機床的制作方法

本發明涉及一種機床。

背景技術：

像CNC車床這樣的機械加工裝置(機床)為了使把持工件的主軸轉動，通常在主軸殼體內組裝有與主軸呈一體的電機。由于該電機直接驅動主軸，所以不需要齒輪傳遞機構。由該電機驅動的驅動機構通過使主軸高速轉動，進行除去工件的外徑部分等的車削加工。此外，為了利用同一電機進行C軸輪廓加工等，需要精密地控制轉動角度并使主軸低速轉動。但是，加工具有一定程度的尺寸以上的主軸貫通孔這樣的工件時，從實用性、經濟性的觀點出發，該電機不適用于制造。在以加工這種工件為目的的車床中，具有齒輪傳遞機構的另一電機用于使主軸轉動。但是，即使是這種驅動結構，起因于齒輪傳遞機構內的齒隙或游隙，主軸轉動角度的定位精度也下降。因此，在像C軸輪廓加工這樣的要求高精度的機械操作中，不太適合使用具有齒輪傳遞機構的驅動機構。

在本技術領域中公知的是：如立式加工中心那樣，在支撐加工工件的轉動臺的驅動中使用兩個獨立的電機。例如，利用用于高速和中速轉動動作的一個電機以及用于低速轉動或角度分度動作的伺服電機來驅動轉動臺。在這種系統中，雙方的電機借助齒輪傳遞機構與轉動件連接。起因于齒輪傳遞機構帶來的不準確性，這種驅動結構也不太適用于輪廓加工用途。另外，作為與本發明相關聯的現有技術例如具有專利文獻1和專利文獻2。

專利文獻1：日本專利公開公報特開昭63-191549號

專利文獻2：日本專利公開公報特開2003-170334號

期望機床對工件進行準確且高精度的加工。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種能夠準確且高精度地對工件進行加工的機床。

為了實現上述目的，本發明的機床進行利用轉動的加工，其包括：第一轉動件，以轉動軸為中心進行轉動；圍繞部，圍繞所述第一轉動件；第一軌道，設置于所述第一轉動件；第二軌道，以在規定的轉動位置與所述第一軌道配置在同一直線上的方式，設置于所述圍繞部；以及嵌合構件，沿著所述第一軌道和所述第二軌道滑動，并且在第一狀態下與所述第一軌道和所述第二軌道嵌合，在第二狀態下不與所述第一軌道嵌合而是與所述第二軌道嵌合。

本發明的機床進行利用轉動的加工，其包括：第一轉動件，以轉動軸為中心進行轉動；圍繞部，圍繞所述第一轉動件；第一軌道，設置于所述第一轉動件；第二軌道，以在規定轉動位置與所述第一軌道配置在同一直線上的方式，設置于所述圍繞部；以及嵌合構件，沿著所述第一軌道和所述第二軌道移動，并且在第一狀態下與所述第一軌道和所述第二軌道嵌合，在第二狀態下不與所述第一軌道嵌合而是與所述第二軌道嵌合。

因此，嵌合構件可以沿著第一軌道和第二軌道移動，從第二狀態轉移至第一狀態。即，能夠實現嵌合構件與第一軌道和第二軌道嵌合，第一轉動件相對于圍繞部固定的結構。因此，由于嵌合構件與第一軌道和第二軌道嵌合，所以能夠防止在嵌合構件和各軌道之間產生間隙(換句話說，能夠防止產生游隙等)。因此，由于能夠高精度地控制第一轉動件的轉動，所以能夠準確且高精度地對該工件進行機械加工。

附圖說明

圖1是省略了刀架單元的例示的機床的立體圖。

圖2是表示機床的主軸部的立體圖。

圖3是表示主軸驅動系統的結構的示意圖。

圖4是表示主軸驅動系統的結構的立體圖。

圖5是表示第二傳遞機構的要部結構的圖。

圖6是表示非鎖定結構時的包含鎖定機構的結構的放大立體圖。

圖7是表示鎖定結構時的嵌合構件和各軌道的結構的放大側視圖。

圖8是表示鎖定結構時的嵌合構件和各軌道的結構的放大立體圖。

圖9是表示與主軸連接的第二傳遞機構的結構的立體圖。

圖10是表示利用第二電機沿著順時針方向轉動的主軸的立體圖。

圖11是表示非鎖定結構時的嵌合構件和各軌道的結構的放大側視圖。

圖12是表示非鎖定結構時的嵌合構件和各軌道的結構的放大立體圖。

圖13是表示第二傳遞機構與主軸分離的連接結構的立體圖。

圖14是表示利用第一電機沿著順時針方向轉動的主軸的立體圖。

圖15是表示主軸驅動系統的結構的側視圖。

附圖標記說明

1 機床

4 主軸驅動系統

8 工件

10 主軸

12 第一電機

14 第二電機

16 主軸殼體

18 第一傳遞機構

20 齒輪箱

38 第二傳遞機構

44 滾齒凸輪單元

46 凸輪輥

48 轉塔單元

52 鎖定機構

54 第三軌道

56 第二軌道

58 第一軌道

62 外輪構件

64 內輪構件

66 嵌合構件

68 液壓致動器

70 抵接部

72 凸部

74 凸輪從動件

AX 轉動軸

具體實施方式

按照一種方式，具有主軸驅動系統的機床具有主軸、第一電機和第一傳遞機構。主軸用于把持工件并使工件繞軸心轉動。第一電機可以驅動主軸。第一傳遞機構能夠動作地連接在主軸和第一電機之間，以便使第一電機能夠驅動主軸。該機床還具有第二電機和第二傳遞機構。第二電機能夠驅動主軸。第二傳遞機構能夠動作地連接在主軸和第二電機之間，以便使第二電機能夠驅動主軸。第二傳遞機構包括能夠選擇性固定的傳遞要素。該傳遞要素安裝在具有自由結構的主軸的周圍。該傳遞要素通過使第二電機不與主軸連接，能夠繞主軸自由轉動。此外，第二傳遞機構包括固定結構，傳遞要素以第二電機能夠動作地卡合于主軸的方式相對于主軸固定。該機床使用第二電機驅動主軸時，能夠進行工件的高精度的銑削加工。與尺寸較大的主軸一起使用時，這種機床相比于具有已知的大型主軸驅動系統的機床能夠進行更高精度的C軸銑削加工。

在一種方式中，第二傳遞機構具有安裝于上述傳遞要素的輥之類的多個凸輪從動件。第二傳遞機構的傳遞要素可以包括能夠轉動地安裝在主軸周圍的外輪構件。鎖定機構能夠使第二傳遞機構的傳遞要素在固定結構和自由結構之間進行切換動作。在鎖定結構(固定結構)下，鎖定機構將傳遞要素固定于主軸，在非鎖定結構(自由結構)下，鎖定機構通過解除傳遞要素與主軸的固定卡合，使第二電機與主軸分離。

在幾種方式中，內輪部或凸緣部固定地配置或形成在主軸的周圍，上述傳遞要素包括能夠轉動地配置在內輪部周圍的部分。在這種方式中，鎖定機構如下構成：利用上述鎖定結構中的鎖定機構將外輪部固定于內輪部，并且利用上述非鎖定結構中的鎖定機構，使外輪部脫離內輪部。鎖定機構可以包括：配置在外輪部上的軌道(第二軌道)；配置在內輪部上的軌道(第一軌道)；以及能夠動作地與致動器連接的鎖定構件。致動器用于使外輪部相對于內輪部固定或分離，在第一軌道和第二軌道排列在一條直線上時，在上述鎖定結構中，鎖定機構與第一軌道和第二軌道嵌合，在上述非鎖定結構中，鎖定機構解除該兩個軌道的該嵌合。

在一種方式中，第二電機是對驅動軸進行驅動的伺服電機，該驅動軸與主軸相鄰，朝向與主軸的軸心交叉的方向延伸。第二傳遞機構具有滾齒凸輪(roller gear cam)這樣的凸輪，該凸輪安裝于驅動軸，繞驅動軸的軸心轉動。第二傳遞機構的上述傳遞要素可以包括外輪構件。該外輪構件利用安裝在外輪構件周圍的多個輥，能夠轉動地設置在主軸的周圍。

在本發明的其他方式中，機床具有主軸、電機、傳遞機構和鎖定機構。為了利用電機驅動主軸，傳遞機構具有傳遞要素。該傳遞要素能夠動作地與電機卡合，并且能夠轉動地安裝在主軸的周圍。鎖定機構能夠在鎖定方向和非鎖定方向之間切換。在鎖定方向上，鎖定機構為了借助傳遞要素并利用電機來驅動主軸，將能夠轉動地安裝的傳遞要素固定于主軸。在非鎖定方向上，鎖定機構為了使電機與主軸分離，使傳遞要素能夠相對于主軸獨立轉動，從而使傳遞要素與主軸分離。

在一種方式中，能夠轉動地安裝的傳遞要素是轉塔單元，該轉塔單元包括能夠轉動地安裝于主軸的輪構件。輪構件可以包括外表面部分和配置在該外表面部分上的多個輥構件。在一種方式中，輥構件分別包括轉動軸，多個輥構件各自的轉動軸分別從輪構件的外表面部分朝向半徑方向外側延伸。多種方式的傳遞機構包括滾齒凸輪，滾齒凸輪利用電機而轉動時，滾齒凸輪驅動輥構件，并且為了使輪構件轉動而能夠動作地與多個輥構件中的至少一個嚙合。

在本發明的其他方式中，作為機械裝置的機床具有主軸、第一電機、第二電機、驅動軸、凸輪和凸輪從動件。主軸是用于使工件轉動的部件。第一電機使主軸相對高速轉動。第二電機使主軸相對低速轉動。驅動軸是第二電機的驅動軸，并具有軸心。凸輪是滾齒凸輪這樣的凸輪，并與驅動軸連接。凸輪從動件沿著半徑方向安裝在主軸的周圍。為了使主軸轉動，凸輪與凸輪從動件嚙合。機床可以具有能夠轉動地安裝在主軸周圍的輪構件。在此，多個凸輪從動件以輥構件的形態沿著半徑方向安裝在輪構件的周圍。在一種方式中，為了使輪構件相對于主軸選擇性地結合和解除結合，設置有鎖定機構。鎖定機構可以具有能夠滑動的嵌合部，該嵌合部能夠在結合結構和非結合結構之間移動。在結合結構中，能夠滑動的嵌合部使輪構件與主軸連接。在非結合結構中，能夠滑動的嵌合部向離開主軸的方向移動，以使輪構件與主軸分離。鎖定機構還可以包括與輪構件連接的軌道(第二軌道)和與主軸連接的軌道(第一軌道)。在第一軌道和第二軌道排列在一條直線上時，為了形成結合結構，能夠滑動的嵌合部沿著各軌道滑動。一種方式的第二電機的驅動軸與凸輪直接連接，以便使凸輪圍繞驅動軸的軸心與驅動軸一起轉動。雖然本發明并不限于圖示的實施方式，但是基于圖示的實施方式對本發明進行說明。

<實施方式>

如圖1和圖2所示，車床(可理解為機床)1具有框架2，該框架2支撐用于切削工件8(參照圖3)的一個或多個刀架6(參照圖3)。本實施方式的機床1的要部參照圖示的圖3，由主軸10(可理解為第一轉動件)把持例如管等金屬工件8并使其轉動。由此，切削刀具能夠對轉動的工件8進行切削，以便例如除去工件8的外徑部分(利用轉動進行加工)。機床1具有主軸驅動系統4。為了選擇性地驅動具有7英寸以上的貫通孔徑的大型的朝向水平方向的主軸10，主軸驅動系統4具有大型的第一電機12(可理解為第一轉動驅動部)和小型的第二電機14(可理解為第二轉動驅動部)。主軸10將大型工件8把持成使工件8的一端從該主軸10突出。而且，可以使用一個或多個工件支撐臺沿著工件8的長度方向支撐工件8。在圖示的主軸驅動系統4中，大型的第一電機12用于在高速轉動、高轉矩的機械加工時驅動主軸10，小型的第二電機14在相對低速轉動、相對高精度的機械加工或輪廓加工時使用。

如圖1、圖2所示，機床1的一端具有主軸殼體16，如圖3所示，該主軸殼體16至少局部收容主軸10和主軸驅動系統4。第一電機12安裝于框架2，例如圖3、圖4、圖13所示，第一電機12借助對應的第一傳遞機構18，以能夠動作的方式連接于主軸10。第一傳遞機構18具有齒輪箱20和齒輪22、24、26之類的多個傳遞要素。齒輪箱20具有多個齒輪，進行高速轉動、中速轉動動作以及使第一電機12與主軸10分離的動作。在一個例子中，第一電機12在高速轉動動作模式下使主軸10以0～1500RPM轉動，在中速轉動動作模式下，使主軸10以0～500RPM轉動。但是，通過利用不同的齒輪比，當然能夠得到不同的最大速度。

被驅動齒輪26安裝在主軸10的周圍，通過與中間齒輪24和驅動齒輪22能夠動作地嚙合來驅動主軸10。中間齒輪24設置于軸28，以該軸28為中心進行轉動。主軸位置反饋傳感器30和旋轉刻度尺32使利用主軸10的位置信息進行的驅動控制成為可能，從而能夠準確地控制主軸10的動作。為了將主軸10能夠轉動地支撐在主軸殼體16內，主軸10安裝在軸承34、36內。

起因于傳遞機構的齒輪的齒隙或游隙，第一傳遞機構18有可能在系統內帶來稍許的位置的不準確。因此，本實施方式的機床1在第一電機12和第一傳遞機構18的基礎上，還具有第二電機14和第二傳遞機構38。第二電機14和第二傳遞機構38用于C軸輪廓加工(即，一邊使工件8精密地轉動一邊對該工件8的外表面進行銑削加工)或其他的銑削加工動作這樣的要求更高精度的切削動作。即，為了以更高速轉動對工件8進行機械加工，主軸驅動系統4使用大型且高輸出的第一電機(主軸電機)12。此外，為了對主軸10的轉動進行低速控制并進一步對主軸10的位置進行精密控制，使用單獨的更小型且低輸出的第二電機(伺服電機)14。在一個例子中，第一電機12可以具有第二電機14的至少1.5倍的額定輸出，在另一個例子中，第一電機12的額定輸出可以是第二電機14的額定輸出的10倍以上。更具體地說，在一個例子中，第一電機12具有大約60kW的額定輸出，第二電機14具有大約4.5kW的額定輸出。但是，可以使用具有不同的額定輸出的電機12、14。例如，第一電機12可以具有10～100HP的范圍內的額定輸出，第二電機14可以達到4.5～9.5kW。并且，能夠與尺寸不同的主軸10的主軸驅動系統4或不同的用途對應，改變第一傳遞機構18所使用的齒輪比和第二傳遞機構38的傳遞要素。例如，通過選擇不同的齒輪比，60kW電機可以用作具有185mm～375mm的貫通孔徑的主軸10的第一電機12，可以具有5800N·m～7000N·m的轉矩輸出。

本實施方式的主軸驅動系統4構成為與不具備傳遞機構的主軸驅動裝置、即使用與主軸呈一體的電機的主軸驅動裝置具有同等級的精度。但是，與該電機相比較的本實施方式的主軸驅動系統4的優點之一在于：該主軸驅動系統4可以安裝具有超過7英寸的貫通孔徑的主軸10這樣的大型的主軸10。在一個例子中，本實施方式的主軸10具有375mm或大約15英寸的貫通孔徑。因此，圖示的主軸驅動系統4保持與具有非常小的貫通孔徑的主軸的驅動所適用的一體型主軸電機具有的高精度同等的高精度，并且能夠應對非常大的工件8的加工。

第二電機14構成為使用獨立于第一傳遞機構18的第二傳遞機構38來驅動主軸10。換句話說，如后所述，第二電機14借助滾齒凸輪單元44使轉塔單元(圍繞部，可理解為第二轉動件)48轉動。并且，第二電機14借助該轉塔單元48的轉動，使主軸10轉動。更優選的是第一傳遞機構18和第二傳遞機構38構成為能夠明確地區分，并且不共用安裝在主軸10周圍的被驅動齒輪(例如被驅動齒輪26)這樣的一個傳遞要素。作為一例，第二電機14是伺服電機，相對于主軸殼體16設置。參照圖3～圖5，第二電機14與驅動軸42一起設置在主軸10的一個側面側。驅動軸42與第二傳遞機構38連接。第二傳遞機構38(更具體地說是第二傳遞機構38的傳遞要素)能夠選擇性地成為“固定結構”。第二傳遞機構38為固定結構時(即，第二傳遞機構38能夠動作地連接于主軸10時)，第二電機14能夠驅動主軸10。在一個例子中，利用后述的鎖定機構52實現能夠選擇性地固定的傳遞要素相對于主軸10的固定。固定結構是指借助第二傳遞機構38連接轉塔單元48和主軸10的狀態。另一方面，非固定結構是指未利用第二傳遞機構38連接轉塔單元48和主軸10的狀態。可以利用鎖定機構52來切換第二傳遞機構38的固定結構和非固定結構。第二傳遞機構38為固定結構時，第二電機14使主軸10與轉塔單元48一起轉動(即，借助轉塔單元48的轉動，使主軸10也轉動)。另一方面，第二傳遞機構38為非固定結構時，第二電機14獨立于主軸10單獨地使轉塔單元48轉動(即，不使主軸10轉動，而是使轉塔單元48轉動)。

如圖6所示，可理解為第二傳遞機構38的結構要素的轉塔單元48包括外輪部49，外輪部49具有多個凸輪輥(或凸輪從動件)46。各凸輪輥46沿著半徑方向(轉塔單元48的轉動半徑方向)安裝于外輪部49的作為圓周周圍的外表面部分49a。各凸輪輥46的轉動軸在轉塔單元48的該半徑方向上延伸。第二傳遞機構38具有像滾齒凸輪單元44(參照圖5)這樣的凸輪。滾齒凸輪單元44與驅動軸42同軸安裝，且與驅動軸42配置在一條直線上。如以下詳細說明的那樣，滾齒凸輪單元44構成為與多個凸輪輥46同時嚙合。轉塔單元48(如圖3所示)借助軸承殼體50，能夠轉動地安裝在主軸10的周圍，并且與主軸10同軸安裝。即，如圖3、圖4所示，轉塔單元48圍繞主軸10的一部分，主軸10以轉動軸AX為中心進行轉動，轉塔單元48也以相同的轉動軸AX為中心進行轉動。因此，轉塔單元48未借助鎖定機構52與主軸10連接或固定時(非固定結構)，主軸10能夠相對于轉塔單元48(和與此相反)轉動。

圖5、圖9、圖14等所示的滾齒凸輪單元44具有中央驅動部。該中央驅動部具有由連續的楔形肋形成的螺紋狀或螺旋狀的凸輪面。在螺旋路徑內，該肋從柄突出，并且在柄的周圍延伸設置。螺紋狀或螺旋狀的凸輪面提供與凸輪輥46順暢且無齒隙的驅動接觸。在優選的一個例子中，為了增大第二傳遞機構38的效率，滾齒凸輪單元44的柄具有與鼓形蝸桿同樣的凹狀的輪廓(外觀)。如圖5所示，滾齒凸輪單元44具有從中央驅動部向軸向延伸的軸部分44a、44b。并且，在軸部分44a、44b各自的端部附近，利用軸承40a、41a支撐各軸部分44a、44b。如圖4所示，軸承40a、41a包含在軸承殼體40、41內，滾齒凸輪單元44的中央驅動部位于殼體45內。另外，滾齒凸輪單元44在殼體45上設置有開口部，以便能夠與凸輪輥46嚙合。利用凸輪輥46的轉動動作，從滾齒凸輪單元44傳遞轉矩。凸輪輥46形成在螺旋狀肋的凸輪面的相鄰部分之間，沿著螺旋狀路徑而從動，由此，滾齒凸輪單元44(從第二電機14的上方觀察時)沿著順時針方向轉動，由此如圖10所示，轉塔單元48沿著順時針方向轉動。在圖示的方式中，60個凸輪輥46均等地設置在轉塔單元48的外輪部49的圓周周圍。各凸輪輥46能夠以如下的軸為中心進行轉動，該軸沿著從轉塔單元48的中心經過各凸輪輥46的中心而延伸的上述半徑方向進行排列(參照圖6)。根據主軸10的尺寸和該技術領域中已知的其他性能要件，來確定必要的凸輪輥46的數量。

轉塔單元48能夠動作地卡合于主軸10，為了使第二電機14能夠驅動主軸10而設置有鎖定機構52。在此，進一步對鎖定機構52進行詳細說明。作為一例的鎖定機構52具有能夠動作地與主軸10和轉塔單元48連接的多個結合要素(可理解為包含第一軌道58和第二軌道56的結構要素)。為了將轉塔單元48固定于主軸10，結合要素(參照圖6、圖7、圖11，更具體地說為第一軌道58和第二軌道56)相互排列在一條直線上時，能夠選擇性地連接主軸10和轉塔單元48。結合要素排列在一條直線上時，排列的結合要素的軸心相對于主軸10的圓周沿著半徑方向(可理解為主軸10的轉動半徑)延伸。此后，例如參照圖7，嵌合構件66跨越第一軌道58和第二軌道56，沿著第一軌道58和第二軌道56的在上述半徑方向延伸的軸心，朝向主軸10的中心移動(滑動)。由此，第一軌道58和第二軌道56以排列在一條直線上的狀態固定(即，可理解為嵌合構件66與第一軌道58和第二軌道56嵌合的第一狀態)，由此，主軸10和轉塔單元48都被固定(上述固定結構)。由此，第二電機14能夠借助轉塔單元48和鎖定機構52來驅動主軸10。

圖6中例示的鎖定機構52具有第一軌道58、第二軌道56和第三軌道54。第一軌道58設置于主軸10。主軸10具有環狀凸緣(以下稱為內輪構件64)，該環狀凸緣固定地安裝于該主軸10的外周面。第一軌道58安裝于該內輪構件64。第二軌道56設置于圍繞主軸10的轉塔單元48。轉塔單元48具有環狀凸緣(以下稱為外輪構件62)，該環狀凸緣固定地設置于該轉塔單元48的端面部。第二軌道56安裝于外輪構件62。內輪構件64具有比外輪構件62的內徑稍小的外徑。因此，外輪構件62在內輪構件64的周圍同軸配置。例如圖6等所示，當主軸10位于規定的轉動位置時，第一軌道58、第二軌道56和第三軌道54配置在同一直線上。此外，如圖3所示，在主軸10(更具體地說，為內輪構件64)和轉塔單元48之間安裝有軸承殼體50。因此，如后所述，未利用嵌合構件66的滑動而連接第一軌道58和第二軌道56時(更具體地說，為嵌合構件66未與第一軌道58嵌合而是與第二軌道56嵌合時，可理解為第二狀態)，未連接主軸10和轉塔單元48(更具體地說，未連接內輪構件64和外輪構件62)，主軸10和轉塔單元48利用軸承殼體50能夠相互自由轉動。第三軌道54安裝于主軸殼體16(參照圖3)。即，第一軌道58與主軸10的轉動一起轉動，第二軌道56與轉塔單元48的轉動一起轉動，但是第三軌道54固定地安裝于機床1，保持靜止狀態。另外，在第二狀態下，嵌合構件66未與第一軌道58嵌合而是與第二軌道56和第三軌道54嵌合。

鎖定機構52還具有嵌合構件66。如圖6所示，嵌合構件66具有大體C形的斷面，與各軌道54、56、58嵌合，并在各軌道54、56、58上滑動。嵌合構件66是直線運動導向件，沿著第一軌道58、第二軌道56和第三軌道54滑動。如上所述，在鎖定機構52的非鎖定方向上(第二狀態下)，嵌合構件66存在于第三軌道54和第二軌道56上。由此，如圖6、圖11、圖12所示，解除由嵌合構件66對第一軌道58和第二軌道56的連接，第二傳遞機構38相對于主軸10獨立并能夠動作地分離。因此，在第二狀態下，第一電機12使主軸10轉動。使第一電機12轉動，直到主軸10到達規定位置、即第一軌道58在主軸10上方的12點方向(可理解為規定的轉動位置)與第二軌道56排列在一條直線上，以便第二電機14能夠驅動主軸10(例如第一電機12使主軸10轉動，以便從圖14的狀態成為圖13的狀態)。此后，嵌合構件66利用像液壓致動器(可理解為驅動部)68這樣的致動器向下滑動，從而嵌合構件66配置在第一軌道58和第二軌道56上(即，使嵌合構件66與第一軌道58和第二軌道56嵌合(第一狀態)，參照圖7、圖8)。由此，如圖7、圖8所示，嵌合構件66已經不存在于第三軌道54的任何部分之上。在嵌合構件66向第一軌道58與第二軌道56排列的規定位置移動之后，在由第二電機14進行驅動之前，齒輪箱20使第一電機12相對于主軸10獨立并能夠動作地分離(第一傳遞機構18處于中立位置)。為了相對于鎖定機構52保持均衡，可以將一個或多個追加的第一軌道60與第一軌道58間隔地設置于內輪構件64。例如圖4、圖15所示，追加的第一軌道60在環狀的內輪構件64上配置在第一軌道58的相反側。

例如圖8-10、圖12-14等所示，液壓致動器68固定于主軸殼體16(機床1)。此外，例如圖6所示，液壓致動器68具有抵接部70，嵌合構件66具有凸部72。抵接部70選擇性地與凸部72嚙合。如圖6所示，抵接部70具有與凸部72嚙合的凹部形狀。為了使鎖定機構52轉移至鎖定狀態，液壓致動器68向下驅動轉移抵接部70，抵接部70通過向下按壓凸部72，將嵌合構件66朝向第一軌道58按壓。如圖6所示，抵接部70可以在與凸部72抵接的部分具有凸輪從動件74。凸輪從動件74為了與凸部72的上表面抵接，而在抵接部70的凹部形狀內安裝成能夠圍繞與主軸10的軸心并列的軸心轉動。如果嵌合構件66完全地存在于第一軌道58和第二軌道56上，則外輪構件62固定于內輪構件64，由此，第二傳遞機構38的轉塔單元48固定于主軸10。由此，轉塔單元48能夠與主軸10一起轉動。因此，如圖10所示，在第一狀態(固定結構)下，第二電機14能夠動作地卡合于主軸10，該第二電機通過使轉塔單元48轉動，從而借助各軌道56、58和嵌合構件66來驅動主軸10。

嵌合構件66存在于第二軌道56和第一軌道58上，利用由第二電機14驅動的主軸10的轉動，在嵌合構件66與內輪構件64和外輪構件62一起轉動的期間，液壓致動器68保持位于延伸位置的狀態(參照圖10)。在這種狀態下，嵌合構件66返回上述規定位置時，以抵接部70能夠使嵌合構件66向上后退并返回到第三軌道54和第二軌道56上的初始位置的方式，利用液壓致動器68對抵接部70進行定位。抵接部70在主軸10等的轉動半徑方向上能夠與凸部72抵接，并且在主軸10等的轉動方向上不與凸部72抵接。即，由于抵接部70具有凹部形狀，所以即使例如像銑削加工中那樣利用第二電機14使主軸10轉動，凸部72也能夠經過抵接部70的凹部的腳部之間。雖然在凸部72經過抵接部70時，抵接部70所具有的凸輪從動件74與凸部72接觸，但是凸輪從動件74將該接觸時的兩個構件72、74之間的接觸阻力抑制為最小限度。

為了使第二電機14和第二傳遞機構38與主軸10分離，主軸10需要利用第二電機14而轉動，直到第二軌道56、第一軌道58和嵌合構件66返回規定位置。在規定位置處，各軌道54、56、58排列在一條直線上，液壓致動器68能夠進行提升動作。即，如圖11、圖12所示，嵌合構件66被抵接部70提升(第二狀態、非固定結構)，直到嵌合構件66返回第三軌道54和第二軌道56上的初始位置為止(與鎖定機構52的非鎖定方向對應)。為了確認嵌合構件66返回上述位置，還可以使用位置傳感器。此后，第一電機12從齒輪箱20的中立狀態轉移至高速動作模式或中速動作模式，此后如圖13和圖14所示，第一電機12通過第一傳遞機構18驅動主軸10。

本實施方式的機床1包括：以轉動軸AX為中心進行轉動的主軸10；以及圍繞主軸10的轉塔單元48。此外，該機床1包括第一軌道58、第二軌道56和嵌合構件66。嵌合構件66沿著第一軌道58和第二軌道56移動。并且，嵌合構件66在第一狀態下與第一軌道58和第二軌道56嵌合。并且，嵌合構件66在第二狀態下不與第一軌道58嵌合而是與第二軌道56嵌合。

因此，嵌合構件66可以沿著第一軌道58和第二軌道56移動，從第二狀態移動至第一狀態。即，可以實現嵌合構件66與第一軌道58和第二軌道56嵌合，主軸10相對于轉塔單元48固定的結構。如此，由于嵌合構件66與第一軌道58和第二軌道56嵌合，所以能夠防止在嵌合構件66和各軌道58、56之間產生間隙(換句話說，能夠防止產生游隙等)。因此，由于能夠高精度地控制主軸10的轉動，所以能夠準確且高精度地對該工件8進行機械加工。

此外，在本實施方式的機床1中，嵌合構件66在第一軌道58和第二軌道56上滑動。

因此，可以在嵌合構件66和各軌道56、58之間不產生游隙等的狀態下，順暢地使嵌合構件66在各軌道56、58上移動。因此，能夠抑制嵌合構件66和各軌道56、58的機械磨損。

此外，在本實施方式的機床1中，轉塔單元48以轉動軸AX為中心進行轉動，能夠獨立于主軸10進行轉動。

因此，在第一狀態下，可以使主軸10和轉塔單元48一起轉動，在第二狀態下，可以使主軸10和轉塔單元48分別單獨轉動。

此外，在本實施方式的機床1中，第一軌道58沿著主軸10的轉動半徑設置于主軸10。并且，第二軌道56沿著轉動半徑設置于轉塔單元48。

因此，可以采用使嵌合構件66沿著該轉動半徑方向移動的結構，利用該轉動半徑方向的移動，可以實現第一狀態和第二狀態之間的轉移。

此外，本實施方式的機床1包括固定地安裝于機床1的第三軌道54。

如此，由于第三軌道54的設置位置固定，所以可以利用第三軌道54作為將第一軌道58和第二軌道56配置成同一直線狀的規定轉動位置的標識。即，在機床1中，例如需要設定該轉動位置時，通過利用該第三軌道54，能夠容易地實施該設定等。

此外，本實施方式的機床1還包括使嵌合構件66移動的液壓致動器68。此外，嵌合構件66具有凸部72。液壓致動器68具有抵接部70。抵接部70能夠在轉動半徑方向上與凸部72抵接。抵接部70在主軸10的轉動方向上不與凸部72抵接。例如，抵接部70具有與凸部72嚙合的凹部形狀70A。

因此，通過使液壓致動器68與凸部72在轉動半徑方向抵接，液壓致動器68可以借助與凸部72的抵接，使嵌合構件66在各軌道56、58上移動。此外，在第一狀態下，液壓致動器68不會妨礙各軌道56、58和嵌合構件66伴隨主軸10轉動而進行的轉動。因此，不需要將液壓致動器68設置于包括主軸10的轉動系統，可以設置于固定系統。即，可以防止液壓致動器68與主軸10一起轉動。因此，可以實現包括液壓致動器68的結構的簡單化，從而防止因液壓致動器68的轉動產生的不良現象。

此外，在本實施方式1的機床1中，液壓致動器68具有凸輪從動件74，該凸輪從動件74設置在液壓致動器68的與凸部72抵接的部分。

因此，可以防止伴隨主軸10的轉動而產生的液壓致動器68和凸部72的接觸部處的沖擊和磨損。

此外，本實施方式的機床1還包括滾齒凸輪單元44，轉塔單元48具有與滾齒凸輪單元44嚙合的多個凸輪從動件46。

因此，可以在沒有游隙等的狀態下，使轉塔單元48轉動。因此，能夠準確且高精度地使轉塔單元48轉動。

此外，本實施方式的機床1還包括第一電機12和第二電機14。第一電機12使主軸10轉動。第二電機14借助轉塔單元48使主軸10轉動。例如，第一電機12使主軸10轉動的速度比第二電機14使主軸10轉動的速度快。

因此，在第一狀態下，通過利用第二電機14使主軸10轉動，可以實施利用速度慢的轉動的高精度機械加工。此外，在第二狀態下，通過利用第一電機12使主軸10轉動，可以實施利用速度快的轉動的機械加工。

與優選的實施方式相關聯對本發明進行了說明，但是本領域技術人員當然可以在本發明的原理和范圍內，對用于說明本發明的性質而記載和圖示的部件和結構要素的詳細內容、材料和排列進行各種變更。