JP4099356B2 - 細穴放電加工方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は細穴放電加工方法および装置、並びに電極ガイドに対する電極挿通方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細穴加工用の放電加工装置では一般的に棒状またはパイプ状の細長い電極を主軸部に回転自在に支承し、その主軸部を主軸送りモータにより回転される送りねじによって上下に移動させ、電極の下端部をワークに近づけ放電を発生させることによって細穴をせん孔する構成となっている。そして、電極の下端部は正確な位置にガイドするために電極ガイドによってガイドされるようになっている。
【０００３】
また、電極の下端部をガイドする電極ガイドに棒状（またはパイプ状）の細長い電極を挿通する手段として、棒状電極の上部から水ジェットを棒状電極を包囲するように噴射させて電極ガイドまで給送することが行われている。
【０００４】
なお棒状電極を使用する微細な細穴加工では、電極の放電による溶断を防止するため加工液（通常は水または純水）を充満した加工槽中にワークを載置した状態で加工する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の如き従来の細穴放電加工方法および装置においては、加工部からの汚液が電極ガイド内に侵入し電極ガイドがつまって長時間の安定した電極送りができず、例えば２時間程度の連続加工または穴数1,000個程度の連続加工が限界であった。さらに、加工液中の金属イオンが還元されて電極ガイドに付着して、電極ガイドの穴が徐々に小さくなり、長時間の安定した電極送りができなくなるという問題があった。
【０００６】
また、電極ガイドに対する電極挿通は、電極径が0.01mm〜0.03mm程度の微細なものになると座屈して挿通を失敗することもある。
【０００７】
本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、微細な棒状電極の電極ガイドに対する電極挿通をより確実にする電極挿通方法および装置の提供と、加工液中に生じる汚液の電極ガイドへの侵入および加工液中の金属イオンが還元されて電極ガイドへ付着するのを防止して安定した電極送りを可能にし、かつ加工精度を向上させる細穴放電加工方法および装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として請求項１に記載の細穴放電加工方法は、棒状電極の上部を保持する電極ホルダ手段と、前記棒状電極の下部をガイドする電極ガイド手段とを有し、前記電極ホルダ手段に水ジェットを発生させるジェットノズルを設け、前記棒状電極を前記電極ガイド手段まで前記水ジェットでガイドすると同時に前記電極ホルダ手段によって回転させながらワークに対して給送する細穴放電加工装置において、前記電極ガイドにガイドされる前記棒状電極と前記電極ガイドとの間のクリアランスに温度が４°Ｃでかつ、圧力が 0.05 〜 1.00 （ｋｇ／ｃｍ ２ ）の気体を供給し、放電加工中に前記クリアランスから前記気体を加工液中に放出させながら細穴放電加工を行うことを要旨とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の細穴放電加工方法は、請求項１に記載の細穴放電加工方法において、前記気体が空気であることを要旨とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の細穴放電加工装置は、棒状電極の上部を保持する電極ホルダ手段と、前記棒状電極の下部をガイドする電極ガイド手段とを有し、前記電極ホルダ手段に水ジェットを発生させるジェットノズルを設け、前記棒状電極を前記電極ガイド手段まで前記水ジェットでガイドすると同時に回転させながらワークに対して給送する細穴放電加工装置において、前記電極ガイドにガイドされる前記棒状電極と前記電極ガイドとの間のクリアランスに温度が４°Ｃでかつ、圧力が 0.05 〜 1.00 （ｋｇ／ｃｍ ２ ）の気体を供給する流路を設け、放電加工中に前記クリアランスから前記気体を加工液中に放出させながら細穴放電加工を行うことを要旨とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の細穴放電加工装置は、請求項３に記載の細穴放電加工装置において、前記電極ガイド手段は、下端部に電極ガイドを備えた電極ガイドスリーブを電極ホルダに嵌挿して設けると共に前記電極ガイドを前記電極ホルダの下端部から突出させて設け、前記電極ガイドスリーブ内に前記電極ガイドと同軸のインナースリーブを設け、前記電極ガイドスリーブ上部の電極ホルダ内に前記電極ガイドと同軸の上部電極ガイドを保持したスペーサを設け、該スペーサに前記電極ホルダに設けた気体供給口からの気体を前記インナースリーブの電極案内穴に導く流路を設けると共に、前記スペーサ上部に前記水ジェットを前記上部電極ガイドの電極ガイド穴にガイドする漏斗を備えた固定部材を設けたことを要旨とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の細穴放電加工装置は、請求項３、請求項４に記載の細穴放電加工装置において、前記気体が空気であることを要旨とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１８】
図１、図２は本発明に係る細穴放電加工装置の正面図と側面図である。細穴放電加工装置１の基台３上にワークＷを固定するワークテーブル５が設けてあり、このワークテーブル５上にワークＷを収容する加工槽７が設けてある。また、前記ワークテーブル５の後方（図２の右方）には、ワークテーブル５より上方に延伸するコラム９（ａ，ｂ）が設けてある。
【００１９】
上述のコラム９（ａ，ｂ）の上部には、Ｘ方向（図１において左右方向）へ移動位置決め自在のＸ軸キャリッジ１１が設けてあり、このＸ軸キャリッジ１１上には、前記Ｘ方向に直交するＹ方向へ移動位置決め自在のＹ軸キャリッジ１３が設けてある。
【００２０】
図３を参照するに、上述のＹ軸キャリッジ１３の前端（図２における左側端部）には、スライドベース１７が上下動可能に係合してある。このスライドベース１７には、Ｚ軸スライド１９が図示省略のガイドに上下動自在に係合してある。
【００２１】
前記スライドベース１７には、Ｚ方向に延伸するＺ軸送りねじ２１が回転自在に軸支してあり、このＺ軸送りねじ２１の上方の端部には、Ｚ軸送りねじ２１を回転駆動するサーボモータ２３が設けてある。また、このＺ軸送りじ２１には、前記Ｚ軸スライド１９に取り付けたナット２４が螺合してある。
【００２２】
したがって、図示省略の制御装置の制御の下に、上述のサーボモータ２３によってＺ軸送りねじ２１を適宜に回転駆動することにより、Ｚ軸スライド１９をＺ方向の所望の位置に移動することができる。
【００２３】
上述のＺ軸スライド１９の下部には、ワンタッチカプラ２５を備えた電極ホルダ手段２７が回転自在に設けてある。また、この電極ホルダ手段２７には、Ｚ軸スライド１９の上部に延伸する中空の回転軸２９がワンタッチカプラ２５を介して固定してあり、その回転軸２９の上端部には、回転軸駆動用のタイミングプーリの如きプーリ３１が設けてある。また、前記中空の回転軸２９の上端部には、ロータリジョイント３３を介して図示省略の給水装置に管路３５を介して連結してある。また、プーリ３１は電極回転用の電極モータ３７に設けた駆動プーリ（図示省略）に駆動ベルト（図示省略）を介して連結してある。
【００２４】
したがって、給水装置から供給される水は、中空の回転軸２９の中空部を通って電極ホルダ手段２７に供給されることになる。また、電極ホルダ手段２７は、電極回転用の電極モータ３７によって回転駆動することができる。
【００２５】
前記電極ホルダ手段２７の下方には、棒状電極３９の先端部をガイドする電極ガイド手段４１が設けてある。この電極ガイド手段４１は、前記スライドベース１７の下端部に一体的に設けた支持板４３にボルトなどの締結部材４５により固定してある。
【００２６】
前記電極ホルダ手段２７は、図４に示すように、微細な棒状電極３９の端部を保持するコレット４７を備えており、このコレット４７は、コレット４７を保持するコレットホルダ４９に設けた下方に開口するコレット保持穴５１に着脱可能に挿入してある。また、このコレット保持穴５１には、前記回転軸２９の中空穴に連通する水路５３が設けてある。
【００２７】
前記コレット保持穴５１の上部とコレット４７との間には、コレット４７とほぼ同径の環状スペーサ５５が挿入してあり、この環状スペーサ内部に前記水路５３からの水を貯留する貯留室５７が形成してある。
【００２８】
図４および図５に示すように、コレット４７の外周には、前記貯留室５７からコレット４７の先端部４７ｈに連通する４本の水路溝５９が設けてある。
【００２９】
なお、コレット４７の先端部４７ｈには、先端部４７ｈが容易に弾性変形できるように、コレット４７のチャック穴６１に至る十文字状の割溝６３が設けてある。また、前記コレットホルダ４９の下部外周には、前記ワンタッチカプラ２５の下端部に当接する鍔状の係止部６５が設けてある。
【００３０】
前記コレットホルダ４９の下端部には、コレット４７の先端のテーパ部に係合してコレット４７を締め付けるコレット固定部材６７が設けてある。このコレット固定部材６７は、コレットホルダ４９の下端部の雄ねじ６９に螺合する雌ねじ７１を備えており、このコレット固定部材６７を回動することによって、コレット４７の開放または固定を行うことができる。
【００３１】
また、上述のコレット固定部材６７には、前記コレット４７の４本の水路溝５９から下方に流出する水を水ジェットＷＪにして棒状電極３９を包囲するように噴射させるジェットノズル７３が設けてある。
【００３２】
一方、前記電極ガイド手段４１には、図６に示すように、前記電極ホルダ手段２７に装着した棒状電極３９の下端部をワークに対して垂直にガイドする電極ガイド７５を備えた電極ガイドスリーブ７７が設けてある。
【００３３】
さらに詳細には、電極ガイドスリーブ７７の下部は、電極ガイドスリーブ７７の胴部に比較して小径の小径部７７aが形成してあり、この小径部７７aにセラミックス製の電極ガイド７５を圧入して電極ガイドスリーブ７７と一体的にしてある。これはセラミックス製の電極ガイド７５は耐磨耗性は大きいが脆いため、靱性の大きい材質（例えば金属）で製作した電極ガイドスリーブ７７でセラミックス製の電極ガイド７５を保護するためである。
【００３４】
前記スライドベース１７の下端部に設けた前記支持板４３には、上部に鍔部７８を備えた電極ホルダ７９がボルトなどの締結部材（図示省略）により固定してある。電極ホルダ７９には前記電極ガイドスリーブ７７その他を装着するための上方に開口する装着穴８１が設けてある。この装着穴８１の底部には前記装着穴８１より小径の小穴８３が設けてある。
【００３５】
前記電極ガイドスリーブ７７は、電極ホルダ７９の底部に電極ガイドスリーブ７７の段部を当接させると共に、底部の小穴８３から小径部７７aが突出するように電極ホルダ７９に装着してある。
【００３６】
前記電極ガイドスリーブ７７の軸心部には、前記電極ガイド７５と同軸のインナースリーブ８５が嵌合してある。インナースリーブ８５の軸心には、前記電極ガイド７５の電極ガイド穴径より若干大きい電極案内穴８７が設けてある。このインナースリーブ８５の上端面は前記電極ガイドスリーブ７７の上面と同一水準であって、インナースリーブ８５の上端面には、インナースリーブ８５の上端面から前記電極案内穴８７に収束する漏斗状の流体案内部８９が形成してある。前記電極ガイドスリーブ７７の上端面の外周は若干大きめな面取りが施してある。
【００３７】
前記電極ガイドスリーブ７７上部にはスペーサ９１が設けてある。スペーサ９１の下面には前記電極ガイドスリーブ７７の上面の面取りに係合する下方に凹の座繰り穴９６が設けてあり、上面には上方に凸の凸部９８が形成してある。
【００３８】
前記スペーサ９１には、スペーサ９１の下面に設けた装着穴９２にセラミックス製の上部電極ガイド１０１が前記電極ガイド７５と同軸に装着してある。
【００３９】
なお、前記スペーサ９１の座繰り穴９６を電極ガイドスリーブ７７の面取り部に係合させたときに、上部電極ガイド１０１の下端面がインナースリーブ８５の上端面に一致するようにスペーサ９１に上部電極ガイド１０１を嵌合保持してある。
【００４０】
また、スペーサ９１の外周部に外側環状溝９３を設けると共に、中心部の前記上部電極ガイド９１の周囲にスペーサ９１の下端に向けて開口する内側環状溝９５が設けてある。そして、この二つの環状溝（９３，９５）の間は４本の流路９７(a,b,c,d)で連通させてある。また、記電極ホルダ７９の鍔部７８には、前記外側環状溝９３に連通する気体供給口１０３が設けてある。
【００４１】
また、前記上部電極ガイド１０１を装着した前記装着穴９２の上部には、前記スペーサ９１の上部に開放する開口９４が設けてある。
【００４２】
したがって、気体供給源（図示省略）から気体供給口１０３に供給された気体は、外側環状溝９３、流路９７(a,b,c,d)、内側環状溝９５を経由して前記インナースリーブ８５の流体案内部８９に供給される。
【００４３】
流体案内部８９に供給された気体は、インナースリーブ８５の電極案内穴８７を通って前記電極ガイド７５に供給されることになる。なお、電極ガイド７５を通過する電極と電極ガイド７５とのクリアランスは0.001〜0.002mm程であり、放電加工中にはこのクリアランスを介して気体が加工液（通常は水道水または純水）中に放出される。
【００４４】
また、前記スペーサ９１の上部の装着穴８１には雌ねじが形成してあり、この雌ねじ部に雄ねじを備えた固定部材１０５が螺合してある。なお、固定部材１０５の下面には、前記スペーサ９１の上面の凸部９８に対応する凹部１００が形成してある。
【００４５】
固定部材１０５を前記電極ホルダ７９上部の雌ねじ部に適宜に螺合させることにより、前記電極ガイドスリーブ７７と前記スペーサ９１とを前記電極ホルダ７９の装着穴８１の所定の位置に押圧固定することができる。
【００４６】
また、固定部材１０５の上部は、前記電極ホルダ７９の装着穴８１の外部に突出した状態であり、固定部材１０５の上部には上方に開口する漏斗状の流体案内部１０７が形成してある。この漏斗状の流体案内部１０７の底部には前記スペーサ９１の上部に設けた開口９４に対面する小穴１０９が設けてある。なお、開口９４および小穴１０９は前記棒状電極棒状３９および水ジェットの水が通過可能な大きさを有している。
【００４７】
上記構成の細穴放電加工装置において細穴の放電加工を行う場合、電極ホルダ手段２７のコレット４７に棒状電極３９の上部を装着し、給水装置から電極ホルダ手段２７へ給水すれば、電極ホルダ手段２７の貯留室５７、コレット４７の外周の水路溝を経て、電極の周囲を包囲する水ジェットがジェットノズル７３から噴出され、0.010〜0.200ｍｍ程度の微細な棒状電極３９を電極ホルダ手段から電極ガイド手段４１まで、電極ガイドとの摩擦による反力によって曲がることなく一直線に給送することができる。
【００４８】
また、電極を水ジェットで包んでいるため、電極の回転により発生する電極の撓み（縄跳び現象）を抑えることができ、精度の高い細穴加工を行うことができる。
【００４９】
さらに、加工中に電極ガイド手段の電極ガイドに気体を供給し、電極ガイドから加工液中に気体を放出させながら細穴放電加工を行うことにより、電極を気体で支持する態様となり、電極ガイドと電極との摩擦抵抗を微小なものにすることができる。
【００５０】
上述の電極ガイドに供給する気体には、通常はコストがかからない空気を使用するが、空気以外に例えば、窒素、水素、酸素、アルゴン、ヘリウム、炭酸ガスなどの気体を使用することが可能である。また、供給する気体の温度は低温の方が良好であり望ましくは４°Ｃ前後がよい。供給する気体の圧力は電極ガイド手段の気体供給口１０３部でのゲージ圧力で0.05〜1.00(kg/cm2)程度が望ましい。
【００５１】
上述の如く、加工中の電極ガイド部へ気体を供給することにより、加工部からの汚液が電極ガイド内に侵入しないので電極ガイドがつまることがなく、長時間の安定した電極送りが可能となる。
【００５２】
また、加工液中の金属イオンが還元されて電極ガイドに付着するのを気体によって遮断するため、電極ガイドの穴が徐々にが小さくなることを防止することができる。その結果長時間の安定した電極送りが可能となった。
【００５３】
また、従来は電極ガイドとワークとの距離が0.3〜0.5mmを必要とするところを0.05〜0.20mmに短縮できるため加工精度が向上する。具体的には、電極径0.03mmを使用したときの最小加工穴直径が0.060mm程度であったものが、本発明では0.050〜0.052mmの範囲に収めることが可能となった。
【００５４】
なお、本発明の実施の形態においては前記電極ホルダ手段に水ジェットを発生させるジェットノズルを設け、棒状電極を水ジェットでガイドすると同時に回転させながらワークに対して給送する細穴放電加工装置の例にして説明したが、棒状電極を電極ガイド手段へガイドするのに水ジェットを使用しないものも知られている。
【００５５】
例えば、電極ホルダ手段と電極ガイド手段との間に、棒状電極をガイドする２個の中間ガイド手段を上下方向に適宜な距離をおいて配置したものもある。この中間ガイド手段は 電極ホルダが下降するときには電極ホルダとの干渉を回避するために水平方向へ退避可能に設けてある。
【００５６】
また、本発明は直径が0.2mm以下0.01mmまでの電極を使用する細穴加工において効果が大きい。
【００５７】
図７は本発明に係る電極ガイドに対する電極挿通装置２０１を前述の細穴放電加工装置１に適用した例を示したものである。
【００５８】
電極挿通装置２０１は細穴放電加工装置１の加工槽７内の適宜な位置に設置してある。適宜な位置とは、ワークＷを加工する加工位置の近傍であり、電極挿通装置２０１は加工位置にできる限り近接した位置に設置する方が望ましい。
【００５９】
上記電極挿通装置２０１には、前記電極ガイド手段４１下部に係脱可能な真空吸引ヘッド２０５が設けてある。この真空吸引ヘッド２０５には、上方向に開口した円筒状の凹部２０３が形成してあり、凹部２０３は前記電極ガイド手段４１を構成する電極ホルダ７９の下部と、Ｚ軸方向に摺動可能にかつ気密状態に係合できるように設けてある。
【００６０】
なお、気密を保つための手段として、実施例では凹部２０３の内径部にシール部材２０７が装着してあるが、シール部材２０７を使用する代わりに係合部の嵌合クリアランスを小さく設定しても実用に耐える性能を得ることが可能である。
【００６１】
上述の真空吸引ヘッド２０５の凹部２０３と電極ホルダ７９の下部との係合により、電極ホルダ７９下端部と凹部２０３との間に形成される密閉空間２０９内の空気を排出するために、凹部２０３の底部に設けた排気孔２１１に管路２１３を介して排気手段２１５が接続してある。
【００６２】
実施例の排気手段２１５は、空圧源２１７から高速に流出する空気を利用して、密閉空間２０９内の空気をサイレンサ２１９を介して排出するアスピレータ(aspirator)式の真空吸引装置を示してあるが真空ポンプを使用しても構わない。
【００６３】
次に、前記電極ガイド手段４１を貫通したことを検出するための電極貫通検出手段２２１の構成について説明する。
【００６４】
図７に示した状態において、前記真空吸引ヘッド２０５の凹部２０３内底で、かつ電極ガイド７５のほぼ真下に、前記棒状電極が前記電極ガイド手段を貫通したことを電気的導通により検出するための検知電極２２３が配置してある。
【００６５】
検知電極２２３は、導線２２５を介して直流電源２２７のマイナス側に接続してあり、この直流電源のプラス側は導線２２９を介して前記電極ガイド手段４１の上方に位置する前記棒状電極３９に摺動可能に接続してある。したがって、前記棒状電極３９の下端部が検知電極２２３に接触することによって、直流電源２２７からの電流が導線２２９、棒状電極３９、導線２２５を流れる電気回路が形成される。
【００６６】
また、前記直流電源２２７と並列に導通検出器２３１が設けてある。導通検出器２３１は、前記棒状電極３９と検知電極２２３との接触による電圧降下を検出して導通を検出するようになっている。
【００６７】
なお、導通検出器２３１は棒状電極３９と検知電極２２３との接触により回路を流れるる電流を検出するようにしても構わない。また、真空吸引ヘッド２０５を導体で製作し、真空吸引ヘッド２０５と直流電源２２７のマイナス側を導線２３３および２２５を介して接続すれば、前記真空吸引ヘッド２０５自体を検知電極２２３の代わりとして使用することもできる。
【００６８】
以下、上述の細穴放電加工装置１において、上記構成の電極挿通装置２０１を使用して棒状電極３９を電極ガイド手段４１に挿通する場合の動作について説明する。
【００６９】
始めに、前記スライドベース１７に設けた電極ガイド手段４１が電極挿通装置２０１の直上に来るように、スライドベース１７のＸ軸およびＹ軸を適宜に駆動して移動位置決めする。
【００７０】
次いで、前記Ｚ軸スライド１９を下降させ、電極ガイド手段４１を構成する前記電極ホルダ７９の下部が真空吸引ヘッド２０５の上部に係合する位置まで挿入する。
【００７１】
続いて、上述の棒状電極３９の下端部が電極ガイド手段４１を構成する上部電極ガイド１０１と下方の電極ガイド７５に挿通するように、前記棒状電極３９を装着した電極ホルダ手段２７をＺ軸を制御しながら下降させると同時に、排気手段２１５を作動させて真空吸引ヘッド２０５内の空気を排出し、棒状電極３９を吸引することにより、電極ガイド(１０１,７５)への挿通を強力にアシストする。
【００７２】
上述の如く、真空吸引ヘッド２０５による吸引動作により、棒状電極３９を下方に引っ張りながら上方から送り込むので、電極径が0.01mm〜0.03mm程度の微細なものでも、座屈することなく確実に電極ガイド(１０１,７５)を挿通させることができる。
【００７３】
また、棒状電極３９が電極ガイド７５を貫通すれば、下端部が検知電極２２３に到達して接触し、前述の導通検出器２３１により電極ガイド７５を貫通したことが検出される。
【００７４】
前記棒状電極３９が前記電極ガイド手段を貫通したことが検出されたら、前記電極ガイド手段４１を加工位置へ移動させて放電加工を実施することができる。
【００７５】
なお、上述の電極ガイド手段４１への棒状電極３９の挿通においては、棒状電極３９の周囲を包囲する水ジェットによるガイドは使用していないが、水ジェットを併用することも勿論可能である。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１〜５に記載の発明によれば、加工部からの汚液が電極ガイド内に侵入しないので電極ガイドがつまることがなく、長時間の安定した電極送りが可能となる。
【００７７】
また、加工液中の金属イオンが還元されて電極ガイドに付着するのを気体によって遮断するため、電極ガイドの穴が徐々にが小さくなることを防止することができる。
【００７８】
その結果長時間の安定した電極送りが可能となり、電極ガイドとワークとの距離が従来は0.3〜0.5mmが必要であったところを、0.05〜0.20mm程度に短縮可能となり加工精度が向上する。具体的には、電極径0.03mmを使用したときの最小加工穴直径が従来では0.060mm程度であったものが、0.050〜0.052mmの範囲に収めることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る細穴放電加工装置の正面図。
【図２】本発明に係る細穴放電加工装置の右側面図。
【図３】図２における、Ｚ軸スライド部の拡大図。
【図４】図３における、Ａ部の拡大説明図。
【図５】図４におけるコレット４７をＣ−Ｃ線に沿って断面した図。
【図６】図３における、Ｂ部の拡大説明図。
【図７】本発明に係る電極ガイドに対する電極挿通装置の説明図。
【符号の説明】
１ 細穴放電加工装置
３ 基台
５ ワークテーブル
７ 加工槽
９（ａ，ｂ） コラム
１１ Ｘ軸キャリッジ
１３ Ｙ軸キャリッジ
１７ スライドベース
１９ Ｚ軸スライド
２１ Ｚ軸送りねじ
２３ サーボモータ
２４ ナット
２５ ワンタッチカプラ
２７ 電極ホルダ手段
２９ 回転軸
３１ プーリ
３３ ロータリジョイント
３５ 管路
３７ 電極モータ
３９ 棒状電極
４１ 電極ガイド手段
４３ 支持板
４５ 締結部材
４７ コレット
４９ コレットホルダ
５１ コレット保持穴
５３ 水路
５５ 環状スペーサ
５７ 貯留室
５９ 水路溝
６１ チャック穴
６３ 割溝
６５ 係止部
６７ 固定部材
６９ 雄ねじ
７１ 雌ねじ
７３ ジェットノズル
７５ 電極ガイド
７７ 電極ガイドスリーブ
７７a 小径部
７９ 電極ホルダ
８１ 装着穴
８３、１０９ 小穴
８５ インナースリーブ
８７ 電極案内穴
８９、１０７ 流体案内部
９１ スペーサ
９２ 装着穴
９３ 外側環状溝
９４ 開口
９５ 内側環状溝
９６ 座繰り穴
９７ 流路
９８ 凸部
１００ 凹部
１０１ 上部電極ガイド
１０３ 気体供給口
１０５ 固定部材
２０１ 電極挿通装置
２０５ 真空吸引ヘッド
２０７ シール部材
２０９ 密閉空間
２１１ 排気孔
２１５ 排気手段
２１７ 空圧源
２１９ サイレンサ
２２１ 電極貫通検出手段
２２３ 検知電極
２２５、２２９ 導線
２２７ 直流電源
２３１ 導通検出器
ＷＪ 水ジェット
Ｗ ワーク
【発明の属する技術分野】
本発明は細穴放電加工方法および装置、並びに電極ガイドに対する電極挿通方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細穴加工用の放電加工装置では一般的に棒状またはパイプ状の細長い電極を主軸部に回転自在に支承し、その主軸部を主軸送りモータにより回転される送りねじによって上下に移動させ、電極の下端部をワークに近づけ放電を発生させることによって細穴をせん孔する構成となっている。そして、電極の下端部は正確な位置にガイドするために電極ガイドによってガイドされるようになっている。
【０００３】
また、電極の下端部をガイドする電極ガイドに棒状（またはパイプ状）の細長い電極を挿通する手段として、棒状電極の上部から水ジェットを棒状電極を包囲するように噴射させて電極ガイドまで給送することが行われている。
【０００４】
なお棒状電極を使用する微細な細穴加工では、電極の放電による溶断を防止するため加工液（通常は水または純水）を充満した加工槽中にワークを載置した状態で加工する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の如き従来の細穴放電加工方法および装置においては、加工部からの汚液が電極ガイド内に侵入し電極ガイドがつまって長時間の安定した電極送りができず、例えば２時間程度の連続加工または穴数1,000個程度の連続加工が限界であった。さらに、加工液中の金属イオンが還元されて電極ガイドに付着して、電極ガイドの穴が徐々に小さくなり、長時間の安定した電極送りができなくなるという問題があった。
【０００６】
また、電極ガイドに対する電極挿通は、電極径が0.01mm〜0.03mm程度の微細なものになると座屈して挿通を失敗することもある。
【０００７】
本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、微細な棒状電極の電極ガイドに対する電極挿通をより確実にする電極挿通方法および装置の提供と、加工液中に生じる汚液の電極ガイドへの侵入および加工液中の金属イオンが還元されて電極ガイドへ付着するのを防止して安定した電極送りを可能にし、かつ加工精度を向上させる細穴放電加工方法および装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として請求項１に記載の細穴放電加工方法は、棒状電極の上部を保持する電極ホルダ手段と、前記棒状電極の下部をガイドする電極ガイド手段とを有し、前記電極ホルダ手段に水ジェットを発生させるジェットノズルを設け、前記棒状電極を前記電極ガイド手段まで前記水ジェットでガイドすると同時に前記電極ホルダ手段によって回転させながらワークに対して給送する細穴放電加工装置において、前記電極ガイドにガイドされる前記棒状電極と前記電極ガイドとの間のクリアランスに温度が４°Ｃでかつ、圧力が 0.05 〜 1.00 （ｋｇ／ｃｍ ２ ）の気体を供給し、放電加工中に前記クリアランスから前記気体を加工液中に放出させながら細穴放電加工を行うことを要旨とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の細穴放電加工方法は、請求項１に記載の細穴放電加工方法において、前記気体が空気であることを要旨とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の細穴放電加工装置は、棒状電極の上部を保持する電極ホルダ手段と、前記棒状電極の下部をガイドする電極ガイド手段とを有し、前記電極ホルダ手段に水ジェットを発生させるジェットノズルを設け、前記棒状電極を前記電極ガイド手段まで前記水ジェットでガイドすると同時に回転させながらワークに対して給送する細穴放電加工装置において、前記電極ガイドにガイドされる前記棒状電極と前記電極ガイドとの間のクリアランスに温度が４°Ｃでかつ、圧力が 0.05 〜 1.00 （ｋｇ／ｃｍ ２ ）の気体を供給する流路を設け、放電加工中に前記クリアランスから前記気体を加工液中に放出させながら細穴放電加工を行うことを要旨とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の細穴放電加工装置は、請求項３に記載の細穴放電加工装置において、前記電極ガイド手段は、下端部に電極ガイドを備えた電極ガイドスリーブを電極ホルダに嵌挿して設けると共に前記電極ガイドを前記電極ホルダの下端部から突出させて設け、前記電極ガイドスリーブ内に前記電極ガイドと同軸のインナースリーブを設け、前記電極ガイドスリーブ上部の電極ホルダ内に前記電極ガイドと同軸の上部電極ガイドを保持したスペーサを設け、該スペーサに前記電極ホルダに設けた気体供給口からの気体を前記インナースリーブの電極案内穴に導く流路を設けると共に、前記スペーサ上部に前記水ジェットを前記上部電極ガイドの電極ガイド穴にガイドする漏斗を備えた固定部材を設けたことを要旨とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の細穴放電加工装置は、請求項３、請求項４に記載の細穴放電加工装置において、前記気体が空気であることを要旨とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１８】
図１、図２は本発明に係る細穴放電加工装置の正面図と側面図である。細穴放電加工装置１の基台３上にワークＷを固定するワークテーブル５が設けてあり、このワークテーブル５上にワークＷを収容する加工槽７が設けてある。また、前記ワークテーブル５の後方（図２の右方）には、ワークテーブル５より上方に延伸するコラム９（ａ，ｂ）が設けてある。
【００１９】
上述のコラム９（ａ，ｂ）の上部には、Ｘ方向（図１において左右方向）へ移動位置決め自在のＸ軸キャリッジ１１が設けてあり、このＸ軸キャリッジ１１上には、前記Ｘ方向に直交するＹ方向へ移動位置決め自在のＹ軸キャリッジ１３が設けてある。
【００２０】
図３を参照するに、上述のＹ軸キャリッジ１３の前端（図２における左側端部）には、スライドベース１７が上下動可能に係合してある。このスライドベース１７には、Ｚ軸スライド１９が図示省略のガイドに上下動自在に係合してある。
【００２１】
前記スライドベース１７には、Ｚ方向に延伸するＺ軸送りねじ２１が回転自在に軸支してあり、このＺ軸送りねじ２１の上方の端部には、Ｚ軸送りねじ２１を回転駆動するサーボモータ２３が設けてある。また、このＺ軸送りじ２１には、前記Ｚ軸スライド１９に取り付けたナット２４が螺合してある。
【００２２】
したがって、図示省略の制御装置の制御の下に、上述のサーボモータ２３によってＺ軸送りねじ２１を適宜に回転駆動することにより、Ｚ軸スライド１９をＺ方向の所望の位置に移動することができる。
【００２３】
上述のＺ軸スライド１９の下部には、ワンタッチカプラ２５を備えた電極ホルダ手段２７が回転自在に設けてある。また、この電極ホルダ手段２７には、Ｚ軸スライド１９の上部に延伸する中空の回転軸２９がワンタッチカプラ２５を介して固定してあり、その回転軸２９の上端部には、回転軸駆動用のタイミングプーリの如きプーリ３１が設けてある。また、前記中空の回転軸２９の上端部には、ロータリジョイント３３を介して図示省略の給水装置に管路３５を介して連結してある。また、プーリ３１は電極回転用の電極モータ３７に設けた駆動プーリ（図示省略）に駆動ベルト（図示省略）を介して連結してある。
【００２４】
したがって、給水装置から供給される水は、中空の回転軸２９の中空部を通って電極ホルダ手段２７に供給されることになる。また、電極ホルダ手段２７は、電極回転用の電極モータ３７によって回転駆動することができる。
【００２５】
前記電極ホルダ手段２７の下方には、棒状電極３９の先端部をガイドする電極ガイド手段４１が設けてある。この電極ガイド手段４１は、前記スライドベース１７の下端部に一体的に設けた支持板４３にボルトなどの締結部材４５により固定してある。
【００２６】
前記電極ホルダ手段２７は、図４に示すように、微細な棒状電極３９の端部を保持するコレット４７を備えており、このコレット４７は、コレット４７を保持するコレットホルダ４９に設けた下方に開口するコレット保持穴５１に着脱可能に挿入してある。また、このコレット保持穴５１には、前記回転軸２９の中空穴に連通する水路５３が設けてある。
【００２７】
前記コレット保持穴５１の上部とコレット４７との間には、コレット４７とほぼ同径の環状スペーサ５５が挿入してあり、この環状スペーサ内部に前記水路５３からの水を貯留する貯留室５７が形成してある。
【００２８】
図４および図５に示すように、コレット４７の外周には、前記貯留室５７からコレット４７の先端部４７ｈに連通する４本の水路溝５９が設けてある。
【００２９】
なお、コレット４７の先端部４７ｈには、先端部４７ｈが容易に弾性変形できるように、コレット４７のチャック穴６１に至る十文字状の割溝６３が設けてある。また、前記コレットホルダ４９の下部外周には、前記ワンタッチカプラ２５の下端部に当接する鍔状の係止部６５が設けてある。
【００３０】
前記コレットホルダ４９の下端部には、コレット４７の先端のテーパ部に係合してコレット４７を締め付けるコレット固定部材６７が設けてある。このコレット固定部材６７は、コレットホルダ４９の下端部の雄ねじ６９に螺合する雌ねじ７１を備えており、このコレット固定部材６７を回動することによって、コレット４７の開放または固定を行うことができる。
【００３１】
また、上述のコレット固定部材６７には、前記コレット４７の４本の水路溝５９から下方に流出する水を水ジェットＷＪにして棒状電極３９を包囲するように噴射させるジェットノズル７３が設けてある。
【００３２】
一方、前記電極ガイド手段４１には、図６に示すように、前記電極ホルダ手段２７に装着した棒状電極３９の下端部をワークに対して垂直にガイドする電極ガイド７５を備えた電極ガイドスリーブ７７が設けてある。
【００３３】
さらに詳細には、電極ガイドスリーブ７７の下部は、電極ガイドスリーブ７７の胴部に比較して小径の小径部７７aが形成してあり、この小径部７７aにセラミックス製の電極ガイド７５を圧入して電極ガイドスリーブ７７と一体的にしてある。これはセラミックス製の電極ガイド７５は耐磨耗性は大きいが脆いため、靱性の大きい材質（例えば金属）で製作した電極ガイドスリーブ７７でセラミックス製の電極ガイド７５を保護するためである。
【００３４】
前記スライドベース１７の下端部に設けた前記支持板４３には、上部に鍔部７８を備えた電極ホルダ７９がボルトなどの締結部材（図示省略）により固定してある。電極ホルダ７９には前記電極ガイドスリーブ７７その他を装着するための上方に開口する装着穴８１が設けてある。この装着穴８１の底部には前記装着穴８１より小径の小穴８３が設けてある。
【００３５】
前記電極ガイドスリーブ７７は、電極ホルダ７９の底部に電極ガイドスリーブ７７の段部を当接させると共に、底部の小穴８３から小径部７７aが突出するように電極ホルダ７９に装着してある。
【００３６】
前記電極ガイドスリーブ７７の軸心部には、前記電極ガイド７５と同軸のインナースリーブ８５が嵌合してある。インナースリーブ８５の軸心には、前記電極ガイド７５の電極ガイド穴径より若干大きい電極案内穴８７が設けてある。このインナースリーブ８５の上端面は前記電極ガイドスリーブ７７の上面と同一水準であって、インナースリーブ８５の上端面には、インナースリーブ８５の上端面から前記電極案内穴８７に収束する漏斗状の流体案内部８９が形成してある。前記電極ガイドスリーブ７７の上端面の外周は若干大きめな面取りが施してある。
【００３７】
前記電極ガイドスリーブ７７上部にはスペーサ９１が設けてある。スペーサ９１の下面には前記電極ガイドスリーブ７７の上面の面取りに係合する下方に凹の座繰り穴９６が設けてあり、上面には上方に凸の凸部９８が形成してある。
【００３８】
前記スペーサ９１には、スペーサ９１の下面に設けた装着穴９２にセラミックス製の上部電極ガイド１０１が前記電極ガイド７５と同軸に装着してある。
【００３９】
なお、前記スペーサ９１の座繰り穴９６を電極ガイドスリーブ７７の面取り部に係合させたときに、上部電極ガイド１０１の下端面がインナースリーブ８５の上端面に一致するようにスペーサ９１に上部電極ガイド１０１を嵌合保持してある。
【００４０】
また、スペーサ９１の外周部に外側環状溝９３を設けると共に、中心部の前記上部電極ガイド９１の周囲にスペーサ９１の下端に向けて開口する内側環状溝９５が設けてある。そして、この二つの環状溝（９３，９５）の間は４本の流路９７(a,b,c,d)で連通させてある。また、記電極ホルダ７９の鍔部７８には、前記外側環状溝９３に連通する気体供給口１０３が設けてある。
【００４１】
また、前記上部電極ガイド１０１を装着した前記装着穴９２の上部には、前記スペーサ９１の上部に開放する開口９４が設けてある。
【００４２】
したがって、気体供給源（図示省略）から気体供給口１０３に供給された気体は、外側環状溝９３、流路９７(a,b,c,d)、内側環状溝９５を経由して前記インナースリーブ８５の流体案内部８９に供給される。
【００４３】
流体案内部８９に供給された気体は、インナースリーブ８５の電極案内穴８７を通って前記電極ガイド７５に供給されることになる。なお、電極ガイド７５を通過する電極と電極ガイド７５とのクリアランスは0.001〜0.002mm程であり、放電加工中にはこのクリアランスを介して気体が加工液（通常は水道水または純水）中に放出される。
【００４４】
また、前記スペーサ９１の上部の装着穴８１には雌ねじが形成してあり、この雌ねじ部に雄ねじを備えた固定部材１０５が螺合してある。なお、固定部材１０５の下面には、前記スペーサ９１の上面の凸部９８に対応する凹部１００が形成してある。
【００４５】
固定部材１０５を前記電極ホルダ７９上部の雌ねじ部に適宜に螺合させることにより、前記電極ガイドスリーブ７７と前記スペーサ９１とを前記電極ホルダ７９の装着穴８１の所定の位置に押圧固定することができる。
【００４６】
また、固定部材１０５の上部は、前記電極ホルダ７９の装着穴８１の外部に突出した状態であり、固定部材１０５の上部には上方に開口する漏斗状の流体案内部１０７が形成してある。この漏斗状の流体案内部１０７の底部には前記スペーサ９１の上部に設けた開口９４に対面する小穴１０９が設けてある。なお、開口９４および小穴１０９は前記棒状電極棒状３９および水ジェットの水が通過可能な大きさを有している。
【００４７】
上記構成の細穴放電加工装置において細穴の放電加工を行う場合、電極ホルダ手段２７のコレット４７に棒状電極３９の上部を装着し、給水装置から電極ホルダ手段２７へ給水すれば、電極ホルダ手段２７の貯留室５７、コレット４７の外周の水路溝を経て、電極の周囲を包囲する水ジェットがジェットノズル７３から噴出され、0.010〜0.200ｍｍ程度の微細な棒状電極３９を電極ホルダ手段から電極ガイド手段４１まで、電極ガイドとの摩擦による反力によって曲がることなく一直線に給送することができる。
【００４８】
また、電極を水ジェットで包んでいるため、電極の回転により発生する電極の撓み（縄跳び現象）を抑えることができ、精度の高い細穴加工を行うことができる。
【００４９】
さらに、加工中に電極ガイド手段の電極ガイドに気体を供給し、電極ガイドから加工液中に気体を放出させながら細穴放電加工を行うことにより、電極を気体で支持する態様となり、電極ガイドと電極との摩擦抵抗を微小なものにすることができる。
【００５０】
上述の電極ガイドに供給する気体には、通常はコストがかからない空気を使用するが、空気以外に例えば、窒素、水素、酸素、アルゴン、ヘリウム、炭酸ガスなどの気体を使用することが可能である。また、供給する気体の温度は低温の方が良好であり望ましくは４°Ｃ前後がよい。供給する気体の圧力は電極ガイド手段の気体供給口１０３部でのゲージ圧力で0.05〜1.00(kg/cm2)程度が望ましい。
【００５１】
上述の如く、加工中の電極ガイド部へ気体を供給することにより、加工部からの汚液が電極ガイド内に侵入しないので電極ガイドがつまることがなく、長時間の安定した電極送りが可能となる。
【００５２】
また、加工液中の金属イオンが還元されて電極ガイドに付着するのを気体によって遮断するため、電極ガイドの穴が徐々にが小さくなることを防止することができる。その結果長時間の安定した電極送りが可能となった。
【００５３】
また、従来は電極ガイドとワークとの距離が0.3〜0.5mmを必要とするところを0.05〜0.20mmに短縮できるため加工精度が向上する。具体的には、電極径0.03mmを使用したときの最小加工穴直径が0.060mm程度であったものが、本発明では0.050〜0.052mmの範囲に収めることが可能となった。
【００５４】
なお、本発明の実施の形態においては前記電極ホルダ手段に水ジェットを発生させるジェットノズルを設け、棒状電極を水ジェットでガイドすると同時に回転させながらワークに対して給送する細穴放電加工装置の例にして説明したが、棒状電極を電極ガイド手段へガイドするのに水ジェットを使用しないものも知られている。
【００５５】
例えば、電極ホルダ手段と電極ガイド手段との間に、棒状電極をガイドする２個の中間ガイド手段を上下方向に適宜な距離をおいて配置したものもある。この中間ガイド手段は 電極ホルダが下降するときには電極ホルダとの干渉を回避するために水平方向へ退避可能に設けてある。
【００５６】
また、本発明は直径が0.2mm以下0.01mmまでの電極を使用する細穴加工において効果が大きい。
【００５７】
図７は本発明に係る電極ガイドに対する電極挿通装置２０１を前述の細穴放電加工装置１に適用した例を示したものである。
【００５８】
電極挿通装置２０１は細穴放電加工装置１の加工槽７内の適宜な位置に設置してある。適宜な位置とは、ワークＷを加工する加工位置の近傍であり、電極挿通装置２０１は加工位置にできる限り近接した位置に設置する方が望ましい。
【００５９】
上記電極挿通装置２０１には、前記電極ガイド手段４１下部に係脱可能な真空吸引ヘッド２０５が設けてある。この真空吸引ヘッド２０５には、上方向に開口した円筒状の凹部２０３が形成してあり、凹部２０３は前記電極ガイド手段４１を構成する電極ホルダ７９の下部と、Ｚ軸方向に摺動可能にかつ気密状態に係合できるように設けてある。
【００６０】
なお、気密を保つための手段として、実施例では凹部２０３の内径部にシール部材２０７が装着してあるが、シール部材２０７を使用する代わりに係合部の嵌合クリアランスを小さく設定しても実用に耐える性能を得ることが可能である。
【００６１】
上述の真空吸引ヘッド２０５の凹部２０３と電極ホルダ７９の下部との係合により、電極ホルダ７９下端部と凹部２０３との間に形成される密閉空間２０９内の空気を排出するために、凹部２０３の底部に設けた排気孔２１１に管路２１３を介して排気手段２１５が接続してある。
【００６２】
実施例の排気手段２１５は、空圧源２１７から高速に流出する空気を利用して、密閉空間２０９内の空気をサイレンサ２１９を介して排出するアスピレータ(aspirator)式の真空吸引装置を示してあるが真空ポンプを使用しても構わない。
【００６３】
次に、前記電極ガイド手段４１を貫通したことを検出するための電極貫通検出手段２２１の構成について説明する。
【００６４】
図７に示した状態において、前記真空吸引ヘッド２０５の凹部２０３内底で、かつ電極ガイド７５のほぼ真下に、前記棒状電極が前記電極ガイド手段を貫通したことを電気的導通により検出するための検知電極２２３が配置してある。
【００６５】
検知電極２２３は、導線２２５を介して直流電源２２７のマイナス側に接続してあり、この直流電源のプラス側は導線２２９を介して前記電極ガイド手段４１の上方に位置する前記棒状電極３９に摺動可能に接続してある。したがって、前記棒状電極３９の下端部が検知電極２２３に接触することによって、直流電源２２７からの電流が導線２２９、棒状電極３９、導線２２５を流れる電気回路が形成される。
【００６６】
また、前記直流電源２２７と並列に導通検出器２３１が設けてある。導通検出器２３１は、前記棒状電極３９と検知電極２２３との接触による電圧降下を検出して導通を検出するようになっている。
【００６７】
なお、導通検出器２３１は棒状電極３９と検知電極２２３との接触により回路を流れるる電流を検出するようにしても構わない。また、真空吸引ヘッド２０５を導体で製作し、真空吸引ヘッド２０５と直流電源２２７のマイナス側を導線２３３および２２５を介して接続すれば、前記真空吸引ヘッド２０５自体を検知電極２２３の代わりとして使用することもできる。
【００６８】
以下、上述の細穴放電加工装置１において、上記構成の電極挿通装置２０１を使用して棒状電極３９を電極ガイド手段４１に挿通する場合の動作について説明する。
【００６９】
始めに、前記スライドベース１７に設けた電極ガイド手段４１が電極挿通装置２０１の直上に来るように、スライドベース１７のＸ軸およびＹ軸を適宜に駆動して移動位置決めする。
【００７０】
次いで、前記Ｚ軸スライド１９を下降させ、電極ガイド手段４１を構成する前記電極ホルダ７９の下部が真空吸引ヘッド２０５の上部に係合する位置まで挿入する。
【００７１】
続いて、上述の棒状電極３９の下端部が電極ガイド手段４１を構成する上部電極ガイド１０１と下方の電極ガイド７５に挿通するように、前記棒状電極３９を装着した電極ホルダ手段２７をＺ軸を制御しながら下降させると同時に、排気手段２１５を作動させて真空吸引ヘッド２０５内の空気を排出し、棒状電極３９を吸引することにより、電極ガイド(１０１,７５)への挿通を強力にアシストする。
【００７２】
上述の如く、真空吸引ヘッド２０５による吸引動作により、棒状電極３９を下方に引っ張りながら上方から送り込むので、電極径が0.01mm〜0.03mm程度の微細なものでも、座屈することなく確実に電極ガイド(１０１,７５)を挿通させることができる。
【００７３】
また、棒状電極３９が電極ガイド７５を貫通すれば、下端部が検知電極２２３に到達して接触し、前述の導通検出器２３１により電極ガイド７５を貫通したことが検出される。
【００７４】
前記棒状電極３９が前記電極ガイド手段を貫通したことが検出されたら、前記電極ガイド手段４１を加工位置へ移動させて放電加工を実施することができる。
【００７５】
なお、上述の電極ガイド手段４１への棒状電極３９の挿通においては、棒状電極３９の周囲を包囲する水ジェットによるガイドは使用していないが、水ジェットを併用することも勿論可能である。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１〜５に記載の発明によれば、加工部からの汚液が電極ガイド内に侵入しないので電極ガイドがつまることがなく、長時間の安定した電極送りが可能となる。
【００７７】
また、加工液中の金属イオンが還元されて電極ガイドに付着するのを気体によって遮断するため、電極ガイドの穴が徐々にが小さくなることを防止することができる。
【００７８】
その結果長時間の安定した電極送りが可能となり、電極ガイドとワークとの距離が従来は0.3〜0.5mmが必要であったところを、0.05〜0.20mm程度に短縮可能となり加工精度が向上する。具体的には、電極径0.03mmを使用したときの最小加工穴直径が従来では0.060mm程度であったものが、0.050〜0.052mmの範囲に収めることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る細穴放電加工装置の正面図。
【図２】本発明に係る細穴放電加工装置の右側面図。
【図３】図２における、Ｚ軸スライド部の拡大図。
【図４】図３における、Ａ部の拡大説明図。
【図５】図４におけるコレット４７をＣ−Ｃ線に沿って断面した図。
【図６】図３における、Ｂ部の拡大説明図。
【図７】本発明に係る電極ガイドに対する電極挿通装置の説明図。
【符号の説明】
１ 細穴放電加工装置
３ 基台
５ ワークテーブル
７ 加工槽
９（ａ，ｂ） コラム
１１ Ｘ軸キャリッジ
１３ Ｙ軸キャリッジ
１７ スライドベース
１９ Ｚ軸スライド
２１ Ｚ軸送りねじ
２３ サーボモータ
２４ ナット
２５ ワンタッチカプラ
２７ 電極ホルダ手段
２９ 回転軸
３１ プーリ
３３ ロータリジョイント
３５ 管路
３７ 電極モータ
３９ 棒状電極
４１ 電極ガイド手段
４３ 支持板
４５ 締結部材
４７ コレット
４９ コレットホルダ
５１ コレット保持穴
５３ 水路
５５ 環状スペーサ
５７ 貯留室
５９ 水路溝
６１ チャック穴
６３ 割溝
６５ 係止部
６７ 固定部材
６９ 雄ねじ
７１ 雌ねじ
７３ ジェットノズル
７５ 電極ガイド
７７ 電極ガイドスリーブ
７７a 小径部
７９ 電極ホルダ
８１ 装着穴
８３、１０９ 小穴
８５ インナースリーブ
８７ 電極案内穴
８９、１０７ 流体案内部
９１ スペーサ
９２ 装着穴
９３ 外側環状溝
９４ 開口
９５ 内側環状溝
９６ 座繰り穴
９７ 流路
９８ 凸部
１００ 凹部
１０１ 上部電極ガイド
１０３ 気体供給口
１０５ 固定部材
２０１ 電極挿通装置
２０５ 真空吸引ヘッド
２０７ シール部材
２０９ 密閉空間
２１１ 排気孔
２１５ 排気手段
２１７ 空圧源
２１９ サイレンサ
２２１ 電極貫通検出手段
２２３ 検知電極
２２５、２２９ 導線
２２７ 直流電源
２３１ 導通検出器
ＷＪ 水ジェット
Ｗ ワーク
Claims (5)
- 棒状電極の上部を保持する電極ホルダ手段と、前記棒状電極の下部をガイドする電極ガイド手段とを有し、前記電極ホルダ手段に水ジェットを発生させるジェットノズルを設け、前記棒状電極を前記電極ガイド手段まで前記水ジェットでガイドすると同時に前記電極ホルダ手段によって回転させながらワークに対して給送する細穴放電加工装置において、前記電極ガイドにガイドされる前記棒状電極と前記電極ガイドとの間のクリアランスに温度が４°Ｃでかつ、圧力が 0.05 〜 1.00 （ｋｇ／ｃｍ ２ ）の気体を供給し、放電加工中に前記クリアランスから前記気体を加工液中に放出させながら細穴放電加工を行うことを特徴とする細穴放電加工方法。
- 請求項１に記載の細穴放電加工方法において、前記気体が空気であることを特徴とする細穴放電加工方法。
- 棒状電極の上部を保持する電極ホルダ手段と、前記棒状電極の下部をガイドする電極ガイド手段とを有し、前記電極ホルダ手段に水ジェットを発生させるジェットノズルを設け、前記棒状電極を前記電極ガイド手段まで前記水ジェットでガイドすると同時に回転させながらワークに対して給送する細穴放電加工装置において、前記電極ガイドにガイドされる前記棒状電極と前記電極ガイドとの間のクリアランスに温度が４°Ｃでかつ、圧力が 0.05 〜 1.00 （ｋｇ／ｃｍ ２ ）の気体を供給する流路を設け、放電加工中に前記クリアランスから前記気体を加工液中に放出させながら細穴放電加工を行うことを特徴とする細穴放電加工装置。
- 請求項３に記載の細穴放電加工装置において、前記電極ガイド手段は、下端部に電極ガイドを備えた電極ガイドスリーブを電極ホルダに嵌挿して設けると共に前記電極ガイドを前記電極ホルダの下端部から突出させて設け、前記電極ガイドスリーブ内に前記電極ガイドと同軸のインナースリーブを設け、前記電極ガイドスリーブ上部の電極ホルダ内に前記電極ガイドと同軸の上部電極ガイドを保持したスペーサを設け、該スペーサに前記電極ホルダに設けた気体供給口からの気体を前記インナースリーブの電極案内穴に導く流路を設けると共に、前記スペーサ上部に前記水ジェットを前記上部電極ガイドの電極ガイド穴にガイドする漏斗を備えた固定部材を設けたことを特徴とする細穴放電加工装置。
- 請求項３、請求項４に記載の細穴放電加工装置において、前記気体が空気であることを特徴とする細穴放電加工装置。
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