切削複合加工機
【課題】加工深度測量機能を有する切削複合加工機を提供する。
【解決手段】切削複合加工機１０は、カッター２０、供給手段３０、第一レーザー光波４０を生じる第一放射器４２、第二レーザー光波５０を生じる第二放射器５２及び感知制御手段６０を備える。第一レーザー光波４０と第二レーザー光波５０は、それぞれカッター２０の固定端２２から通路２６に沿って切削端２４に向かって進んで工作対象物１４に照射することが可能である。感知制御手段６０は、第二レーザー光波５０が工作対象物１４に照射した後反射されてくる光波を受け取ることが可能である。カッター２０と第一レーザー光波４０によって切削を行い、第二レーザー光波５０によって加工深度を測量する。これにより、加工速度が比較的速いだけでなく、加工精度が比較的正確となる。
【解決手段】切削複合加工機１０は、カッター２０、供給手段３０、第一レーザー光波４０を生じる第一放射器４２、第二レーザー光波５０を生じる第二放射器５２及び感知制御手段６０を備える。第一レーザー光波４０と第二レーザー光波５０は、それぞれカッター２０の固定端２２から通路２６に沿って切削端２４に向かって進んで工作対象物１４に照射することが可能である。感知制御手段６０は、第二レーザー光波５０が工作対象物１４に照射した後反射されてくる光波を受け取ることが可能である。カッター２０と第一レーザー光波４０によって切削を行い、第二レーザー光波５０によって加工深度を測量する。これにより、加工速度が比較的速いだけでなく、加工精度が比較的正確となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削複合加工機、特に加工深度を測量する機能を有する切削複合加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超精密加工の分野において、サイズの精度を３０から５０ナノメートルまで加工する必要がよく求められるため、伝統的な加工技術では上述の精度までの加工ができなくなる。従って非伝統の加工技術、例えば放電加工、切削加工、研磨加工またはマイクロレーザー加工は産業界において大量使用されている。
【０００３】
切削加工を例とすると、サイズの精度を極小化するために、切削用カッターのサイズをより小さくしなければならないのに対し、切削速度を上げなければならない。一部では、切削工程においてカッターとレーザーを同調させて加工を行うため、切削した後の構造が比較的精密になり、加工速度が比較的速くなる。
【０００４】
しかし、上述の切削用カッターのサイズは通常極めて小さいため、カッターとレーザーによって切削作業を行う場合、作業環境に制限されて加工深度または距離の測量と確認を行いにくいという事態がよくある。従って、加工速度を大幅に上げることができないだけでなく、加工の品質を制御するのが難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、加工深度測量機能を有する切削複合加工機を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、加工速度が比較的速いだけでなく加工精度が比較的高い切削複合加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明による切削複合加工機は、カッター、供給手段、第一レーザー光波を生じる第一放射器、第二レーザー光波を生じる第二放射器及び感知制御手段を備える。カッターは、固定端、切削端及び固定端から切削端を貫通する少なくとも一つの通路を有する。供給手段は、カッターの通路の中に気体または液体を供給可能である。第一レーザー光波と第二レーザー光波は、それぞれカッターの固定端から通路に沿って切削端に向かって進んで工作対象物に照射することが可能である。感知制御手段は、第二レーザー光波が工作対象物に照射した後反射されてくる光波を受け取ることが可能である。上述した通り、本発明はカッターと第一レーザー光波によって切削を行い、第二レーザー光波によって加工深度を測量するため、加工速度が比較的速いだけでなく加工精度が比較的正確である。従って、本発明の目的を達成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず図面の説明は次の通りである。
（第一実施例）
図１に示すように、本発明の第一実施例による加工深度測量機能を有する切削複合加工機１０は、カッター２０、供給手段３０、第一レーザー光波４０、第二レーザー光波５０及び感知制御手段６０を備える。
【０００８】
カッター２０はフライスである。カッター２０は、固定端２２と、切削端２４と、固定端２２から切削端２４を貫通する少なくとも一つの中空の通路２６とを有する。固定端２２は加工機１０の回転主軸１２に配置され、切削端２４は切削待ちの工作対象物１４に向かう。主軸１２は内部に開口部１６を有し、開口部１６は通路２６へと連続する。主軸１２はカッター２０を本来の位置において回転させたり上下方向に移動させたりすることが可能である。
【０００９】
供給手段３０は連続ユニット３２を有し、連続ユニット３２は内部に気体または液体が充満する。連続ユニット３２は主軸１２に装着されるため、気体または液体は開口部１６からカッター２０の通路２６の中に流れることが可能である。
第一レーザー光波４０はＮｄ：ＹＡＧの高出力レーザーまたは二酸化炭素レーザーであり、第二レーザー光波５０は低出力レーザーである。第一放射器４２は第一レーザー光波４０を生じ、第二放射器５２は第二レーザー光波５０を生じ、主軸１２の開口部１６に入射し、そののちカッター２０の固定端２２を経由し、通路２６に沿って切削端２４に向かって進んで工作対象物１４に照射することが可能である。第一レーザー光波４０と第二レーザー光波５０は同軸または非同軸で工作対象物１４に照射することが可能である。
【００１０】
感知制御手段６０は、第二レーザー光波５０の放射器５２の上に装着される。感知制御手段６０は、第二レーザー光波５０が工作対象物１４に照射した後反射されてくる光波を受け取り、かつ光波の往復時間を距離に換算することが可能である。
【００１１】
上述した構造の説明により、本発明の第一実施例による切削複合加工機１０が切削加工を行う時、カッター２０は主軸１２の駆動によって回転し、工作対象物１４の表面に接触するため、カッター２０は接触した工作対象物１４の表面の材料を切削・除去することが可能である。またカッター２０が切削を行う時、供給手段３０から輸送される気体または液体は主軸１２の内部からカッター２０の通路２６に流入し、続いて通路２６に沿って切削端２４から流出するため、気体または液体によって切削の際に生じた削り屑を工作対象物１４の表面から持ち出すことが可能である。またカッター２０が上述の切削作業を行う時、第一レーザー光波４０は工作対象物１４の表面に同時に照射し、かつ光波が照射した区域の材料を除去する。従って、カッター２０と第一レーザー光波４０での二重の作用によって工作対象物１４の表面に切削加工を比較的迅速に行うことが可能である。
【００１２】
またカッター２０と第一レーザー光波４０が工作対象物１４に加工を行う際、第二レーザー光波５０も工作対象物１４の表面に同時に照射する。かつ第二レーザー光波５０は工作対象物１４の表面に照射した後反射されてくる光波が、カッター２０の通路２６を通過して感知制御手段６０に照射し、感知制御手段６０は、第二レーザー光波５０が放射されてから反射光波が受け取られるまでの時間を距離に持続的に換算することにより、切削された後の工作対象物１４の表面の高度を測量する。これにより、作業員はカッター２０と第一レーザー光波４０による加工深度をより正確に測量・確認することが可能である。
【００１３】
これにより、本発明の第一実施例は、カッター２０と第一レーザー光波４０によって切削を行い、第二レーザー光波５０によって加工深度を持続的に測量するため、加工速度が比較的速いだけでなく加工精度が比較的正確である。従って、本発明の目的を達成することが可能である。
【００１４】
（第二実施例）
図２に示すように、本発明の第二実施例による加工深度測量機能を有する切削複合加工機７０は、カッター７１、供給手段７２、第一レーザー光波７３、第二レーザー光波７４及び感知制御手段７５を備える。その特徴は次の通りである。カッター７１は丸フライスである。第一レーザー光波７３を生じる第一放射器７６と、第二レーザー光波７４を生じる放射器７９は、直接主軸７７に装着されるため、第一レーザー光波７３と第二レーザー光波７４を主軸７７の内部からカッター７１の通路７８に放射することが可能である。カッター７１と第一レーザー光波７３は、切削作業を行うことが可能である。第二レーザー光波７４は、カッター７１の加工深度を同調測量することが可能である。上述した構成により本発明の第二実施例による切削複合加工機７０は、同じ目的を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施例による切削複合加工機を示す模式図である。
【図２】本発明の第二実施例による切削複合加工機を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０：切削複合加工機、１２：主軸、１４：工作対象物、１６：開口部、２０：カッター、２２：固定端、２４：切削端、２６：通路、３０：供給手段、３２：連続ユニット、４０：第一レーザー光波、４２：第一放射器、５０：第二レーザー光波、５２：第二放射器、６０：感知制御手段、７０：切削複合加工機、７１：カッター、７２：供給手段、７３：第一レーザー光波、７４：第二レーザー光波、７５：感知制御手段、７６：第一放射器、７７：主軸、７８：通路、７９：第二放射器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削複合加工機、特に加工深度を測量する機能を有する切削複合加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超精密加工の分野において、サイズの精度を３０から５０ナノメートルまで加工する必要がよく求められるため、伝統的な加工技術では上述の精度までの加工ができなくなる。従って非伝統の加工技術、例えば放電加工、切削加工、研磨加工またはマイクロレーザー加工は産業界において大量使用されている。
【０００３】
切削加工を例とすると、サイズの精度を極小化するために、切削用カッターのサイズをより小さくしなければならないのに対し、切削速度を上げなければならない。一部では、切削工程においてカッターとレーザーを同調させて加工を行うため、切削した後の構造が比較的精密になり、加工速度が比較的速くなる。
【０００４】
しかし、上述の切削用カッターのサイズは通常極めて小さいため、カッターとレーザーによって切削作業を行う場合、作業環境に制限されて加工深度または距離の測量と確認を行いにくいという事態がよくある。従って、加工速度を大幅に上げることができないだけでなく、加工の品質を制御するのが難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、加工深度測量機能を有する切削複合加工機を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、加工速度が比較的速いだけでなく加工精度が比較的高い切削複合加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明による切削複合加工機は、カッター、供給手段、第一レーザー光波を生じる第一放射器、第二レーザー光波を生じる第二放射器及び感知制御手段を備える。カッターは、固定端、切削端及び固定端から切削端を貫通する少なくとも一つの通路を有する。供給手段は、カッターの通路の中に気体または液体を供給可能である。第一レーザー光波と第二レーザー光波は、それぞれカッターの固定端から通路に沿って切削端に向かって進んで工作対象物に照射することが可能である。感知制御手段は、第二レーザー光波が工作対象物に照射した後反射されてくる光波を受け取ることが可能である。上述した通り、本発明はカッターと第一レーザー光波によって切削を行い、第二レーザー光波によって加工深度を測量するため、加工速度が比較的速いだけでなく加工精度が比較的正確である。従って、本発明の目的を達成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず図面の説明は次の通りである。
（第一実施例）
図１に示すように、本発明の第一実施例による加工深度測量機能を有する切削複合加工機１０は、カッター２０、供給手段３０、第一レーザー光波４０、第二レーザー光波５０及び感知制御手段６０を備える。
【０００８】
カッター２０はフライスである。カッター２０は、固定端２２と、切削端２４と、固定端２２から切削端２４を貫通する少なくとも一つの中空の通路２６とを有する。固定端２２は加工機１０の回転主軸１２に配置され、切削端２４は切削待ちの工作対象物１４に向かう。主軸１２は内部に開口部１６を有し、開口部１６は通路２６へと連続する。主軸１２はカッター２０を本来の位置において回転させたり上下方向に移動させたりすることが可能である。
【０００９】
供給手段３０は連続ユニット３２を有し、連続ユニット３２は内部に気体または液体が充満する。連続ユニット３２は主軸１２に装着されるため、気体または液体は開口部１６からカッター２０の通路２６の中に流れることが可能である。
第一レーザー光波４０はＮｄ：ＹＡＧの高出力レーザーまたは二酸化炭素レーザーであり、第二レーザー光波５０は低出力レーザーである。第一放射器４２は第一レーザー光波４０を生じ、第二放射器５２は第二レーザー光波５０を生じ、主軸１２の開口部１６に入射し、そののちカッター２０の固定端２２を経由し、通路２６に沿って切削端２４に向かって進んで工作対象物１４に照射することが可能である。第一レーザー光波４０と第二レーザー光波５０は同軸または非同軸で工作対象物１４に照射することが可能である。
【００１０】
感知制御手段６０は、第二レーザー光波５０の放射器５２の上に装着される。感知制御手段６０は、第二レーザー光波５０が工作対象物１４に照射した後反射されてくる光波を受け取り、かつ光波の往復時間を距離に換算することが可能である。
【００１１】
上述した構造の説明により、本発明の第一実施例による切削複合加工機１０が切削加工を行う時、カッター２０は主軸１２の駆動によって回転し、工作対象物１４の表面に接触するため、カッター２０は接触した工作対象物１４の表面の材料を切削・除去することが可能である。またカッター２０が切削を行う時、供給手段３０から輸送される気体または液体は主軸１２の内部からカッター２０の通路２６に流入し、続いて通路２６に沿って切削端２４から流出するため、気体または液体によって切削の際に生じた削り屑を工作対象物１４の表面から持ち出すことが可能である。またカッター２０が上述の切削作業を行う時、第一レーザー光波４０は工作対象物１４の表面に同時に照射し、かつ光波が照射した区域の材料を除去する。従って、カッター２０と第一レーザー光波４０での二重の作用によって工作対象物１４の表面に切削加工を比較的迅速に行うことが可能である。
【００１２】
またカッター２０と第一レーザー光波４０が工作対象物１４に加工を行う際、第二レーザー光波５０も工作対象物１４の表面に同時に照射する。かつ第二レーザー光波５０は工作対象物１４の表面に照射した後反射されてくる光波が、カッター２０の通路２６を通過して感知制御手段６０に照射し、感知制御手段６０は、第二レーザー光波５０が放射されてから反射光波が受け取られるまでの時間を距離に持続的に換算することにより、切削された後の工作対象物１４の表面の高度を測量する。これにより、作業員はカッター２０と第一レーザー光波４０による加工深度をより正確に測量・確認することが可能である。
【００１３】
これにより、本発明の第一実施例は、カッター２０と第一レーザー光波４０によって切削を行い、第二レーザー光波５０によって加工深度を持続的に測量するため、加工速度が比較的速いだけでなく加工精度が比較的正確である。従って、本発明の目的を達成することが可能である。
【００１４】
（第二実施例）
図２に示すように、本発明の第二実施例による加工深度測量機能を有する切削複合加工機７０は、カッター７１、供給手段７２、第一レーザー光波７３、第二レーザー光波７４及び感知制御手段７５を備える。その特徴は次の通りである。カッター７１は丸フライスである。第一レーザー光波７３を生じる第一放射器７６と、第二レーザー光波７４を生じる放射器７９は、直接主軸７７に装着されるため、第一レーザー光波７３と第二レーザー光波７４を主軸７７の内部からカッター７１の通路７８に放射することが可能である。カッター７１と第一レーザー光波７３は、切削作業を行うことが可能である。第二レーザー光波７４は、カッター７１の加工深度を同調測量することが可能である。上述した構成により本発明の第二実施例による切削複合加工機７０は、同じ目的を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施例による切削複合加工機を示す模式図である。
【図２】本発明の第二実施例による切削複合加工機を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０：切削複合加工機、１２：主軸、１４：工作対象物、１６：開口部、２０：カッター、２２：固定端、２４：切削端、２６：通路、３０：供給手段、３２：連続ユニット、４０：第一レーザー光波、４２：第一放射器、５０：第二レーザー光波、５２：第二放射器、６０：感知制御手段、７０：切削複合加工機、７１：カッター、７２：供給手段、７３：第一レーザー光波、７４：第二レーザー光波、７５：感知制御手段、７６：第一放射器、７７：主軸、７８：通路、７９：第二放射器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定端と、切削端と、前記固定端から前記切削端を貫通する少なくとも一つの通路とを有するカッターと、
前記カッターの前記通路の中に気体または液体を供給可能である供給手段と、
前記カッターの前記固定端から前記通路に沿って前記切削端に向かって進んで工作対象物に照射することが可能である第一レーザー光波を生じる第一放射器と、
前記カッターの前記固定端から前記通路に沿って前記切削端に向かって進んで工作対象物に照射することが可能である第二レーザー光波を生じる第二放射器と、
第二レーザー光波が工作対象物に照射した後反射されてくる光波を受け取ることが可能である感知制御手段と、
を備えることを特徴とする切削複合加工機。
【請求項２】
前記第一レーザー光波は、高出力光波であることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項３】
前記第二レーザー光波は、低出力光波であることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項４】
前記第一レーザー光波と前記第二レーザー光波は、同軸で前記工作対象物に照射することを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項５】
前記第一レーザー光波と前記第二レーザー光波は非同軸で前記工作対象物に照射することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項６】
前記カッターは主軸に装着され、前記主軸は開口部を有し、前記カッターの前記通路は前記開口部へと連続し、前記供給手段から供給される気体または液体は前記開口部から前記通路の中に輸送されることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項７】
前記カッターは主軸に装着され、前記第一放射器と前記第二放射器は、前記主軸に装着されることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項１】
固定端と、切削端と、前記固定端から前記切削端を貫通する少なくとも一つの通路とを有するカッターと、
前記カッターの前記通路の中に気体または液体を供給可能である供給手段と、
前記カッターの前記固定端から前記通路に沿って前記切削端に向かって進んで工作対象物に照射することが可能である第一レーザー光波を生じる第一放射器と、
前記カッターの前記固定端から前記通路に沿って前記切削端に向かって進んで工作対象物に照射することが可能である第二レーザー光波を生じる第二放射器と、
第二レーザー光波が工作対象物に照射した後反射されてくる光波を受け取ることが可能である感知制御手段と、
を備えることを特徴とする切削複合加工機。
【請求項２】
前記第一レーザー光波は、高出力光波であることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項３】
前記第二レーザー光波は、低出力光波であることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項４】
前記第一レーザー光波と前記第二レーザー光波は、同軸で前記工作対象物に照射することを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項５】
前記第一レーザー光波と前記第二レーザー光波は非同軸で前記工作対象物に照射することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項６】
前記カッターは主軸に装着され、前記主軸は開口部を有し、前記カッターの前記通路は前記開口部へと連続し、前記供給手段から供給される気体または液体は前記開口部から前記通路の中に輸送されることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【請求項７】
前記カッターは主軸に装着され、前記第一放射器と前記第二放射器は、前記主軸に装着されることを特徴とする請求項１に記載の切削複合加工機。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１８４０１１（Ｐ２００９−１８４０１１Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３９８５７（Ｐ２００８−３９８５７）
【出願日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（５０４１６５２１４）東捷科技股▲分▼有限公司 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（５０４１６５２１４）東捷科技股▲分▼有限公司 (9)
【Ｆターム（参考）】
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