JPS5950987A - 回転体に対するレ−ザ加工法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は回転中の回転体にレーザ光を照射することで、
回転体に内在する不釣合いを除去してバランスをとるレ
ーザ加工法に関する。

〔発明の技術的背景〕

回転体には不可避的に不釣合いが存在し、回転体の固有
振動数に回転数が近づくが一致して危険速度になると軸
振動が大きく々る。即ち、不釣合い量と軸振動の大きさ
は比例するので９回転体を安定して回転せしめるには該
不釣合い量をある量以下にしなければ々らない。

このため従来にあっては第１図に示す如きレーザ加工装
置によって不釣合い量を除去するようにしている。

即ち１回転体／を支持体／ａによって回転自在に支承し
、この回転体ｌの振幅等の振動テークを振動計−で測定
するとともに回転体ｌの回転数を回転パルス３によって
測定するようにしている。

そして上記振動データ及び回転パルス３の信号を演算器
ｑに入力し、この演算器りにおいて除去すべき不釣合い
量（Ｗ）及びその位相（θ）を算出する。しかしながら
演算器ｑによって算出した一点のみに集中してレーザ光
を照射すると、除去部が深くなって焦点ずれを起こし、
除去効率が低下し、或いは回転体の強度低下を招くおそ
れがある。

そこで従来はレーザコントローラｊによって演算器グか
ら送られた不釣合い量（Ｗ）及び位相（θ）と等価と々
るように周方向、軸方向の送り量を決定するとともに、
回転パルス３の信号を参蒸して周方向の照射タイミング
を計り、更にステッピングモータ６でレーザ光を軸方向
に送るようにして、一様な焦点で照射し、局部的な除去
を避けている。

具体的には第２図に示すように、先ず軸方向にｅずらし
て順次照射し、所定の送り量となったら照射位相なφず
らして照射を行なう。そしてこの操作を繰り返して修正
面全体にレーザ光を照射する。ここで、軸方向の照射を
周方向の照射に優先して行なうようにしているのは、レ
ーザ光の照射繰り返し時間（Ｔ１　）が、ステッピング
モータ乙によってレーザ光の照射位置を軸方向にεだけ
送る時間（Ｔ２）よりも長いからである。また、照射位
相φのコントロールはレーザコントロールｊ内のマイコ
ンによって行なわれ、レーザ光の照射繰り返し時間（Ｔ
、）より充分短かい時間で行なわれる。

したがって、所定の照射数（Ｎ）を照射するのに要する
時間（Ｔ）は次式で表わされる。

Ｔ＝（Ｔ、）Ｎ　　　・・・・・・・・（１）〔背景技
術の問題点〕 以上の如〈従来にあってはレーザ加工装置による加工時
間は、レーザ光の照射繰り返し時間（Ｔ、）に依存して
いたが、最近、レーザレッドの冷却法及び電源等の改良
で、レーザ光の繰り返し時間（ＴＩ）が短縮されるよう
になってきている。一方、レーザ光を軸方向に送るには
ステッピングモーフ乙によってレーザ加工機７を機械的
に移動するため、軸方向の送り時間（Ｔ２　）は短縮芒
れない。このため、上記（１）式の（Ｔ、）は（Ｔ２）
に（バき換わることとなり、レーザ加工の特徴である連
続加工が生かしきれなくガっている。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところはレーザ光加工装置による加工
時間を知縮し、連続的に加工をなし得る回転体に対する
レーザ加工方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成すべく本発明は、レーザ光の照射繰り返
し時間を軸方向への送り時間よりも短くし、先ずレーザ
光を回転体の周方向に優先的に所定位相ずらせて照射し
、周方向の照射数が一定数に達した後、レーザ光の照射
位置を軸方向に所定量移動し１次いで再度周方向の照射
を行ない、この操作を連続的に行なうことで回転体の不
釣合いを除去するようにしたことをその概要としている
。

〔発明の実施例」 以１に本発明の実施の一例をレーザ光を照射された回転
体を示した第２図に基いて詳述する。

−嵯゛的なＹＡＧレーザを用いて、回転体／の周方向に
φづつ照射タイミングをずらして所定数（ｎ）照射を行
なう。次いでステッピングモータによって軸方向にεだ
け移動しレーザ光の照射を周方向に続けて行なう。この
ようにして軸方向の照射数が（ｍ）になるまで照射を行
なう。斯る照射法によれば、全照射数（Ｎ）を照射する
のに必要な時間は次式で表わ式れる。

Ｔ　＝　（ＴＩ　’　ｎ　＋　Ｔ２　）ｍ　　　・’−
””’　（，２１次に、具体的数値を挙げて説明すると
、レーザの／パルス当りの除去量はｏ、ｓ　１Ｎｊ程度
と小孕く、例えば／　ｇｒの不釣合い量、を除去するに
は９００回の照射を必要とする。また、／箇所に／照射
を行ない　レーザ光の照射繰り返し数をｇ　ｐｐｅ　（
繰り返し時間Ｔ　、　＝＋　／２ｓ　ｍ５ｅｃとし、更
にレーザ照射する回転数を１０００　ｒｐｍ　　とすれ
は、周方向に照射できる最大の照射数ｎは３０となり、
軸方向の照射数ｍはＡ７となる。

そして、ステッピングモータの分解能（８）を３６０パ
ルス／／回転、回転速度Ｃｖ）を１００　ｐｐｅとする
と、軸方向にε（ｏ、５ｖｎ）送るのに要する時間Ｔ、
は（７Ｆ）・（Ｉ／／ｖ）より、０．３Ａ　ｓｅｃとな
る。

したがって従来法による場合では２０００　　回の照射
を行なうのに要する時間Ｔは、前記（１）式より。

Ｔ　−０−Ｊｌ、　ｘ　、２０００−７２０　ｓｅｃ　
　となる。

これに対し本発明に係る方法による賜金は前記（，２）
式よりＴ＝（θ、７．２ｓ×３０十〇、ｙｇ　）　ｘ乙
？　＝　２７５ｓｅｃとなる。

したがって本発明による場合は加工時間を約りに短縮せ
しめることができる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかな如く本発明によれは、レーザ光の
照射繰り返し時間をレーザ光の軸方向送り時間より短く
し、しかも周方向の照射を優先的に行ない５１ＩＩｌｌ
Ｉ力向への移動回数を可及的に少々くしたので、加工時
間を短縮せしめることができ、もってコストダウンを図
ることができる等多くの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ加工装置の概略構成を示すブロック図、
第一図はレーザ光を照射された回転体の斜視図である。 ／・回転体、Ｔ、・・レーザ光の照射繰り返し時間、Ｔ
２・・・レーザ光の軸方向の送り時間、φ　周方向の位
相ずれ、ε　軸方向への移動距離。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光の照射繰り返し時間をレーザ光の回転体軸方向
   への送り時間よりも短くした条件において、先ずレーザ
   光を回転体の周方向に所定角度照射タイミングをずらせ
   て照射し、周方向の照射数が一定の数に達した後、レー
   ザ光の照射位置を回転体の軸方向に所定距離ずらし、次
   いで再度周方向に照射を繰り返すことで回転体の修正面
   全体にレーザ光を照射するようにしたことを特徴とする
   回転体に対するレーザ加工法。