JPH0557469A - レーザ加工方法 - Google Patents
レーザ加工方法Info
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- JPH0557469A JPH0557469A JP3215531A JP21553191A JPH0557469A JP H0557469 A JPH0557469 A JP H0557469A JP 3215531 A JP3215531 A JP 3215531A JP 21553191 A JP21553191 A JP 21553191A JP H0557469 A JPH0557469 A JP H0557469A
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Abstract
ザ加工方法において、穴明け時、アシストガスを穴内へ
充分に流入させ、ピアッシングを安定して良好に行い、
切断加工に移行するのに必要な大径の穴を形成する。 【構成】 ピアッシングを行う際に、まず、レーザ光L
の焦点PをワークWの表面から所定量離した状態で、穴
明け時よりも高いレーザ出力と高いアシストガス圧とで
レーザ光Lの照射を行って、ワークWの表面に大径でか
つ浅い凹所Cを形成する。次に、レーザ光Lの焦点Pを
ワークWの表面付近に合わせ、穴明け時のレーザ出力と
アシストガス圧とでレーザ光Lの照射を行って、凹所C
の底部から連続して穴Hを形成する。
Description
クの切断加工を行うレーザ加工方法に関するもので、主
として比較的厚いワークの加工に適用されるレーザ加工
方法に関するものである。
は、図2に示すように、レーザ発振器1から出力される
レーザ光Lが、ミラー2等で案内されて加工ヘッド3の
レンズ4に入射され、このレンズ4によってノズル5の
外方の焦点Pにおいて集光される。又、加工ヘッド3に
はアシストガス供給装置6からアシストガスが供給さ
れ、そのアシストガスがノズル5からレーザ光Lと同軸
状に噴出されて、ワークWの加工が行われる。
り加工経路に沿って、例えばX,Y,Z方向へ3軸制御
される。これと同時に、ノズル5あるいはノズル5の近
傍に設けられたギャップセンサ8により、ノズル5の先
端からワークWの表面までの距離すなわちギャップ量が
検出され、その検出データに基づいてギャップコントロ
ーラ9により、加工時のギャップ量が所定値となるよう
にノズル5の高さが制御される。
断加工のスタート点で穴あけ加工、すなわちピアッシン
グを行う必要がある。このピアッシング時のレーザ出力
を切断加工時と同一条件とした場合には、レーザ出力が
強すぎるため、穴があかないうちにワークWの内部にレ
ーザ光Lの熱が蓄積されて溶融金属ができやすい。そし
て、この溶融金属が突然一度に飛び散って爆発が生じ、
これにより溶融金属がレンズ4にまで跳ね上がって、レ
ンズ4を破損させたりする等の危険があった。
レーザ加工においては、ピアッシング時のレーザ出力値
を切断加工時の出力値よりも低い値に設定していた。と
ころが、このように、爆発を生じない程度の低いレーザ
出力値でピアッシングを行った場合、レーザ出力が弱す
ぎるため、ピアッシングの効率が悪くてピアッシング時
間が長くかかり、加工能率を低下させるという問題があ
った。
の問題点が顕著に現れる。実際に、板厚12mmの鋼板
を従来の方法でピアッシングしたところ、ピアッシング
終了までに40〜60秒の長い時間がかかり、しかも、
その所要時間のばらつきも大きかった。
PをワークWの表面に合わせ、レーザ光Lのエネルギー
密度が最も高い状態でピアッシングを行うようにしてい
る。
加工方法では、ピアッシング時間は短縮できる反面、焦
点位置での加工のため、形成される穴径が小さくなる。
特に、板厚が厚いワークWについては、この穴の直径が
0.1〜0.3mm程度の小さなものになる。そして、
ピアッシングで形成される穴径が切断加工開始時に必要
な穴径より小さくなると、切断加工を行う際にアシスト
ガスがピアッシング穴に流れ込まないため、発振条件や
アシストガス圧をピアッシング加工から切断加工に切り
換えると同時にアシストガスの吹上げを起こすおそれが
あり、前記爆発時と同様に溶融金属が跳ね上がったり、
切断加工にスムーズに移行することができなかったりし
た。
る前に、ピアッシング時に生じる溶融金属MがワークW
の表面のピアッシング穴の周囲に付着して盛り上がって
しまうため、ピアッシング穴がその盛り上がり分だけ深
くなるのと同じになり、又、ピアッシング穴の入口が狭
くなって、同穴内へのアシストガスAの流入を妨げてい
た。従って、ピアッシング穴内に充分にアシストガスA
が供給されないため、内部に熱がこもって爆発が起こり
やすかった。このため、レーザ出力をより低くする必要
が生じ、よって形成される穴径が更に小さなものとな
る。
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、穴明け時にアシストガスを穴内へ充分
に流入させ、ピアッシングを安定して良好に行うことが
でき、切断加工に移行するのに必要な大径の穴を形成す
ることができるレーザ加工方法を提供することにある。
めに、この発明では、レーザ光によりワークの切断加工
を行うレーザ加工方法において、ピアッシングを行う際
に、まず、レーザ光の焦点をワークの表面から所定量離
した状態で、穴明け時よりも高いレーザ出力と高いアシ
ストガス圧とでレーザ光の照射を行って、ワークの表面
に凹所を形成し、次に、レーザ光の焦点をワークの表面
付近に移動した状態で、穴明け時のレーザ出力とアシス
トガス圧とでレーザ光の照射を行って、前記凹所の底部
から穴明けを行うことを特徴とするものである。
ッシング時に、まず、レーザ光の焦点をワークの表面か
ら所定量離した状態で、比較的高いレーザ出力と高いア
シストガス圧とでレーザ光の照射を行って、ワークの表
面に大径でかつ浅い凹所を瞬時に形成する。このため、
ワークの表面の凹所の周囲に溶融金属が付着して盛り上
がりが生じたりするのを防ぐことができる。引き続き、
レーザ光の焦点をワークの表面付近に移動し、設定され
た穴明け時のレーザ出力とアシストガス圧とでレーザ光
の照射を行って、前記凹所の底部から連続して穴明けを
行う。この際に、穴内で生じる溶融金属はアシストガス
とともに凹所に案内されて外方へ広く吹き飛ばされる。
又、穴が明くまでに、わずかに溶融金属が残留しても、
大径の凹所にとどまることができ、ワークの表面に盛り
上がったり、穴の周囲に付着して穴径を狭くしたり、塞
いだりするようなことがない。従って、その穴内にアシ
ストガスが凹所に案内されて効率よく供給される。従っ
て、ピアッシングを安定して良好に行うことができ、切
断加工に移行するのに必要な大径の穴を形成することが
できる。
の一実施例を、図1〜図3に基づいて詳細に説明する。
ワークW上にピアッシングを行う場合、図2に示すNC
装置10により、サーボ制御回路7を介して加工ヘッド
3をZ軸方向、すなわち光軸方向に移動させ、ノズル5
の先端とワークWの表面との間のギャップ量を、図3に
示すように変更制御する。それと同時に、図2に示すレ
ーザ発振制御回路11により、レーザ発振器1から出力
されるレーザ光Lの出力値を制御しながらレーザ加工を
行う。
に示すようにギャップ量G1を通常の設定値よりも大き
くし、図1(a)に示すように、レーザ光Lの焦点Pが
ワークWの表面よりも上方へ所定量離れるように設定す
る。又、レーザ光Lの出力値及びアシストガスAの圧力
値をピアッシングに適した穴明け時の設定値よりも高い
値に設定する。この状態でワークWの表面に所定時間T
1レーザ光Lを照射して、大径でかつ浅い凹所Cを形成
する。
点PがワークWの表面よりも上方へ所定量離して設定さ
れているため、ワークW上ではレーザ光Lが分散され、
そのレーザ光Lの出力値がたとえ高い値に設定されてい
ても、ワークWの表面の凹所Cの周囲に溶融金属が付着
して盛り上がりが生じたりすることはなく、大径でかつ
浅い凹所Cを安定して形成することができる。
開始から所定時間T1経過して、ワークWの表面に所定
深さの凹所Cが形成された後、ギャップ量G2をピアッ
シング開始時のギャップ量G1よりも減少させ、図1
(b)に示すように、レーザ光Lの焦点PをワークWの
表面付近に設定する。この状態で、ワークWの表面に爆
発を生じない程度に設定されたレーザ出力及びアシスト
ガス圧でレーザ光Lを照射し、凹所Cの底部から連続し
て穴Hを形成する。
始時から形成終了時までの所定時間T2の間に、ギャッ
プ量をG2からG3へと徐々に減少させ、穴Hの形成に
従ってレーザLの焦点PをワークWの内部へと徐々に追
い込んでいく。
に、穴H内で生じる溶融金属MはアシストガスAととも
に凹所Cに案内されて穴Hの外方へ広く吹き飛ばされ
る。又、穴Hが明くまでに溶融金属Mがわずかに残留し
ても、その溶融金属Mは大径の凹所Cにとどまることが
でき、ワークWの表面に盛り上がったり、穴Hの周囲に
付着して穴径を狭くしたり、塞いだりするようなことが
ない。従って、アシストガスAの吹き上がりもなく、大
径の凹所Cに案内されて穴H内にアシストガスAが効率
よく供給されるため、穴Hの形成を安定して良好に行う
ことができ、切断加工に移行するのに必要な大径の穴H
が形成される。ちなみに、板厚が9mm以上の比較的厚
いワークWにおいては、切断開始時に必要な穴Hの直径
が0.5〜0.8mmであるが、この実施例の加工方法
によれば、直径が0.8〜1.0mmの大きな穴径を得
ることができた。従って、ピアッシングから切断加工に
移行する際に、アシストガスの吹き上がりによりセルフ
バーニングを生じ、溶融金属Mが跳ね上がったりするこ
とがなく、その移行をスムーズに行うことができる。
れるものではなく、例えば、凹所Cの形成後に穴Hを形
成する際に、レーザLの出力値及びアシストガスの圧力
を、穴Hの形成に従って適宜に変更制御するように構成
する等、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で、任意に
変更して具体化することも可能である。
ッシング開始時、先ず大径の凹所を形成した後に穴明け
を行うので、穴明け時にアシストガスが凹所に案内され
て穴内にスムーズに流れ込む。従って、穴内に充分にア
シストガスが送り込まれるので、ピアッシングを安定し
て良好に行うことができ、切断加工に移行するのに必要
な大径の穴を形成することができて、その移行をスムー
ズに行うことができるという優れた効果を奏する。又、
凹所形成時に、レーザ出力値及びアシストガス圧値を穴
明け時よりも高い値に設定することにより、非常に効率
よく瞬時に凹所を形成することができる。
例を工程順に示す概略断面図である。
置の制御系を例示する構成図である。
流れを示す概略断面図である。
の流れを示す概略断面図である。
ク、C 凹所、H 穴。
Claims (1)
- 【請求項1】 レーザ光によりワークの切断加工を行う
レーザ加工方法において、ピアッシングを行う際に、ま
ず、レーザ光の焦点をワークの表面から所定量離した状
態で、穴明け時よりも高いレーザ出力と高いアシストガ
ス圧とでレーザ光の照射を行って、ワークの表面に凹所
を形成し、次に、レーザ光の焦点をワークの表面付近に
移動した状態で、穴明け時のレーザ出力とアシストガス
圧とでレーザ光の照射を行って、前記凹所の底部から穴
明けを行うことを特徴とするレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03215531A JP3110504B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | レーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03215531A JP3110504B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | レーザ加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0557469A true JPH0557469A (ja) | 1993-03-09 |
JP3110504B2 JP3110504B2 (ja) | 2000-11-20 |
Family
ID=16673973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03215531A Expired - Lifetime JP3110504B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | レーザ加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3110504B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-08-27 JP JP03215531A patent/JP3110504B2/ja not_active Expired - Lifetime
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DE112014006885B4 (de) | 2014-10-17 | 2018-03-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Laserbearbeitungsverfahren und Laserbearbeitungsvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3110504B2 (ja) | 2000-11-20 |
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