JP2007327105A - Laser beam heat-treatment method and apparatus therefor - Google Patents

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JP2007327105A JP2006159528A JP2006159528A JP2007327105A JP 2007327105 A JP2007327105 A JP 2007327105A JP 2006159528 A JP2006159528 A JP 2006159528A JP 2006159528 A JP2006159528 A JP 2006159528A JP 2007327105 A JP2007327105 A JP 2007327105A
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貴也 長濱
Koji Nishi
幸二 西
Hiromitsu Ota
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam heat-treatment method and an apparatus therefor by which in the laser beam heat-treatment method for performing the heat-treatment processing by irradiating a rotated work with the laser beam and cooling, the sufficient hardened depth and the hardness can be obtained and the heat-treatment processing can continuously be applied. <P>SOLUTION: This laser beam heat-treatment method is performed as the followings: the rotated work is irradiated with the laser beam and a continued prescribed portion in the axial direction of the work is heated into the first prescribed temperature, then, during heating the continued other portion, at least axial direction of the work, the prescribed portion is forcedly cooled into a second prescribed temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車部品や機械部品等のワーク表面に焼入れ等の熱処理加工を行なう方法に関し、特に、レーザ光を用いて焼入れ等の熱処理加工を行なうレーザ熱処理方法及びその装置に関する。   The present invention relates to a method for performing heat treatment such as quenching on a workpiece surface such as an automobile part or a machine part, and more particularly to a laser heat treatment method and apparatus for performing a heat treatment such as quenching using a laser beam.

工作機械に取り付けたワークに焼入れ等のレーザ熱処理加工を施す方法として、レーザ光を回転するワークに照射した後に、冷却するレーザ熱処理方法がある。例えば、複合加工機の近傍にレーザ発振器を備え、この発振器から工作機械に取り付けたミラーを介して集光レンズにより被加工物の被加工部分へ照射し、自然冷却することにより焼入れ加工を施すレーザ熱処理方法がある(例えば、特許文献1)。   As a method for performing laser heat treatment such as quenching on a workpiece attached to a machine tool, there is a laser heat treatment method in which a workpiece is cooled after being irradiated with a laser beam. For example, a laser that is equipped with a laser oscillator in the vicinity of a multi-tasking machine, which is irradiated with a condenser lens through a mirror attached to the machine tool and then subjected to quenching by natural cooling. There is a heat treatment method (for example, Patent Document 1).

他のレーザ熱処理方法として、例えば、被焼入れ部材を複数回回転させ、この回転と同時に焼入れ部にレーザビームを照射して焼入れ部全体を所定の温度に加熱した後、レーザビームの照射を停止して焼入れ部を冷却するレーザ熱処理方法がある(例えば、特許文献2)。
特開昭59−50983号公報 特開昭57−171618号公報
As another laser heat treatment method, for example, the member to be quenched is rotated a plurality of times, and simultaneously with this rotation, the quenching portion is irradiated with a laser beam to heat the entire quenching portion to a predetermined temperature, and then the laser beam irradiation is stopped. There is a laser heat treatment method for cooling the quenching part (for example, Patent Document 2).
JP 59-50983 A JP-A-57-171618

しかし、特許文献1に示されたレーザ熱処理方法によれば、回転するワークをレーザ光を照射して加熱し、その後に自然冷却により冷却することによって焼入れ加工を行っているので、A3変態点からの急冷が行われず、高品質の焼入れを得ることができなかった。   However, according to the laser heat treatment method disclosed in Patent Document 1, since the rotating workpiece is heated by irradiating the laser beam and then cooled by natural cooling, from the A3 transformation point. No rapid cooling was performed, and high quality quenching could not be obtained.

また、特許文献2に示されたレーザ熱処理方法によれば、回転するワークの熱処理対象箇所をレーザ光により加熱し、その後にレーザ光照射を停止して冷却することにより焼入れ加工を行っているので、連続的に熱処理加工を行うことができないという問題がある。   In addition, according to the laser heat treatment method disclosed in Patent Document 2, the heat treatment target portion of the rotating workpiece is heated by laser light, and then the laser light irradiation is stopped and cooled to perform quenching. There is a problem that the heat treatment cannot be performed continuously.

従って、本発明の目的は、レーザ光を回転するワークに照射した後これを冷却することにより熱処理加工を行うレーザ熱処理方法であって、十分な焼入れ深さ、及び硬度が得られ、また、連続的に熱処理加工を行うことができるレーザ熱処理方法及びその装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is a laser heat treatment method in which a heat treatment is performed by irradiating a rotating workpiece with laser light and then cooling the workpiece, and a sufficient quenching depth and hardness can be obtained. It is an object of the present invention to provide a laser heat treatment method and apparatus capable of performing a heat treatment process.

本発明の実施の形態によれば、回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的に第1の所定の温度に加熱し、前記所定の部位を前記第1の所定の温度に加熱した後、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を連続的に第2の所定の温度に強制的に冷却する、ことを特徴とするレーザ熱処理方法を提供する。   According to the embodiment of the present invention, the predetermined workpiece continuous in the axial direction of the workpiece is continuously heated to the first predetermined temperature by irradiating the rotating workpiece with laser light, and the predetermined portion Is heated to the first predetermined temperature, and then the predetermined portion is forcibly cooled to the second predetermined temperature continuously at least during the heating of the other portion continuous in the axial direction of the workpiece. A laser heat treatment method is provided.

また、他の本発明の実施の形態によれば、回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的にA3変態点を超える所定の温度に加熱し、前記所定の部位を前記所定の温度に加熱した後、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を連続的に常温に強制的に冷却する、ことを特徴とするレーザ熱処理方法を提供する。   According to another embodiment of the present invention, a rotating workpiece is irradiated with laser light, and a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece is continuously heated to a predetermined temperature exceeding the A3 transformation point. Then, after heating the predetermined part to the predetermined temperature, forcibly cooling the predetermined part to room temperature continuously during heating of at least another part continuous in the axial direction of the workpiece. A laser heat treatment method is provided.

また、上記発明において、前記第1の所定の温度、又は前記A3変態点を超える所定の温度は、前記レーザ光を前記所定の部位に複数回照射して加熱することにより得られるものであってもよい。   Further, in the above invention, the first predetermined temperature or the predetermined temperature exceeding the A3 transformation point is obtained by irradiating the predetermined portion with the laser beam a plurality of times and heating. Also good.

また、前記冷却は、所定の時間内に、前記第1の所定の温度から前記第2の所定の温度に強制的に冷却されるものであってもよい。   The cooling may be forcibly cooled from the first predetermined temperature to the second predetermined temperature within a predetermined time.

また、前記冷却は、所定の時間内に、前記A3変態点を超える所定の温度から常温に強制的に冷却されるものであってもよい。   Further, the cooling may be forcibly cooled from a predetermined temperature exceeding the A3 transformation point to room temperature within a predetermined time.

また、他の本発明の実施の形態によれば、回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的に第1の所定の温度に加熱し、前記所定の部位を前記第1の所定の温度に加熱した後、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を連続的に第2の所定の温度に強制的に冷却し、さらに、前記第1の所定の温度よりも低い第3の所定の温度まで再加熱した後、前記第2の所定の温度に強制的に冷却する、ことを特徴とするレーザ熱処理方法を提供する。   According to another embodiment of the present invention, a rotating workpiece is irradiated with laser light, and a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece is continuously heated to a first predetermined temperature, After the predetermined portion is heated to the first predetermined temperature, the predetermined portion is continuously forced to the second predetermined temperature at least during heating of another portion that is continuous in the axial direction of the workpiece. And then forcibly cooling to the second predetermined temperature after reheating to a third predetermined temperature lower than the first predetermined temperature. Provide a method.

また、他の本発明の実施の形態によれば、回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的にA3変態点を超える所定の温度に加熱し、前記所定の部位を前記所定の温度に加熱した後、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を連続的に常温に強制的に冷却し、さらに、前記A3変態点を超える所定の温度よりも低いA1変態点以下の所定の温度まで再加熱した後、常温に強制的に冷却する、ことを特徴とするレーザ熱処理方法を提供する。   According to another embodiment of the present invention, a rotating workpiece is irradiated with laser light, and a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece is continuously heated to a predetermined temperature exceeding the A3 transformation point. And, after heating the predetermined part to the predetermined temperature, forcibly cooling the predetermined part to room temperature continuously during heating of at least another part continuous in the axial direction of the workpiece, There is provided a laser heat treatment method characterized by reheating to a predetermined temperature below the A1 transformation point lower than a predetermined temperature exceeding the A3 transformation point and then forcibly cooling to a normal temperature.

また、上記発明において、前記第1の所定の温度、前記A3変態点、前記第3の所定の温度、又は前記A1変態点以下の所定の温度は、前記レーザ光を前記所定の部位に複数回照射して加熱することにより得られるものであってもよい。   In the above invention, the first predetermined temperature, the A3 transformation point, the third predetermined temperature, or a predetermined temperature below the A1 transformation point may be obtained by applying the laser beam to the predetermined portion a plurality of times. It may be obtained by irradiation and heating.

また、上記発明において、前記冷却は、所定の時間内に、前記第1の所定の温度から前記第2の所定の温度に強制的に冷却され、また、前記第3の所定の温度から前記第2の所定の温度に強制的に冷却されるものであってもよい。   In the above invention, the cooling is forcibly cooled from the first predetermined temperature to the second predetermined temperature within a predetermined time, and from the third predetermined temperature. 2 may be forcibly cooled to a predetermined temperature of 2.

また、上記発明において、前記冷却は、所定の時間内に、前記A1変態点以下の所定の温度から常温に強制的に冷却されるものであってもよい。   Moreover, in the said invention, the said cooling may be forcedly cooled to normal temperature from predetermined temperature below the said A1 transformation point within predetermined time.

また、他の本発明の実施の形態によれば、回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的に加熱するレーザ加工ツールと、前記レーザ加工ツールの後段に併置され、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を強制的に冷却するための冷却ノズルと、を有することを特徴とするレーザ熱処理装置を提供する。   According to another embodiment of the present invention, a laser processing tool that irradiates a rotating workpiece with laser light and continuously heats a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece, and the laser processing A laser heat treatment apparatus, comprising: a cooling nozzle that is juxtaposed in a subsequent stage of the tool and for cooling the predetermined portion forcibly while heating at least another portion that is continuous in the axial direction of the workpiece. I will provide a.

また、他の本発明の実施の形態によれば、回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的に加熱するレーザ加工ツールと、前記レーザ加工ツールにより加熱された前記ワークの温度を測定して前記レーザ加工ツールの加熱用パラメータを校正するための赤外線放射温度計と、前記レーザ加工ツールの後段に併置され、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記レーザ光により加熱された前記所定の部位を強制的に冷却するための冷却ノズルと、を有することを特徴とするレーザ熱処理装置を提供する。   According to another embodiment of the present invention, a laser processing tool that irradiates a rotating workpiece with laser light and continuously heats a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece, and the laser processing An infrared radiation thermometer for measuring the temperature of the workpiece heated by the tool and calibrating the heating parameters of the laser processing tool, and is arranged at the subsequent stage of the laser processing tool, and is continuous at least in the axial direction of the workpiece And a cooling nozzle for forcibly cooling the predetermined part heated by the laser beam during the heating of the other part to be performed.

本発明によれば、十分な焼入れ深さ、及び硬度が得られ、また、連続的に熱処理加工を行うことができるレーザ熱処理方法及びその装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, sufficient quenching depth and hardness are obtained, and the laser heat processing method and its apparatus which can perform heat processing continuously can be provided.

図1は、本発明の実施の形態に係るレーザ熱処理方法を実施するための加工機の平面図であり、装着ユニット200に熱処理加工ツールである集光ヘッド600が装着された図である。図1において、上下にX方向及び左右にZ方向を規定する。   FIG. 1 is a plan view of a processing machine for performing a laser heat treatment method according to an embodiment of the present invention, in which a condensing head 600 that is a heat treatment tool is mounted on a mounting unit 200. In FIG. 1, an X direction is defined vertically and a Z direction is defined horizontally.

加工機1は、図示しないコンピュータ数値制御装置(CNC)により全体の駆動が制御されるものであり、加工機本体と図示しない付属装置からなる。主な付属装置は、オイル供給装置、冷却装置、エアー供給機器、クーラント供給装置、切屑収集装置、及びこれらの装置を加工機本体と接続するダクト装置等からなっている。   The processing machine 1 is entirely controlled by a computer numerical control device (CNC) (not shown), and includes a processing machine body and an accessory device (not shown). Main accessory devices include an oil supply device, a cooling device, an air supply device, a coolant supply device, a chip collecting device, and a duct device for connecting these devices to the processing machine body.

加工機1は、ベッド10上に載置され、軸物あるいは長尺状のワークWを回転駆動可能に支持するワーク支持駆動ユニット100と、ベッド10上に装架されてX及びZ方向の移動及び位置決めを行なうXステージ301及びZステージ302と、レーザ加工ツール500及びクーラント供給ノズル700をZステージ302上に載置する装着ユニット200とを有する。尚、装着ユニット200にレーザ加工ツール500以外の、例えば、旋削ツールや研削ツールを装着して複合加工機として使用することが可能である。   The processing machine 1 is placed on a bed 10 and supports a shaft or a long workpiece W so as to be rotationally driven, and mounted on the bed 10 to move in the X and Z directions. An X stage 301 and a Z stage 302 that perform positioning, and a mounting unit 200 that places the laser processing tool 500 and the coolant supply nozzle 700 on the Z stage 302 are included. In addition, for example, a turning tool or a grinding tool other than the laser processing tool 500 can be mounted on the mounting unit 200 and used as a combined processing machine.

ワーク支持駆動ユニット100は、ベッド10上に載置された主軸台ベース101に、左右の主軸台スライドガイド102を介してスライド可能に移動可能な左右の主軸台103を有し、主軸台103には、主軸105を所定の回転数で回転駆動する主軸駆動モータ104が搭載されている。各々左右の主軸台103は、左右独立にZ方向にスライドして、ワークWを所定の心間で挟持して、その位置を固定できる構成となっている。   The work support drive unit 100 includes a headstock base 101 placed on a bed 10 and left and right headstocks 103 that are slidably movable via left and right headstock slide guides 102. Is equipped with a main shaft drive motor 104 for driving the main shaft 105 to rotate at a predetermined rotational speed. Each of the left and right headstocks 103 is configured to be able to slide in the Z direction independently on the left and right sides, hold the workpiece W between predetermined centers, and fix the position thereof.

図2は、レーザ加工ツール500の具体的構成を示すものであり、集光ヘッド600、レーザ発振器601、及び、光ファイバ602から構成されることを示す図である。   FIG. 2 shows a specific configuration of the laser processing tool 500, and is a diagram showing that the laser processing tool 500 includes a condensing head 600, a laser oscillator 601, and an optical fiber 602.

レーザ加工ツール500は、集光ヘッド600、レーザ発振器601、及び、光ファイバ602から構成される。高出力のレーザ発振器601は、例えばベッド10上に載置され、光ファイバカップラ603を介して光ファイバ602の一端に光学的に接続され、光ファイバ602の他端は光ファイバカップラ603を介して集光ヘッド600へ光学的に接続されている。集光ヘッド600は、ワークWに対してX方向の位置を制御して所定のレーザビームサイズでレーザ発振器601から導光したレーザビームを照射するための集光レンズ620を有する。   The laser processing tool 500 includes a condensing head 600, a laser oscillator 601, and an optical fiber 602. The high-power laser oscillator 601 is placed on, for example, the bed 10 and is optically connected to one end of the optical fiber 602 via the optical fiber coupler 603, and the other end of the optical fiber 602 is connected via the optical fiber coupler 603. It is optically connected to the condensing head 600. The condensing head 600 has a condensing lens 620 for controlling the position in the X direction with respect to the workpiece W and irradiating the laser beam guided from the laser oscillator 601 with a predetermined laser beam size.

レーザ発振器601は、レーザスタックモジュール610a、610b、610c及び610d、偏光カップリング板611、波長カップリング板612とを有して構成されている。レーザスタックモジュール610は、レーザ発光素子を多数積層(スタック)して高出力化したものである。各レーザスタックモジュール610は、ビーム整形し、所定の直線偏光状態のコリメート光にした後、偏光カップリング板611によりビーム合成を行う。   The laser oscillator 601 includes a laser stack module 610a, 610b, 610c, and 610d, a polarization coupling plate 611, and a wavelength coupling plate 612. The laser stack module 610 is obtained by stacking a large number of laser light emitting elements to increase the output. Each laser stack module 610 performs beam shaping, collimated light in a predetermined linear polarization state, and then performs beam synthesis using a polarization coupling plate 611.

合成されるレーザスタックモジュール610aと610bの偏光方向は互いに直交しており、例えばポラロイドフィルムで構成された偏光カップリング板611では、レーザスタックモジュール610aから出射するレーザビームは透過し、610bから出射するレーザビームは反射することで、1つのレーザビームに合成される。610c及び610dのレーザビームも同様に合成される。   The polarization directions of the laser stack modules 610a and 610b to be combined are orthogonal to each other. For example, in the polarization coupling plate 611 made of a polaroid film, a laser beam emitted from the laser stack module 610a is transmitted and emitted from 610b. The laser beam is reflected to be combined into one laser beam. The laser beams 610c and 610d are synthesized similarly.

レーザスタックモジュール610a、610bの発振波長と、レーザスタックモジュール610c、610dの発振波長とを異なる発振波長に設定しておき、波長カップリング板612を上記異なる発振波長の一方を透過し他の一方を反射する波長フィルタで構成することにより、波長カップリング板612の出射側で1つのレーザビームに合成される。   The oscillation wavelength of the laser stack modules 610a and 610b and the oscillation wavelength of the laser stack modules 610c and 610d are set to different oscillation wavelengths, and the wavelength coupling plate 612 transmits one of the different oscillation wavelengths and transmits the other one. By constituting the wavelength filter to reflect, it is combined into one laser beam on the emission side of the wavelength coupling plate 612.

このように構成されたレーザ発振器601は、例えば、発光点間隔2mmで25段スタックすることにより、合成されたレーザビームの光出力は1kWである。また、発振波長は、800nm〜1000nmの近赤外光であり、本構成では、800nmと830nmの2波長を有する構成となっている。   The laser oscillator 601 configured in this manner, for example, is stacked in 25 stages with an emission point interval of 2 mm, so that the optical output of the combined laser beam is 1 kW. Further, the oscillation wavelength is near-infrared light of 800 nm to 1000 nm, and this configuration has two wavelengths of 800 nm and 830 nm.

光ファイバ602は、例えば、ファイバコア径が600μmの石英光ファイバケーブルである。光ファイバ602のファイバケーブル長は、図1に示すように、集光ヘッド600が所定の加工範囲を移動できるように、必要かつ十分な長さに設定して構成されている。   The optical fiber 602 is, for example, a quartz optical fiber cable having a fiber core diameter of 600 μm. As shown in FIG. 1, the fiber cable length of the optical fiber 602 is set to a necessary and sufficient length so that the condensing head 600 can move within a predetermined processing range.

集光ヘッド600は、光ファイバカップラ603を介して光ファイバ602から導光されたレーザビームをワークWの加工表面に所定のビーム径で集光させる集光レンズ620を有して構成され、装着ユニット200を介してZステージ302上に載置されている。   The condensing head 600 includes a condensing lens 620 that condenses the laser beam guided from the optical fiber 602 via the optical fiber coupler 603 onto the processing surface of the workpiece W with a predetermined beam diameter, and is mounted. It is placed on the Z stage 302 via the unit 200.

集光レンズ620は、1又は2以上のレンズの組み合わせにより構成され、例えば、NA0.2で、ワークWの加工表面に所定のレーザビーム径で集光させる。   The condensing lens 620 is configured by one or a combination of two or more lenses, and condenses with a predetermined laser beam diameter on the processing surface of the workpiece W with, for example, NA 0.2.

集光されるレーザビーム径は、集光ヘッド600のワークWの加工表面に対する位置により制御することができ、例えば、1mm〜10mmまで変化するよう設定できる。あるいは、集光ヘッド600上の集光レンズ620を光軸方向へ移動させる機構を有する構成とすることにより、ワークWの加工表面までの距離を変化させるようにして、集光されるレーザビームの径を変化させることもできる。   The diameter of the focused laser beam can be controlled by the position of the condensing head 600 with respect to the processing surface of the workpiece W, and can be set to vary from 1 mm to 10 mm, for example. Alternatively, by adopting a configuration having a mechanism for moving the condensing lens 620 on the condensing head 600 in the optical axis direction, the distance to the processing surface of the workpiece W is changed, so that the laser beam to be condensed is changed. The diameter can also be changed.

また、ワークWの加工表面に集光されるレーザビームは、略矩形状のビームプロファイルを有するものとすることもできる。各レーザスタックモジュール610でのビーム整形においてファーフィールドパターンを略矩形状にしておくことで、ワークWの加工表面に集光されるレーザビームを、例えば、1mm×1mm〜10mm×10mmの略矩形状にすることもできる。   Further, the laser beam focused on the processing surface of the workpiece W may have a substantially rectangular beam profile. By making the far field pattern into a substantially rectangular shape in the beam shaping in each laser stack module 610, the laser beam condensed on the processing surface of the workpiece W is, for example, a substantially rectangular shape of 1 mm × 1 mm to 10 mm × 10 mm. It can also be.

熱処理加工において、冷却は通常、熱処理用冷却液を使用して行なう。熱処理用冷却液に代えて、冷却エア、水、液体窒素等を使用することも可能である。本実施の形態では、装着ユニット200上に、旋削ツールや研削ツールを装着し、複合加工機にて本発明を実施する場合、旋削や研削用にクーラント供給ノズル700を備えるので、これを共用してこの加工用クーラント供給ノズル700から冷却液をワークWの加工表面の熱処理対象箇所に供給することが可能である。熱処理対象箇所は、レーザビームが照射される所定の部位であって、ワークWの軸方向に連続する所定の部位が焼入れ等の熱処理範囲となる。クーラント供給ノズル700は、集光ヘッド600の送り動作方向の後段に併置されている。図1において図示しないクーラント供給装置からクーラント供給ノズル700を介して、熱処理対象箇所にクーラントが供給される。供給ノズル700は、装着ユニット200に搭載されていなくても、集光ヘッド600の移動に対応してワークWの熱処理対象箇所へクーラントを供給できればよい。また、ワークWの熱処理対象箇所を強制冷却する手段は、クーラント供給以外でもよく、例えば、冷却エアー等によるものでもよい。また、上記強制冷却によらず、ワークWの熱処理対象箇所を加熱後に、自然冷却させる自己冷却法によっても熱処理加工を施すことができる。   In heat treatment, cooling is usually performed using a heat treatment coolant. Instead of the heat treatment coolant, it is also possible to use cooling air, water, liquid nitrogen, or the like. In the present embodiment, when a turning tool or a grinding tool is mounted on the mounting unit 200 and the present invention is carried out with a multi-task machine, the coolant supply nozzle 700 is provided for turning and grinding. It is possible to supply the coolant from the processing coolant supply nozzle 700 to the heat treatment target portion of the processing surface of the workpiece W. The heat treatment target portion is a predetermined portion irradiated with the laser beam, and a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece W is a heat treatment range such as quenching. The coolant supply nozzle 700 is juxtaposed at the rear stage in the feed operation direction of the light condensing head 600. In FIG. 1, a coolant is supplied from a coolant supply device (not shown) to a heat treatment target portion via a coolant supply nozzle 700. Even if the supply nozzle 700 is not mounted on the mounting unit 200, it is sufficient if the coolant can be supplied to the heat treatment target portion of the workpiece W in accordance with the movement of the condensing head 600. Further, the means for forcibly cooling the heat treatment target portion of the workpiece W may be other than the coolant supply, for example, by cooling air or the like. In addition, the heat treatment can be performed by a self-cooling method in which the heat treatment target portion of the workpiece W is heated and then naturally cooled, regardless of the forced cooling.

ワークWの熱処理対象箇所の温度を非接触で測定するため、赤外線放射温度計800を備えている。赤外線放射温度計800は、ベッド10上に装着されていてもよいが、レーザビームの送り動作に追従するように、装着ユニット200上に装着されていてもよい。   In order to measure the temperature of the heat treatment target portion of the workpiece W in a non-contact manner, an infrared radiation thermometer 800 is provided. The infrared radiation thermometer 800 may be mounted on the bed 10, but may be mounted on the mounting unit 200 so as to follow the laser beam feeding operation.

(本実施の形態に係るレーザ熱処理方法による焼入れ加工例)
図3は、本実施の形態に係るレーザ熱処理方法による焼入れ加工の例を説明する図である。
(Example of quenching by the laser heat treatment method according to this embodiment)
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of quenching by the laser heat treatment method according to the present embodiment.

図3(a)において、ワークWの加工表面に照射されるレーザビームLBのレーザビーム幅bは、Xステージ301の移動により集光ヘッド600とワークWの加工表面までの距離Lを調節することにより設定される。尚、集光ヘッド600のX軸方向の位置を調節することに替え、あるいは、加えて、集光レンズ620の焦点距離を変化させることにより、レーザビームLBの集束角を変化させてワークWの加工表面のレーザビーム幅bを変化させてもよい。   In FIG. 3A, the laser beam width b of the laser beam LB applied to the processing surface of the workpiece W is adjusted by adjusting the distance L between the focusing head 600 and the processing surface of the workpiece W by moving the X stage 301. Is set by Note that, instead of or in addition to adjusting the position of the condensing head 600 in the X-axis direction, by changing the focal length of the condensing lens 620, the focusing angle of the laser beam LB is changed to change the position of the workpiece W. The laser beam width b on the processing surface may be changed.

図3(b)は、レーザビームLBが集光ヘッド600の移動に伴いZ軸方向に一定速度dで送り動作され、ワークWが回転数Nで回転しながら熱処理対象箇所を加熱し、ワークWが次の回転周期となっている場合の、レーザビームLBが加熱した領域の軌跡を示すものである。よって、ピッチpは、p=d/Nと表すことができる。   FIG. 3B shows that the laser beam LB is fed at a constant speed d in the Z-axis direction along with the movement of the condensing head 600, and the workpiece W is heated at the rotation speed N to heat the heat treatment target portion. Shows the locus of the region heated by the laser beam LB when is the next rotation period. Therefore, the pitch p can be expressed as p = d / N.

また、加熱領域は、ワークWの円周上でレーザビーム幅bとなり、レーザビームLBがワークWの1回転につきZ軸方向に送り動作されるピッチpでワークWの円周上を螺旋状に加熱していく。ここで、ワークWの回転に伴い、ワークWの熱処理対象箇所をレーザビームLBがn回加熱しながら送り動作されるとすると、ピッチpは、p=b/nと表すことができる。   Further, the heating region has a laser beam width b on the circumference of the workpiece W, and the laser beam LB spirals on the circumference of the workpiece W at a pitch p at which the laser beam LB is fed in the Z-axis direction per rotation of the workpiece W. Heat it up. Here, when the workpiece W is rotated while the workpiece W is heated while the laser beam LB is heated n times, the pitch p can be expressed as p = b / n.

従って、d/N=b/nから、d=b・N/nとなる。よって、熱処理条件から、レーザビームLBの照射回数をn回、ワークWの回転数N、レーザビーム幅b、及び、レーザビームの送り速度dを適宜組み合わせて設定することにより、要求される熱処理条件を満足するようパラメータの設定を行なう。   Therefore, from d / N = b / n, d = b · N / n. Therefore, required heat treatment conditions are set by appropriately combining the number of times of irradiation with the laser beam LB n times, the number of rotations N of the workpiece W, the laser beam width b, and the laser beam feed speed d from the heat treatment conditions. Set parameters to satisfy.

図3(c)は、ワークWを所定の回転数Nで回転させながら、レーザビームLBを所定の送り速度で動作させて、ピッチp=b/3で加熱しながら熱処理を行っている場合のレーザビームLBが加熱した領域の軌跡を示すものである。すなわち、ワークWの回転に伴い、ワークWの熱処理対象箇所をレーザビームLBが3回加熱しながら熱処理が行われる。   FIG. 3C shows a case where the heat treatment is performed while rotating the workpiece W at a predetermined rotation speed N, operating the laser beam LB at a predetermined feed rate, and heating at a pitch p = b / 3. The locus of the region heated by the laser beam LB is shown. That is, with the rotation of the workpiece W, the heat treatment is performed while the portion of the workpiece W to be heat-treated is heated three times by the laser beam LB.

図4は、本実施の形態に係るレーザ熱処理方法による焼入れ加工の例を、工程フローにより説明する図である。以下、焼入れ加工の実施例を、フロー図に従って説明する。   FIG. 4 is a diagram for explaining an example of quenching by the laser heat treatment method according to the present embodiment with a process flow. Hereinafter, an example of quenching will be described with reference to a flowchart.

要求される焼入れ硬度、焼入れ深さ、焼入れ範囲(Z軸方向の焼入れ領域)、その他、ワークWの材質等の熱処理条件が入力される(S101)。本実施例では、要求される焼入れ硬度250HB、焼入れ深さ3mm、ワークWの材質をS45Cとした。   The required quenching hardness, quenching depth, quenching range (quenching region in the Z-axis direction), and other heat treatment conditions such as the material of the workpiece W are input (S101). In this embodiment, the required quenching hardness is 250HB, the quenching depth is 3 mm, and the material of the workpiece W is S45C.

ステップS101の熱処理条件に基づいて、熱処理パラメータが決定される。熱処理パラメータは、ワークWの回転数N、レーザビームの光出力P、レーザビーム幅b、レーザビームの送り速度d、熱処理対象箇所のレーザビームによる加熱回数n、その他、焼入れ温度等である(S102)。本実施例では、回転数N=300rpm、レーザビームの光出力P=1kW、レーザビーム幅b=3mm、レーザビームの送り速度d=5mm/s、加熱回数n=3、焼入れ温度は850℃である。   Based on the heat treatment conditions in step S101, heat treatment parameters are determined. The heat treatment parameters are the rotational speed N of the workpiece W, the light output P of the laser beam, the laser beam width b, the laser beam feed speed d, the number n of times of heating by the laser beam at the heat treatment target, the quenching temperature, etc. ). In this embodiment, the rotational speed N = 300 rpm, the laser beam optical output P = 1 kW, the laser beam width b = 3 mm, the laser beam feed speed d = 5 mm / s, the heating frequency n = 3, and the quenching temperature is 850 ° C. is there.

ワークWを主軸105により支持し、回転数N=300rpmで回転させる(S103)。   The workpiece W is supported by the main shaft 105 and rotated at a rotation speed N = 300 rpm (S103).

レーザ発振器601の出力を調整し、光ファイバ602を介して集光ヘッド600から照射されて、ワークW表面の熱処理対象箇所でのレーザビームの光出力がP=1kWとなるようにする(S104)。   The output of the laser oscillator 601 is adjusted, and the light is irradiated from the condensing head 600 through the optical fiber 602 so that the light output of the laser beam at the heat treatment target position on the surface of the workpiece W becomes P = 1 kW (S104). .

ワークWの加工表面に照射されるレーザビーム幅bを、Xステージ301の移動により集光ヘッド600とワークWの加工表面までの距離Lを調節することにより、b=3mmに設定する。本実施例では、レーザビーム形状は、3mm×3mmの略矩形状である(S105)。   The laser beam width b applied to the processing surface of the workpiece W is set to b = 3 mm by adjusting the distance L between the condensing head 600 and the processing surface of the workpiece W by moving the X stage 301. In this embodiment, the laser beam shape is a substantially rectangular shape of 3 mm × 3 mm (S105).

ステップS104により集光ヘッド600のX軸方向調節を行なうと共に、Z軸方向の送り動作の制御を行なう。レーザビームの送り速度dを、d=b・N/nにより設定して送り制御を行なう。または、Z軸方向の送りピッチp=b/nにより送り制御量を設定して送り制御を行なってもよい(S106)。すなわち、d=5mm/s、または、p=1mmに設定して送り制御を行なう。   In step S104, the condensing head 600 is adjusted in the X-axis direction, and the feed operation in the Z-axis direction is controlled. The feed control is performed by setting the feed rate d of the laser beam by d = b · N / n. Alternatively, the feed control may be performed by setting the feed control amount by the feed pitch p = b / n in the Z-axis direction (S106). That is, feed control is performed with d = 5 mm / s or p = 1 mm.

Xステージ301及びZステージ302により集光ヘッド600を要求されるワークWの焼入れ範囲の加工開始位置に移動させた後、ステップS103〜S106の制御を行いながら、ワークWの熱処理対象箇所にレーザビームを照射することにより、A3変態点である850℃以上まで加熱を行なう。ワークWの回転に伴い、各々の熱処理対象箇所は、所定の加熱回数である3回加熱される(S107)。   After the condensing head 600 is moved by the X stage 301 and the Z stage 302 to the required processing start position in the quenching range of the workpiece W, the laser beam is applied to the heat treatment target portion of the workpiece W while performing the control of steps S103 to S106. Is heated to 850 ° C. or higher which is the A3 transformation point. As the workpiece W rotates, each heat treatment target portion is heated three times, which is a predetermined number of heating times (S107).

レーザ照射部である熱処理対象箇所を赤外線放射温度計800により、非接触で温度測定する。温度の測定値は、熱処理パラメータの決定ステップS102にフィードバックされ、A3変態点である850℃以上に加熱されていない場合には、レーザビームの光出力P等の熱処理パラメータが修正される(S108)。   The temperature of the heat treatment target portion, which is a laser irradiation unit, is measured by the infrared radiation thermometer 800 in a non-contact manner. The measured value of the temperature is fed back to the heat treatment parameter determination step S102, and if it is not heated to 850 ° C. or more which is the A3 transformation point, the heat treatment parameters such as the light output P of the laser beam are corrected (S108). .

第1の所定の温度であるA3変態点である850℃以上の温度に加熱された熱処理対象箇所に、クーラント供給ノズル700から0.2L/minの量のクーラント液を供給し、毎秒当たり500℃の冷却速度で、第2の所定の温度、本実施例では約200度まで急冷させる(S109)。尚、上記の第2の所定の温度は常温であってもよい。   A coolant liquid in an amount of 0.2 L / min is supplied from the coolant supply nozzle 700 to a heat treatment target portion heated to a temperature of 850 ° C. or more which is the A3 transformation point which is the first predetermined temperature, and 500 ° C. per second. At this cooling rate, it is rapidly cooled to the second predetermined temperature, which is about 200 degrees in this embodiment (S109). The second predetermined temperature may be room temperature.

以上、一連のステップを連続的にZ軸方向の所定の焼入れ範囲に行なうことにより熱処理加工が施され、本実施例では、焼入れ硬度250HB、焼入れ深さ3mmが得られた。   As described above, the heat treatment is performed by continuously performing a series of steps in a predetermined quenching range in the Z-axis direction. In this example, a quenching hardness of 250 HB and a quenching depth of 3 mm were obtained.

上記に示した焼入れ加工だけではなく、種々の熱処理方法が可能である。上記した実施例の第2の所定の温度、すなわち約200度、あるいは常温まで急冷させた後に、第3の所定の温度であるA1変態点以下の温度(400〜680℃)まで再加熱した後、第2の所定の温度まで強制的に冷却する熱処理方法が可能である。この熱処理は、焼戻し処理であり、焼入れ処理だけでは硬化するが非常に脆い金属組織となるため、焼戻しは焼入れ後、極力早く行なう。   In addition to the quenching process described above, various heat treatment methods are possible. After being rapidly cooled to the second predetermined temperature of the above-described embodiment, that is, about 200 degrees, or room temperature, and then reheated to a temperature equal to or lower than the A1 transformation point (400 to 680 ° C.), which is the third predetermined temperature. A heat treatment method for forcibly cooling to the second predetermined temperature is possible. This heat treatment is a tempering process, which is hardened only by the quenching process but has a very brittle metal structure. Therefore, the tempering is performed as soon as possible after quenching.

(本発明の効果)
本発明による熱処理方法によれば、ワークWの回転数N、レーザビームの光出力P、レーザビーム幅b、レーザビームの送り速度d等を調整して、A3変態点以上の温度となるよう熱処理対象箇所を十分加熱した後、クーラントを熱処理対象箇所に供給して急冷する。従って、熱処理対象箇所においては、表面から十分深くまで加熱された後に急冷されるので、焼入れ深さが大きくでき、かつ、急冷により十分な硬度が得られ、高品質な熱処理加工が可能になるという効果を有する。
(Effect of the present invention)
According to the heat treatment method of the present invention, the number of revolutions N of the workpiece W, the light output P of the laser beam, the laser beam width b, the laser beam feed speed d, etc. are adjusted so that the temperature becomes equal to or higher than the A3 transformation point. After sufficiently heating the target portion, the coolant is supplied to the heat treatment target portion and rapidly cooled. Therefore, in the place to be heat-treated, it is rapidly cooled after being heated sufficiently deep from the surface, so that the quenching depth can be increased, and sufficient hardness can be obtained by the rapid cooling, which enables high-quality heat treatment processing. Has an effect.

また、熱処理対象箇所を複数回加熱するので、加熱回数を制御することにより、焼入れ深さのコントロールが可能になるという効果を有する。   Moreover, since the location to be heat-treated is heated a plurality of times, the quenching depth can be controlled by controlling the number of heating.

また、本発明による熱処理方法は、上記に示した焼入れ、焼戻しだけではなく、種々の熱処理方法が可能である。例えば、A3変態点以上に加熱後、空中で放冷することによる焼ならし加工等、種々の熱処理加工が可能になるという効果を有する。   Further, the heat treatment method according to the present invention is not limited to the quenching and tempering described above, and various heat treatment methods are possible. For example, it has an effect that various heat treatments such as normalizing by heating to the A3 transformation point or higher and then allowing to cool in the air become possible.

また、赤外線放射温度計により、ワークWの熱処理対象箇所の温度を非接触で測定して熱処理パラメータの決定ステップへフィードバックするので、熱処理温度の精度が向上し、焼入れ深さのコントロール等が容易になるという効果を有する。   In addition, the infrared radiation thermometer measures the temperature of the heat treatment target part of the workpiece W in a non-contact manner and feeds it back to the heat treatment parameter determination step. This improves the accuracy of the heat treatment temperature and makes it easy to control the quenching depth. It has the effect of becoming.

また、本発明による熱処理方法は、ワークWを主軸にチャックしたまま連続的に熱処理加工ができるので、旋削、研削等の他の加工とワンチャックのまま加工でき、加工工程の集約ができる。従って、本発明による熱処理方法を旋削、研削等の可能な複合加工機において実施することにより、粗加工、熱処理加工、及び仕上げ加工まで可能な加工機を構成できるという効果を有する。   In addition, the heat treatment method according to the present invention can continuously perform heat treatment while the workpiece W is chucked on the main shaft, so that it can be processed as one chuck with other processes such as turning and grinding, and the machining process can be consolidated. Therefore, by implementing the heat treatment method according to the present invention in a multi-tasking machine capable of turning, grinding, etc., there is an effect that a processing machine capable of roughing, heat treatment and finishing can be configured.

また、本発明による熱処理方法は、レーザ照射により加熱するので、レーザの出力を高精度に制御することができ、また、温度測定をしてフィードバックするので、加熱制御性が高い。よって、常温からの加熱は、表面を目標温度よりも高温に昇温させ、内部への熱伝導を向上させることにより、金属組織の粗大化が起こる前に温度を下げることができる。   Further, since the heat treatment method according to the present invention is heated by laser irradiation, the output of the laser can be controlled with high accuracy, and since the temperature measurement is fed back, the heating controllability is high. Therefore, the heating from room temperature can lower the temperature before the metal structure becomes coarse by raising the surface to a temperature higher than the target temperature and improving the heat conduction to the inside.

本発明の実施の形態に係るレーザ熱処理方法を実施するための加工機の平面図であり、ワーク加工ユニット200に熱処理加工ツールである集光ヘッド600が装着された図である。1 is a plan view of a processing machine for performing a laser heat treatment method according to an embodiment of the present invention, and is a view in which a condensing head 600 that is a heat treatment tool is attached to a workpiece processing unit 200. FIG. 熱処理工具504の具体的構成を示すものであり、集光ヘッド600、レーザ発振器601、及び、光ファイバ602から構成されることを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a specific configuration of the heat treatment tool 504, and is a diagram illustrating a configuration including a condensing head 600, a laser oscillator 601, and an optical fiber 602. 本実施の形態に係るレーザ熱処理方法による焼入れ加工の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the hardening process by the laser heat processing method which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るレーザ熱処理方法による焼入れ加工の例を、工程フローにより説明する図である。It is a figure explaining the example of the hardening process by the laser heat processing method which concerns on this Embodiment with process flow.

符号の説明Explanation of symbols

1 複合加工機 10 ベッド
100 ワーク支持駆動ユニット 101 主軸台ベース
102 主軸台スライドガイド 103 主軸台
104 主軸駆動モータ 105 主軸
200 装着ユニット
301 Xステージ 302 Zステージ
500 レーザ加工ツール
600 集光ヘッド 601 レーザ発振器
602 光ファイバ 603 光ファイバカップラ
610a、610b、610c、610d レーザスタックモジュール
611 偏光カップリング板 612 波長カップリング板
700 クーラント供給ノズル
800 赤外線放射温度計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combined processing machine 10 Bed 100 Work support drive unit 101 Spindle base 102 Spindle base slide guide 103 Spindle base 104 Spindle drive motor 105 Spindle 200 Mounting unit 301 X stage 302 Z stage 500 Laser processing tool 600 Condensing head 601 Laser oscillator 602 Optical fiber 603 Optical fiber couplers 610a, 610b, 610c, 610d Laser stack module 611 Polarizing coupling plate 612 Wavelength coupling plate 700 Coolant supply nozzle 800 Infrared radiation thermometer

Claims (12)

回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的に第1の所定の温度に加熱し、
前記所定の部位を前記第1の所定の温度に加熱した後、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を連続的に第2の所定の温度に強制的に冷却する、
ことを特徴とするレーザ熱処理方法。
Irradiating a rotating workpiece with laser light, and continuously heating a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece to a first predetermined temperature;
After the predetermined portion is heated to the first predetermined temperature, the predetermined portion is continuously forced to the second predetermined temperature at least during heating of another portion that is continuous in the axial direction of the workpiece. Cool down,
And a laser heat treatment method.
回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的にA3変態点を超える所定の温度に加熱し、
前記所定の部位を前記所定の温度に加熱した後、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を連続的に常温に強制的に冷却する、
ことを特徴とするレーザ熱処理方法。
Irradiating a rotating workpiece with laser light, and continuously heating a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece to a predetermined temperature exceeding the A3 transformation point;
After the predetermined part is heated to the predetermined temperature, the predetermined part is forcibly cooled to room temperature continuously during heating of at least another part continuous in the axial direction of the workpiece.
And a laser heat treatment method.
前記第1の所定の温度、又は前記A3変態点を超える所定の温度は、前記レーザ光を前記所定の部位に複数回照射して加熱することにより得られるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザ熱処理方法。   The first predetermined temperature or the predetermined temperature exceeding the A3 transformation point is obtained by irradiating the predetermined portion with the laser beam a plurality of times and heating it. 3. The laser heat treatment method according to 1 or 2. 前記冷却は、所定の時間内に、前記第1の所定の温度から前記第2の所定の温度に強制的に冷却されるものであることを特徴とする請求項1に記載のレーザ熱処理方法。   2. The laser heat treatment method according to claim 1, wherein the cooling is forcibly cooled from the first predetermined temperature to the second predetermined temperature within a predetermined time. 前記冷却は、所定の時間内に、前記A3変態点を超える所定の温度から常温に強制的に冷却されるものであることを特徴とする請求項2に記載のレーザ熱処理方法。   3. The laser heat treatment method according to claim 2, wherein the cooling is forcibly cooled to a room temperature from a predetermined temperature exceeding the A3 transformation point within a predetermined time. 回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的に第1の所定の温度に加熱し、
前記所定の部位を前記第1の所定の温度に加熱した後、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を連続的に第2の所定の温度に強制的に冷却し、
さらに、前記第1の所定の温度よりも低い第3の所定の温度まで再加熱した後、前記第2の所定の温度に強制的に冷却する、
ことを特徴とするレーザ熱処理方法。
Irradiating a rotating workpiece with laser light, and continuously heating a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece to a first predetermined temperature;
After the predetermined portion is heated to the first predetermined temperature, the predetermined portion is continuously forced to the second predetermined temperature at least during heating of another portion that is continuous in the axial direction of the workpiece. Cooling
Furthermore, after reheating to a third predetermined temperature lower than the first predetermined temperature, forcibly cooling to the second predetermined temperature,
And a laser heat treatment method.
回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的にA3変態点を超える所定の温度に加熱し、
前記所定の部位を前記所定の温度に加熱した後、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を連続的に常温に強制的に冷却し、
さらに、前記A3変態点を超える所定の温度よりも低いA1変態点以下の所定の温度まで再加熱した後、常温に強制的に冷却する、
ことを特徴とするレーザ熱処理方法。
Irradiating a rotating workpiece with laser light, and continuously heating a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece to a predetermined temperature exceeding the A3 transformation point;
After heating the predetermined portion to the predetermined temperature, during the heating of at least another portion continuous in the axial direction of the workpiece, the predetermined portion is continuously forcibly cooled to room temperature,
Furthermore, after reheating to a predetermined temperature below the A1 transformation point lower than the predetermined temperature exceeding the A3 transformation point, forcibly cooling to room temperature,
And a laser heat treatment method.
前記第1の所定の温度、前記A3変態点、前記第3の所定の温度、又は前記A1変態点以下の所定の温度は、前記レーザ光を前記所定の部位に複数回照射して加熱することにより得られるものであることを特徴とする請求項6又は7に記載のレーザ熱処理方法。   The first predetermined temperature, the A3 transformation point, the third predetermined temperature, or a predetermined temperature below the A1 transformation point is heated by irradiating the predetermined portion a plurality of times with the laser beam. The laser heat treatment method according to claim 6, wherein the laser heat treatment method is obtained by: 前記冷却は、所定の時間内に、前記第1の所定の温度から前記第2の所定の温度に強制的に冷却され、また、前記第3の所定の温度から前記第2の所定の温度に強制的に冷却されるものであることを特徴とする請求項6に記載のレーザ熱処理方法。   The cooling is forcibly cooled from the first predetermined temperature to the second predetermined temperature within a predetermined time, and from the third predetermined temperature to the second predetermined temperature. The laser heat treatment method according to claim 6, wherein the laser heat treatment method is forcibly cooled. 前記冷却は、所定の時間内に、前記A1変態点以下の所定の温度から常温に強制的に冷却されるものであることを特徴とする請求項7に記載のレーザ熱処理方法。   8. The laser heat treatment method according to claim 7, wherein the cooling is forcibly cooled to a room temperature from a predetermined temperature below the A1 transformation point within a predetermined time. 回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的に加熱するレーザ加工ツールと、
前記レーザ加工ツールの後段に併置され、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記所定の部位を強制的に冷却するための冷却ノズルと、
を有することを特徴とするレーザ熱処理装置。
A laser processing tool that irradiates a rotating workpiece with laser light and continuously heats a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece; and
A cooling nozzle that is juxtaposed in a subsequent stage of the laser processing tool, and forcibly cooling the predetermined part during heating of another part that continues at least in the axial direction of the workpiece;
A laser heat treatment apparatus comprising:
回転するワークにレーザ光を照射して、前記ワークの軸方向に連続する所定の部位を連続的に加熱するレーザ加工ツールと、
前記レーザ加工ツールにより加熱された前記ワークの温度を測定して前記レーザ加工ツールの加熱用パラメータを校正するための赤外線放射温度計と、
前記レーザ加工ツールの後段に併置され、少なくとも前記ワークの軸方向に連続する他の部位の加熱中に、前記レーザ光により加熱された前記所定の部位を強制的に冷却するための冷却ノズルと、
を有することを特徴とするレーザ熱処理装置。
A laser processing tool that irradiates a rotating workpiece with laser light and continuously heats a predetermined portion continuous in the axial direction of the workpiece; and
An infrared radiation thermometer for measuring the temperature of the workpiece heated by the laser processing tool and calibrating the heating parameters of the laser processing tool;
A cooling nozzle that is juxtaposed to the subsequent stage of the laser processing tool and forcibly cooling the predetermined part heated by the laser beam during the heating of at least another part continuous in the axial direction of the workpiece;
A laser heat treatment apparatus comprising:
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