JP7427248B2 - レーザー加工方法及びレーザー加工装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決するレーザー加工方法は、ワークの加工面に対してレーザービームを照射して前記レーザービームの照射位置を前記加工面において変化させながら加工を行うトレパニング加工により孔を形成するレーザー加工方法であって、前記レーザービームにおける前記加工面の深さに応じた断面形状に基づき当該深さにおける前記孔の形状が円形状になる軌道で前記加工面における前記レーザービームの照射位置を変化させることを要旨とする。
上記レーザー加工方法において、前記レーザービームの照射位置は、円弧または楕円弧を連続的に繋げてなる渦巻き軌道で変化させた場合、その後に単一の円軌道または楕円軌道で変化させることが好ましい。
図1に示すように、レーザー加工装置11は、ワークWの加工面12に対してレーザービームLBを照射してレーザービームLBの照射位置を加工面12において変化させながら加工を行うトレパニング加工により孔13(図6(a)参照)を形成する装置である。
図1に示すように、制御部18は、例えばマイクロコンピュータ及び各種の情報を記憶するメモリなどを含んで構成され、レーザー加工装置11を統括的に制御する。制御部18は、レーザー発振器17及びガルバノスキャナー16とそれぞれ電気的に接続され、レーザー発振器17及びガルバノスキャナー16をそれぞれ制御する。
図1及び図4に示すように、レーザー加工装置11によってワークWに孔13を形成する場合には、まず、ワークWの上面の加工面12にレーザービームLBを照射する。このとき、加工面12でのレーザービームLBのビームスポットBSの形状は、円形状になっている。
(1)レーザー加工装置11は、ワークWの加工面12に対してレーザービームLBを照射してレーザービームLBの照射位置を加工面12において変化させながら加工を行うトレパニング加工により孔13を形成する。レーザー加工装置11は、レーザービームLBをワークWの加工面12に対して発振するレーザー発振器17と、レーザー発振器17から発振されるレーザービームLBの照射方向を加工面12において変化させるガルバノスキャナー16と、ガルバノスキャナー16を制御する制御部18と、を備える。制御部18は、レーザービームLBにおける加工面12の深さに応じた断面形状に基づき当該深さにおける孔13の形状が円形状になる円軌道K1及び楕円軌道K2,K3で加工面12におけるレーザービームLBの照射位置が変化するように、ガルバノスキャナー16を制御する。この構成によれば、レーザービームLBにおけるワークWの加工面12の深さに応じた断面形状に基づき当該深さにおける孔13の形状が円形状になる円軌道K1及び楕円軌道K2,K3で当該加工面12におけるレーザービームLBの照射位置を変化させることで、ワークWに形成する孔13の形状を当該孔13の軸方向全体にわたって円形状にすることができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ワークWは、金属製であってもよい。
12…加工面
13…孔
14…支持台
15…fθレンズ
16…ガルバノスキャナー
17…レーザー発振器
18…制御部
19,20,21…段差
A,B,C,D,E…位置
BS…ビームスポット
J1,J2…長軸
K1,K4…円軌道
K2,K3,K6,K8…楕円軌道
K5,K7,K9…渦巻き軌道
LB…レーザービーム
W…ワーク
WA…上部
WB…中部
WC…下部
Claims (4)
- ワークの加工面に対してレーザービームを照射して前記レーザービームの照射位置を前記加工面において変化させながら加工を行うトレパニング加工により孔を形成するレーザー加工方法であって、
前記レーザービームにおける前記加工面の深さに応じた断面形状に基づき当該深さにおける前記孔の形状が円形状になる軌道で前記加工面における前記レーザービームの照射位置を変化させることを特徴とするレーザー加工方法。 - 前記軌道は、単一の円軌道または楕円軌道、互いに大きさの異なる複数の円軌道または楕円軌道、及び円弧または楕円弧を連続的に繋げてなる渦巻き軌道のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載のレーザー加工方法。
- 前記レーザービームの照射位置は、円弧または楕円弧を連続的に繋げてなる渦巻き軌道で変化させた場合、その後に単一の円軌道または楕円軌道で変化させることを特徴とする請求項2に記載のレーザー加工方法。
- ワークの加工面に対してレーザービームを照射して前記レーザービームの照射位置を前記加工面において変化させながら加工を行うトレパニング加工により孔を形成するレーザー加工装置であって、
前記レーザービームを前記ワークの前記加工面に対して発振するレーザー発振器と、
前記レーザー発振器から発振される前記レーザービームの照射方向を前記加工面において変化させる照射方向変化部と、
前記照射方向変化部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記レーザービームにおける前記加工面の深さに応じた断面形状に基づき当該深さにおける前記孔の形状が円形状になる軌道で前記加工面における前記レーザービームの照射位置が変化するように、前記照射方向変化部を制御することを特徴とするレーザー加工装置。
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