JPH01316200A - 液体噴流を利用した加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、高圧液体をノズルから噴射してワークに衝突
させ、その衝突圧力やキャビテーシヨン等の作用により
、ワークを切断したり研削したりする加工装置に関する
。

［従来の技術］ 従来のこの種装置は、単にノズルから放出した噴流をワ
ークに衝突させて加工を行うだけのちのであった。

また、ノズルとワークの位置決めは、作業者がノズルと
ワークの位置を見比べながら行っていた。

［発明が解決しようとする課題１ この装置で加工を行なった場合、噴流の衝突圧力やキャ
ビテーション等により壊食作用が進行するが、従来装置
の場合、キャビテーションの発生が少なく、加工能率が
あまり高くなかった。

また、ノズルとワークの位置決めは、両者間に距離があ
るので、正確には行い難く、結果として加工能率の低下
を招いていた。

本発明の第１の目的は、加工能率の高い装置を提供する
こと、また第２の目的は、ノズルとワークの゛位置決め
を簡単かつ正確に行なうことのできる加工装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記第１の目的を達成するため、請求項１の加工装置は
、噴流中にレーザビームを照射するレーザビーム照射装
置を備えている。また、上記第２の目的を達成するため
、請求項２の加工装置は、レーザビーム照射装置から照
射されるレーザビームの光軸が噴流の流線と一致するよ
うに構成されている。

［作用１ 上記加工装置によれば、噴流中にレーザビームが照射さ
れることにより、噴流が局部的に加熱される。そして、
加熱されて蒸気圧が高まり、噴流中に発生するキャビテ
ーションが増加する。

また、請求項２の加工装置の場合は、噴流を発生させる
前に、予めレーザビームを照射してワークに当て、ワー
ク上にレーザビームのスポットを形成する。そして、そ
のスポットをワーク上の被加工位置に位置決めすること
により、自動的にノズルとワークの位置合わせが行われ
る。したがって、そのまま噴流を放出して加工を行えば
よい。

［実施例１ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

符号１で示すものは噴射ノズルであり、このノズル１の
内部空洞２には供給管３から高圧水が供給される。ノズ
ル１の下端には、空洞２に通じる噴口４が開けられおり
、この噴口４から垂直下方【こ水の噴流Ｆを放出するこ
とができるようになっている。また、噴口４に対向する
空洞２内の土壁は反射面５となっており、ここは上記噴
流Ｆの流線に対して約４５度の傾きをもつ鏡面で構成さ
れている。

また、７ズル１の外部には、／グル１上部に形成した窓
６から上記反射面５に向けてレーザビームＬを照射する
レーザビーム照射装置７が設けられている。この場合、
反射面５で反射されたレーザビームＬが、ちょうど噴口
４を通って噴流Ｆ中に照射されるようになっている。す
なわち、反射したレーザビームＬの光軸が噴流Ｆの流線
と一致するように、反射面５の角度やレーザビーム照射
装置７の配置が決められている。なお、ノズル１に形成
した窓６には耐圧ガラスがはめられている。

この構成の加工装置によりワークＷの加工を行なう場合
は、噴口４をワークＷに向けた状態で、高圧水を供給ｐ
ｇ３から送り、噴口４から水の噴流Ｆを放出し、ワーク
Ｗに衝突させる。それと同時に、レーザビーム照射装置
７を作動し、レーザビームしを発射させる。

そうすると、噴流Ｆの衝突により、そのときの衝突圧力
やキャビテーシヨンの作用によりワークＷの材料が壊食
され、ワークＷが加工される。またこの場合、レーザビ
ームＬは反射面５で反射され、噴流Ｆ中に照射される。

したがって、噴流Ｆ中の水が局部的に加熱され、蒸気圧
が高まり、噴流Ｆ中に発生するキャビテーション（気泡
）が増加する。したがって、キャビテーションによる壊
食作用が促進され、加工能率が約２倍程度高くなる。こ
の点から、逆に従来と同程度の加工能率を確保するので
あれば、供給する水の圧力を低くすることができ、その
分、水圧発生装置などの設備を小さくすることができる
。

また、この実施例の加工装置の場合、レーザビームＬの
光軸を噴流Ｆの流線と一致させでいるので、次のように
位置決め作業を実施することができる。

すなわち、噴流Ｆを発生させる前に、第２図に示すよう
に予めレーザビームＬを照射してワークＷに当て、ワー
クＷ上にレーザビームＬのスポットＳを形成する。そし
て、このスポットＳを見ながら、スボッ）ＳとワークＷ
上の被加工位置が一致するように、ワークＷとノズル１
を相対移動する。これにより、自動的にノズル１とワー
ク専の位置が合わせられる。したがって、この状態のま
ま噴流Ｆを放出してワークＷを加工することができる。

このようにした場合、スポットＳを見ながら位置決めが
できるので、その作業を簡単かつ正確にできる。また、
位置決めが正確になることにより、加工能率が高くなる
。

なお、上記実施例においては、レーザビーム照射装置７
から水平方向にレーザビームＬを照射させ、反射面５を
用いてレーザビームＬを噴流Ｆ中に導くようにしたが、
噴流Ｆの延長線上、すなわち７ズル１の上部に、下方に
向けてレーザビーム照射装置を配置し、ノズル１の上面
に設けた窓を通して直接レーザビームを噴流中に照射す
るように構成してもよい。

また、上述の位置決めの機能を除く場合には、し、−ザ
ビームＬを噴流Ｆの流線に必ずしも一致させる必要はな
い。例えば、噴流Ｆに対して斜め、または横からレーザ
ビームを照射するようにしても、キャビテーションを増
加させることは可能である。

また、上記実施例においては、液体として水を用いる場
合を説明したが、それ以外の液体を用いてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の液体加工装置によれば、
噴流中に発生するキャビテーションが増加するので、ワ
ークに対する壊食作用が高まり、加工能率が向上する。

また、レーザビームの光軸を噴流の流線と一致させた装
置によれば゛、レーザビームのスポットをワークに位置
決めするだけで、自動的にノズルとワークの位置が合う
ので、位置決め作業を楽にかつ正確に行なうことかでき
、加工能率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図、ｔｔＳ２図は同実
施例の装置によりノズルとワークの位置決めを行ってい
る状態を示す図である。 １・・・・・・ノズル、４・・・・・・噴口、７・・・
・・・レーザビーム照射装置、Ｆ・・・・・・噴流、Ｌ
・・・・・・レーザビーム、Ｗ・・・・・・ワーク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズルから放出される液体噴流をワークに当てて
   材料除去を行う加工装置において、上記噴流中にレーザ
   ビームを照射するレーザビーム照射装置を設けたことを
   特徴とする液体噴流を利用した加工装置。
2. （２）上記レーザビームの光軸が噴流の流線と一致して
   いる請求項１記載の液体噴流を利用した加工装置。