JPH02108490A - Laser beam machining method - Google Patents
Laser beam machining methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔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の加工を行う
レーザ加工方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser processing method for processing a workpiece using a laser beam.
一般にレーザビームによりワークの切断加工を行う場合
、アシストガスを使用して切断時発生するドロスなどを
吹き飛しており、加工状況やレーザ出力の形態に応じて
アシストガスの流量を制御するようにしたものが例えば
特開昭0l−289991号などで公知である。Generally, when cutting a workpiece with a laser beam, an assist gas is used to blow away the dross generated during cutting, and the flow rate of the assist gas is controlled depending on the processing situation and the form of laser output. This method is known, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 289991/1983.
またアシストガスには、切断面が酸化するのを防止する
ためN2やArなどの不活性ガスを使用するが、ランニ
ングコストを低減するため、アシストガスにエアを使用
し、しかもエア中の酸素を吸収剤などで吸収するレーザ
加工方法も提案されている。例えば特開昭81−150
794号など。In addition, an inert gas such as N2 or Ar is used as the assist gas to prevent oxidation of the cut surface, but in order to reduce running costs, air is used as the assist gas, and the oxygen in the air is A laser processing method that uses an absorbent or the like to absorb the heat has also been proposed. For example, JP-A-81-150
No. 794 etc.
しかしアシストガスにエアを使用した場合、高速切断を
行うと製品の裏にドロスによるパリが発生するため、比
較的低速で加工を行わなければならず生産性が低いなど
の不具合があった。However, when air is used as the assist gas, high-speed cutting causes dross to form on the back of the product, so processing must be performed at relatively low speeds, resulting in low productivity.
またアシストガスに酸素を使用する加工方法もあるが、
酸素を使用した場合、切断速度に応じて加工条件をその
都度設定しなければならないことから、条件設定が面倒
であるなどの不具合があった。There is also a processing method that uses oxygen as an assist gas,
When oxygen is used, processing conditions must be set each time depending on the cutting speed, resulting in problems such as troublesome condition setting.
この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもので
、ランニングコストが低く、かつ微小部分、エツジ部分
のセルフバーニングやかけ落などがないレーザ加工方法
を提供しようとするものである。This invention has been made to improve the above-mentioned problems, and aims to provide a laser processing method that has low running costs and does not cause self-burning or chipping of minute parts or edge parts.
〔課題をを解決するための手段及び作用〕この発明は上
記目的を達成するために、加工条件に応じて酸素とエア
の混合比を設定したアシストガスを、加工ヘッドよりワ
ークへ向けて照射されるレーザビームとともに高圧で加
工部へ噴出してワークの切断を行うことにより、ドロス
などの付着のない製品が得られるようにしたレーザ加工
方法を提供するものである。[Means and effects for solving the problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a method in which assist gas is irradiated from a machining head toward a workpiece with a mixing ratio of oxygen and air set according to machining conditions. The object of the present invention is to provide a laser processing method in which a workpiece is cut by ejecting a laser beam at high pressure to a processing section, thereby producing a product free of dross and the like.
この発明方法の一実施例を図面を参照して詳述する。 An embodiment of the method of this invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図において1はレーザ発振器で、このレーザ発振器
1より発振されたレーザビーム2は複数のミラー(図で
は1枚のみを示す)3を介して加工ヘッド4へ導びかれ
、加工ヘッド4内に設けられたレンズ5により集光され
てノズル6よりワーク7へ向けて照射され、ワーク7の
切断に供せられる。In FIG. 1, 1 is a laser oscillator, and a laser beam 2 emitted from this laser oscillator 1 is guided to a processing head 4 via a plurality of mirrors (only one is shown in the figure) 3, and is guided inside the processing head 4. The light is condensed by a lens 5 provided at the , and irradiated from a nozzle 6 toward a workpiece 7 to be used for cutting the workpiece 7 .
また上記加工ヘッド4内に設けられたレンズ5はアシス
トガスとして高圧のエアを使用するため、耐圧が例えば
15kg/c−のものを使用していると共に、アシスト
ガスとしてエアを供給するコンプレッサ9は配管や空圧
機器の圧力損失を考慮して吐出圧が12kg/c−以上
のものを使用している。Further, since the lens 5 installed in the processing head 4 uses high-pressure air as an assist gas, a lens with a pressure resistance of, for example, 15 kg/c- is used, and a compressor 9 that supplies air as the assist gas is used. Considering the pressure loss of piping and pneumatic equipment, we use one with a discharge pressure of 12 kg/c- or more.
これによって加工ヘッド4の噴出圧を11kg / c
−以上にしていると共に、多量のエア流量を得るためコ
ンプレッサ9に自動アンロード方式のものを採用してい
る。This increases the jetting pressure of the processing head 4 to 11kg/c.
- In addition to the above, the compressor 9 is of an automatic unloading type in order to obtain a large amount of air flow.
一方上記コンプレッサ9の吐出エアは、ドライユニット
10、エアタンク11、電磁弁12及び圧力調整回路1
3を経て加工ヘッド4へ、また酸素供給源であるガスボ
ンベ14の酸素は電磁弁15及び圧力調整回路13を経
て加工ヘッド4へ個別に供給できるようになっていると
共に、混合回路16により予め設定した混合比で混合し
た状態で加工ヘッド4へ供給できるようになっている。On the other hand, the air discharged from the compressor 9 is supplied to a dry unit 10, an air tank 11, a solenoid valve 12, and a pressure adjustment circuit 1.
Oxygen from a gas cylinder 14, which is an oxygen supply source, can be individually supplied to the processing head 4 via a solenoid valve 15 and a pressure adjustment circuit 13. The mixture can be supplied to the processing head 4 in a mixed state at the specified mixing ratio.
上記混合回路16は電磁弁12.15の上流側よりエア
及び酸素を導入したマスフローコントローラ17.18
を有している。The mixing circuit 16 is a mass flow controller 17.18 that introduces air and oxygen from the upstream side of the solenoid valve 12.15.
have.
これらマスフローコントローラ17.18は予め流量設
定器19.20で設定された流量を混合器21へ吐出す
るようになっており、混合器21は各マスフローコント
ローラ17.18より吐出されたエア及び酸素を混合し
て圧力設定回路12を介して加工ヘッド4へ供給するよ
うになっている。These mass flow controllers 17.18 discharge the flow rate set in advance by the flow rate setting device 19.20 to the mixer 21, and the mixer 21 discharges the air and oxygen discharged from each mass flow controller 17.18. The mixture is supplied to the processing head 4 via the pressure setting circuit 12.
なお、上記マスフローコントローラ17.18の流量設
定は流量設定器19.20によるマニュアル設定によら
ず、図示しないNC装置からの指令により行うようにし
ても勿論よい。Incidentally, the flow rate setting of the mass flow controllers 17.18 is not limited to manual setting using the flow rate setting devices 19.20, but may of course be performed by commands from an NC device (not shown).
次に作用を説明すると、軟鋼(S S41)を加工対象
ワーク7としてこれを切断する場合、ワーク7の板厚に
応じて予め酸素とエアの混合比をマニュアルまたはNC
装置により設定し、次に加工へラド4よりワーク7ヘレ
ーザビーム2を照射しながら、同時に予め設定した混合
比の酸素及びエアをアシストガスとしてワーク7へ噴出
して切断を開始する。Next, to explain the operation, when cutting mild steel (SS41) as the workpiece 7 to be machined, the mixing ratio of oxygen and air must be adjusted manually or by NC in advance depending on the thickness of the workpiece 7.
Then, while irradiating the workpiece 7 with the laser beam 2 from the cutting head 4, oxygen and air at a preset mixing ratio are simultaneously ejected as assist gas to the workpiece 7 to start cutting.
切断に当ってはまずピアッシングを行い、その後切断に
移行するが、アシストガス圧はドロスの付着を防止する
ため噴出時の圧力を11kg / c−に維持した。For cutting, piercing was first performed, and then the cutting proceeded, but the assist gas pressure was maintained at 11 kg/c- at the time of ejection to prevent dross from adhering.
その結果ドロスの付着状態を第2図に示すように大幅に
低減することができた。As a result, the state of adhesion of dross could be significantly reduced as shown in FIG.
またワーク7の板厚に応じて加工条件を下表の表−1ま
たは表−2のように設定することにより、連続発振(C
W)するレーザ発振器1を使用したレーザ加工機による
微小部分の切断やシャープエツジ部分の切断が可能とな
り、パルス発生装置を使用せずにこれら部分のセルフパ
ニングや欠は落ちが防止できるようになった。In addition, by setting the machining conditions as shown in Table 1 or Table 2 below according to the thickness of the workpiece 7, continuous oscillation (C
W) It is now possible to cut minute parts and sharp edge parts with a laser processing machine using the laser oscillator 1, and it is now possible to prevent self-panning and chipping of these parts without using a pulse generator. Ta.
なお比較のため従来加工条件を表−3、表−4にそれぞ
れ示す。For comparison, conventional processing conditions are shown in Tables 3 and 4, respectively.
(以下余白)
表−1
表−2
表−3
表−4
〔発明の効果〕
この発明は以上詳述したように加工条件により酸素とエ
アの混合比を設定した高圧のアシストガスをレーザビー
ムの照射とともにワークへ向けて噴出しながらワークの
加工を行うようにしたもので、アシストガスを高圧にす
ることにより、ワークに付着するドロスの付着量が大幅
に低減できるため、製品の品質向上が図れるようになる
。(Leaving space below) Table-1 Table-2 Table-3 Table-4 [Effects of the invention] As detailed above, this invention uses high-pressure assist gas with a mixing ratio of oxygen and air set according to the processing conditions to the laser beam. The workpiece is machined while being irradiated and ejected toward the workpiece.By increasing the pressure of the assist gas, the amount of dross adhering to the workpiece can be significantly reduced, improving the quality of the product. It becomes like this.
また連続発振によるレーザビームにより微小部分やシャ
ープエツジ部分の加工が可能になると共に、薄板の場合
、エアのみのアシストガスにより連続発振のレーザ切断
が可能であり、比較的厚板の場合でも、酸素を混合する
ことにより連続発振によるレーザ切断が可能になるなど
、従来の不活性ガスを使用していた場合に比べてランニ
ングコストを大幅に低減することもできる。In addition, continuous wave laser beams make it possible to process minute parts and sharp edges, and in the case of thin plates, continuous wave laser cutting is possible with only air as an assist gas, and even in the case of relatively thick plates, oxygen By mixing these, continuous wave laser cutting becomes possible, and running costs can be significantly reduced compared to when conventional inert gases are used.
図面はこの発明の一実施例を示し、第1図は回路図、第
2図はアシストガスとドロス付着状態の相対比を示す線
図である。
2はレーザビーム、4は加工ヘッド、
7はワーク、17.18マスフローコントローラ、19
.20は流量設定器。The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a circuit diagram, and FIG. 2 is a diagram showing the relative ratio of assist gas and dross adhesion state. 2 is a laser beam, 4 is a processing head, 7 is a workpiece, 17.18 Mass flow controller, 19
.. 20 is a flow rate setting device.
Claims (3)
アシストガスを、加工ヘッド4よりワーク7へ向けて照
射されるレーザビーム2とともに高圧で加工部へ噴出し
、ワーク7の加工を行うことを特徴とするレーザ加工方
法。(1) Assist gas with a mixing ratio of oxygen and air set according to the processing conditions is ejected at high pressure to the processing area together with the laser beam 2 that is irradiated from the processing head 4 toward the workpiece 7 to process the workpiece 7. A laser processing method characterized by:
を、加工条件に応じて流量設定器19、20によりマニ
ュアル設定されるマスフローコントローラ17、18ま
たはNC装置により制御されるマスフローコントローラ
17、18により行うことを特徴とする請求項1記載の
レーザ加工方法。(2) The mixing ratio of oxygen and air used as assist gas is controlled by the mass flow controllers 17 and 18 that are manually set by the flow rate setting devices 19 and 20 or by the mass flow controllers 17 and 18 that are controlled by the NC device depending on the processing conditions. 2. The laser processing method according to claim 1, wherein:
してなる請求項1記載のレーザ加工方法。(3) The laser processing method according to claim 1, wherein the pressure of the assist gas is set to 10 kg/cm^2 or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63257297A JPH02108490A (en) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | Laser beam machining method |
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---|---|---|---|
JP63257297A JPH02108490A (en) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | Laser beam machining method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02108490A true JPH02108490A (en) | 1990-04-20 |
Family
ID=17304413
Family Applications (1)
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JP63257297A Pending JPH02108490A (en) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | Laser beam machining method |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02108490A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6153090B2 (en) * | 1981-07-08 | 1986-11-15 | Ube Industries | |
JPS6444296A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Fanuc Ltd | Assist gas control system |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63257297A patent/JPH02108490A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6153090B2 (en) * | 1981-07-08 | 1986-11-15 | Ube Industries | |
JPS6444296A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Fanuc Ltd | Assist gas control system |
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