JP4966846B2 - Laser cutting nozzle cutting performance evaluation method and apparatus, and laser cutting nozzle cutting performance evaluation apparatus - Google Patents
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Description
本発明はレーザ加工用ノズルの切断性能評価方法およびその装置並びにレーザ加工用ノズルの切断性能評価装置を備えたレーザ切断加工機に関する。 The present invention relates to a laser processing nozzle cutting performance evaluation method and apparatus, and a laser cutting machine equipped with a laser processing nozzle cutting performance evaluation apparatus.
レーザ加工に使用されるノズルの形式には、ノズルの形状が下方に収束する円錐形状の標準ノズル(Conical Cylindrical Nozzle,CCNと略記)と、図3に示す如き、流路面積が一端狭まりその後広がるような形状を有するラバールノズルLNとも呼ばれる超音速ノズル(Super Sonic Nozzle,SSNと略記)とがある。 There are two types of nozzles used for laser processing: a standard nozzle with a conical shape (conical cylindrical nozzle, abbreviated as CCN) whose nozzle shape converges downward, and the flow path area narrows once and then widens as shown in FIG. There is a supersonic nozzle (abbreviated as Super Sonic Nozzle, SSN) also called a Laval nozzle LN having such a shape.
超音速ノズル(SSN)では、図3(a)に示すように、ノズル出口に到達したアシストガスの圧力をPe、ノズル外の大気圧(または背圧)をPaとするとき、Pe=Paになるように製作された超音速ノズル(SSN)の場合、適正膨張の状態でガスが流れるので、ガス流速および密度を広い範囲で定常状態に保持することが可能となり、高ギャップ(ワークとノズル先端との距離、すなわちノズルギャップが大なること)でレーザ切断を行うことができる。そのため、加工中のスパッタやワークとノズルとの接触による損傷を受け難いなどの長所がある。 In the supersonic nozzle (SSN), as shown in FIG. 3A, when the pressure of the assist gas reaching the nozzle outlet is Pe and the atmospheric pressure (or back pressure) outside the nozzle is Pa, Pe = Pa. In the case of a supersonic nozzle (SSN) manufactured in such a way, gas flows in a state of proper expansion, so that it is possible to maintain a steady state in a wide range of gas flow velocity and density, and a high gap (workpiece and nozzle tip) (That is, the nozzle gap is increased), laser cutting can be performed. Therefore, there are advantages such as being less susceptible to damage due to spatter during processing or contact between the workpiece and the nozzle.
一方、標準ノズル(CCN)はノズルの口径が数種類あり、加工する材料の種類やその板厚などによって、ノズルの口径およびアシストガスの供給圧力を決定してレーザ切断加工を行っている。また、ノズルから噴射されたアシストガスの状態は、図3(b)に示す如き、超音速ノズル(SSN)でいうところの不足膨張(Pe>Pa)の状態でアシストガスが流れるので、ノズルギャップを大きくするとアシストガスガスの圧力が急激に低下して切断加工ができなくなる。そのため、ノズルギャップを小さく設定して切断加工を行わなければならず、ノズル先端部にスパッタが付着し易く、またワークとノズルとの接触による損傷の可能性も大きい。 On the other hand, the standard nozzle (CCN) has several nozzle diameters, and laser cutting is performed by determining the nozzle diameter and assist gas supply pressure according to the type of material to be processed and its plate thickness. Further, as shown in FIG. 3B, the state of the assist gas injected from the nozzle is such that the assist gas flows in a state of underexpansion (Pe> Pa) in terms of a supersonic nozzle (SSN). If the value is increased, the pressure of the assist gas gas decreases rapidly, and cutting cannot be performed. For this reason, it is necessary to set the nozzle gap to be small and perform the cutting process, so that spatter easily adheres to the nozzle tip, and there is a high possibility of damage due to contact between the workpiece and the nozzle.
前述の標準ノズル(CCN)および超音速ノズル(SSN)の性能検査は、通常は圧力−流量測定や、流量密度分布測定などの検査方法により性能検査が行われている。その他に、例えば、超音速ノズル(SSN)の上流側に集音マイクロホンを設置し、超音速ノズル(SSN)内の気体の流速が超音速範囲に達すると、超音速ノズル(SSN)内で発生する音は集音マイクロホンに達することがないので、この境界の変化を検出して超音速ノズル(SSN)の音速維持範囲を検出するものがある(例えば、特許文献1)。
しかしながら、標準ノズル(CCN)は一度に大量生産されるため、性能検査が行われないものもあり、使用開始の最初から切断加工不良を起こすものもある。また、超音速ノズル(SSN)の場合、Pe=Paの条件を満足して、適正膨張の状態でガスが流れるように製作しても、ガスの流れの状態はノズル内面の加工形状の影響を大きく受けるため、完全な適正膨張の状態のアシストガス流を作り出すのは困難であった。そのため、レーザ切断加工時のノズルギャップに対して切断が不安定な領域が存在していた。 However, standard nozzles (CCN) are mass-produced at one time, so some performance inspections are not performed, and others cause cutting defects from the beginning of use. In the case of a supersonic nozzle (SSN), even if it is manufactured to satisfy the condition of Pe = Pa and the gas flows in a state of proper expansion, the state of the gas flow affects the machining shape of the nozzle inner surface. Due to the large amount, it was difficult to create an assist gas flow in a state of perfect expansion. For this reason, there is a region where cutting is unstable with respect to the nozzle gap at the time of laser cutting.
また前述の切断不安定領域も、ノズルの加工精度に著しく依存しており、ノズルによってどんなノズルギャップの場合に、その切断不安定領域が存在するのかは実際にノズルを加工してみないと分からなかった。いずれにしても、ノズルの加工精度がレーザ加工精度を左右するという事実が判明しているにも関わらず、ノズルの加工精度の良否を定量的に、かつレーザ加工に先立って知ることができなかった。 In addition, the above-mentioned cutting unstable region also depends greatly on the processing accuracy of the nozzle. In the case of a nozzle gap depending on the nozzle, it is understood that the cutting unstable region exists without actually processing the nozzle. There wasn't. In any case, despite the fact that the nozzle processing accuracy affects the laser processing accuracy, it is impossible to know the quality of the nozzle processing accuracy quantitatively and prior to laser processing. It was.
本発明は上述の如き従来技術の問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、レーザ切断加工を行う以前に個々のレーザ加工用ノズルの切断性能を定量的に判定できるレーザ加工用ノズルの切断性能評価方法およびその装置並びにレーザ加工用ノズルの切断性能評価装置を備えたレーザ切断加工機を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a laser capable of quantitatively determining the cutting performance of each laser processing nozzle before performing laser cutting processing. It is an object of the present invention to provide a laser cutting machine equipped with a cutting performance evaluation method and apparatus for a processing nozzle and a cutting performance evaluation apparatus for a laser processing nozzle.
上述の課題を解決する手段として請求項1に記載のレーザ加工用ノズルの切断性能評価方法は、レーザ加工用ノズルから噴射されるアシストガスが流入可能な切断溝幅とほぼ同等な直径を有するアシストガス流入口を備えた衝撃圧力測定器を設け、前記アシストガス流入口と前記ノズルとの間の距離であるノズル間隙を連続的または段階的に変化させながら、前記ノズル間隙の変化に対応する前記アシストガスの衝撃圧力を測定して、前記衝撃圧力が切断許容衝撃圧力以上のほぼ一定の衝撃圧力を備えたレーザ加工用ノズルであるか否かを判定することを要旨とするものである。
The laser processing nozzle cutting performance evaluation method according to
請求項2に記載のレーザ加工用ノズルの切断性能評価装置は、レーザ加工用ノズルから噴射されるアシストガスが流入可能な切断溝幅とほぼ同等な直径を有するアシストガス流入口を備えた衝撃圧力測定器を設け、前記レーザ加工用ノズルを前記衝撃圧力測定器のアシストガス流入口と同軸に設けると共に、前記アシストガス流入口に対する間隙を連続的または段階的に位置決め自在に設け、前記レーザ加工用ノズルの間隙を連続的または段階的に変化させながら、前記ノズル間隙の変化に対応する前記アシストガスの衝撃圧力を測定して、前記衝撃圧力が切断許容衝撃圧力以上のほぼ一定の衝撃圧力を備えたレーザ加工用ノズルであるか否かを判定することを要旨とするものである。
The laser processing nozzle cutting performance evaluation device according to
請求項3に記載のレーザ切断加工機は、レーザ加工用ノズルから噴射されるアシストガスが流入可能な切断溝幅とほぼ同等な直径を有するアシストガス流入口を備えた衝撃圧力測定器をレーザ切断加工機のワークテーブルに設け、前記レーザ加工用ノズルを前記衝撃圧力測定器のアシストガス流入口の軸心に移動位置決め可能に設け、該レーザ加工用ノズルの前記アシストガス流入口に対する間隙を連続的または段階的に変化させながら、前記ノズル間隙の変化に対応する前記アシストガスの衝撃圧力を測定して、前記衝撃圧力が切断許容衝撃圧力以上のほぼ一定の衝撃圧力を備えたレーザ加工用ノズルであるか否かを判定可能にしたことを要旨とするものである。
The laser cutting machine according to
本発明によれば、切断加工前にレーザ加工用ノズルからワークに対して噴射されるアシストガスの衝撃圧力を測定して、この衝撃圧力が切断許容衝撃圧力以上のほぼ一定の衝撃圧力を備えたレーザ加工用ノズルであるか否かを判定することができる。 According to the present invention, the impact pressure of the assist gas injected from the laser processing nozzle to the workpiece is measured before the cutting process, and the impact pressure has a substantially constant impact pressure equal to or higher than the cutting allowable impact pressure. It can be determined whether the nozzle is a laser processing nozzle.
またどんなノズルギャップの場合にその切断不安定領域が存在するのか、また、ノズルの加工精度の良否を定量的に、かつレーザ加工に先立って知ることができる。すなわち、レーザ加工用ノズルの製造加工時の加工精度の差による、レーザ加工精度に対する影響を回避することができる。 In addition, it is possible to know quantitatively and prior to laser processing whether the nozzle gap is present in the unstable cutting region and whether the nozzle processing accuracy is good or bad. That is, it is possible to avoid the influence on the laser processing accuracy due to the difference in processing accuracy during the manufacturing processing of the laser processing nozzle.
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明に係るレーザ切断加工機1の要部の説明図であり、第2図はこのレーザ切断加工機1に設けられた衝撃圧力測定器21の説明図である。なお、レーザ切断加工機1は公知のレーザ加工機であるのでその詳細な説明は省略する。
FIG. 1 is an explanatory view of a main part of a
図1に示すように、レーザ切断加工機1のワークテーブル3には、このワークテーブル3の上方を跨いでY軸方向(X軸方向に直交)に延伸する門形のX軸キャリッジ5が設けてあり、このX軸キャリッジ5は、図示省略のガイド手段を介して数値制御装置7の制御の下にX軸方向の適宜な位置へ移動位置決め自在に設けてある。
As shown in FIG. 1, the work table 3 of the
ワークテーブル3の上方に位置するX軸キャリッジ5には、レーザ加工ヘッド9が前記数値制御装置7の制御の下にY軸方向とZ軸方向(X、Y軸方向に直交)の適宜な位置へ移動位置決め自在に設けてある。
On the
このレーザ加工ヘッド7には、レーザ発振器(図示省略)から導かれたレーザ光をワークWの表面に集光する集光レンズの如き光学系(図示省略)が設けてある。
The
また、レーザ加工ヘッド9の下部には、レーザ加工時に前記集光レンズで集光されたレーザ光と共にワーク表面の加工部へ酸素または窒素ガス等のアシストガスを噴射するためのレーザ加工用ノズル11が設けてある。
A
前記レーザ加工用ノズル11には、ノズルの形状が下方に収束する円錐形状の標準ノズル(Conical Cylindrical Nozzle,CCNと略記)または、図3に示す如く流路面積が一端狭まり、その後広がるような形状を有するラバールノズルLNとも呼ばれる超音速ノズル(Super Sonic Nozzle,SSNと略記)とが着脱交換自在に設けてある。
The
レーザ切断加工機1のワークテーブル3には、前記レーザ加工用ノズル11から噴射されるアシストガスのワーク表面における衝撃圧力を測定するための衝撃圧力測定器21が設けてある。
The work table 3 of the
この衝撃圧力測定器21のワークテーブル3への取り付け位置は、レーザ加工時に邪魔にならないように通常のレーザ加工を行う領域からはずれた適宜な位置に設けてある。
The mounting position of the impact
この衝撃圧力測定器21には、前記レーザ加工用ノズル11から噴射されるアシストガスが流入可能な円形の流入口23を備えた測定面板25を備えており、前記流入口23の直径は、集光されたレーザ光の特性と切断溝幅を考慮して、直径が0.1〜0.5mmに設定してある。
The impact
前記測定面板25には、アシストガスの衝撃圧力を検出するための圧力センサー27が設けてあり、この圧力センサー27は信号線29を介して前記数値制御装置7に接続してある。なお、前記測定面板25の表面位置は切断されるワークの表面位置と同一の水準に調節可能に設けてある。
The
前記衝撃圧力測定器21の計測回路の概要を図2により説明する。
The outline of the measurement circuit of the impact
前記圧力センサー27の出力が電源35に接続されたアンプ31を介してデータロガー(DATA LOGGER)33に収集入力される様に接続してある。また、このデータロガー33と前記数値制御装置7とが接続してあり、データロガー33は数値制御装置7の測定用のプログラムにより制御されるようになっている。
The output of the
上述の衝撃圧力測定器21で、レーザ加工用ノズル11の衝撃圧力を測定する場合には、まず始めに、レーザ切断加工機1の数値制御装置7の測定用のプログラムによる指令により、レーザ加工ヘッド9に取り付けられたレーザ加工用ノズル11の中心と、衝撃圧力測定器21のアシストガスが流入可能な円形の流入口23との中心が一致するようにレーザ加工ヘッド9を移動位置決めし、次いで、レーザ加工用ノズル11の下端面のZ軸座標値が前記測定面板25の表面位置(Z軸座標値:Z=0、ノズルギャップ:G=0)に一致するように原点設定を行う。
When the impact pressure of the
この原点設定位置(Z軸座標値:Z=0、ノズルギャップ:G=0)から、測定用のプログラムによる指令により、測定範囲(0.5mm〜10mm)内でZ軸座標を段階的に0.5mmずつ上昇させていき、この時の各ノズルギャップ位置におけるアシストガスの衝撃圧力[MPa]をデータロガー33を介して数値制御装置7に読み込んで、ノズルギャップ[mm]と衝撃圧力[MPa]との関係を記録する。なお、Z軸座標を連続的に上昇させながら衝撃圧力を測定しても良い。
From this origin setting position (Z-axis coordinate value: Z = 0, nozzle gap: G = 0), the Z-axis coordinate is set to 0 stepwise within the measurement range (0.5 mm to 10 mm) by a command from the measurement program. The assist gas impact pressure [MPa] at each nozzle gap position at this time is read into the
図4は、ノズル径が2.0[mm]で0.8[MPa]仕様で製作された2個の超音速ノズル(SSN)Type.1とType.2とを、上述の衝撃圧力測定器21でノズルギャップが0.5mm〜10mmの範囲における衝撃圧力の測定結果をグラフにしたものであり、縦軸は衝撃圧力[MPa]、横軸はノズルギャップ[mm]を示す。 Fig. 4 shows two supersonic nozzles (SSN) Type.1 and Type.2 manufactured with the nozzle diameter of 2.0 [mm] and 0.8 [MPa]. 21 is a graph showing the measurement result of impact pressure in a nozzle gap range of 0.5 mm to 10 mm. The vertical axis represents impact pressure [MPa], and the horizontal axis represents nozzle gap [mm].
この2個の超音速ノズル(SSN)Type.1とType.2のノズル形状の設計寸法は同一であるが製作時の形状精度に差があるため、図4のグラフからわかる様に、Type.1とType.2のノズルではノズルギャップに対する衝撃圧力の変動値に固体差があることが判る。
The design dimensions of these two supersonic nozzles (SSN) Type.1 and Type.2 are the same, but there is a difference in shape accuracy at the time of manufacture. As can be seen from the graph in FIG. It can be seen that there is a solid difference in the fluctuation value of the impact pressure with respect to the nozzle gap in the nozzles of
図5は、上述の超音速ノズル(SSN)のType.1とType.2を使用して、板厚1.0mmステンレス鋼板(SUS304)を実際に切断加工したときのノズルギャップと切断速度との関係を縦軸に切断速度[m/min]、横軸にノズルギャップ[mm]を採って示したものである。 FIG. 5 shows the relationship between the nozzle gap and the cutting speed when a stainless steel plate (SUS304) having a thickness of 1.0 mm is actually cut using Type.1 and Type.2 of the supersonic nozzle (SSN) described above. The relationship is shown by taking the cutting speed [m / min] on the vertical axis and the nozzle gap [mm] on the horizontal axis.
図4のグラフから、Type.1のノズルの場合、ノズルギャップが1.5mm〜3.0mmの範囲では衝撃圧力が急激に低下していることが判る。一方、第5図からは上述のノズルギャップが1.0mm〜3.0mmの範囲では切断加工が不能である。 From the graph of FIG. 4, in the case of Type.1 nozzles, it can be seen that the impact pressure is drastically reduced when the nozzle gap is in the range of 1.5 mm to 3.0 mm. On the other hand, from FIG. 5, cutting is impossible when the nozzle gap is in the range of 1.0 mm to 3.0 mm.
一方、図4に示したようにType.2のノズルの場合、ノズルギャップを大きくしても衝撃圧力の大きさに殆ど変化がなく、ほぼ0.4[MPa]を維持していることが判る。また、第5図からはType.1のノズルの場合と異なり、ノズルギャップの測定範囲0.5mm〜10mm(実験値は0.5mm〜9.0mm)の全領域において、約35[m/min]の切断速度で安定して切断加工が可能であることが判る。
On the other hand, as shown in FIG. 4, in the case of Type.2 nozzles, even when the nozzle gap is increased, the magnitude of the impact pressure hardly changes and it can be seen that the pressure is maintained at approximately 0.4 [MPa]. . Also, from FIG. 5, unlike the case of
図6は、ノズル径が2.0[mm]で、レーザ加工機からのアシストガスの供給圧力を0.8[MPa]としたとき、標準ノズル(CCN)における衝撃圧力をノズルギャップが0.5mm〜10mmの範囲で測定した結果のグラフで、縦軸は衝撃圧力[MPa]、横軸はノズルギャップ[mm]である。 FIG. 6 shows that when the nozzle diameter is 2.0 [mm] and the assist gas supply pressure from the laser processing machine is 0.8 [MPa], the impact pressure in the standard nozzle (CCN) is 0. In the graph of the results measured in the range of 5 mm to 10 mm, the vertical axis represents the impact pressure [MPa], and the horizontal axis represents the nozzle gap [mm].
図7は、ノズル径が2.0[mm]で、レーザ加工機からのアシストガスの供給圧力を0.8[MPa]としたとき、標準ノズル(CCN)におけるノズルギャップと切断速度との関係をプロットしたグラフであり、縦軸が切断速度[m/min]、横軸はノズルギャップ[mm]で、0.5mm〜10mmの範囲を示してある。 Fig. 7 shows the relationship between the nozzle gap and cutting speed in the standard nozzle (CCN) when the nozzle diameter is 2.0 [mm] and the assist gas supply pressure from the laser processing machine is 0.8 [MPa]. Is plotted with the cutting speed [m / min] on the vertical axis and the nozzle gap [mm] on the horizontal axis, showing a range of 0.5 mm to 10 mm.
図6のグラフからは、標準ノズル(CCN)の衝撃圧力の分布は、超音速ノズル(SSN)とは異なりノズルギャップが増加するに連れてなだらかに減少していることが判る。つまり、0.5mm〜2.0mmほどの限定的な狭いノズルギャップ範囲でしか安定した切断加工が望めないことが判る。 From the graph of FIG. 6, it can be seen that the distribution of the impact pressure of the standard nozzle (CCN) is gradually decreased as the nozzle gap is increased, unlike the supersonic nozzle (SSN). That is, it can be seen that stable cutting can be expected only in a limited narrow nozzle gap range of about 0.5 mm to 2.0 mm.
また、図7のノズルギャップと切断速度との関係をプロットしたグラフからも、衝撃圧力測定によって得られた衝撃圧力が一定値(実測値では約0.4[MPa])以下に下がると切断加工ができなくなっていることが判る。 Also, from the graph plotting the relationship between the nozzle gap and the cutting speed in FIG. 7, when the impact pressure obtained by impact pressure measurement falls below a certain value (actually measured value is about 0.4 [MPa]), the cutting process is performed. It turns out that is no longer possible.
上述のことから、超音速ノズル(SSN)の方が良好な切断加工ができるノズルギャップの範囲が広く有利であることが理解できる。しかしながら、超音速ノズル(SSN)においても、加工精度の個体差が切断性能を大きく左右することも理解できる。 From the above, it can be understood that the supersonic nozzle (SSN) has a wider and advantageous nozzle gap range that allows better cutting. However, even in the supersonic nozzle (SSN), it can be understood that individual differences in processing accuracy greatly affect the cutting performance.
以下に、図8を参照しながら、前述の衝撃圧力と焦点裕度の関係に関して説明する。始めに、焦点裕度(Δf)なる用語の意味について説明する。焦点裕度(Δf)なる用語は本願発明者の造語であって、一般的には焦点深度と呼ばれるものに類似するものである。 Hereinafter, the relationship between the impact pressure and the focus latitude will be described with reference to FIG. First, the meaning of the term focus latitude (Δf) will be described. The term focus latitude (Δf) is a term coined by the inventors of the present application, and is generally similar to what is called depth of focus.
通常、焦点深度はレンズなどの光学部品のみに起因する物理的特性であるが、ここで定義する焦点裕度とは、レーザ切断されるワークにも起因するものであって、図8に示すように、集光レンズ41でレーザ光LBを集光した場合、最小スポット径がd0の焦点位置(Fp=0)の近傍位置において、焦点がほぼ合っていると見なされるレンズ側の光軸領域の上限を「Fp=+1」、焦点下方の下限を「Fp=−1」とするとき、通常はこの上・下限の領域の大きいことを焦点深度が大と称するが、切断加工されるワークによってはこの上限位置「Fp=+1」または下限位置「Fp=−1」で有効な切断加工ができない場合がある。
Normally, the depth of focus is a physical characteristic caused only by an optical component such as a lens. However, the focus latitude defined here is also caused by a workpiece to be laser-cut, as shown in FIG. in, when focusing laser light LB by the
上述のように、上限位置「Fp=+1」または下限位置「Fp=−1」で有効な切断加工ができない場合、焦点深度は大でも焦点裕度(Δf)は小であるとする。勿論、この逆の場合もある。 As described above, when effective cutting cannot be performed at the upper limit position “Fp = + 1” or the lower limit position “Fp = −1”, it is assumed that the focal depth (Δf) is small even if the depth of focus is large. Of course, the reverse is also true.
一方、上限位置「Fp=+1」または下限位置「Fp=−1」で有効な切断加工ができる場合、焦点裕度(Δf)は、Δf=2となる。つまり、焦点裕度(Δf)とは、切断加工可能な余裕度を示し、焦点裕度(Δf)が大きいほど切断加工性能が安定していることを示すものである。 On the other hand, when effective cutting can be performed at the upper limit position “Fp = + 1” or the lower limit position “Fp = −1”, the focus latitude (Δf) is Δf = 2. That is, the focus latitude (Δf) indicates a margin for cutting, and indicates that the greater the focus latitude (Δf) is, the more stable the cutting performance is.
図9、図10は、前記超音速ノズル(SSN)Type.1、Type.2とは別に製作したノズル径が2.0[mm]で0.8[MPa]仕様の超音速ノズル(SSN)で、ノズルギャップに対する衝撃圧力分布と、ノズルギャップに対する焦点裕度に関する測定データとを示したものである。 9 and 10 show the supersonic nozzle (SSN) of 0.8 [MPa] specification with a nozzle diameter of 2.0 [mm] manufactured separately from the supersonic nozzle (SSN) Type.1 and Type.2. FIG. 8 shows the impact pressure distribution with respect to the nozzle gap and the measurement data regarding the focus tolerance with respect to the nozzle gap.
図9、図10に示すように、衝撃圧力が下限点付近(約0.3MPa)でノズルギャップが(0.5〜3.0mm)の範囲においては、焦点裕度(Δf)も殆ど無く、衝撃圧力と焦点裕度とは関連していることが判る。 As shown in FIG. 9 and FIG. 10, when the impact pressure is in the vicinity of the lower limit (about 0.3 MPa) and the nozzle gap is (0.5 to 3.0 mm), there is almost no focus margin (Δf), and the impact pressure and the focus. It turns out that it is related to tolerance.
以上の説明から、レーザ加工の切断速度と焦点裕度は衝撃圧力に大きく関係し、この衝撃圧力を測定し、この衝撃圧力の分布データを数値制御装置に取り込むことにより、個々のレーザ加工ノズルの性能を定量的に評価判断することができる。また、これにより、衝撃圧力の変動が大きく切断許容圧力値よりも小さいノズルギャップに対しては、そのノズルギャップ領域を切断不良領域として回避し、切断不良を起こさない加工を行うことができる。 From the above explanation, the laser processing cutting speed and the focal margin are greatly related to the impact pressure. By measuring this impact pressure and importing this impact pressure distribution data into the numerical controller, the individual laser processing nozzles can be measured. Performance can be evaluated and judged quantitatively. Further, this makes it possible to avoid the nozzle gap region as a defective cutting region for a nozzle gap having a large impact pressure variation and smaller than the allowable cutting pressure value, and perform processing without causing a defective cutting.
1 レーザ切断加工機
3 ワークテーブル
5 X軸キャリッジ
7 数値制御装置
9 レーザ加工ヘッド
11 レーザ加工用ノズル
21 衝撃圧力測定器
23 流入口
25 測定面板
27 圧力センサー
29 信号線
31 アンプ
33 データロガー
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