JP3289575B2 - 放電加工装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物の側面仕
上加工を行う放電加工装置および放電加工方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】放電加工によって被加工物の加工を行う
際に、加工速度の向上を維持しつつ精度の良い加工を行
うためには、加工初期は荒加工用の電気条件により荒加
工を行い（以降、１次加工と記す）、徐々に仕上加工用
の電気条件に切り替えていく方法が考えられる。

【０００３】具体的には、例えば図５に示したように電
極底面部によって被加工物の深さ方向に放電加工を行
う。この際、被加工物の深さ方向への加工が進むにつれ
て、電極の電気条件を荒加工用の電気条件から仕上加工
用の電気条件に徐々に切り替えていく。仕上加工用の電
気条件への切り替えは、電流パルス幅を短縮したり、電
流ピーク値を減少させることによって行うことができ
る。

【０００４】この場合、被加工物の底面部は高精度に仕
上げられるものの、側面部は図５（ｂ）に示したよう
に、その面が形成されたときの電気条件に準じた荒さが
残存してしまう。そのため被加工物の側面仕上を何らか
の方法で必要がある。

【０００５】第１の方法として、「土屋政光ほか、円筒
電極による３次元制御放電加工（第１報）ーみぞ加工に
おける電極形状の変化過程ー、電気加工学会誌、Ｖｏ
ｌ．１７、Ｎｏ．３３（１９８３）３１」に記載されて
いる加工方法によって側面仕上を行う方法が考えられ
る。この方法は、図２６（ａ）に示すように円筒電極１
１の側面部分を用いて、横加工により側面仕上を行う方
法である。

【０００６】しかしこの場合、電極側面は図２６（ａ）
のように消耗してしまうため、被加工物の側面部もそれ
に応じて形状が転写されてしまう。したがって、１次加
工によって面あらさは大きいものの形状的には高精度に
加工された垂直面に多大な形状誤差を生じさせてしま
う。

【０００７】電極消耗量を極力減少させるため、側面加
工のみ電極低消耗条件で加工するということも考えられ
るが、加工物の輪郭側面外周が長くなり、電極一本当た
りの仕上加工量が大きくなると、それに応じて必然的に
電極の消耗量も大きくなり、その電極消耗形状は前述し
た図２６（ａ）と同じ傾向となる。したがって、電極の
形状精度を維持した加工を行うためには、電極の消耗量
が許容消耗量を越えるたびに電極を頻繁に交換しなくて
はならない。

【０００８】第２の方法としては、「千代知子ほか、形
彫放電加工における電極消耗シミュレーション、１９９
５年度精密加工学会春季大会学術講演論文集、ｐ９８
１」「国枝正典ほか、形彫放電加工における工作物形状
シミュレーション、電気加工学会誌、Ｖｏｌ．２８７、
Ｎｏ．５９（１９９４）２１」に記載されている加工方
法によって側面仕上を行う方法が考えられる。

【０００９】この方法は、図２６（ｂ）に示すように円
筒形状電極１１を被加工物の深さ方向に移動させ、電極
の底面部分を用いて側面仕上を行う方法である。この場
合、側面仕上によって削り取る部分（以下、側面仕上部
分と記す）は電極径と比較して非常に薄いため、電極を
側面仕上部分だけスライドさせて加工を行う。

【００１０】しかしこの場合、加工に関係する電極の断
面積が電極の底面積に比して非常に小さいため、電極は
急激に消耗し、さらに極間の加工ギャップが加工部分で
異なる関係上、各部分の電気消耗比にばらつきが生じ
る。

【００１１】一般的に電極消耗は、角や稜線などの部分
で大きくなる。また、電極送り方向に対する傾きが大き
い部分では、消耗は小さくなる。これは、電極の単位面
積当たりの被加工物の除去体積が異なるからである。電
極消耗比は他の条件が同じ場合、被加工物との加工ギャ
ップの関数となり、加工ギャップが大きくなると電極消
耗率が低下する。そのため円筒形状電極底部の角部分に
比べ、側面部分の方が被加工物との加工ギャップが大き
いため消耗も小さくなる。

【００１２】上述のような理由による電極消耗の結果、
上述の第２の方法においても電極側面は図２６（ｂ）の
ような斜め形状となる。そのため、同じく高精度な形状
を維持した加工の実現が難しいものとなっている。した
がって形状精度を維持するためには、電極の消耗量が許
容消耗量を越える度に電極を頻繁に交換しなければなら
ない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような理由によ
り、上述の第１の方法、第２の方法によって側面仕上加
工を行った場合には、電極消耗が不均一であるため高精
度な側面仕上げを行うことが困難であった。また、上述
の第１の方法または第２の方法によって高精度の側面仕
上を行うためには、電極の消耗量が許容消耗量を越える
度に電極を頻繁に交換しなければならなかった。

【００１４】そこで、この発明は電極を頻繁に交換する
ことなく、被加工物の側面仕上を高精度に行うことを第
１の目的としている。また、上記被加工物の側面と上記
側面と接する上記被加工物の底面との間に形成されるコ
ーナ半径を要求精度以下に抑えることを第２の目的とし
ている。さらに、電極を頻繁に交換することなく、被加
工物のテーパ仕上加工を高精度に行うことを第３の目的
とする。さらにまた、側面仕上加工もしくはテーパ仕上
加工を的確に終了させることを第４の目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明における放電加
工装置は、被加工物の側面仕上量以下の肉厚を有する円
筒形状をなす加工用電極と、上記加工用電極と上記被加
工物との間に電圧を印加する電源と、上記被加工物に対
して上記加工用電極を上記円筒の軸中心に相対的に回転
させる回転手段と、上記被加工物に対して上記加工用電
極を相対移動させる移動手段と、上記移動手段による上
記加工用電極の相対移動を制御する制御手段とを有し、
上記加工用電極の筒底面部により上記被加工物の側面仕
上量分の側面仕上加工を行うものである。

【００１６】また、円板形状をなす加工用電極と、上記
加工用電極と被加工物との間に電圧を印加する電源と、
上記被加工物に対して上記加工用電極を上記円板の軸中
心に相対的に回転させる回転手段と、上記被加工物に対
して上記加工用電極を上記被加工物側面に沿わせるＸ軸
方向に相対移動、上記Ｘ軸に直交し上記被加工物側面に
寄せるＹ軸方向に相対的に拡大移動、上記円板形状電極
の厚さに応じて上記Ｘ、Ｙ軸双方に直交するＺ軸方向に
相対移動させる移動手段と、上記移動手段による上記加
工用電極の相対移動を制御する制御手段とを有し、上記
加工用電極の円周側面部により上記被加工物の側面加工
を行うものである。

【００１７】さらに、上記被加工物の側面と上記側面と
接する上記被加工物の底面との間に形成されるコーナの
所望のコーナ半径寸法の２倍以下の厚さを有する円板形
状電極を有するものである。

【００１８】被加工物のテーパ仕上量以下の肉厚を有す
る円筒形状をなす加工用電極と、上記加工用電極と上記
被加工物との間に電圧を印加する電源と、上記被加工物
に対して上記加工用電極を上記円筒の軸中心に相対的に
回転させる回転手段と、上記被加工物に対して上記加工
用電極を相対移動させる移動手段と、上記被加工物のテ
ーパ側面に対して上記加工用電極の円筒側面が接する方
向に上記加工用電極を傾ける傾斜手段と、上記移動手段
による上記加工用電極の相対移動および上記傾斜手段に
よる上記加工用電極の傾きを制御する制御手段とを有
し、上記加工用電極の筒底面部により上記被加工物のテ
ーパ仕上量分のテーパ仕上加工を行うものである。

【００１９】上記加工用電極の移動速度を計測する移動
速度計測手段と、上記移動速度計測手段により計測され
た移動速度と基準値とを比較する移動速度比較手段と、
上記移動速度比較手段による比較結果に基づき、上記加
工用電極による上記被加工物の側面加工を終了するか否
かを判別する判別手段とを有するものである。

【００２０】この発明における放電加工方法は、被加工
物の側面仕上量以下の肉厚を有する円筒形状をなす加工
用電極を、上記被加工物に対して相対移動させるととも
に、上記被加工物に対して上記円筒の軸中心に相対的に
回転させ、上記加工用電極の筒底面部により上記被加工
物の側面仕上量分の側面仕上加工を行うものである。

【００２１】また、被加工物に対して円板形状電極を、
上記円板の軸中心に相対的に回転させるとともに上記被
加工物側面に沿わせるＸ軸方向に相対移動、上記Ｘ軸に
直交し上記被加工物側面に寄せるＹ軸方向に相対的に拡
大移動、上記円板形状電極の厚さに応じて上記Ｘ、Ｙ軸
双方に直交するＺ軸の第１の方向に相対移動させ、上記
円板形状電極の円周側面によって上記被加工物の側面加
工を行う第１の加工ステップと、上記第１の加工ステッ
プの後、上記被加工物に対して上記円板形状電極を、上
記円板の軸中心に相対的に回転させるとともに上記Ｘ軸
方向に相対移動、上記第１の加工ステップでの拡大量よ
りも小さい拡大量で上記Ｙ軸方向に相対的に拡大移動、
上記円板形状電極の厚さに応じて上記Ｚ軸の第２の方向
に相対移動させ、上記円板形状電極の円周側面によって
上記被加工物の側面加工を行う第２の加工ステップとを
有するものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】

実施形態１．この実施態様は、特定の肉厚を有する薄肉
パイプ電極によって側面加工を行う放電加工装置に関す
るものであり、以下図１〜１０に基づき説明する。図１
は、本実施態様における放電加工装置の全体図である。

【００２３】図１において、１は側面仕上加工用の薄肉
パイプ電極、２は放電加工を行うべき被加工物である。
３は薄肉パイプ電極１を薄肉パイプ電極１の軸中心に回
転させるとともに、加工形状データにしたがって薄肉パ
イプ電極１を移動させる電極移動手段、４は後述の加工
槽５にためられた加工液である。５は加工槽であり、加
工槽５の中には、加工液４がためられており、この加工
液４に被加工物２が浸されている。

【００２４】６は、加工槽５にためられた加工液４を循
環させるための加工液供給手段、７は薄肉パイプ電極１
と被加工物２の間に電流パルスを印加するための加工用
電源である。８は、加工形状データに基づいて、薄肉パ
イプ電極１を移動させるよう電極移動手段３を制御する
ＮＣ制御部である。

【００２５】図２は、ＮＣ制御部８内での情報の流れを
示す図である。図２において、８１は加工すべき輪郭形
状を示す加工輪郭形状パス８１ａ、側面仕上量８１ｂ、
電極進行方向に対する側面の向き８１ｃなどのデータを
記憶する記憶手段である。

【００２６】加工輪郭形状パスとは、図９の１５のよう
に目的の加工形状を２次元の電極径経路で表したもので
ある。進行方向に対する側面の向きとは、例えば図９
（ｂ）における右方向、つまり被加工物の側面に寄せる
方向のことである。

【００２７】８２は、記憶手段８１のデータに基づき輪
郭形状パス８１ａを側面方向に仕上量分だけ拡大もしく
は縮小するための変換手段である。変換手段８２は、加
工輪郭形状パスを示す座標データ８１ａを側面仕上加工
用のパスを示すデータに変換する。８０は、変換手段８
２によって変換されたデータに基づいて電極移動手段３
を制御するＮＣ制御手段であり、電極移動手段３に対し
てＸＹＺ方向の移動指示を通知する。

【００２８】次に、この実施態様における放電加工装置
による加工手順を図４を用いて説明する。まず薄肉パイ
プ電極１を用いた側面加工の前段階として、１次加工で
ある底面加工を行った。底面加工は、荒加工と底面仕上
加工とに分けられ、後述のように加工条件を変えること
により加工荒さを調節することができる。

【００２９】荒加工は、図３に示すように電極の底面部
分のみの放電によって層状に加工することで行われる。
図３（ａ）において１１は円柱もしくはパイプ形状の電
極、１２は１次加工用の内部加工用電極移動パス、１３
は荒加工後に形成された輪郭側面である。電極移動軌跡
は、加工底部の全面をカバーする動きをする。また荒加
工は、以下に示すような条件で行った（Ｓ１）。 ・電極径：φ５．０ｍｍ ・加工電流ピーク：５５Ａ ・パルス幅：６４μｓ ・休止時間：４μｓ

【００３０】また、荒加工の後には図５（ｂ）に示すよ
うに徐々に電気加工条件を下げていき、最終的には下記
の条件により電極の底面部分のみの放電により底面仕上
加工を行った（Ｓ２）。Ｓ２における被加工物２の底面
部の仕上加工を行うことにより底面加工が完了する（Ｓ
３）。 ・加工電流ピーク：２．５Ａ ・パルス幅：２μｓ ・休止時間：２μｓ

【００３１】次に、この実施態様における薄肉パイプ電
極１を用いた側面加工手順（Ｓ４〜Ｓ８）を説明する。
図６は、薄肉パイプ電極１を用いた側面加工の様子を示
す図である。図６（ａ）は上面図であり、図６（ｂ）は
側面図である。図６（ｂ）に示したように、この実施態
様における放電加工装置は、薄肉パイプ電極１の底面部
によって放電加工が行われる。

【００３２】図６において、１は肉厚ｔの側面仕上用の
薄肉パイプ電極である。２は被加工物の側面部分であ
る。また１３は、被加工物２の側面部の未仕上部分であ
り、１４は薄肉パイプ電極１により側面加工された後の
仕上面である。

【００３３】電極移動手段３は、薄肉パイプ電極１を、
被加工物２の側面の未仕上部分１３から仕上方向に肉厚
ｔ以上外側にずらし、被加工物２の側面外周に沿って移
動させる（Ｓ４）。このように移動させながら、薄肉パ
イプ電極１の底面部によって未仕上部分１３の一定幅ｗ
を一定深さ分除去するように加工を行う（Ｓ６）。薄肉
パイプ電極１による加工中は、薄肉パイプ電極１を円筒
軸中心に回転させている。

【００３４】この実施例においてＸ軸方向とは、被加工
物の側面に沿う方向であり図６（ａ）上面図における下
方向である。Ｙ軸方向とは、被加工物の側面に寄せる方
向であり、図６（ｂ）側面図における右方向である。Ｚ
軸方向とは、ＸＹ軸双方に直交する被加工物の深さ方向
であり、図６（ｂ）側面図における下方向である。

【００３５】底面加工によって被加工物に開けられた穴
の外周に沿って、薄肉パイプ電極１を移動（ＸＹ移動）
させて加工を行う際、電極底面部の消耗が進むことによ
り電極と被加工物間のギャップが広がって加工が進まな
くなる。そのため、一定のＸＹ移動距離に応じてＺ軸方
向に送り補正を行う必要がある（Ｓ５）。

【００３６】ただしこの場合、Ｚ軸方向の送り量の大小
により側面精度が左右される恐れがないため、シミュレ
ータ等を用いてＺ軸方向の送り量を計算する必要がな
く、あらかじめ設定した所定の量だけをＸＹ移動距離に
応じて一定に送っていけばよい。

【００３７】Ｚ軸方向の送り量は、次のように設定され
る。Ｚ軸方向の送り量が大きいと、加工輪郭電極パス１
層あたりの加工深さは大きくなる。しかし、薄肉パイプ
電極１底面部の消耗形状の傾きが大きくなるため、被加
工物の加工底面に電極パスの後が残存する。そのため、
加工終了に従いＺ軸方向の送り量を段階的に小さくして
いき、最終的には０に近づけるように設定する。

【００３８】上述のようにＸＹ移動に加えてＺ軸方向送
りを行いながら（Ｓ５）、底面加工によって被加工物に
開けられた穴の内周に沿って１周分の加工を行う（Ｓ
６）ことにより、一定深さの側面仕上加工が行われる。
このようなプロセスを繰り返すことによって、被加工物
の側面部分が上から徐々に層状に加工されていき、薄肉
パイプ電極１が被加工物底面部に到達すると（Ｓ７）、
薄肉パイプ電極１による側面仕上加工が完了する（Ｓ
８）。

【００３９】側面加工の際、薄肉パイプ電極１の肉厚ｔ
と被加工物側面部の加工除去すべき厚さｗとの関係は、
次のような関係にする必要がある。 ｗ≧ｔ ・・・・・（１）

【００４０】図７に、薄肉パイプ電極１の肉厚ｔと側面
形状精度の関係を示す。図７に示した側面形状精度は、
被加工物２側面部をすることにより除去する量（以下、
側面仕上量と記す）ｗを一定として、薄肉パイプ電極１
の肉厚ｔを変化させたときの値を示している。この図か
らも明らかなように、ｗ≧ｔの場合には、ｔの大小にか
かわらず高精度な加工を行うことができるが、ｗ＜ｔに
なると加工形状精度が急激に悪化する。ｗ≧ｔの範囲で
は、生じる加工精度の誤差は、薄肉パイプ電極１の垂直
精度に依存しており、ほぼ一定値である。そのためｗ≧
ｔの範囲においては、薄肉パイプ電極１の垂直度を高精
度に保つことで、加工誤差を限りなく０に近似させるこ
とができる。

【００４１】図７に示したような精度特性となる理由を
図８に基づいて説明する。ｗ＜ｔの場合は、円筒形状電
極と被加工物との位置関係は図８（ａ）のようになる。
円筒形状電極をＺ軸方向に下げながら放電加工を行った
場合には、円筒形状電極の角Ｅ１と、被加工物２の角Ｅ
２とが最も消耗し、円筒形状電極の角Ｅ１と、被加工物
２の角Ｅ２とが丸くなる。さらに円筒形状電極をＺ軸方
向に下げていくと、円筒形状電極の底面部と被加工物２
間のギャップ距離が、円筒形状電極の底面部の各部分で
異なることになり、電極消耗量に差が生じる。

【００４２】さらに円筒形状電極をＺ軸方向下げていく
と、電極消耗によって変形した円筒形状電極および被加
工物２の形状が互いに対向する被加工物２および円筒形
状電極とに転写され、最終的に円筒形状電極の形状は図
２６に示すように右上りの斜め形状となる。したがっ
て、被加工物２の加工形状精度が悪化する。

【００４３】一方、ｗ≧ｔの場合は、薄肉パイプ電極１
と被加工物との位置関係は図８（ｂ）のようになる。薄
肉パイプ電極１をＺ軸方向に下げて加工した場合には、
薄肉パイプ電極１の角Ｅ１および角Ｅ３が丸くなるが、
被加工物２の角Ｅ２はほとんど消耗しない。さらに、薄
肉パイプ電極１をＺ軸方向に下げていっても被加工物２
の角Ｅ２はほとんど消耗しないため、薄肉パイプ電極１
の形状はほぼ左右対称に消耗していく。

【００４４】したがって、ｗ＜ｔの場合と異なり、左右
対称な消耗であり、薄肉パイプ電極１は回転させている
ため、薄肉パイプ電極１底面のほぼ全面が同時に消耗し
ていくことになる。このような理由から、図２６に示す
ような被加工物の加工残しが生ずることがなくなり、加
工形状精度が良好となる。

【００４５】理論的には、薄肉パイプ電極１の肉厚ｔと
被加工物側面部の加工除去すべき厚さｗとの関係がｗ＝
ｔの関係を満たしていれば精度良く加工できる。但し、
電極移動手段３による電極の移動精度に応じて肉厚ｔを
ｗよりも小さくする必要がでてくる。その理由は、電極
移動手段３による電極の移動の際に電極がぶれる場合等
があり、このようなぶれが発生した場合であっても薄肉
パイプ電極１が被加工物２に対して図８（ｂ）に示すよ
うなｗ≧ｔという位置関係を保つ必要があるからであ
る。また、薄肉パイプ電極１内面の形状精度、例えば心
ずれ等に応じても薄肉パイプ電極１の肉厚ｔを側面仕上
量ｗよりも小さくする必要がある。その理由は、一般的
に薄肉パイプ電極１の内径の形状精度を出すことは、外
径の形状精度を出すのと比較して難しいからである。

【００４６】上述の側面加工手順での薄肉パイプ電極１
の移動は、図２で示しように、輪郭形状パスを側面仕上
量だけ側面方向に拡大もしくは縮小する変換手段８２か
らの情報をＮＣ制御手段８０が受信し、そしてこのＮＣ
制御手段８０が電極移動手段３を制御することにより行
われる。

【００４７】図９は、図３に示した底面加工の後、薄肉
パイプ電極１を用いて側面仕上加工を行っている様子を
示したものである。１は薄肉パイプ電極、１４は側面仕
上加工によって形成された輪郭側面、１５は側面加工用
の電極移動パスである。なお、電極移動パス１５は側面
形状に沿った経路となる。その結果、底面加工と同じく
極めて高精度な側面形状精度を保ち、さらに側面の面あ
らさをより細かくすることが可能となる。

【００４８】なお今回行った側面仕上での電極および電
気の条件は以下の通りである。 ・電極径：φ５．０ｍｍ，肉厚０．２ｍｍ ・加工電流ピーク：２．５Ａ ・パルス幅：２μｓ ・休止時間：２μｓ 電極の材料としては銅、黄銅などが適当であり、電極の
肉厚に応じて適切な材料を選択することになる。この条
件によって行った側面仕上量は０．３ｍｍであった。

【００４９】この実施態様における薄肉パイプ電極１を
用いた放電加工方法および装置の効果について述べる。
この実施態様における薄肉パイプ電極１を用いた放電加
工方法および装置は、薄肉パイプ電極１底面部による加
工であるため、図２６のような電極側面の消耗はほとん
ど起こらず、電極底面全面がほぼ平坦に消耗していく。

【００５０】したがって、電極消耗によって電極の形状
精度が悪くなるために行う電極の交換を行う必要がなく
なるため、従来に比べて電極の交換頻度を少なくするこ
とができる。そのため、電極を頻繁に交換することな
く、被加工物側面の垂直精度を極めて高精度に保った側
面仕上加工を行うことが可能となる。

【００５１】また、薄肉パイプ電極１の電極底面がほぼ
平坦に消耗していくため、電極消耗にともなうＺ方向の
補正をシミュレート等の複雑な計算処理を行うことな
く、実行することができる。

【００５２】なお、ＮＣ制御のための情報の流れを図２
に示したが、図１０のように輪郭形状パスをオフセット
情報を有するプログラムとして記憶して、オフセットを
変更することで加工を行うという方法を行うことも可能
である。

【００５３】オフセットの変更とは、図２２のように初
期の形状パスからオフセット量Ｈ１だけパスの直角方向
にずらすことである。例えば円上の時計回りの形状パス
の場合には、オフセット方向を右とし、オフセット量を
１０とすると、半径が１０増大した円の経路に変更され
る。一方オフセット方向を左とすると、半径が１０減少
した円の経路に変更される。

【００５４】図１０において、８１は目的の加工輪郭形
状パス８１ａ、側面仕上量８１ｂ、電極進行方向に対す
る側面の向き８１ｃなどを記憶するための記憶手段、８
０はＮＣ制御手段である。ＮＣ制御手段８０の構成要素
としては次の８０ａ〜８０ｃが必要となる。８０ａはオ
フセットプログラム記憶手段、８０ｂはオフセット値記
憶手段、８０ｃは相対位置制御手段である。

【００５５】オフセット値記憶手段８０ｂに記憶された
オフセット値がオフセットプログラム記憶手段８０ａに
入力され、オフセットプログラム記憶手段８０ａに記憶
されたオフセットプログラムにより輪郭形状パスデータ
がオフセット値分変換される。オフセットプログラムに
より変換されたデータが相対位置制御手段８０ｃに入力
され、この相対位置制御手段８０ｃによってＸ、Ｙ、Ｚ
軸の移動信号が電極移動手段３に対して入力される。

【００５６】このようなオフセットプログラムを用いた
ＮＣ制御手段８０では、輪郭形状パス８０ａの変換をオ
フセット値を設定するだけで実行できるため有効であ
る。

【００５７】またなお、本実施態様では垂直側面の仕上
加工を示したが、テーパ側面の仕上加工も同様な方法に
より可能である。テーパ側面の仕上げを行っている様子
を図２３に示す。具体的に説明すると、基本的には垂直
側面の仕上の場合と同様に薄肉パイプ電極１をＸＹＺ方
向に移動させることになるが、被加工物のテーパに合わ
せてＹ方向の移動量を調整しながら薄肉パイプ電極１を
移動させることになる。この場合には、薄肉パイプ電極
１の肉厚ｔはテーパ仕上により除去する量（以下、テー
パ仕上量と記す）ｗ以下にする必要がある。

【００５８】なお、本実施態様では電極移動手段３によ
って薄肉パイプ電極１側をＸＹＺ方向に移動させる場合
について説明したが、被加工物２側をＸＹＺ方向に移動
させるようにしてもよい。またなお、薄肉パイプ電極１
を薄肉パイプ電極１の軸中心に回転させているが、被加
工物２側を回転させるようにしてもよい。すなわち、被
加工物２に対して、相対的に移動、回転できればよい。
この点については、以下の実施態様においても同様であ
る。

【００５９】さらに、本実施態様では被加工物の底面加
工（図４におけるＳ１〜Ｓ３）を行った後に行う側面仕
上加工（図４におけるＳ４〜Ｓ８）について説明した
が、被加工物の外周側面の仕上等どのような側面仕上に
ついても本実施態様に示した方法を適用することができ
る。

【００６０】実施形態２．この実施態様は、実施態様１
において示した側面加工の加工終了を自動的に判定して
加工停止する放電加工装置に関するものであり、以下図
１１、１２に基づいて説明する。本実施態様における全
体図は図１、またＮＣ制御のための情報の流れを示す詳
細図は図２または図１０と同様であるので説明は省略す
る。

【００６１】実施態様１において側面仕上加工を行う場
合に薄肉パイプ電極１が被加工物２の底面にまで達した
か否かを判別し、薄肉パイプ電極１の移動を終了させる
必要がある。この判別は、薄肉パイプ電極１が被加工物
２の底面に達することによって変化する電極移動速度を
認識することによって行うことができる。この実施態様
における被加工物２の底面とは、上述の実施態様におい
て説明した底面加工によって被加工物２に形成させる底
面のことである。

【００６２】実施態様２においては、側面仕上加工の加
工終了を判定し、自動的に薄肉パイプ電極１の移動を停
止させる放電加工装置について説明する。

【００６３】まず、側面加工終了を判定する回路の構成
を図１１に基づいて説明する。側面加工終了を判定する
ための回路は、図１におけるＮＣ制御部８内に設けられ
ているものとして説明する。図１１において、８０は図
１に示した電極移動手段３の制御を行うＮＣ制御手段で
あり、８３は薄肉パイプ電極１の移動時間を測定する時
間計測手段である。時間計測手段８３は、ＮＣ制御手段
８０の出力側に接続されており、時間計測の開始および
終了はＮＣ制御手段８０からの信号を受信することによ
って行われる。

【００６４】８４は、電極移動手段３による薄肉パイプ
電極１の移動距離を計測する移動距離計測手段である。
移動距離計測手段８４は、ＮＣ制御手段８０の出力側に
接続されており、ＮＣ制御手段８０によるＸＹＺ移動指
令の際のフィードバック信号を受信し、移動位置を確認
することによって移動距離を計測する。薄肉パイプ電極
１はＸＹＺ方向にそれぞれ移動するため、移動距離計測
手段８４によって計測する薄肉パイプ電極１の移動距離
はＸ、Ｙ、Ｚ方向の内いずれの方向の移動距離に注目し
てもよい。

【００６５】８５は、移動距離計測手段８４の出力側に
接続され、移動距離計測手段８４によって計測された移
動距離を記憶する電極移動距離記憶手段である。８６
は、電極移動距離記憶手段８５と時間計測手段８３との
出力側に接続された平均移動速度演算手段である。８７
は、定常時の平均速度を記憶する定常時の平均速度記憶
手段であり、平均移動速度演算手段８６の出力側に接続
されている。

【００６６】定常時とは、薄肉パイプ電極１が被加工物
の加工底面まで到達しておらず、被加工物の側面を加工
している時のことであり、定常時の平均電極移動速度
は、薄肉パイプ電極１による側面加工開始後、電極移動
パス１周以降の加工安定時期での平均電極移動速度を計
測することにより求められる。この値は、複数回計測し
てその平均をとることによって精度が増す。

【００６７】８８は、平均移動速度演算手段８６の出力
側に接続された平均速度記憶手段である。平均速度記憶
手段８８に記憶された平均速度は、平均移動速度演算手
段８６による速度演算ごとにリセットされる。平均移動
速度演算手段８６による速度演算の回数は、要求形状精
度に依存する。基本的には、薄肉パイプ電極１が被加工
物２に開けられた穴の外周を一周するまでに少なくとも
一度演算をすれば良い。

【００６８】８９は、定常時の平均速度記憶手段８７と
平均速度記憶手段８８の出力側に接続され、両記憶手段
８７、８８から出力される速度を比較する速度比較手段
である。速度比較手段８９は、比較結果をＮＣ制御手段
８０に通知する。

【００６９】次に側面加工終了を判定するための動作手
順について図１２に基づいて説明する。時間計測手段８
３は、側面加工中に薄肉パイプ電極１がＸ、Ｙ、Ｚの内
いずれかの方向に一定距離移動する（Ｓ１１）ごとに時
間計測を行っている（Ｓ１２）。移動距離計測手段８４
は、ＮＣ制御手段８０によるＸＹＺ移動指令の際のフィ
ードバック信号によって移動位置を確認することによっ
てことによって認識した薄肉パイプ電極１の移動距離を
計測する（Ｓ１３）。計測した移動距離は、移動距離記
憶手段８５によって記憶される。

【００７０】そして、平均移動速度演算手段８６は、移
動距離記憶手段８５からの移動距離と、時間計測手段８
３からの移動時間とから、薄肉パイプ電極１の平均移動
速度を算出する（Ｓ１４）。また、定常時の平均電極移
動速度は、参照可能な記憶手段である定常時の平均速度
記憶手段８７に記憶されている。

【００７１】速度比較手段８９は、平均速度記憶手段８
８に記憶されている平均移動速度が定常時の平均速度記
憶手段８７に記憶されている平均移動速度に比べて急激
に遅くなっているか否かを判別する（Ｓ１６）。

【００７２】速度比較手段８９は比較結果をＮＣ制御手
段８０に対して送信し、ＮＣ制御手段８０は速度比較手
段８９の比較結果に基づいて、薄肉パイプ電極１の移動
停止または移動継続を行う。

【００７３】具体的には、平均速度記憶手段８８に記憶
されている平均移動速度が定常時に比べて急激に遅くな
っている場合には、薄肉パイプ電極１が被加工物２の底
面部分にまで到達したと認識して（Ｓ１７）、薄肉パイ
プ電極１の移動を停止する（Ｓ１８）。逆に、平均速度
記憶手段８８に記憶されている平均速度が定常時に比べ
て変化していない場合には、薄肉パイプ電極１はまだ被
加工物２の底面部分にまで到達していないと認識して薄
肉パイプ電極１の移動を継続する（Ｓ１１）。そしてＳ
１１〜Ｓ１６を再度実行する。

【００７４】上述のように、電極の移動速度によって側
面加工の完了を認識することができるのは次のような理
由からである。側面加工時には、薄肉パイプ電極１は図
６（ａ）に示すように被加工物２の側面部分と重なるわ
ずかな面積のみによって加工を行っている。それに対
し、薄肉パイプ電極１が被加工物２の底面部分まで到達
した時には、薄肉パイプ電極１の底面全面が被加工物２
の底面と対向するため、放電は電極底面の全面で行われ
ることになる。その結果、側面加工時と比べて被加工物
２の底面部分到達時には、薄肉パイプ電極１の加工面積
が大きくなるため、必然的に薄肉パイプ電極１の移動速
度が遅くなるのである。

【００７５】したがって、電極の平均移動速度を比較す
ることで電極が加工底面部まで達したことを認識し、適
切な時間に加工を終了させることが可能となるのであ
る。

【００７６】実施態様２における放電加工装置の効果に
ついて述べる。この実施態様における放電加工装置にお
いては、側面仕上加工の加工終了を自動的に判別し、薄
肉パイプ電極１の移動を停止させることができる。した
がって、薄肉パイプ電極１による被加工物の側面仕上加
工を的確に完了することができる。

【００７７】なお、この実施態様においては、被加工物
２の底面に達したか否かを電極移動速度の変化に注目し
て認識する場合について説明したが、例えば被加工物２
の周囲側面の仕上げを行う場合には、次のようにして側
面仕上げの完了を認識することができる。

【００７８】被加工物２の周囲側面の仕上げの場合に
は、側面仕上げが完了すると、薄肉パイプ電極１の底面
部が被加工物２側面と対向しなくなる。そのため上述の
場合とは逆に、必然的に薄肉パイプ電極１の移動速度が
速くなる。したがってこの場合においては、上述の速度
比較手段８９による比較によって移動速度が速くなった
と判断した場合に、側面仕上加工を修了することにな
る。

【００７９】実施形態３．この実施態様は、特定の厚さ
を有する円板形状電極３１を用いて側面加工する放電加
工装置に関するものであり、以下図１３〜図２１に基づ
き説明する。図１３は、この実施態様における放電加工
装置の全体図である。図１３において、３１は被加工物
２の側面仕上加工を行うために用いられる円板形状電極
である。２〜８は実施態様１において示したものと同様
であるので説明は省略する。

【００８０】図１４は、図１３に示したＮＣ制御部８内
での情報の流れを示す詳細図である。図１４において、
８１は加工輪郭形状パス８１ａ、電極進行方向に対する
側面の向き８１ｃ、各プロセスでの一定進行距離（ＸＹ
平面）あたりの側面拡大量８１ｂなどを記憶するための
記憶手段である。

【００８１】また、ＮＣ制御手段８０は次のような手段
から構成される。８０ａはオフセットプログラム記憶手
段、８０ｄはオフセット値記憶手段、８０ｅはＸＹ平面
の電極移動距離の演算手段、８０ｃは相対位置制御手段
である。

【００８２】ＮＣ制御手段８０においては、ＸＹ平面の
電極移動距離の演算手段８０ｅによって算出された電極
移動距離に応じて、オフセット変更手段８０ｄによって
オフセット値を変更する。そして変更されたオフセット
値分だけ、オフセットプログラムによって輪郭形状パス
のデータ８１ａが変換される。

【００８３】この実施態様においては輪郭形状パス８１
ａを円板形状電極３１の中心の経路としているため、こ
の実施形態におけるオフセット値は被加工物の側面仕上
量に相当する。

【００８４】次に、円板形状電極３１を用いた側面加工
の手順について図１６〜２１に基づいて説明する。円板
形状電極３１を用いた側面加工の前段階として、１次加
工である底面加工を行った。底面加工については実施態
様１で述べたのと同様であるため詳細は省略する。

【００８５】底面加工が完了した後、円板形状電極３１
を用いて側面仕上加工を行った。図１６は、円板形状電
極３１を用いて側面仕上加工を行っている様子を示した
図である。図１６（ａ）において、３１は被加工物２の
側面仕上のために用いられる円板形状電極である。１３
は被加工物２側面の未仕上部分であり、３２は円板形状
電極３１によって加工される予想仕上面である。３３は
円板形状電極３１によって加工された暫定仕上面であ
り、３４はＺ軸方向の電極移動軌跡である。

【００８６】円板形状電極３１を用いた側面仕上加工で
は、基本的には円板形状電極３１の側面端部によって、
被加工物２の側面をなぞるようにして加工し、さらに円
板形状電極３１を軌跡３４のように何度も上下させるこ
とによって側面仕上を行う。

【００８７】以下、実際の加工例を示す。加工に際して
の電極および電気条件は下記の通りである。 ・電極径φ５．０ｍｍ，厚さ２ｍｍの円板 ・加工電流ピーク：１）５５Ａ，２）１０Ａ，３）２．
５Ａ ・パルス幅：２μｓ ・休止時間：２μｓ

【００８８】電極材料としては、銅または黄銅などが適
当であるが、電極の厚さに応じて適切な材料を選択する
ことになる。電極材料として銅を用いた場合には、電極
の厚さを０．３ｍｍ程度にまですることができる。上記
加工電流ピークにおける１）〜３）は、加工電流ピーク
条件を３段階に調節可能であることを示している。この
加工電流ピーク条件は、加工の進行状況に応じて徐々に
低く設定する。

【００８９】電極移動手段３は、円板形状電極３１を図
１６（ａ）の上面図に示されたＸ方向の矢印のように円
板上電極３１の側面部を被加工物２の側面部に沿わせる
とともに、Ｘ軸に直交するＹ方向の矢印のように被加工
物２の側面に寄せるようにして移動させる。円板形状電
極３１を被加工物側面に寄せるＹ方向に移動することを
一般的に拡大と呼び、被加工物から遠ざかる方向に移動
することを一般的に縮小と呼ぶ。

【００９０】図１６（ａ）に示したＹ方向は、被加工物
２側面の法線方向を示している。そのため、円板形状電
極３１をＹ方向へ移動しながら加工するということは、
円板形状電極３１のＸ方向の電極進行量に応じて一定割
合で側面方向へ電極を拡大させていくことになる。さら
にその際に、図１６（ａ）の側面図ｂのようにＸＹ平面
の一定移動距離ごとに、ＸＹ軸双方に直交するＺ軸方向
に電極を降下させていく。

【００９１】Ｚ軸方向の降下量は、円板形状電極３１の
厚さに応じて設定する必要がある。具体的には、例えば
円板形状電極３１の厚さが２ｍｍの場合には、円板形状
電極３１が加工すべき被加工物側面を１周するまでに円
板形状電極３１をＺ方向に降下させる量が２ｍｍよりも
少なくなるように設定する。

【００９２】このような設定をするのは、もし被加工物
側面を１周するまでに円板形状電極３１の厚さ分以上降
下するとした場合には、この実施態様における加工の場
合には被加工物側面にらせん状の溝を掘るように加工さ
れることになり、被加工物の側面全面を仕上げることが
できなくなるからである。

【００９３】図５に示されるような底面加工によって形
成された側面に沿って、円板形状電極３１を移動させる
ことにより円板形状電極３１は設定された深さまで降下
することになる。このようにして円板形状電極３１の底
面が被加工物２の底面部に到達するまで、円板形状電極
３１を被加工物２側面に沿って周回させていく。このよ
うな移動の際、円板形状電極３１の円周側面部によって
放電加工が行われる。

【００９４】なお、円板形状電極３１の被加工物２底面
部への正確な到達は、あらかじめ加工深さは計測可能な
ため、それに応じて周回数やＺ軸方向への電極送り量を
設定することにより、容易に実現できる。

【００９５】図１７は、上述した円板形状電極３１の移
動経路を上面から示したものである。なお、ＮＣ制御手
段８は、円板形状電極３１の進行方向と、その方向に対
する加工側面の向きは当然あらかじめ記憶している。

【００９６】図１７に示すように円板形状電極３１を徐
々に側面を拡大するように移動させ、さらにＺ軸方向へ
も円板形状電極３１を一定送りで降下させていく（図１
５におけるＳ２１）ことで、円板形状電極３１が被加工
物２の底面部に到達する（図１５におけるＳ２２）。

【００９７】なお、電極のＹ方向の拡大量の割合は被加
工物２の底面部に達するまでは常に一定とする。また、
電極のＹ方向の拡大量はある程度強制的に広げていって
いるため、底面加工後の図１７の側面形状は、必然的に
図１８（ｂ）のような傾向となる。つまり被加工物２の
底面部に近づくにつれて、被加工物２の側面方向の加工
量が大きくなる。この傾向はＹ方向の拡大量に関係な
く、Ｙ方向の拡大量よりも大きい場合でも、小さい場合
でもこの傾向となる。

【００９８】次に円板形状電極３１が被加工物２の底面
部に到達した後、Ｙ方向の拡大量を図１５におけるＳ２
１での拡大量よりも小さく設定する（図１５におけるＳ
２３）。そして、電極移動手段３により円板形状電極３
１を、図１５におけるＳ２１の移動経路を辿るかのよう
に移動させて側面加工を行う（図１５におけるＳ２
４）。そして最終的には、円板形状電極３１をＺ軸方向
上方の加工開始点にまで移動させる（図１５におけるＳ
２５）。図１５におけるＳ２１の移動を行きのプロセス
と記し、図１５におけるＳ２４の移動を帰りのプロセス
と記す。

【００９９】ただし、帰りのプロセスにおいても、Ｘ方
向移動量に応じて側面方向に円板形状電極３１を拡大さ
せながら移動させて行く。その拡大量は、行きのプロセ
スにおける拡大量に比べて減少させている（図１５にお
けるＳ２４）。帰りのプロセスを終え、円板形状電極３
１が初期位置に戻ることにより、被加工物２の側面形状
は図１９（ｂ）のような傾向となる。

【０１００】円板形状電極３１は薄い円板であるため、
側面部分の電極消耗量は非常に大きいが、以上のような
行き帰りのプロセスを行った場合には、円板形状電極の
側面部における消耗形状は図２０のようになる。図２０
（ａ）は行きのプロセスにおける円板形状電極３１の電
極消耗形状であり、図２０（ｂ）は帰りのプロセスにお
ける円板形状電極３１の電極消耗形状である。図２０
（ｃ）は行き帰りのプロセス終了後の円板形状電極３１
の電極消耗形状である。図２０において、１３は被加工
物の未仕上面、３２は円板形状電極により加工される予
想仕上面、３３は円板状電極により加工された暫定仕上
面である。

【０１０１】電極をＺ軸方向に徐々に下げていく行きの
プロセスでは、円板形状電極３１は図２０（ａ）のよう
に円板側面下部が電極消耗する。また暫定仕上面３３
は、正確な電極消耗補正を行わずに、単純に拡大させて
いるため、垂直度はあまり良好でない（図１８の被加工
物側面を参照）。

【０１０２】次に電極をＺ軸方向に徐々に上げていく帰
りのプロセスでは、円板形状電極３１は図２０（ｂ）の
ように円板側面上部が電極消耗する。行き帰りのプロセ
スを複数回繰り返すことにより円板形状電極３１は、円
板形状電極３１の最終形状は図２０（ｃ）のように収束
していく。故に、被加工物２の側面加工は最終的には、
側面形状の安定した円板形状電極３１によって加工され
ることになる。

【０１０３】行き帰りのプロセスを繰り返し行うにあた
って、加工初期に設定した側面方向への電極の拡大量を
保ったまま加工を行っていたのでは、図１８、１９から
わかるように、被加工物２の側面加工精度を良好に保っ
た加工ができない。そのため、円板形状電極３１をＺ軸
方向に上から下もしくは下から上へ移動させるプロセス
ごとに、被加工物２の側面方向Ｙへの電極拡大量を徐々
に減少させる必要がある（図１６のＺ軸方向の電極移動
軌跡３４を参照）。

【０１０４】行き帰りのプロセスを繰り返し行うに際し
て電極拡大量を徐々に減少させることにより、図２０
（ｃ）に示すように被加工物２の側面部は円板形状電極
３１により平坦に馴らされる結果となり、最終的な被加
工物２側面の垂直精度を非常に高めることが可能とな
る。

【０１０５】また、行き帰りのプロセスに応じて電気条
件のうち電流ピーク値を段階的に１）から３）に切り替
えていく。これによって、側面加工の多段階条件加工が
可能となり、最終加工面の面あらさを細かくできるとと
もに、加工速度の向上にも効果がある。

【０１０６】なお、上述のような行き帰りのプロセスを
繰り返して行うことにより側面仕上加工が完了した後に
被加工物２側面と底面間に形成されるコーナ形状と、円
板形状電極の厚さとの関係は、図２１のように示され
る。図２１からわかるように被加工物２底面と側面間の
エッジに形成されるコーナー半径をｒとし、円板電極の
厚さをｔとした場合には２ｒ≧ｔの関係となる。したが
って、要求精度である許容コーナ半径ｒの値に応じて２
ｒ≧ｔの関係となるような厚さの円板形状電極３１を用
いる必要がある。

【０１０７】いいかえれば、要求精度である許容コーナ
半径ｒの値に応じて２ｒ≧ｔの関係となるような厚さの
円板形状電極３１を用いることにより、被加工物２底面
と側面間に形成されるエッジを要求精度以下に抑えるこ
とができる。

【０１０８】この実施態様における円板形状電極を用い
た放電加工装置の効果について述べる。この実施態様に
おける円板形状電極を用いた放電加工装置は、円板形状
電極３１を回転させることにより電極側面全面を用いて
側面加工を行うため、電極消耗による電極形状精度の悪
化による電極交換を少なくすることができる。したがっ
て、電極の交換を頻繁に行うことなく、高精度な側面加
工を行うことができる。

【０１０９】また、電気条件を多段階に調節することが
できるため、仕上がり精度を高精度にしつつ側面加工に
要する時間を少なくすることができる。さらに、円板電
極の厚さｔを２ｒ≧ｔの関係になるようにしたので、被
加工物２底面と側面間のコーナーを許容値以下に抑える
ことができる。

【０１１０】なお、本実施態様では垂直側面の仕上加工
を示したが、テーパ側面の仕上加工も同様な方法により
加工可能である。またなお、実施態様２において側面加
工の加工終了を自動的に判定して加工停止する放電加工
装置について示したが、円板形状電極３１を用いる実施
態様３にも対しても適用可能である。

【０１１１】側面加工時には、円板形状電極３１は円板
側面部分のわずかな面積のみによって加工を行ってい
る。円板形状電極３１が被加工物２の底面部分まで到達
した場合には、円板形状電極３１底面の全面が被加工物
２の底面部分に接触することとなり、電極の加工面積が
大きくなるため、必然的に電極の移動速度も変化する。
したがって実施態様２に示したように電極の移動速度を
比較することによって、円板形状電極３１が被加工物２
の底面部分まで達したことを認識し、適切な時期に加工
を終了させることが可能となる。

【０１１２】実施態様４．この実施態様は、薄肉パイプ
電極により被加工物のテーパ仕上加工を行う放電加工装
置に関するものであり図２４〜２５に基づいて説明す
る。本実施態様における放電加工装置の全体図は、図１
に示したものと同様であるので説明は省略する。ただ
し、本実施態様における放電加工装置においては、電極
移動手段３が薄肉パイプ電極１をＸＹＺ方向へ移動可能
および回転可能であるのに加え、薄肉パイプ電極１を傾
けることもできる点で異なる。

【０１１３】また、ＮＣ制御部８では、薄肉パイプ電極
１を傾ける角度に関する情報をも設定可能となってお
り、このＮＣ制御部８からの指令に応じて電極移動手段
３により薄肉パイプ電極１が傾けられることになる。本
実施態様においては薄肉パイプ電極１を傾ける角度θ
を、薄肉パイプ電極１の中心軸と鉛直方向とのなす角と
して説明する。

【０１１４】図２４は、本実施態様におけるＮＣ制御部
８内での情報の流れを示す図である。図２４において、
記憶手段８１は、輪郭形状パス８１ａ、側面仕上量８１
ｂ、電極移動方向に対する側面の向き８１ｃ、電極を傾
ける角度８１ｅの情報を記憶している。ＮＣ制御手段８
０は、記憶手段８１に記憶された情報を基に、ＸＹＺ方
向への移動指示を電極移動手段３に対して通知するとと
もに、電極を傾ける角度θの指示も電極移動手段３に対
して通知する。

【０１１５】次に、薄肉パイプ電極１を用いたテーパ仕
上加工方法を図２５に基づいて説明する。図２５におい
て、薄肉パイプ電極１の肉厚ｔとテーパ仕上によって除
去すべき幅ｗとの関係は、ｔ≦ｗである。また、図２５
（ａ）からわかるように、薄肉パイプ電極１は、電極の
側面が被加工物２のテーパ側面に接するように角度θだ
け傾けられている。

【０１１６】テーパ仕上加工に際しての薄肉パイプ電極
１の移動のさせ方について説明する。まず、薄肉パイプ
電極１は、被加工物２のテーパ側面沿いながら図２５
（ｂ）におけるＸ方向に移動する。この実施態様におい
て、Ｘ方向とは図２５（ｂ）に示したように被加工物２
のテーパ側面に沿う方向をいう。そして、薄肉パイプ電
極１は被加工物２のテーパ側面を周回するように移動し
ながら加工を行う。

【０１１７】薄肉パイプ電極１の送りは、薄肉パイプ電
極１のＸ方向の移動に伴い、薄肉パイプ電極１の中心軸
方向に送られる。したがって、Ｚ方向への送りではな
く、鉛直方向から角度θだけ傾いたＹＺ方向への送りと
なる。つまり薄肉パイプ電極１はＹＺ平面上で角度θだ
け傾いている。この実施態様においてはＹ方向とは、被
加工物２に寄せる方向をいう。

【０１１８】薄肉パイプ電極１が被加工物２のテーパ側
面を周回するように移動する際には、薄肉パイプ電極１
の傾き方向を切り替える必要がある。ただし、この場合
でも傾き角度θに保ったままとなる。

【０１１９】放電加工に際しては、薄肉パイプ電極１は
軸中心に回転しており、かつ薄肉パイプ電極１の底面に
よって放電加工を行う。このように薄肉パイプ電極１を
移動させることにより、テーパ仕上加工を行うことがで
きる。

【０１２０】この実施態様における薄肉パイプ１を用い
たテーパ仕上加工の効果について述べる。この実施態様
で示したように薄肉パイプ電極１を移動させながらテー
パ仕上加工を行うことにより、実施態様１で示したテー
パ仕上加工よりも精度の良い仕上げ加工をすることがで
きる。その理由としては、薄肉パイプ電極１の側面をテ
ーパ面に沿わせるように傾けながら加工を行うため、薄
肉パイプ電極１の底面がほぼ平坦に消耗するからであ
る。また、薄肉パイプ電極１の側面と加工済のテーパ面
との間でおこる２次放電によって表面荒さを除去するこ
とができ、きれいな仕上がり面となる。

【０１２１】

【発明の効果】被加工物の側面仕上量以下の肉厚を有す
る円筒形状をなす加工用電極を、上記被加工物に対して
相対移動させるとともに、上記被加工物に対して上記円
筒の軸中心に相対的に回転させ、上記加工用電極の筒底
面部により上記被加工物の側面仕上量分の側面仕上加工
を行うため、上記加工用電極を頻繁に交換することな
く、被加工物の側面仕上を高精度に行うことができる。

【０１２２】被加工物に対して円板形状電極を、上記円
板の軸中心に相対的に回転させるとともに上記被加工物
側面に沿わせるＸ軸方向に相対移動、上記Ｘ軸に直交し
上記被加工物側面に寄せるＹ軸方向に相対的に拡大移
動、上記円板形状電極の厚さに応じて上記Ｘ、Ｙ軸双方
に直交するＺ軸方向に相対移動させ、上記円板形状電極
の円周側面によって上記被加工物の側面加工を行うた
め、上記加工用電極を頻繁に交換することなく、被加工
物の側面仕上を高精度に行うことができる。

【０１２３】上記円板形状電極の厚さを、上記被加工物
の側面と上記側面と接する上記被加工物の底面との間に
形成されるコーナの所望のコーナ半径寸法の２倍以下と
したため、上記被加工物の側面と上記側面と接する上記
被加工物の底面との間に形成されるコーナ半径を要求精
度以下に抑えることができる。

【０１２４】被加工物のテーパ仕上量以下の肉厚を有す
る円筒形状をなす加工用電極を、上記被加工物に対して
相対移動させるとともに、上記被加工物に対して上記円
筒の軸中心に相対的に回転させ、上記被加工物のテーパ
側面に対して上記加工用電極の円筒側面が接する方向に
上記加工用電極を傾けながら上記加工用電極の筒底面部
により上記被加工物のテーパ仕上量分のテーパ仕上加工
を行うことため、上記加工用電極を頻繁に交換すること
なく、被加工物のテーパ仕上を高精度に行うことができ
る。

【０１２５】上記加工用電極の移動速度を計測する移動
速度計測手段と、上記移動速度計測手段により計測され
た移動速度と基準値とを比較する移動速度比較手段と、
上記移動速度比較手段による比較結果に基づき、上記加
工用電極による上記被加工物の側面加工を終了するか否
かを判別する判別手段とを有するため、上記加工用電極
による側面加工を的確に終了させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施態様１における放電加工装置の全体図で
ある。

【図２】 ＮＣ制御手段８までの情報の流れを示した図
である。

【図３】 底面加工での電極経路を示した図である。

【図４】 実施態様１における薄肉パイプ電極１を用い
た側面仕上加工の手順を示す図である。

【図５】 底面加工の様子を示した図である。

【図６】 薄肉パイプ電極１による側面加工の様子を示
した図である。

【図７】 薄肉パイプ電極１の肉厚ｔと側面形状精度の
関係を示すグラフである。

【図８】 薄肉パイプ電極１の肉厚ｔを側面仕上量より
も大きくした場合と、小さくした場合の被加工物に対す
る位置関係を示した図である。

【図９】 薄肉パイプ電極１による側面加工での電極経
路を示した図である。

【図１０】 ＮＣ制御手段８までの情報の流れの他の例
を示した図である。

【図１１】 側面加工の終了を自動的に判定する回路を
示すブロック図である。

【図１２】 側面加工の終了を自動的に判定する手順を
示した図である。

【図１３】 実施態様３における放電加工装置の全体図
である。

【図１４】 実施態様３におけるＮＣ制御手段までの情
報の流れを示す図である。

【図１５】 円板形状電極３１による側面仕上加工の手
順を示した図である。

【図１６】 円板形状電極３１による側面仕上加工の様
子を示す図である。

【図１７】 円板形状電極３１の移動経路を示す上面図
である。

【図１８】 行きのプロセス後の被加工物２の形状を示
す図である。

【図１９】 帰りのプロセス後の被加工物２の形状を示
す図である。

【図２０】 円板形状電極３１の電極消耗形状を示す図
である。

【図２１】 円板形状電極３１の薄さと許容コーナ半径
との関係を示す図である。

【図２２】 輪郭形状パスをオフセット変換した後の経
路を示す図である。

【図２３】 薄肉パイプ電極１によるテーパ仕上加工の
様子を示す図である。

【図２４】 実施態様４におけるＮＣ制御までの情報の
流れを示す図である。

【図２５】 実施態様４における薄肉パイプ電極１によ
るテーパ仕上加工の様子を示す図である。

【図２６】 従来の放電加工装置による加工の様子を示
す図である。

【符号の説明】

１ 薄肉パイプ電極、２ 被加工物、３ 電極移動手
段、４ 加工液、５ 加工槽、６ 加工液供給手段、７
加工用電源、８ ＮＣ制御部、３１ 円板形状電極、
８０ ＮＣ制御手段、８３ 時間計測手段、８４ 電極
移動距離計測手段、８５ 電極移動距離記憶手段、８６
平均移動速度演算手段、８７ 側面加工時の平均速度
記憶手段、８８ 平均速度記憶手段、８９ 速度比較手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23H 1/04 B23H 1/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の側面仕上量以下の肉厚を有す
   る円筒形状をなす加工用電極と、 上記加工用電極と上記被加工物との間に電圧を印加する
   電源と、 上記被加工物に対して上記加工用電極を上記円筒の軸中
   心に相対的に回転させる回転手段と、 上記被加工物に対して上記加工用電極を相対移動させる
   移動手段と、 上記移動手段による上記加工用電極の相対移動を制御す
   る制御手段とを有し、 上記加工用電極の筒底面部により上記被加工物の側面仕
   上量分の側面仕上加工を行うことを特徴とする放電加工
   装置。
2. 【請求項２】 円板形状をなす加工用電極と、 上記加工用電極と被加工物との間に電圧を印加する電源
   と、 上記被加工物に対して上記加工用電極を上記円板の軸中
   心に相対的に回転させる回転手段と、 上記被加工物に対して上記加工用電極を上記被加工物側
   面に沿わせるＸ軸方向に相対移動、上記Ｘ軸に直交し上
   記被加工物側面に寄せるＹ軸方向に相対的に拡大移動、
   上記円板形状電極の厚さに応じて上記Ｘ、Ｙ軸双方に直
   交するＺ軸方向に相対移動させる移動手段と、 上記移動手段による上記加工用電極の相対移動を制御す
   る制御手段とを有し、 上記加工用電極の円周側面部により上記被加工物の側面
   加工を行うことを特徴とする放電加工装置。
3. 【請求項３】 上記円板形状電極の厚さは、上記被加工
   物の側面と上記側面と接する上記被加工物の底面との間
   に形成されるコーナの所望のコーナ半径寸法の２倍以下
   としたことを特徴とする請求項２記載の放電加工装置。
4. 【請求項４】 被加工物のテーパ仕上量以下の肉厚を有
   する円筒形状をなす加工用電極と、 上記加工用電極と上記被加工物との間に電圧を印加する
   電源と、 上記被加工物に対して上記加工用電極を上記円筒の軸中
   心に相対的に回転させる回転手段と、 上記被加工物に対して上記加工用電極を相対移動させる
   移動手段と、 上記被加工物のテーパ側面に対して上記加工用電極の円
   筒側面が接する方向に上記加工用電極を傾ける傾斜手段
   と、 上記移動手段による上記加工用電極の相対移動および上
   記傾斜手段による上記加工用電極の傾きを制御する制御
   手段とを有し、 上記加工用電極の筒底面部により上記被加工物のテーパ
   仕上量分のテーパ仕上加工を行うことを特徴とする放電
   加工装置。
5. 【請求項５】 上記加工用電極の移動速度を計測する移
   動速度計測手段と、 上記移動速度計測手段により計測された移動速度と基準
   値とを比較する移動速度比較手段と、 上記移動速度比較手段による比較結果に基づき、上記加
   工用電極による上記被加工物の側面加工を終了するか否
   かを判別する判別手段とを有することを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれかに記載の放電加工装置。
6. 【請求項６】 被加工物の側面仕上量以下の肉厚を有す
   る円筒形状をなす加工用電極を、上記被加工物に対して
   相対移動させるとともに、上記被加工物に対して上記円
   筒の軸中心に相対的に回転させ、上記加工用電極の筒底
   面部により上記被加工物の側面仕上量分の側面仕上加工
   を行うことを特徴とする放電加工方法。
7. 【請求項７】 被加工物に対して円板形状電極を、上記
   円板の軸中心に相対的に回転させるとともに上記被加工
   物側面に沿わせるＸ軸方向に相対移動、上記Ｘ軸に直交
   し上記被加工物側面に寄せるＹ軸方向に相対的に拡大移
   動、上記円板形状電極の厚さに応じて上記Ｘ、Ｙ軸双方
   に直交するＺ軸の第１の方向に相対移動させ、上記円板
   形状電極の円周側面部によって上記被加工物の側面加工
   を行う第１の加工ステップと、 上記第１の加工ステップの後、上記被加工物に対して上
   記円板形状電極を、上記円板の軸中心に相対的に回転さ
   せるとともに上記Ｘ軸方向に相対移動、上記第１の加工
   ステップでの拡大量よりも小さい拡大量で上記Ｙ軸方向
   に相対的に拡大移動、上記円板形状電極の厚さに応じて
   上記Ｚ軸の第２の方向に相対移動させ、上記円板形状電
   極の円周側面部によって上記被加工物の側面加工を行う
   第２の加工ステップとを有することを特徴とする放電加
   工方法。