JP3175781B2 - Piercing method for laser beam machine - Google Patents
Piercing method for laser beam machineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はレーザビームを使用し
てワークを加工するレーザ加工機のピアッシング方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piercing method for a laser beam machine for processing a workpiece using a laser beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来レーザ加工機でワークを切断加工す
る場合、まずワークにピアッシングを行い、その後ピア
ッシング位置より加工を行う方法が一般的に採用されて
いる。またワークの加工時間を短縮するためには、この
ピアッシングに要する時間を短縮することが必要であ
る。このため従来からピアッシング時間を短縮する方法
が種々提案されている。例えば特開昭６０−２４０３９
３号公報には、パルス発振後に加工ヘッドを下降させる
ことにより、ピアッシング時の吹き上りを防止しながら
短時間でピアッシングを行う方法が開示されており、特
開平２−１６０１９０号公報にはピアッシングを実施し
ながらレンズの焦点を変化させることにより、短時間で
ピアッシングを行う方法が開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, when a workpiece is cut by a laser beam machine, a method of first performing piercing on the workpiece and then processing from the piercing position is generally adopted. Further, in order to reduce the processing time of the work, it is necessary to reduce the time required for the piercing. Therefore, various methods for shortening the piercing time have been conventionally proposed. For example, JP-A-60-24039
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-160190 discloses a method of performing piercing in a short time while lowering the processing head after pulse oscillation to prevent blow-up during piercing. A method of performing piercing in a short time by changing the focal point of a lens while performing the method is disclosed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしワークの上方で
レザービームをオンした後加工ヘッドをピアッシング位
置まで下降させてピアッシングを行う従来の方法では、
レーザビームの出力が高いとピアッシング開始と同時に
溶融金属が吹き上るため、吹き上りを防止するためパル
ス条件を低出力に設定する必要があり、ピアッシングに
時間がかかる不具合がある。またピアッシングを実施し
ながらレンズの焦点を変化させる方法では、レンズを上
下動する機構を加工ヘッドに設ける必要があり、装置自
体が複雑かつ高価となる不具合があった。この発明は上
記従来の不具合を改善する目的でなされたもので、溶融
金属の吹き上りを防止しながら短時間でピアッシングが
できるようにしたレーザ加工機のピアッシング方法を提
供しようとするものである。However, in the conventional method of performing piercing by turning the laser beam above the workpiece and then lowering the processing head to the piercing position,
If the output of the laser beam is high, the molten metal blows up at the same time as the start of piercing. Therefore, it is necessary to set the pulse condition to a low output in order to prevent the blow-up. Further, in the method of changing the focal point of the lens while performing piercing, a mechanism for moving the lens up and down needs to be provided in the processing head, and there has been a problem that the apparatus itself is complicated and expensive. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made for the purpose of improving the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a piercing method for a laser beam machine which can perform piercing in a short time while preventing molten metal from blowing up.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、レーザ加工機において、ノズル１ａを加
工すべきワーク３の上方の高い位置に位置決めしてピア
ッシングを行う工程と、その後溶融金属が吹き上らない
ように、レーザ出力を前記開始時のレーザ出力より低出
力に落としてノズル１ａを切断高さにまで下降させなが
らピアッシングを行う工程と、前記切断高さに到達後こ
の位置で、レーザ出力を前記開始時のレーザ出力とほぼ
同じ出力に上げてピアッシングが完了するまで、ピアッ
シング加工時間の内の大部分を費やして、ピアッシング
を行う工程と、を有するようにしたものである。 According to the present invention, in order to achieve the above object, in a laser beam machine, a nozzle 1a is added.
Position at a high position above work 3 to be machined and
The process of performing the washing and then the molten metal does not blow up
As described above, the laser output is lower than the laser output at the start.
While lowering the force to lower the nozzle 1a to the cutting height
Piercing, and after reaching the cutting height,
At the position, the laser output is substantially equal to the laser output at the start.
Increase the output to the same value until piercing is complete.
Spend most of the time in piercing and piercing
And a step of performing the following.
【０００５】[0005]
【作 用】上記方法により、ピアッシング開始時の溶
融金属の吹き上りが防止できると共に、溶融金属がクレ
ータ状態となってアシストガスが深部へ達しやすくなる
ため、短時間でピアッシングが完了できる。[Work] By the above method, the blow-up of the molten metal at the start of the piercing can be prevented, and the molten metal is in a crater state so that the assist gas can easily reach a deep portion, so that the piercing can be completed in a short time.
【０００６】[0006]
【実 施 例】この発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。図において１はレーザ加工機の加工ヘッドで、
図示しない昇降機構により上下動自在となっており、内
部にレーザビーム２を加工すべきワーク３へ集光するレ
ンズ４が設けられている。５は上記加工ヘッド１内へア
シストガスを供給するアシストガス供給管で、このアシ
ストガス供給管５によりレンズ４の下側より加工ヘッド
１内へ供給されたアシストガスは、加工ヘッド１の先端
に設けられたノズル１ａよりワーク３へ向けて吹き出さ
れるようになっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, 1 is a processing head of a laser processing machine,
The lens 4 is vertically movable by a lifting mechanism (not shown), and a lens 4 for condensing the laser beam 2 on a work 3 to be processed is provided inside. Reference numeral 5 denotes an assist gas supply pipe for supplying an assist gas into the processing head 1. The assist gas supplied from the lower side of the lens 4 into the processing head 1 by the assist gas supply pipe 5 is supplied to the tip of the processing head 1. The nozzle 1a is blown toward the work 3.
【０００７】いま例えば材質がＳＳ４００、板厚ｔ１２
ｍｍのワーク３をピアッシングするに当って、レーザビ
ームの出力を１５００Ｗ、パルス周波数を４００Ｈｚ、
デューティ４０％、そしてアシストガス圧を０．５ｋｇ
／ｃｍ2 に設定して、図２の（ａ）に示すようにワーク
３上方のピアス高さＨに加工ヘッド１のノズル１ａを位
置させる。そしてこの状態から上記加工条件で１秒間ピ
アッシングを行った後、デューティが１０％となるよう
に加工条件を変更して加工ヘッド１を切断高さｈまで加
工させる。Now, for example, the material is SS400, and the plate thickness is t12.
In piercing the workpiece 3 mm, the output of the laser beam was 1500 W, the pulse frequency was 400 Hz,
Duty 40% and assist gas pressure 0.5kg
/ Cm 2, and the nozzle 1 a of the processing head 1 is positioned at the piercing height H above the work 3 as shown in FIG. Then, after performing piercing for one second under the above processing conditions from this state, the processing conditions are changed so that the duty becomes 10%, and the processing head 1 is processed to the cutting height h.
【０００８】なお図２の（ｂ）は加工ヘッド１が下降し
ている状態を示す。これによってピアッシング開始とと
もにワーク３表面に発生したクレータ状の溶融金属３ａ
に吹き上りを生じることなくピアッシングが実施でき
る。FIG. 2B shows a state where the processing head 1 is lowered. As a result, the crater-shaped molten metal 3a generated on the surface of the work 3 at the start of piercing
Piercing can be performed without generating a blow-up.
【０００９】その後加工ヘッド１が図２の（ｃ）に示す
ように切断高さｈに達したらデュティが３０％となるよ
うに加工条件を変更してさらに５秒間ピアッシングする
ことにより、ピアッシングを完了するもので、加工ヘッ
ド１の下降時間Ｍを約１秒とすると約７秒で厚さｔ１２
ｍｍのワーク３をピアッシングできるようになる。ちな
みにレーザ出力１５００Ｗ、デュティ３０％、アシスト
ガス圧０．５ｋｇ／ｃｍ2 とした従来の加工条件でピア
ッシングした場合約１５秒かかることから、約８秒ピア
ッシング時間が短縮できるようになる。After that, when the processing head 1 reaches the cutting height h as shown in FIG. 2C, the processing conditions are changed so that the duty becomes 30%, and the piercing is completed for another 5 seconds to complete the piercing. Assuming that the descent time M of the processing head 1 is about 1 second, the thickness t12 is about 7 seconds.
mm work 3 can be pierced. Incidentally, it takes about 15 seconds when piercing is performed under the conventional processing conditions of a laser output of 1500 W, a duty of 30%, and an assist gas pressure of 0.5 kg / cm 2 , so that the piercing time can be reduced by about 8 seconds.
【００１０】なお、上記実施例ではピアッシング高さＨ
は１０ｍｍ、切断高さｈは１ｍｍとしたが、これら値に
限定されるものではない。また加工ヘッド１の下降速度
Ｍは、加工条件やワーク３の材質、板厚等により変る
が、通常１秒以下である。In the above embodiment, the piercing height H
Is 10 mm and the cutting height h is 1 mm, but the invention is not limited to these values. The lowering speed M of the processing head 1 varies depending on the processing conditions, the material of the work 3, the plate thickness, and the like, but is usually 1 second or less.
【００１１】[0011]
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、ピアッ
シング開始時加工ヘッドの高さを高い位置にして加工を
開始するようにしたことから、ピアッシング開始と同時
に発生する溶融金属の吹き上りによるノズルの損傷など
が少なくなるため、ノズル寿命の向上が図れるようにな
る。According to the present invention, as described in detail above, since the processing is started by setting the height of the processing head at a high position at the start of piercing, the molten metal blows up simultaneously with the start of piercing. Since damage to the nozzle is reduced, the life of the nozzle can be improved.
【００１２】またピアッシング中に加工条件を変えて加
工ヘッドを切断高さにまで下降させるようにしたことか
ら、ピアッシング中発生する溶融金属の吹き上りが少な
くできると共に、ピアッシングにより生じる溶融金属が
クレータ状となってアシストガスが深部へ達しやすくな
るため、短時間でピアッシングを完了することができ
る。これによって加工時間の短縮が図れるため生産性も
向上する。Since the processing head is lowered to the cutting height by changing the processing conditions during the piercing, the blow-up of the molten metal generated during the piercing can be reduced, and the molten metal generated by the piercing can be formed into a crater-like shape. As a result, the assist gas can easily reach the deep portion, so that the piercing can be completed in a short time. As a result, the processing time can be reduced, so that the productivity is also improved.
【図１】この発明方法を実施するレーザ加工機の加工ヘ
ッドを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a processing head of a laser processing machine for implementing the method of the present invention.
【図２】この発明の一実施例になるレーザ加工機のピア
ッシング方法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a piercing method of the laser beam machine according to one embodiment of the present invention.
１…加工ヘッド、３…ワーク。 1 ... processing head, 3 ... work.
Claims (1)
工すべきワーク３の上方の高い位置に位置決めしてピア
ッシングを行う工程と、その後溶融金属が吹き上らない
ように、レーザ出力を前記開始時のレーザ出力より低出
力に落としてノズル１ａを切断高さにまで下降させなが
らピアッシングを行う工程と、前記切断高さに到達後こ
の位置で、レーザ出力を前記開始時のレーザ出力とほぼ
同じ出力に上げてピアッシングが完了するまで、ピアッ
シング加工時間の内の大部分を費やして、ピアッシング
を行う工程と、を有することを特徴とするピアッシング
加工方法。 In a laser beam machine, a nozzle 1a is added.
Position at a high position above work 3 to be machined and
The process of performing the washing and then the molten metal does not blow up
As described above, the laser output is lower than the laser output at the start.
While lowering the force to lower the nozzle 1a to the cutting height
Piercing, and after reaching the cutting height,
At the position, the laser output is substantially equal to the laser output at the start.
Increase the output to the same value until piercing is complete.
Spend most of the time in piercing and piercing
Performing a piercing process.
Processing method.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP29660391A JP3175781B2 (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Piercing method for laser beam machine |
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|---|---|---|---|
| JP29660391A JP3175781B2 (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Piercing method for laser beam machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079175A JPH079175A (en) | 1995-01-13 |
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Family
ID=17835691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29660391A Expired - Fee Related JP3175781B2 (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Piercing method for laser beam machine |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3175781B2 (en) |
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| JP5276699B2 (en) | 2011-07-29 | 2013-08-28 | ファナック株式会社 | Laser processing method and laser processing apparatus for piercing |
| DE102013210857B3 (en) | 2013-06-11 | 2014-08-21 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Method for piercing into metallic workpieces by means of a laser beam |
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- 1991-10-17 JP JP29660391A patent/JP3175781B2/en not_active Expired - Fee Related
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