后移动台9上， 具备使其分别进行前后方向和左右方向的前述移动的电动机（未图示）。前述板材支承部 件7固定在底座8上。另外，激光加工头4自身或者支承激光加工头4的前述左右移动体 上具有利用驱动源（未图示）使激光加工头4升降的机构（未图示）。
[0037]由激光振荡器5激发的激光经由激光传输路径10传输到激光加工头4。激光振 荡器5既可以是光纤激光器等固体激光振荡器，也可以是二氧化碳激光器等气体激光振荡 器，本实施形态采用固体激光振荡器。
[0038]控制装置2由计算机式数字控制装置和可编程控制器等构成，依照加工程序（未 图示）进行加工机主体1的控制。控制装置2中构成有用加工程序的一连串命令分别进行 各种加工的各控制部（未图示）。作为这些控制部的一个，有对板材W通过闭合路径切断加 工进行开孔加工的开孔控制部2a。开孔控制部2a通过控制激光振荡器5和移动机构6进 行以下开孔加工，但在该开孔加工时还进行以下的说明中省略了记载的激光加工头4的控 制，例如保护气体的喷射和停止等。
[0039] 另外，也可以作成使开孔控制部2a进行一连串控制的新的指示，使控制装置2具 有当从加工程序中读出了该指示时，将进行上述一连串动作的指令输出给激光振荡器5和 移动机构6的功能。
[0040] 以像图2所示那样在板材W上开圆孔H的情况为例，具体说明开孔控制部2a控制 下的开孔加工。虽然该例中被开的孔H为圆形，但孔H的形状也可以是通过闭合路径切断 加工开的任何形状，例如矩形。并且，工艺孔也可以位于加工路径的外侧。
[0041] 如图3所示，首先，在成为加工路径的闭合路径K1内侧的板材部分Wa中任意的地 方开工艺孔20 (过程（0))。闭合路径K1为为了切断加工孔H而使激光移动的路径，为连接 离开作为目标的孔H的内周的距离为激光的光点直径D的1/2的点的曲线。
[0042]接着，通过切断加工而沿着接近路径K2从前述工艺孔20切入到激光的中心超过 闭合路径K1的预定位置Q1 (过程（1))。如图4所示，从闭合路径K1到预定位置Q1的距离 只要是激光的光点直径D的1/2以上就可以，能够设定为任意的距离。接着，如图3所示， 以停止激光照射的状态将激光加工头4相对于板材W的位置返回到在接近路径K2的路径 上、并且位于闭合路径K1上的始点位置Q2 (过程（2))。
[0043]然后，使激光加工头4从始点位置Q2开始沿着闭合路径K1转动1周，进行切断加 工（过程（3)~（6))。在该过程中，与板材W的板厚相对应地改变激光加工头4的移动速 度。即，像表1所示那样，在板材W为薄板的情况下，使激光加工头4始终以高速移动，但在 板材W为厚板的情况下，在加工开始后的一定距离（过程（3))内和加工结束前的一定距离 (过程（6))内，使激光加工头4以低速移动。另外，本例中描述的"厚板"和"薄板"为互相 比较的称呼。
[0044] [表 1]
[0045]照射OFF
[0046]
[0047] 根据该开孔加工，在过程（1)中，通过直到激光的中心超过闭合路径K1的预定位 置Q1地进行切入切断加工，将切口确实地插入到后续加工中形成的孔H的内周下部（背面 一侧）。即，虽然孔H的内周下部与内周上部相比热切断加工迟缓，切口小，但通过像上述那 样直到超过闭合路径K1的预定位置Q1地进行切入切断加工，在图4中用粗线表示的部位 22将切口确实地插入到孔H的内周下部。
[0048] 上述部位22为以往的加工中作为凸起部的一部分而残留的地方，但如果像上述 那样确实地插入切口，通过之后沿着闭合路径K1进行切断加工，成为凸起部的部分被孔的 内周下部的切口切断，能够开出没有凸起部的光滑的孔H。因此不需要除去凸起部等的后处 理。并且，在直到预定位置Q1地进行切入切断加工后，在使激光加工头4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 样进行开孔加工，能够进行不产生凸起部、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的附着。
[0049] 如图5所示，激光进行热切断加工的拖曳线23在板材W的下面一侧相对于激光的 行进方向滞后。板材W的板厚越厚、加工速度越快这种滞后就越大。因此，在板材W的板厚 厚的情况下，在板材W中始点位置Q2的下面附近有可能没被切断加工、形成残留的凸起部。 但是，通过像本开孔加工方法这样在加工开始后的一定距离内和加工结束前的一定距离内 减缓激光加工头4的移动速度，能够消除或者减少相对于激光前进方向的滞后。由此，能够 防止前述凸起部的形成。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，因此几乎不招致加工时间的延长。
[0050] 图6表示利用本实施形态的开孔加工方法加工了的情况下、和用以往的开孔加工 方法加工了的情况下的加工结果。该图表示加工了直径为5mm的圆孔时和加工了直径为 10_的圆孔时的孔的形状。该图中将直径方向的长度的尺寸比圆周方向的长度放大地表 示。如从该图可知的那样，与利用以往的开孔加工方法加工了的情况相比，利用本实施形态 的开孔加工方法加工了时正圆度高。
[0051] 并且，图7中表示利用本实施形态的开孔加工方法加工了的情况下和利用以往的 开孔加工方法加工了的情况下孔的截面形状的显微镜照片。图7(A)为利用以往的开孔加 工方法加工时的孔的截面形状的显微镜照片，图7(B)为利用本实施形态的开孔加工方法 加工时的孔的截面形状的显微镜照片。如从该图可知的那样，与利用以往的开孔加工方法 进行的加工中在孔的内面产生凸起部相比，利用本实施形态的开孔加工方法进行的加工中 不产生这样的凸起部。
[0052] 如上所述，虽然参照【附图说明】了优选实施形态，但如果是本领域技术人员，阅读本 说明书应该容易地设想处在不言而喻的范围内进行的种种变更和修改。这样的变更和修改 应理解为由附加的权利要求范围决定的本发明范围内的变更和修改。
[0053] 附图标记的说明
[0054] 1-加工机主体；2-控制装置；2a_开孔控制部；4-激光加工头；5-激光振荡器； 6_移动机构；20-工艺孔；H-孔；K1-闭合路径；Q1-预定位置；Q2-始点位置；W-板材；Wa-板材部分。
【主权项】
1. 一种激光加工机，具备朝成为加工对象的板材照射热切断用的激光的激光加工头、 激发从该激光加工头照射的激光的激光振荡器、使前述激光加工头相对于前述板材相对移 动的移动机构、以及控制前述激光振荡器和移动机构的控制装置，其特征在于， 前述控制装置具有依次进行下述过程地进行控制的开孔控制部：在利用闭合路径的切 断加工对板材进行开孔加工时，在前述闭合路径的内侧或外侧的板材部分中的任意地方开 工艺孔的过程；接续该工艺孔，直到激光的中心超过前述闭合路径的预定位置地进行切入 切断加工的过程；以停止激光照射的状态，将前述激光加工头相对于前述板材的位置返回 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上的始 点位置的过程；以及，从前述始点位置沿着前述闭合路径进行切断加工的过程。2. 如权利要求1所述的激光加工机，在沿着前述闭合路径进行切断加工的过程中，前 述开孔控制部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 的移动速度变缓。3. -种开孔加工方法，使用激光加工机对板材进行闭合路径的切断加工来开孔，所述 激光加工机具备朝成为加工对象的板材照射热切断用的激光的激光加工头、激发从该激光 加工头照射的激光的激光振荡器、使前述激光加工头相对于前述板材相对移动的移动机 构、以及控制前述激光振荡器和移动机构的控制装置，其特征在于， 依次进行下述过程：在前述闭合路径的内侧或外侧的板材部分中的任意地方开工艺孔 的过程；接续该工艺孔，直到激光的中心超过前述闭合路径的预定位置地进行切入切断加 工的过程；以停止激光照射的状态，将前述激光加工头相对于前述板材的位置返回到激光 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上的始点位置 的过程；以及，从前述始点位置沿着前述闭合路径进行切断加工的过程。4. 如权利要求3所述的开孔加工方法，在沿着前述闭合路径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的移动速度变 缓。
【专利摘要】本发明提供一种不产生凸起部、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。该激光加工机，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，在闭合路径(K1)的内侧的板材部分(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；之后，进行从始点位置(Q2)沿着闭合路径(K1)进行切断加工的过程。
【IPC分类】B23K26/08, B23K26/382, B23K26/04
【公开号】CN105142855
【申请号】CN201480020868
【发明人】松本圭太
【申请人】村田机械株式会社
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月31日
【公告号】WO2014171325A1