激光加工机及开孔加工方法

文档序号:9421501阅读:814来源:国知局
激光加工机及开孔加工方法
【专利说明】
[0001] 本发明申请主张2013年4月19日提出申请的日本专利申请2013 - 088023的优 先权,通过参照将其全部内容作为构成本发明申请的一部分的内容进行引用。
技术领域
[0002] 本发明涉及对板材进行基于切断的开孔加工的激光加工机以及使用了该激光加 工机的开孔加工方法。
【背景技术】
[0003] 以往,在利用激光加工机对板材W开封闭形状的孔的情况下,像图8所示那样,在 沿作为目标的孔H内周的加工路径K内侧的板材部分Wa上开工艺孔20 (过程A),从该工艺 孔20开始进行切断加工直到加工路径K(过程B),然后,沿加工路径K进行切断加工(过程 C)。这样的开孔加工的某种方法中,由于较之孔H的内周位置而偏移到内侧地设定加工路 径K,因此,成为加工开始点Ps和加工结束点Pe不完全一致的不完全闭合路径。
[0004] 在过程B中,加工开始点也比用虚线图示的B1偏离到图示左侧。因此,在开出的 孔H的内周、加工开始点Ps与加工结束点Pe之间残留图9的放大图表示的突出到内侧的 凸起部21。如果残留这样的凸起部21,由于在使其他的零部件嵌合到孔H中等情况下出现 障碍,因此有必要后面手动除去凸起部21。并且,即使使加工路径K成为加工开始点Ps与 加工结束点Pe-致的完全闭合路径,发现了虽然在板材W的上表面一侧不存留凸起部21, 但在背面一侧残留凸起部21这样的现象。
[0005] 为了不残留上述凸起部21,提出过像图10所示那样将成为加工开始点和加工结 束点的加工开始?结束点Pse设定在加工路径K外侧的方案(专利文献1)。如果是该开孔 加工方法,能够防止产生突出部21。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开平9-220683号公报 [0009]发明的概要
[0010] 发明要解决的课题
[0011] 但是,图10的上述提案的方法在加工开始?结束点Pse附近容易产生热集中,在 板材W的背面容易附着浮渣。并且,如果以高速进行切断加工,由于移动机构的特性,难以 进行高精度的开孔加工。

【发明内容】

[0012] 本发明的目的就是要提供不产生凸起部、能够进行高速并且高精度的开孔加工、 不需要除去凸起部等的后处理、并且能够避免热集中引起的浮渣附着的激光加工机。
[0013] 用于解决问题的手段
[0014] 附加实施形态中使用的标记来说明本发明的激光加工机。本发明的激光加工机具 备:朝成为加工对象的板材(W)照射热切断用的激光的激光加工头(4)、激发从该激光加工 头(4)照射的激光的激光振荡器(5)、使前述激光加工头(4)相对于前述板材(W)相对移动 的移动机构(6)、以及控制前述激光振荡器(5)和移动机构(6)的控制装置(2)。前述控制 装置⑵具有依次进行下述过程地进行控制的开孔控制部(2a):在利用闭合路径(K1)的 切断加工对板材(W)进行开孔(H)加工时,在前述闭合路径(K1)的内侧或外侧的板材部分 (Wa)中的任意地方开工艺孔(20)的过程;接续该工艺孔(20),直到激光的中心超过前述闭 合路径(K1)的预定位置(Q1)地进行切入切断加工的过程;以停止激光照射的状态,将前 述激光加工头(4)相对于前述板材(W)的位置返回到激光的中心成为切入到前述预定位置 的过程的路径上的、并且处于前述闭合路径(K1)上的始点位置(Q2)的过程;以及,从前述 始点位置(Q2)沿着前述闭合路径(K1)进行切断加工的过程。
[0015] 根据该结构,通过在控制装置(2)的开孔控制部(2a)的控制下进行直到激光的中 心超过前述闭合路径(K1)的预定位置(Q1)的切入切断加工,将切口确实地插入到后续加 工形成的孔(H)的内周下部(背面一侧)。因此,通过后续中沿着闭合路径(K1)进行切断 加工,成为凸起部(21)的部分被孔的内周下部的切口切断,能够开出没有凸起部(21)的光 滑的孔(H)。因此不需要除去凸起部(21)等的后处理。
[0016] 并且,在进行了直到预定位置(Q1)的切入切断加工后,在使激光加工头(4)返回 到闭合路径(K1)上的始点位置(Q2)之际,通过停止激光照射,能够抑制热集中,能够防止 浮渣的附着。通过这样地进行开孔加工,能够进行不产生凸起部(21)、高速并且高精度的开 孔加工,不需要除去凸起部(21)等的后处理,并且能够避免热集中引起的浮渣的附着。
[0017] 在本发明的激光加工机中,前述开孔控制部(2a)也可以在沿着前述闭合路径 (K1)进行切断加工的过程中,在加工开始后的一定距离内和加工结束前的一定距离内使前 述激光加工头(4)的移动速度变缓。另外例如,在板材(W)的板厚厚的情况下,使上述移动 速度变缓。
[0018] 由激光进行热切断加工的拖曳线(23)相对于板材(W)的下面一侧激光的行进方 向滞后。这种滞后板材(W)的板厚越厚、加工速度越快就越大。因此,在板材(W)的板厚较 厚的情况下,在板材(W)中始点位置(Q2)附近的下面一侧有可能没被进行切断加工、而形 成残留的凸起部(21)。通过使激光加工头(4)的移动速度变缓,能够消除或者减小相对于 激光前进方向的加工滞后。由此,能够防止前述凸起部(21)的形成。由于减缓激光加工头 (4)的移动速度仅在加工开始后的一定距离内和加工结束前的一定距离内,因此几乎不会 招致加工时间的延长。
[0019] 本发明的开孔加工方法为使用激光加工机对板材(W)进行闭合路径(K1)的切断 加工来开孔(H)的方法,所述激光加工机具备朝成为加工对象的板材(W)照射热切断用的 激光的激光加工头(4)、激发从该激光加工头(4)照射的激光的激光振荡器(5)、使前述激 光加工头(4)相对于前述板材(W)相对移动的移动机构(6)、以及控制前述激光振荡器(5) 和移动机构(6)的控制装置(2)。该开孔加工方法依次进行下述过程:在前述闭合路径(K1) 的内侧或外侧的板材部分(Wa)中的任意地方开工艺孔(20)的过程;接续该工艺孔(20), 直到激光的中心超过前述闭合路径(K1)的预定位置(Q1)地进行切入切断加工的过程;以 停止激光照射的状态,将前述激光加工头(4)相对于前述板材(W)的位置返回到激光的中 心成为切入到前述预定位置的过程的路径上的、并且处于前述闭合路径(K1)上的始点位 置(Q2)的过程;以及,从前述始点位置(Q2)沿着前述闭合路径(K1)进行切断加工的过程。
[0020] 该方法也能够获得与上述本发明的激光加工机相同的效果。
[0021] 在本发明的钻孔加工方法中,在沿着前述闭合路径(K1)进行切断加工的过程,也 可以在加工开始后的一定距离内和加工结束前的一定距离内使前述激光加工头(4)的移 动速度变缓。由于与前述相同的原因,通过使激光加工头(4)的移动速度变缓,能够消除或 者减小相对于激光前进方向的滞后。由此,能够防止前述凸起部(21)的形成。由于减缓激 光加工头(4)的移动速度仅在加工开始后的一定距离内和加工结束前的一定距离内,因此 几乎不会招致加工时间的延长。
[0022] 此外,权利要求的范围和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构的任何组 合都被包含在本发明中。尤其是权利要求范围内的各权利要求项的2项以上的任何组合也 包含在本发明中。
【附图说明】
[0023] 本发明应该能从参考了添加的附图的下述优选实施形态的说明而清楚地理解。但 是,实施形态和附图只是用来图示和说明,不应该用来限定本发明的范围。本发明的范围由 添加的权利要求范围决定。在添加的附图中,多个附图中相同的零部件编号表示相同或者 相当的部分。
[0024]图1为将控制系统的方框图组合到表示本发明一个实施形态的激光加工机的概 要的立体图中的图;
[0025] 图2为开了孔的板材的俯视图;
[0026] 图3为表示使用该激光加工机对板材利用闭合路径的切断加工进行开孔加工时 的各过程的说明图;
[0027] 图4为图3的局部放大图;
[0028] 图5为激光切断加工中的板材的剖视图;
[0029] 图6为就激光切断加工了圆孔的形状而将以往的普通加工与使用了实施形态的 激光加工机的加工进行比较表示的说明图;
[0030] 图7为就激光切断加工了圆孔的形状而将以往的普通加工与使用了实施形态的 激光加工机的加工进行比较表示的显微镜照片图;
[0031] 图8为表示使用以往的激光加工机对板材利用切断加工进行开孔加工时的各过 程的说明图;
[0032] 图9为图8的局部放大图;
[0033] 图10为表示通过提案例的方法对板材利用切断加工进行开孔加工时的各过程的 说明图。
【具体实施方式】
[0034] 与附图一起说明本发明的一个实施形态。如图1所示,该激光加工机具备加工机 主体1和进行该加工机主体1的控制的控制装置2。
[0035] 加工机主体1具备激光加工头4、激光振荡器5、支承成为工件的板材W的板材支 承部件7、以及使激光加工头4相对于该板材支承部件7相对移动的移动机构6。本实施形 态中,将板材支承部件7作为固定侧,将激光加工头4作为移动侧,利用移动机构6使激光 加工头4移动。板材W由钢板等构成,例如使平面形状为矩形。
[0036]移动机构6的结构为,经由左右移动体(未图示)将激光加工头4能够沿左右方 向(Y轴方向)移动地设置在于底座8上沿前后方向(X轴方向)移动的前
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1