JPS61121837A - 流体ジエツト加工装置 - Google Patents
流体ジエツト加工装置Info
- Publication number
- JPS61121837A JPS61121837A JP59244292A JP24429284A JPS61121837A JP S61121837 A JPS61121837 A JP S61121837A JP 59244292 A JP59244292 A JP 59244292A JP 24429284 A JP24429284 A JP 24429284A JP S61121837 A JPS61121837 A JP S61121837A
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- JP
- Japan
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- machining
- jet
- nozzle
- laser
- machined
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
- B26F3/004—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/146—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing a liquid
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は流体ジェットにより穴明、切断、輪郭カット等
の加工をする装置の改良に係る。
の加工をする装置の改良に係る。
（従来技術）
ジェット加工は、例えば媒体に水を使用したとき、被加
工体表面に速度Ｖの水粉が衝突して比例した圧力Ｐを生
じ、この圧力が被加工体に作用して加工が行なわれるが
、水流の運動エネルギを利用するだけでは限界があり、
加工速度を上げることはできなかった。
工体表面に速度Ｖの水粉が衝突して比例した圧力Ｐを生
じ、この圧力が被加工体に作用して加工が行なわれるが
、水流の運動エネルギを利用するだけでは限界があり、
加工速度を上げることはできなかった。
本発明は加工速度を高めるために発明されたもので、レ
ーザビームの照射装置を設け、レーザビームをノズルか
ら噴出するジェット流に沿って照射するようにしたこと
を特徴とする。
ーザビームの照射装置を設け、レーザビームをノズルか
ら噴出するジェット流に沿って照射するようにしたこと
を特徴とする。
以下図面の一実施例により本発明を説明する。
１はジェットノズルで、先端が狭窄して線状にジェット
噴射２する。３はレーザ発振器で、反射鏡４及びレンズ
５を通してレーザビーム６を流体ジェット２の中心に照
射する。尚、レンズ５は噴射ノズル１の流体流路に挿入
して設けたが、ノズル外に設け、ノズル１に光透過窓を
設けて照射するようにしてもよい。７は被加工体で、Ｘ
−Ｙ駆動テーブル８上のタンク９内に固定して設けられ
、Ｘ軸モータ１０及びＹ軸モータ１１によって所要加工
形状の送りが与えられる。１２が形状送り信号を供給す
るＮＧ制御装置、１３はジェット流体である。
噴射２する。３はレーザ発振器で、反射鏡４及びレンズ
５を通してレーザビーム６を流体ジェット２の中心に照
射する。尚、レンズ５は噴射ノズル１の流体流路に挿入
して設けたが、ノズル外に設け、ノズル１に光透過窓を
設けて照射するようにしてもよい。７は被加工体で、Ｘ
−Ｙ駆動テーブル８上のタンク９内に固定して設けられ
、Ｘ軸モータ１０及びＹ軸モータ１１によって所要加工
形状の送りが与えられる。１２が形状送り信号を供給す
るＮＧ制御装置、１３はジェット流体である。
例えば水を加圧供給する高圧ポンプ、１４−４水貯蔵タ
ンク、１５は必要に応じて設けられる加工部分に砥粒を
供給するノズルである。
ンク、１５は必要に応じて設けられる加工部分に砥粒を
供給するノズルである。
ジェット流により切断、輪郭カット等の加工しようとす
る加工形状は予めプログラムしておき、ＮＣ！１１ｍ装
置１２から駆動モータ １０，１１に信号を加えて所要
の加工形状送りをし被加工体７をノズル１との間に相対
移動させながら加工する。勿論相対移動はノズル１に駆
動装置を設けて移動させてもよい。ノズル１と被加工体
７との対向間隙の制御はノズル１に２軸送りを与えて調
整制御を行なう。加工は移動対向する被加工体７の加工
部分にノズル１から約５０ｋｔ ／ ＣＩ ２程度以上
の超高圧で噴射するジェットを衝突させ、衝突時の圧力
による剥離作用等を働か゛せて加工するが、これと同時
にレーザ６を照射する。
る加工形状は予めプログラムしておき、ＮＣ！１１ｍ装
置１２から駆動モータ １０，１１に信号を加えて所要
の加工形状送りをし被加工体７をノズル１との間に相対
移動させながら加工する。勿論相対移動はノズル１に駆
動装置を設けて移動させてもよい。ノズル１と被加工体
７との対向間隙の制御はノズル１に２軸送りを与えて調
整制御を行なう。加工は移動対向する被加工体７の加工
部分にノズル１から約５０ｋｔ ／ ＣＩ ２程度以上
の超高圧で噴射するジェットを衝突させ、衝突時の圧力
による剥離作用等を働か゛せて加工するが、これと同時
にレーザ６を照射する。
レーザ発振器３には、ＣＯ２レーザ（波長１０μ）、Ｙ
ＡＧレーザ（波長１．０６ｎ 〜５３２ｎ 〜３５５ｎ
〜、２６６ｎ ）Ａｒレーザ、エキシマレーザ（波長
３３７．１ｎ〜８００ｎ） 、その他が用いられ、加工
目的、加工条件、ジェット流体等により波長を選択して
利用する。
ＡＧレーザ（波長１．０６ｎ 〜５３２ｎ 〜３５５ｎ
〜、２６６ｎ ）Ａｒレーザ、エキシマレーザ（波長
３３７．１ｎ〜８００ｎ） 、その他が用いられ、加工
目的、加工条件、ジェット流体等により波長を選択して
利用する。
反射鏡４によってノズル１に平行させ、レンズ５で集束
し、その集束ビーム６をノズルの中心、又は周縁に合わ
せ、ジェット流２の中心軸に一致させ、又はジェット流
束の周縁に合わせて照射するジェット流体に透明な水を
用いることによってレーザビーム６は妨害損失すること
なく加工部に達し熱エネルギの加工作用を働かせる。又
、このレーザ照射によって被加工体加工部が常に活性化
し、水ジェツトとの共働により浸蝕作用が働き、強いキ
ャビテーション作用、剥離作用が働き、これらの相互効
果により加工性が高まり加工速度が向上する。
し、その集束ビーム６をノズルの中心、又は周縁に合わ
せ、ジェット流２の中心軸に一致させ、又はジェット流
束の周縁に合わせて照射するジェット流体に透明な水を
用いることによってレーザビーム６は妨害損失すること
なく加工部に達し熱エネルギの加工作用を働かせる。又
、このレーザ照射によって被加工体加工部が常に活性化
し、水ジェツトとの共働により浸蝕作用が働き、強いキ
ャビテーション作用、剥離作用が働き、これらの相互効
果により加工性が高まり加工速度が向上する。
実験によれば、０．１■φのノズルから４，０００ａｔ
ｍの水ジェツトでＡＩ！ｚｏ３板を切断加工するとき、
１５ ｐｕｌｓｅ ／ｓｅａでＣＯ２レーザを平均出力
５０Ｗで加えたとき、切断加工速度が約１５ ｎｕｎ／
ｍｉｎで加工できた。これはレーザ照射を中止したとき
約５ ｉｒａ／ｎ＋ｉｎであったのに比較して３倍の高
速加工が得られた。
ｍの水ジェツトでＡＩ！ｚｏ３板を切断加工するとき、
１５ ｐｕｌｓｅ ／ｓｅａでＣＯ２レーザを平均出力
５０Ｗで加えたとき、切断加工速度が約１５ ｎｕｎ／
ｍｉｎで加工できた。これはレーザ照射を中止したとき
約５ ｉｒａ／ｎ＋ｉｎであったのに比較して３倍の高
速加工が得られた。
尚、加工により深い孔加工するためには加工進行に応じ
てノズル間隔を追従制御し、常にジェット流の最大エネ
ルギを、又、レーザビームの焦点を被加工体７の加工部
分に衝撃するよう制御することによって最高効率をもっ
て加工することができ、形状カットを行なうためにはＮ
Ｃ！ｌ１ｔｌｌＣＩ１２によってＸ軸及びＹ軸モータ
ｉｏ、ｉｉを駆動し被加工体１に定速移動を与えながら
加工すれば集束されたジェット流の溝幅をもって所要形
状の輪郭カットができ、形状加工中コーナ等で送り速度
を変えたとき、又は定速移動のとき、レーザ３の発振を
制御した出力制御する等して高精度加工することができ
る。
てノズル間隔を追従制御し、常にジェット流の最大エネ
ルギを、又、レーザビームの焦点を被加工体７の加工部
分に衝撃するよう制御することによって最高効率をもっ
て加工することができ、形状カットを行なうためにはＮ
Ｃ！ｌ１ｔｌｌＣＩ１２によってＸ軸及びＹ軸モータ
ｉｏ、ｉｉを駆動し被加工体１に定速移動を与えながら
加工すれば集束されたジェット流の溝幅をもって所要形
状の輪郭カットができ、形状加工中コーナ等で送り速度
を変えたとき、又は定速移動のとき、レーザ３の発振を
制御した出力制御する等して高精度加工することができ
る。
実施例に於て、被加工体７に送りを与えたが、ノズル１
にＸ軸、°Ｙ軸の駆動モータを設け、ＮＣ制御、倣制御
の加工送りを与えることができる。
にＸ軸、°Ｙ軸の駆動モータを設け、ＮＣ制御、倣制御
の加工送りを与えることができる。
又、ノズル１に対向方向に傾斜させる送りを与えてテー
パカットを行なうこともできる。
パカットを行なうこともできる。
又、実施例に於て、レーザビームの集束用レンズ５をノ
ズル１に組合わせ照射窓を兼用させたがレンズは他の個
所に設けることができる。尚、実施例図に於てはレンズ
５がジェット流体によって表面が常に洗浄されるので、
レーザの損失なく照射する効果がある。
ズル１に組合わせ照射窓を兼用させたがレンズは他の個
所に設けることができる。尚、実施例図に於てはレンズ
５がジェット流体によって表面が常に洗浄されるので、
レーザの損失なく照射する効果がある。
ジェット流体には水以外に、水を主体として、これに表
面活性剤、還元剤、電解質、その他を混合した液、粉末
微粒子を混合した液、或いは空気、各種ガス、蒸気等も
用いることができる。
面活性剤、還元剤、電解質、その他を混合した液、粉末
微粒子を混合した液、或いは空気、各種ガス、蒸気等も
用いることができる。
以上のように本発明は、流体ジェットにレーザビームを
重畳するようにしたので、両エネルギの相互作用によっ
て加工速度を著しく高めることができ、加工性能を向上
し高能率のジェット加工を行なうことができる。セラミ
ックス、プラスチック、金属、半導体、その他複合材等
の加工に効果が大きい。
重畳するようにしたので、両エネルギの相互作用によっ
て加工速度を著しく高めることができ、加工性能を向上
し高能率のジェット加工を行なうことができる。セラミ
ックス、プラスチック、金属、半導体、その他複合材等
の加工に効果が大きい。
図面は本発明の一実施例装置の構成図である。
１・・・・・・・・・ノズル
２・・・・・・・・・流体ジェット
３・・・・・・・・・レーザ発振器
４・・・・・・・・・反射鏡
５・・・・・・・・・レンズ
６・・・・・・・・・レーザビーム
７・・・・・・・・・被加工体
１０．１１・・・・・・・・・Ｘ軸、Ｙ軸モータ１２・
・・・・・・・・ＮＧ制御装置 １３・・・・・・・・・流体ポンプ １５・・・・・・・・・砥粒ノズル 特 許 出 願 人
・・・・・・・・ＮＧ制御装置 １３・・・・・・・・・流体ポンプ １５・・・・・・・・・砥粒ノズル 特 許 出 願 人
Claims (2)
- （１）流体ジェット加工装置に於て、ノズルから噴出す
るジェット流に沿ってレーザビームを照射する装置を設
けたことを特徴とする流体ジェット加工装置。 - （２）流体ジェットノズル内にレーザビームの集光レン
ズを設けた特許請求の範囲第１項に記載の流体ジェット
加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244292A JPS61121837A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 流体ジエツト加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244292A JPS61121837A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 流体ジエツト加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61121837A true JPS61121837A (ja) | 1986-06-09 |
| JPH021621B2 JPH021621B2 (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=17116569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59244292A Granted JPS61121837A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 流体ジエツト加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61121837A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533871A (ja) * | 2000-04-04 | 2003-11-11 | シノヴァ エス．アー． | 対象物を切断して切断物を機械加工するための方法および対象物または切断物を保持するための支持台 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166391A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-19 | Inoue Japax Res Inc | レ−ザ加工装置 |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP59244292A patent/JPS61121837A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166391A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-19 | Inoue Japax Res Inc | レ−ザ加工装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533871A (ja) * | 2000-04-04 | 2003-11-11 | シノヴァ エス．アー． | 対象物を切断して切断物を機械加工するための方法および対象物または切断物を保持するための支持台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021621B2 (ja) | 1990-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |