JPH06143146A - 硬質脆性素材の切断加工方法 - Google Patents
硬質脆性素材の切断加工方法Info
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- JPH06143146A JPH06143146A JP32220892A JP32220892A JPH06143146A JP H06143146 A JPH06143146 A JP H06143146A JP 32220892 A JP32220892 A JP 32220892A JP 32220892 A JP32220892 A JP 32220892A JP H06143146 A JPH06143146 A JP H06143146A
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- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
- B24C1/045—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting
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- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
- B24C7/0007—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a liquid carrier
- B24C7/0015—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a liquid carrier with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier
- B24C7/0023—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a liquid carrier with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier of feed pressure
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】アブレイシブウォータージェットを用いてのガ
ラス等の硬質脆性素材をワークとする複数パターンに対
する切断をワークの損傷なく、確実に行う。 【構成】ピアッシングを切断時の超高圧よりも低い圧力
にしてワークの表面の破壊をなくし、裏面の壊蝕をなく
すようにして一旦ピアッシング孔明けをした後、ピアッ
シングを停止し、所要のピアッシング終了後切断の超高
圧の噴流をピアッシング孔に挿通状態に噴出して切断を
行う。 【効果】昇圧と高圧を繰り返すことによる時間とエネル
ギーの無駄を省き、圧力変動の反復による高圧部品の疲
労寿命低下を防止し、又、減圧ノズルに対する上流側の
高圧力による逆流による損傷を防止し、プラントの耐久
性を向上する。
ラス等の硬質脆性素材をワークとする複数パターンに対
する切断をワークの損傷なく、確実に行う。 【構成】ピアッシングを切断時の超高圧よりも低い圧力
にしてワークの表面の破壊をなくし、裏面の壊蝕をなく
すようにして一旦ピアッシング孔明けをした後、ピアッ
シングを停止し、所要のピアッシング終了後切断の超高
圧の噴流をピアッシング孔に挿通状態に噴出して切断を
行う。 【効果】昇圧と高圧を繰り返すことによる時間とエネル
ギーの無駄を省き、圧力変動の反復による高圧部品の疲
労寿命低下を防止し、又、減圧ノズルに対する上流側の
高圧力による逆流による損傷を防止し、プラントの耐久
性を向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】開示技術は、ガラス等の硬質脆性
素材のワークに対し高圧力水のウォータージェットにガ
ーネットサンドの砥粒等の研磨材を混在させて噴出さ
せ、その運動エネルギーによって所定のパターンの切断
を行う技術の分野に属する。
素材のワークに対し高圧力水のウォータージェットにガ
ーネットサンドの砥粒等の研磨材を混在させて噴出さ
せ、その運動エネルギーによって所定のパターンの切断
を行う技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、各種の機械装置器具にあっ
てはその本来的な機能を果すべく、構造が複雑になり、
複数種類の部品の組合せ体から成り、したがって、各部
品の精密加工は極めて重要であり、かかる部品の精密加
工には旧来カッター等による機械加工が用いられ、又、
近時溶断、或いは、レーザービーム等の切断も用いられ
ているが、ワークの母材の熱変形や切断面の加工粗さ等
が生じることから、高圧力水をウォータージェットとし
て噴出させ、その運動エネルギーを介し切断を行なう切
断は、ワークの母材に熱影響を与えず、又、内部に残留
応力を生じさせず、方向性に自由がある等の点から、重
用されるようになり、初期のワークとしての紙，木材，
プラスチックスを超えて、近時、金属やセラミックス等
の高強度の母材のワークに対しても用いることが出来る
ようになり、更に、ウォータージェットにガーネットサ
ンドの砥粒等の研磨材を混入させて運動エネルギーを高
めて数千気圧の高圧水の噴出による所謂アブレイシブウ
ォータージェットが実用化されるようになってきた。
てはその本来的な機能を果すべく、構造が複雑になり、
複数種類の部品の組合せ体から成り、したがって、各部
品の精密加工は極めて重要であり、かかる部品の精密加
工には旧来カッター等による機械加工が用いられ、又、
近時溶断、或いは、レーザービーム等の切断も用いられ
ているが、ワークの母材の熱変形や切断面の加工粗さ等
が生じることから、高圧力水をウォータージェットとし
て噴出させ、その運動エネルギーを介し切断を行なう切
断は、ワークの母材に熱影響を与えず、又、内部に残留
応力を生じさせず、方向性に自由がある等の点から、重
用されるようになり、初期のワークとしての紙，木材，
プラスチックスを超えて、近時、金属やセラミックス等
の高強度の母材のワークに対しても用いることが出来る
ようになり、更に、ウォータージェットにガーネットサ
ンドの砥粒等の研磨材を混入させて運動エネルギーを高
めて数千気圧の高圧水の噴出による所謂アブレイシブウ
ォータージェットが実用化されるようになってきた。
【０００３】而して、該アブレイシブウォータージェッ
トはワークが金属等の靭性の高い母材の場合には、比較
的効率的に用いることが出来るが、ワークがガラス等の
硬質脆性素材である場合には、硬質脆性素材のウォータ
ージェットの噴流が衝突する側の表面は初期衝突におい
て急激な動圧を受けるために、衝撃力によって粉細状態
となって壊蝕状態になる不具合があるが、噴流が衝突す
る側は加工の入口側であるものの、噴流が貫通する裏側
は破砕が発生して所謂欠けが結果的に生ずる不都合さが
あった。
トはワークが金属等の靭性の高い母材の場合には、比較
的効率的に用いることが出来るが、ワークがガラス等の
硬質脆性素材である場合には、硬質脆性素材のウォータ
ージェットの噴流が衝突する側の表面は初期衝突におい
て急激な動圧を受けるために、衝撃力によって粉細状態
となって壊蝕状態になる不具合があるが、噴流が衝突す
る側は加工の入口側であるものの、噴流が貫通する裏側
は破砕が発生して所謂欠けが結果的に生ずる不都合さが
あった。
【０００４】即ち、図４に示す様に、硬質脆性素材のワ
ーク１に対しノズルユニット２のノズル２' から噴出す
るアブレイシブウォータージェットの噴流３はワークの
表面側にはひび割れ４が生じさせ、又、該表面側から裏
面側に貫通する該裏面側には壊蝕部５が生じさせ、製品
の面粗さが悪くなり、設計通りの切断加工が出来ず、製
品不良につながり、歩留り低下をきたす等の欠点が生じ
ることが問題となってきた。
ーク１に対しノズルユニット２のノズル２' から噴出す
るアブレイシブウォータージェットの噴流３はワークの
表面側にはひび割れ４が生じさせ、又、該表面側から裏
面側に貫通する該裏面側には壊蝕部５が生じさせ、製品
の面粗さが悪くなり、設計通りの切断加工が出来ず、製
品不良につながり、歩留り低下をきたす等の欠点が生じ
ることが問題となってきた。
【０００５】特に、ワークの母材周縁に切断の切り込み
始端が在る場合にはそれほどでもないが、周縁以外に切
断の開始点を有する所謂くり抜き加工を行う場合には開
始点に於て特に上述の加工の問題があった。
始端が在る場合にはそれほどでもないが、周縁以外に切
断の開始点を有する所謂くり抜き加工を行う場合には開
始点に於て特に上述の加工の問題があった。
【０００６】かかる周縁部以外に開始点を有するワーク
のパターンに対する所謂くり抜き加工を行うに際しての
当該開始点に対するバージンジェットによる所謂ピアッ
シング（孔明け加工）に次のような問題があった。
のパターンに対する所謂くり抜き加工を行うに際しての
当該開始点に対するバージンジェットによる所謂ピアッ
シング（孔明け加工）に次のような問題があった。
【０００７】即ち、超高圧のアブレイシブウォータージ
ェットの噴流３のワーク１の素材に衝突する時の運動エ
ネルギーによる衝撃力が上述問題を生ずることが分った
ことから、バージンジェットの開始点に対する運動エネ
ルギーを低下させるべく、切断時の超高圧力水の水圧よ
りも該バージンジェットの噴流の圧力を低くし、バージ
ンジェットがワーク１の素材に衝突しても、衝突部にひ
び割れ４等が生ぜず、又、裏面に壊蝕が生じないように
する該バージンジェットの噴流の制御を圧力コントロー
ルによって行うべく、図５に示す様に、硬質脆性素材の
ワーク１に対する切断加工技術が開発された。
ェットの噴流３のワーク１の素材に衝突する時の運動エ
ネルギーによる衝撃力が上述問題を生ずることが分った
ことから、バージンジェットの開始点に対する運動エネ
ルギーを低下させるべく、切断時の超高圧力水の水圧よ
りも該バージンジェットの噴流の圧力を低くし、バージ
ンジェットがワーク１の素材に衝突しても、衝突部にひ
び割れ４等が生ぜず、又、裏面に壊蝕が生じないように
する該バージンジェットの噴流の制御を圧力コントロー
ルによって行うべく、図５に示す様に、硬質脆性素材の
ワーク１に対する切断加工技術が開発された。
【０００８】即ち、当該図５に示す様に、超高圧水発生
装置６の給水ユニット７からの給水は油圧ユニット８に
よって駆動される増圧ユニット９により、所定の超高圧
にされ、アキュームレータ１１を通り、スイーベルジョ
イント１２からＯＮ／ＯＦＦ用弁１３を経てノズルユニ
ット２からアブレイシブウォータージェット３をワーク
１に噴出させるようにし、スイーベルジョイント１２か
ら分岐して圧抜き用弁１４を設け、図６，図７に示す様
に、横軸に時間ｔをとり、縦軸にノズルユニット１０の
直前の圧力Ｐ0 をとり、ピアッシング（イ）に於けるノ
ズルユニットの直前の圧力Ｐ0 をピアッシング後の切断
（ロ）の圧力Ｐ0 の約５０％より低い圧力にして開始点
に対するバージンジェットを噴出するようにしてワーク
表面側のひび割れ４や裏面側の壊蝕５を避けたり、当該
図６に示す様にピアッシング（イ）後直ちに切断（ロ）
を続いて行うのに代えて図７に示す様に、ピアッシング
（イ）から切断（ロ）へ段階的に圧力を昇圧するような
連続加工を行って対処することが出来るようにしてい
た。
装置６の給水ユニット７からの給水は油圧ユニット８に
よって駆動される増圧ユニット９により、所定の超高圧
にされ、アキュームレータ１１を通り、スイーベルジョ
イント１２からＯＮ／ＯＦＦ用弁１３を経てノズルユニ
ット２からアブレイシブウォータージェット３をワーク
１に噴出させるようにし、スイーベルジョイント１２か
ら分岐して圧抜き用弁１４を設け、図６，図７に示す様
に、横軸に時間ｔをとり、縦軸にノズルユニット１０の
直前の圧力Ｐ0 をとり、ピアッシング（イ）に於けるノ
ズルユニットの直前の圧力Ｐ0 をピアッシング後の切断
（ロ）の圧力Ｐ0 の約５０％より低い圧力にして開始点
に対するバージンジェットを噴出するようにしてワーク
表面側のひび割れ４や裏面側の壊蝕５を避けたり、当該
図６に示す様にピアッシング（イ）後直ちに切断（ロ）
を続いて行うのに代えて図７に示す様に、ピアッシング
（イ）から切断（ロ）へ段階的に圧力を昇圧するような
連続加工を行って対処することが出来るようにしてい
た。
【０００９】かかる技術はアキュームレータ１１内の圧
力を所定のピアッシング圧に切換えする所謂元圧切換方
式として実用化されてはいる。
力を所定のピアッシング圧に切換えする所謂元圧切換方
式として実用化されてはいる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
元圧切換方式によるピアッシング圧と切断圧の切り換え
は切断時に切り換える際の昇圧プロセスにおいて、超高
圧水発生装置６の油圧ユニット８の圧力調整によって比
較的容易に昇圧が可能であるメリットはあるが、切断か
ら次のくり抜き加工が非連続的で開始点が異なる場合
に、アブレイシブウォータージェット１つのくり抜き加
工を完了して次の開始点に於けるピアッシングのバージ
ンジェトを噴出させるに際し、切断のための高圧プロセ
スから該バージンジェットに適した圧力に降圧する時点
でアキュームレータ１１内の圧力を目標圧力より大幅に
下回るようにするべく、圧抜き弁１４を開放した後に当
該目標圧力になるまで再度昇圧する必要がある。
元圧切換方式によるピアッシング圧と切断圧の切り換え
は切断時に切り換える際の昇圧プロセスにおいて、超高
圧水発生装置６の油圧ユニット８の圧力調整によって比
較的容易に昇圧が可能であるメリットはあるが、切断か
ら次のくり抜き加工が非連続的で開始点が異なる場合
に、アブレイシブウォータージェット１つのくり抜き加
工を完了して次の開始点に於けるピアッシングのバージ
ンジェトを噴出させるに際し、切断のための高圧プロセ
スから該バージンジェットに適した圧力に降圧する時点
でアキュームレータ１１内の圧力を目標圧力より大幅に
下回るようにするべく、圧抜き弁１４を開放した後に当
該目標圧力になるまで再度昇圧する必要がある。
【００１１】したがって、ガラス等の硬質脆性素材のワ
ークについて所定のパターンの不連続部分に対する相異
なる開始点、及び、パターンに対する切断を間欠的に行
うべく「ピアッシング→切断→ピアッシング→切断…」
を反復する場合には、上述の如く、昇圧と降圧を高頻度
に反復することになり、かかる操作を行うと、昇圧と高
圧に要する時間が多くかかり、作業能率が低下する不具
合があるばかりでなく、このようにしてして行う昇圧に
要するエネルギーも必要になる不都合さがあり、反復す
る昇圧と高圧の圧力変動に伴って各配管系統や弁等に経
時的な疲労が蓄積されて増圧ユニット９以下のアキュー
ムレータ１１を含む機構部に於ける高圧部品の耐久性を
著しく低下させ、装置全体の寿命を短くするという難点
があった。
ークについて所定のパターンの不連続部分に対する相異
なる開始点、及び、パターンに対する切断を間欠的に行
うべく「ピアッシング→切断→ピアッシング→切断…」
を反復する場合には、上述の如く、昇圧と降圧を高頻度
に反復することになり、かかる操作を行うと、昇圧と高
圧に要する時間が多くかかり、作業能率が低下する不具
合があるばかりでなく、このようにしてして行う昇圧に
要するエネルギーも必要になる不都合さがあり、反復す
る昇圧と高圧の圧力変動に伴って各配管系統や弁等に経
時的な疲労が蓄積されて増圧ユニット９以下のアキュー
ムレータ１１を含む機構部に於ける高圧部品の耐久性を
著しく低下させ、装置全体の寿命を短くするという難点
があった。
【００１２】そこで、特願平１−１３４７９２号（特開
平３−３７９９号）発明に示されている様な所謂「ノズ
ル側切換方式」の技術が案出されて、図８に示す様に、
超高圧水発生装置６からノズルユニット２へかけての出
力ラインのＯＮ／ＯＦＦ用弁１３の手前に減圧用ノズル
１５を設け、又、スイーベルジョイント１２とＯＮ／Ｏ
ＦＦ用弁１３との間に減圧弁１６を設け、該減圧弁１６
に圧抜き用弁１４を併設し、１つのワーク１に形成する
相異なるパターンに対する間欠切断を行うに、切断と該
切断の開始点に対するピアッシングを行うに際し、「ピ
アッシング→切断→ピアッシング…」を反復操作する場
合に、表１に示すＯＮ／ＯＦＦ用弁１３と減圧弁１６の
協働による作業を反復するようにしている。
平３−３７９９号）発明に示されている様な所謂「ノズ
ル側切換方式」の技術が案出されて、図８に示す様に、
超高圧水発生装置６からノズルユニット２へかけての出
力ラインのＯＮ／ＯＦＦ用弁１３の手前に減圧用ノズル
１５を設け、又、スイーベルジョイント１２とＯＮ／Ｏ
ＦＦ用弁１３との間に減圧弁１６を設け、該減圧弁１６
に圧抜き用弁１４を併設し、１つのワーク１に形成する
相異なるパターンに対する間欠切断を行うに、切断と該
切断の開始点に対するピアッシングを行うに際し、「ピ
アッシング→切断→ピアッシング…」を反復操作する場
合に、表１に示すＯＮ／ＯＦＦ用弁１３と減圧弁１６の
協働による作業を反復するようにしている。
【００１３】
【表１】 当該操作において手順２におけるピアッシング時での減
圧用ノズル１５の手前（上流側１７）と先部（下流側１
８）に於ける圧力は図９に示す様に、Ｐ''として一定で
安定しているが、当該表１に示す手順２から手順３に移
行するプロセスにおいて、圧力Ｐは瞬間（減圧弁１６を
ＯＦＦからＯＮに切り換える極めて瞬間的な時間）に一
瞬ではあるが、Ｐ''' に減圧用ノズル１５の先部（下流
側）圧力が手前（上流側）位置１７よりも高くなること
が判った。
圧用ノズル１５の手前（上流側１７）と先部（下流側１
８）に於ける圧力は図９に示す様に、Ｐ''として一定で
安定しているが、当該表１に示す手順２から手順３に移
行するプロセスにおいて、圧力Ｐは瞬間（減圧弁１６を
ＯＦＦからＯＮに切り換える極めて瞬間的な時間）に一
瞬ではあるが、Ｐ''' に減圧用ノズル１５の先部（下流
側）圧力が手前（上流側）位置１７よりも高くなること
が判った。
【００１４】したがって、当該図９に示す様に、減圧用
ノズル１５の手前側（上流側）よりも先部（下流側）の
方が高圧力になることから、当該減圧用ノズル１５の構
造がノズルユニット２対し上流側に向う圧力に弱い構造
であれば、該減圧用ノズル１５は損傷する虞があり、特
に、表１の手順２から手順３にかけての操作が反復され
ることとなる複数開始点を有するワーク１のピアッシン
グ、及び、切断を行う態様では複雑な高圧部品回路のダ
メージが大きくなる虞があり、実装出来ないというマイ
ナス点がある。
ノズル１５の手前側（上流側）よりも先部（下流側）の
方が高圧力になることから、当該減圧用ノズル１５の構
造がノズルユニット２対し上流側に向う圧力に弱い構造
であれば、該減圧用ノズル１５は損傷する虞があり、特
に、表１の手順２から手順３にかけての操作が反復され
ることとなる複数開始点を有するワーク１のピアッシン
グ、及び、切断を行う態様では複雑な高圧部品回路のダ
メージが大きくなる虞があり、実装出来ないというマイ
ナス点がある。
【００１５】そして、実稼動を行っても、定期，不定期
の保守点検整備等のメンテナンスが煩瑣であり、不測の
事態に対する修理交換等のサービス性に大きく影響する
というデメリットもあった。
の保守点検整備等のメンテナンスが煩瑣であり、不測の
事態に対する修理交換等のサービス性に大きく影響する
というデメリットもあった。
【００１６】
【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく金属やガラス等の硬質脆性素材のワークに対して
も機能的にも優れた加工能力を有するアブレイシブウォ
ータージェットの利点を当該ガラス等の硬質脆性素材の
素材のワークの相異なるパターンを有し相互に異なる開
始点を有するピアッシングにおける問題点を解決すべき
技術的課題とし、既に開発されたピアッシングにおける
切断時よりも低圧によるピアッシングを行う技術のメリ
ットをフルに用いながら、ピアッシングのバージンジェ
ット、又、切断ジェットへの切り換えのソフトを巧みに
設計してワークの表面、及び、裏面に於ける破壊や壊蝕
を生じないようにして機械製造産業における加工技術利
用分野に益する優れた硬質脆性素材の切断加工方法を提
供せんとするものである。
基づく金属やガラス等の硬質脆性素材のワークに対して
も機能的にも優れた加工能力を有するアブレイシブウォ
ータージェットの利点を当該ガラス等の硬質脆性素材の
素材のワークの相異なるパターンを有し相互に異なる開
始点を有するピアッシングにおける問題点を解決すべき
技術的課題とし、既に開発されたピアッシングにおける
切断時よりも低圧によるピアッシングを行う技術のメリ
ットをフルに用いながら、ピアッシングのバージンジェ
ット、又、切断ジェットへの切り換えのソフトを巧みに
設計してワークの表面、及び、裏面に於ける破壊や壊蝕
を生じないようにして機械製造産業における加工技術利
用分野に益する優れた硬質脆性素材の切断加工方法を提
供せんとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段・作用】上述目的に沿い先
述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述課題を解決するために、アブレイシブウォータ
ージェットによりガラス等の硬質脆性素材の素材のワー
クに対し、相異なる複数のパターンを周縁以外の開始点
からのピアッシングを介して切断するに際し、各開始点
に対してはバージンジェットによって行い、その後、パ
ターン切断を行うに、該バージンジェットを切断時の超
高圧の圧力より低圧にしたワークの表面の破壊裏面の壊
蝕を避け、且つ、ピアッシング停止後ピアッシングに引
き続いて切断を行うのではなく、ピアッシングを一旦停
止して新めてピアッシング孔にアブレイシブウォーター
ジェットの噴流を貫通させて切断時の超高圧の噴流を噴
出させて所定に切断を行うようにし、複数孔（多数のピ
アッシング孔）等に続いて所定のパターン切断を行うに
「ピアッシング→停止→ピアッシング→停止→……→ピ
アッシング→停止→切断→停止→切断→……→切断→停
止」とすることによって圧力変動回数を可及的に少く
し、稼動時間の短縮、及び、余分なエネルギーの割愛を
行うことが出来、プラントの耐久性の向上、ノズルの耐
久性を向上させ、減圧弁の耐久性も向上させることが出
来るようにした技術的手段を講じたものである。
述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述課題を解決するために、アブレイシブウォータ
ージェットによりガラス等の硬質脆性素材の素材のワー
クに対し、相異なる複数のパターンを周縁以外の開始点
からのピアッシングを介して切断するに際し、各開始点
に対してはバージンジェットによって行い、その後、パ
ターン切断を行うに、該バージンジェットを切断時の超
高圧の圧力より低圧にしたワークの表面の破壊裏面の壊
蝕を避け、且つ、ピアッシング停止後ピアッシングに引
き続いて切断を行うのではなく、ピアッシングを一旦停
止して新めてピアッシング孔にアブレイシブウォーター
ジェットの噴流を貫通させて切断時の超高圧の噴流を噴
出させて所定に切断を行うようにし、複数孔（多数のピ
アッシング孔）等に続いて所定のパターン切断を行うに
「ピアッシング→停止→ピアッシング→停止→……→ピ
アッシング→停止→切断→停止→切断→……→切断→停
止」とすることによって圧力変動回数を可及的に少く
し、稼動時間の短縮、及び、余分なエネルギーの割愛を
行うことが出来、プラントの耐久性の向上、ノズルの耐
久性を向上させ、減圧弁の耐久性も向上させることが出
来るようにした技術的手段を講じたものである。
【００１８】
【実施例】次に、この出願の発明の実施例を図８を援用
し、図１〜図３に従って説明すれば以下の通りである。
し、図１〜図３に従って説明すれば以下の通りである。
【００１９】尚、図４以下と同一態様部分は同一符号を
用いて説明するものとする。
用いて説明するものとする。
【００２０】この出願の発明の実施例に用いるハードウ
エアは図８に示したノズル側切換方式と実態的には同一
であり、その手順は次の表２に示す態様を用いるもので
あり、当該実施例は図３に示す硬質脆性素材としてのガ
ラスを素材としたワーク１に相互に相隣ってＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄのパターン１９，１９' ，１９''，１９''' を各
対応する開始点〜のピアッシングによる孔明け加工
とそれに続くパターンの切断を行う態様であり、当該図
３に示す点線の部分は１つの切断ループの切断完了後、
次の切断ループのピアッシング孔の位置までアブレイシ
ブウォータージェットの噴流を停止した状態で移行する
ものであり、半円形の実線部分はピアッシング孔からパ
ターンの切断にアブレイシブウォータージェットの噴流
を噴出した状態で移行する部分を示しているものであ
る。
エアは図８に示したノズル側切換方式と実態的には同一
であり、その手順は次の表２に示す態様を用いるもので
あり、当該実施例は図３に示す硬質脆性素材としてのガ
ラスを素材としたワーク１に相互に相隣ってＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄのパターン１９，１９' ，１９''，１９''' を各
対応する開始点〜のピアッシングによる孔明け加工
とそれに続くパターンの切断を行う態様であり、当該図
３に示す点線の部分は１つの切断ループの切断完了後、
次の切断ループのピアッシング孔の位置までアブレイシ
ブウォータージェットの噴流を停止した状態で移行する
ものであり、半円形の実線部分はピアッシング孔からパ
ターンの切断にアブレイシブウォータージェットの噴流
を噴出した状態で移行する部分を示しているものであ
る。
【００２１】
【表２】 尚、ＯＮ／ＯＦＦ用弁１３と減圧用弁１６のＯＮ・ＯＦ
Ｆの制御による作業手順は当該表２に示す通りであり、
図１に示す実施例は、一点のみの開始点に対するピアッ
シングに続いて（停止時間を含んで）切断を行う態様で
あり、図２に示す実施例は互いに相異なる位置の開始点
が３つのピアッシングを行って、その後に（停止時間を
おいて）切断を行う場合の態様であり、横軸に時間ｔ
を、縦軸にノズルユニット直前の圧力Ｐ0 をとったもの
であり、（イ）はピアッシングを、（ロ）は切断を示す
ものである。
Ｆの制御による作業手順は当該表２に示す通りであり、
図１に示す実施例は、一点のみの開始点に対するピアッ
シングに続いて（停止時間を含んで）切断を行う態様で
あり、図２に示す実施例は互いに相異なる位置の開始点
が３つのピアッシングを行って、その後に（停止時間を
おいて）切断を行う場合の態様であり、横軸に時間ｔ
を、縦軸にノズルユニット直前の圧力Ｐ0 をとったもの
であり、（イ）はピアッシングを、（ロ）は切断を示す
ものである。
【００２２】而して、図３のワーク１に対するアブレイ
シブウォータージェットの噴流３による切断加工は各開
始点に対するピアッシングを行った後、停止時間Δｔを
おいて、ピアッシング加工孔に切断時の所定の超高圧の
圧力のアブレイシブウォータージェットの噴流を貫通さ
せて切断スタートを行うものであり、パターン１９，１
９' ，１９''，１９''' の切断加工後は次のパターンの
開始点に対するピアッシングを行うに、当該図３に示す
点線の噴流噴出停止状態での移行を行うものである。
シブウォータージェットの噴流３による切断加工は各開
始点に対するピアッシングを行った後、停止時間Δｔを
おいて、ピアッシング加工孔に切断時の所定の超高圧の
圧力のアブレイシブウォータージェットの噴流を貫通さ
せて切断スタートを行うものであり、パターン１９，１
９' ，１９''，１９''' の切断加工後は次のパターンの
開始点に対するピアッシングを行うに、当該図３に示す
点線の噴流噴出停止状態での移行を行うものである。
【００２３】ちなみに、ノズル側切換方式によるＯＮ／
ＯＦＦ用弁１３の開閉によるノズルユニット２' からの
アブレイシブウォータージェットの噴流３の停止状態か
ら表２に示す様に、ピアッシングを行うが、当該ピアッ
シング作業時においてはＯＮ／ＯＦＦ用弁１３は開き、
減圧弁１６は閉状態であり、切断時の超高圧に比し低
圧、即ち、ワーク１の表側には破壊４が生ぜず、裏側に
は壊蝕５が生じない低圧で噴流３を噴出し、所望のピア
ッシングを行い、ピアッシング終了後、ＯＮ／ＯＦＦ用
弁１３、及び、減圧弁１６を閉じ状態にして噴流３の噴
出を一旦停止し、所定の停止時間Δｔをおいて、ノズル
ユニット２に対しＯＮ／ＯＦＦ用弁１３、及び、減圧弁
１６を開の状態にして当該切断を行う所定の超高圧のア
ブレイシブウォータージェットの噴流３をピアッシング
孔１' を貫通させて図３に示す円弧状の実線に沿って切
断を進め、当該パターン１９，１９' ，１９''，１９''
' の切断を行っていく。
ＯＦＦ用弁１３の開閉によるノズルユニット２' からの
アブレイシブウォータージェットの噴流３の停止状態か
ら表２に示す様に、ピアッシングを行うが、当該ピアッ
シング作業時においてはＯＮ／ＯＦＦ用弁１３は開き、
減圧弁１６は閉状態であり、切断時の超高圧に比し低
圧、即ち、ワーク１の表側には破壊４が生ぜず、裏側に
は壊蝕５が生じない低圧で噴流３を噴出し、所望のピア
ッシングを行い、ピアッシング終了後、ＯＮ／ＯＦＦ用
弁１３、及び、減圧弁１６を閉じ状態にして噴流３の噴
出を一旦停止し、所定の停止時間Δｔをおいて、ノズル
ユニット２に対しＯＮ／ＯＦＦ用弁１３、及び、減圧弁
１６を開の状態にして当該切断を行う所定の超高圧のア
ブレイシブウォータージェットの噴流３をピアッシング
孔１' を貫通させて図３に示す円弧状の実線に沿って切
断を進め、当該パターン１９，１９' ，１９''，１９''
' の切断を行っていく。
【００２４】尚、この出願の発明の実施態様は上述実施
例に限るものでないことは勿論であり、例えば、尚、ピ
アッシングを必要とする開始点が複数ある場合には全て
の開始点に対するピアッシングを行った後にパターンに
切断を行うことが望ましい態様であるが、当該態様にお
いて当該複数のパターンに対応するノズルユニットが複
数ユニットある場合には、全てのピアッシングを同時併
行的に行う等種々の態様が採用可能である。
例に限るものでないことは勿論であり、例えば、尚、ピ
アッシングを必要とする開始点が複数ある場合には全て
の開始点に対するピアッシングを行った後にパターンに
切断を行うことが望ましい態様であるが、当該態様にお
いて当該複数のパターンに対応するノズルユニットが複
数ユニットある場合には、全てのピアッシングを同時併
行的に行う等種々の態様が採用可能である。
【００２５】又、この出願の発明の応用態様としてウォ
ータージェットにガーネットサンドの研磨材等を含有さ
せたアブレイシブウォータージェットに代えて砥粒等の
研磨材を含有しないウォータージェットのみで所定の加
工が出来る場合には、それが可能であることを含むもの
である。
ータージェットにガーネットサンドの研磨材等を含有さ
せたアブレイシブウォータージェットに代えて砥粒等の
研磨材を含有しないウォータージェットのみで所定の加
工が出来る場合には、それが可能であることを含むもの
である。
【００２６】このようにすることに先述した「元圧切換
方式」の昇圧，高圧に要する時間ロスや昇圧に必要なエ
ネルギーロスも、又、アキュームレータを含む高圧部品
の疲労による寿命低下を防げるばかりでなく、「ノズル
側切換方式」の態様の減圧用ノズルのノズル側から逆流
する圧力に弱い構造の減圧用ノズルであっても、ピアッ
シングから切断を引き続いて行う際の減圧用ノズルの損
傷を防げ、連続作業を延長することが出来る。
方式」の昇圧，高圧に要する時間ロスや昇圧に必要なエ
ネルギーロスも、又、アキュームレータを含む高圧部品
の疲労による寿命低下を防げるばかりでなく、「ノズル
側切換方式」の態様の減圧用ノズルのノズル側から逆流
する圧力に弱い構造の減圧用ノズルであっても、ピアッ
シングから切断を引き続いて行う際の減圧用ノズルの損
傷を防げ、連続作業を延長することが出来る。
【００２７】尚、この出願の発明はＯＮ／ＯＦＦ用弁と
減圧弁との開閉タイミングのソフト制御で行うことが出
来るために装置的には、特に、新たな機構を設けること
なく、プログラム的に制御することが出来るものであ
る。
減圧弁との開閉タイミングのソフト制御で行うことが出
来るために装置的には、特に、新たな機構を設けること
なく、プログラム的に制御することが出来るものであ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
に本来的に秀れたアブレイシブウォータージェットによ
るガラス等の硬質脆性素材素材のワークのパターン切断
に際し、周縁部以外の開始点に対しピアッシングを行っ
て、その後にパターン切断を行うに際し、ピアッシング
を行う圧力を切断時の圧力より低くしてワークの表面の
破壊や裏面の壊蝕を避けることが出来るばかりでなく、
当該ワークの加工の際にも昇圧，降圧の繰り返しによる
時間ロスや昇圧に要する無駄なエネルギーを割愛し、且
つ、反復する圧力変動による高圧部品の疲労をなくし、
アキュームレータ等の高圧部品の寿命を長く伸ばすこと
が出来る優れた効果が奏される。
に本来的に秀れたアブレイシブウォータージェットによ
るガラス等の硬質脆性素材素材のワークのパターン切断
に際し、周縁部以外の開始点に対しピアッシングを行っ
て、その後にパターン切断を行うに際し、ピアッシング
を行う圧力を切断時の圧力より低くしてワークの表面の
破壊や裏面の壊蝕を避けることが出来るばかりでなく、
当該ワークの加工の際にも昇圧，降圧の繰り返しによる
時間ロスや昇圧に要する無駄なエネルギーを割愛し、且
つ、反復する圧力変動による高圧部品の疲労をなくし、
アキュームレータ等の高圧部品の寿命を長く伸ばすこと
が出来る優れた効果が奏される。
【００２９】又、高圧用ノズル側からの逆流に弱い減圧
用ノズルであっても、損傷を防ぎ、プラントの耐久性を
向上させることが出来るという優れた効果が奏される。
用ノズルであっても、損傷を防ぎ、プラントの耐久性を
向上させることが出来るという優れた効果が奏される。
【００３０】又、ピアッシングの加工孔に切断時のアブ
レイシブウォータージェットの噴流を貫通して噴出させ
る操作を、ピアッシング孔をあけるためのアブレイシブ
ウォータージェットの噴射を一時的に停止した後に行う
ために、プログラム制御的なソフトコントロールで対応
出来ることから、各種の高圧部品回路に機構的に新たな
付加をすることがなく、装置的に初期製造，組付等に余
分なコストがかからず、又、上述の如く、疲労等による
損耗がないために、定期，不定期の煩瑣な保守点検整備
作業を不要とし、交換修理等もほとんどないようにする
ことから、油圧配管系の部品に対するメンテナンス性が
良く、又、それだけサービス性も良いという優れた効果
が奏される。
レイシブウォータージェットの噴流を貫通して噴出させ
る操作を、ピアッシング孔をあけるためのアブレイシブ
ウォータージェットの噴射を一時的に停止した後に行う
ために、プログラム制御的なソフトコントロールで対応
出来ることから、各種の高圧部品回路に機構的に新たな
付加をすることがなく、装置的に初期製造，組付等に余
分なコストがかからず、又、上述の如く、疲労等による
損耗がないために、定期，不定期の煩瑣な保守点検整備
作業を不要とし、交換修理等もほとんどないようにする
ことから、油圧配管系の部品に対するメンテナンス性が
良く、又、それだけサービス性も良いという優れた効果
が奏される。
【図１】この出願の発明の１実施例の弁操作のグラフ図
である。
である。
【図２】別の実施例の弁操作のグラフ図である。
【図３】ワークのパターンの平面模式図である。
【図４】アブレイシブウォータージェットによるワーク
切断の部分断面模式図である。
切断の部分断面模式図である。
【図５】従来技術に基づく元圧切換方式によるアブレイ
シブウォータージェット駆動模式機構図である。
シブウォータージェット駆動模式機構図である。
【図６】従来技術に基づくピアッシングと切断の作動模
式グラフ図である。
式グラフ図である。
【図７】同、他の態様の模式グラフ図である。
【図８】従来技術に基づくノズル側切換方式のアブレイ
シブウォータージェット駆動模式機構図である。
シブウォータージェット駆動模式機構図である。
【図９】同、ピアッシングと切断の連続稼動模式グラフ
図である。
図である。
３ アブレイシブウォータージェット １ 硬質脆性素材 １９，１９' ，１９''，１９''' パターン 〜 開始点
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 籔内 忠興 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 長谷川 覚 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内
Claims (3)
- 【請求項１】超高圧のアブレイシブウォータージェット
により硬質脆性素材に対し所定のパターンの切断加工を
行うに際し、該硬質脆性素材の周縁以外の開始点に対し
切断時の水圧より低圧の噴流により所定のピアッシング
を行い、その後ピアッシング孔に高圧の噴流により所定
のパターンを切断して形成するようにする硬質脆性素材
の切断方法において、上記ピアッシング後に一旦噴流を
停止し、あらためて切断圧力の噴流をピアッシング孔に
挿通状に噴出して所定のパターン切断を行うようにする
ことを特徴とする硬質脆性素材の切断加工方法。 - 【請求項２】上記ピアッシングの開始点が複数の場合に
おいて、該開始点の全てに対してパターン切断の前にピ
アッシングを行うようにすることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の硬質脆性素材の切断加工方法。 - 【請求項３】上記開始点の全てに対して、複数のノズル
により、同時併行的にピアッシングをするようにするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の硬質脆性素
材の切断加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32220892A JP3394552B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 硬質脆性素材の切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32220892A JP3394552B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 硬質脆性素材の切断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06143146A true JPH06143146A (ja) | 1994-05-24 |
| JP3394552B2 JP3394552B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=18141166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32220892A Expired - Fee Related JP3394552B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 硬質脆性素材の切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3394552B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1825958A1 (de) * | 2006-02-22 | 2007-08-29 | Böhler Hochdruktechnik GmbH | Einrichtung für Wasserstrahl- oder Abrasivwasserstrahl-Schneidanlagen |
| JP2012157956A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Sugino Machine Ltd | アブレシブウォータージェット加工機 |
| CN116635189A (zh) * | 2020-12-22 | 2023-08-22 | 康宁股份有限公司 | 复合基材切割设备以及复合基材切割方法 |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP32220892A patent/JP3394552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1825958A1 (de) * | 2006-02-22 | 2007-08-29 | Böhler Hochdruktechnik GmbH | Einrichtung für Wasserstrahl- oder Abrasivwasserstrahl-Schneidanlagen |
| US7938713B2 (en) | 2006-02-22 | 2011-05-10 | Bhdt Gmbh | Device for water-jet cutting or abrasive water-jet cutting units |
| JP2012157956A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Sugino Machine Ltd | アブレシブウォータージェット加工機 |
| CN116635189A (zh) * | 2020-12-22 | 2023-08-22 | 康宁股份有限公司 | 复合基材切割设备以及复合基材切割方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3394552B2 (ja) | 2003-04-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |