JP2001170820A - 細穴放電加工方法および細穴放電加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 細穴加工用電極とワークとの加工間隙から加
工屑を効果的に排出する。 【解決手段】 主軸１９に保持した細穴加工用電極２７
にＺ軸方向の送りを与え、ワーク５に細穴を放電加工す
る際に、予め求められた細穴加工用電極の消耗率から前
記細穴加工用電極の先端位置を演算し、または、前記細
穴加工用電極と前記ワークとの極間状態を検出する極間
状態検出手段と、前記極間状態検出手段の検出結果に応
じて、前記細穴加工用電極にワーク表面の加工開始点直
下の位置まで上昇させるジャンプ動作を行わせるように
した。更に前記主軸の後端部から前記主軸の内部に供給
された加工液を前記主軸の内部で増圧し、増圧した加工
液を前記細穴加工用電極に形成された加工液供給孔に供
給し、前記細穴加工用電極の先端部から前記細穴加工用
電極とワークとの間の加工間隙に向けて前記加工液を噴
出するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、主軸に保持した
細穴加工用電極にＺ軸方向の送りを与え、ワークに細穴
を放電加工する細穴放電加工方法及び細穴放電加工機に
関し、放電加工中に細穴加工用電極を強制的に上昇・下
降させて、細穴加工用電極とワークとの加工間隙から加
工屑を排出するジャンプ動作を行う細穴放電加工方法及
び細穴放電加工機に関する。

【０００２】細穴放電加工は、主軸に保持した細穴加工
用電極の先端部をワークに近接して設けられた電極ガイ
ドで案内・支持し、細穴加工用電極にＺ軸方向の送りを
与え、ワークに細穴を加工するものである。

【０００３】一般的に、細穴放電加工で加工される穴径
はφ１．０ｍｍ以下と小さいものであり、細穴加工用電
極とワークとの加工間隙も非常に狭く、放電加工の進行
に伴い生じる加工屑等が加工間隙から排出されずにその
加工間隙に溜まり、細穴加工用電極とワークとの間で放
電が円滑に行われなくなり加工速度の低下を招いてしま
う。そのため、細穴加工用電極の軸心には加工液供給孔
としての貫通孔が設けられ、放電加工中は、細穴加工用
電極とワークとの加工間隙へその加工液供給孔から加工
液を噴出して、放電加工により発生する加工屑等を加工
間隙から強制的に排出するようにしている。

【０００４】細穴加工用電極の軸心の加工液供給孔へ加
工液を供給するための技術には、第１の従来技術とし
て、特公平４−８１６６公報に開示の放電加工機の加工
液供給装置がある。これは、機械外部（主軸外部）に加
工液供給ホンプに代わるピストン・シリンダ装置を設
け、機械外部（主軸外部）で増圧された加工液を細穴加
工用電極の軸心に設けられた加工液供給孔に供給するも
のである。

【０００５】ここで、細穴加工用電極は電極径が小さ
く、その軸心にはわずかな孔径の加工液供給孔しか設け
ることができない。また、細穴加工用電極の長さはその
直径に比べて大きく、加工液供給孔から加工間隙へ加工
液を噴出しても放電加工により生じる加工屑等を完全に
は排出しきれないことがある。

【０００６】細穴加工用電極とワークとの加工間隙から
加工屑等を排出するための技術には、第２の従来技術と
して特開平９−１３６２２３公報に開示の電極ガイド振
動装置を備えた放電加工機がある。これは、細穴加工用
電極を案内・支持する電極ガイドに振動を与え、該電極
ガイドを介して細穴加工用電極を振動させ、その振動に
より細穴加工用電極とワークとの加工間隙から加工屑等
を排出するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来技術は、主
軸外部のピストン・シリンダ装置により増圧された加工
液を細穴加工用電極の軸心の加工液供給孔に供給するも
のである。しかし、機械外部で増圧された加工液を細穴
加工用電極の軸心の加工液供給孔に供給すると、圧損等
の影響で加工液の圧力が低下してしまい高圧の加工液の
有効的な供給を行うことが難しいという問題点がある。
また、主軸外部のピストン・シリンダ装置からの加工液
をロータリジョイント等を介して細穴加工用電極の軸心
の加工液供給孔に供給するために、常に加工液を高圧で
噴出することはロータリジョイント等の耐久性や加工液
供給ホンプの性能の面から難しいという問題点もある。

【０００８】第２の従来技術は、細穴加工用電極を案内
・支持する電極ガイドを介して細穴加工用電極を振動さ
せることにより細穴加工用電極とワークとの加工間隙か
ら加工屑等を排出するものである。しかし、細穴放電加
工では、電極とワークとの加工間隙は非常に狭いために
電極の振幅を大きくとることができず、細穴加工用電極
に振動を与えても、細穴加工用電極とワークとの加工間
隙からの加工屑等の排出効率がそれほど向上しないとい
う問題点がある。

【０００９】本願発明は、こうした細穴放電加工におけ
る従来技術の問題点を解決することを目的としており、
細穴加工用電極とワークとの間の加工間隙から効果的に
加工屑を排出できる細穴放電加工方法及び細穴放電加工
機を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明によれば、主軸
に保持した細穴加工用電極にＺ軸方向の送りを与え、ワ
ークに細穴を放電加工する細穴放電加工方法において、
前記細穴加工用電極にワーク表面の加工開始点直下の位
置まで上昇させるジャンプ動作を行わせるよう制御した
細穴放電加工方法を要旨とする。

【００１１】前記細穴加工用電極に行わせるジャンプ動
作は、予め求められた細穴加工用電極の消耗率から前記
細穴加工用電極の先端位置を演算し、前記細穴加工用電
極の毎回の上昇時に前記演算した細穴加工用電極の先端
位置がワーク表面の加工開始点直下に位置するようにで
きる。

【００１２】また、本願発明の他の特徴によれば、主軸
に保持した細穴加工用電極にＺ軸方向の送りを与え、ワ
ークに細穴を放電加工する細穴放電加工方法において、
前記主軸の後端部から前記主軸の内部に供給された加工
液を前記主軸の内部で増圧し、増圧した加工液を前記細
穴加工用電極に形成された加工液供給孔に供給し、前記
細穴加工用電極の先端部から前記細穴加工用電極とワー
クとの間の加工間隙に向けて前記加工液を噴出した細穴
放電加工方法を要旨とする。

【００１３】更に、本願発明の他の特徴によれば、主軸
に保持した細穴加工用電極にＺ軸方向の送りを与え、ワ
ークに細穴を放電加工する細穴放電加工機において、前
記細穴加工用電極と前記ワークとの極間状態を検出する
極間状態検出手段と、前記極間状態検出手段の検出結果
に応じて、前記細穴加工用電極にワーク表面の加工開始
点直下の位置まで上昇させるジャンプ動作を行わせるよ
う制御するジャンプ制御手段とを具備した細穴放電加工
機が提供される。

【００１４】前記細穴放電加工機は、予め求められた細
穴加工用電極の消耗率から前記細穴加工用電極の先端位
置を演算する電極位置演算手段を更に具備してもよい。

【００１５】更に、本願発明の他の特徴によれば、主軸
に保持した細穴加工用電極にＺ軸方向の送りを与え、ワ
ークに細穴を放電加工する細穴放電加工機において、前
記主軸の後端部から前記主軸を通じて前記細穴加工用電
極に形成された加工液供給孔へ加工液を供給する加工液
供給手段と、前記主軸の内部に形成されたシリンダボア
内にＺ軸方向へ摺動可能に設けられたピストン部材と、
前記ピストン部材の後端部から前記ピストン部材をＺ軸
方向へ往復動作させる流体圧シリンダとで成り、前記加
工液供給手段により供給された加工液を増圧し、前記細
穴加工用電極の先端部から前記細穴加工用電極とワーク
との間の加工間隙に向けて前記加工液を噴出する加工液
増圧噴出手段とを具備した細穴放電加工機が提供され
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本願発
明の好ましい実施形態を説明する。先ず、図８、９を参
照して、本願発明を適用する細穴放電加工機の一実施形
態を説明する。図８、９において、本実施形態による細
穴放電加工機はベッド１上に固定されたテーブル３を有
しており、該テーブル３の上面にワーク５が載置、固定
される。テーブル３およびワーク５は、シール７に対し
て液密に接触しながら昇降する加工槽９により包囲され
ており、該加工槽９内にワーク５およびテーブル３の上
面よりも高いレベルまで加工液が貯留される。テーブル
３の後方には、ベッド１の上面からコラム１１が立設さ
れており、該コラム１１の上面には、サドル１３がＸ軸
方向（図８において左右方向）へ移動可能に設けられて
いる。また、ラム１５がサドル１３上をＹ軸方向（図８
において紙面に対して垂直方向）へ移動可能に設けら
れ、更に、ラム１５前面には電極ヘッド１７が取り付け
られている。

【００１７】一方、主軸１９は、その長手の中心軸線方
向であるＺ軸方向（垂直方向）へ電極ヘッド１７に対し
て摺動可能、かつ、Ｚ軸回りに回転可能に設けられてい
る。こうして、主軸１９は、ワーク５に対してＸ、Ｙ、
Ｚ軸の直交３軸方向に移動可能に、かつ、Ｚ軸回りに回
転可能に設けられている。主軸１９の下端部には、絶縁
プレート２１を介して電極チャック２３が取り付けられ
ている。電極チャック２３は、プルスタッド３１を引き
込むことにより、コレットチャック２５を介してホルダ
２９を同心に把持する。ホルダ２９には、中心軸線に沿
って貫通する中心孔を有する中空状の細穴加工用電極２
７が保持される。

【００１８】コラム１１の中央領域には収容部１１ａが
形成されており、該収容部１１ａには、電極自動交換装
置（図示せず）が収容されている。該電極自動交換装置
は、主軸１９をＺ軸方向上方位置にある電極自動交換位
置に移動して、使用済みの細穴加工用電極２７をホルダ
２９と共に主軸１９の電極チャック２３から取り外して
電極マガジン３３に収納し、電極マガジン３３から新た
な未使用の細穴加工用電極２７が装着されたホルダ２９
を電極チャック２３に移送、装着する。

【００１９】また、細穴加工用電極２７をＺ軸方向へ正
確に案内するために、支持アーム３９先端のガイド取付
部３９ａに電極ガイド３７が取り付けられている。支持
アーム３９は、電極ヘッド１７の側面に取り付けられた
案内装置３５によりＺ軸方向へ移動可能に設けられてお
り、テーブル３に載置、固定されるワーク５の厚さに応
じて電極ガイド３７の位置を調節し、電極ガイド３７と
ワーク５との間に適切な間隔を維持するようになってい
る。

【００２０】なお、図８、９は、電極自動交換後、細穴
加工用電極２７をＺ軸方向へ下降させて電極ガイド３７
に挿入した状態を示している。また、図８、９には図示
されていないが、細穴加工用電極２７の中空部へ加工液
を加工液供給装置４９、加工液タンク８９から加工液を
受け、加工屑を除去した後に再び加工液タンク８９へ供
給する加工液循環装置が設けられる。

【００２１】次に、図１を参照して本願発明の第１の実
施形態を説明する。なお、図１において、図８、９の細
穴放電加工機の各構成要素に対応する構成要素には同じ
参照符号が付されている。図１に示す第１の実施形態お
いて、細穴放電加工機は、図８、９に示した構成に加え
て、Ｚ軸リニアスケール４３、モータ駆動装置４５、加
工電源装置４７、加工液供給装置４９、放電加工制御装
置５１を主要な構成要素として具備している。Ｚ軸リニ
アスケール４３は主軸１９のＺ軸方向の位置を検出す
る。図１には特に図示されていないが、細穴放電加工機
は、主軸１９のＸ、Ｙ軸方向の位置を検出するために、
Ｘ軸およびＹ軸リニアスケールをも具備ししている。加
工液供給装置４９は、主軸１９の後端に設けられたロー
タリジョイント４１および主軸１９内にＺ軸方向に形成
された加工液供給通路１９ａを介して細穴加工用電極２
７の中空部に加工液を供給する。モータ駆動装置４５
は、主軸１９をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に駆動するサーボモー
タＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚの各々に独立に駆動電流を供給す
る。放電加工制御装置５１は、モータ駆動装置４５、加
工電源装置４７、加工液供給装置４９の各々を制御する
ことにより、所望の細穴放電加工へ向けて細穴放電加工
機全体を統合、制御する。サーボモータＭｘ、Ｍｙ、Ｍ
ｚ、特に主軸１９をＺ軸方向へ駆動するサーボモータＭ
ｚはリニアモータとすれば加工性能が向上する。

【００２２】ワーク５は、細穴加工用電極２７に対面す
るように加工槽９に貯留された加工液内に浸漬、固定さ
れる。細穴加工用電極２７とワーク５との極間には加工
電源装置４７からパルス電圧が印加され、これにより発
生する放電によりワーク５に細穴が加工される。加工電
源装置４７は、放電加工中に使用される主電流を供給す
る主電源と、極間における放電が開始したことを検出す
るために使用される小電流を供給するサーチ電源とを有
することができる。

【００２３】本実施形態において、放電加工制御装置５
１は、軸送り・加工液制御部５３、ジャンプ制御部５
５、極間状態検出部５７を主要な構成要素として含んで
いる。極間状態検出部４７は細穴加工用電極２７とワー
ク５との間の時々刻々の極間電圧を検出し、それに対応
する信号をジャンプ制御部５５へ出力する。ジャンプ制
御部５５は、極間状態検出部４７からの極間電圧を示す
信号に基づき、細穴加工用電極２７とワーク５との間の
加工間隙に加工屑が溜まりジャンプ動作が必要となって
いるか否かを判断する。ジャンプ制御部５５が、ジャン
プ動作が必要であると判断すると、加工電源装置４７へ
放電加工休止指令を出力してジャンプ動作指令を軸送り
・加工液制御部５３へ出力する。

【００２４】加工電源装置４７は、放電加工休止指令を
受けると、細穴加工用電極２７とワーク５との間に印加
するパルス電圧を休止する。これと同時に、軸送り・加
工液制御部５３は、ジャンプ制御部５５からのジャンプ
動作指令に基づき、細穴加工用電極２７をワーク５から
離反するＺ軸方向へジャンプ動作させるべく、その旨の
移動指令をモータ駆動装置４５に出力する。このとき、
軸送り・加工液制御部５３は、モータ駆動装置４５に与
えたＺ軸移動指令データに基づき最大加工進捗位置を検
出して記憶する。

【００２５】軸送り・加工液制御部５３は、ジャンプ動
作の間モータ駆動装置４５に与えたＺ軸移動指令データ
から細穴加工用電極２７の刻々の先端位置を演算し、刻
々の移動指令をモータ駆動装置４５へ出力する。細穴加
工用電極２７の先端が、所定のワーク５の表面の加工開
始点まで到達すると、軸送り・加工液制御部５３はモー
タ駆動装置４５に下降指令を出力し、細穴加工用電極２
７をワーク５に形成した細穴内へ下降、復帰させる。細
穴加工用電極２７の先端が前記最大加工進捗位置へ復帰
すると、軸送り・加工液制御部５３はジャンプ制御部５
５にジャンプ動作終了信号を出力し、ジャンプ動作終了
信号に基づき、ジャンプ制御部５５は加工電源装置４７
に放電加工開始指令を出力する。

【００２６】ここで、ジャンプ制御部５５によるジャン
プ動作指令は、極間状態検出部５７から出力される極間
状態信号に基づき決定するのではなく、ジャンプ制御部
５５に予め所定のジャンプ周期を設定しておき、それに
従ってジャンプ動作指令を出力するようにしてもよい。
また、ジャンプ制御部５５には、ジャンプ動作の上昇、
下降の送り速度および送りの加減速度を予め設定するこ
とができる。

【００２７】図２（ａ）は、本願発明の細穴放電加工機
のジャンプ制御を適用してジャンプ動作を行いながら放
電加工を行っているときの、細穴加工用電極２７の先端
位置を表した図であり、図２（ｂ）は、それに対応する
加工電源装置４７の作用状態、つまり、放電加工中か放
電加工休止中かを示す加工電源のオンオフの波形を示し
ている。本願発明におけるジャンプ動作の制御の１つの
特徴は、放電加工の進捗状況に拘わらず、ジャンプ動作
の毎回の上昇を予め設定したワーク５の表面の加工開始
点近傍まで行うことである。

【００２８】次に、図３を参照して、本願発明の第２の
実施形態を説明する。第２の実施形態において放電加工
制御装置６１は、第１の実施形態による放電加工制御装
置５１の構成に加えて、電極位置演算部６３、電極消耗
率記憶部６５、加工時間計測部６７を具備している。そ
の余の構成については、第１の実施形態と同様になって
いる。そこで、以下の記載では第１の実施形態と重複す
る構成については説明を省略する。また、図３におい
て、図１と同じ構成要素には同じ参照符号が付されてい
る。なお、細穴放電加工では、通常の放電加工に比べて
電極が著しく消耗する。そのために、放電加工中に細穴
加工用電極２７のＺ軸方向の送り量を電極の消耗を考慮
して補正しながら放電加工を遂行する必要がある。

【００２９】電極消耗率記憶部６５は特定の細穴加工用
電極２７に対して予め実験により求められた単位時間当
たりの電極消耗率を記憶する。この単位時間当たりの電
極消耗率は、不図示の入力装置、例えばキーボード、タ
ッチパネル、フロッピドライブ、ＬＡＮ経由で接続され
たＣＡＭ装置等から電極消耗量記憶部６５へ入力するこ
とができる。

【００３０】加工時間計測部６７は、細穴加工用電極２
７を主軸１９先端に装着した後に、該細穴加工用電極２
７が実際に細穴放電加工を行った実加工時間を計測す
る。細穴加工用電極２７が新たな細穴加工用電極２７と
交換された場合には、加工時間の計測はリセットされ新
たな加工時間の計測が開始される。

【００３１】電極位置演算部６３は、電極消耗率記憶部
６５から特定の細穴加工用電極２７に関する電極消耗率
に関するデータと、加工時間計測部６７から当該細穴加
工用電極２７の実加工時間に関するデータとを受け取
り、この２つのデータに基づいて、当該細穴加工用電極
２７の放電加工に伴う消耗量を演算する。このデータは
所定時間毎に軸送り・加工液制御部５３に出力される。
軸送り・加工液制御部５３は、ジャンプ制御部５５から
のジャンプ開始指令を受け取ったときに、電極位置演算
部６３から受け取った最新の電極消耗量を考慮して、ジ
ャンプ動作における細穴加工用電極２７の最大移動量を
決定し、モータ駆動装置４５への位置指令を生成、出力
する。

【００３２】次に、図４、５を参照して本願発明の第３
の実施形態を説明する。第３の実施形態において放電加
工制御装置７１は、第２の実施形態による放電加工制御
装置６１の構成に加えて、電極消耗率補正演算部７３、
電極実長さ測定手段としての通路３９ｂ、圧力計７５、
加圧空気供給装置７７を具備している。その余の構成に
ついては、第２の実施形態と同様になっている。そこ
で、以下の記載では第２の実施形態と重複する構成につ
いては説明を省略する。また、図４、５において、図３
と同じ構成要素には同じ参照符号が付されている。

【００３３】電極ガイド３７の拡大断面図である図５を
参照すると、電極ガイド３７は、支持アーム３９先端の
ガイド取付部３９ａに取り付けられた概ね円筒状のガイ
ド本体３７ａと、ガイド本体３７ａの中空部３７ｃ内に
おいて軸線方向両端に設けられた一対のガイド小片３７
ｂとを含んでいる。ガイド小片３７ｂの各々は、細穴加
工用電極２７を案内、通過させる中心孔３７ｄを有して
いる。ガイド本体３７ａの外周面には周溝３７ｆが形成
されており、該周溝３７ｆからガイド本体３７ａの中空
部へ半径方向に貫通する１または複数の半径方向通路３
７ｅとを有している。一方、支持アーム３９のガイド取
付部３９ａは長手方向に穿設された空気供給通路３９ｂ
を有しており、ガイド本体３７ａをガイド取付部３９ａ
に取り付けたときに、空気供給通路３９ｂおよびガイド
本体３７ａの半径方向通路３７ｅが周溝３７ｆを介して
互いに連通するようになっている。

【００３４】加圧空気供給装置７７は、コンプレッサや
ブロア等により構成することができ、所定圧力に昇圧さ
れた空気を吐出管路７７ａを介して空気供給通路３９ｂ
へ供給する。また、吐出管路７７ａには圧力計７５が設
けられており、吐出管路７７ａ内の空気の圧力を示すデ
ータが、信号線７５ａを介して軸送り・加工液制御部５
３に出力される。

【００３５】以下、本実施形態の作用を説明する。放電
加工の間、定期的に細穴加工用電極２７の実際の長さを
測定する電極消耗率補正プロセスが開始される。つま
り、新規の未使用の細穴加工用電極２７が主軸１９に装
着された後に、加工時間計測部６７が計測した加工時間
が所定値になると、電極位置演算部６３は、軸送り・加
工液制御部５３へ向けて、電極消耗率補正プロセスを実
行すべき旨の指令を出力する。電極消耗率補正プロセス
の実行に際し、軸送り・加工液制御部５１は、加工電源
装置４７へパルス電圧を休止すべき旨の放電中止指令を
出力する。これにより、加工電源装置４７は細穴加工用
電極２７とワーク５との間の加工電圧を休止する。これ
と同時に軸送り・加工液制御部５１は、電極消耗率補正
プロセスを実行すべくモータ駆動装置４５へ移動指令を
出力する。これにより、Ｚ軸サーボモータＭｚは主軸１
９と共に細穴加工用電極２７を所定速度で引き上げる。

【００３６】この間、加圧空気供給装置７６は所定圧力
の空気を吐出管路７７ａおよび空気供給通路３９ｂを介
してガイド本体３７ａの中空部３７ｃへ供給し続けてい
る。ガイド小片３７ｂの中心孔３７ｄと細穴加工用電極
２７の外表面の間から空気の漏洩はあるが、通常の放電
加工中は、中空部３７ｃ内の圧力は概ね一定となる。同
様に、中空部３７ｃ内の圧力は、実長さ測定プロセス中
も通常の放電加工中とは異なっているが概ね一定の圧力
となり、その圧力値は圧力計７５により測定され、それ
に対応する信号が信号線７５ａを介して軸送り・加工液
制御部５３に出力される。

【００３７】細穴加工用電極２７の先端が電極ガイド３
７の下側のガイド小片３７ｂの中心穴３７ｄを通過する
と、ガイド本体３７ａの中空部３７ｃ内の空気の漏洩量
が増大するために、中空部３７ｃ内の圧力が瞬時に低下
する。この圧力低下は圧力計７５により測定値となって
現れ、圧力計７５から軸送り・加工液制御部５３への圧
力信号に反映される。軸送り・加工液制御部５３が圧力
計７５からの圧力信号から、ガイド本体３７ａの中空部
３７ｃ内の圧力低下を検出すると、そのときのＺ軸座標
値から、現在の細穴加工用電極２７の実長さが確認され
る。この実長さは、軸送り・加工液制御部５３におい
て、電極位置演算部６３から受け取った電極消耗量に基
づき予測される仮想電極長さと比較され、その差分が電
極消耗率補正演算部７３に出力される。電極消耗率補正
演算部７３は、この差分と加工時間計測部６７からの加
工時間とに基づき電極消耗率記憶部６５に補正値を出力
する。こうして、電極消耗率補正演算部７３で演算され
た補正値に基づいて、電極消耗率記憶部６５は、その記
憶している電極消耗率を修正、更新する。

【００３８】次に図６、７を参照して、本願発明の第４
の実施形態を説明する。第１〜第３の実施形態では、ワ
ーク５に形成した細穴内または細穴加工用電極２７とワ
ーク５の間の加工間隙から加工屑を排出するために、細
穴加工用電極２７をジャンプ動作させるが、第４の実施
形態では、加工間隙に高圧の加工液を噴出させるように
なっている。既述したように、細穴加工用電極２７を通
じて従来から加工間隙に加工液を噴出させることは既に
行われている。然しながら、加工液の供給圧力を高くす
るためには、従来の構成では現存するロータリジョイン
トの性能から限界があると言わざるを得ない。本実施形
態では、より高圧の加工液を細穴加工用電極２７へ供給
することを主眼としている。

【００３９】図６を参照すると、第４の実施形態におい
て、主軸１９の内部には、その内部に細穴加工用電極２
７へ供給する加工液の圧力を高めるための増圧装置９１
が配設されており、該増圧装置９１を駆動するための空
圧源８３が設けられている。また、図６には、既述の実
施形態における加工液供給装置としての加工液ポンプ８
７と、加工液循環装置としての加工液循環ポンプ８５
と、細穴放電加工機外において加工液を一時的に貯留す
るための加工液タンク８９が図示されている。

【００４０】図７を参照すると、増圧装置９１は、主軸
１９内の尾端部から先端方向に穿設、形成された中空部
９５と、該中空部９５の先端からＺ軸方向に加工液供給
通路１９ａに連通するように形成されたシリンダボア９
９と、前記中空部９５内に軸方向に往復動自在に配設さ
れたピストン部材９３とを有している。シリンダボア９
９の内径は、中空部９５の内径よりも小さくなってい
る。ピストン部材９３は、その中心軸線に沿って加工液
供給通路９３ａが貫通、形成されており、加工液供給通
路９３ａの先端部分には逆止弁９７が設けられている。
また、ピストン部材９３の先端部分は、前記シリンダボ
ア９９の内周面に対して液密に接触可能な外径を有して
おり、前記先端部分がシリンダボア９９内に摺動自在に
配設されている。ピストン部材９３がＺ軸方向に往復動
作することから、その加工液供給通路９３ａに加工液を
供給するために、ロータリジョイント４１とピストン部
材９３の後端部とは、例えば、Ｚ軸方向に伸縮自在のベ
ローズジョイント１０１にて接続することができる。

【００４１】ピストン部材９３は、また、その外周面か
ら半径方向に拡がる受圧部９３ｂを有している。受圧部
９３ｂは主軸１９の中空部９５の内周面に対して気密に
接触できる外径を有しており、受圧部９３ｂにより主軸
１９の中空部９５は第１と第２の圧力室９５ａ、９５ｂ
に仕切られる。主軸１９は、また、中空部９５を形成す
る周壁部分に第１と第２の圧力室９５ａ、９５ｂに開口
する加圧空気ポート１９ｂ、１９ｃを有しており、加圧
空気ポート１９ｂ、１９ｃは、空気管路８３ａ、８３ｂ
を介して空気源８３に連通している。こうして、本実施
形態では、主軸１９の第１と第２の圧力室９５ａ、９５
ｂ、ピストン部材９３の受圧部９３ｂ、空気ポート１９
ｂ、１９ｃが空圧シリンダを形成し、シリンダボア９
９、ピストン部材９３が増圧シリンダを形成している。

【００４２】空気源８３は、図６には詳細に図示されて
いないが、加圧空気を発生するコンプレッサ、該コンプ
レッサからの加圧空気を一時的に貯留する加圧空気タン
ク、該加圧空気タンクからの供給圧力を調節する圧力調
節弁、前記加圧空気タンクから加圧空気を空気管路８３
ａ、８３ｂを介して増圧装置９１の第１と第２の圧力室
９５ａ、９５ｂの各々に交互に分配、供給するための方
向制御弁、第１と第２の圧力室９５ａ、９５ｂ内の空気
を放出するための放出弁等を具備して構成することがで
きる。

【００４３】以下、本実施形態の作用を説明する。細穴
加工用電極２７の中空部から加工間隙へは常時連続的に
加工液を噴出する必要はなく、細穴放電加工に悪影響を
生じない範囲で間欠的に行うことができる。もちろん加
工間隙への加工液の供給を常時行うようにしてもよい。
そこで、本実施形態では、加工液供給ポンプ８７からの
加工液を主軸１９のシリンダボア９９へ一旦貯留し、空
圧シリンダにて増圧して加工間隙に供給するようになっ
ている。すなわち、空気源８３から加圧空気を第２の圧
力室９５ｂ内に供給すると共に、第１の圧力室９５ａか
ら空気を排気してピストン部材９３をＺ軸方向に上動さ
せる。この間、加工液供給ポンプ８７からロータリジョ
イント４１、ベローズジョイント１０１、ピストン部材
９３の加工液供給通路９３、逆止弁９７を介して、加工
液がシリンダボア９９内に供給される。

【００４４】次いで、空圧シリンダの第１の圧力室９５
ａに加圧空気を供給すると共に、第２の圧力室９５ｂ内
の空気を排気する。これにより、ピストン部材９３はＺ
軸方向に下動し、シリンダボア９９内の加工液が加工液
供給通路１９ａを介して細穴加工用電極２７の中空部へ
供給され加工間隙に噴出する。このとき、シリンダボア
９９内の加工液の圧力は、第１の圧力室９５ａに供給さ
れる空気圧に対して、ピストン部材９３の受圧部９３ｂ
の表面積とシリンダボア９９の軸に垂直な断面積との比
に比例して増圧され、ロータリジョイント４１を介して
加工液供給ポンプ８７から直接に噴出させていた従来技
術と比較して、ロータリジョイント４１の性能からくる
限界よりも高い圧力にて加工液を加工間隙へ噴出可能と
なる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願発
明によれば、主軸に保持した細穴加工用電極にＺ軸方向
の送りを与え、ワークに細穴を放電加工する細穴放電加
工方法において、細穴加工用電極にワーク表面の加工開
始点直下の位置まで上昇させるジャンプ動作を行わせる
よう制御したので、細穴加工用電極とワークとの加工間
隙から加工液が加工屑を伴って流動し、細穴加工用電極
とワークとの間の加工間隙から効果的に加工屑を排出で
きる。また、本願発明によれば、主軸に保持した細穴加
工用電極にＺ軸方向の送りを与え、ワークに細穴を放電
加工する細穴放電加工方法において、主軸の後端部から
主軸の内部に供給された加工液を主軸の内部で増圧し、
増圧した加工液を細穴加工用電極に形成された加工液供
給孔に供給し、細穴加工用電極の先端部から細穴加工用
電極とワークとの間の加工間隙に向けてその加工液を噴
出したので、主軸の外部から主軸を通じて加工液を細穴
加工用電極に形成された加工液供給孔へ供給する間に加
工液の圧力が低下せず、細穴加工用電極とワークとの間
の加工間隙に高圧の加工液を常に噴出して、細穴加工用
電極とワークとの間の加工間隙から効果的に加工屑を排
出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施形態のブロック構成図で
ある。

【図２】本願発明のジャンプ動作を説明するための図で
あり、（ａ）は本願発明の細穴放電加工機のジャンプ動
作を行いながら放電加工を進捗しているときの、細穴加
工用電極の先端位置を示した図であり、（ｂ）は、それ
に耐応させて加工電源のオンオフ、すなわち放電加工中
か放電加工休止中かを示す加工電圧の波形を示した図で
ある。

【図３】本願発明の第２の実施形態のブロック構成図で
ある。

【図４】本願発明の第３の実施形態のブロック構成図で
ある。

【図５】第３の実施形態による細穴放電加工機の電極ガ
イドの拡大断面図である。

【図６】本願発明の第４の実施形態のブロック構成図で
ある。

【図７】第４の実施形態による細穴放電加工機の増圧装
置の拡大断面図である。

【図８】本願発明実施形態による細穴放電加工機の正面
図である。

【図９】図８の矢視Ａにおける側面図である。

【符号の説明】

５…ワーク １７…電極ヘッド １９…主軸 １９ａ…加工液供給通路 ２７…細穴加工用電極 ３７…電極ガイド ３９…支持アーム ４３…Ｚ軸リニアスケール ４５…モータ駆動装置 ４７…加工電源装置 ４９…加工液供給装置 ５１…放電加工制御装置 ５３…軸送り・加工液制御部 ５５…ジャンプ制御部 ５７…極間状態検出部 ６５…電極消耗率記憶部 ６７…加工時間計測部 ６３…電極位置演算部 ７３…電極消耗率補正演算部 ９１…増圧装置 ９３…ピストン部材 ９５…中空部 ９９…シリンダボア ９５ａ…第１の圧力室 ９５ｂ…第２の圧力室

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸に保持した細穴加工用電極にＺ軸方
   向の送りを与え、ワークに細穴を放電加工する細穴放電
   加工方法において、 前記細穴加工用電極にワーク表面の加工開始点直下の位
   置まで上昇させるジャンプ動作を行わせるよう制御した
   ことを特徴とする細穴放電加工方法。
2. 【請求項２】 前記細穴加工用電極に行わせるジャンプ
   動作は、予め求められた細穴加工用電極の消耗率から前
   記細穴加工用電極の先端位置を演算し、前記細穴加工用
   電極の毎回の上昇時に前記演算した細穴加工用電極の先
   端位置がワーク表面の加工開始点直下に位置するよう制
   御した請求項１に記載の細穴放電加工方法。
3. 【請求項３】 主軸に保持した細穴加工用電極にＺ軸方
   向の送りを与え、ワークに細穴を放電加工する細穴放電
   加工方法において、 前記主軸の後端部から前記主軸の内部に供給された加工
   液を前記主軸の内部で増圧し、 増圧した加工液を前記細穴加工用電極に形成された加工
   液供給孔に供給し、 前記細穴加工用電極の先端部から前記細穴加工用電極と
   ワークとの間の加工間隙に向けて前記加工液を噴出した
   ことを特徴とする細穴放電加工方法。
4. 【請求項４】 主軸に保持した細穴加工用電極にＺ軸方
   向の送りを与え、ワークに細穴を放電加工する細穴放電
   加工機において、 前記細穴加工用電極と前記ワークとの極間状態を検出す
   る極間状態検出手段と、 前記極間状態検出手段の検出結果に応じて、前記細穴加
   工用電極にワーク表面の加工開始点直下の位置まで上昇
   させるジャンプ動作を行わせるよう制御するジャンプ制
   御手段と、 を具備したことを特徴とする細穴放電加工機。
5. 【請求項５】 予め求められた細穴加工用電極の消耗率
   から前記細穴加工用電極の先端位置を演算する電極位置
   演算手段を更に具備した請求項４に記載の細穴放電加工
   機。
6. 【請求項６】 主軸に保持した細穴加工用電極にＺ軸方
   向の送りを与え、ワークに細穴を放電加工する細穴放電
   加工機において、 前記主軸の後端部から前記主軸を通じて前記細穴加工用
   電極に形成された加工液供給孔へ加工液を供給する加工
   液供給手段と、 前記主軸の内部に形成されたシリンダボア内にＺ軸方向
   へ摺動可能に設けられたピストン部材と、前記ピストン
   部材の後端部から前記ピストン部材をＺ軸方向へ往復動
   作させる流体圧シリンダとで成り、前記加工液供給手段
   により供給された加工液を増圧し、前記細穴加工用電極
   の先端部から前記細穴加工用電極とワークとの間の加工
   間隙に向けて前記加工液を噴出する加工液増圧噴出手段
   と、 を具備したことを特徴とする細穴放電加工機。