JP3491550B2 - High-density energy beam processing method and apparatus - Google Patents

High-density energy beam processing method and apparatus

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JP3491550B2
JP3491550B2 JP02733299A JP2733299A JP3491550B2 JP 3491550 B2 JP3491550 B2 JP 3491550B2 JP 02733299 A JP02733299 A JP 02733299A JP 2733299 A JP2733299 A JP 2733299A JP 3491550 B2 JP3491550 B2 JP 3491550B2
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density energy
energy beam
assist gas
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irradiation
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美知夫 亀山
哲章 神谷
佳史 磯▲崎▼
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工部材の表裏
両側からアシストガスを供給しながら高密度エネルギビ
ームを照射して切断加工を行う構成の高密度エネルギビ
ーム加工方法およびその装置に係り、特に切断部へのド
ロスの付着を極力防止するようにしたものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-density energy beam processing method and apparatus having a structure for irradiating a high-density energy beam while supplying an assist gas from both front and back sides of a member to be processed for cutting. In particular, the present invention relates to a device that prevents dross from adhering to the cut portion as much as possible.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】従来、被加工部材を切
断加工して、被加工部材から不要部分を切り離したり、
穴を明けたり、細い透溝を形成したりする場合の加工方
法として、高蜜度エネルギビームを被加工部材の切断す
べき部分(以下、切断加工部)に照射し、その熱で切断
加工部を溶融させて切断する方法がある。この切断の際
には、通常、高蜜度エネルギビームの照射と同時に、加
工ノズルから窒素や酸素などのアシストガスを噴射し、
切断加工により生じたドロス(溶融物)や蒸発物を、そ
のアシストガスによって速やかに除去するようにして、
それらが被加工部材や加工ノズルの集光レンズに付着し
たりしないようにしている。
Conventionally, a member to be machined is cut to separate an unnecessary portion from the member to be machined,
As a processing method for making a hole or forming a thin through groove, a high-density energy beam is applied to the part to be cut (hereinafter referred to as a cutting part) of the workpiece, and the heat is applied to the cutting part. There is a method of melting and cutting. At the time of this cutting, normally, at the same time as the irradiation of the high-density energy beam, an assist gas such as nitrogen or oxygen is jetted from the processing nozzle,
Dross (melt) and evaporates generated by cutting process are quickly removed by the assist gas,
They are prevented from adhering to the workpiece or the condenser lens of the processing nozzle.

【0003】このように高蜜度エネルギビームの照射側
からアシストガスを吹き付けながら被加工部材の切断加
工を行うと、多くの場合、図8に示すように、高蜜度エ
ネルギビームの照射によって生じたドロスDがアシスト
ガスにより切断部の下方に流され、切断部の周辺部に付
着したりする。なお、図8には、アシストガスの流れ方
向を矢印で示した。
When the member to be processed is cut while blowing the assist gas from the irradiation side of the high-density energy beam in this way, in many cases, as shown in FIG. 8, it is caused by the irradiation of the high-density energy beam. The dross D is caused to flow below the cutting portion by the assist gas and adheres to the peripheral portion of the cutting portion. In addition, in FIG. 8, the flow direction of the assist gas is indicated by an arrow.

【0004】このドロスの付着防止に関して、例えば特
開平5−329679号公報に開示された技術がある。
これは、加工ノズルにフロントノズルを傾斜角調整可能
に付属させ、そのフロントノズルの傾斜角を被加工部材
の厚さ、材質、切断速度、アシストガスの流量や圧力に
基づき予め設定されたデータに基づいて制御することに
より、加工ノズルから噴射されるアシストガス、上記フ
ロントノズルから噴射されるアシストガスの流れ方向が
切断面に生ずる溶融部の条痕に沿う方向となるようにし
て、ドロスを吹き飛ばし易くすると共に、両ノズルから
噴射されるアシストガスの合成ベクトルを大きくしてド
ロスの除去をより効果的に行おうとするものである。
Regarding the prevention of dross adhesion, there is a technique disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-329679.
This is because the front nozzle is attached to the processing nozzle so that the inclination angle can be adjusted, and the inclination angle of the front nozzle is converted into preset data based on the thickness, material, cutting speed, assist gas flow rate and pressure of the workpiece. By controlling based on this, the flow of the assist gas injected from the processing nozzle and the flow of the assist gas injected from the front nozzle are in the direction along the striations of the melted portion generated on the cut surface, and the dross is blown off. In addition to making it easier, the synthetic vector of the assist gas injected from both nozzles is increased to effectively remove the dross.

【0005】しかしながら、この技術では、被加工部材
の下面側へのドロスの付着を低減させることはできる
が、高蜜度エネルギビームの照射側である上側からアシ
ストガスを供給してその反対側である下側へドロスを吹
き飛ばす構成であることに変わりはないから、被加工部
材にドロスが付着するという問題についての確実性ある
解決策とは言い得ない。
However, although this technique can reduce the adhesion of dross to the lower surface side of the member to be processed, the assist gas is supplied from the upper side, which is the irradiation side of the high-density energy beam, and the opposite side is supplied. Since the structure is such that the dross is blown off to a certain lower side, it cannot be said to be a reliable solution to the problem of dross adhering to the workpiece.

【0006】他の技術として、特開平8−141764
号公報に開示されたものがある。これらの技術は、いず
れも被加工部材の上下両側にガスノズルを設け、下ガス
ノズルから噴射するアシストガスを、切り落とされて製
品として使用されない側に向けて流すことにより、ドロ
スを製品として使用しない側に吹き付けて製品側へのド
ロスの付着を低減するようにしたものである。
Another technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-141764.
There is one disclosed in the publication. In all of these technologies, gas nozzles are provided on the upper and lower sides of the workpiece, and the assist gas injected from the lower gas nozzle is flown toward the side that is cut off and not used as a product, so that the dross is not used as a product. It is sprayed to reduce the adhesion of dross on the product side.

【0007】しかし、この方法では、製品中に、その表
側と裏側の両表面間に開通する極く幅の狭い透溝を高蜜
度エネルギビームによる切断加工で形成するような場合
には、その切断部(透溝)の全周囲にドロスの付着がな
いことを要求されるので、このような場合には適用でき
ない。
However, according to this method, when a very narrow penetrating groove which is opened between the front and back surfaces of the product is formed in the product by cutting with a high-density energy beam, Since it is required that dross does not adhere to the entire circumference of the cut portion (through groove), it cannot be applied in such a case.

【0008】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、切断部の全周縁部へのドロスの付着を
大幅に低減することができる高密度エネルギビーム加工
方法およびその装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a high-density energy beam processing method and apparatus capable of significantly reducing the adhesion of dross to the entire peripheral edge of the cutting portion. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ビーム照射部
に対し、高密度エネルギビームの照射側と、その反対側
とから供給されるアシストガスのうち、高密度エネルギ
ビームの照射側とは反対側から供給される一方のアシス
トガスは、少なくとも一部が高密度エネルギビームの照
射により被加工部材に開口形成された切断部を通じて
密度エネルギビームの照射側に流れ、高密度エネルギビ
ームの照射側に供給される他方のアシストガスは、少な
くとも被加工部材の表面部分において前記ビーム照射部
の内側および外側のうちの一方側から他方側へと向く流
れを有していることを特徴としている(請求項1、
)。また、本発明は、ビーム照射部に対し、高密度エ
ネルギビームの照射側と、その反対側とから供給される
アシストガスのうち、一方のアシストガスは他方のアシ
ストガスよりも供給圧力が高く、この高圧力の一方のア
シストガスが高密度エネルギビームの照射により被加工
部材に開口形成された切断部を通じて反対側に流れ、他
方のアシストガスは、少なくとも被加工部材の表面部分
において前記ビーム照射部の内側および外側のうちの一
方側から他方側へと向く流れを有していることを特徴と
している(請求項2、7)。 更に、本発明は、被加工部
材の両側から供給されるアシストガスのうち、一方のア
シストガスは、高密度エネルギビームの照射により被加
工部材に開口形成される切断部の全体を包含するように
設けられて当該切断部と連通するチャンバに導入された
後、切断部を通じて反対側に流れ、他方のアシストガス
は、少なくとも被加工部材の表面部分においてビーム照
射部の内側および外側周辺のうちの一方側から他方側へ
と向く流れを有していることを特徴とする(請求項3、
8)。
Means for Solving the Problems The present invention is, with respect to the beam irradiation unit, the irradiation side of the high density energy beam, of the assist gas supplied from the opposite side, a high-density energy
One of the assist gases supplied from the side opposite to the beam irradiation side is at least partially elevated by the high-density energy beam irradiation through the cutting portion formed in the workpiece by opening.
Flows to the irradiation side of the density energy beam, high density Enerugibi
The other assist gas supplied to the irradiation side of the beam has a flow directed from one side of the inside and the outside of the beam irradiation section to the other side at least on the surface portion of the member to be processed. Characteristic (Claim 1,
6 ). In addition, the present invention provides a high density energy for the beam irradiation unit.
Supplied from the irradiation side of the nergie beam and the opposite side
Of the assist gases, one assist gas is the other
The supply pressure is higher than that of stogas, and one side of this high pressure
Processed by irradiating cyst gas with high-density energy beam
Flows to the opposite side through the cutting part formed in the member,
One of the assist gases is at least the surface part of the workpiece.
At one of the inside and outside of the beam irradiation unit
Characterized by having a flow from one side to the other
(Claims 2 and 7). Further, the present invention is a processed part.
One of the assist gases supplied from both sides of the material
Cyst gas is applied by irradiation with a high-density energy beam.
To include the entire cutting portion formed in the work member
Installed in a chamber that communicates with the cutting part
After that, it flows to the other side through the cutting part, and the other assist gas
Illuminates the beam at least on the surface of the work piece.
From one side of the inside and outside periphery of the shooting part to the other side
It has a flow directed to (Claim 3).
8).

【0010】この構成によれば、一方のアシストガスが
切断部を通じて被加工部材の一方側から反対側に流れる
際、切断加工により生じたドロスは、切断部を通じて被
加工部材の一方側からその反対側に押し流される。ドロ
スが押し流された反対側では、他方のアシストガスがビ
ーム照射部の内側から外側周辺へ、或いは外側周辺から
内側へと流れているので、被加工部材の一方側から反対
側に押し流されたドロスはその他方のアシストガスによ
り吹き飛ばされる。このため、ドロスの付着を大幅に低
減することができる。特に、一方のアシストガスの供給
圧力を、他方のアシストガスの供給圧力よりも高くした
場合、一方のアシストガスを切断部を通じて確実に反対
側へと流すことができる。このため、切断加工によって
生じたドロスを、一方のアシストガスにより確実に被加
工部材の一方側から反対側に押し流すことができ、その
反対側に押し流されたドロスを他方のアシストガスによ
って吹き飛ばすことができる。 また、一方のアシストガ
スを、切断部と連通するように設けられたチャンバに供
給した後、切断部を通じて反対側に流すように構成した
場合には、アシストガスはチャンバにおいて圧力一定と
なるように安定化され、また、ガスのもれによる圧力低
下のおそれがないので、より確実にアシストガスを切断
部から流し出すことができる。
According to this structure, when one assist gas flows from one side of the member to be processed to the opposite side through the cutting portion, the dross generated by the cutting process passes from the one side of the member to be processed through the cutting portion to the opposite side. It is washed away to the side. On the opposite side where the dross is swept away, the other assist gas is flowing from the inside to the outside periphery of the beam irradiation part, or from the outside periphery to the inside, so the dross pushed away from one side of the workpiece to the opposite side. Is blown away by the other assist gas. Therefore, the adhesion of dross can be significantly reduced. Especially, supply of one assist gas
The pressure was made higher than the supply pressure of the other assist gas
If one of the assist gases is definitely opposite through the cutting
Can be drained to the side. Therefore, by cutting
Reliably apply the generated dross with one assist gas
It is possible to flush from one side of the engineering member to the other side,
The dross swept to the other side is assisted by the other assist gas.
Can be blown away. Also, one assist gas
The chamber into a chamber that communicates with the cutting section.
After feeding, it was configured to flow to the other side through the cutting part
In some cases, the assist gas has a constant pressure in the chamber.
Is stabilized and the pressure is low due to gas leakage.
Since there is no fear of lowering, the assist gas is cut more reliably
Can be drained from the department.

【0011】上記他方のアシストガスは、被加工部材の
表面部分においては、ビーム照射部の内側から外側周辺
へと向く流れよりも、外側周辺から内側へと向く流れを
有することの方が好ましい。その理由は、他方のアシス
トガスがビーム照射部の外側周辺から内側へと向くよう
に流れていると、被加工部材の反対側に押し流されて来
たドロスを、他方のアシストガスによって外側周辺から
包み込むようにできて、外側周辺に飛散することを防止
できるので、ドロスの付着防止にとって一層効果的であ
るからである。
On the surface portion of the member to be processed, it is preferable that the other assist gas has a flow from the outer periphery to the inner side rather than a flow from the inner side to the outer periphery of the beam irradiation portion. The reason is that if the other assist gas is flowing from the outer periphery of the beam irradiation section toward the inner side, the dross that has been swept away to the opposite side of the workpiece will be removed from the outer periphery by the other assist gas. This is because it can be wrapped up and can be prevented from scattering around the outside, which is more effective in preventing the adhesion of dross.

【0012】 本発明では、他方のアシストガスを、被
加工部材の表面部分においてビーム照射部の内側から外
側周辺へと流れるようにするための手段として、他方の
アシストガスを、被加工部材の表面に沿ってビーム照射
部に向かって流れるように供給する構成を採用すること
ができる(請求項1)。
In the present invention, the other assist gas is used as a means for causing the other assist gas to flow from the inner side to the outer periphery of the beam irradiation portion on the surface portion of the member to be processed. it is possible to adopt a configuration for supplying to flow toward the beam irradiation unit along the (0 claim 1).

【0013】また、他の手段として、ガス供給手段から
流出する他方のアシストガスを受けてビーム照射部の外
側周辺から内側に向けて流れるように案内する傾斜面を
設ける構成とすることができる(請求項)。この構成
によれば、そのようなアシストガスの流れを傾斜面を設
けるという簡単な構成によって容易に生成することがで
き、更に、ノズルなどのガス供給手段からのアシストガ
スの噴出方向のばらつきを修正して、ビーム照射部の外
側周辺からその内側に向く安定したアシストガスの流れ
を生成できる。
As another means, an inclined surface may be provided to guide the other assist gas flowing from the gas supply means so as to flow from the outer periphery of the beam irradiating portion to the inner portion (inward direction). Claim 9 ). According to this structure, such a flow of the assist gas can be easily generated by the simple structure of providing the inclined surface, and further, the variation in the ejection direction of the assist gas from the gas supply means such as the nozzle is corrected. As a result, a stable flow of the assist gas can be generated from the outer periphery of the beam irradiation unit to the inner side thereof.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】 本発明では、前記ビーム照射側から供給
されるアシストガスは、高密度エネルギビームを照射す
る加工ノズルの内部を通ってビーム照射部に供給するよ
うに構成することができる(請求項4、1)。この構
成によれば、ビーム照射側から供給するアシストガスを
噴出させるためのノズルを別途設ける必要がない。
In the present invention, the assist gas supplied from the beam irradiation side can be configured to be supplied to the beam irradiation unit through the inside of the processing nozzle that irradiates the high-density energy beam (claim 4). 1 1 ). According to this structure, it is not necessary to separately provide a nozzle for ejecting the assist gas supplied from the beam irradiation side.

【0017】本発明では、被加工部材を、治具本体に形
成された凹部内に収納し、押え治具によって前記治具本
体上に押圧固定する構成を採用することができる。
In the present invention, the member to be processed is formed on the jig body.
It is stored in the formed recess and the jig
It is possible to adopt a configuration in which the body is pressed and fixed on the body.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施例をレー
ザ加工に適用して図1〜図4に基づいて説明する。図3
に示す加工装置において、加工ノズル1は、伝送管2を
介して発振器3に接続されており、その加工ノズル1の
先端出口1aの上方には保護ガラス4a、更にその上に
集光レンズ4bが設けられている。そして、発振器3か
ら発射された高密度エネルギビームHBは、伝送管2中
のベントミラー5により方向を変えられ、集光レンズ4
bおよび保護ガラス4aを通過して加工ノズル1の出口
1aから被加工部材に向けて照射される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Figure 3
In the processing apparatus shown in FIG. 1, the processing nozzle 1 is connected to the oscillator 3 via the transmission tube 2, and the protective glass 4a is provided above the tip exit 1a of the processing nozzle 1, and the condenser lens 4b is further provided thereon. It is provided. Then, the high-density energy beam HB emitted from the oscillator 3 is redirected by the bent mirror 5 in the transmission tube 2, and the condenser lens 4
After passing through b and the protective glass 4a, the workpiece 1 is irradiated from the exit 1a of the processing nozzle 1.

【0021】上記加工ノズル1の下方には加工テーブル
6が設けられており、その加工テーブル6上には、被加
工部材が配置される。そして、発振器3から発射された
高密度エネルギビームHBは、上述のようにして集光レ
ンズ4bを通過して被加工部材の切断部に集束され、切
断加工を行う。発振器3は、レーザ発振、電子ビーム、
光ビームなどが適用できるが、レーザが取扱いの面から
すると好適である。
A processing table 6 is provided below the processing nozzle 1, and a member to be processed is arranged on the processing table 6. Then, the high-density energy beam HB emitted from the oscillator 3 passes through the condenser lens 4b as described above, is focused on the cutting portion of the member to be processed, and performs the cutting process. The oscillator 3 is a laser oscillator, an electron beam,
Although a light beam or the like can be applied, it is preferable to use a laser from the viewpoint of handling.

【0022】上記の加工ノズル1はZ軸方向(上下方
向)に移動可能に構成され、加工テーブル6はXY軸方
向(水平面内での縦横方向)に移動可能に構成されてい
る。そして、切断加工時には、加工ノズル1および加工
テーブル6が移動し、これにより加工ノズル1が被加工
部材に対し、その切断加工部(切断すべき線)に沿って
高密度エネルギビームHBを照射するように相対移動す
るようになっている。
The processing nozzle 1 is configured to be movable in the Z-axis direction (vertical direction), and the processing table 6 is configured to be movable in the XY-axis directions (vertical and horizontal directions in the horizontal plane). Then, during the cutting process, the processing nozzle 1 and the processing table 6 move, whereby the processing nozzle 1 irradiates the workpiece with the high-density energy beam HB along the cutting portion (line to be cut). It is designed to move relative to each other.

【0023】この実施例において、被加工部材は図4に
示すような金属板7であり、この金属板7に高密度エネ
ルギビームHBによって表裏方向に開通する極く幅の狭
い直線状の透溝8を切断加工する。この金属板7は、加
工テーブル6上に固定された取付治具9に着脱可能に取
り付けられて切断加工される。
In this embodiment, the member to be processed is the metal plate 7 as shown in FIG. 4, and the metal plate 7 is a linear through groove which is opened in the front and back direction by the high-density energy beam HB. 8 is cut. The metal plate 7 is detachably attached to an attachment jig 9 fixed on the processing table 6 and cut.

【0024】図1に示すように、取付治具9は、箱形に
形成された治具本体10を主体とするもので、その治具
本体10の上面部には、金属板7を嵌合してその位置決
めをするための凹部11が形成されている。治具主体1
3の上面部には、凹部11内に収納された金属板7を押
えてその浮き上がりを防止するための押え治具12がね
じ13によって着脱可能に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the mounting jig 9 mainly comprises a jig body 10 formed in a box shape, and a metal plate 7 is fitted on the upper surface of the jig body 10. Then, a concave portion 11 for positioning the concave portion is formed. Jig subject 1
A pressing jig 12 for pressing the metal plate 7 housed in the recess 11 to prevent the metal plate 7 from rising is detachably attached by screws 13 to the upper surface of 3.

【0025】押え治具12には、金属板7に切断加工さ
れる透溝8の形成部位を囲むようにして長孔14(図4
では二点鎖線で示す)が形成されている。そして、加工
ノズル1から発射された高密度エネルギビームHBは、
この長孔14を通って金属板7に照射されるようになっ
ている。
The holding jig 12 is provided with a long hole 14 (see FIG. 4) so as to surround a portion where the through groove 8 to be cut on the metal plate 7 is formed.
Is indicated by a chain double-dashed line). Then, the high-density energy beam HB emitted from the processing nozzle 1 is
The metal plate 7 is irradiated through the long hole 14.

【0026】さて、切断加工は、金属板7の高密度エネ
ルギビームHBの照射部(以下、単にビーム照射部とい
う)に対し、その上下両側から窒素や酸素などのアシス
トガスを供給しながら行われる。そのうち、一方のアシ
ストガス、例えば高密度エネルギビームHBの照射側と
は反対側である下側(裏側)からのアシストガスの供給
は、取付治具9を介して行うように構成されている。
The cutting process is performed while supplying an assist gas such as nitrogen or oxygen to the high-density energy beam HB irradiation part of the metal plate 7 (hereinafter referred to simply as the beam irradiation part) from above and below. . The assist gas is supplied from one of the assist gases, for example, the assist gas from the lower side (back side) opposite to the irradiation side of the high-density energy beam HB through the mounting jig 9.

【0027】すなわち、前記治具本体10の開放下面を
閉鎖する蓋板15には、アシストガス導入管16が連結
されている。このアシストガス導入管16は図示しない
ガス供給源に接続されており、ガス供給源からのアシス
トガスは治具本体10内に導入される。この治具本体1
0の内部空間は、ガス供給手段としての比較的容積の大
なるチャンバ17とされ、ガス供給源からのアシストガ
スは、このチャンバ17内に一時的に貯留されるように
なっている。
That is, the assist gas introducing pipe 16 is connected to the lid plate 15 that closes the open lower surface of the jig body 10. The assist gas introduction pipe 16 is connected to a gas supply source (not shown), and the assist gas from the gas supply source is introduced into the jig body 10. This jig body 1
The inner space of 0 is a chamber 17 having a relatively large volume as a gas supply means, and the assist gas from the gas supply source is temporarily stored in the chamber 17.

【0028】治具本体10の上面部には、凹部11内に
収納された金属板7の切断加工部分である透溝8の形成
部分を囲むようにして、長孔状のガス出口18が形成さ
れている。そして、上記チャンバ17内に貯留されたア
シストガスは、高密度エネルギビームHBの照射により
金属板7が切断加工されて上下に開通する切断部A(透
溝8)が生ずると、ガス出口18からその切断部Aを通
じて反対側である上側に流出するようになっている。こ
のアシストガスの流れを図2に矢印Bで示す。
An elongated gas outlet 18 is formed on the upper surface of the jig body 10 so as to surround the portion where the through groove 8 which is the cut processing portion of the metal plate 7 housed in the recess 11 is surrounded. There is. The assist gas stored in the chamber 17 is discharged from the gas outlet 18 when the metal plate 7 is cut by the irradiation of the high-density energy beam HB to form a cut portion A (through groove 8) that opens vertically. It flows through the cutting portion A to the upper side which is the opposite side. The flow of this assist gas is shown by arrow B in FIG.

【0029】なお、チャンバ17内に貯留されたアシス
トガスが金属板7に形成された切断部Aのみから流出
し、他からは漏れないようにするため、治具本体10と
蓋板15との間にはガスケット19が装着され、また、
金属板7と治具本体10との間、金属板7と押え治具1
2との間にはそれぞれOリング20が装着されている。
In order to prevent the assist gas stored in the chamber 17 from flowing out only from the cutting portion A formed on the metal plate 7 and from leaking from other parts, the jig body 10 and the cover plate 15 are separated from each other. A gasket 19 is installed between them, and
Between the metal plate 7 and the jig body 10, the metal plate 7 and the holding jig 1
An O-ring 20 is attached between each of them.

【0030】これに対し、高密度エネルギビームHBの
照射側である上側から行われる他方のアシストガスの供
給は、加工ノズル1をガス供給手段としてのガス通路に
利用して行うようにし、アシストガスの供給用ノズルな
どを別途設備する無駄をなくすようにしている。そのた
めの具体的構成として、加工ノズル1には、集光レンズ
4bよりも出口1a側に位置してアシストガス導入管2
1が設けられており、このアシストガス導入管21は、
図示しないガス供給源に接続されてガス供給源からアシ
ストガスが加工ノズル1内に導入されるようになってい
る。そして、加工ノズル1内に導入されたアシストガス
は、加工ノズル1の先端出口1aから噴出して下方の金
属板7のビーム照射部に供給されるようになっている。
On the other hand, the supply of the other assist gas, which is performed from the upper side which is the irradiation side of the high-density energy beam HB, is performed by using the processing nozzle 1 in the gas passage as the gas supply means. This eliminates the waste of separately installing equipment such as a supply nozzle. As a specific configuration for this, the processing nozzle 1 is positioned closer to the outlet 1a than the condenser lens 4b, and the assist gas introduction pipe 2 is provided.
1 is provided, and the assist gas introduction pipe 21 is
The assist gas is connected to a gas supply source (not shown) so that the assist gas is introduced into the processing nozzle 1 from the gas supply source. The assist gas introduced into the processing nozzle 1 is ejected from the tip exit 1a of the processing nozzle 1 and supplied to the beam irradiation section of the metal plate 7 below.

【0031】加工ノズル1から噴出するアシストガスの
大部分は、押え治具12の長孔14内に流入する。長孔
14の内周面は、図2にも示すように、上端から下方に
向かって漸次金属板7の切断加工部に接近するように傾
く傾斜面22として形成されている。従って、加工ノズ
ル1から下向きに噴射されて長孔14内に供給されたア
シストガスは、長孔14の傾斜面22に吹き当たり、該
傾斜面22に沿って下方に流れ、金属板7へと向かう。
Most of the assist gas ejected from the processing nozzle 1 flows into the elongated hole 14 of the holding jig 12. As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the elongated hole 14 is formed as an inclined surface 22 that gradually inclines downward from the upper end so as to approach the cut portion of the metal plate 7. Therefore, the assist gas injected downward from the processing nozzle 1 and supplied into the elongated hole 14 hits the inclined surface 22 of the elongated hole 14, flows downward along the inclined surface 22, and is directed to the metal plate 7. Go to

【0032】そして、そのアシストガスは、傾斜面22
に沿って流れる際に長孔14の周囲部から中心側へと向
く流れを与えられるため、金属板7の上面部分では、ビ
ーム照射部に対し、その周辺から中心側へ向かって流
れ、最終的に、切断部Aから上方に流出するチャンバ1
7からのアシストガスに乗じて上方に流れるようにな
る。このような上側から供給されるアシストガスの流れ
を図2に矢印Cで示す。
The assist gas is applied to the inclined surface 22.
Since a flow that is directed from the peripheral portion of the elongated hole 14 toward the center side is given when flowing along, the upper surface of the metal plate 7 flows toward the beam irradiation portion from the periphery to the center side, and finally reaches the beam irradiation portion. The chamber 1 flowing upward from the cutting portion A
The assist gas from 7 flows to flow upward. The flow of the assist gas supplied from such an upper side is shown by an arrow C in FIG.

【0033】この場合、下側からの一方のアシストガス
の供給圧力は、上側からの他方のアシストガスの供給圧
力よりも高く設定されている。厳密にいえば、チャンバ
17内のアシストガスの圧力は、加工ノズル1から供給
されるアシストガスの長孔14付近での圧力よりも高く
なるように設定されており、これによりチャンバ17内
のアシストガスが切断部Aを通じて確実に上側に流出す
るようにしているのである。
In this case, the supply pressure of one assist gas from the lower side is set higher than the supply pressure of the other assist gas from the upper side. Strictly speaking, the pressure of the assist gas in the chamber 17 is set so as to be higher than the pressure of the assist gas supplied from the processing nozzle 1 in the vicinity of the elongated hole 14, whereby the assist gas in the chamber 17 is assisted. It is ensured that the gas flows upward through the cutting portion A.

【0034】このチャンバ17内の圧力は、切断部Aが
長くなると、その開口面積が大きくなってアシストガス
の流出量が多くなるので、切断加工の進行に伴って次第
に低下して行く。このため、開口面積にもよるが、切断
加工の進行に伴い、チャンバ17内の圧力を次第に増加
させるようにすることが好ましい。
The pressure in the chamber 17 gradually decreases as the cutting process progresses because the opening area of the cutting part A increases and the outflow amount of the assist gas increases as the cutting part A becomes longer. Therefore, although depending on the opening area, it is preferable to gradually increase the pressure in the chamber 17 as the cutting process progresses.

【0035】ここで、下側からビーム照射部に供給する
アシストガスをチャンバ17を介して切断部Aから上側
に噴出させるようにしたことの利点は、チャンバ17内
でのアシストガスの圧力が安定することがあげられる。
すなわち、アシストガス導入管16から流出したアシス
トガスは圧力変動が大きい。しかし、比較的容積の大き
なチャンバ17に噴出されると動圧分が静圧分に変換さ
れたり、圧力変動がチャンバ17内のアシストガスの膨
脹、収縮によって吸収されるなどの理由で、チャンバ1
7内ではほぼ一定の圧力に安定する。このため、チャン
バ17内のアシストガスの圧力管理が容易となり、上側
から供給されるアシストガスの圧力よりも高い圧力に保
持することを容易に行うことができる。
Here, the advantage that the assist gas supplied from the lower side to the beam irradiation section is jetted upward from the cutting section A through the chamber 17 is that the pressure of the assist gas in the chamber 17 is stable. There are things to do.
That is, the assist gas flowing out of the assist gas introducing pipe 16 has a large pressure fluctuation. However, when jetted into the chamber 17 having a relatively large volume, the dynamic pressure component is converted into a static pressure component, and the pressure fluctuation is absorbed by the expansion and contraction of the assist gas in the chamber 17.
Within 7, the pressure stabilizes at a substantially constant pressure. Therefore, the pressure control of the assist gas in the chamber 17 becomes easy, and the pressure higher than the pressure of the assist gas supplied from the upper side can be easily maintained.

【0036】また、上側から供給されるアシストガス
は、被加工部材に対し相対的に移動する加工ノズル1か
ら噴出されるので、切断加工の進行によりビーム照射部
が移動しても、そのビーム照射部にアシストガスを供給
することは容易である。これに対し、下側から供給する
アシストガスをノズルから噴出させる構成とすると、そ
のノズルが切断加工の進行に伴って移動するように構成
しなければならず、構造的に複雑となる。
Further, since the assist gas supplied from the upper side is ejected from the processing nozzle 1 which moves relative to the member to be processed, even if the beam irradiation unit moves due to the progress of cutting processing, the beam irradiation is performed. It is easy to supply the assist gas to the section. On the other hand, if the assist gas supplied from below is ejected from the nozzle, the nozzle must be configured to move as the cutting process progresses, which is structurally complicated.

【0037】しかしながら、本実施例では、金属板7の
切断加工部の全体を包含するチャンバ17を設け、アシ
ストガスをそのチャンバ17から供給する構成としたの
で、切断加工の進行によりビーム照射部の位置が変化し
ても、チャンバ17を移動させることなく、そのビーム
照射部に安定してアシストガスを供給することができ
る。
However, in this embodiment, since the chamber 17 including the entire cutting portion of the metal plate 7 is provided and the assist gas is supplied from the chamber 17, the beam irradiation portion of the beam irradiating portion is advanced as the cutting processing progresses. Even if the position changes, the assist gas can be stably supplied to the beam irradiation unit without moving the chamber 17.

【0038】上記構成において、金属板7の切断加工を
行うには、金属板7を治具本体10の凹部11内に収納
し、その上で、押え治具12を治具本体10上にねじ1
3により固定して金属板7を浮き上がらないように押圧
固定する。
In the above structure, in order to cut the metal plate 7, the metal plate 7 is housed in the recess 11 of the jig body 10, and then the holding jig 12 is screwed onto the jig body 10. 1
Then, the metal plate 7 is fixed by pressing and is fixed so as not to float up.

【0039】その後、発振器3を発振動作させ、該発振
器3から発射される高密度エネルギビームHBを集光レ
ンズに通して金属板7の上面に集光させると同時に、ア
シストガス導入管21から加工ノズル1内にアシストガ
スを導入し、その加工ノズル1の内部を通して出口1a
から噴出させてアシストガスをビーム照射部に上側から
供給する。また、アシストガス導入管16からアシスト
ガスを取付治具7のチャンバ17内に導入しておく。
After that, the oscillator 3 is oscillated and the high-density energy beam HB emitted from the oscillator 3 is passed through a condenser lens to be focused on the upper surface of the metal plate 7 and, at the same time, processed from the assist gas introduction pipe 21. An assist gas is introduced into the nozzle 1, and the outlet 1a is passed through the inside of the processing nozzle 1.
And the assist gas is supplied to the beam irradiation unit from above. Further, the assist gas is introduced into the chamber 17 of the mounting jig 7 from the assist gas introduction pipe 16.

【0040】ビームHBが金属板7に照射されると、ビ
ーム照射部が加熱されて溶融する。この溶融(切断)に
より、金属板7の切断加工部の一部が上下に開通する切
断部Aが明けられる。なお、この後、加工テーブル5を
移動させてビーム照射部が切断加工部に沿って相対移動
させると、その切断部Aが直線的に連続し、透溝8とし
て形成されるものである。
When the metal plate 7 is irradiated with the beam HB, the beam irradiation portion is heated and melted. By this melting (cutting), a cutting portion A in which a part of the cutting processing portion of the metal plate 7 is opened vertically is opened. After that, when the processing table 5 is moved and the beam irradiation section is relatively moved along the cutting processing section, the cutting section A is linearly continuous and is formed as the through groove 8.

【0041】さて、金属板7に切断部Aが明けられる
と、取付治具7のチャンバ17内のアシストガスが図2
に矢印Bで示すように切断部Aを通じて上側に流出し、
このアシストガスは、切断部Aの切断加工によって生じ
たドロスを金属板7の上面側へと押し流すようになる。
これにより、ドロスが切断部Aの内面および金属板7の
下面における切断部Aの開口周縁部分に付着することが
防止される。
Now, when the cut portion A is opened in the metal plate 7, the assist gas in the chamber 17 of the mounting jig 7 is released as shown in FIG.
As shown by arrow B, flows out through the cutting portion A to the upper side,
The assist gas causes the dross generated by the cutting process of the cutting portion A to flow toward the upper surface side of the metal plate 7.
This prevents the dross from adhering to the inner peripheral surface of the cut portion A and the peripheral edge portion of the opening of the cut portion A on the lower surface of the metal plate 7.

【0042】チャンバ17から切断部Aを通じて上側に
噴出するアシストガスによって金属板7の上面側に押し
流されたドロスは、その切断部Aから上側に噴出するア
シストガスが外側に広がると、金属板7の上面における
切断部Aの開口周縁部分に付着するおそれがある。しか
しながら、本実施例では、加工ノズル1から噴出されて
ビーム照射部に上側から供給されたアシストガスが、図
2に矢印Cで示すように、金属板7の上面部分で切断部
Aの外側周辺から内側に向かって斜め下向きに流れてい
る。
The dross, which is pushed up from the chamber 17 through the cutting portion A to the upper side by the assist gas, is pushed to the upper surface side of the metal plate 7, and when the assist gas ejecting upward from the cutting portion A spreads to the outside, the metal plate 7 is discharged. May be attached to the peripheral portion of the opening of the cut portion A on the upper surface of the. However, in this embodiment, the assist gas ejected from the processing nozzle 1 and supplied to the beam irradiation portion from the upper side is, as shown by an arrow C in FIG. It flows diagonally downward from the inside.

【0043】このため、上側からのアシストガスCは、
切断部Aから流出したアシストガスBの広がりを抑制す
るようになり、これに伴って、金属板7の上面側に押し
流されたドロスは、切断部Aの外側周辺から内側への向
きをもって流れるアシストガスCにより、切断部Aの周
縁部から内側へと押しやられるようになる。そして、ド
ロスは、切断部Aの外側周辺から内側に向かって流れる
アシストガスC、切断部Aを通って上側へと流れ出るア
シストガスBによって切断部Aの開口周縁部から飛散さ
れ、最終的に、切断部Aを通って上側へと流れ出るアシ
ストガスBに乗じて上方へと飛ばされるようになり、ド
ロスが金属板7の上面における切断部Aの開口周縁部分
に付着することを防止できる。
Therefore, the assist gas C from the upper side is
The spread of the assist gas B flowing out from the cutting portion A is suppressed, and accordingly, the dross pushed to the upper surface side of the metal plate 7 is assisted to flow in an inward direction from the outer periphery of the cutting portion A. The gas C pushes the cutting portion A inward from the peripheral portion thereof. Then, the dross is scattered from the opening peripheral portion of the cutting portion A by the assist gas C flowing inward from the outer periphery of the cutting portion A and the assist gas B flowing out to the upper side through the cutting portion A, and finally, The assist gas B flowing upward through the cutting portion A is blown and blown upward, and the dross can be prevented from adhering to the opening peripheral portion of the cutting portion A on the upper surface of the metal plate 7.

【0044】図5は本発明の第2実施例を示すもので、
上記第1実施例との相違は、高密度エネルギビームHB
の照射側からビーム照射部に供給するアシストガスを加
工ノズル1の内部を通すのではなく、ガス供給手段とし
て専用のノズル23を設けたところにある。上記のノズ
ル23は、押え治具12の直ぐ上に、長孔14の傾斜面
22に沿ってアシストガスを噴出することができるよう
に、当該傾斜面22の傾斜に合わせて傾斜状態に設けら
れている。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment is that the high-density energy beam HB
The assist gas supplied from the irradiation side to the beam irradiation unit is not passed through the inside of the processing nozzle 1, but a dedicated nozzle 23 is provided as a gas supply means. The nozzle 23 is provided immediately above the holding jig 12 in an inclined state according to the inclination of the inclined surface 22 so that the assist gas can be ejected along the inclined surface 22 of the elongated hole 14. ing.

【0045】この構成によれば、アシストガスは、ノズ
ル23から傾斜面22に沿うように噴出されるので、よ
り一層良好に整流されて金属板7の上面に沿って流れる
ようになる。このため、アシストガスはより良好に切断
部Aの外側から内側へと流れるようになり、ドロスの付
着をより一層確実に防止できる。
According to this structure, since the assist gas is ejected from the nozzle 23 along the inclined surface 22, the assist gas is rectified even better and flows along the upper surface of the metal plate 7. Therefore, the assist gas can flow from the outer side to the inner side of the cut portion A more favorably, and the adhesion of dross can be prevented more reliably.

【0046】図6は本発明の第3実施例を示すもので、
上記第1実施例との相違は、高密度エネルギビームHB
の照射側からビーム照射部に供給するアシストガスを加
工ノズル1の内部を通すのではなく、ガス供給手段とし
て専用のガス通路24を押え治具12の内部に形成した
ところにある。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment is that the high-density energy beam HB
The assist gas supplied from the irradiation side to the beam irradiation section is not passed through the inside of the processing nozzle 1, but a dedicated gas passage 24 is formed inside the holding jig 12 as a gas supply means.

【0047】上記ガス通路24は、長孔14の両側に所
定間隔をもって複数本設けられている。これらガス通路
24の上端は一つの接続口に集約されてアシストガス供
給源に接続され、他端はそれぞれ押え治具12の傾斜面
22の下部において所定間隔をもって開口している。
A plurality of gas passages 24 are provided on both sides of the elongated hole 14 with a predetermined interval. The upper ends of these gas passages 24 are integrated into one connection port and connected to the assist gas supply source, and the other ends thereof are opened at predetermined intervals below the inclined surface 22 of the holding jig 12.

【0048】この構成によれば、ガス通路24自身が切
断加工部の外側から内側に向いているので、ガス通路2
4から噴出するアシストガスのほとんど全部をより確実
に切断部Aの外側から内側へ向かって流すことができ、
より確実にドロスの付着を防止できるようになる。な
お、ガス通路24は、1本で、その出口が長孔14の内
周全体に開口する構成のものであっても良い。
According to this structure, since the gas passage 24 itself faces from the outside to the inside of the cutting portion, the gas passage 2
Almost all of the assist gas ejected from No. 4 can flow more reliably from the outer side to the inner side of the cut portion A,
It becomes possible to more reliably prevent the adhesion of dross. The number of the gas passage 24 may be one, and the outlet may be opened to the entire inner circumference of the elongated hole 14.

【0049】ビーム照射側から供給するアシストガスに
ついて、ビーム照射部に対し、必ずしも斜め上方から供
給する必要はなく、例えば図7に示す本発明の第4実施
例のように構成しても良い。この第4実施例が上記第1
実施例と相違するところは、高密度エネルギビームHB
の照射側からビーム照射部に供給するアシストガスを供
給するガス供給手段としての専用のノズル25を設け、
そのノズル25から直接アシストガスを切断加工部の外
側から内側に向けて噴出させるようにしたものである。
The assist gas supplied from the beam irradiation side does not necessarily need to be supplied obliquely from above to the beam irradiation portion, and may be configured as in the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7, for example. This fourth embodiment corresponds to the first
The difference from the embodiment is that the high-density energy beam HB
Is provided with a dedicated nozzle 25 as a gas supply means for supplying the assist gas to be supplied to the beam irradiation part from the irradiation side of
The assist gas is directly ejected from the nozzle 25 toward the inside of the cutting portion.

【0050】すなわち、ノズル25は、金属板7の上面
近傍に、切断加工部を挟むようにしてその両側に対向状
態に配置されている。そして、ノズル25から噴出され
たアシストガスは、金属板7の上面に沿ってビーム照射
部の外側周辺からその内側に向かってながれる。この構
成によれば、ノズル25から噴出するアシストガスのほ
とんど全部をより確実に切断部Aの外側から内側へ向か
って流すことができる。
That is, the nozzles 25 are arranged in the vicinity of the upper surface of the metal plate 7 so as to face each other so as to sandwich the cutting portion therebetween. Then, the assist gas ejected from the nozzle 25 flows along the upper surface of the metal plate 7 from the outer periphery of the beam irradiation portion toward the inner portion thereof. With this configuration, almost all of the assist gas ejected from the nozzle 25 can be more reliably flowed from the outer side to the inner side of the cut portion A.

【0051】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは
変更が可能である。上側(ビーム照射側)から供給する
アシストガスは、ビーム照射部の内側から外側周辺に向
けて流れるように構成しても良い。このようしても、下
側から切断部Aを通じて上側に押し流されたドロスは、
ビーム照射部の内側から外側周辺に向けて勢い良く流れ
るアシストガスによりビーム照射部の外側へと飛散され
る。
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following expansions and modifications are possible. The assist gas supplied from the upper side (beam irradiation side) may be configured to flow from the inside of the beam irradiation unit toward the outside periphery. Even in this case, the dross that has been swept up from the lower side through the cutting portion A,
The assist gas that flows vigorously from the inside of the beam irradiation unit toward the outside is scattered to the outside of the beam irradiation unit.

【0052】上側(ビーム照射側)から供給するアシス
トガスをビーム照射部の内側から外側周辺に向けて流れ
るようにするために、上側から下側に向かって広がる中
空状のガイドを設け、そのガイドの内側を高密度エネル
ギビームHBと切断部Aから流出する下側(ビーム照射
側とは反対側)からのアシストガスを通し、ガイドの外
面で上側から供給するアシストガスをビーム照射部の内
側から外側周辺に向けて流れるように案内する構成を採
用することができる。
In order to allow the assist gas supplied from the upper side (beam irradiation side) to flow from the inner side to the outer peripheral side of the beam irradiation unit, a hollow guide is provided which spreads from the upper side to the lower side. The high-density energy beam HB and the assist gas from the lower side (the side opposite to the beam irradiation side) that flows out from the cutting portion A are passed through the inside of It is possible to adopt a configuration in which the fluid is guided toward the outer periphery.

【0053】第1実施例とは逆に、上側(ビーム照射
側)から供給するアシストガスを切断部を通して下側
(ビーム照射側とは反対側)に流し、下側から供給する
アシストガスを被加工部材の下側の表面部分においてビ
ーム照射部の内側および外側周辺のうちの一方側から他
方側へと向く流れを有するように構成しても良い。切断
部を通って被加工部材の一方側から他方側へ流れるアシ
ストガスは、チャンバを設けず、ノズルから直接的に切
断部に吹き付けられて、切断部を通過する構成であって
も良い。
Contrary to the first embodiment, the assist gas supplied from the upper side (beam irradiation side) is made to flow through the cutting portion to the lower side (the side opposite to the beam irradiation side), and the assist gas supplied from the lower side is covered. The surface of the lower side of the processing member may have a flow from one side of the inner side and the outer side of the beam irradiation section to the other side. The assist gas flowing from one side of the member to be processed through the cutting section to the other side may be directly blown from the nozzle to the cutting section and passed through the cutting section without providing a chamber.

【0054】アシストガスの代わりに、霧状または液状
の流体(例えば水)を供給するようにしても良い。この
ようにすれば、冷却効果が高くなる。また、被加工部材
に油や薬剤などが付着していた場合、霧状または液状の
流体であれば、ガスに比べてその油や薬剤などをより確
実に除去することができるようになる。被加工部材によ
っては、加工性を向上することが可能な薬液を供給して
も良い。高蜜度エネルギビームとしては、レーザビーム
が取り扱い上好ましいが、これに限るものではない。
Instead of the assist gas, a mist or liquid fluid (for example, water) may be supplied. By doing so, the cooling effect is enhanced. Further, when oil or a chemical agent is attached to the member to be processed, the oil or the chemical agent can be more surely removed as compared with the gas if the fluid is a mist or liquid. Depending on the member to be processed, a chemical liquid capable of improving workability may be supplied. A laser beam is preferable as the high-density energy beam in terms of handling, but the high-density energy beam is not limited to this.

【0055】切断加工部(切断線)が直線或いは曲線に
沿って被加工部材の端から端まで続く場合が切り離し、
切断加工部が閉じている場合が穴明け、切断加工部が有
端の直線或いは曲線の場合が第1実施例で示した透溝で
あるとすると、本発明は透溝に限らず、切り離しや穴明
けを行う場合にも適用できる。
When the cutting portion (cutting line) continues along the straight line or the curved line from the end of the member to be processed, it is cut off,
Assuming that the case where the cutting portion is closed is perforated, and the case where the cutting portion is a straight line or a curved line having the end is the through groove shown in the first embodiment, the present invention is not limited to the through groove, and is not limited to the through groove. It can also be applied when making holes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す要部の断面図FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing a first embodiment of the present invention.

【図2】作用を説明するための主要部の断面図FIG. 2 is a sectional view of a main part for explaining the operation.

【図3】加工装置の概略構成図FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a processing device.

【図4】切断加工部を示す金属板の平面図FIG. 4 is a plan view of a metal plate showing a cutting portion.

【図5】本発明の第2実施例を示す図2相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 2 showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施例を示す図2相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 2 showing a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4実施例を示す図2相当図FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】従来の問題点を説明するための図2相当図FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 2 for explaining a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図中、1は加工ノズル、7は金属板(被加工部材)、9
は取付治具、10は治具本体、11は凹部、12は押え
治具、17はチャンバ、18はガス出口、22は傾斜
面、23はノズル、24はガス通路、25はノズル、A
は切断部である。
In the figure, 1 is a processing nozzle, 7 is a metal plate (member to be processed), 9
Is a mounting jig, 10 is a jig main body, 11 is a concave portion, 12 is a holding jig, 17 is a chamber, 18 is a gas outlet, 22 is an inclined surface, 23 is a nozzle, 24 is a gas passage, 25 is a nozzle , A
Is a cutting part .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯▲崎▼ 佳史 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式 会社デンソー内 (56)参考文献 特開 昭62−72494(JP,A) 特開 平1−249289(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/42 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Iso ▲ Saki ▼ Yoshifumi, 1-chome, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture DENSO CORPORATION (56) References JP-A-62-72494 (JP, A) JP-A 1-249289 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26/42

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被加工部材に高密度エネルギビームを照
射して切断加工を行う高密度エネルギビーム加工方法に
おいて、 前記被加工部材のビーム照射部へ、アシストガスを前記
高密度エネルギビームの照射側とその反対側とから供給
し、この被加工部材の両側から供給されるアシストガス
のうち、前記高密度エネルギビームの照射側とは反対側
から供給される一方のアシストガスは、少なくとも一部
が前記高密度エネルギビームの照射により前記被加工部
材に開口形成された切断部を通じて前記高密度エネルギ
ビームの照射側に向って流れ、前記高密度エネルギビー
ムの照射側から供給される他方のアシストガスは、少な
くとも前記被加工部材の前記高密度エネルギビームの照
射側の表面部分において前記ビーム照射部の内側および
外側周辺のうちの一方側から他方側へと向く流れを有し
ていることを特徴とする高密度エネルギビーム加工方
法。
1. A high-density energy beam processing method for irradiating a member to be processed with a high-density energy beam to perform a cutting process, wherein a beam irradiation part of the member to be processed is irradiated with an assist gas from the high-density energy beam irradiation side. Of the assist gas supplied from both sides of the member to be processed, one assist gas supplied from the side opposite to the irradiation side of the high-density energy beam is at least partly supplied. The other assist gas supplied from the irradiation side of the high-density energy beam flows toward the irradiation side of the high-density energy beam through the cutting portion formed in the member to be processed by the irradiation of the high-density energy beam. , At least on the surface of the workpiece on the irradiation side of the high-density energy beam, around the inside and outside of the beam irradiation part High density energy beam machining method characterized in that from one side of the inner has a flow directed to the other side.
【請求項2】 被加工部材に高密度エネルギビームを照
射して切断加工を行う高密度エネルギビーム加工方法に
おいて、 前記被加工部材のビーム照射部へ、前記高密度エネルギ
ビームの照射側と、その反対側とからアシストガスを供
給し、この被加工部材の両側から供給されるアシストガ
スのうち、一方のアシストガスは他方のアシストガスよ
りも供給圧力が高く、当該供給圧力の高い一方のアシス
トガスは、少なくとも一部が前記高密度エネルギビーム
の照射により前記被加工部材に開口形成された切断部を
通じて反対側に流れ、他方のアシストガスは、少なくと
も前記被加工部材の表面部分において前記ビーム照射部
の内側および外側周辺のうちの一方側から他方側へと向
く流れを有していることを特徴とする高密度エネルギビ
ーム加工方法。
2. A high-density energy beam processing method for irradiating a member to be processed with a high-density energy beam to perform a cutting process, comprising: a beam irradiation portion of the member to be processed; The assist gas is supplied from the opposite side, and among the assist gases supplied from both sides of the workpiece, one assist gas has a higher supply pressure than the other assist gas, and one of the assist gas having the higher supply pressure. At least partially flows to the opposite side through the cutting portion formed in the member to be processed by irradiation of the high-density energy beam, and the other assist gas is applied to the beam irradiation unit at least at the surface portion of the member to be processed. Density energy beam machining characterized by having a flow from one side to the other side of the inner and outer peripheries of the Law.
【請求項3】 被加工部材に高密度エネルギビームを照
射して切断加工を行う高密度エネルギビーム加工方法に
おいて、 前記被加工部材のビーム照射部へ、前記高密度エネルギ
ビームの照射側と、その反対側とからアシストガスを供
給し、この被加工部材の両側から供給されるアシストガ
スのうち、一方のアシストガスは、前記高密度エネルギ
ビームの照射により前記被加工部材に開口形成される切
断部の全体を包含するように設けられて当該切断部と連
通するチャンバに導入された後、前記切断部を通じて反
対側に流れ、他方のアシストガスは、少なくとも前記被
加工部材の表面部分において前記ビーム照射部の内側お
よび外側周辺のうちの一方側から他方側へと向く流れを
有していることを特徴とする高密度エネルギビーム加工
方法。
3. A high-density energy beam processing method for irradiating a member to be processed with a high-density energy beam to perform a cutting process, comprising: a beam irradiation section of the member to be processed; The assist gas is supplied from the opposite side, and one of the assist gases supplied from both sides of the workpiece is a cutting portion formed by opening the workpiece with the high-density energy beam irradiation. Is introduced into a chamber communicating with the cutting portion, and flows to the opposite side through the cutting portion, and the other assist gas is irradiated with the beam at least on the surface portion of the workpiece. A high-density energy beam processing method, characterized by having a flow from one side of the inner side and the outer side of the portion to the other side.
【請求項4】 前記ビーム照射側から供給されるアシス
トガスは、前記高密度エネルギビームを照射する加工ノ
ズルの内部を通って前記ビーム照射部に供給されること
を特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の高密
度エネルギビーム加工方法。
4. The assist gas supplied from the beam irradiation side is supplied to the beam irradiation unit through the inside of a processing nozzle that irradiates the high density energy beam. The high-density energy beam processing method according to any one of 1.
【請求項5】 前記被加工部材は、治具本体に形成され
た凹部内に収納され、押え治具によって前記治具本体上
に押圧固定されることを特徴とする請求項1ないし4の
いずれかに記載の高密度エネルギビーム加工方法。
5. The member to be processed is housed in a recess formed in the jig body, and is pressed and fixed onto the jig body by a holding jig. A high-density energy beam processing method according to claim 1.
【請求項6】 被加工部材に高密度エネルギビームを照
射して切断加工を行う高密度エネルギビーム加工装置に
おいて、 前記被加工部材のビーム照射部へ、アシストガスを前記
高密度エネルギビームの照射側とその反対側とから供給
するガス供給手段と、 前記被加工部材の両側から供給されるアシストガスのう
ち、前記高密度エネルギビームの照射側とは反対側から
供給される一方のアシストガスの少なくとも一部を前記
高密度エネルギビームの照射により前記被加工部材に開
口形成された切断部を通じて前記高密度エネルギビーム
の照射側に向って流す手段と、 前記高密度エネルギビームの照射側から供給される他方
のアシストガスを、少なくとも前記被加工部材の前記高
密度エネルギビームの照射側の表面部分において前記ビ
ーム照射部の内側および外側周辺のうちの一方側から他
方側へと向くように流す手段とを具備してなる高密度エ
ネルギビーム加工装置。
6. A high-density energy beam processing apparatus for irradiating a member to be processed with a high-density energy beam to perform cutting, wherein a beam irradiation part of the member to be processed is irradiated with an assist gas from the high-density energy beam side. And at least one of the assist gas supplied from both sides of the member to be processed, which is supplied from the opposite side to the irradiation side of the high-density energy beam. A part is made to flow toward the irradiation side of the high density energy beam through a cutting portion formed in the member to be processed by the irradiation of the high density energy beam, and is supplied from the irradiation side of the high density energy beam. The other assist gas is applied to at least the surface of the workpiece on the irradiation side of the high-density energy beam by the beam irradiation unit. High-density energy beam processing apparatus, comprising means for flowing from one side of the inner and outer peripheries of the same to the other side.
【請求項7】 被加工部材に高密度エネルギビームを照
射して切断加工を行う高密度エネルギビーム加工装置に
おいて、 前記被加工部材のビーム照射部へ、前記高密度エネルギ
ビームの照射側と、その反対側とからアシストガスを供
給するガス供給手段と、 前記被加工部材の両側から供給されるアシストガスのう
ち、一方のアシストガスの供給圧力を他方のアシストガ
スのそれよりも高くして、当該供給圧力の高い一方のア
シストガスの少なくとも一部を前記高密度エネルギビー
ムの照射により前記被加工部材に開口形成された切断部
を通じて反対側に流す手段と、 前記被加工部材の両側から供給されるアシストガスのう
ち、前記他方のアシストガスを少なくとも前記被加工部
材の表面部分において前記ビーム照射部の内側および外
側周辺のうちの一方側から他方側へと向くように流す手
段とを具備してなる高密度エネルギビーム加工装置。
7. A high-density energy beam processing apparatus for irradiating a member to be processed with a high-density energy beam to perform cutting, wherein a beam irradiation section of the member to be processed is irradiated with the high-density energy beam, and Among the gas supply means for supplying the assist gas from the opposite side and the assist gas supplied from both sides of the member to be processed, the supply pressure of one assist gas is made higher than that of the other assist gas, A means for flowing at least a part of one assist gas having a high supply pressure to the opposite side through a cutting portion formed in the member to be processed by irradiation of the high-density energy beam, and is supplied from both sides of the member to be processed. Of the assist gas, the other assist gas is applied to at least the surface portion of the member to be processed around the inside and outside of the beam irradiation portion. A high-density energy beam processing apparatus, comprising: a means for flowing from one side to the other side.
【請求項8】 被加工部材に高密度エネルギビームを照
射して切断加工を行う高密度エネルギビーム加工装置に
おいて、 前記被加工部材のビーム照射部の前記高密度エネルギビ
ームの照射側とその反対側のうち一方側に設けられ、ア
シストガスが導入されるチャンバと、 このチャンバに前記高密度エネルギビームの照射により
前記被加工部材に開口形成される切断部の全体を包含す
るように形成され、この切断部を通じて前記チャンバに
導入されたアシストガスを前記被加工部材の両側のうち
一方側から他方側に流すガス出口と、 前記被加工部材のビーム照射部の前記高密度エネルギビ
ームの照射側とその反対側のうち他方側へアシストガス
を供給するガス供給手段と、 このガス供給手段から供給されるアシストガスを、少な
くとも前記被加工部材の表面部分において前記ビーム照
射部の内側および外側周辺のうちの一方側から他方側へ
と向くように流す手段とを具備してなる高密度エネルギ
ビーム加工装置。
8. A high-density energy beam processing apparatus for irradiating a member to be processed with a high-density energy beam to perform cutting, wherein a beam irradiation portion of the member to be processed is irradiated with the high-density energy beam and an opposite side thereof. One of the chambers, into which an assist gas is introduced, and a cutting portion which is opened in the workpiece by the irradiation of the high-density energy beam in the chamber are formed so as to include the entire chamber. A gas outlet for flowing the assist gas introduced into the chamber through the cutting portion from one side to the other side of both sides of the workpiece, a high-density energy beam irradiation side of a beam irradiation section of the workpiece and its At least the gas supply means for supplying the assist gas to the other side of the opposite side and the assist gas supplied from this gas supply means Engineering member said beam from one side of the inner and outer periphery of the irradiation unit formed by and means for flowing to face to the other side high density energy beam machining apparatus in the surface portion of the.
【請求項9】 前記アシストガスを少なくとも前記被加
工部材の表面部分において前記ビーム照射部の内側およ
び外側周辺のうち一方側から他方側へと向くように流す
手段は、前記ビーム照射部の外側に設けられ、前記ガス
供給手段から流出するアシストガスを前記ビーム照射部
の外側周辺から内側へと流れるように案内する傾斜面に
よって構成されていることを特徴とする請求項6ないし
8のいずれかに記載の高密度エネルギビーム加工装置。
9. The means for causing the assist gas to flow from at least one of the inner side and the outer side of the beam irradiation section toward the other side at least on the surface portion of the member to be processed is provided outside the beam irradiation section. 9. An inclined surface provided to guide the assist gas flowing out from the gas supply means so as to flow inward from the outer periphery of the beam irradiation unit to the inner portion of the beam irradiation unit. The high-density energy beam processing apparatus described.
【請求項10】 前記アシストガスを少なくとも前記被
加工部材の表面部分において前記ビーム照射部の内側お
よび外側のうち一方側から他方側へと向くように流す手
段は、前記ガス供給手段を前記ビーム照射部の側方に配
置し、当該ガス供給手段からアシストガスを、前記被加
工部材の表面に沿って前記ビーム照射部に向かって流れ
るように供給して前記ビーム照射部に対し、その外側周
辺から内側へと流す構成であることを特徴とする請求項
6ないし8のいずれかに記載の高密度エネルギビーム加
工装置
10. The assist gas is supplied to at least the target gas.
In the surface part of the processed member, the inside of the beam irradiation part and the
And the hand that flows from one side of the outside to the other side
The stage has the gas supply means arranged laterally of the beam irradiation unit.
The assist gas from the gas supply means
Flow toward the beam irradiation part along the surface of the engineering member
So that the beam irradiation part is
The structure is characterized in that it flows from the side to the inside.
The high-density energy beam processing according to any one of 6 to 8
Engineering equipment .
【請求項11】 前記高密度エネルギビームを照射する
加工ノズルの内部を前記高密度エネルギビームの照射側
から供給するアシストガスのガス供給手段として用い、
当該アシストガスは、前記加工ノズルから前記ビーム照
射部に供給されることを特徴とする請求項6ないし10
のいずれかに記載の高密度エネルギビーム加工装置
11. Irradiating with the high-density energy beam
Inside the processing nozzle, the irradiation side of the high-density energy beam
Used as a gas supply means of assist gas supplied from
The assist gas is emitted from the processing nozzle to the beam irradiation.
It is supplied to the firing part.
The high-density energy beam processing apparatus according to any one of 1 .
【請求項12】 前記被加工部材を収納する凹部を形成
した治具本体及び前記被加工部材を前記治具本体に押圧
固定する押え治具を具備することを特徴とする請求項6
ないし1のいずれかに記載の高密度エネルギビーム加
工装置。
12. A recess for accommodating the member to be processed is formed.
Pressing the jig body and the workpiece to the jig body
7. A holding jig for fixing is provided.
1. The high-density energy beam processing apparatus according to any one of 1 to 11.
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