JP3941249B2 - 放電加工装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は，ノズルの噴射穴，オリフィス，プレス金型ダイ，ハニカム構造体成形金型等を構成する貫通穴や溝を加工するに当たり，特に高い精度が要求される場合に利用される放電加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
ノズルの噴射穴，オリフィス，プレス金型ダイ，ハニカム構造体成形金型等を構成する貫通穴や溝等の加工部の作製に放電加工が利用されることがある。
この放電加工とは，放電電源により加工電極と加工すべきワークとの間に電圧パルスを印加し，両者の間に放電を発生させ，電極に沿った形状にワークの不要部分を除去して加工部を形成する加工方法である。
【０００３】
上記放電加工においては，加工液中にワークを配置し，放電が起こるまで加工電極をワークに対し前進させる。また，加工電極がワークに接触した場合，または加工により発生したスラッジ（削り屑）を介して加工電極がワークに接触した場合には加工電極をワークより後退させる。
このような機構により，常に加工電極とワークとの間の距離を最適な状態に保持して，両者の間に継続的な放電を生じせしめるのである。
【０００４】
加工電極とワークとが接触した場合には，両者の間で短絡や集中放電が引き起こされ，そこで放電加工が停止してしまう。
従って，加工により発生するスラッジを迅速に加工部より排出することが加工速度の上昇，加工精度の向上を図る有効な手段となる。
【０００５】
そして，上記スラッジの排出性を高める技術としては，パイプ状の加工電極の利用，加工電極を振動させる，加工電極を回転させる，外部から加工部に加工液を吹きつける等の方法を挙げることができる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来技術には微細な加工部を作製する際に次のような問題が生じるおそれがあった。
まず，パイプ状の加工電極を利用する方法であるが，このパイプ状の加工電極とは加工液注入路を設けた加工電極を示しており，上記加工液注入路から加工液を加工部に対し注入することにより，加工部のスラッジを吹き飛ばすことができるよう構成されている。
【０００７】
しかし微細な加工部を加工するためには加工電極の径を細くする必要があり，これに伴って加工液注入路の径も細くならざるを得ない。従って，加工液の注入に非常に高い圧力が必要となり，加工液注入が困難となるおそれがある。また，このような微細な加工電極の作製は困難である。
【０００８】
また，加工電極を振動させる方法であるが，この方法においては加工電極を振動させることでポンプ効果を生じせしめ，加工液を加工部より噴出させることでスラッジの排出効率を高めることができる。
しかし，加工電極の径が細く，剛性が低い場合には，加工電極が損傷しやすくなるおそれがある。また，剛性の低い加工電極を振動させることで加工電極にぶれやたわみが生じ，加工精度が低下したり，ワークと接触しやすくなって短絡発生の頻度が増大するおそれがある。
【０００９】
また，加工電極を回転させる方法であるが，この方法においては加工電極を回転させることで加工液を攪拌し，加工液中に流れを生じせしめることでスラッジの排出効率を高めることができる。
しかし，加工電極の径が細い場合には加工液を撹拌する力が弱いため，充分なスラッジ排出効果を得ることが難しい。
以上に記載した問題は加工部の径が２００μｍより小さい場合にしばしば問題となり，加工部の径が１００μｍよりも小さい場合に特に顕著に発生する。
【００１０】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，放電加工中の加工部からスラッジを効率良く排出することで加工効率を高めることができる放電加工装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，ワークを浸漬させる加工液で満たした加工槽と，加工電極用線材を巻回してなるボビンを格納した電極送りボックスと，該電極送りボックスを回転させる回転軸と，上記電極送りボックスを上記ワークに対して進退させるＮＣ軸と，上記ボビンから導出された上記加工電極用線材を鉛直方向へガイドする電極ガイドと，該電極ガイドから突出させた上記加工電極用線材によって形成した加工電極と，該加工電極と上記ワークとの間に電圧パルスを印加する放電電源とを備え，
上記回転軸によって上記電極送りボックスを回転させることにより上記ワークに対して上記加工電極を回転させると共に，上記ＮＣ軸によって上記電極送りボックスを下降させることにより上記ワークに対して上記加工電極を接近させ，かつ上記放電電源による電圧パルスにより，上記加工電極と上記ワークとの間に放電を発生させて，上記加工液中において上記ワークに円筒穴状の加工部を形成するよう構成した放電加工装置において，
上記加工電極は，曲線状のそりが付与してあると共に，上記電極ガイドの先端から当該加工電極の先端までの軸方向長さである突き出し量と，上記回転軸の中心から当該加工電極の先端までの径方向長さであるそり量とが所定量に設定してあり，かつ上記加工電極は，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すことにより繰り返し再生できるよう構成してあり，
上記加工槽には，架台と該架台に対し稼動可能な押圧部とを備えた曲げ治具が設置してあり，
上記加工電極を再生する際には，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すと共に，上記曲げ治具における上記押圧部によって当該加工電極を押圧して塑性加工し，かつ当該加工電極の上記突き出し量及び上記そり量をセンサによって検出してフィードバック制御することにより，当該突き出し量及び当該そり量を繰り返し上記所定量に設定できるよう構成してあることを特徴とする放電加工装置にある。
また，請求項２に記載の発明は，ワークを浸漬させる加工液で満たした加工槽と，加工電極用線材を巻回してなるボビンを格納した電極送りボックスと，該電極送りボックスを回転させる回転軸と，上記電極送りボックスを上記ワークに対して進退させるＮＣ軸と，上記ボビンから導出された上記加工電極用線材を鉛直方向へガイドする電極ガイドと，該電極ガイドから突出させた上記加工電極用線材によって形成した加工電極と，該加工電極と上記ワークとの間に電圧パルスを印加する放電電源とを備え，
上記回転軸によって上記電極送りボックスを回転させることにより上記ワークに対して上記加工電極を回転させると共に，上記ＮＣ軸によって上記電極送りボックスを下降させることにより上記ワークに対して上記加工電極を接近させ，かつ上記放電電源による電圧パルスにより，上記加工電極と上記ワークとの間に放電を発生させて，上記加工液中において上記ワークに円筒穴状の加工部を形成するよう構成した放電加工装置において，
上記加工電極は，曲線状のそりが付与してあると共に，上記電極ガイドの先端から当該加工電極の先端までの軸方向長さである突き出し量と，上記回転軸の中心から当該加工電極の先端までの径方向長さであるそり量とが所定量に設定してあり，かつ上記加工電極は，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すことにより繰り返し再生できるよう構成してあり，
上記加工電極用線材は，形状記憶合金又は超弾性線材からなり，該形状記憶合金又は超弾性線材は，上記曲線状のそりを付与した状態で形状記憶させてあり，
上記加工液は，上記形状記憶合金又は超弾性線材が上記形状記憶した状態に戻る変態温度以上に加熱してあり，
上記加工電極を再生する際には，上記加工部を形成した後の上記加工電極の上記突き出し量及び上記そり量をセンサによって検出して電極消耗量を認定し，又は上記加工部を形成するために要した加工時間を測定して該加工時間に応じた電極消耗量を認定し，次いで，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を上記電極消耗量に対応する長さ分だけ送り出すことにより，上記突き出し量及び上記そり量を繰り返し上 記所定量に設定できるよう構成してあることを特徴とする放電加工装置にある。
また，請求項３に記載の発明ように，上記加工槽には，ドレス板が設置し，上記加工電極を再生する際には，当該加工電極と上記ドレス板との間に電圧パルスを印加して当該加工電極の先端を再生させた後，上記突き出し量及び上記そり量を上記所定量に設定するよう構成することが好ましい。
【００１２】
本発明にかかる放電加工装置においては，細線状，棒状，薄板状等，いずれの形態の加工電極をも利用することができる。
また，本請求項における「曲率一定のそりが付与されている」とは，図６（ａ）に示すごとく，ゆるやかでなめらかなそりが付与された加工電極１０の場合は曲率半径ｒが放電加工中において一定であることを意味している。また，放電加工中の曲率半径ｒの変化率は加工電極がワークにふれない範囲（放電クリアランス）内であれば本発明の効果を得ることができる。曲率半径ｒがこれ以上放電加工中に変化した場合には本発明の効果が得難くなるおそれがある。
【００１３】
また，本請求項における「角度一定のそり」とは，図６（ｂ）に示すごとく，鋭角的に尖ったそりを持った加工電極１０の場合は，そりの角度θが放電加工中において一定であることを意味している。このような加工電極の場合も上述と同様に，放電加工中の角度θの変化率は加工電極がワークにふれない範囲（放電クリアランス）内であれば本発明の効果を得ることができる。角度θがこれ以上放電加工中に変化した場合には本発明の効果が得難くなるおそれがある。
【００１４】
また，加工電極のそりの状態を示す値としては，後述の実施形態例１に示すごとく，加工電極の回転軸から加工電極先端までの距離である「そり量」を用いることもできる。曲率一定のそり，角度一定のそりは「そり量」も一定である。
【００１５】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明にかかる加工電極には曲率一定のそりが設けてあり，また加工電極はワークに対して回転することができるよう構成されている。
この加工電極を用いて放電加工を行う場合，加工電極がワークに対し回転することでワーク周辺の加工液が撹拌される。従って，加工部で生じたスラッジは撹拌された加工液に巻き込まれて加工部の外部へ速やかに排出される。
【００１６】
また，本発明にかかる加工電極にはそりが設けてあるため，このそりの分だけ加工電極の回転軸と加工部との距離が，そりを設けていない場合と比較して増大する（後述の図２，図７参照）。従って，加工電極とワークとの間の距離とが広くなり，スラッジの排出経路が充分確保され，スラッジの排出が円滑に行われるようになる。
また，このそりのために加工電極の回転軸から径方向に向かう加工液の流れが発生する。これの流れにより，より効率的にスラッジの加工部からの排出が行われることとなる。
【００１７】
スラッジの排出性が高まることで，加工電極とワークとのスラッジを介した接触が生じ難くなり，加工電極とワークとの間で短絡や集中放電が発生し難くなる。従って，加工速度の上昇，加工精度の向上を図ることができる。
更に，本発明にかかる加工電極のそりは曲率一定，または角度一定であるため，加工部の径を均一とすることができ，円筒度に優れた加工部を得ることができる。
【００１８】
以上，本発明によれば，放電加工中の加工部からスラッジを効率良く排出することで加工効率を高めることができる放電加工装置を提供することができる。
【００１９】
また，本発明にかかる加工電極の曲率は一定であるが，このような加工電極を実現する方法として，例えば次のような方法を挙げることができる。
一つの方法としては，一定径のボビンを準備し，該ボビンに銅線等の金属線を巻きつけて保持する方法を挙げることができる（実施形態例２参照）。
これにより金属線は塑性変形し，ボビンの径によって定まる一定の曲率のそりが付与される。このような金属線にて本発明にかかる加工電極を構成することができる。
【００２０】
また，加工電極を形状記憶合金または超弾性線材より構成することができる（実施形態例２参照）。
この場合，形状記憶合金または超弾性線材に所望の一定の曲率または角度一定のそりを付与し，これを記憶させ，加工電極とするのである。このような加工電極は，使用の際に記憶の戻る温度（変態温度）に一旦加熱し，その曲率や角度を回復させることができる。
また，放電加工中に雰囲気温度を変態温度に保持することで加工電極の曲率一定のそり，または角度一定のそりを維持することができる。
【００２１】
また，加工電極を金属線材にて構成し，該加工電極を電極ガイド等に取りつけて，加工電極を電極ガイド等から微小量突き出し，その突き出し方向に対して直角の方向から荷重を加え塑性変形を施すことで，一定曲率のそり，または角度一定のそりを付与する方法を挙げることができる（実施形態例１参照）。
【００２２】
また，上記放電加工により加工電極の先端は摩耗し，消耗するため，放電加工中に加工電極のそりの状態を測定し，この測定結果に応じて加工電極に再度そりを付与するような機構を放電加工装置に設けることが好ましい。
この場合のそりを付与する方法については，例えば上述したごとき様々な方法を利用することができる。
【００２３】
また，加工電極のそりの状態を測定する方法としては，例えば，センサを利用した視覚検出方法，接触検出方法等を挙げることができる。また，加工時間に応じたフィードバック制御により加工電極に再度そりを付与することで加工電極のそりを維持することもできる（実施形態例１参照）。
【００２４】
次に，上記加工電極の外周には電極ガイドが設けてある。
これにより，加工電極のぶれやたわみ等を防止することができる。よって，加工精度の低下を防止することができる。
【００２５】
次に，上記電極ガイドの外周には該電極ガイドに対し回転可能に構成された撹拌部が設けてあることが好ましい。
これにより，加工部から排出されたスラッジが，電極ガイドや加工部外のワークの表面等に滞留し，加工部からのスラッジ排出を阻害することを防止することができる（実施形態例３参照）。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる放電加工装置につき，図１〜図７を用いて説明する。
図１に示すごとく，本例の放電加工装置１は，加工電極１１と加工部２０を設けるべきワーク２との間に電圧パルスを印加する放電電源３３とよりなり，上記ワーク２を設置する加工液１５０で満たされた加工槽１５を有する。
図２，図３に示すごとく，上記加工電極１１にはワーク２にふれない範囲で曲率一定のそりが付与され，かつワーク２に対し回転可能に構成されている。
【００２７】
以下，詳細に説明する。
本例の放電加工装置１において，図１〜図３に示すごとく，径７０μｍのタングステン線よりなる加工電極１０は電極送りボックス１３内にボビン１０１に巻回された状態で格納され，また上記電極送りボックス１３はＮＣ軸１４に接続されている。上記電極送りボックス１３による加工電極１０の電極送り量はＮＣ軸１４に接続されたＮＣ軸制御装置３２によって制御される。
【００２８】
また，上記加工電極１０の回転は回転軸１３５がボビン１０１を含んだ送り装置を回転させることにより行われ，該回転軸１３５は回転軸制御装置３１にて駆動されるよう構成されている。
また，図３に示すごとく，ボビン１０１の下方には加工電極１０をまっすぐ下方に押し出すための案内ガイド１０２が設けてある。
【００２９】
また，図２に示すごとく，上記加工電極１０の外周には電極ガイド１１が配設され，該加工電極１１におけるワーク２と対面する部位の近傍は電極ガイド１１により保護されている。
【００３０】
図１に示すごとく，上記加工電極１０の下方には加工液１５０が満たされた加工槽１５が配置され，放電加工はこの加工槽１５内で実行される。
上記加工槽１５には加工すべきワーク２と該ワーク２を支承する治具２９とが配置されている。また，上記治具２９の近傍には放電加工により消耗した加工電極１０を再生するためのドレス板４が配置されている。
また，加工電極１１とワーク２に対する電圧パルスの印加は放電電源３３により行われる。ワーク２に対する電圧パルスの印加は加工槽１５，治具２９を介して行なわれるため，放電電源３３は加工槽１５と電極送りボックス１３内にある加工電極１０に対し通電するよう構成されている。
【００３１】
そして，図１に示すごとく，本例にかかる加工電極１１には曲率一定のそりが付与されてなり，この付与は上記加工槽１５に設置された曲げ治具１４にて行われる。図１に示すごとく，曲げ治具１４は架台１４１と該架台１４１に対し稼動可能に構成された（図４参照）押圧部１４２とよりなる。
【００３２】
次に，本例にかかる放電加工方法について説明する。
図１に示すごとく，ワーク２を治具２９を用いて加工槽１５に配置する。続いて，加工液１５０を加工槽１５の内部に供給する。
次に，電極送りボックス１３を作動させ，図４（ａ）に示すごとく，加工電極１０の先端を電極ガイド１１の先端から一定量だけ露出させる。
【００３３】
次いで，図４（ｂ）に示すごとく，押圧部１４２を駆動させて，露出した加工電極１０の先端に対し接触させる。これにより同図に示す矢線方向に荷重が加えられ，図４（ｃ）に示すごとく，加工電極１０の先端にそりが付与される。
続いて，図４（ｄ），（ｅ）に示すごとく，上記操作を所望の曲率のそりが得られるまで繰り返す。これにより，図４（ｆ）に示すごとく加工電極１０に曲率一定のそりが付与される。
【００３４】
なお，加工電極１０に所望のそりが付与されたか否かの判断は，図１に示すごとき加工槽１５近傍に設置した視覚センサ１９３に接続された画像処理装置において行う。この画像処理装置からのフィードバックにより曲げ治具１４を作動させるのである。
【００３５】
このようにそりの付与された加工電極１０を回転軸１３５を用いて回転させつつワーク２に近づけ，これと共に放電電源３３を作動させる。これにより，加工電極１０とワーク２との間に電圧パルスが印加され，放電加工が開始される。
この放電加工により加工部２０が形成されると共に，ワーク２の不要部分が除去され，スラッジとなる。このスラッジは加工電極１０の回転により生じた加工液１５０の流れに巻き込まれ，速やかに加工部２０の外へと排出される。
【００３６】
また，放電加工が行われることにより，加工電極１０の先端が摩耗する。摩耗した加工電極１０を再生するために，一つの加工部２０の加工が終了するごとに，または一定時間経過毎に加工電極１０をワーク２から離し，加工槽１５に設置されたドレス板４に移送する。
このドレス板４において，図５（ａ）に示すごとく，加工電極１０の先端にドレス加工を施す。これにより，図５（ｂ）に示すごとく，加工電極１０の先端を再生させることができる。
【００３７】
なお，このドレス加工とは加工電極１０とドレス板４との間に電圧パルスを印加し，ドレス板４を用いて加工電極１０を放電加工することである。この電圧パルスの源となる放電電源は放電加工に使用するもの（図１における放電電源３３）を用いてもよいし，別途設置したものを使用してもよい。
【００３８】
また，このドレス加工の終了後，加工電極１０の電極ガイド１１からの突き出し量を図１に示す視覚センサ１９３にて測定する。ここに突き出し量とは，図２に示すごとく，加工電極１０における電極ガイド１１の下端から露出した部分の長さである。
この測定において突き出し量が所定の値未満となったことが検出された場合には，図４（ａ）〜（ｆ）に記載したプロセスを加工電極１０に対し実行して，加工電極１０の突き出し量を回復させる。
【００３９】
なお，加工電極１０の突き出し量の検出方法であるが，視覚センサに代えて接触センサを用いた接触検出法により行うこともできる。
また，放電加工の加工時間と加工電極の電極消耗との間の関係（バックデータ）から加工時間に応じて加工電極の突き出し量の回復を図ることもできる。
以上により本例の放電加工装置１を用いて，ワーク２に放電加工による加工部２０を形成することができる。
【００４０】
次に，本例にかかる曲率一定のそりを付与した加工電極による放電加工と，図７に示すごとき従来技術にかかるまっすぐな加工電極による放電加工について比較説明する。
本例の放電加工装置１及びそりを付与した加工電極１０を利用し，ワーク２に対し放電加工を行った。この加工電極１０のそり量は１０μｍであった。
また，本例と同様の条件で図７に示すごとき，そりを持たないまっすぐな加工電極９０を利用して放電加工を行った。
【００４１】
図２及び図７に示すごとく，両加工電極１０，９０は共に径が７０μｍのタングステン線より構成され，この場合，加工電極１０の回転径は７０μｍとなり，加工電極９０の回転径は７０μｍとなった。また，加工電極１０，９０の回転数は共に３０００ｒｐｍである。
また，この加工電極１０を取りつける放電加工装置１における放電電源３３は電圧１１０Ｖ，コンデンサ容量３３００ｐＦのものを用いた。
【００４２】
なお，回転径は図２及び図７に記載したごとく，加工電極１０及び９０が回転した際に加工電極１０の端部により描かれる領域の直径である。また，そり量とは図２に示すごとく，加工電極１０の回転軸から加工電極１０の端部までの距離であり，回転径の１／２の距離である。
【００４３】
このそり量は放電加工の前後を通じて変化していない。そのため，加工電極１０の曲率は放電加工中において一定に保持されていた。
また，ワーク２としては厚さ１．６ｍｍの超硬板を使用し，該ワーク２に対し穴径１００μｍとなる加工部２０を放電加工した。
【００４４】
上記放電加工の結果，本例にかかる放電加工装置１及び加工電極１０を用いた場合では約１５分で加工電極１０がワーク２を貫通し，加工部２０が得られたことが分かった。また，得られた加工部２０を顕微鏡等で観察したところ，スラッジが殆ど残留していないことが分かった。
【００４５】
しかしながら，従来技術にかかる図７に示すごとき加工電極９０を使用した場合では，加工電極９０とワーク２との間に異常放電が発生し，加工電極９０が消耗してしまい，加工電極９０がワーク２を貫通せず，１５分では加工部２０を完成させることができなかった。また，加工電極９０の近傍を顕微鏡等を用いて観測すると，多量のスラッジが加工部２０に残留していることが分かった。
以上により，本例の放電加工装置１によれば，放電加工中の加工部２０からスラッジを効率良く排出されるため，加工時間の短縮を図ることができることが分かった。
【００４６】
次に本例の作用効果について説明する。
本例にかかる加工電極１０には，図２及び図６（ａ）に示すごとく，曲率一定のそりが設けてあり，また加工電極１０はワーク２に対して回転できるよう構成されている。
加工電極１０がワーク２に対し回転することでワーク２周辺の加工液１５０が撹拌されることとなる。よって，加工部２０で生じたスラッジは撹拌された加工液１５０に巻き込まれて加工部２０の外部へ速やかに排出される。
【００４７】
また，加工電極１０にはそりが設けてあるため，このそりの分だけ加工電極１０の回転軸と加工部２０との距離が，そりを設けていない場合と比較して増大する（図２，図７参照）。従って，加工電極１０と加工部２０との間の距離とが広くなり，スラッジの排出経路が充分確保されることとなり，スラッジの排出が円滑に行われるようになる。
また，このそりのために加工電極１０の回転軸から径方向に向かう加工液１５０の流れが発生する。これの流れにより，より効率的にスラッジの加工部２０からの排出が行われることとなる。
【００４８】
スラッジの排出性が高まることで，加工電極１０とワーク２とのスラッジを介した接触が生じ難くなり，加工電極１０とワーク２との間で短絡や集中放電が発生し難くなる。従って，加工速度の上昇，加工精度の向上を図ることができる。
更に，本発明にかかる加工電極のそりは曲率一定であるため，加工部の径を均一とすることができ，円筒度に優れた加工部を得ることができる。
【００４９】
以上，本例によれば，放電加工中の加工部からスラッジを効率良く排出することで加工効率を高めることができる放電加工装置を提供することができる。
【００５０】
また，放電加工を継続することで加工電極１０の先端が摩耗する。この摩耗を回復させるために，本例の放電加工装置１においては，図５に示すごとく，加工電極１０の先端をドレス加工できるよう構成したドレス板４が設置され，また加工電極１０の先端を測定する手段，加工電極１０の突き出し量を回復させる手段等が設けてある。
このため，摩耗や消耗のない加工電極１０を使用した放電加工を常時可能とすることができる。よって，安定した放電加工を行うことができる。
【００５１】
なお，本例では加工電極１０として，曲率一定のそりを設けたものを使用した。図６（ｂ）に示すごとく，角度一定のそりを設けた鋭角状の加工電極１０を使用することもできる。
【００５２】
実施形態例２
本例は図８，図９に示すごとく，加工電極に曲率一定のそりを付与する方法について説明する。この曲率一定の加工電極とは，前述の図８（ａ）に示すごとき，曲線状のそりを持った加工電極である。
本例の加工電極は金属線材５０からなる。この金属線材５０をボビン５１に巻きつけ，塑性変形させる。
次いで，図８（ａ）に示すごとく，電極送り装置５２により電極ガイド１１に取りつけられた電極送りガイド５３を駆動させ，電極送りガイド５３，電極ガイド１１を通じて図８（ｂ）に示すごとく，加工電極１０を図示を略したワークに対して突き出す。
【００５３】
この場合，加工電極１０の突き出し量を一定に保持することで曲率一定のそりを加工電極１０の先端に付与することができる。これは，加工電極１０となる金属線材５０が径が一定のボビン５１に巻きつけられ塑性変形されているためである。
【００５４】
なお，図８（ａ）に記載した電極送り装置５２の作動であるが，加工電極１０をクランプした状態で電極送り装置５２全体が下がることで加工電極１０を送り出す。その後，所望の位置まで来たら加工電極１０をアンクランプして，電極送り装置５２のみが上昇する。再び送りを再開する場合には，加工電極１０を再びクランプする。
その他は実施形態例１と同様である。
【００５５】
以上に記載した方法においては，そりが付与された加工電極を供給するに時間がかからないという効果を得ることができる。
その他は実施形態例１と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また，他の方法について説明する。
本例の加工電極は形状記憶合金２９Ｃｕ−Ａｕ−４５Ｚｎよりなる線材６０を，図９（ａ）に示すごとく，円筒状に巻いて必要とする曲率一定のそりを記憶させる。次いで，図９（ｂ）に示すごとく，巻いた線材６０をほどいてまっすぐ伸ばし，電極ガイド１１に挿通し，所定の突き出し量を確保して加工電極１０となす。
【００５７】
図９（ｃ）に示すごとく，この加工電極１０を加工液１５０中に浸した図示を略したワークに近づけて放電加工を行うが，この加工液１５０を予め上記形状記憶合金２９Ｃｕ−Ａｕ−４５Ｚｎの変態温度５７℃以上の温度に温めておく。
よって，まっすぐ伸ばした加工電極１０は加工液１５０に接触することで記憶したそりを取り戻し，曲率一定のそりが付与された加工電極１０による放電加工を行うことができる。
その他は実施形態例１と同様である。
【００５８】
以上に記載した方法においては，加工液１５０と接触することでそりが発生することから，曲率一定のそりを持った加工電極を加工しながら供給することができる。
その他は実施形態例１と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
実施形態例３
本例は図１０に示すごとく，電極ガイドの外周に撹拌部を設けた放電加工装置について説明する。
図１０に示すごとく，上記撹拌部１２は電極ガイド１１の外周１１９に該電極ガイド１１に対して回動可能に配置されている。
【００６０】
上記撹拌部１２は図示を略したモータ及びモータ側プーリ，ベルト，撹拌部１２に取付けられたプーリ等を経由して伝達された動力により電極ガイド１１に対して回転するよう構成されている。
また，上記撹拌部１２としては，側面や底面にらせん状の溝を設けたもの，底面に多くの突起を設けたもの等，各種形状のものを利用することができる。
その他は実施形態例１と同様である。
【００６１】
本例にかかる撹拌部１２が回転することで，撹拌部１２の周囲の加工液に撹拌部１２や加工電極１０から遠ざかるような流れが発生する。
加工部２０から自然と出てきたスラッジはこの加工液の流れに乗って，加工電極１０から遠ざかるように移動する。つまり，撹拌部１２の回転によりスラッジは吹飛ばされ，電極ガイド１１とワーク２との間等におけるスラッジの滞留が防止される。
【００６２】
従って，加工部２０で生じたスラッジは加工電極１０等の回転により加工部２０より排出され（実施形態例１参照），その後は撹拌部１２により加工電極１０や電極ガイド１１近傍より除去される。よって，本例の放電加工装置を用いることで，スラッジを効率良く排出することによる加工効率を向上を図ることができる。
その他は実施形態例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，放電加工装置の構成説明図。
【図２】実施形態例１における，放電加工装置における加工電極の要部説明図。
【図３】実施形態例１における，電極送り回転機構の要部説明図。
【図４】実施形態例１における，加工電極に曲率一定のそりを付与するプロセスの説明図。
【図５】実施形態例１における，ドレス板を用いた消耗した加工電極の先端部の再生についての説明図。
【図６】実施形態例１における，（ａ）曲率一定のそりを持った加工電極の説明図，（ｂ）角度一定のそりを持った加工電極の説明図。
【図７】実施形態例１における，まっすぐな加工電極の要部説明図。
【図８】実施形態例２における，ボビンを用いて加工電極に曲率一定のそりを付与するプロセスの説明図。
【図９】実施形態例２における，形状記憶合金よりなる加工電極に曲率一定のそりを付与するプロセスの説明図。
【図１０】実施形態例３における，撹拌ガイドを設けた加工電極の説明図。
【符号の説明】
１．．．放電加工装置，
１０．．．加工電極，
１１．．．電極ガイド，
１２．．．撹拌部，
２．．．ワーク，
２０．．．加工部，
３３．．．放電電源，
【技術分野】
本発明は，ノズルの噴射穴，オリフィス，プレス金型ダイ，ハニカム構造体成形金型等を構成する貫通穴や溝を加工するに当たり，特に高い精度が要求される場合に利用される放電加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
ノズルの噴射穴，オリフィス，プレス金型ダイ，ハニカム構造体成形金型等を構成する貫通穴や溝等の加工部の作製に放電加工が利用されることがある。
この放電加工とは，放電電源により加工電極と加工すべきワークとの間に電圧パルスを印加し，両者の間に放電を発生させ，電極に沿った形状にワークの不要部分を除去して加工部を形成する加工方法である。
【０００３】
上記放電加工においては，加工液中にワークを配置し，放電が起こるまで加工電極をワークに対し前進させる。また，加工電極がワークに接触した場合，または加工により発生したスラッジ（削り屑）を介して加工電極がワークに接触した場合には加工電極をワークより後退させる。
このような機構により，常に加工電極とワークとの間の距離を最適な状態に保持して，両者の間に継続的な放電を生じせしめるのである。
【０００４】
加工電極とワークとが接触した場合には，両者の間で短絡や集中放電が引き起こされ，そこで放電加工が停止してしまう。
従って，加工により発生するスラッジを迅速に加工部より排出することが加工速度の上昇，加工精度の向上を図る有効な手段となる。
【０００５】
そして，上記スラッジの排出性を高める技術としては，パイプ状の加工電極の利用，加工電極を振動させる，加工電極を回転させる，外部から加工部に加工液を吹きつける等の方法を挙げることができる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来技術には微細な加工部を作製する際に次のような問題が生じるおそれがあった。
まず，パイプ状の加工電極を利用する方法であるが，このパイプ状の加工電極とは加工液注入路を設けた加工電極を示しており，上記加工液注入路から加工液を加工部に対し注入することにより，加工部のスラッジを吹き飛ばすことができるよう構成されている。
【０００７】
しかし微細な加工部を加工するためには加工電極の径を細くする必要があり，これに伴って加工液注入路の径も細くならざるを得ない。従って，加工液の注入に非常に高い圧力が必要となり，加工液注入が困難となるおそれがある。また，このような微細な加工電極の作製は困難である。
【０００８】
また，加工電極を振動させる方法であるが，この方法においては加工電極を振動させることでポンプ効果を生じせしめ，加工液を加工部より噴出させることでスラッジの排出効率を高めることができる。
しかし，加工電極の径が細く，剛性が低い場合には，加工電極が損傷しやすくなるおそれがある。また，剛性の低い加工電極を振動させることで加工電極にぶれやたわみが生じ，加工精度が低下したり，ワークと接触しやすくなって短絡発生の頻度が増大するおそれがある。
【０００９】
また，加工電極を回転させる方法であるが，この方法においては加工電極を回転させることで加工液を攪拌し，加工液中に流れを生じせしめることでスラッジの排出効率を高めることができる。
しかし，加工電極の径が細い場合には加工液を撹拌する力が弱いため，充分なスラッジ排出効果を得ることが難しい。
以上に記載した問題は加工部の径が２００μｍより小さい場合にしばしば問題となり，加工部の径が１００μｍよりも小さい場合に特に顕著に発生する。
【００１０】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，放電加工中の加工部からスラッジを効率良く排出することで加工効率を高めることができる放電加工装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，ワークを浸漬させる加工液で満たした加工槽と，加工電極用線材を巻回してなるボビンを格納した電極送りボックスと，該電極送りボックスを回転させる回転軸と，上記電極送りボックスを上記ワークに対して進退させるＮＣ軸と，上記ボビンから導出された上記加工電極用線材を鉛直方向へガイドする電極ガイドと，該電極ガイドから突出させた上記加工電極用線材によって形成した加工電極と，該加工電極と上記ワークとの間に電圧パルスを印加する放電電源とを備え，
上記回転軸によって上記電極送りボックスを回転させることにより上記ワークに対して上記加工電極を回転させると共に，上記ＮＣ軸によって上記電極送りボックスを下降させることにより上記ワークに対して上記加工電極を接近させ，かつ上記放電電源による電圧パルスにより，上記加工電極と上記ワークとの間に放電を発生させて，上記加工液中において上記ワークに円筒穴状の加工部を形成するよう構成した放電加工装置において，
上記加工電極は，曲線状のそりが付与してあると共に，上記電極ガイドの先端から当該加工電極の先端までの軸方向長さである突き出し量と，上記回転軸の中心から当該加工電極の先端までの径方向長さであるそり量とが所定量に設定してあり，かつ上記加工電極は，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すことにより繰り返し再生できるよう構成してあり，
上記加工槽には，架台と該架台に対し稼動可能な押圧部とを備えた曲げ治具が設置してあり，
上記加工電極を再生する際には，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すと共に，上記曲げ治具における上記押圧部によって当該加工電極を押圧して塑性加工し，かつ当該加工電極の上記突き出し量及び上記そり量をセンサによって検出してフィードバック制御することにより，当該突き出し量及び当該そり量を繰り返し上記所定量に設定できるよう構成してあることを特徴とする放電加工装置にある。
また，請求項２に記載の発明は，ワークを浸漬させる加工液で満たした加工槽と，加工電極用線材を巻回してなるボビンを格納した電極送りボックスと，該電極送りボックスを回転させる回転軸と，上記電極送りボックスを上記ワークに対して進退させるＮＣ軸と，上記ボビンから導出された上記加工電極用線材を鉛直方向へガイドする電極ガイドと，該電極ガイドから突出させた上記加工電極用線材によって形成した加工電極と，該加工電極と上記ワークとの間に電圧パルスを印加する放電電源とを備え，
上記回転軸によって上記電極送りボックスを回転させることにより上記ワークに対して上記加工電極を回転させると共に，上記ＮＣ軸によって上記電極送りボックスを下降させることにより上記ワークに対して上記加工電極を接近させ，かつ上記放電電源による電圧パルスにより，上記加工電極と上記ワークとの間に放電を発生させて，上記加工液中において上記ワークに円筒穴状の加工部を形成するよう構成した放電加工装置において，
上記加工電極は，曲線状のそりが付与してあると共に，上記電極ガイドの先端から当該加工電極の先端までの軸方向長さである突き出し量と，上記回転軸の中心から当該加工電極の先端までの径方向長さであるそり量とが所定量に設定してあり，かつ上記加工電極は，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すことにより繰り返し再生できるよう構成してあり，
上記加工電極用線材は，形状記憶合金又は超弾性線材からなり，該形状記憶合金又は超弾性線材は，上記曲線状のそりを付与した状態で形状記憶させてあり，
上記加工液は，上記形状記憶合金又は超弾性線材が上記形状記憶した状態に戻る変態温度以上に加熱してあり，
上記加工電極を再生する際には，上記加工部を形成した後の上記加工電極の上記突き出し量及び上記そり量をセンサによって検出して電極消耗量を認定し，又は上記加工部を形成するために要した加工時間を測定して該加工時間に応じた電極消耗量を認定し，次いで，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を上記電極消耗量に対応する長さ分だけ送り出すことにより，上記突き出し量及び上記そり量を繰り返し上 記所定量に設定できるよう構成してあることを特徴とする放電加工装置にある。
また，請求項３に記載の発明ように，上記加工槽には，ドレス板が設置し，上記加工電極を再生する際には，当該加工電極と上記ドレス板との間に電圧パルスを印加して当該加工電極の先端を再生させた後，上記突き出し量及び上記そり量を上記所定量に設定するよう構成することが好ましい。
【００１２】
本発明にかかる放電加工装置においては，細線状，棒状，薄板状等，いずれの形態の加工電極をも利用することができる。
また，本請求項における「曲率一定のそりが付与されている」とは，図６（ａ）に示すごとく，ゆるやかでなめらかなそりが付与された加工電極１０の場合は曲率半径ｒが放電加工中において一定であることを意味している。また，放電加工中の曲率半径ｒの変化率は加工電極がワークにふれない範囲（放電クリアランス）内であれば本発明の効果を得ることができる。曲率半径ｒがこれ以上放電加工中に変化した場合には本発明の効果が得難くなるおそれがある。
【００１３】
また，本請求項における「角度一定のそり」とは，図６（ｂ）に示すごとく，鋭角的に尖ったそりを持った加工電極１０の場合は，そりの角度θが放電加工中において一定であることを意味している。このような加工電極の場合も上述と同様に，放電加工中の角度θの変化率は加工電極がワークにふれない範囲（放電クリアランス）内であれば本発明の効果を得ることができる。角度θがこれ以上放電加工中に変化した場合には本発明の効果が得難くなるおそれがある。
【００１４】
また，加工電極のそりの状態を示す値としては，後述の実施形態例１に示すごとく，加工電極の回転軸から加工電極先端までの距離である「そり量」を用いることもできる。曲率一定のそり，角度一定のそりは「そり量」も一定である。
【００１５】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明にかかる加工電極には曲率一定のそりが設けてあり，また加工電極はワークに対して回転することができるよう構成されている。
この加工電極を用いて放電加工を行う場合，加工電極がワークに対し回転することでワーク周辺の加工液が撹拌される。従って，加工部で生じたスラッジは撹拌された加工液に巻き込まれて加工部の外部へ速やかに排出される。
【００１６】
また，本発明にかかる加工電極にはそりが設けてあるため，このそりの分だけ加工電極の回転軸と加工部との距離が，そりを設けていない場合と比較して増大する（後述の図２，図７参照）。従って，加工電極とワークとの間の距離とが広くなり，スラッジの排出経路が充分確保され，スラッジの排出が円滑に行われるようになる。
また，このそりのために加工電極の回転軸から径方向に向かう加工液の流れが発生する。これの流れにより，より効率的にスラッジの加工部からの排出が行われることとなる。
【００１７】
スラッジの排出性が高まることで，加工電極とワークとのスラッジを介した接触が生じ難くなり，加工電極とワークとの間で短絡や集中放電が発生し難くなる。従って，加工速度の上昇，加工精度の向上を図ることができる。
更に，本発明にかかる加工電極のそりは曲率一定，または角度一定であるため，加工部の径を均一とすることができ，円筒度に優れた加工部を得ることができる。
【００１８】
以上，本発明によれば，放電加工中の加工部からスラッジを効率良く排出することで加工効率を高めることができる放電加工装置を提供することができる。
【００１９】
また，本発明にかかる加工電極の曲率は一定であるが，このような加工電極を実現する方法として，例えば次のような方法を挙げることができる。
一つの方法としては，一定径のボビンを準備し，該ボビンに銅線等の金属線を巻きつけて保持する方法を挙げることができる（実施形態例２参照）。
これにより金属線は塑性変形し，ボビンの径によって定まる一定の曲率のそりが付与される。このような金属線にて本発明にかかる加工電極を構成することができる。
【００２０】
また，加工電極を形状記憶合金または超弾性線材より構成することができる（実施形態例２参照）。
この場合，形状記憶合金または超弾性線材に所望の一定の曲率または角度一定のそりを付与し，これを記憶させ，加工電極とするのである。このような加工電極は，使用の際に記憶の戻る温度（変態温度）に一旦加熱し，その曲率や角度を回復させることができる。
また，放電加工中に雰囲気温度を変態温度に保持することで加工電極の曲率一定のそり，または角度一定のそりを維持することができる。
【００２１】
また，加工電極を金属線材にて構成し，該加工電極を電極ガイド等に取りつけて，加工電極を電極ガイド等から微小量突き出し，その突き出し方向に対して直角の方向から荷重を加え塑性変形を施すことで，一定曲率のそり，または角度一定のそりを付与する方法を挙げることができる（実施形態例１参照）。
【００２２】
また，上記放電加工により加工電極の先端は摩耗し，消耗するため，放電加工中に加工電極のそりの状態を測定し，この測定結果に応じて加工電極に再度そりを付与するような機構を放電加工装置に設けることが好ましい。
この場合のそりを付与する方法については，例えば上述したごとき様々な方法を利用することができる。
【００２３】
また，加工電極のそりの状態を測定する方法としては，例えば，センサを利用した視覚検出方法，接触検出方法等を挙げることができる。また，加工時間に応じたフィードバック制御により加工電極に再度そりを付与することで加工電極のそりを維持することもできる（実施形態例１参照）。
【００２４】
次に，上記加工電極の外周には電極ガイドが設けてある。
これにより，加工電極のぶれやたわみ等を防止することができる。よって，加工精度の低下を防止することができる。
【００２５】
次に，上記電極ガイドの外周には該電極ガイドに対し回転可能に構成された撹拌部が設けてあることが好ましい。
これにより，加工部から排出されたスラッジが，電極ガイドや加工部外のワークの表面等に滞留し，加工部からのスラッジ排出を阻害することを防止することができる（実施形態例３参照）。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる放電加工装置につき，図１〜図７を用いて説明する。
図１に示すごとく，本例の放電加工装置１は，加工電極１１と加工部２０を設けるべきワーク２との間に電圧パルスを印加する放電電源３３とよりなり，上記ワーク２を設置する加工液１５０で満たされた加工槽１５を有する。
図２，図３に示すごとく，上記加工電極１１にはワーク２にふれない範囲で曲率一定のそりが付与され，かつワーク２に対し回転可能に構成されている。
【００２７】
以下，詳細に説明する。
本例の放電加工装置１において，図１〜図３に示すごとく，径７０μｍのタングステン線よりなる加工電極１０は電極送りボックス１３内にボビン１０１に巻回された状態で格納され，また上記電極送りボックス１３はＮＣ軸１４に接続されている。上記電極送りボックス１３による加工電極１０の電極送り量はＮＣ軸１４に接続されたＮＣ軸制御装置３２によって制御される。
【００２８】
また，上記加工電極１０の回転は回転軸１３５がボビン１０１を含んだ送り装置を回転させることにより行われ，該回転軸１３５は回転軸制御装置３１にて駆動されるよう構成されている。
また，図３に示すごとく，ボビン１０１の下方には加工電極１０をまっすぐ下方に押し出すための案内ガイド１０２が設けてある。
【００２９】
また，図２に示すごとく，上記加工電極１０の外周には電極ガイド１１が配設され，該加工電極１１におけるワーク２と対面する部位の近傍は電極ガイド１１により保護されている。
【００３０】
図１に示すごとく，上記加工電極１０の下方には加工液１５０が満たされた加工槽１５が配置され，放電加工はこの加工槽１５内で実行される。
上記加工槽１５には加工すべきワーク２と該ワーク２を支承する治具２９とが配置されている。また，上記治具２９の近傍には放電加工により消耗した加工電極１０を再生するためのドレス板４が配置されている。
また，加工電極１１とワーク２に対する電圧パルスの印加は放電電源３３により行われる。ワーク２に対する電圧パルスの印加は加工槽１５，治具２９を介して行なわれるため，放電電源３３は加工槽１５と電極送りボックス１３内にある加工電極１０に対し通電するよう構成されている。
【００３１】
そして，図１に示すごとく，本例にかかる加工電極１１には曲率一定のそりが付与されてなり，この付与は上記加工槽１５に設置された曲げ治具１４にて行われる。図１に示すごとく，曲げ治具１４は架台１４１と該架台１４１に対し稼動可能に構成された（図４参照）押圧部１４２とよりなる。
【００３２】
次に，本例にかかる放電加工方法について説明する。
図１に示すごとく，ワーク２を治具２９を用いて加工槽１５に配置する。続いて，加工液１５０を加工槽１５の内部に供給する。
次に，電極送りボックス１３を作動させ，図４（ａ）に示すごとく，加工電極１０の先端を電極ガイド１１の先端から一定量だけ露出させる。
【００３３】
次いで，図４（ｂ）に示すごとく，押圧部１４２を駆動させて，露出した加工電極１０の先端に対し接触させる。これにより同図に示す矢線方向に荷重が加えられ，図４（ｃ）に示すごとく，加工電極１０の先端にそりが付与される。
続いて，図４（ｄ），（ｅ）に示すごとく，上記操作を所望の曲率のそりが得られるまで繰り返す。これにより，図４（ｆ）に示すごとく加工電極１０に曲率一定のそりが付与される。
【００３４】
なお，加工電極１０に所望のそりが付与されたか否かの判断は，図１に示すごとき加工槽１５近傍に設置した視覚センサ１９３に接続された画像処理装置において行う。この画像処理装置からのフィードバックにより曲げ治具１４を作動させるのである。
【００３５】
このようにそりの付与された加工電極１０を回転軸１３５を用いて回転させつつワーク２に近づけ，これと共に放電電源３３を作動させる。これにより，加工電極１０とワーク２との間に電圧パルスが印加され，放電加工が開始される。
この放電加工により加工部２０が形成されると共に，ワーク２の不要部分が除去され，スラッジとなる。このスラッジは加工電極１０の回転により生じた加工液１５０の流れに巻き込まれ，速やかに加工部２０の外へと排出される。
【００３６】
また，放電加工が行われることにより，加工電極１０の先端が摩耗する。摩耗した加工電極１０を再生するために，一つの加工部２０の加工が終了するごとに，または一定時間経過毎に加工電極１０をワーク２から離し，加工槽１５に設置されたドレス板４に移送する。
このドレス板４において，図５（ａ）に示すごとく，加工電極１０の先端にドレス加工を施す。これにより，図５（ｂ）に示すごとく，加工電極１０の先端を再生させることができる。
【００３７】
なお，このドレス加工とは加工電極１０とドレス板４との間に電圧パルスを印加し，ドレス板４を用いて加工電極１０を放電加工することである。この電圧パルスの源となる放電電源は放電加工に使用するもの（図１における放電電源３３）を用いてもよいし，別途設置したものを使用してもよい。
【００３８】
また，このドレス加工の終了後，加工電極１０の電極ガイド１１からの突き出し量を図１に示す視覚センサ１９３にて測定する。ここに突き出し量とは，図２に示すごとく，加工電極１０における電極ガイド１１の下端から露出した部分の長さである。
この測定において突き出し量が所定の値未満となったことが検出された場合には，図４（ａ）〜（ｆ）に記載したプロセスを加工電極１０に対し実行して，加工電極１０の突き出し量を回復させる。
【００３９】
なお，加工電極１０の突き出し量の検出方法であるが，視覚センサに代えて接触センサを用いた接触検出法により行うこともできる。
また，放電加工の加工時間と加工電極の電極消耗との間の関係（バックデータ）から加工時間に応じて加工電極の突き出し量の回復を図ることもできる。
以上により本例の放電加工装置１を用いて，ワーク２に放電加工による加工部２０を形成することができる。
【００４０】
次に，本例にかかる曲率一定のそりを付与した加工電極による放電加工と，図７に示すごとき従来技術にかかるまっすぐな加工電極による放電加工について比較説明する。
本例の放電加工装置１及びそりを付与した加工電極１０を利用し，ワーク２に対し放電加工を行った。この加工電極１０のそり量は１０μｍであった。
また，本例と同様の条件で図７に示すごとき，そりを持たないまっすぐな加工電極９０を利用して放電加工を行った。
【００４１】
図２及び図７に示すごとく，両加工電極１０，９０は共に径が７０μｍのタングステン線より構成され，この場合，加工電極１０の回転径は７０μｍとなり，加工電極９０の回転径は７０μｍとなった。また，加工電極１０，９０の回転数は共に３０００ｒｐｍである。
また，この加工電極１０を取りつける放電加工装置１における放電電源３３は電圧１１０Ｖ，コンデンサ容量３３００ｐＦのものを用いた。
【００４２】
なお，回転径は図２及び図７に記載したごとく，加工電極１０及び９０が回転した際に加工電極１０の端部により描かれる領域の直径である。また，そり量とは図２に示すごとく，加工電極１０の回転軸から加工電極１０の端部までの距離であり，回転径の１／２の距離である。
【００４３】
このそり量は放電加工の前後を通じて変化していない。そのため，加工電極１０の曲率は放電加工中において一定に保持されていた。
また，ワーク２としては厚さ１．６ｍｍの超硬板を使用し，該ワーク２に対し穴径１００μｍとなる加工部２０を放電加工した。
【００４４】
上記放電加工の結果，本例にかかる放電加工装置１及び加工電極１０を用いた場合では約１５分で加工電極１０がワーク２を貫通し，加工部２０が得られたことが分かった。また，得られた加工部２０を顕微鏡等で観察したところ，スラッジが殆ど残留していないことが分かった。
【００４５】
しかしながら，従来技術にかかる図７に示すごとき加工電極９０を使用した場合では，加工電極９０とワーク２との間に異常放電が発生し，加工電極９０が消耗してしまい，加工電極９０がワーク２を貫通せず，１５分では加工部２０を完成させることができなかった。また，加工電極９０の近傍を顕微鏡等を用いて観測すると，多量のスラッジが加工部２０に残留していることが分かった。
以上により，本例の放電加工装置１によれば，放電加工中の加工部２０からスラッジを効率良く排出されるため，加工時間の短縮を図ることができることが分かった。
【００４６】
次に本例の作用効果について説明する。
本例にかかる加工電極１０には，図２及び図６（ａ）に示すごとく，曲率一定のそりが設けてあり，また加工電極１０はワーク２に対して回転できるよう構成されている。
加工電極１０がワーク２に対し回転することでワーク２周辺の加工液１５０が撹拌されることとなる。よって，加工部２０で生じたスラッジは撹拌された加工液１５０に巻き込まれて加工部２０の外部へ速やかに排出される。
【００４７】
また，加工電極１０にはそりが設けてあるため，このそりの分だけ加工電極１０の回転軸と加工部２０との距離が，そりを設けていない場合と比較して増大する（図２，図７参照）。従って，加工電極１０と加工部２０との間の距離とが広くなり，スラッジの排出経路が充分確保されることとなり，スラッジの排出が円滑に行われるようになる。
また，このそりのために加工電極１０の回転軸から径方向に向かう加工液１５０の流れが発生する。これの流れにより，より効率的にスラッジの加工部２０からの排出が行われることとなる。
【００４８】
スラッジの排出性が高まることで，加工電極１０とワーク２とのスラッジを介した接触が生じ難くなり，加工電極１０とワーク２との間で短絡や集中放電が発生し難くなる。従って，加工速度の上昇，加工精度の向上を図ることができる。
更に，本発明にかかる加工電極のそりは曲率一定であるため，加工部の径を均一とすることができ，円筒度に優れた加工部を得ることができる。
【００４９】
以上，本例によれば，放電加工中の加工部からスラッジを効率良く排出することで加工効率を高めることができる放電加工装置を提供することができる。
【００５０】
また，放電加工を継続することで加工電極１０の先端が摩耗する。この摩耗を回復させるために，本例の放電加工装置１においては，図５に示すごとく，加工電極１０の先端をドレス加工できるよう構成したドレス板４が設置され，また加工電極１０の先端を測定する手段，加工電極１０の突き出し量を回復させる手段等が設けてある。
このため，摩耗や消耗のない加工電極１０を使用した放電加工を常時可能とすることができる。よって，安定した放電加工を行うことができる。
【００５１】
なお，本例では加工電極１０として，曲率一定のそりを設けたものを使用した。図６（ｂ）に示すごとく，角度一定のそりを設けた鋭角状の加工電極１０を使用することもできる。
【００５２】
実施形態例２
本例は図８，図９に示すごとく，加工電極に曲率一定のそりを付与する方法について説明する。この曲率一定の加工電極とは，前述の図８（ａ）に示すごとき，曲線状のそりを持った加工電極である。
本例の加工電極は金属線材５０からなる。この金属線材５０をボビン５１に巻きつけ，塑性変形させる。
次いで，図８（ａ）に示すごとく，電極送り装置５２により電極ガイド１１に取りつけられた電極送りガイド５３を駆動させ，電極送りガイド５３，電極ガイド１１を通じて図８（ｂ）に示すごとく，加工電極１０を図示を略したワークに対して突き出す。
【００５３】
この場合，加工電極１０の突き出し量を一定に保持することで曲率一定のそりを加工電極１０の先端に付与することができる。これは，加工電極１０となる金属線材５０が径が一定のボビン５１に巻きつけられ塑性変形されているためである。
【００５４】
なお，図８（ａ）に記載した電極送り装置５２の作動であるが，加工電極１０をクランプした状態で電極送り装置５２全体が下がることで加工電極１０を送り出す。その後，所望の位置まで来たら加工電極１０をアンクランプして，電極送り装置５２のみが上昇する。再び送りを再開する場合には，加工電極１０を再びクランプする。
その他は実施形態例１と同様である。
【００５５】
以上に記載した方法においては，そりが付与された加工電極を供給するに時間がかからないという効果を得ることができる。
その他は実施形態例１と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また，他の方法について説明する。
本例の加工電極は形状記憶合金２９Ｃｕ−Ａｕ−４５Ｚｎよりなる線材６０を，図９（ａ）に示すごとく，円筒状に巻いて必要とする曲率一定のそりを記憶させる。次いで，図９（ｂ）に示すごとく，巻いた線材６０をほどいてまっすぐ伸ばし，電極ガイド１１に挿通し，所定の突き出し量を確保して加工電極１０となす。
【００５７】
図９（ｃ）に示すごとく，この加工電極１０を加工液１５０中に浸した図示を略したワークに近づけて放電加工を行うが，この加工液１５０を予め上記形状記憶合金２９Ｃｕ−Ａｕ−４５Ｚｎの変態温度５７℃以上の温度に温めておく。
よって，まっすぐ伸ばした加工電極１０は加工液１５０に接触することで記憶したそりを取り戻し，曲率一定のそりが付与された加工電極１０による放電加工を行うことができる。
その他は実施形態例１と同様である。
【００５８】
以上に記載した方法においては，加工液１５０と接触することでそりが発生することから，曲率一定のそりを持った加工電極を加工しながら供給することができる。
その他は実施形態例１と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
実施形態例３
本例は図１０に示すごとく，電極ガイドの外周に撹拌部を設けた放電加工装置について説明する。
図１０に示すごとく，上記撹拌部１２は電極ガイド１１の外周１１９に該電極ガイド１１に対して回動可能に配置されている。
【００６０】
上記撹拌部１２は図示を略したモータ及びモータ側プーリ，ベルト，撹拌部１２に取付けられたプーリ等を経由して伝達された動力により電極ガイド１１に対して回転するよう構成されている。
また，上記撹拌部１２としては，側面や底面にらせん状の溝を設けたもの，底面に多くの突起を設けたもの等，各種形状のものを利用することができる。
その他は実施形態例１と同様である。
【００６１】
本例にかかる撹拌部１２が回転することで，撹拌部１２の周囲の加工液に撹拌部１２や加工電極１０から遠ざかるような流れが発生する。
加工部２０から自然と出てきたスラッジはこの加工液の流れに乗って，加工電極１０から遠ざかるように移動する。つまり，撹拌部１２の回転によりスラッジは吹飛ばされ，電極ガイド１１とワーク２との間等におけるスラッジの滞留が防止される。
【００６２】
従って，加工部２０で生じたスラッジは加工電極１０等の回転により加工部２０より排出され（実施形態例１参照），その後は撹拌部１２により加工電極１０や電極ガイド１１近傍より除去される。よって，本例の放電加工装置を用いることで，スラッジを効率良く排出することによる加工効率を向上を図ることができる。
その他は実施形態例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，放電加工装置の構成説明図。
【図２】実施形態例１における，放電加工装置における加工電極の要部説明図。
【図３】実施形態例１における，電極送り回転機構の要部説明図。
【図４】実施形態例１における，加工電極に曲率一定のそりを付与するプロセスの説明図。
【図５】実施形態例１における，ドレス板を用いた消耗した加工電極の先端部の再生についての説明図。
【図６】実施形態例１における，（ａ）曲率一定のそりを持った加工電極の説明図，（ｂ）角度一定のそりを持った加工電極の説明図。
【図７】実施形態例１における，まっすぐな加工電極の要部説明図。
【図８】実施形態例２における，ボビンを用いて加工電極に曲率一定のそりを付与するプロセスの説明図。
【図９】実施形態例２における，形状記憶合金よりなる加工電極に曲率一定のそりを付与するプロセスの説明図。
【図１０】実施形態例３における，撹拌ガイドを設けた加工電極の説明図。
【符号の説明】
１．．．放電加工装置，
１０．．．加工電極，
１１．．．電極ガイド，
１２．．．撹拌部，
２．．．ワーク，
２０．．．加工部，
３３．．．放電電源，
Claims (3)
- ワークを浸漬させる加工液で満たした加工槽と，加工電極用線材を巻回してなるボビンを格納した電極送りボックスと，該電極送りボックスを回転させる回転軸と，上記電極送りボックスを上記ワークに対して進退させるＮＣ軸と，上記ボビンから導出された上記加工電極用線材を鉛直方向へガイドする電極ガイドと，該電極ガイドから突出させた上記加工電極用線材によって形成した加工電極と，該加工電極と上記ワークとの間に電圧パルスを印加する放電電源とを備え，
上記回転軸によって上記電極送りボックスを回転させることにより上記ワークに対して上記加工電極を回転させると共に，上記ＮＣ軸によって上記電極送りボックスを下降させることにより上記ワークに対して上記加工電極を接近させ，かつ上記放電電源による電圧パルスにより，上記加工電極と上記ワークとの間に放電を発生させて，上記加工液中において上記ワークに円筒穴状の加工部を形成するよう構成した放電加工装置において，
上記加工電極は，曲線状のそりが付与してあると共に，上記電極ガイドの先端から当該加工電極の先端までの軸方向長さである突き出し量と，上記回転軸の中心から当該加工電極の先端までの径方向長さであるそり量とが所定量に設定してあり，かつ上記加工電極は，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すことにより繰り返し再生できるよう構成してあり，
上記加工槽には，架台と該架台に対し稼動可能な押圧部とを備えた曲げ治具が設置してあり，
上記加工電極を再生する際には，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すと共に，上記曲げ治具における上記押圧部によって当該加工電極を押圧して塑性加工し，かつ当該加工電極の上記突き出し量及び上記そり量をセンサによって検出してフィードバック制御することにより，当該突き出し量及び当該そり量を繰り返し上記所定量に設定できるよう構成してあることを特徴とする放電加工装置。 - ワークを浸漬させる加工液で満たした加工槽と，加工電極用線材を巻回してなるボビンを格納した電極送りボックスと，該電極送りボックスを回転させる回転軸と，上記電極送りボックスを上記ワークに対して進退させるＮＣ軸と，上記ボビンから導出された上記加工電極用線材を鉛直方向へガイドする電極ガイドと，該電極ガイドから突出させた上記加工電極用線材によって形成した加工電極と，該加工電極と上記ワークとの間に電圧パルスを印加する放電電源とを備え，
上記回転軸によって上記電極送りボックスを回転させることにより上記ワークに対して上記加工電極を回転させると共に，上記ＮＣ軸によって上記電極送りボックスを下降させることにより上記ワークに対して上記加工電極を接近させ，かつ上記放電電源による電圧パルスにより，上記加工電極と上記ワークとの間に放電を発生させて，上記加工液中において上記ワークに円筒穴状の加工部を形成するよう構成した放電加工装置において，
上記加工電極は，曲線状のそりが付与してあると共に，上記電極ガイドの先端から当該加工電極の先端までの軸方向長さである突き出し量と，上記回転軸の中心から当該加工電極の先端までの径方向長さであるそり量とが所定量に設定してあり，かつ上記加工電極は，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を送り出すことにより繰り返し再生できるよう構成してあり，
上記加工電極用線材は，形状記憶合金又は超弾性線材からなり，該形状記憶合金又は超弾性線材は，上記曲線状のそりを付与した状態で形状記憶させてあり，
上記加工液は，上記形状記憶合金又は超弾性線材が上記形状記憶した状態に戻る変態温度以上に加熱してあり，
上記加工電極を再生する際には，上記加工部を形成した後の上記加工電極の上記突き出し量及び上記そり量をセンサによって検出して電極消耗量を認定し，又は上記加工部を形成するために要した加工時間を測定して該加工時間に応じた電極消耗量を認定し，次いで，上記電極送りボックスを作動させ上記ボビンから上記加工電極用線材を上記電極消耗量に対応する長さ分だけ送り出すことにより，上記突き出し量及び上記そり量を繰り返し上記所定量に設定できるよう構成してあることを特徴とする放電加工装置。 - 請求項１又は２において，上記加工槽には，ドレス板が設置してあり，
上記加工電極を再生する際には，当該加工電極と上記ドレス板との間に電圧パルスを印加して当該加工電極の先端を再生させた後，上記突き出し量及び上記そり量を上記所定量に設定するよう構成してあることを特徴とする放電加工装置。
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