JPS6243793B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6243793B2 JPS6243793B2 JP54151840A JP15184079A JPS6243793B2 JP S6243793 B2 JPS6243793 B2 JP S6243793B2 JP 54151840 A JP54151840 A JP 54151840A JP 15184079 A JP15184079 A JP 15184079A JP S6243793 B2 JPS6243793 B2 JP S6243793B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- nozzle
- axis
- cut
- opening surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、荷電粒子、レーザなどのエネルギ
ビームとガスとを併用する切断方法に関し、とく
に切断面の片側にドロスと称せられる切断滓が付
着しないようにした切断方法に関するものであ
る。
ビームとガスとを併用する切断方法に関し、とく
に切断面の片側にドロスと称せられる切断滓が付
着しないようにした切断方法に関するものであ
る。
以下、大気中での電子ビームによる切断方法を
例として、第１図、第２図ａ，ｂおよび第３図
ａ，ｂに基き、従来の切断方法について説明す
る。第１図は従来の切断方法を示し、同図におい
て、１は電子ビーム、２は加工ヘツド、３は加工
ヘツド２に取付けられた電磁レンズ、４は加工ヘ
ツド２に設けられたガス流入口、５は加工ヘツド
２の先端に装着された切断用ノズル、６は切断用
ノズル５先端のノズル開口面、７はノズル開口面
６から噴出する補助ガス、８は被切断材料であ
る。また、第２図ａは第１図の切断用ノズル５の
底面図、第２図ｂは同縦断面図である。第２図ａ
中、９はノズル開口面６の中心、１０は切断進行
方向を示す。第３図ａは切断状態の概略を示す切
断線に沿う方向の断面図、第３図ｂは同切断線と
直交する方向の断面図である。第３図ａ，ｂ中、
１１は未切断部と既切断部との境界を示す切断進
行面、１２は切断面、１３は被切断材料８の裏面
両側縁部に付着したドロスを示す。
例として、第１図、第２図ａ，ｂおよび第３図
ａ，ｂに基き、従来の切断方法について説明す
る。第１図は従来の切断方法を示し、同図におい
て、１は電子ビーム、２は加工ヘツド、３は加工
ヘツド２に取付けられた電磁レンズ、４は加工ヘ
ツド２に設けられたガス流入口、５は加工ヘツド
２の先端に装着された切断用ノズル、６は切断用
ノズル５先端のノズル開口面、７はノズル開口面
６から噴出する補助ガス、８は被切断材料であ
る。また、第２図ａは第１図の切断用ノズル５の
底面図、第２図ｂは同縦断面図である。第２図ａ
中、９はノズル開口面６の中心、１０は切断進行
方向を示す。第３図ａは切断状態の概略を示す切
断線に沿う方向の断面図、第３図ｂは同切断線と
直交する方向の断面図である。第３図ａ，ｂ中、
１１は未切断部と既切断部との境界を示す切断進
行面、１２は切断面、１３は被切断材料８の裏面
両側縁部に付着したドロスを示す。
一般に、大気中での電子ビームによる切断は、
次の要領で行われる。すなわち、電子ビーム１を
被切断材料８の表面に集中させ、電子ビーム１の
軸とノズル開口面６の中心９とが一致するよう
に、加工ヘツド２、電磁レンズ３および切断用ノ
ズル５を調整する。その後、被切断材料８への電
子ビーム１の照射と同時に、ガス流入口４から酸
素などの補助ガス７を導いてノズル開口面６から
噴出させ被切断材料８あるいは加工ヘツド２を切
断進行方向１０に移動させることにより、大気中
での電子ビーム切断を達成させる。ここで、補助
ガス７は切断進行面１１での被切断材料８との酸
化発熱反応および切断面１２下部の両側縁部に付
着するドロス１３の除去の役割を果たす。
次の要領で行われる。すなわち、電子ビーム１を
被切断材料８の表面に集中させ、電子ビーム１の
軸とノズル開口面６の中心９とが一致するよう
に、加工ヘツド２、電磁レンズ３および切断用ノ
ズル５を調整する。その後、被切断材料８への電
子ビーム１の照射と同時に、ガス流入口４から酸
素などの補助ガス７を導いてノズル開口面６から
噴出させ被切断材料８あるいは加工ヘツド２を切
断進行方向１０に移動させることにより、大気中
での電子ビーム切断を達成させる。ここで、補助
ガス７は切断進行面１１での被切断材料８との酸
化発熱反応および切断面１２下部の両側縁部に付
着するドロス１３の除去の役割を果たす。
前述したような従来の大気中での電子ビーム切
断方法では、ノズル開口面６の中心９と電子ビー
ム１の軸とが一致するように設定していたので、
第３図ａ，ｂに示すように、被切断材料８裏側の
切断面１２の両側縁部にドロス１３が付着し易
く、また、被切断材料８の両側切断面１２がほぼ
同等の品質となるため、被切断材料８の片側が不
要な捨材となる場合には、不要な側が過剰品質と
なるか、あるいは切断条件の変動によつて、両側
とも粗悪品質となるかのいずれかであり、切断条
件が変動しても必要な使用材側だけを常に良好な
品質とすることが不可能であるという欠点があつ
た。
断方法では、ノズル開口面６の中心９と電子ビー
ム１の軸とが一致するように設定していたので、
第３図ａ，ｂに示すように、被切断材料８裏側の
切断面１２の両側縁部にドロス１３が付着し易
く、また、被切断材料８の両側切断面１２がほぼ
同等の品質となるため、被切断材料８の片側が不
要な捨材となる場合には、不要な側が過剰品質と
なるか、あるいは切断条件の変動によつて、両側
とも粗悪品質となるかのいずれかであり、切断条
件が変動しても必要な使用材側だけを常に良好な
品質とすることが不可能であるという欠点があつ
た。
この発明は、前述したような従来の切断方法の
欠点を除去するためになされたもので、ノズル開
口面の形状が線対称な切断用ノズルを用い、前記
ノズル開口面の対称軸を切断線と直交する方向と
一致させ、かつ電子ビームの軸を前記対称軸上で
ノズル開口面の対称軸中心より一側方に偏倚させ
て、切断を行うことにより、切断面の使用材側と
なる片側だけはドロスが付着せず、確実に良好な
切断品質のものが得られるようにすることを目的
とするものである。
欠点を除去するためになされたもので、ノズル開
口面の形状が線対称な切断用ノズルを用い、前記
ノズル開口面の対称軸を切断線と直交する方向と
一致させ、かつ電子ビームの軸を前記対称軸上で
ノズル開口面の対称軸中心より一側方に偏倚させ
て、切断を行うことにより、切断面の使用材側と
なる片側だけはドロスが付着せず、確実に良好な
切断品質のものが得られるようにすることを目的
とするものである。
以下、この発明の一実施例を図に基いて説明す
る。第４図は切断用ノズルの底面図であり、第５
図ａは第４図に示す切断用ノズルを用い、この発
明の方法により切断する状態の概略を示す切断線
と直交する方向の断面図、第５図ｂは同切断線に
沿う方向の断面図である。これらの図において、
１４は少なくとも下部の横断面が楕円形の切断用
ノズル、１５は楕円形の切断用ノズル１４のノズ
ル開口面、１６はノズル開口面１５の対称軸中心
（図心）であり、８ａは被切断材料８の使用材、
８ｂは被切断材料８の捨材である。
る。第４図は切断用ノズルの底面図であり、第５
図ａは第４図に示す切断用ノズルを用い、この発
明の方法により切断する状態の概略を示す切断線
と直交する方向の断面図、第５図ｂは同切断線に
沿う方向の断面図である。これらの図において、
１４は少なくとも下部の横断面が楕円形の切断用
ノズル、１５は楕円形の切断用ノズル１４のノズ
ル開口面、１６はノズル開口面１５の対称軸中心
（図心）であり、８ａは被切断材料８の使用材、
８ｂは被切断材料８の捨材である。
この発明の切断方法は、線対称な楕円形のノズ
ル開口面１５部をもつ切断用ノズル１４を用い、
ノズル開口面１５の対称軸を切断線１０と直交す
る方向に設定し、電子ビーム１の軸をノズル開口
面１５の対称軸中心１６に対して使用材８ａ側に
偏倚させ、電子ビーム１の照射と同時に補助ガス
７を被切断材料８上に噴射させる。このようにす
ると、電子ビーム１を包囲する補助ガス７の最大
圧力点が電子ビーム１の軸よりずれて、被切断材
料８への補助ガス７の分配が効果的になされる。
すなわち、切断幅は主熱源である電子ビーム１の
軸中心に対し、対象に形成される。使用材８ａ側
の切断溝に流入するガスは使用材８ａの表面に当
たることが少ないため比較的円滑な流れをもつ。
これに対し、捨材８ｂ側の補助ガス７は、使用材
８ａ側に比較して捨材８ｂ表面に多く当たり切断
溝内へ流入するガス自身の流れを乱す結果とな
る。このため使用材８ａ側の切断面では強いガス
流となり、一方捨材８ｂ側の切断面では弱いガス
流となる。以上の結果、被切断材料８の裏面では
切断部近傍において捨材８ｂ側へ向う力が加わる
ので使用材８ａ側のドロスが捨材８ｂ側に移動
し、捨材８ｂ側にドロス１３が集中的に付着する
ことにより、使用材８ａ側にはほとんどドロスの
付着がなく、良好な切断面の品質をもつ使用材８
ａを再現性よく得ることができる。
ル開口面１５部をもつ切断用ノズル１４を用い、
ノズル開口面１５の対称軸を切断線１０と直交す
る方向に設定し、電子ビーム１の軸をノズル開口
面１５の対称軸中心１６に対して使用材８ａ側に
偏倚させ、電子ビーム１の照射と同時に補助ガス
７を被切断材料８上に噴射させる。このようにす
ると、電子ビーム１を包囲する補助ガス７の最大
圧力点が電子ビーム１の軸よりずれて、被切断材
料８への補助ガス７の分配が効果的になされる。
すなわち、切断幅は主熱源である電子ビーム１の
軸中心に対し、対象に形成される。使用材８ａ側
の切断溝に流入するガスは使用材８ａの表面に当
たることが少ないため比較的円滑な流れをもつ。
これに対し、捨材８ｂ側の補助ガス７は、使用材
８ａ側に比較して捨材８ｂ表面に多く当たり切断
溝内へ流入するガス自身の流れを乱す結果とな
る。このため使用材８ａ側の切断面では強いガス
流となり、一方捨材８ｂ側の切断面では弱いガス
流となる。以上の結果、被切断材料８の裏面では
切断部近傍において捨材８ｂ側へ向う力が加わる
ので使用材８ａ側のドロスが捨材８ｂ側に移動
し、捨材８ｂ側にドロス１３が集中的に付着する
ことにより、使用材８ａ側にはほとんどドロスの
付着がなく、良好な切断面の品質をもつ使用材８
ａを再現性よく得ることができる。
前述の実施例では切断用ノズルのノズル開口面
の形状が楕円形の場合について説明したが、この
発明は、ノズル開口面が多角形、流滴形、扇形な
ど、他の線対称の形状のものでも実質的に同様な
効果を有する。また、ノズル開口面の対称軸の長
軸を切断線と直交する方向と一致させると、この
発明の切断方法の効果がより一層向上する。さら
に、前述の実施例では大気中での電子ビーム切断
を例にして説明したが、この発明は、プラズマ、
レーザなど他のエネルギビームによる切断でも同
様な効果を奏することができる。
の形状が楕円形の場合について説明したが、この
発明は、ノズル開口面が多角形、流滴形、扇形な
ど、他の線対称の形状のものでも実質的に同様な
効果を有する。また、ノズル開口面の対称軸の長
軸を切断線と直交する方向と一致させると、この
発明の切断方法の効果がより一層向上する。さら
に、前述の実施例では大気中での電子ビーム切断
を例にして説明したが、この発明は、プラズマ、
レーザなど他のエネルギビームによる切断でも同
様な効果を奏することができる。
以上説明したようにこの発明によれば、切断用
ノズルのノズル開口面の形状を線対称とし、対称
軸を切断線と直交する方向と一致させ、かつエネ
ルギビームの軸を前記対称軸上でノズル開口面の
対称軸中心から一側方に偏倚させて切断を使うこ
とにより、被切断材料の使用材側など切断面の片
側はドロスが付着することなく、常に良好な切断
品質のものが得られるという効果がある。
ノズルのノズル開口面の形状を線対称とし、対称
軸を切断線と直交する方向と一致させ、かつエネ
ルギビームの軸を前記対称軸上でノズル開口面の
対称軸中心から一側方に偏倚させて切断を使うこ
とにより、被切断材料の使用材側など切断面の片
側はドロスが付着することなく、常に良好な切断
品質のものが得られるという効果がある。
第１図は従来の切断方法を行う切断装置の一例
を示す側断面図、第２図ａおよびｂは第１図の切
断装置の切断用ノズルの底面図および縦断面図、
第３図ａおよびｂは従来の切断方法による切断状
態を示す切断線に沿う方向の断面図および切断線
と直交する方向の断面図であり、第４図はこの発
明の一実施例に用いる切断用ノズルの底面図、第
５図ａおよびｂはこの発明の一実施例の切断方法
による切断状態を示す切断線と直交する方向の断
面図および切断線に沿う方向の断面図である。 １……電子ビーム、７……補助ガス、８……被
切断材料、１４……切断用ノズル、１５……ノズ
ル開口面、１６……対称軸の中心。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
を示す側断面図、第２図ａおよびｂは第１図の切
断装置の切断用ノズルの底面図および縦断面図、
第３図ａおよびｂは従来の切断方法による切断状
態を示す切断線に沿う方向の断面図および切断線
と直交する方向の断面図であり、第４図はこの発
明の一実施例に用いる切断用ノズルの底面図、第
５図ａおよびｂはこの発明の一実施例の切断方法
による切断状態を示す切断線と直交する方向の断
面図および切断線に沿う方向の断面図である。 １……電子ビーム、７……補助ガス、８……被
切断材料、１４……切断用ノズル、１５……ノズ
ル開口面、１６……対称軸の中心。なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 荷電粒子、レーザなどのエネルギビームとガ
スとを、同時に切断用ノズルの同一開口から放出
して、被切断材料を切断する切断方法において、
ノズル開口面の形状が線対称な切断用ノズルを用
い、前記ノズル開口面の対称軸を切断線と直交す
る方向と一致させ、かつ前記エネルギビームの軸
を前記対称軸上でノズル開口面の対称軸中心より
一側方に偏倚させて、切断を行うことを特徴とす
る切断方法。 ２ ノズル開口面の対称軸の長軸を切断線と直交
する方向と一致させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の切断方法。 ３ 多角形または楕円形あるいは流滴形もしくは
扇形で線対称のノズル開口面形状の切断用ノズル
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15184079A JPS5674388A (en) | 1979-11-22 | 1979-11-22 | Cutting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15184079A JPS5674388A (en) | 1979-11-22 | 1979-11-22 | Cutting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5674388A JPS5674388A (en) | 1981-06-19 |
| JPS6243793B2 true JPS6243793B2 (ja) | 1987-09-16 |
Family
ID=15527435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15184079A Granted JPS5674388A (en) | 1979-11-22 | 1979-11-22 | Cutting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5674388A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979884A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | Citizen Watch Co Ltd | 電子時計のム−ブメント構造 |
| JP7028820B6 (ja) * | 2019-03-18 | 2023-12-19 | ファナック株式会社 | ワークを切断するレーザ加工方法 |
| JP6923585B2 (ja) | 2019-03-18 | 2021-08-18 | ファナック株式会社 | 機械学習装置、制御装置、レーザ加工機、及び機械学習方法 |
| JP6989554B2 (ja) * | 2019-03-18 | 2022-01-05 | ファナック株式会社 | ワークを切断するレーザ加工機 |
-
1979
- 1979-11-22 JP JP15184079A patent/JPS5674388A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5674388A (en) | 1981-06-19 |
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