため、旋盤1は、3つの刃物21、即ち、刃物21a~ 21cを備えるものとする。
 なお、主軸台2に関しては、+Z軸方向への移� ��を前進、逆の方向への移動を後退とし、刃� ��21に関しては、-X軸方向(即ち、ワーク22に近 づく方向)を前進、逆の方向への移動を後退� �する。
 まず、カム軸16が0度から30度まで回転する� �、旋盤1は、チャック27を開いて主軸台2を後� ��させてからチャック27を閉じ、これと並行� �て、前進していた刃物21aを後退させながら� �時に刃物21cを前進させる。なお、旋盤1は、� ��物21bに関しては後退した位置に保つ。

 カム軸16の角度が30度を超えると、旋盤1は� �チャック27を閉じ、主軸台2を前進させなが� �、刃物21bを後退させ、ワーク22を切削してい く。
 カム軸16の角度が135度を超えると、旋盤1は� ��刃物21cを後退させて刃物21cによる切削を終� ��すると共に、刃物21cの後退と同時に刃物21b� ��前進させて刃物21bによる切削を開始する。
 カム軸16の角度が270度近辺に達すると、旋� �1は、主軸台2を若干後退させた後、更に前進 させる。また、旋盤1は、刃物21bを後退させ� �刃物21bによる切削を終了すると共に、刃物21 aを前進させて刃物21による切削を開始する。
 カム軸16の角度が360度に達すると加工品が� �成する。

 次に、図7のフローチャートを用いて旋盤1� �自動サイクル動作を説明する。
 まず、オペレータは、カム軸16にカム9a、カ ム9b、カム9c、・・・を取り付けてカム機構10 を構成する。
 各カム9には、カム軸16の所定の角度に当た� ��位置にケガキ線などにより目印が施されて� ��り、カム軸16がその所定の角度になったと� �に、カムの目印とカムフォーマットロア(カ� ��軸16に施された目印)が一致するようにカム� ��取り付ける。

 次に、オペレータは、旋盤1にワーク22を装� ��し、操作盤42を操作して当該ワーク22を加工 する数値制御プログラムをコントローラ41のC PUにロードさせる(又は(式1)のように操作盤42� ��ら直接入力する)。
 必要がある場合、オペレータは、加工品を� ��作し、その外形を計測してカム軸16の回転� �度と主軸台2のZ座標のオフセット値を決める 。当該オフセット値は、オペレータによって 操作盤42から入力され、コントローラ41の記� �部に記憶される。

 オペレータが操作盤42のスタートボタンを� �下すると、CPUは、当該数値制御プログラム� �実行し、カム駆動モータ45、サーボモータ6� �主軸モータ11、及びクーラント供給装置など の制御を開始する。
 なお、以下の制御は、コントローラ41のCPU� �数値制御プログラムに基づいて行うもので� �る。

 まず、旋盤1は、カウンタkを0に初期化す� ��(ステップ5)。カウンタkは、1個の棒材に関� �て、ワーク供給装置12がワーク22を供給した� ��数を計数するパラメータである。ここで、� ��ーク供給装置12がワーク22を繰り出すことが できる回数をM回(Mは自然数)とし、数値制御� �ログラムに記述されているものとする。

 次に、旋盤1は、全軸(カム駆動モータ45、サ ーボモータ6、主軸モータ11)を停止する(ステ� ��プ10)。
 次に、旋盤1は、主軸モータ11を駆動して主� ��台2を移動し、センタ台4(主軸台2と連結状態 にある)をワーク供給の際の初期位置に復帰� �せ(ステップ15)、チャック27を開く(ステップ2 0)。

 次に、旋盤1は、クランプ機構33を開いて、� ��結棒31によるセンタ台4との連結を解除し、� ��ーボモータ6を駆動して主軸台2を後退させ� �(ステップ25)。
 次に、旋盤1は、ワーク供給装置12を駆動し� ��ワーク22を所定量(端部がセンタ台4に当接す る量)だけ繰り出すことにより供給する(ステ� ��プ30)。
 ワークを供給した後、旋盤1は、チャック27� ��閉じると共に、クランプ機構33を閉じて主� �台2とセンタ台4を連結する(ステップ35)。な� �、ワーク22の供給前にクランプ機構33を閉じ� ��もよい。
 次に、旋盤1は、カウンタiを0に初期化する( ステップ40)。カウンタiは、ワーク22を供給し てから加工した加工品の個数を計数するパラ メータである。

 以上のようにして、旋盤1は、ワーク22をセ� ��トした後、ワーク22の加工を開始する(ステ� ��プ45)。
 旋盤1は、主軸モータ11駆動してワーク22を� �軸の周りに回転させると共に、カム駆動モ� �タ45を駆動して刃物21を駆動する。
 更に、旋盤1は、カム軸16の回転角度を監視� ��ながらこれに基づいてサーボモータ6を駆動 し、主軸台2とセンタ台4を移動させる。

 旋盤1は、加工品が完成すると、これをワー ク22から切断し、カウンタiがN未満か否かを� �断する。
 ここでNは、予め設定された自然数であり、 1回のワーク22供給に対して加工する加工品の 個数である。
 iがN未満である場合(ステップ50;Y)、旋盤1は� ��iに1を加えてインクリメントする(ステップ5 5)。

 そして、旋盤1は、クランプ機構33を開いて( ステップ60)主軸台2を加工品1個分だけ前進さ� ��(ステップ65)、クランプ機構33を閉じて主軸� ��2とセンタ台4を連結する(ステップ70)。
 その後、ステップ45に戻ってワーク22を加工 する。
 なお、主軸台2とセンタ台4を連結した後、� �端チャック27を開いてワーク22をワーク供給� ��置12によってセンタ13に押圧してから再度チ ャック27を閉じるように構成することもでき� ��。この動作により、センタ13の支持をより� �実にすることができる。

 一方、iがN未満でない場合(即ち、iがNに達� �た場合)(ステップ50;N)、旋盤1は、更にkがM未� ��であるか否かを判断する(ステップ75)。
 kがM未満である場合(ステップ75;Y)、旋盤1は� ��kに1を加えてインクリメントする(ステップ8 0)。そして、旋盤1は、ステップ10の処理に戻� ��、ワーク供給装置12にワーク22を供給させる 。
 一方、kがM未満でない場合(即ち、kがMに達� �た場合)(ステップ75;N)、旋盤1は、全軸(カム� �動モータ45、サーボモータ6、主軸モータ11)� �停止し(ステップ85)、例えば、表示灯を点灯� ��せるなどして加工が終了したことをオペレ� ��タに通知する。

 ワーク22の加工が終了すると、オペレー� �は、次のワークをワーク供給装置12に供給し て同じ数値制御プログラムを実行させること もできるし、あるいは、段取り替えを行って (必要がある場合は、カム機構10を交換する)� �の加工品を製作することもできる。

 以上に説明した本実施の形態により次のよ� ��な効果を得ることができる。
(1)主軸台2の移動とカム機構10の回転を機構的 に分離したため、カム機構10で主軸台2の移動 を行う必要が無く、カム機構10の調整が容易� ��なった。
 即ち、従来の旋盤装置では、主軸台移動用� ��ムと刃物切り込み用カムに製作誤差や組み� ��け誤差があった場合、カムを加工修正して� ��度を維持する必要があり、カム取り付け及� ��修正に熟練した技能が必要であったが、本� ��施の形態の旋盤1では、主軸台移動用カムの 調整が不要となる。

(2)ボールねじ7を滑り面17の中央に形成し、押 圧が滑り面17に平均的に作用するように形成� ��たため、滑り面17の偏荷重を防止すること� �できる。このため、滑り面17の不均一な摩耗 を防止することができると共にワークの加工 精度が安定する。
(3)滑り面17の不均一な摩耗を防止することに� ��り、滑り面17の修正作業が容易になる。

(4)主軸台2の移動を数値制御としたため、主� �台2の移動量を刃物21の動きに合わせて数値� �制御コードで設定することができる。
(5)カム機構10の回転角度を検出し、これを用� ��て主軸台2の移動を制御することにより、カ ム機構10のカム軸速度と主軸台2の移動を同期 させることができる。
(6)主軸台2の移動を数値制御としたため、主� �台2の位置のオフセット値の設定を容易に行� ��ことができる。

(7)カム機構10の精度に合わせて主軸台2の移動 指令が出せるので、修正は主軸台2の方で数� �にて行い、カム機構10の修正が不要となる。
(8)1回のチャッキングで加工品複数個分のワ� �ク22を把持できるので、加工時間を短縮する ことができる。

 次に、本実施の形態の変形例について説明� ��る。
 図8は、本変形例に係る旋盤装置を示した図 であり、図8(a)は、カム部分の側面、図8(b)は� ��盤装置の正面図を示している。
 図8(b)に示したように、旋盤1は、基盤部5の� ��に、主軸台2、刃物台3を備える他、歯車加� �台51を備えている。なお、センタ台4は、備� �ていてもいなくてもよい。
 歯車加工台51は、ワーク22の先端に歯車を形 成するユニットであり、基盤部5の上面に固� �されている。

 図8(a)に示したように、歯車加工台51は、ア� ��ム25z、連結部材60、工具保持部59などから形 成されている。
 工具保持部59は、各種工具を保持できるよ� �になっており、本変形例では、カッター53を 保持している。

 カッター53は、図8(c)に示したように円筒形� ��を有しており、その軸線を回転軸として刃� ��55を駆動して回転させる。
 そして、歯車加工台51は、カッター53の回転 線が主軸と垂直となり、刃物55がワーク22の� �側になるようにカッター53を保持している。

 このように、カッター53の回転軸は主軸に� �して補助軸として機能している。なお、カ� �ター53の回転軸は、主軸と垂直としたが、こ れに限定するものではなく、回転軸が主軸と 所定の角度をなすように歯車加工台51がカッ� ��ー53を保持するように構成することもでき� �。
 このように、工具保持部59は、前記主軸と� �定の角度を成す回転軸の周りに回転する刃� �を保持する回転刃物保持手段として機能し� �いる。

 図8(d)は、刃物55を拡大した図である。
 刃物55は、円盤状の回転対称体を成してお� �、対称軸がカッター53の回転軸と一致するよ うになっている。
 そして、刃物55の外周部には周囲に渡って� �刃が形成されており、刃物55が回転すると、 刃物55の外周部にて切削機能を発揮すること� ��できる。
 刃物55は、切刃が形成する平面がワーク22の 中心線を含むように保持されており、切刃が ワーク22の側面に切り込んで歯車の溝を主軸� ��向に切削加工できるようになっている。

 刃物55は、ワーク22の下側に位置しているた め、カッター53が上昇するとワーク22の下側� �を切削加工し、カッター53が下降すると、刃 物55がワーク22から離れる。
 旋盤1は、歯車の溝を加工する場合、カッタ ー53を上昇させると共に、主軸は回転角度を� ��持しつつ(即ち、回転しないで停止する)+Z方 向に移動させてワーク22の側面を切削する。
 そして、歯車の溝が完成すると、旋盤1は、 カッター53を下降させてワーク22から離した� �、主軸を-Z方向に移動すると共に、主軸を所 定の角度(2π/L(Lは歯車の溝の数))だけ回転さ� �て、次の溝を同様にして加工する。

 次に、図9の各図を用いて歯車加工台51がカ� ��ター53を上下動させる機構について説明す� �。
 図9(a)に示したように、歯車加工台51では、� ��ーム25zと、工具保持部59が連結部材60によっ て連結されている。

 なお、図9(a)のうち、工具保持部59は、図8(a) の矢線A方向の矢視図であり、アーム25zは、� �8(b)の矢線B方向の矢視図となっている。
 アーム25zは、支点57に軸支されており、一� �には接触子24zが形成され、他端には連結部� �60が軸支されている。

 接触子24zは、カム9z(回転刃物用カム)の外 周に接しており、カム9zの形状に倣って移動� ��る。そのため、接触子24zがカム9zの形状に� �って上下動すると、支点57を中心として連結 部材60も上下動する。

 一方、工具保持部59は、支点58に軸支されて おり、一端にはカッター53が保持され、他端� ��は連結部材60が軸支されている。
 このため、連結部材60が上下動すると、支� �58を中心としてカッター53も上下動する。
 図9(a)に示したように、カッター53と接触子2 4zは、支点58、57に対して同じ側に形成され、 連結部材60は、これらと対向する側に形成さ� ��るため、接触子24zとカッター53は、同期し� �上下動する。
 即ち、接触子24が上昇する場合は、カッタ� �53も上昇し、接触子24が下降する場合はカッ� ��ー53も下降する。

 カム9zは、円盤形状を有しており、外周の1� ��所に凹部52が形成されている。
 接触子24zが凹部52に接触する場合は、接触� �24が上昇するため、カッター53も上昇し、接� ��子24zが凹部52以外の箇所に接触する場合は� �接触子24は下降するためカッター53も下降す� ��。
 他のカム9a、9b、9c、・・・によってワーク2 2が加工されている間は、接触子24zがカム9zの 凹部52以外の部分に接触するように、カム9z� �他のカム9との取付角度が設定されている。

 図9(b)は、接触子24zが凹部52に接して、カッ� ��ー53が上昇したところを示している。
 ワーク22の切削加工は、このように、接触� �24zが凹部52に接した状態で行われる。
 旋盤1は、歯車を加工する場合、カム9zを360� ��に渡って回転させることは行わず、図9(a)に 示した位置(即ち、凹部52と接触子24zが接する 位置からカム9zが角度θだけ回転した位置、� �2の回転角度)と、図9(b)に示した位置(凹部52� �接触子24zが接する位置、第1の回転角度)を交 互に繰り返す。
 このように、歯車加工台51は、回転刃物保� �手段を移動することにより、回転する刃物� �被加工物を切削する回転刃物移動手段とし� �機能している。

 次に、図10のフローチャートを用いて、旋� �1がワーク22に歯車を加工する手順について� �明する。
 旋盤1は、カム9a、9b、9c、・・・を用いてワ ーク22の側面を加工した後、主軸を停止して� ��車加工モードに移行し、カッター53を駆動� �て、刃物55の回転を開始する。
 まず、旋盤1は、カウンタjをj=1に設定する(� ��テップ105)。jは、加工した溝の個数を計数� �るパラメータである。

 次に、旋盤1は、サーボモータ6によって主� �を後退させ(即ち、-Z軸方向に移動し)、カッ� ��ー53が上昇しても刃物55とワーク22が干渉し� ��い位置にワーク22を移動する(ステップ110)。
 次に、旋盤1は、カム駆動モータ45によって� ��ム9zを角度θだけ正転させて接触子24を凹部5 2に接触させ、カッター53を上昇させる(ステ� �プ115)。

 なお、ここでは、カム9zの初期位置が、凹� �52が接触子24zに接する位置から角度θの位置( 図9(a)の位置)にあるものとする。
 正転・逆転は何れの方向に定義してもよい� ��、ここでは、右ねじが-Z方向に進む回転方� �を正転とする。

 次に、旋盤1は、サーボモータ6によって主� �を前進させて(即ち、+Z方向に移動し)、ワー� ��22をカッター53に繰り出し、溝の切削加工を 行う(ステップ120)。
 この間、主軸モータ11は、主軸を回転させ� �に保持する。または、主軸が回転しないよ� �にブレーキなどの制動機構を設けることも� �きる。

 旋盤1は、溝の切削加工が終了すると、カム 駆動モータ45によってカム9zを角度θだけ逆転 させて接触子24を凹部52が形成されていない� �分に接触させ、カッター53を下降させる(ス� �ップ125)。
 次に、旋盤1は、jがLより小さいか否かを判� ��する(ステップ130)。ここでLは、歯車に形成� ��れる溝の個数である。
 jがLより小さい場合は(ステップ130;Y)、まだ� ��加工の溝があるため加工を続行する。

 この場合、旋盤1は、jをj=j+1にインクリメン トすると共に(ステップ135)、Z軸を主軸モータ 11によって所定角度(2π/L)だけ回転させ(ステ� �プ140)、更に、ステップ110に戻ってサーボモ� ��タ6によって主軸を元の位置に復帰させ、次 の溝の加工を行う。
 一方、jがLに達した場合(ステップ130;N)、旋� ��1は、カッター53を停止し、歯車の切削加工� ��終了する。

 以上のように、主軸モータ11(主軸回転手段) は、カム9zが第1の回転角度に保持されている 間(溝を切削加工している間)は、ワーク22の� �転角度を所定角度に保持し、カム9zが第2の� �転角度に保持されている間に、刃物55が次の 切削箇所を切削するようにワーク22を所定角� ��だけ回転させる。
 また、サーボモータ6(主軸移動手段)は、カ� ��9zが前記第1の回転角度に保持されている間� ��、刃物55に向けてワーク22を繰り出す方向に 主軸を移動し、カム9zが第2の回転角度に保持 されている間に主軸を移動前の位置に復帰す る。
 このように、本変形例では、歯車をカム機� ��と主軸の数値制御を合わせて用いることに� ��りワーク22に歯車を切削加工することがで� �る。

 ところで、図10で、歯車加工工程では、ス� �ップ125においてカム9を反転してカッターを� ��工するため、最後の歯割り(歯車の溝の加工 )を行った後には、カム9が反転した状態とな� ��ている。
 このため、次の歯車を加工するためには、� ��の前に、ワーク22を逃がしてカム9を正転す� ��必要がある。

 そこで、図11のフローチャートで示すよう� �、最後の歯割りを行う際に、カム9を正転し� ��カッターを下降させることにより、最後の� ��割りと同時にカム9を正転することができ、 加工を高速化することができる。
 以下に、この工程について説明する。

 ステップ105~125は、図10と同じである。
 ステップ125でカッターを下降して歯割りを� ��った後、旋盤1は、jがL-1未満であるか否か� �即ち、加工した溝の数がL-1に達したか判断� �る(ステップ133)。
 jがL-1未満の場合(即ち、加工した溝の数がL- 1に達していない場合)(ステップ133;Y)、旋盤1� �、図10と同様にjに1をインクリメントして(ス テップ135)、Z軸を所定角度回転して(ステップ 140)、ステップ110に移行する。

 一方、jがL-1未満でない場合(即ち、加工し� �溝の数がL-1に達した場合)(ステップ133;N)、旋 盤1は、最後の1個の溝を加工するために、Z軸 を後退して(ステップ145)、カム9を正転してカ ッターを上昇させる(ステップ150)。
 次いで、旋盤1は、Z軸を前進させて(ステッ� ��155)、カム9を正転してカッターを加工させ� �最後の溝を加工する(ステップ160)。
 以上の工程により、カム9が正転した状態で 最後の溝を加工し終えることができる。これ によって、次の歯割りを行う際に、ワークを 逃がしてカム9を正転する必要が無くなり、� �り効率よく歯車の加工を行うことができる� �

 次に、図12の各図を用いて、より効率の良� �ワーク22の供給方法、及びワーク22支持方法� ��ついて説明する。
 まず、ワーク供給装置12でワーク22を繰り出 して供給する際、その先端を支持する必要が あるが、これには、刃物21で支持する場合と� ��ンタ13で支持する場合がある(図12各図参照)� ��
 ワーク供給装置12によるワーク供給力が小� �く、ワーク供給負荷が小さい場合には、ワ� �ク22を刃物21で支持しても刃物21を傷めない� �め、供給時のワーク支持を刃物21で行うのが 効率上有効である。
 一方、ワーク供給の負荷が大きい場合には� ��センタ13を用いるのがよい。

 即ち、ワーク供給装置12がワーク22を供給 する力が小さい場合には、刃物21を主軸18の� �上に位置させ、ワーク供給装置12が供給する ワーク22を刃物21に当てて供給量を規定し、� �ーク供給装置12がワーク22を供給する力が大� ��い場合には、ワーク供給装置12が供給する� �ーク22をセンタ13に当てて供給量を規定する� ��

 このように、ワーク供給装置12は、被加工� �の材料を繰り出す材料繰り出し手段として� �能し、刃物21やセンタ13(支持手段)は、材料� �先端を当接させる当接部材として機能する� �
 そして、旋盤1は、ワーク供給装置12や、刃� ��21、センタ13を用いて繰り出される材料の繰 り出し量を規定する規定手段を備えている。

 そして、ワーク22を加工する際には、必要� �ある場合にワーク22をセンタ13で支持する。
 即ち、ワーク22の径が十分に大きかったり� �ワーク22の加工部分の長さが短い場合には、 センタ13で支持せずにガイドブッシュ23で片� �ちにて加工し、ワーク22の径が小さかったり 、加工部分の長さが長い場合には、ワーク22� ��先端をセンタ13で支持して加工する。
 また、加工途中で加工部分の長さが長くな� ��場合などには、加工の途中からセンタ13で� �ーク22の先端を支持することもできる。

 図12(a)は、センタ13の駆動機構を示した図で ある。
 基盤部5には、刃物台3の+Z側に支柱67が設け� ��れている。支柱67にはセンタ13を挿通させる ための貫通孔が形成されていると共に、Z軸� �向を長さ方向とする棒材で構成された度当� �り64が固定されている。

 度当たり64は、固定部材32がZ軸方向に移動� �る際の-Z方向の限界を規定しており、固定部 材32が-Z方向に所定量移動すると度当たり64に 当接して固定部材32の移動が規制される。
 固定部材32は、図示しないセンタ台4に固定� ��れているため、センタ台4の移動、及びセン タ13の移動も度当たり64によって規定される� �

 バネ66は、センタ13を-Z方向に付勢する付勢� ��段として機能しており、付勢力は、ワーク� ��給装置12のワーク供給力よりも強く設定さ� �ている。
 エアシリンダ61は、エアの圧力によりオン� �フすることができ、その力はバネ66の付勢力 りよりも大きく設定されている。

 そのため、エアシリンダ61がオン(作動)する と、エアシリンダ61の先端が部材65に当接し� �これを+Z方向に移動させる。
 部材65はセンタ13と連結しており、部材65が� ��アシリンダ61によって+Z方向に移動すると、 センタ13も+Z方向に移動するようになってい� �。

 なお、センタ13の先端付近には、センタ13を -Z方向に付勢する緩衝バネ63が設けてあり、� �示しないワーク22がセンタ13に接した際の衝� ��を緩和するようになっている。
 以上のようにして、センタ13は、エアシリ� �ダ61がオフ(非作動)の場合には、バネ66によ� �て-Z軸方向に、度当たり64で規定される位置� ��付勢されており、エアシリンダ61がオンの� �合には、センタ13は、+Z方向に移動する。
 このように、エアシリンダ61は、バネ66によ る付勢を解除する付勢解除手段として機能し ている。

 図12(b)は、ワーク22をガイドブッシュ23で支� ��し、ワーク22の先端は支持せずに片持ちに� �て加工しているところを示した図である。
 ワーク22の長さが短い場合や、ワーク22の径 が十分大きい場合など、ワーク22を片持ちで� ��工できる場合には、ワーク22をこのように� �持して加工することができる。

 この場合、センタ13でワーク22を支持する 必要がないため、旋盤1は、クランプ機構33を 開いてセンタ13と主軸台2の連結を解除すると 共に、エアシリンダ61をオンしてセンタ13を+Z 方向に移動しておく。

 図12(c)は、ワーク22をガイドブッシュ23とセ� ��タ13で支持して加工しているところを示し� �図である。
 ワーク22の長さが長い場合や、ワーク22の径 が小さい場合など、ワーク22を片持ちで加工� ��るのが困難な場合にはこのように支持する� ��

 この場合、旋盤1は、ワーク22を加工する� ��には、エアシリンダ61をオフしてセンタ13を 度当たり64の位置まで移動させると共に、ク� ��ンプ機構33を閉じて主軸台2とセンタ13を連� �し、ガイドブッシュ23とセンタ13でワーク22� �保持して刃物21でワーク22を加工する。

 図13は、ワーク22供給時に刃物21でワーク22� �先端を支持して位置決めを行う場合に旋盤1� ��行う自動サイクルを説明するためのフロー� ��ャートである。
 以下の、フローチャートで、カウンタkは、 ワーク供給装置12がワーク22を供給した回数� �計数するパラメータであり、Mは、ワーク供� ��装置12がワーク22を繰り出す回数である。
 また、パラメータNは、1回のワーク22の繰り 出しに対して加工する加工品の個数であり、 カウンタiは、ワーク22を供給してから加工し た加工品の個数を計数するパラメータである 。

 まず、オペレータは、ワーク22となる棒材� �旋盤1にセッティングした後、図7のフローチ ャートと同様にして旋盤1を始動する。
 この際に、オペレータは、数値制御プログ� ��ムの部分修正やオフセット機能によるタイ� ��ングの補正も実施する
 すると、旋盤1は、主軸18を回転し(ステップ 200)、カウンタkを0に初期化する(ステップ205)� ��
 次に、旋盤1は、カム軸16と主軸台2を所定の 基準位置に待機させ(ステップ210)、チャック2 7を開く(ステップ215)。

 カム軸16の基準位置では、繰り出されるワ� �ク22が刃物21に当たって位置決めされるよう� ��、当該刃物21が主軸18の中心軸上に位置する ようになっている。
 あるいは、カム軸16を基準位置に移動させ� �後、ワーク22を位置決めする刃物21を主軸18� �中心軸上に位置するようにカム軸16を回転し て移動してもよい。

 次に、旋盤1は、主軸台2の位置を、加工品N� ��分を加工するためのワーク22を供給できる� �置(切削原点-加工品のZ方向のサイズ×N)に復� ��し(ステップ220)、ワーク供給装置12を駆動し てワーク22を供給する(ステップ225)。
 供給されるワーク22が刃物21に当たるとワー ク22の繰り出しがこれにより制限され(即ち、 ワーク22の先端が刃物21に突き当たってワー� �22の供給が止まり)、加工品をN個加工するの� ��必要な量が繰り出される。
 そして、ワーク22供給が完了すると旋盤1は� ��ャック27を閉じてワーク22を把持する(ステ� �プ230)。

 次に、図14のフローチャートに続き(続く箇� ��を丸印で囲ったAにより示してある)、旋盤1� ��、カウンタiを0に初期化し(ステップ235)、カ ム軸16の回転を開始して(ステップ240)、ワー� �22を加工する(ステップ245)。
 旋盤1は、ワーク22を加工する際に、必要に� ��じてクランプ機構33を閉じると共に(ステッ� ��250)、エアシリンダ61をオフしてセンタ13で� �ーク22の先端を支持してワーク22を加工する( ステップ255)。
 この場合、旋盤1は、加工を終えると、クラ ンプ機構33を開いて(ステップ260)、主軸台2と� ��ンタ13の連結を解除する。

 旋盤1は、例えば、ワーク22の長さが長い場� ��には、加工の最初からセンタ13でワーク22を 支持し、加工につれてワーク22の長さが長く� ��る場合には、加工の途中でセンタ13を駆動� �てワーク22を支持する。
 何れのタイミングで支持するか、あるいは� ��持しないかは、数値制御プログラムによっ� ��規定されている。

 このように、センタ13と主軸台2を連結す� ��連結手段は、付勢手段(バネ66)が被加工物(� �ーク22)を付勢している場合に把持手段(チャ� ��ク27が設けられた主軸台2)と支持手段を連(� �ンタ13)結し、付勢解除手段(エアシリンダ61)� ��付勢が解除されている場合には連結しない� ��

 旋盤1は、ワーク22の加工を終了すると、加� ��品を突っ切り加工などにより切断する。
 そして、旋盤1は、カム軸16を待機させ(ステ ップ265)、カウンタiを1だけインクリメントす る(ステップ270)。
 次に、旋盤1は、例えば、オペレータからの 停止操作があるなど、停止命令があるか否か を判断し(ステップ275)、停止命令がある場合� ��は(ステップ275;あり)、旋盤1は、全軸を停止 して待機状態にする(ステップ295)。

 一方、停止命令が無い場合には(ステップ275 ;なし)、旋盤1は、iがN未満であるか判断し(ス テップ280)、N未満である場合には(ステップ280 ;Y)、加工した加工品の個数がN個に達してい� �いため、旋盤1は、ステップ240の工程に移行� ��、次の加工品を製作する。
 N未満でない場合には(ステップ280;N)、加工� �た加工品の個数がN個に達したため、旋盤1は 、カウンタkを1だけインクリメントする(ステ ップ285)。

 そして、旋盤1は、kがM未満であるか判断し( ステップ290)、M未満である場合には(ステップ 290;Y)、ワーク22の供給回数がM回に達していな いため、旋盤1は、図13のフローチャートのス テップ215の工程に移行し(続く箇所を丸印で� �ったaにより示してある)、ワーク22の供給を� ��う。
 一方、M未満でない場合には(ステップ290;N)� �ワーク22の供給回数がM回に達したため、旋� �1は、全軸を停止して待機状態にする(ステッ プ295)。

 図15は、ワーク22供給時にセンタ13でワーク2 2の先端を支持して位置決めを行う場合に旋� �1が行う自動サイクルを説明するためのフロ� ��チャートである。
 ステップ200~ステップ210は、図13のフローチ� ��ートと同じである。
 旋盤1は、ステップ210でカム軸16や主軸台2を 基準位置に待機した後、クランプ機構33を開� ��(ステップ212)、エアシリンダ61をオフしてセ ンタ13をワーク22の方向(-Z方向)に前進させる( ステップ213)。

 そして、旋盤1は、図13のフローチャートと� ��様に主軸台位置復帰(ステップ220)、ワーク� �給(ステップ225)を行う。
 この場合、ワーク22の先端がセンタ13の先端 に当たってワーク22の供給量が規定される。
 その後、旋盤1は、チャック27を閉じて(ステ ップ230)、エアシリンダ61をオンし、センタ13� ��+Z方向に後退させる(ステップ232)。
 以降、旋盤1は、図14のフローチャートに従� ��て加工を行う。

 次に、本実施の形態の更なる変形例につい� ��説明する。
 図1に示したカム9a、9b、・・・(ただし、カ� ��9b以降は省略してある)は、ケガキ線によっ� ��互いの相対的な位置を合わせてカム軸16に� �ルトによって固定するようになっている。
 これらカム9の相対的な取付角度がずれてい ると、加工誤差が生じ、加工品の形状が当初 設計したものとは異なってくる。

 従来は、カム9の取り付け及び位置調整は、 熟練作業者が、材料を加工しながら各カム9� �位置を現物合わせなどにより、即ち、加工� �状を見ながらカム9の取付角度を調節してい� ��。
 本変形例では、個々のカム9の取付角度のず れを数値制御プログラムに入力し、主軸台2� �移動をカム9に合わせて補正する。
 これによって、熟練作業者がカム9の位置を カム軸16上で微調整する必要が無くなり、一� ��の作業者でも容易に補正を行うことができ� ��。
 高精度加工を行う場合、通常はほぼずれが0 °(通常は±0.1°程度の公差内)になるようにシ� ��アに取付を行っているが、本変形例の機能� ��用いることで、0.5°前後のずれでもオフセ� �トによって補正が可能となる。

 まず、各カム9の取付角度のずれの検出方法 について説明する。
 カム9の取付角度のずれは、何れかのカム9(� ��こでは、カム9aとする)を基準とし、当該基� ��となるカム9に対する相対的な角度のずれを エンコーダで検出する。
 より詳細に述べると次のようになる。作業� ��は操作盤42(図5)にてエンコーダの角度を数� �にて角にすることができる。

 まず、カム9aのケガキ線の角度になるよう� �、エンコーダを用いてカム軸16を回転させる 。
 このとき、接触子24a(図1(a))とケガキ線が一� ��すれば、カム9aの取付ずれはないと判断で� �る。ケガキ線と一致しない場合は、接触子24 aとケガキ線が一致する位置までカム軸16を回 転させる。
 このときのエンコーダの値とケガキ線で指� ��されている角度との差がカム9aの取付角度� �ずれに相当する。
 以上の作業を他のカム9についても行い、全 てのカム9について取付角度のずれを検出す� �ことができる。

 図16は、カム9の取付角度を数値制御プログ� ��ムでオフセットした場合の各刃物21等の移� �を表したタイミングチャートである。
 この例では、カム9bの取付角度が標準の取� �角度に対して-1°ずれており、これを数値制� ��プログラムにオフセット値として設定して� ��主軸台2の移動をカム9bのずれに合わせて補� ��した場合を示している。
 これによって主軸台2の移動のタイミングが 補正され、刃物21bの動きと一致する。

 実線301は、カム9bの取付角度にずれが無い� �合の刃物21bの移動を表しており、破線302は� �カム9bの取付角度のオフセット値を-1°とし� �場合の刃物21bの移動を表している。
 図に示したように、カム9bの取付角度が-1°� ��れているため、刃物21bの移動も1°分だけ遅� ��ている。

 一方、実線303は、カム9bの取付角度にずれ� �無い場合の主軸台2(主軸18)の移動を表してお り、破線304は、主軸台2の移動をカム9の取付� ��度に合わせてオフセットした場合の移動を� ��している。
 なお、タイミングチャートの主軸台2の欄に 両者を記載すると判別が困難なため、欄外に 記載してある。
 図に示したように、主軸台2の移動タイミン グが実際のカム9bと合ったものになる。
 これは、カム9bが加工工程を行う場合に、� �ントローラ41が主軸台2の移動を+1°分だけ進� ��ることにより、主軸台2がカム9bの取付角度� ��ずれを繰り込んだ動きをするためである。

 なお、主軸台2の動きをオフセットすると 、次のカム9(例えば、カム9c)の移動と主軸台2 の移動が同期しなくなる可能性があるが、各 カム9の取付角度には十分な遊びが設けてあ� �、カム9bから次のカム9に作業が移行する間� �遊び区間で主軸台2の移動のオフセットによ� ��ずれが吸収される。

 次に、図17の表を用いて、カム9の取付状況� ��数値制御プログラムとの関係について説明� ��る。
 項目「刃物」は、旋盤1に取り付けられてい る各刃物21を表している。
 項目「カム」は、刃物21を駆動するカム9で� ��る。図のように、刃物21は、単数又は複数� �カム9により駆動される。
 図の例では、刃物21aは、カム9aによって駆� �され、刃物21bは、カム9bとカム9cによって駆� ��される。

 項目「数値制御プログラム」は、数値制御� ��ログラムの論理的な構成を表しており、「� ��程番号」、「オフセット」、「ステップ番� ��」、「カム軸角度」、「主軸移動量」、「� ��ム軸速度」などの項目から構成されている� ��
 項目「工程番号」は、工程に付与された番� ��である。工程は、カム9が刃物21を駆動して� ��うひとまとまりの作業であり、各工程は更� ��細かいステップから構成されている。

 項目「ステップ番号」は、当該工程を構成� ��るステップの番号を表している。即ち、各� ��程は、更に小さな作業単位であるステップ� ��ら構成されている。
 図の例では、工程1に対してステップ1~5から 構成されており、工程2に対してステップ6、7 から構成されている。
 一般に、工程iは、ステップN(i-1)+1~ステップ Niによって構成されている。

 項目「オフセット」は、カム9の取付角度の ずれ、即ちオフセット値を表している。カム 9aは、角度計測の基準となっており、そのた� ��、オフセット値は0になっている。
 カム9bは、カム9aに対して+0.2°、カム9cは、� ��ム9aに対して-0.1°取付角度がずれている。
 これらオフセット値は、作業者が操作盤42(� ��5)から入力するようになっている。
 一般に、工程iのオフセット値をαiと表すこ とにする。

 図の例では、カム9aが工程1に対応づけられ� ��おり、工程1の補正値α1には、カム9aのオフ� ��ット値0°が設定される。これによって、工� ��1のステップ1~ステップ5には補正値α1が適用 される。
 同様に、カム9nが工程iに対応づけられてお� ��、工程iの補正値αiには、カム9nのオフセッ� ��値αiが設定される。これによって、工程iの ステップN(i-1)+1~ステップNiには補正値αiが適� ��される。

 項目「カム軸角度」は、カム軸16を回転す� �角度である。例えば、工程1のステップ2のカ ム軸角度は10°となっており、ステップ1は0°� ��あるので、旋盤1は、ステップ1からステッ� �2に移行する際に、カム軸16を0°から10°まで� ��転させる。
 項目「主軸移動量」は、主軸台2を移動させ る量である。例えば、工程1のステップ3の主� ��移動量は-2.5[mm]となっており、旋盤1は、ス� ��ップ2からステップ3に移行する際に、主軸� �2を-2.5[mm]移動させる。
 項目「カム軸速度」は、カム軸16を回転す� �速度であり、単位は[°/秒]である。

 以上のように構成された数値制御プログラ� ��において、コントローラ41(図5)は、当該工� �に属する各ステップのコードにて、主軸台2� ��移動の基準となる「カム軸角度」を補正値� ��けオフセットして主軸台2を移動する。
 これによって、主軸台2は、カム9のオフセ� �ト値に対応する量だけ、動作タイミングを� �フセットして移動する。

 例えば、カム9の取付角度にずれが無い場合 に、あるステップのコードで、カム軸16の角� ��がDx1の時に主軸台2の移動を開始し、Vz=(Dz/Dx )×Vx・・・(式2)なる速度で主軸台2を移動する ように規定されていたとする。ただし、Dxは� ��ム軸16の角度であり、絶対座標系によって� �述されているものとする。
 このコードにおいて、Dx1+αiの時に主軸台2� �移動を開始するようにし、(式2)をVz={Dz/(Dx+αi )}×Vx・・・(式3)とすれば、主軸台2の移動がα iによってオフセットされる。
 なお、コードが相対座標系にて記述されて� ��る場合は、絶対座標に変換して補正を行う� ��のとする。

 以上のように、本変形例では、コントロ� ��ラ41は、検出した回転角度に基づいて主軸18 の移動量を制御する数値制御プログラムをコ ンピュータで実行することにより、主軸18を� ��動して主軸台2をZ方向に移動させる主軸移� �手段として機能しており、更に、コントロ� �ラ41は、作業者が設定するαiによって、カム 9の回転角度に対するオフセット値を取得す� �オフセット値取得手段と、当該数値制御プ� �グラムにおいて、当該取得したオフセット� �に対応する量だけ主軸18の移動を、例えば、 式3によってオフセットするオフセット手段� �備えている。

 また、旋盤1においてカム9は複数存在し、� �ントローラ41はオフセット値取得手段によっ て、αiの設定を受け付けることによりカム9� �とのオフセット値を取得する。
 そして、コントローラ41は、当該数値制御� �ログラムにおいて、αiを工程番号に対応さ� �ることにより、カム9と主軸18の移動とを対� �づける対応づけ手段を具備し、当該オフセ� �ト手段は、主軸18の移動を、当該移動に対応 づけられたカム9に対して取得したオフセッ� �値に対応する量だけ、例えば、式3によって� ��フセットしている。

 次に、図18のフローチャートを用いて、コ� �トローラ41が行うオフセット処理の手順につ いて説明する。
 まず、作業者は、各カム9の取付角度のずれ を計測して個々のカム9の角度のずれを操作� �42からコントローラ41に入力する。
 また、作業者は、カム9と数値制御プログラ ムの工程の対応を操作盤42からコントローラ4 1に入力する。

 これに対して、コントローラ41は、カム9ご� ��のオフセット値の入力を受け付けてRAMなど� ��記憶装置に格納し、更に、オフセット値と� ��程の対応の入力を受け付けて記憶装置に格� ��する(ステップ300)。
 次に、コントローラ41は、工程番号iとステ� ��プ番号jを1に初期化する(ステップ305)。

 次に、コントローラ41は、iがM以下であるか 否かを判断する(ステップ310)。ここで、Mは工 程番号の最大値であり、全てのMについてオ� �セット値を設定したか否かを確認するもの� �ある。
 iがMより大きい場合(ステップ310;N)、全ての� ��テップについてオフセット処理が行われた� ��め、コントローラ41はオフセット処理を終� �する。

 iがM以下であった場合(ステップ310;Y)、コン� ��ローラ41は、jをN(i-1)+1に設定する(ステップ3 15)。
 ここで、N(i-1)は、工程番号N(i-1)の最後のス� ��ップのステップ番号であり、N(i-1)+1は、工� �番号iの最小のステップのステップ番号を示� ��ている。ただし、N0=0とする。

 次に、コントローラ41は、jがNi以下である� �否かを確認する(ステップ320)。ここで、Niは� ��程番号iの最後のステップのステップ番号で あり、工程番号iの全てのステップについて� �フセットを設定したか否かを確認するもの� �ある。
 jがNiよりも大きい場合(ステップ320;N)、工程 番号iの全てのステップについてオフセット� �設定したため、コントローラ41は、iを1だけ� ��ンクリメントして(ステップ325)ステップ310� �戻る。

 一方、jがNi以下である場合(ステップ320;Y)、 コントローラ41は、ステップ番号jのコードに おいてDxjをDxj+αiとすることにより、カム軸16 の移動をαiだけオフセットする(ステップ330)� ��ここで、Dxjは、ステップjにおけるカム軸16� ��角度Dxである。
 そして、コントローラ41は、jを1だけインク リメントして(ステップ335)ステップ320に戻る� ��
 以上の手順により、全ての工程についてカ� ��9の取付角度に応じた補正を行うことができ る。

 次に、図19のフローチャートを用いて旋盤1� ��行う加工処理の手順について説明する。
 まず、コントローラ41は、操作盤42によって 作業者から、既にセットしてある数値制御プ ログラムを実行するのか、あるいは新たな数 値制御プログラムを実行するのかの選択を受 け付ける(ステップ350)。
 既にセットしてある数値制御プログラムを� ��行する場合(ステップ350;N)、コントローラ41� ��、当該数値制御プログラムに係るカムデー� ��(カム9の対応づけやオフセット値など)を記� ��装置から読み出す(ステップ360)。

 一方、新たな数値制御プログラムを実行� ��る場合には(ステップ350;Y)、コントローラ41� ��当該数値制御プログラムを記憶装置や、例� ��ば、フレキシブルディスクなどの記憶媒体� ��、あるいはネットワークを介するなどして� ��み込んでセットする(ステップ355)。

 次に、コントローラ41は、作業者からカム9� ��ステップの対応づけや、カム9ごとのオフセ ット値の入力を受け付ける(ステップ365)。こ� ��ステップは、図18のフローチャートのステ� �プ5に対応するものである。
 これらの対応づけやオフセット値がセット� ��れると、コントローラ41は、補正データの� �算を行う(ステップ370)。このステップは、図 18のフローチャートのステップ10~ステップ40� �対応するものである。

 以上のようにして、コントローラ41は、保� �データの読み出しを完了した後(ステップ60)� ��又は補正データの計算が終了した後(ステッ プ370)、作業者が操作盤42のスタートボタンを 押下するのを受け付けることにより自動運転 を開始し(ステップ375)、数値制御プログラム� ��従って旋盤1の運転を行う(ステップ380)。
 そして、コントローラ41は、数値制御プロ� �ラムを全て実行すると旋盤1の運転を終了す� ��(ステップ385)。

 なお、数値制御プログラムでは、旋盤1の動 作速度を設定できるようになっており、コン トローラ41は、ステップ375の後にこれを計算� ��て当該速度にて旋盤1を動作させる。
 これは、旋盤1がオーバーライド機能(数値� �御プログラムで指定された速度を指定され� �割合だけ変化させて旋盤1を動作させる機能) を有しない場合にオーバーライド機能の代わ りとして用いることができる。
 なお、オーバーライド機能は、数値制御プ� ��グラムの確認を行うために、旋盤1を早送り で空運転する場合などに用いられる。

 以上に説明した本変形例により次のような� ��果を得ることができる。
(1)カム9のカム軸16に対する取付角度がずれて いた場合でも、そのずれをオフセット値とし て数値制御プログラムに設定することができ る。これによって、カム9の取付位置をカム� �16上で微調整する必要が無くなり、迅速容易 にカム9のずれを補正することができる。
(2)工程番号によって、数値制御プログラムの ステップをカム9に対応したグループに区分� �ることによりカム9とステップとの対応を設� ��することができる。これによって、カム9の オフセット値を対応するステップに反映する ことができる。以上により、カム9を取付直� �ずに、数値入力で取付角度を調節すること� �できる。
(3)個々のカム9の取付角度のずれを調べて修� �するという作業が、主軸台2をカム9で移動し ていた従来のカム式旋盤の概念と近いため、 従来機に慣れ親しんだ作業者にとっても作業 がし易い。

 以上に説明した本実施の形態では、次のよ� ��な構成を提供することができる。
 即ち、軸線上に被加工物を把持する把持手� ��を備えた主軸と、前記主軸を回転する主軸� ��転手段と、前記被加工物を切削する刃物を� ��持する刃物保持手段と、前記刃物保持手段� ��、回転するカムの形状に倣って、前記主軸� ��軸線に垂直な方向に移動する刃物移動手段� ��、前記カムを回転させるカム回転手段と、� ��記カムの回転角度を検出する回転角度検出� ��段と、前記検出した回転角度に基づいて前� ��主軸の移動量を制御する数値制御プログラ� ��をコンピュータで実行することにより数値� ��御によって前記主軸を軸線方向に移動する� ��軸移動手段と、前記カムの回転角度に対す� ��オフセット値を取得するオフセット値取得� ��段と、前記数値制御プログラムにおいて、� ��記取得したオフセット値に対応する量だけ� ��記主軸を移動させるタイミングをオフセッ� ��するオフセット手段と、を具備したことを� ��徴とする旋盤装置を提供することができる( 第1の構成)。
 第1の構成において、前記カムは複数存在し 、前記オフセット値取得手段は、前記カムご とのオフセット値を取得し、前記数値制御プ ログラムにおいて、前記カムと前記主軸の移 動とを対応づける対応づけ手段を具備し、前 記オフセット手段は、前記主軸の移動を、当 該移動に前記対応づけられたカムに対して前 記取得したオフセット値に対応する量だけオ フセットするように構成することができる(� �2の構成)。
 第1の構成、又は第2の構成において、前記� �軸移動手段は、前記主軸を移動させる力を� �前記主軸の軸線を含む鉛直面内において、� �記軸線に平行な方向に作用させるように構� �することもできる(第3の構成)。
 第1の構成、第2の構成、又は第3の構成にお� ��て、請求項4に記載の発明では、前記被加工 物を前記把持手段と対向する側から支持する 支持手段と、前記把持手段と、前記支持手段 と、の距離を所定の距離に保って連結する連 結手段と、を具備するように構成することも できる(第4の構成)。
 第4の構成において、前記連結手段は、前記 被加工物から切削される加工品の長さ単位で 、前記連結する長さを調節可能に構成されて いるように構成することもできる(第5の構成) 。
 第1の構成から第5の構成までのうちの何れ� �1の構成において、前記主軸と所定の角度を� ��す回転軸の周りに回転する刃物を保持する� ��転刃物保持手段と、前記回転する刃物で前� ��被加工物を切削する際に、前記回転刃物保� ��手段を移動させる回転刃物移動手段と、を� ��備するように構成することもできる(第6の� �成)。
 第6の構成において、前記回転刃物移動手段 は、回転する回転刃物用カムの形状に倣って 前記回転する刃物を移動するように構成する こともできる(第7の構成)。
 第7の構成において、前記回転刃物用カムに は、前記回転する刃物が前記被加工物に切り 込む第1の回転角度と、前記回転する刃物が� �加工物から離れる第2の回転角度が設定され� ��おり、前記カム回転手段は、前記回転刃物� ��カムの回転角度を、前記第1の回転角度と前 記第2の回転角度に交互に回転するように構� �することもできる(第8の構成)。
 第8の構成において、前記主軸回転手段は、 前記回転刃物用カムが前記第1の回転角度に� �持されている間は、前記被加工物の回転角� �を所定角度に保持し、前記回転刃物用カム� �前記第2の回転角度に保持されている間に、� ��記回転する刃物が次の切削箇所を切削する� ��うに前記被加工物を所定角度だけ回転させ� ��ように構成することもできる(第9の構成)。
 第9の構成において、前記主軸移動手段は、 前記回転刃物用カムが前記第1の回転角度に� �持されている間は、前記回転する刃物に向� �て前記被加工物を繰り出す方向に前記主軸� �移動し、前記回転刃物用カムが前記第2の回� ��角度に保持されている間に前記主軸を移動� ��の位置に復帰するように構成することもで� ��る(第10の構成)。
 第1の構成から第5のこうせいまでのうちの� �れか1の構成において、前記刃物保持手段は� ��前記主軸と所定の角度を成す回転軸の周り� ��前記保持した刃物を回転する刃物回転手段� ��具備するように構成することもできる(第11� ��構成)。