JP2013123765A - Composite machining machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite machining machine capable of machining slide faces having excellent lubricity in a short time with high accuracy.SOLUTION: The composite machining machine includes: a work mounting unit 13 rotatably supporting a camshaft 100; a grinding unit 11 grinding the slide faces 121a-125a by a finishing grinding wheel 26 when the camshaft 100 rotates by the work mounting unit 13; and a laser machining unit 12 irradiating laser light L to the slide faces 121a-125a when grinding the slide faces 121a-125a by the grinding unit 11 to laser-machine dimples D each functioning as an oil reservoir.

Description

本発明は、摺動部材の外周面をなす摺動面に対して、研削加工とレーザ加工とを同時に行うことができる複合加工機に関する。   The present invention relates to a multi-task machine capable of simultaneously performing grinding and laser processing on a sliding surface forming an outer peripheral surface of a sliding member.

車両に搭載されるエンジンには、例えば、カムシャフトやクランクシャフト等のような摺動部材(回転体)が、数多く組み込まれている。そして、摺動部材の摺動面と、この摺動面を摺動可能に支持する軸受面との間に、常時、潤滑油を供給することにより、それらの間に発生する摩擦を低減するようにしている。   Many sliding members (rotating bodies) such as camshafts and crankshafts are incorporated in an engine mounted on a vehicle. And by always supplying lubricating oil between the sliding surface of the sliding member and the bearing surface that slidably supports the sliding surface, the friction generated between them is reduced. I have to.

しかしながら、エンジンの低回転域においては、摺動面と軸受面との間の油圧が低下するため、その潤滑膜を確保することが困難となってしまう。これにより、それらの間に発生する摩擦を十分に低減することができないおそれがある。   However, in a low engine speed range, the oil pressure between the sliding surface and the bearing surface decreases, and it is difficult to ensure the lubricating film. Thereby, there is a possibility that the friction generated between them cannot be sufficiently reduced.

そこで、上述したような、所謂、境界潤滑状態における摩擦を低減することを目的として、油溜まりとして機能する窪み部を摺動面に形成するようにした摺動部材が提供されている。そして、窪み部を摺動面に加工する加工法としては、レーザ光を用いたレーザ加工法が、多く採用されている。   In view of this, a sliding member is provided in which a concave portion functioning as an oil reservoir is formed on the sliding surface for the purpose of reducing the friction in the so-called boundary lubrication state as described above. And as a processing method which processes a hollow part into a sliding surface, the laser processing method using a laser beam is employ | adopted a lot.

また、従来から、摺動部材の摺動面に対して、研削加工及びレーザ加工を行うことができる複合加工機が、種々提供されており、このような複合加工機は、例えば、特許文献1に開示されている。   Conventionally, various composite processing machines capable of performing grinding and laser processing on the sliding surface of the sliding member have been provided. Such composite processing machines are disclosed in, for example, Patent Document 1. Is disclosed.

特開2007−313515号公報JP 2007-313515 A

しかしながら、上記従来の複合加工機においては、1つの主軸に対して、砥石及びレーザヘッドのいずれか一方のみを取付可能としているため、研削加工とレーザ加工とを別々に行わなければならなかった。これにより、加工時間の増大を招くおそれがあった。   However, in the conventional multi-tasking machine, since only one of the grindstone and the laser head can be attached to one main shaft, the grinding process and the laser processing have to be performed separately. Thereby, there existed a possibility of causing the increase in processing time.

また、従来の複合加工機においては、レーザ光を照射する際に、クーラントを摺動面に向けて供給して、被加工部への熱的影響を除去するようにしている。しかしながら、レーザ加工時においては、レーザ光を集光レンズによって集光させる必要があるため、供給したクーラントの流れに乱れが生じていると、そのレーザ光の集光が不十分となってしまう。即ち、クーラントを乱流状態で供給すると、レーザ光を安定して照射することができないおそれがある。   Further, in the conventional combined processing machine, when irradiating the laser beam, the coolant is supplied toward the sliding surface to remove the thermal influence on the processed part. However, at the time of laser processing, it is necessary to condense the laser light by the condenser lens. Therefore, if the flow of the supplied coolant is disturbed, the condensing of the laser light becomes insufficient. That is, if the coolant is supplied in a turbulent state, there is a possibility that the laser beam cannot be stably irradiated.

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、潤滑性に優れた摺動面を、短時間で、且つ、高精度に加工することができる複合加工機を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a multi-task machine capable of processing a sliding surface with excellent lubricity in a short time and with high accuracy. .

上記課題を解決する第1の発明に係る複合加工機は、
被加工物を回転可能に支持するワーク装着ユニットと、
前記ワーク装着ユニットによる前記被加工物の回転時に、当該被加工物の外周面をなす複数の摺動面のうち、少なくとも1つの前記摺動面を、砥石により研削する研削加工ユニットと、
前記研削加工ユニットによる前記摺動面の研削時に、少なくとも1つの前記摺動面にレーザ光を照射することにより、当該摺動面に窪み部をレーザ加工するレーザ加工ユニットとを備える
ことを特徴とする。
The multi-tasking machine according to the first invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
A workpiece mounting unit that rotatably supports the workpiece;
A grinding unit that grinds at least one of the sliding surfaces of a plurality of sliding surfaces forming an outer peripheral surface of the workpiece with a grindstone during rotation of the workpiece by the workpiece mounting unit;
A laser processing unit that irradiates at least one of the sliding surfaces with a laser beam during the grinding of the sliding surface by the grinding processing unit, and laser-processes a recess in the sliding surface. To do.

上記課題を解決する第2の発明に係る複合加工機は、
少なくとも1つの前記摺動面に対して、前記研削加工ユニットによる研削加工と、前記レーザ加工ユニットによるレーザ加工とを、同時に行う
ことを特徴とする。
The multi-tasking machine according to the second invention for solving the above-mentioned problems is
Grinding by the grinding unit and laser processing by the laser processing unit are simultaneously performed on at least one sliding surface.

上記課題を解決する第3の発明に係る複合加工機は、
前記摺動面におけるレーザ光が照射された加熱領域に対して、冷却水を流れが層流となる状態で供給することにより、前記摺動面を冷却する冷却水供給手段を備える
ことを特徴とする。
A multi-tasking machine according to a third invention for solving the above-described problems is as follows.
A cooling water supply means is provided for cooling the sliding surface by supplying cooling water in a laminar flow to the heating region irradiated with the laser beam on the sliding surface. To do.

上記課題を解決する第4の発明に係る複合加工機は、
冷却水供給手段は、冷却水を水圧が大気圧となる状態で供給する
ことを特徴とする。
A multi-tasking machine according to a fourth invention for solving the above-described problems is as follows.
The cooling water supply means supplies the cooling water in a state where the water pressure becomes atmospheric pressure.

上記課題を解決する第5の発明に係る複合加工機は、
前記冷却水供給手段は、
冷却水がその内部に供給される内側供給管と、
前記内側供給管の上部に形成され、前記内側供給管内に供給された冷却水を当該内側供給管の外側に流出させるオーバーフロー用孔と、
前記内側供給管をその内部に収納し、前記オーバーフロー用孔から流出した冷却水を充満させることにより、この充満した冷却水の水圧を大気圧に保持する外側供給管と、
前記外側供給管の下部に形成され、前記外側供給管内に充満した冷却水を層流状態で前記加熱領域に向けて供給する層流化スリットとを有する
ことを特徴とする。
A multi-tasking machine according to a fifth invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
The cooling water supply means is
An inner supply pipe through which cooling water is supplied,
An overflow hole formed at an upper portion of the inner supply pipe and for allowing the cooling water supplied into the inner supply pipe to flow out of the inner supply pipe;
The inner supply pipe is housed therein, and the outer supply pipe that maintains the water pressure of the filled cooling water at atmospheric pressure by filling the cooling water flowing out of the overflow hole,
A laminar flow slit is formed in a lower portion of the outer supply pipe and supplies cooling water filled in the outer supply pipe toward the heating region in a laminar flow state.

上記課題を解決する第6の発明に係る複合加工機は、
前記装着ユニットによる前記被加工物の回転方向と、前記冷却水供給手段による冷却水の供給方向とを、同じ方向とする
ことを特徴とする。
The multi-tasking machine according to the sixth invention for solving the above-described problems is
The rotation direction of the workpiece by the mounting unit and the cooling water supply direction by the cooling water supply means are the same direction.

上記課題を解決する第7の発明に係る複合加工機は、
前記研削加工ユニットと前記レーザ加工ユニットとを、前記被加工物を挟んで対向して配置させる
ことを特徴とする。
A multi-tasking machine according to a seventh invention for solving the above-described problems is as follows.
The grinding unit and the laser processing unit are arranged to face each other with the workpiece interposed therebetween.

従って、本発明に係る複合加工機によれば、被加工物の複数の摺動面のうち、いずれかの摺動面に対して、砥石による研削加工と、窪み部を加工するためのレーザ加工とを、同時に行うことにより、潤滑性に優れた摺動面を、短時間で、且つ、高精度に加工することができる。   Therefore, according to the multi-tasking machine according to the present invention, grinding processing by a grindstone and laser processing for processing a recess are performed on any one of the plurality of sliding surfaces of the workpiece. Are simultaneously performed, it is possible to process a sliding surface with excellent lubricity in a short time and with high accuracy.

本発明の一実施例に係る複合加工機の平面図である。1 is a plan view of a multi-tasking machine according to an embodiment of the present invention. 図1のA−A矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. 図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. 内側供給管及び外側供給管の配管構造を示した図である。It is the figure which showed the piping structure of an inner side supply pipe | tube and an outer side supply pipe | tube. カムシャフトの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a cam shaft. カムシャフトの摺動面の拡大図である。It is an enlarged view of the sliding surface of a cam shaft.

以下、本発明に係る複合加工機について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, a multi-tasking machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1及び図2に示した複合加工機1は、車両用エンジン(図示省略)に採用されるカムシャフト(被加工物、回転体、摺動部材)100の摺動面121a〜125aに対して、研削加工とレーザ加工とを同時に行うことができる機械となっている。   First, the multi-task machine 1 shown in FIGS. 1 and 2 is formed on the sliding surfaces 121a to 125a of a camshaft (workpiece, rotating body, sliding member) 100 employed in a vehicle engine (not shown). On the other hand, it is a machine that can perform grinding and laser processing simultaneously.

ここで、図5及び図6に示すように、カムシャフト100は、軸部101、左右一対からなる4組のカム111〜114、及び、摺動部121〜125から構成されている。これらカム111〜114及び摺動部121〜125は、軸部101の軸方向において、所定の間隔で配置されている。そして、カム111の軸方向外側には、摺動部121が配置されており、各組のカム111〜114の間には、摺動部122〜125が配置されている。   Here, as shown in FIGS. 5 and 6, the camshaft 100 includes a shaft portion 101, four sets of cams 111 to 114 including a pair of left and right, and sliding portions 121 to 125. The cams 111 to 114 and the sliding portions 121 to 125 are arranged at a predetermined interval in the axial direction of the shaft portion 101. And the sliding part 121 is arrange | positioned at the axial direction outer side of the cam 111, and the sliding parts 122-125 are arrange | positioned between the cams 111-114 of each group.

また、摺動部121〜125は、その外周面をなす摺動面121a〜125aを有している。これら摺動面121a〜125aは、カムシャフト100を車両用エンジンに取り付ける際に、その車両用エンジンに設けられた軸受の軸受面に回転可能に支持されるものとなっている。   Moreover, the sliding parts 121-125 have the sliding surfaces 121a-125a which make the outer peripheral surface. These sliding surfaces 121a to 125a are rotatably supported by bearing surfaces of bearings provided in the vehicle engine when the camshaft 100 is attached to the vehicle engine.

次に、複合加工機1の構成について、図1乃至図4、図6を用いて詳細に説明する。   Next, the configuration of the multi-task machine 1 will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 and FIG.

図1及び図2に示すように、複合加工機1は、研削加工ユニット11、レーザ加工ユニット12、ワーク装着ユニット13と、これら各ユニット11,12,13をその上部に備えるベッド14とから構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the multi-tasking machine 1 includes a grinding unit 11, a laser processing unit 12, a workpiece mounting unit 13, and a bed 14 provided with these units 11, 12, and 13 on the upper portion thereof. Has been.

ワーク装着ユニット13は、上述したカムシャフト100を、その軸部101の軸心がX軸方向に配置された状態で、着脱可能とするものである。また、研削加工ユニット11及びレーザ加工ユニット12は、ワーク装着ユニット13に装着されたカムシャフト100に対して、X軸方向と直交するZ軸方向から、それぞれの加工を同時に行うものとなっている。即ち、研削加工ユニット11とレーザ加工ユニット12とは、Z軸方向において、ワーク装着ユニット13を挟んで対向するように設けられている。   The workpiece mounting unit 13 allows the above-described cam shaft 100 to be detachable in a state where the axis of the shaft portion 101 is arranged in the X-axis direction. Further, the grinding unit 11 and the laser processing unit 12 simultaneously perform respective processing on the camshaft 100 mounted on the workpiece mounting unit 13 from the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction. . That is, the grinding unit 11 and the laser processing unit 12 are provided to face each other with the workpiece mounting unit 13 in between in the Z-axis direction.

先ず、研削加工ユニット11の下部には、X軸砥石台21が設けられており、このX軸砥石台21は、ベッド14の上面において、X軸方向に移動可能に支持されている。更に、X軸砥石台21の上面には、Z軸砥石台22がZ軸方向に移動可能に支持されており、このZ軸砥石台22の上面には、回転テーブル23が、鉛直なテーブル回転軸P周りに回転可能に支持されている。   First, an X-axis grinding wheel base 21 is provided below the grinding unit 11, and the X-axis grinding wheel base 21 is supported on the upper surface of the bed 14 so as to be movable in the X-axis direction. Further, a Z-axis grinding wheel base 22 is supported on the upper surface of the X-axis grinding wheel base 21 so as to be movable in the Z-axis direction. On the upper surface of the Z-axis grinding wheel base 22, a rotary table 23 is rotated vertically. It is supported so as to be rotatable around the axis P.

また更に、回転テーブル23の上面には、第1砥石主軸ヘッド24及び第2砥石主軸ヘッド25が水平方向に移動可能に支持されている。これら第1砥石主軸ヘッド24及び第2砥石主軸ヘッド25は、回転テーブル23のテーブル回転軸Pを通る水平線を中心として、左右対称に配置されると共に、それぞれ独立的に水平方向に移動可能となっている。そして、第1砥石主軸ヘッド24及び第2砥石主軸ヘッド25には、研削能力が異なる仕上げ用砥石26及び超仕上げ用砥石27が、それぞれ回転可能に支持されている。   Furthermore, a first grindstone spindle head 24 and a second grindstone spindle head 25 are supported on the upper surface of the rotary table 23 so as to be movable in the horizontal direction. The first grindstone spindle head 24 and the second grindstone spindle head 25 are arranged symmetrically about a horizontal line passing through the table rotation axis P of the rotary table 23 and can be independently moved in the horizontal direction. ing. A finishing grindstone 26 and a superfinishing grindstone 27 having different grinding capabilities are rotatably supported by the first grindstone spindle head 24 and the second grindstone spindle head 25, respectively.

なお、仕上げ用砥石26及び超仕上げ用砥石27は、例えば、砥粒の種類及び粒度、結合剤の種類及び結合度、気孔率等の相違によって、砥石の種類が異なっている。そして、超仕上げ用砥石27は、仕上げ用砥石26よりも更に微細に研削することが可能となっており、仕上げ用砥石26の研削能力よりも高い研削能力を有している。   Note that the finishing grindstone 26 and the superfinishing grindstone 27 differ in the type of grindstone depending on, for example, the type and grain size of the abrasive grains, the type and degree of bonding of the binder, the porosity, and the like. The super-finishing grindstone 27 can be ground more finely than the finishing grindstone 26 and has a grinding ability higher than that of the finishing grindstone 26.

従って、X軸砥石台21及びZ軸砥石台22を駆動させることにより、仕上げ用砥石26及び超仕上げ用砥石27を、X軸方向(カムシャフト100の軸方向)及びZ軸方向(カムシャフト100の径方向)に移動させることができる。また、回転テーブル23をテーブル回転軸P周りに回転させることにより、仕上げ用砥石26及び超仕上げ用砥石27を、ワーク装着ユニット13に装着されたカムシャフト100の摺動面121a〜125aを研削可能な加工位置と、この加工位置から退避した退避位置との間で、旋回させることができる。更に、第1砥石主軸ヘッド24及び第2砥石主軸ヘッド25を駆動させることにより、仕上げ用砥石26及び超仕上げ用砥石27を回転させることができると共に、装着された摺動面121a〜125aに対して、X軸方向において、接近及び離間させることができる。   Therefore, by driving the X-axis grinding wheel base 21 and the Z-axis grinding wheel base 22, the finishing grinding wheel 26 and the super-finishing grinding wheel 27 are moved in the X-axis direction (the axial direction of the camshaft 100) and the Z-axis direction (the camshaft 100). In the radial direction). Also, by rotating the rotary table 23 around the table rotation axis P, the finishing grindstone 26 and the superfinishing grindstone 27 can be ground on the sliding surfaces 121a to 125a of the camshaft 100 mounted on the workpiece mounting unit 13. It is possible to rotate between a machining position and a retreat position retracted from the machining position. Further, by driving the first grindstone spindle head 24 and the second grindstone spindle head 25, the finishing grindstone 26 and the superfinishing grindstone 27 can be rotated, and the mounted sliding surfaces 121a to 125a can be rotated. Thus, they can be approached and separated in the X-axis direction.

また、ベッド14の上面には、X軸方向に延在した支持台15が設けられており、この支持台15の傾斜面15aには、レーザ加工ユニット12が設けられている。なお、傾斜面15aは、Z軸方向において、ワーク装着ユニット13に向かうに従って、漸次上方に傾斜するように形成されている。   A support base 15 extending in the X-axis direction is provided on the upper surface of the bed 14, and a laser processing unit 12 is provided on the inclined surface 15 a of the support base 15. The inclined surface 15a is formed so as to be gradually inclined upward toward the workpiece mounting unit 13 in the Z-axis direction.

レーザ加工ユニット12の下部には、X軸移動体31が設けられており、このX軸移動体31は、支持台15の傾斜面15a上において、X軸方向に移動可能に支持されている。更に、X軸移動体31の上面には、Z軸移動体32がZ軸方向に移動可能に支持されている。そして、Z軸移動体32の上部には、レーザ発振器33が設けられると共に、取付部材34を介して集光レンズ35が設けられている。このとき、レーザ発振器33と集光レンズ35とは、Z軸方向において、対向するように設けられており、そのレーザ発振器33から出力されたレーザ光Lは、集光レンズ35を通過することにより集光される。   An X-axis moving body 31 is provided below the laser processing unit 12, and the X-axis moving body 31 is supported on the inclined surface 15 a of the support base 15 so as to be movable in the X-axis direction. Further, a Z-axis moving body 32 is supported on the upper surface of the X-axis moving body 31 so as to be movable in the Z-axis direction. A laser oscillator 33 is provided above the Z-axis moving body 32, and a condenser lens 35 is provided via an attachment member 34. At this time, the laser oscillator 33 and the condenser lens 35 are provided so as to face each other in the Z-axis direction, and the laser light L output from the laser oscillator 33 passes through the condenser lens 35. Focused.

従って、X軸移動体31及びZ軸移動体32を駆動させることにより、レーザ発振器33及び集光レンズ35をX軸方向(カムシャフト100の軸方向)及びZ軸方向(カムシャフト100の径方向)に移動させることができる。   Accordingly, by driving the X-axis moving body 31 and the Z-axis moving body 32, the laser oscillator 33 and the condenser lens 35 are moved in the X-axis direction (the axial direction of the camshaft 100) and the Z-axis direction (the radial direction of the camshaft 100). ).

ここで、Z軸移動体32の駆動は、単に、レーザ発振器33におけるZ軸方向の移動及び位置決めに使用するためだけでなく、集光レンズ35によるレーザ光Lの集光位置を調整するためにも使用される。即ち、Z軸移動体32を駆動させることにより、集光レンズ35によるレーザ光Lの集光位置を、Z軸方向に移動させることができる。また、レーザ発振器33は、出力するレーザ光Lのエネルギ密度、照射時間(出力時間)、照射回数を、調整可能となっている。つまり、レーザ発振器33から出力するレーザ光Lのエネルギ密度、照射時間、照射回数や、集光レンズ35のZ軸方向の移動量を調整することにより、レーザ光Lを摺動面121a〜125aに照射した際に加工されるディンプル(窪み部、油溝)Dの径及び深さを調整することができる(図6参照)。   Here, the driving of the Z-axis moving body 32 is not only used for movement and positioning in the Z-axis direction in the laser oscillator 33 but also for adjusting the condensing position of the laser light L by the condensing lens 35. Also used. That is, by driving the Z-axis moving body 32, the condensing position of the laser light L by the condensing lens 35 can be moved in the Z-axis direction. The laser oscillator 33 can adjust the energy density of the laser beam L to be output, the irradiation time (output time), and the number of times of irradiation. That is, by adjusting the energy density, the irradiation time, the number of irradiation times, and the amount of movement of the condenser lens 35 in the Z-axis direction, the laser light L is applied to the sliding surfaces 121a to 125a. The diameter and depth of the dimples (recessed portion, oil groove) D processed when irradiated can be adjusted (see FIG. 6).

更に、支持台15の上面となる水平面15bには、ワーク装着ユニット13が設けられている。そして、ワーク装着ユニット13のX軸方向両側部には、ワーク主軸台41及びワーク支持台42がそれぞれ設けられており、これらワーク主軸台41及びワーク支持台42は、水平面15bにおいて、接近及び離間するように、X軸方向に移動可能に支持されている。   Furthermore, a work mounting unit 13 is provided on a horizontal surface 15 b that is an upper surface of the support base 15. A work spindle 41 and a work support 42 are respectively provided on both sides of the work mounting unit 13 in the X-axis direction. The work spindle 41 and the work support 42 are moved toward and away from each other on the horizontal plane 15b. As described above, it is supported so as to be movable in the X-axis direction.

ワーク主軸台41の内側には、ワーク主軸41aが回転可能に支持されており、このワーク主軸41aは、所定の回転数で回転駆動すると共に、カムシャフト100の一端を保持可能となっている。また、ワーク主軸台41には、エンコーダ43が接続されており、このエンコーダ43は、ワーク主軸41aの回転角度を検出可能となっている。   A work spindle 41a is rotatably supported inside the work spindle 41, and the work spindle 41a can be driven to rotate at a predetermined rotational speed and can hold one end of the camshaft 100. An encoder 43 is connected to the work spindle 41, and this encoder 43 can detect the rotation angle of the work spindle 41a.

一方、ワーク支持台42の内側には、センタ部材42aが回転可能に支持されている。このセンタ部材42aは、ワーク主軸41aと同軸上に配置されると共に、カムシャフト100の他端を保持可能となっている。   On the other hand, a center member 42a is rotatably supported inside the work support base 42. The center member 42a is disposed coaxially with the work spindle 41a and can hold the other end of the camshaft 100.

そして、図1乃至図3に示すように、ワーク主軸台41とワーク支持台42との間には、容器44が設けられている。この容器44は、その上部が開口するように形成されており、ワーク主軸41aとセンタ部材42aとの間に装着されたカムシャフト100の下方に位置するように配置されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, a container 44 is provided between the work spindle 41 and the work support 42. The container 44 is formed so that an upper portion thereof is opened, and is disposed so as to be positioned below the camshaft 100 mounted between the workpiece main shaft 41a and the center member 42a.

これにより、詳細は後述するが、容器44内には、研削加工時に使用する研削液Cと、レーザ加工時に使用する冷却水Wとが、流れ落ちるようになっている。そこで、容器44の底部には、研削液C及び冷却水Wを容器44内から排水するための排水孔44aが開口されており、この排水孔44aの下方におけるベッド14には、排水路14が形成されている。   Thereby, although mentioned later for details, in the container 44, the grinding fluid C used at the time of a grinding process and the cooling water W used at the time of a laser processing flow down. Therefore, a drainage hole 44a for draining the grinding liquid C and the cooling water W from the inside of the container 44 is opened at the bottom of the container 44, and the drainage channel 14 is formed in the bed 14 below the drainage hole 44a. Is formed.

また、容器44は、傾斜壁44bを、そのレーザ加工ユニット12側に有している。この傾斜壁44bは、Z軸方向において、装着されたカムシャフト100の軸心に向かうに従って、漸次下方に傾斜するように形成されており、その下端は、当該カムシャフト100の下方に位置するように配置されている。   Further, the container 44 has an inclined wall 44b on the laser processing unit 12 side. The inclined wall 44b is formed so as to be gradually inclined downward toward the axis of the mounted camshaft 100 in the Z-axis direction, and its lower end is positioned below the camshaft 100. Is arranged.

更に、傾斜壁44bには、レーザ光透過窓45が、装着された摺動部121〜125と対向するように、所定の間隔で嵌め込まれている。即ち、レーザ発振器33から出力されたレーザ光Lは、集光レンズ35により集光された後、装着されたカムシャフト100の摺動面121a〜125aに照射することになるが、その集光途中において、レーザ光透過窓45を通過することになる。   Further, the laser beam transmitting window 45 is fitted into the inclined wall 44b at a predetermined interval so as to face the mounted sliding portions 121 to 125. That is, the laser beam L output from the laser oscillator 33 is condensed by the condenser lens 35 and then irradiated to the sliding surfaces 121a to 125a of the mounted camshaft 100. Then, the laser beam passes through the laser beam transmission window 45.

従って、ワーク主軸台41のワーク主軸41aと、ワーク支持台42のセンタ部材42aとを、X軸方向において、接近及び離間させることにより、カムシャフト100を容器44内において着脱することができる。また、ワーク主軸41aとセンタ部材42aとの間でカムシャフト100を挟持した状態で、ワーク主軸41aを回転駆動させることにより、カムシャフト100をその軸心周りに回転させることができる。このとき、図3及び図6に示すように、レーザ発振器33から出力されたレーザ光Lを、集光レンズ35により集光した後、レーザ光透過窓45を介して、摺動面121a〜125aに照射させることにより、当該摺動面121a〜125aに対して、油溜まりとして機能する微細なディンプルDを加工することができる。   Accordingly, the camshaft 100 can be attached to and detached from the container 44 by moving the workpiece spindle 41a of the workpiece spindle table 41 and the center member 42a of the workpiece support table 42 closer to and away from each other in the X-axis direction. Further, the camshaft 100 can be rotated around its axis by rotating the work main shaft 41a while the camshaft 100 is sandwiched between the work main shaft 41a and the center member 42a. At this time, as shown in FIGS. 3 and 6, after the laser beam L output from the laser oscillator 33 is condensed by the condenser lens 35, the sliding surfaces 121 a to 125 a are passed through the laser beam transmission window 45. The fine dimples D that function as oil reservoirs can be processed on the sliding surfaces 121a to 125a.

ここで、図2に示すように、ベッド14の側方には、研削液Cを貯溜するための研削液タンク51と、冷却水Wを貯溜するための冷却水タンク52とが設けられている。   Here, as shown in FIG. 2, a grinding liquid tank 51 for storing the grinding liquid C and a cooling water tank 52 for storing the cooling water W are provided on the side of the bed 14. .

研削液タンク51には、上述したベッド14の排水路14aが連通すると共に、研削液供給管53が接続されている。そして、研削液供給管53の先端には、噴射ノズル53aが形成されており、この噴射ノズル53aは、装着されたカムシャフト100の摺動面121a〜125aの位置に応じて、移動可能となっている。更に、研削液供給管53には、ポンプ54が設けられている。   The grinding fluid tank 51 is connected to the drainage passage 14 a of the bed 14 described above, and is connected to a grinding fluid supply pipe 53. An injection nozzle 53 a is formed at the tip of the grinding fluid supply pipe 53, and the injection nozzle 53 a can move according to the positions of the sliding surfaces 121 a to 125 a of the mounted camshaft 100. ing. Further, the grinding liquid supply pipe 53 is provided with a pump 54.

また、冷却水タンク52には、冷却水供給管55が接続されており、この冷却水供給管55には、ポンプ56が設けられている。そして、図2乃至図4に示すように、冷却水供給管55の下流側端部は、2つの分岐管55aに分岐されており、これら分岐管55aの下流側端部間には、内側供給管71が、装着されたカムシャフト100と平行となるように接続されている。更に、内側供給管71の上部には、複数のオーバーフロー用孔71aが、その軸方向に沿って形成されている。   In addition, a cooling water supply pipe 55 is connected to the cooling water tank 52, and a pump 56 is provided in the cooling water supply pipe 55. As shown in FIGS. 2 to 4, the downstream end of the cooling water supply pipe 55 is branched into two branch pipes 55a, and an inner supply is provided between the downstream ends of the branch pipes 55a. The pipe 71 is connected so as to be parallel to the mounted camshaft 100. Furthermore, a plurality of overflow holes 71 a are formed in the upper portion of the inner supply pipe 71 along the axial direction thereof.

一方、図2乃至図4に示すように、容器44の傾斜壁44bの上縁部には、外側供給管72が、装着されたカムシャフト100と平行となるように設けられており、この外側供給管72の内部には、内側供給管71が収納されている。更に、外側供給管72の底部には、層流化スリット72aが、傾斜壁44bの内面に沿って形成されている。なお、層流化スリット72aのX軸方向の長さは、カムシャフト100における摺動面121a,125a間の長さよりも、長くなるように設定されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 2 to 4, an outer supply pipe 72 is provided on the upper edge of the inclined wall 44b of the container 44 so as to be parallel to the mounted camshaft 100. An inner supply pipe 71 is accommodated in the supply pipe 72. Furthermore, a laminar slit 72a is formed at the bottom of the outer supply pipe 72 along the inner surface of the inclined wall 44b. The length of the laminarization slit 72a in the X-axis direction is set to be longer than the length between the sliding surfaces 121a and 125a of the camshaft 100.

更に、図2に示すように、研削液タンク51と冷却水タンク52とは、接続管57により接続されており、この接続管57には、その上流側から順に、ポンプ58及びフィルタ59が設けられている。そして、フィルタ59と研削液タンク51とは、戻し管60により接続されている。   Further, as shown in FIG. 2, the grinding liquid tank 51 and the cooling water tank 52 are connected by a connecting pipe 57, and the connecting pipe 57 is provided with a pump 58 and a filter 59 in this order from the upstream side. It has been. The filter 59 and the grinding fluid tank 51 are connected by a return pipe 60.

なお、冷却水タンク52、冷却水供給管55、分岐管55a、ポンプ56、内側供給管71、オーバーフロー用孔71a、外側供給管72、層流化スリット72a等は、冷却水供給手段を構成するものである。   The cooling water tank 52, the cooling water supply pipe 55, the branch pipe 55a, the pump 56, the inner supply pipe 71, the overflow hole 71a, the outer supply pipe 72, the laminarization slit 72a, etc. constitute the cooling water supply means. Is.

従って、ポンプ54を駆動させることにより、研削液タンク51に貯溜された研削液Cを、研削液供給管53を通して汲み上げて、その噴射ノズル53aから噴射することができる。これにより、研削加工時における仕上げ用砥石26及び超仕上げ用砥石27とカムシャフト100の摺動面121a〜125aとの間に、研削液Cを供給することができるため、それらの間の潤滑及び冷却を行うことができる。   Therefore, by driving the pump 54, the grinding fluid C stored in the grinding fluid tank 51 can be pumped up through the grinding fluid supply pipe 53 and ejected from the ejection nozzle 53a. Accordingly, since the grinding liquid C can be supplied between the finishing grindstone 26 and the superfinishing grindstone 27 and the sliding surfaces 121a to 125a of the camshaft 100 at the time of grinding, lubrication between them and Cooling can be performed.

また、ポンプ56を駆動させることにより、冷却水タンク52に貯溜された冷却水Wを、冷却水供給管55を通して汲み上げた後、その分岐管55aを介して、内側供給管71内に供給することができる。これにより、内側供給管71内に供給された冷却水Wは、オーバーフロー用孔71aから流出し、外側供給管72内を充満した後、その層流化スリット72aから流出することになる。   Further, by driving the pump 56, the cooling water W stored in the cooling water tank 52 is pumped up through the cooling water supply pipe 55, and then supplied into the inner supply pipe 71 through the branch pipe 55a. Can do. Thereby, the cooling water W supplied into the inner supply pipe 71 flows out of the overflow hole 71a, fills the outer supply pipe 72, and then flows out of the laminarization slit 72a.

このとき、冷却水Wは、層流化スリット72aを通過することにより、カーテン状に形成された後、装着されたカムシャフト100の摺動面121a〜125aにおけるレーザ光Lが照射された加熱領域に向けて供給される。また、層流化スリット72aから流出した冷却水Wの流出方向(供給方向)は、カムシャフト100の回転方向と同じ方向となっている。これにより、レーザ加工時における摺動面121a〜125aの冷却を、効率的に行うことができる。   At this time, the cooling water W is formed in a curtain shape by passing through the laminarization slit 72a, and then heated by the laser light L on the sliding surfaces 121a to 125a of the mounted camshaft 100. Supplied towards Further, the outflow direction (supply direction) of the cooling water W flowing out from the laminarization slit 72 a is the same as the rotation direction of the camshaft 100. Thereby, cooling of the sliding surfaces 121a-125a at the time of laser processing can be performed efficiently.

なお、上述したように、層流化スリット72aのX軸方向の長さは、カムシャフト100における摺動面121a,125a間の長さよりも、長くなるように設定されているため、層流化スリット72aから流出した冷却水Wは、レーザ光Lが照射された摺動面121a〜125aだけでなく、レーザ光Lが照射されていない摺動面121a〜125aにも供給されることになる。   As described above, since the length of the laminarization slit 72a in the X-axis direction is set to be longer than the length between the sliding surfaces 121a and 125a of the camshaft 100, the laminarization is performed. The cooling water W flowing out from the slit 72a is supplied not only to the sliding surfaces 121a to 125a irradiated with the laser light L but also to the sliding surfaces 121a to 125a not irradiated with the laser light L.

更に、ポンプ58を駆動させることにより、研削液タンク51に貯溜された研削液Cを、接続管57を通して汲み上げて、フィルタ59側に供給することができる。これにより、研削液Cは、フィルタ59を通過することにより、その液中に混在した研削屑等の異物が除去されることになる。そして、このように、異物が除去された研削液Cの一部は、冷却水Wとなって冷却水タンク52に供給される一方、その残りの研削液Cは、戻し管60介して、研削液タンク51に戻される。   Further, by driving the pump 58, the grinding fluid C stored in the grinding fluid tank 51 can be pumped up through the connection pipe 57 and supplied to the filter 59 side. As a result, the grinding liquid C passes through the filter 59, so that foreign matters such as grinding dust mixed in the liquid are removed. Then, a part of the grinding liquid C from which the foreign matter has been removed in this way is supplied as cooling water W to the cooling water tank 52, while the remaining grinding liquid C is ground via the return pipe 60. Returned to the liquid tank 51.

なお、使用後の研削液C及び冷却水Wは、容器44の底部に向けて流れ落ちて混合された後、その排水孔44aを介して、ベッド14の排水路14a上に排水される。そして、研削液Cと冷却水Wとの混合液は、排水路14aから研削液タンク51に戻されて、再使用されることになる。   The used grinding fluid C and cooling water W flow down toward the bottom of the container 44 and are mixed, and then drained onto the drainage channel 14a of the bed 14 through the drainage hole 44a. Then, the mixed liquid of the grinding liquid C and the cooling water W is returned from the drainage channel 14a to the grinding liquid tank 51 and reused.

次に、複合加工機1の動作について、図1乃至図6を用いて詳細に説明する。   Next, the operation of the multi-task machine 1 will be described in detail with reference to FIGS.

先ず、図1に示すように、カムシャフト100を、ワーク主軸台41とワーク支持台42との間に装着した後、ワーク主軸41aを回転駆動させることにより、カムシャフト100を回転させる。   First, as shown in FIG. 1, after the camshaft 100 is mounted between the work spindle base 41 and the work support base 42, the camshaft 100 is rotated by rotationally driving the work spindle 41a.

次いで、図2に示すように、X軸砥石台21及びZ軸砥石台22を駆動させることにより、仕上げ用砥石26を摺動面121aに対向させる。また、X軸移動体31及びZ軸移動体32を駆動させることにより、レーザ発振器33及び集光レンズ35を摺動面121aに対向させる。   Next, as shown in FIG. 2, by driving the X-axis grinding wheel base 21 and the Z-axis grinding wheel base 22, the finishing grinding wheel 26 is made to face the sliding surface 121a. Further, by driving the X-axis moving body 31 and the Z-axis moving body 32, the laser oscillator 33 and the condenser lens 35 are opposed to the sliding surface 121a.

そして、図3に示すように、第1砥石主軸ヘッド24を駆動させることにより、仕上げ用砥石26を回転させると共に、当該仕上げ用砥石26に切り込みを与える。これと同時に、摺動面121aに加工するディンプルDの径及び深さに応じて、レーザ光Lのエネルギ密度、照射時間、照射回数、集光位置を調整した後、レーザ発振器33を駆動させることにより、レーザ光Lを、レーザ光透過窓45を介して、摺動面121aに照射する。   Then, as shown in FIG. 3, by driving the first grindstone spindle head 24, the finishing grindstone 26 is rotated, and the finishing grindstone 26 is cut. At the same time, the laser oscillator 33 is driven after adjusting the energy density of the laser light L, the irradiation time, the number of times of irradiation, and the condensing position according to the diameter and depth of the dimple D processed into the sliding surface 121a. Thus, the laser beam L is applied to the sliding surface 121a through the laser beam transmission window 45.

これにより、摺動面121aに対して、研削加工及びレーザ加工が同時に行われることになるため、仕上げ用砥石26により摺動面121aが研削されると共に、この研削加工中の摺動面121aに複数のディンプルDが形成される(図6参照)。なお、図2及び図3は、摺動面121a〜125aを加工する場合のうち、摺動面122aを加工する場合について、代表して図示している。   Thus, since the grinding process and the laser processing are simultaneously performed on the sliding surface 121a, the sliding surface 121a is ground by the finishing grindstone 26, and the sliding surface 121a being ground is applied to the sliding surface 121a. A plurality of dimples D are formed (see FIG. 6). 2 and 3 representatively illustrate the case of processing the sliding surface 122a among the processing of the sliding surfaces 121a to 125a.

また同時に、上述した研削加工時及びレーザ加工時においては、ポンプ54,56,58も同時に駆動されており、研削液C及び冷却水Wが摺動面121aに供給されている。   At the same time, the pumps 54, 56, and 58 are simultaneously driven during the above-described grinding and laser processing, and the grinding liquid C and the cooling water W are supplied to the sliding surface 121a.

即ち、ポンプ54が駆動すると、研削液タンク51に貯溜された研削液Cは、研削液供給管53を介して、噴射ノズル53aに供給された後、その噴射ノズル53から、仕上げ用砥石26と摺動面121aとの間の接触位置に向けて噴射する。これにより、仕上げ用砥石26と摺動面121aとの間の潤滑及び冷却が行われる。   That is, when the pump 54 is driven, the grinding liquid C stored in the grinding liquid tank 51 is supplied to the injection nozzle 53a via the grinding liquid supply pipe 53, and then, from the injection nozzle 53, the finishing grindstone 26 and It injects toward the contact position between the sliding surfaces 121a. Thereby, lubrication and cooling between the finishing grindstone 26 and the sliding surface 121a are performed.

また、ポンプ58が駆動すると、研削液タンク51に貯溜された研削液Cは、接続管57を介して、フィルタ59に供給される。このとき、フィルタ59を通過した研削液Cは、冷却水Wとなって、そのまま接続管57を介して、冷却水タンク52に供給される一方、戻し管60を介して、研削液タンク51に戻される。   When the pump 58 is driven, the grinding fluid C stored in the grinding fluid tank 51 is supplied to the filter 59 via the connection pipe 57. At this time, the grinding fluid C that has passed through the filter 59 becomes the cooling water W and is supplied as it is to the cooling water tank 52 via the connection pipe 57, while being supplied to the grinding liquid tank 51 via the return pipe 60. Returned.

更に、ポンプ56が駆動すると、冷却水タンク52に貯溜された冷却水Wは、冷却水供給管55及び分岐管55aを介して、内側供給管71内に供給される。次いで、内側供給管71内に供給された冷却水Wは、オーバーフロー用孔71aから溢れ出した後、外側供給管72内を充満する。そして、外側供給管72内を充満たした冷却水Wは、層流化スリット72aから、摺動面121aにおけるレーザ光Lが照射された加熱領域に向けて、カーテン状に形成された状態で供給される。これにより、摺動面121aにおけるレーザ光Lが照射された加熱領域の冷却が行われる。   Further, when the pump 56 is driven, the cooling water W stored in the cooling water tank 52 is supplied into the inner supply pipe 71 via the cooling water supply pipe 55 and the branch pipe 55a. Next, the cooling water W supplied into the inner supply pipe 71 overflows from the overflow hole 71 a and then fills the outer supply pipe 72. And the cooling water W which filled the inside of the outer side supply pipe 72 is supplied in the state formed in the curtain shape toward the heating area | region where the laser beam L in the sliding surface 121a was irradiated from the laminarization slit 72a. Is done. Thereby, the heating region irradiated with the laser beam L on the sliding surface 121a is cooled.

ここで、冷却水Wの内側供給管71内への供給は、ポンプ56の駆動によって行われるため、その冷却水Wの水圧は高圧に保持されると共に、その冷却水の流れは乱流となっている。   Here, since the cooling water W is supplied into the inner supply pipe 71 by driving the pump 56, the water pressure of the cooling water W is maintained at a high pressure, and the flow of the cooling water becomes a turbulent flow. ing.

また、複合加工機1では、上述したように、冷却水Wを摺動面121a〜125aに供給する手段として、図3及び図4に示すように、外側供給管72内に内側供給管71を収納する配管構造を採用している。このような配管構造を採用することにより、内側供給管71内に供給された冷却水Wは、オーバーフロー用孔71aから溢れ出し、外側供給管72内を充満すことになる。これにより、その冷却水Wは、外側供給管72内で、一旦、貯溜されるため、当該冷却水Wの水圧は、大気圧に保持されると共に、その冷却水Wの流れは、乱流ではなくなる。更に、外側供給管72内において一時的に貯溜した冷却水Wを、層流化スリット72aを通過させることにより、この層流化スリット72aから流出した冷却水Wの流れは、層流となる。   Moreover, in the multi-task machine 1, as described above, as a means for supplying the cooling water W to the sliding surfaces 121a to 125a, as shown in FIGS. 3 and 4, an inner supply pipe 71 is provided in the outer supply pipe 72. It uses a piping structure that houses it. By adopting such a piping structure, the cooling water W supplied into the inner supply pipe 71 overflows from the overflow hole 71 a and fills the outer supply pipe 72. Accordingly, the cooling water W is temporarily stored in the outer supply pipe 72, so that the water pressure of the cooling water W is maintained at atmospheric pressure, and the flow of the cooling water W is not turbulent. Disappear. Furthermore, the cooling water W temporarily stored in the outer supply pipe 72 is passed through the laminarization slit 72a, whereby the flow of the cooling water W flowing out of the laminarization slit 72a becomes a laminar flow.

よって、冷却水Wを、水圧が大気圧で、且つ、流れが層流となる状態で、摺動面121aに向けて供給することができるので、当該冷却水Wが供給されていても、その供給に影響されることなく、集光レンズ35によるレーザ光Lの集光を十分に行うことができる。即ち、レーザ光Lを安定して照射することができる。また、カムシャフト100の回転方向と、層流化スリット72aから摺動面121aに向けて供給した冷却水Wの供給方向とを、同じ方向とすることにより、その冷却水Wの流れが乱流となることを防止することができる。   Therefore, since the cooling water W can be supplied toward the sliding surface 121a in a state where the water pressure is atmospheric pressure and the flow is a laminar flow, even if the cooling water W is supplied, The laser beam L can be sufficiently collected by the condenser lens 35 without being affected by the supply. That is, the laser beam L can be irradiated stably. Further, by making the rotation direction of the camshaft 100 and the supply direction of the cooling water W supplied from the laminarization slit 72a toward the sliding surface 121a the same direction, the flow of the cooling water W is turbulent. Can be prevented.

次いで、使用後の研削液C及び冷却水Wは、容器44の底部に向けて流れ落ちた後、その排水孔44aから排水路14a上に排水される。その後、排水路14aに排水された研削液C及び冷却水Wは、研削液タンク51に戻される。   Next, the used grinding fluid C and cooling water W flow down toward the bottom of the container 44 and then drain from the drain hole 44a onto the drain channel 14a. Thereafter, the grinding fluid C and the cooling water W drained into the drainage channel 14 a are returned to the grinding fluid tank 51.

そして、上述したように、摺動面121aに対する研削加工及びレーザ加工が完了すると、同様に、摺動面122a〜125aに対する研削加工及びレーザ加工を順次行う。   Then, as described above, when the grinding and laser processing on the sliding surface 121a are completed, the grinding processing and laser processing on the sliding surfaces 122a to 125a are sequentially performed in the same manner.

次いで、摺動面122a〜125aに対する研削加工及びレーザ加工が完了すると、回転テーブル23をテーブル回転軸P周りに回転させることにより、仕上げ用砥石26を退避位置に旋回させる一方、超仕上げ砥石27を加工位置に旋回させる。また、X軸移動体31及びZ軸移動体32を駆動させることにより、レーザ発振器33を退避させる。   Next, when the grinding and laser processing on the sliding surfaces 122a to 125a are completed, the rotary table 23 is rotated around the table rotation axis P to turn the finishing grindstone 26 to the retracted position, while the superfinishing grindstone 27 is Turn to machining position. Further, the laser oscillator 33 is retracted by driving the X-axis moving body 31 and the Z-axis moving body 32.

そして、X軸砥石台21及びZ軸砥石台22を駆動させることにより、超仕上げ用砥石27を摺動面121aに対向させる。   Then, by driving the X-axis grinding wheel base 21 and the Z-axis grinding wheel base 22, the super-finishing grinding wheel 27 is opposed to the sliding surface 121a.

次いで、第2砥石主軸ヘッド25を駆動させることにより、超仕上げ用砥石27を回転させると共に、当該超仕上げ用砥石27に切り込みを与える。これにより、摺動面121aに対して、研削加工が行われることになるため、超仕上げ用砥石27により摺動面121aが更に研削される。   Next, by driving the second grindstone spindle head 25, the superfinishing grindstone 27 is rotated and the superfinishing grindstone 27 is cut. Accordingly, since the grinding process is performed on the sliding surface 121a, the sliding surface 121a is further ground by the super finishing grindstone 27.

そして、上述したように、摺動面121aに対する研削加工が完了すると、同様に、摺動面122a〜125aに対する研削加工を順次行う。   And as above-mentioned, when the grinding process with respect to the sliding surface 121a is completed, the grinding process with respect to the sliding surfaces 122a-125a will be performed sequentially.

なお、上述した、摺動面121a〜125aの研削加工時においては、当該摺動面121a〜125aに対して、仕上げ用砥石26及び超仕上げ用砥石27による切り込み方向(X軸方向)からの研削圧力が作用することになるため、カムシャフト100が撓むおそれがある。そこで、このような場合には、図5に示すように、仕上げ用砥石26及び超仕上げ用砥石27によって研削されていない摺動面121a〜125aに対して、適宜、その研削圧力の作用方向の逆方向から、撓み防止部材80を押圧するようにしても構わない。   During the above-described grinding of the sliding surfaces 121a to 125a, the sliding surfaces 121a to 125a are ground from the cutting direction (X-axis direction) by the finishing grindstone 26 and the superfinishing grindstone 27. Since the pressure acts, the camshaft 100 may be bent. Therefore, in such a case, as shown in FIG. 5, the action direction of the grinding pressure is appropriately applied to the sliding surfaces 121a to 125a that are not ground by the finishing grindstone 26 and the superfinishing grindstone 27. You may make it press the bending prevention member 80 from a reverse direction.

また、上述した実施形態においては、1つの摺動面121a〜125aに対して、研削加工ユニット11による研削加工と、レーザ加工ユニット12によるレーザ加工とを、同時に行うようにしているが、別々の摺動面121a〜125aに対して、それぞれの加工を同時に行うようにしても構わない。   In the above-described embodiment, the grinding processing by the grinding processing unit 11 and the laser processing by the laser processing unit 12 are simultaneously performed on one sliding surface 121a to 125a. You may make it perform each process simultaneously with respect to the sliding surfaces 121a-125a.

更に、複合加工機1を、複数の研削加工ユニット11及び複数のレーザ加工ユニット12を有する構成とし、複数の摺動面121a〜125aに対して、複数の研削加工ユニット11による研削加工と、複数のレーザ加工ユニット12によるレーザ加工とを、同時に行うようにしても構わない。なお、このような構成においても、別々の摺動面121a〜125aに対して、それぞれの複数の加工を同時に行うようにしても構わない。   Further, the multi-task machine 1 is configured to include a plurality of grinding units 11 and a plurality of laser processing units 12, and grinding processing by the plurality of grinding units 11 is performed on the plurality of sliding surfaces 121 a to 125 a. The laser processing by the laser processing unit 12 may be performed simultaneously. In such a configuration, a plurality of processes may be simultaneously performed on the separate sliding surfaces 121a to 125a.

また更に、上述した実施形態においては、複合加工機1により加工される被加工物を、カムシャフト100としているが、この複合加工機1では、例えば、車両用エンジンに採用されるクランクシャフトを加工することも可能となっている。   Furthermore, in the above-described embodiment, the workpiece to be processed by the combined processing machine 1 is the camshaft 100. However, in the combined processing machine 1, for example, a crankshaft employed in a vehicle engine is processed. It is also possible to do.

従って、本発明に係る複合加工機1によれば、カムシャフト100の摺動面121a〜125aに対して、仕上げ用砥石26による研削加工と、油溜まりとして機能する微細なディンプルDを形成するためのレーザ加工とを、同時に行うことにより、潤滑性に優れた摺動面121a〜125aを、短時間で、且つ、高精度に加工することができる。   Therefore, according to the multi-tasking machine 1 according to the present invention, the sliding surfaces 121a to 125a of the camshaft 100 are ground by the finishing grindstone 26 and the fine dimples D functioning as an oil reservoir are formed. By simultaneously performing the laser processing, the sliding surfaces 121a to 125a having excellent lubricity can be processed with high accuracy in a short time.

また、冷却水Wを、水圧が大気圧で、且つ、流れが層流となる状態で、摺動面121a〜125aにおけるレーザ光Lが照射された加熱領域に向けて供給することにより、当該冷却水Wが供給されていても、その供給に影響されることなく、集光レンズ35によるレーザ光Lの集光を十分に行うことができる。これにより、レーザ光Lを安定して照射することができるので、ディンプルDの加工精度を向上させることができる。   In addition, the cooling water W is supplied to the heating area irradiated with the laser beam L on the sliding surfaces 121a to 125a in a state where the water pressure is atmospheric pressure and the flow is a laminar flow. Even if the water W is supplied, the laser light L can be sufficiently condensed by the condenser lens 35 without being affected by the supply. Thereby, since the laser beam L can be stably irradiated, the processing accuracy of the dimple D can be improved.

更に、冷却水Wを摺動面121a〜125aに供給する際に、その冷却水Wの供給方向と、カムシャフト100の摺動面121a〜125aの回転方向とを、同じ方向とすることにより、冷却水Wが摺動面121a〜125aに接触しても、その冷却水Wの流れが乱流となることを防止することができる。   Furthermore, when supplying the cooling water W to the sliding surfaces 121a to 125a, the supply direction of the cooling water W and the rotation direction of the sliding surfaces 121a to 125a of the camshaft 100 are the same direction. Even if the cooling water W contacts the sliding surfaces 121a to 125a, the flow of the cooling water W can be prevented from becoming turbulent.

本発明は、摺動部材の内周面をなす摺動面に対して、レーザ光を照射して、油溜まりとして機能する窪み部を加工するレーザ加工機に適用可能である。   The present invention is applicable to a laser processing machine that processes a hollow portion that functions as an oil reservoir by irradiating a laser beam onto a sliding surface that forms an inner peripheral surface of a sliding member.

1 複合加工機
11 研削加工ユニット
12 レーザ加工ユニット
13 ワーク装着ユニット
26 仕上げ用砥石
27 超仕上げ用砥石
33 レーザ発振器
35 集光レンズ
41 ワーク主軸台
42 ワーク支持台
44 容器
44a 排水孔
44b 傾斜壁
45 レーザ光透過窓
51 研削液タンク
52 冷却水タンク
71 内側供給管
71a オーバーフロー用孔
72 外側供給管
72a 層流化スリット
100 カムシャフト
121〜125 摺動部
121a〜125a 摺動面
C 研削液
W 冷却水
L レーザ光
D ディンプル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combined processing machine 11 Grinding unit 12 Laser processing unit 13 Work mounting unit 26 Finishing grindstone 27 Superfinishing grindstone 33 Laser oscillator 35 Condensing lens 41 Work spindle stock 42 Work support base 44 Container 44a Drain hole 44b Inclined wall 45 Laser Light transmission window 51 Grinding liquid tank 52 Cooling water tank 71 Inner supply pipe 71a Overflow hole 72 Outer supply pipe 72a Laminarization slit 100 Camshafts 121 to 125 Sliding parts 121a to 125a Sliding surface C Grinding liquid W Cooling water L Laser beam D Dimple

Claims (7)

被加工物を回転可能に支持するワーク装着ユニットと、
前記ワーク装着ユニットによる前記被加工物の回転時に、当該被加工物の外周面をなす複数の摺動面のうち、少なくとも1つの前記摺動面を、砥石により研削する研削加工ユニットと、
前記研削加工ユニットによる前記摺動面の研削時に、少なくとも1つの前記摺動面にレーザ光を照射することにより、当該摺動面に窪み部をレーザ加工するレーザ加工ユニットとを備える
ことを特徴とする複合加工機。
A workpiece mounting unit that rotatably supports the workpiece;
A grinding unit that grinds at least one of the sliding surfaces of a plurality of sliding surfaces forming an outer peripheral surface of the workpiece with a grindstone during rotation of the workpiece by the workpiece mounting unit;
A laser processing unit that irradiates at least one of the sliding surfaces with a laser beam during the grinding of the sliding surface by the grinding processing unit, and laser-processes a recess in the sliding surface. Combined machine.
請求項1に記載の複合加工機において、
少なくとも1つの前記摺動面に対して、前記研削加工ユニットによる研削加工と、前記レーザ加工ユニットによるレーザ加工とを、同時に行う
ことを特徴とする複合加工機。
The multi-task machine according to claim 1,
A multi-tasking machine, wherein at least one sliding surface is simultaneously subjected to grinding by the grinding unit and laser processing by the laser processing unit.
請求項1または2に記載の複合加工機において、
前記摺動面におけるレーザ光が照射された加熱領域に対して、冷却水を流れが層流となる状態で供給することにより、前記摺動面を冷却する冷却水供給手段を備える
ことを特徴とする複合加工機。
The combined processing machine according to claim 1 or 2,
A cooling water supply means is provided for cooling the sliding surface by supplying cooling water in a laminar flow to the heating region irradiated with the laser beam on the sliding surface. Combined machine.
請求項3に記載の複合加工機において、
冷却水供給手段は、冷却水を水圧が大気圧となる状態で供給する
ことを特徴とする複合加工機。
In the multi-tasking machine according to claim 3,
The combined processing machine, wherein the cooling water supply means supplies the cooling water in a state where the water pressure is atmospheric pressure.
請求項3または4に記載の複合加工機において、
前記冷却水供給手段は、
冷却水がその内部に供給される内側供給管と、
前記内側供給管の上部に形成され、前記内側供給管内に供給された冷却水を当該内側供給管の外側に流出させるオーバーフロー用孔と、
前記内側供給管をその内部に収納し、前記オーバーフロー用孔から流出した冷却水を充満させることにより、この充満した冷却水の水圧を大気圧に保持する外側供給管と、
前記外側供給管の下部に形成され、前記外側供給管内に充満した冷却水を層流状態で前記加熱領域に向けて供給する層流化スリットとを有する
ことを特徴とする複合加工機。
In the combined processing machine according to claim 3 or 4,
The cooling water supply means is
An inner supply pipe through which cooling water is supplied,
An overflow hole formed at an upper portion of the inner supply pipe and for allowing the cooling water supplied into the inner supply pipe to flow out of the inner supply pipe;
The inner supply pipe is housed therein, and the outer supply pipe that maintains the water pressure of the filled cooling water at atmospheric pressure by filling the cooling water flowing out of the overflow hole,
A multi-tasking machine comprising: a laminar slit formed at a lower portion of the outer supply pipe and supplying the cooling water filled in the outer supply pipe toward the heating region in a laminar flow state.
請求項3乃至5のいずれかに記載の複合加工機において、
前記装着ユニットによる前記被加工物の回転方向と、前記冷却水供給手段による冷却水の供給方向とを、同じ方向とする
ことを特徴とする複合加工機。
The combined processing machine according to any one of claims 3 to 5,
The multi-tasking machine, wherein a rotation direction of the workpiece by the mounting unit and a cooling water supply direction by the cooling water supply means are the same direction.
請求項1乃至6のいずれかに記載の複合加工機において、
前記研削加工ユニットと前記レーザ加工ユニットとを、前記被加工物を挟んで対向して配置させる
ことを特徴とする複合加工機。
In the combined processing machine according to any one of claims 1 to 6,
The composite processing machine, wherein the grinding unit and the laser processing unit are arranged to face each other with the workpiece interposed therebetween.
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