[发明专利]加工装置和加工方法

说明书

本发明为加工装置和加工方法。提供能够更加准确且不花费时间和成本地进行表面硬化处理前的加工、表面硬化处理和表面硬化处理后的精加工的加工装置等。加工装置(1)具有：切削用工具(12)，其对被夹紧的工件(W)进行加工；淬火单元(16)，其能够发射激光(L)；以及振动切削单元(20)，其能够使安装有振动切削用工具(61)的末端部(60)振动，切削用工具(12)、淬火单元(16)、以及振动切削单元(20)能够相对于工件(W)进行相对移动，切削用工具(12)对工件(W)进行淬火前的切削，淬火单元(16)对工件(W)进行作为表面硬化处理的激光淬火，振动切削单元(20)在使振动切削用工具(61)振动的同时对工件(W)应用振动切削用工具(61)，由此来对工件(W)进行淬火后的精加工。

技术领域

本发明涉及兼具表面硬化处理功能和振动加工功能的加工装置以及能够通过该加工装置来执行的加工方法。

背景技术

作为工件的加工装置，以往被广泛知晓的是车床和铣床、或者以它们为基础的车削中心和加工中心。在这些加工装置中，对钢材等工件进行以比较大的切削量形成粗略的形状的粗加工和用于达成所要求的精度的精加工。

对于被这样的加工装置加工的工件，对被装入机械等而滑动的部分等有时会要求表面具备期望的硬度。在这种情况下，在通过加工装置进行加工之后，进行以淬火为代表的表面硬化处理。

作为这样的表面硬化处理的一例即激光淬火方法，已知有下述专利文献1所记载的方法。在该方法中，在管状或圆柱状物体外周面的使用了激光器的淬火方法中，使得照射到物体上的激光束的旋转方向上的直径比长度方向上的直径大。

而且，由于需应对伴随淬火而产生的应变等，因此要对工件的淬火部位进行淬火后精加工，而在该淬火方法中仅进行工件的淬火，淬火后精加工通过另外的加工装置来执行。这里，基于对硬化后的工件表面确保加工精度的观点来看，优选进行淬火后精加工的加工装置能够进行精密精加工。

作为工件的精密精加工装置的一种，已知有下述专利文献2所记载的椭圆振动切削装置。在该装置中，使切削工具的刃尖相对于工件(被切削材料)相对地进行椭圆振动，从而能够实施精密细微加工。而且，该椭圆振动切削装置可以对淬火钢实施形状形成加工。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-252521号公报

专利文献2：日本特开2008-221427号公报

由于这些现有的加工装置、执行激光淬火的装置、椭圆振动切削装置是彼此独立的装置，因此即使在椭圆振动切削装置中可以对淬火钢实施形状形成加工，从淬火前的切削(粗加工)经过淬火而进行淬火后精加工的总体作业时间也比较长，总体成本比较大。尤其是在上述的激光淬火装置中，淬火深度与现有的真空淬火或高频淬火的情况相比非常浅，而在淬火后安装在现有的进行精加工的加工设备上而进行精加工的情况下，需要切削至安装误差以上，因此浪费较多，并且在精加工后可能未保留所需的淬火深度，从而无法实现针对现有淬火的换代。另外，上述的椭圆振动切削装置一边使刃尖振动一边进行切削，因此很难提高切削速度，其加工效率与作为现有的淬火后的精密精加工的使用磨床的磨削加工或手抛光相比在同等以下的可能性较高，从而无法实现针对现有的精加工的换代。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供能够更加准确且不花费时间和成本地进行表面硬化处理前的加工、表面硬化处理和表面硬化处理后的精加工的加工装置和加工方法。