(57)【要約】【課題】切削工具の製造工程において、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができる技術を提供する。【解決手段】レーザを走査させることにより切削工具材料を所定形状に切断する切削工具の製造方法であって、レーザとして、少なくとも、高出力の高速切断用レーザと短パルスの平滑化用レーザとの２種類のレーザを用いて、高速切断用レーザを走査させて切削工具材料を所定形状に切断した後、切断により生じた面である切削工具材料の切断面に平滑化用レーザを走査させて切断面を平滑化する切削工具の製造方法。高速切断用レーザの出力が２０Ｗ以上であり、平滑化用レーザの出力が２０Ｗ未満である切削工具の製造方法。平滑化用レーザのパルス幅が１０ｎｓｅｃ以下である切削工具の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザを走査させることにより切削工具材料を所定形状に切断する切削工具の製造方法であって、
前記レーザとして、少なくとも、高出力の高速切断用レーザと短パルスの平滑化用レーザとの２種類のレーザを用いて、
前記高速切断用レーザを走査させて前記切削工具材料を所定形状に切断した後、
前記切断により生じた面である前記切削工具材料の切断面に前記平滑化用レーザを走査させて前記切断面を平滑化する切削工具の製造方法。
【請求項２】
前記高速切断用レーザがＹＡＧレーザであり、前記平滑化用レーザがＹＶＯ４レーザである請求項１に記載の切削工具の製造方法。
【請求項３】
前記高速切断用レーザの出力が２０Ｗ以上であり、かつ、前記平滑化用レーザの出力が２０Ｗ未満である請求項１または請求項２に記載の切削工具の製造方法。
【請求項４】
前記平滑化用レーザのパルス幅が１０ｎｓｅｃ以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の切削工具の製造方法。
【請求項５】
前記切削工具材料が単結晶ダイヤモンドまたは多結晶ダイヤモンドである請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の切削工具の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の切削工具の製造方法を用いて製造されている切削工具。
【請求項７】
レーザを走査させることにより加工対象物を所定形状に切断するレーザ加工方法であって、
前記レーザとして、少なくとも、高出力の高速切断用レーザと短パルスの平滑化用レーザとの２種類のレーザを用いて、
前記高速切断用レーザを走査させて前記加工対象物を所定形状に切断した後、
前記切断により生じた面である前記加工対象物の切断面に前記平滑化用レーザを走査させて前記切断面を平滑化するレーザ加工方法。
【請求項８】
レーザを走査させることにより加工対象物を所定形状に切断するレーザ加工装置であって、
少なくとも、高出力の高速切断用レーザを発振させる高速切断用レーザ発振機構と、短パルスの平滑化用レーザを発振させる平滑化用レーザ発振機構とを備えており、
さらに、発振された各レーザを前記加工対象物まで導く光路と、
前記光路上に設けられており、前記高速切断用レーザと前記平滑化用レーザとを切り換える切換機構とを備えたレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤモンド等を切削工具材料に用いた切削工具とその製造方法およびレーザ加工方法とレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
精密切削加工を行う切削工具には、硬度が高く耐摩耗性に優れたダイヤモンド等が用いられている。このような切削工具は、切削工具材料にレーザを走査させて所定形状に切断加工することにより製造されている。その切断面は平滑であることが求められている。
【０００３】
このため、従来、２つの直線偏光レーザをその偏光方向が直交するように合波したレーザを用いて切削工具材料を切断することによりレーザ切断後の切断面を平滑にする技術（特許文献１）が提案されている。また、生産性の向上や製造コスト低減の観点からは加工速度の高速化の要求がある。切断面を平滑にすると共に速い加工速度で加工を行うために、切削工具材料の切断面に対して所定の周波数のレーザを再走査させる技術（特許文献２）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１０９６３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２０５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、生産性の向上や製造コスト低減の観点から加工速度の更なる向上に対する要請は益々強くなっている。しかし、上記したような従来技術では、切断面の平滑化と加工速度の高速化とを両立させることに限界があり、未だ充分とは言えなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、切削工具の製造工程において、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る切削工具の製造方法は、
レーザを走査させることにより切削工具材料を所定形状に切断する切削工具の製造方法であって、
前記レーザとして、少なくとも、高出力の高速切断用レーザと短パルスの平滑化用レーザとの２種類のレーザを用いて、
前記高速切断用レーザを走査させて前記切削工具材料を所定形状に切断した後、
前記切断により生じた面である前記切削工具材料の切断面に前記平滑化用レーザを走査させて前記切断面を平滑化する切削工具の製造方法である。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る切削工具は、
前記切削工具の製造方法を用いて製造されている切削工具である。
【０００９】
また、本発明の一態様に係るレーザ加工方法は、
レーザを走査させることにより加工対象物を所定形状に切断するレーザ加工方法であって、
前記レーザとして、少なくとも、高出力の高速切断用レーザと短パルスの平滑化用レーザとの２種類のレーザを用いて、
前記高速切断用レーザを走査させて前記加工対象物を所定形状に切断した後、
前記切断により生じた面である前記加工対象物の切断面に前記平滑化用レーザを走査させて前記切断面を平滑化するレーザ加工方法である。
【００１０】
また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置は、
レーザを走査させることにより加工対象物を所定形状に切断するレーザ加工装置であって、
少なくとも、高出力の高速切断用レーザを発振させる高速切断用レーザ発振機構と、短パルスの平滑化用レーザを発振させる平滑化用レーザ発振機構とを備えており、
さらに、発振された各レーザを前記加工対象物まで導く光路と、
前記光路上に設けられており、前記高速切断用レーザと前記平滑化用レーザとを切り換える切換機構とを備えたレーザ加工装置である。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明によれば、切削工具の製造工程において、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削工具の製造に使用されるレーザ加工装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】実施例においてＹＡＧレーザ照射による切断後の切断面の表面粗さを測定した結果を示す図である。
【図３】実施例においてＹＶＯ４レーザ照射による平滑化後の切断面の表面粗さを測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本発明の実施形態の説明］
以下、本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１４】
（１）本発明の一態様に係る切削工具の製造方法は、
レーザを走査させることにより切削工具材料を所定形状に切断する切削工具の製造方法であって、
前記レーザとして、少なくとも、高出力の高速切断用レーザと短パルスの平滑化用レーザとの２種類のレーザを用いて、
前記高速切断用レーザを走査させて前記切削工具材料を所定形状に切断した後、
前記切断により生じた面である前記切削工具材料の切断面に前記平滑化用レーザを走査させて前記切断面を平滑化する切削工具の製造方法である。
【００１５】
本発明者は、加工速度の高速化と切断面の平滑化とを両立させるために、種々の検討と実験を行った結果、以下に示す理由により、上記した特許文献１および特許文献２のような従来技術では加工速度の高速化と切断面の平滑化との両立に限界があることが分かった。
【００１６】
即ち、加工速度の高速化の観点からは、高出力のレーザを用いることが考えられるが、このような高出力のレーザはパルス幅が長いため、切削工具材料に照射した場合に余分な熱が入って、切断面に熱変質層が多く形成されて粗くなる恐れがある。
【００１７】
一方、切断面に熱変質層が形成されることを抑制できる短パルスのレーザを用いると、余分な熱が入らず、切断面を平滑化することができるが、加工速度の高速化を図ろうとすると、高出力化する必要がある。しかし、短パルスのレーザの高出力化には急激なエネルギーが必要であり、このエネルギーによりレーザ結晶が壊れる恐れがあるため、加工速度を高速化することが難しい。
【００１８】
以上のように、高出力の高速切断用レーザには切断面の平滑化の点、短パルスの平滑化用レーザには加工速度の高速化の点においてそれぞれ限界があるため、従来技術のように一種類のレーザを用いる方法では、加工速度の高速化と切断面の平滑化とを両立させることに限界があることが分かった。
【００１９】
そこで、本発明者は、高出力の高速切断用レーザと短パルスの平滑化用レーザとを適切に組み合わせれば、上記の問題が解消できると考え、検討を行った結果、高速切断用レーザにより高速で切削工具材料を切断した後、平滑化用レーザにより切断面を平滑化する上記態様の切削工具の製造方法を完成させるに至った。
【００２０】
このような本発明の一態様に係る切削工具の製造方法によれば、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができるため、切削工具の製造において、高品質の切削工具を低コストで生産性高く製造することができる。
【００２１】
なお、上記において、「高出力の高速切断用レーザ」とは、１０ｋＨｚ以下の時、平均出力２０Ｗ以上でパルス幅１０ｎｓｅｃ以上のレーザを指し、「短パルスの平滑化用レーザ」とは２０ｋＨｚ以下の時、平均出力２０Ｗ未満でパルス幅１０ｎｓｅｃ未満のレーザを指している。
【００２２】
（２）また、前記高速切断用レーザはＹＡＧレーザであり、前記平滑化用レーザはＹＶＯ４レーザであることが好ましい。
【００２３】
ＹＡＧレーザは、容易に高出力を得ることができるため、高速に切削工具材料を切断する高速切断用レーザとして好ましい。一方、ＹＶＯ４レーザは、短パルスのレーザの中でも熱変質層の形成をより適切に抑制して平滑な切断面を容易に形成することができるため、平滑化用レーザとして好ましい。
【００２４】
なお、ＹＶＯ４レーザとしては、波長がより短く、熱変質層の形成を適切に抑制できるだけでなくレーザ発振装置が安価なＳＨＧ  ＹＶＯ４レーザ（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ＹＶＯ４  Ｌａｓｅｒ）や、波長がさらに短く熱変質層の形成をより適切に抑制できるＴＨＧ  ＹＶＯ４レーザ（Ｔｈｉｒｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ＹＶＯ４  Ｌａｓｅｒ）などを用いることがより好ましい。
【００２５】
（３）前記高速切断用レーザの出力は２０Ｗ以上であり、かつ、前記平滑化用レーザの出力は２０Ｗ未満であることが好ましい。
【００２６】
加工速度を適切に高速化するという観点から、高速切断用レーザの出力は、２０Ｗ以上に設定することが好ましい。一方、平滑化用レーザの出力は、平滑化用レーザのレーザ結晶が壊れることを防止するという観点から、２０Ｗ未満に設定することが好ましい。このときレーザの出力は、所定のパルス周波数に設定した時の平均出力を示し、所定のパルス周波数は、高速切断用レーザの場合、１０ｋＨｚ以下が望ましく、平滑用レーザの場合、２０ｋＨｚ以下が望ましい。
【００２７】
（４）前記平滑化用レーザのパルス幅は１０ｎｓｅｃ以下であることが好ましい。ここでパルス幅とは時間軸上での半値全幅を指す。
【００２８】
切断面の平滑化に際して、余分な熱を加えずに熱変質層の形成を適切に抑制するという観点から、平滑化用レーザのパルス幅は１０ｎｓｅｃ以下にすることが好ましい。
【００２９】
（５）前記切削工具材料は単結晶ダイヤモンドまたは多結晶ダイヤモンドであることが好ましい。
【００３０】
一般に、単結晶ダイヤモンドや多結晶ダイヤモンドのような硬度が高い脆性材料を用いて切削工具を製造する場合、従来の切削工具の製造方法では加工に時間がかかる。しかし、本実施態様の切削工具の製造方法を適用した場合には、単結晶ダイヤモンドや多結晶ダイヤモンドであっても、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができるため、効率的なタクトを構成させて上記の切削工具の製造方法の効果をより顕著に発揮させることができる。
【００３１】
（６）また、本発明の一態様に係る切削工具は、
上記（１）〜（５）のいずれかに記載の切削工具の製造方法を用いて製造されている切削工具である。
【００３２】
前記した通り、高出力の高速切断用レーザを用いて切削工具材料を高速で切断した後、平滑化用レーザを用いて切削工具材料の切断面を平滑化することにより、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができるため、高品質の切削工具を低コストで生産性高く提供することができる。なお、このような切削工具としては、例えば、チップブレーカ、エンドミル工具、ダイス工具などが挙げられる。
【００３３】
（７）また、本発明の一態様に係るレーザ加工方法は、
レーザを走査させることにより加工対象物を所定形状に切断するレーザ加工方法であって、
前記レーザとして、少なくとも、高出力の高速切断用レーザと短パルスの平滑化用レーザとの２種類のレーザを用いて、
前記高速切断用レーザを走査させて前記加工対象物を所定形状に切断した後、
前記切断により生じた面である前記加工対象物の切断面に前記平滑化用レーザを走査させて前記切断面を平滑化するレーザ加工方法である。
【００３４】
前記した通り、高出力の高速切断用レーザを用いて加工対象物を高速で切断した後、平滑化用レーザを用いて加工対象物の切断面を平滑化することにより、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができる。
【００３５】
（８）また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置は、
レーザを走査させることにより加工対象物を所定形状に切断するレーザ加工装置であって、
少なくとも、高出力の高速切断用レーザを発振させる高速切断用レーザ発振機構と、短パルスの平滑化用レーザを発振させる平滑化用レーザ発振機構とを備えており、
さらに、発振された各レーザを前記加工対象物まで導く光路と、
前記光路上に設けられており、前記高速切断用レーザと前記平滑化用レーザとを切り換える切換機構とを備えたレーザ加工装置である。
【００３６】
このように、高速切断用レーザと平滑化用レーザとを発振させることができ、これらのレーザを切り換えるように構成されたレーザ加工装置を用いることにより、容易に高速切断用レーザと平滑化用レーザとを切り換えてレーザ加工を行うことができるため、前記の製造方法を採用することにより、加工速度の高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができる。
【００３７】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態に係る切削工具の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３８】
（１）レーザ加工装置
図１は、本実施形態に係る切削工具の製造に使用されるレーザ加工装置を模式的に示す斜視図である。図１において、１はレーザ加工装置、１１ａは高速切断用レーザ発振機構としてのＹＡＧレーザ発振装置、１１ｂは平滑化用レーザ発振機構としてのＹＶＯ４レーザ発振装置１１ｂ、１２ａ〜１２ｃはミラー、２０は可動ミラー、１３は集光レンズ、１４は精密５軸ステージ、１５は光路、Ｗはワーク（切削工具材料）である。
【００３９】
なお、図１では、上記したように、高速切断用レーザ発振機構として、ＹＡＧレーザ発振装置１１ａ（波長１０６４ｎｍ）が用いられているが、高速切断用レーザとしてはファイバーレーザなどを用いることもできる。
【００４０】
また、ＹＡＧレーザ発振装置１１ａは、出力が２０Ｗ以上であることが好ましい一方、１０，０００Ｗを超えると熱変質層が大きくなりすぎ、ワーク全体が熱変質することから、２０〜１０，０００Ｗに設定されていることが好ましく、３０〜１００Ｗに設定されているとより好ましい。
【００４１】
また、ＹＡＧレーザのパルス幅は、１０ｎｓｅｃ以上、例えば、１０ｎｓｅｃ以上１０，０００ｎｓｅｃ以下であると好ましく、より好ましくは１０〜１００ｎｓｅｃに設定される。
【００４２】
また、上記のように、平滑化用レーザ発振機構としては、ＹＶＯ４レーザ発振装置１１ａが用いられており、ＹＶＯ４レーザの中でも波長５３２ｎｍのＳＨＧ  ＹＶＯ４レーザや波長３５５ｎｍのＴＨＧ  ＹＶＯ４レーザを用いることが好ましい。平滑化用レーザとしては、ピコ秒パルスレーザなどを用いることもできる。
【００４３】
このＹＶＯ４レーザ発振装置１１ｂは、出力が２０Ｗ未満、例えば、４Ｗ以上２０Ｗ未満に設定できるように構成されていることが好ましい。
【００４４】
また、ＹＶＯ４レーザのパルス幅は１０ｎｓｅｃ以下であることが好ましい一方、１０ｐｓｅｃを下回ると加工時間が長くなりすぎて効率が悪くなるため、０．０１〜１０ｎｓｅｃに設定されていることが好ましく、１〜１０ｎｓｅｃに設定されているとより好ましい。
【００４５】
また、本実施形態に係るレーザ加工装置は、ＹＡＧレーザとＹＶＯ４レーザとを切り換える切換機構として可動ミラー２０を備えている。可動ミラー２０は、ＹＶＯ４レーザ発振装置１１ｂから発振されたＹＶＯ４レーザが光路１５に導入される位置（ＹＶＯ４レーザの導入位置１５ａ）に配置されている。
【００４６】
可動ミラー２０は、図中の矢印イに示すように、ＹＶＯ４レーザの導入位置１５ａに進入および退避できるように構成されている。ＹＡＧレーザ発振装置１１ａからＹＡＧレーザを発振させる際にはＹＶＯ４レーザの導入位置１５ａから可動ミラー２０を退避させ、ＹＶＯ４レーザ発振装置１１ｂからＹＶＯ４レーザを発振させる際にはＹＶＯ４レーザの導入位置１５ａに可動ミラー２０を進入させる。このようにワークに照射される２つのレーザ光の光路を共通に構成、すなわち、同一の光路を通って２種類のレーザ光がワークに照射されるように構成することが可能である。これにより、装置の組み替えやワークの再固定等を行うこと無く、ＹＡＧレーザとＹＶＯ４レーザとを容易に切り換えて効率的にワークＷに照射することができる。
【００４７】
また、集光レンズ１３は、Ｚ軸ステージ（図示せず）上に配置されている。Ｚ軸ステージは、図中の矢印ロに示すように、集光レンズ１３をＺ軸方向に移動させることによりワークＷに照射されるレーザの焦点を調整する。
【００４８】
このように、ワークＷを保持するステージ（図中の精密５軸ステージ１４）にＺ軸調整用のステージを設けずに、集光レンズ１３を移動させるＺ軸ステージを設けることにより、ワークＷを保持するステージを軽量化することができ、自重によるステージのたわみを抑制してワークＷの位置調整のずれを適切に防止できる。
【００４９】
また、本実施形態においては、加工速度をさらに高速化するという観点から、集光レンズ１３に色収差のない色収差補正レンズが用いられている。レーザの種類が異なると焦点が変化するため、レーザを切り換える毎に、レーザの焦点がワーク上に位置するように集光レンズの位置を調整したり、集光レンズを交換したりする必要がある。しかし、本実施形態のように、色収差のない色収差補正レンズを集光レンズ１３として用いた場合には、２種類以上のレーザを切り換えても、集光レンズの位置の再調整や交換などを行う必要がないため、加工速度をさらに高速化することができる。
【００５０】
また、切削工具材料であるワークＷは、精密５軸ステージ１４に保持されている。この精密５軸ステージ１４は、Ａ軸回転ステージ１４ａ、Ｃ軸回転ステージ１４ｂ、ゴニオステージ１４ｃ、Ｘ軸ステージ１４ｄおよびＹ軸ステージ１４ｅとから構成されている。
【００５１】
Ａ軸回転ステージ１４ａに固定されたワークＷは、Ｘ軸ステージ１４ｄおよびＹ軸ステージ１４ｅによりＸ軸、Ｙ軸方向に平行移動させることができると共に、Ａ軸回転ステージ１４ａおよびＣ軸回転ステージ１４ｂによって回転させることができる。また、ゴニオステージ１４ｃにより、照射されるレーザに対して傾斜させることができる。
【００５２】
（２）切削工具の製造方法
上記したレーザ加工装置１を用いたレーザ加工方法の一例として切削工具の製造方法について説明する。
【００５３】
先ず、上記したレーザ加工装置１の精密５軸ステージ１４にワークＷを保持させて位置を調整させた後、ＹＡＧレーザ発振装置１１ａから高出力のＹＡＧレーザを発振させる。このときのＹＡＧレーザの出力を３０Ｗ、周波数を７ｋＨｚ、レーザの移動速度を７ｍｍ／ｓに設定する。
【００５４】
このとき、可動ミラー２０が光路１５上から退避しており、ミラー１２ａ〜１２ｃにより反射されたＹＡＧレーザが集光レンズ１３により集光されてワークＷに照射される。このように、高出力のＹＡＧレーザをワークＷに照射することにより、ワークＷが所定の形状に高速で切断される。
【００５５】
次に、ＹＡＧレーザ発振装置１１ａを停止させて可動ミラー２０をＹＶＯ４レーザの導入位置１５ａに移動させた後、ＹＶＯ４レーザ発振装置１１ｂから、短パルス（１０ｎｓｅｃ）のＳＨＧ  ＹＶＯ４レーザを発振させる。このときのＹＶＯ４レーザの出力を４Ｗ、周波数を１０ｋＨｚ、レーザの移動速度を１０ｍｍ／ｓに設定する。
【００５６】
そして、上記したＹＡＧレーザにより形成された切断面に短パルスのＹＶＯ４レーザを照射させて平滑化を行うことにより、目標寸法の切削工具を製造する。
【００５７】
このように、高出力のＹＡＧレーザにより形成された切断面にＹＶＯ４レーザを照射させて平滑化を行うことにより、ＹＡＧレーザにより形成された熱変質層を削り取ることができる。そして、この切断面の平滑化に低出力で短パルスのＹＶＯ４レーザを用いるため、レーザの照射により新たに熱変質層が形成されることがなく、切断面を適切に平滑化することができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、高出力のＹＡＧレーザを用いて切削工具材料を切断した後、短パルスのＹＶＯ４レーザを用いて切断面を平滑化しているため、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができ、高品質の切削工具を低コストで生産性高く製造することができる。
【００５９】
例えば、本実施形態に係る切削工具の製造方法を用いて、エンドミル工具先端のみを加工する場合、従来では３０分掛かっていた切削工具の製造工程を１０分程度で行うことができ、さらに加工表面の粗さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定する算術平均粗さ）Ｒａが０．１μｍという平滑な切断面を得ることができている。このように、本願による装置で実現可能な切断面は、代表的にはＲａ１．０μｍ以下であり、０．２μｍ以下（およそ０．１μｍ程度）、さらにレーザ光の調整により０．１μｍ以下の平滑な面である。
【００６０】
なお、ＹＡＧレーザにより切削工具材料を切断する際、切断後の切削工具材料の寸法が、目標寸法に対して５〜１０μｍ大きくなるように切断を行うことが好ましい。これを削り代として、ＹＶＯ４レーザによる平滑化を行うことにより目標寸法の切削工具を容易に製造することができる。
【００６１】
［実験例］
以下、実験例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。
【００６２】
１．実験条件
図１に示すようなレーザ加工装置を用い、先ず、ＹＡＧレーザで切削工具材料を所定形状に切断し、その後、形成された切断面をＹＶＯ４レーザで平滑化した。なお、切削工具材料としてはダイヤモンドを用い、ＹＡＧレーザの出力は３２Ｗ、パルス幅は８０ｎｓｅｃに設定した。また、ＹＶＯ４レーザの出力は５Ｗ、パルス幅は９ｎｓｅｃに設定した。
【００６３】
２．評価方法
ＹＡＧレーザ照射による切断の後の切断面と、ＹＶＯ４レーザ照射による平滑化の後の切断面をＪＩＳ  Ｂ０６０１に基づいて測定し、測定結果に基づいて切断面の算術平均粗さ（Ｒａ）を求めた。
【００６４】
ＹＡＧレーザによる切断後の切断面の測定結果を図２に示し、ＹＶＯ４レーザによる平滑化後の切断面の測定結果を図３に示す。なお、図２および図３の横軸は距離（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）、縦軸は高さ（Ｈｅｉｇｈｔ）を示している。
【００６５】
３．評価結果
図２および図３に示す切断面の測定結果に基づいて切断面のＲａを求めた結果、図２のＹＡＧレーザによる切断後のＲａが１．０８５μｍであり、ＹＶＯ４レーザによる平滑化後のＲａが０．１１０μｍであった。このことから、ＹＶＯ４レーザの照射によりＲａが充分に低下して平滑な切断面が得られることが確認できた。
【００６６】
そして、トータルの加工時間を測定したところ、２ｍｍ幅、１ｍｍ厚さのダイヤモンドで２分程度と短時間であった。このことから、図１に示すレーザ加工装置のようにＹＡＧレーザとＹＶＯ４レーザとを適切に組み合わせることにより、加工速度の高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成できることが確認できた。
【００６７】
＜付記＞
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【００６８】
（付記１）
レーザを走査させることにより加工対象物を所定形状に切断して加工するレーザ加工方法に用いられるレーザ加工装置であって、
高出力の高速切断用レーザを発振させる高速切断用レーザ発振機構と、
短パルスの平滑化用レーザを発振させる平滑化用レーザ発振機構と、
発振された各レーザを前記加工対象物まで導く光路と、
前記光路上に設けられており、前記高速切断用レーザと前記平滑化用レーザとを切り換える切換機構と
前記高速切断用レーザおよび前記平滑化用レーザを集光する集光レンズと
を備えており、
前記集光レンズが、前記レーザの色収差を補正する色収差補正レンズであるレーザ加工装置。
【００６９】
一般に、集光レンズの位置の再調整や交換などを行わずに２種類以上のレーザを適切に集光させる方法として、レーザ毎に光路を設けるという方法が採られているが、このように複数の光路を設けるとレーザ加工装置の設備コストが高くなる。
【００７０】
これに対して、上記のように、集光レンズとして色収差補正レンズを用いた場合、１本の光路に２種類以上のレーザを導入する場合であっても、集光レンズの位置の再調整や交換などを行わずに、それぞれのレーザを適切に集光させることができる。この結果、設備コストの低減に貢献することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明によれば、切削工具の製造工程において、加工速度の更なる高速化を図ることができ、かつ、平滑な切断面を形成することができるため、高品質の切削工具を低コストで生産性高く製造することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１                レーザ加工装置
１１ａ            ＹＡＧレーザ発振装置
１１ｂ            ＹＶＯ４レーザ発振装置
１２ａ〜１２ｃ    ミラー
１３              集光レンズ
１４              精密５軸ステージ
１４ａ            Ａ軸回転ステージ
１４ｂ            Ｃ軸回転ステージ
１４ｃ            ゴニオステージ
１４ｄ            Ｘ軸ステージ
１４ｅ            Ｙ軸ステージ
１５              光路
１５ａ            ＹＶＯ４レーザの導入位置
２０              可動ミラー
Ｗ                ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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