JP5925900B2

JP5925900B2 - 放電加工機の加工槽昇降装置

Info

Publication number: JP5925900B2
Application number: JP2014534132A
Authority: JP
Inventors: 恭一浜田; 孝幸塩水
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: CN104602846A; CN104602846B; WO2014038075A1; US20150231720A1; EP2894001A1; US9776268B2; EP2894001A4; JPWO2014038075A1; EP2894001B1

Description

本発明は、電極ガイドを有する放電加工機の加工槽を昇降する放電加工機の加工槽昇降装置に関する。

従来より、電極ホルダと電極ガイドとを互いに上下方向に相対移動可能に設け、電極ホルダにより棒状の電極の上端部を昇降可能に支持するとともに、電極ガイドで電極の下端部周面を支持する放電加工機が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の放電加工機では、加工液の液面高さを調節する仕切板を、加工槽の切欠き窓に沿って昇降可能に設け、電極ガイドを支持するＷ軸スライドの昇降と仕切板の昇降とをメカニカルに連動させることで、電極ガイドの昇降に連動して液面高さを変更する。

しかしながら、上記特許文献１記載の放電加工機では、Ｗ軸スライドの昇降に連動して仕切り板を昇降するので、例えば電極ガイドを上昇させた状態で放電加工機の段取り作業を行う場合の作業性が悪化する。

特許第４４９０６５５号公報

本発明によれば、主軸に装着した細長い棒状の電極をその軸線方向にワークに対して移動してワークに細穴を加工する放電加工機において、上下方向に延在する前記電極の上端部を昇降可能な前記主軸に支持する電極ホルダと、前記電極ホルダに対し上下方向に移動可能に配置され、前記電極の下端部周面を支持する電極ガイドと、前記電極ガイドの位置を検出する位置検出部と、放電加工作業時にワークが浸される加工液を貯留する加工槽と、前記加工槽の上端面から所定距離下方に開口され、加工液面高さを制限するドレン口と、前記加工槽を昇降する加工槽昇降部と、前記加工槽の高さ位置を検出する加工槽高さ位置検出部と、前記電極ガイドの下端面の位置から上方に前記電極ガイドの全高以下の距離に加工液面高さが位置するように、前記位置検出部から出力される前記電極ガイドの位置と前記加工槽高さ位置検出部から出力される前記加工槽の高さ位置に基づいて、前記電極ガイド位置に応じて前記加工槽昇降部を制御する昇降連動機能を有する昇降制御部とを備え、前記昇降制御部は、放電加工の開始が指令されると前記昇降連動機能を有効化し、放電加工の終了が指令されると前記昇降連動機能を無効化して前記加工槽が最下部に位置するように制御する放電加工機の加工槽昇降装置が提供される。

本発明の実施形態に係る加工槽昇降方法が適用される放電加工機の要部構成を概略的に示す正面図である。本発明が適用されるワークの一例であるタービンブレードの斜視図である。図２のIII-III線断面図である。図１の放電加工機によるワークの加工動作を示す図である。本発明の実施形態に係る加工槽昇降装置の主要な構成を示す図である。図５の加工槽の上端部近傍における各種設定値を示す図である。本発明の実施形態に係る加工槽昇降装置の要部構成を示すブロック図である。

以下、図１〜図７を参照して、本発明による加工槽昇降装置の実施形態を説明する。まず、本発明が適用される放電加工機の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る放電加工機１００の要部構成を概略的に示す正面図である。なお、以下では、便宜上、図示のように直交３軸方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向）を、それぞれ左右方向、前後方向、上下方向と定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。

図１において、基台となるベッド１の後部にはコラム２が立設されている。コラム２の上面には、Ｘスライダ３がＸ軸方向（左右方向）に移動可能に支持されている。Ｘスライダ３の上面には、ラム４がＹ軸方向（前後方向）に移動可能に支持されている。ラム４の前面には、主軸頭５がＺ軸方向（上下方向）に移動可能に支持されている。主軸頭５の底面には回転主軸６の先端部が突出され、回転主軸６の下部に電極ホルダ７が装着されている。電極ホルダ７の鉛直方向下方には、電極ガイド８が配置され、電極ガイド８は、把持アーム９の下端部に支持されている。把持アーム９は、ラム４の右側面に設けられたブラケット４ａに、上下方向に移動可能に支持されている。この把持アーム９の上下移動軸をＷ軸と定義する。

電極ホルダ７と電極ガイド８との間には、電極ホルダ７と電極ガイド８の中心を通る上下方向の軸線ＣＬ０に沿って電極１０が延在している。電極１０は、円筒形状のパイプ電極であり、その上端部は電極ホルダ７に保持されている。電極１０の下端部は、電極ガイド８を上下方向に貫通している。電極１０は、その外周面が電極ガイド８により支持され、前後左右方向の移動（振れ）を拘束されながら、電極ガイド８内を上下方向に摺動可能となっている。パイプ電極１０の内部には、例えば水などの加工液が供給され、パイプ電極１０の先端部（下端部）から加工液が噴射される。なお、加工液には、油を用いることもできる。

ベッド１の上面には、コラム２よりも前方にテーブル１１が配置されている。テーブル１１の上面には、傾斜回転テーブル装置１２が搭載されている。傾斜回転テーブル装置１２は、テーブル１１の上面から上方に突設された前後一対の支持部材１３と、前後の支持部材１３の間に、Ｙ軸方向に延在する旋回軸ＣＬｂを中心としてＢ軸方向に旋回可能に支持された傾斜部材１４と、傾斜部材１４の左端面に、旋回軸ＣＬｂに垂直な回転軸ＣＬａを中心としてＡ軸方向に回転可能に支持された回転テーブル１５とを有する。回転テーブル１５にはチャック１６が設けられ、チャック１６にワーク２０が支持されている。テーブル１１の周囲には、テーブル１１および傾斜回転テーブル装置１２の全体を囲うように昇降可能に加工槽１７が設けられている。なお、図１の１点鎖線は、加工槽１７が上昇した加工状態であり、ワーク２０の取り付けや取り外し等の段取り作業を行う場合には、加工槽１７が実線に示すように下降した非加工状態となる。

図示は省略するが、図１の放電加工機１００は、Ｘスライダ３を左右方向に移動させるＸ軸用駆動部と、ラム４を前後方向に移動させるＹ軸用駆動部と、主軸頭５を上下方向に移動させるＺ軸用駆動部と、軸線ＣＬ０を中心に回転主軸６を回転させる主軸駆動部と、把持アーム９を上下方向に移動させるアーム駆動部と、旋回軸ＣＬｂを介して旋回部材１４を傾斜させるＢ軸用駆動部と、回転軸ＣＬａを介して回転テーブル１５を回転させるＡ軸用駆動部とをそれぞれ有する。Ｘ軸用駆動部、Ｙ軸用駆動部、Ｚ軸用駆動部およびアーム駆動部は、例えばボールねじとボールねじを回転駆動するサーボモータにより構成され、主軸駆動部は、例えばスピンドルモータにより構成され、Ｂ軸用駆動部およびＡ軸用駆動部は、例えばＤＤ（ダイレクトドライブ）サーボモータにより構成されている。

以上の構成により、電極ホルダ７と電極ガイド８がワーク２０に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に相対移動可能となり、かつＢ軸方向およびＡ軸方向に相対移動可能となる。したがって、ワーク２０を所望の３次元形状に加工することができる。また、アーム駆動部による把持アーム９の昇降により、電極ホルダ７と電極ガイド８との間隔が調整可能となり、電極１０の消耗による電極１０の長さ変化に拘わらず、加工中、常に電極ホルダ７と電極ガイド８とで電極１０の上下端部を支持することができる。

ラム４の前面には、主軸頭５の上下方向のＺ軸位置を検出するリニアスケールなどの位置検出器３１が設けられている。位置検出器３１からの信号により、電極ホルダ７の位置、すなわち電極１０の上端部の位置を検出することができる。把持アーム９のブラケット４ａには、ラム４に対する把持アーム９の上下方向のＷ軸位置を検出する位置検出器３２が設けられている。位置検出器３２からの信号によりラム４に対する電極ガイド８の位置を検出することができる。

Ｚ軸位置とＷ軸位置との間には機械固有のある一定の関係（既知の値）があり、位置検出器３１，３２は、機械座標系の基準位置からの距離としてそれぞれ電極ホルダ７および電極ガイド８の位置を検出する。したがって、位置検出器３１，３２からの信号により、電極ホルダ７の下端部と電極ガイド８の上端部との間隔Ｄを算出することができる。電極ホルダ７は、間隔Ｄが所定値Ｄ１以下になると、電極ガイド８への接近移動を強制停止させられる。これにより電極ホルダ７と電極ガイド８の接触が防止される。なお、図示は省略するが、アーム９の側方には電極マガジンが設けられている。電極マガジンには、既知の初期長さを有する交換用の複数の電極１０が保持され、主軸６と工具マガジンとの間で、不図示の交換手段により電極１０を交換可能となっている。

ワーク２０は、例えばガスタービンやジェットエンジン等に適用されるタービンブレードやベーンである。図２は、ワーク２０の一例であるタービンブレードの斜視図であり、図３は、図２のIII-III線断面図である。タービンブレード２０の一端部には、例えばクリスマスツリー形状の支持部２０ａが設けられている。エンジンの組立状態において、支持部２０ａは回転可能なロータの周面に取り付けられる。タービンブレード２０は、例えばロストワックス鋳造法によって形成される。

図２、３に示すように、タービンブレード２０の翼部２１の内側には、中空部２５が形成されている。翼部２１は、中空部２５に面した内表面２１ａと、高温ガスに曝される外表面２１ｂとを有する。翼部２１には、翼部２１を貫通した冷却孔２２が、翼部２１の周方向複数個所にかつ翼部２１の高さ方向（図２の矢印Ａ方向）に沿って多数形成されている。中空部２５には、ロータ側から冷却空気が供給され、冷却空気は各冷却孔２２から流出する。これにより外表面２１ｂに沿ってフィルム状の冷却空気が流れ、翼部２１が冷却される。

図４は、冷却孔２２の加工動作を概略的に示す図である。図４に示すように、冷却孔２２を加工する際には、冷却孔２２の中心軸線ＣＬ１が上下方向を向くような加工姿勢で傾斜回転テーブル装置１２によりワーク２０を保持する。さらに、加工プログラムによってＷ軸に沿った電極ガイド８の移動を指令し、電極ガイド８をワーク２０の加工開始点Ｐの上方の電極支持位置Ｂに移動する。この状態から電極ホルダ７を下方に移動して電極１０を下降し、電極１０の先端部でワーク２０を放電加工する（図４の点線）。

加工中は、電極ホルダ７の下方への移動に拘わらず電極ガイド８が電極支持位置Ｂに位置決めされるように、ラム４に対して把持アーム９を固定させる。これによりワーク２０の上方で電極１０の上下端部が支持され、加工中の電極１０の振れを抑制できる。なお、図４のＨは、電極ガイド８の下端面８ａから上端面８ｂまでの高さ（電極ガイド８の全高）である。本実施形態では、機械座標系のＺ軸方向における電極ガイド８の高さ位置、すなわち電極ガイド位置Ｈｇを、電極ガイド８の下端面８ａの位置で代表する。

本実施形態の放電加工機１００では、予め加工プログラムによりワーク２０の加工姿勢に応じた電極ガイド８の最適な高さ、すなわちワーク表面の近傍かつワーク表面と接触しない高さを設定しており、加工姿勢に応じてＷ軸の位置が変更される。このため、例えばワーク２０の加工姿勢に拘わらず加工液の高さが一定となるように構成すると、電極ガイド位置Ｈｇが低位置に設定されているときに、孔加工により電極ホルダ７が電極ガイド８に接近移動すると、回転主軸６が加工液に浸るおそれがある。回転主軸６が加工液に浸ると、回転主軸６の内部に加工液が浸入し、故障の原因になる。回転主軸６が加工液に浸らなくても、電極ホルダ７が加工液に浸ると、電極ホルダ７の外周面には凹凸があるため、加工液が周囲に飛散し、作業環境の悪化を招く。電極ガイド位置Ｈｇが高位置に設定されると、加工部が加工液に浸らない気中放電になり、加工が不安定となる。

そこで、回転主軸６および電極ホルダ７が加工液に浸らないように、かつ、気中放電とならないように、電極ガイド位置Ｈｇに応じて加工液の液面高さを変更するように構成することが好ましい。この場合、例えば電極ガイド８と加工槽１７とをメカニカルに連結し、電極ガイド位置Ｈｇに加工槽１７の高さを連動させるように構成することが考えられる。しかしながら、この構成では、電極ガイド８が上方に移動すると、加工槽１７は必然的に上昇した状態となる。このため、ワーク２０の取付けおよび取外し等の段取り作業や電極１０の交換作業等において、加工槽１７が邪魔になり、作業性が悪化するおそれがある。この点を考慮し、本実施形態は、以下のように加工槽昇降装置を構成する。

図５は、図１の要部構成を概略的に示す図であり、本実施形態に係る加工槽昇降装置５０の主要な構成を示している。図６は、加工槽１７の上端部近傍における各種設定値を示す図である。図５に示すように、加工槽昇降装置５０は、上述した電極ホルダ７と、電極ガイド８と、位置検出器３２と、加工槽１７の他、四角筒形状の加工槽１７を昇降する昇降部５１と、液面高さを検出する液面検出器５２と、加工槽１７内に加工液を供給する加工液ポンプ５３とを有する。加工槽１７の内周面とテーブル１１の外周面との間にはシール部５６が介装され、加工槽１７の内周面はシール部５６によりシールされている。

昇降機構５１は、加工槽１７の外周面に形成されたラック５１１と、ラック５１１に噛合するピニオン５１２と、ピニオン５１２を駆動するサーボモータ５１３とを有し、サーボモータ５１３の回転により加工槽１７が昇降する。サーボモータ５１３は位置検出器５１４としてのエンコーダを内蔵し、エンコーダからの信号により基準位置からの加工槽１７の高さを検出できる。なお、以下では、加工槽１７の高さ（加工槽高さＨｋ）を、図６に示すように加工槽１７の上端面１７ａの位置で代表する。位置検出器５１４はエンコーダ以外により構成することもできる。

図５，６に示すように、加工槽１７には、加工槽１７の上端面１７ａから所定距離Ｓ１だけ下方にドレン口５７が開口されている。ドレン口５７から流出した加工液は、戻り管路５８を介してタンク５９に回収される。したがって、加工槽１７内の加工液の液面高さはドレン口５７により制限され、ドレン口５７よりも高くならない。加工槽１７が昇降すると加工液面高さも上下する。

液面検出器５２は、加工槽１７の内周面に装着されている。液面検出器５２は、加工液が液面検出器５２に到達するとオンし、液面が液面検出器５２よりも下方に位置するとオフするフロートスイッチである。液面検出器５２の作動位置は、ドレン口５７よりもやや下方、すなわち加工槽１７の上端面１７ａから所定距離Ｓ２（＞Ｓ１）だけ下方に設定されている。液面検出器５２のオンオフにより、液面高さがドレン口５７の近傍まで上昇したか否かを検出できる。

加工液ポンプ５３は、ポンプ容量を大小２段階に切替可能な可変容量型液圧ポンプであり、ポンプ容量の切替により、加工槽１７への加工液の吐出量を変更できる。なお、ポンプ５３の回転速度を高速および低速に切替可能とし、ポンプ容量を一定としたまま回転速度を切り替えることで、加工液の吐出量を変更するようにしてもよい。サーボモータ５１３および加工液ポンプ５３は、制御部６０（図７）により制御される。

図７は、本実施形態に係る加工槽昇降装置５０の制御構成を示すブロック図である。制御部６０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されるコンピュータである。この制御部６０は、予め定められた加工プログラムに基づいて放電加工機１００の各部を制御するＮＣ装置(Numerical Control Unit)に含まれる。加工プログラムには、Ｍコードの形式で、放電加工の開始を指令する放電加工開始指令、放電加工の終了を指令する放電加工終了指令、加工点Ｐに対応した電極ガイド位置Ｈｇ（図４の電極支持位置Ｂ）等の各種情報が書き込まれている。

制御部６０には、予め加工液面の目標高さＨａが設定されている。図６に示すように、目標高さＨａは、電極ガイド位置Ｈｇから加工液面までの距離として設定されている。電極ガイド位置Ｈｇと加工槽高さＨｋとの関係は図示の通りであり、電極ガイド位置Ｈｇに、既知の値である加工槽１７の上端面１７ａからドレン口５７までの距離Ｓ１と、目標高さＨａとを加算すると、加工槽高さＨｋとなる。目標高さＨａは、電極ガイド８の全高Ｈ（図４）以下、例えばＨと等しく、あるいはＨの半分程度の値に設定する。

図７に示すように、制御部６０には、加工槽昇降制御に係る各種指令を入力する入力部５５と、位置検出器３２と、液面検出器５２と、位置検出器５１４とからの信号が入力される。制御部６０は、これらの入力信号に基づき所定の処理を実行し、昇降部５１のサーボモータ５１３と加工液ポンプ５３にそれぞれ制御信号を出力する。制御部６０は、機能的構成として昇降制御部６１とポンプ制御部６２とを有する。

昇降制御部６１は、位置検出器３２により検出された電極ガイド位置Ｈｇから加工液面（ドレン口５７）までの距離が目標高さＨａとなるように位置検出器５１４の信号に応じてサーボモータ５１３を制御する機能（昇降連動機能）を有する。加工プログラムから放電加工開始指令を読み込むと、昇降制御部６１は昇降連動機能を有効化し、電極ガイド位置Ｈｇから加工液面までの距離が目標高さＨａとなるようにサーボモータ５１３を制御する。目標高さＨａは電極ガイド８の全高Ｈ以下であり、これにより放電加工時に加工液面が電極ガイド８よりも上方とならず、回転主軸６や電極ホルダ７が加工液に浸ることを防ぐことができる。

その後、放電加工終了指令を読み込むと、昇降制御部６１は昇降連動機能を無効化する。この場合、サーボモータ５１３に制御信号を出力し、電極ガイド位置Ｈｇに拘わらず、加工槽高さＨｋを所定位置に制御する。例えば、加工槽１７内の加工液を排出して加工槽１７を最下部まで下降し、加工槽高さＨｋを最低高さに制御する。これによりワーク２０が加工槽１７の外側に露呈する。したがって、加工槽１７が邪魔にならず、ワーク２０の取付け、取外し等の段取り作業や電極１０の交換作業を容易に行うことができる。

なお、放電加工終了指令だけでなく、スイッチ操作等により放電加工停止指令が出力されたときにも、昇降連動機能を無効化するようにしてもよい。加工槽１７の昇降を指令する昇降スイッチを設け、この昇降スイッチが操作されたときに昇降連動機能を無効化するようにしてもよい。昇降連動機能を無効化した場合、加工槽高さＨｋをその無効化時の高さに保持するようにしてもよい。昇降連動機能の無効化状態で、スイッチ操作等により放電加工終了後の加工槽高さＨｋを調整可能としてもよい。

入力部５５は、ポンプ起動スイッチを含む。ポンプ起動スイッチは、段取り作業や電極１０の交換作業時にはオフされる。ポンプ制御部６２は、ポンプ起動スイッチがオフのとき、ポンプ５３に駆動停止信号を出力し、ポンプ５３の駆動を停止する。段取り作業や電極１０の交換作業後に加工槽１７が上昇してポンプ起動スイッチがオンされると、ポンプ制御部６２は、ポンプ５３に駆動信号を出力し、ポンプ５３を起動する。

ポンプ起動スイッチがオン状態のとき、ポンプ制御部６２は、液面検出器５２からの信号に応じてポンプ容量を切り替える。すなわち、液面検出器５２がオフのときは、ポンプ容量を大容量に制御し、液面検出器５２がオンすると、ポンプ容量を小容量に制御する。これにより、例えば段取り作業後に放電加工を開始する場合、液面検出器５２がオンするまでポンプ５３は大流量の加工液を吐出する（急速注入モード）。したがって、加工槽１７内に早期に必要量の加工液を供給することができ、作業効率が向上する。また、液面検出器５２がオンした後は、ポンプ５３の吐出量は減少し、放電加工中、加工槽１７に加工液を常時循環させることができる（循環モード）。これにより、加工液に含まれる異物（ごみ）を加工槽１７内から除去することができる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）昇降制御部６１が、位置検出器３２により検出された電極ガイド位置Ｈｇから加工液面までの高さが目標高さＨａとなるように電極ガイド位置Ｈｇに応じて加工槽１７を昇降制御する昇降連動機能を有し、放電加工時に、この昇降連動機能を有効化し、加工終了時、加工槽１７内の加工液排出時、ワーク２０の段取り時および電極１０の交換時等の非加工時に、昇降連動機能を無効化するようにした。これにより段取り作業等において、電極ガイド位置Ｈｇと加工槽高さＨｋとが連動せず、段取り作業や電極交換作業を容易に行うことができる。

（２）昇降制御部６１は、非加工時において、加工槽１７が最下部に位置するようにサーボモータ５１３を制御するので、ワーク２０が加工槽１７の外側に露呈し、段取り作業や電極交換作業等において加工槽１７が邪魔にならず、作業効率が向上する。

（３）昇降制御部６１は、加工プログラムにより放電加工の開始が指令されると昇降連動機能を有効化し、放電加工の終了が指令されると昇降連動機能を無効化する。したがって、適切なタイミングで昇降連動機能を有効化および無効化することができる。

（４）加工槽１７の内周面に液面検出器５２を設け、加工プログラムにより放電加工の開始が指令されると、ポンプ制御部６２は、液面検出器５２によりドレン口５７よりもやや下方の所定位置までの加工液面の上昇が検出されるまで、ポンプ容量を大容量に制御し、加工液面の所定位置までの上昇が検出されると、ポンプ容量を小容量に制御する。これにより放電加工の開始指令の直後は加工槽１７内に大流量で加工液が供給され、加工液面がドレン口５７に近づくと、小流量で加工液が供給される。したがって、加工槽１７内の加工液が空の状態から迅速に放電加工が可能な状態にすることができるとともに、加工槽１７内に溜まった後は、必要以上に加工液を供給せずに加工液を循環させることができる。

（５）加工槽１７を昇降制御するときの電極ガイド位置Ｈｇから加工液面までの目標高さＨａを、電極ガイド８の下端面８ａから上端面８ｂまでの距離Ｈ（電極ガイドの全高）以下に設定するので、放電加工時に回転主軸６や電極ホルダ７が加工液に浸ることを防止でき、かつ、気中放電を回避できる。

（変形例）
上記実施形態では、昇降連動機能を有する昇降制御部６１により、ドレン口５７から電極ガイド位置Ｈｇまでの距離が目標高さＨａとなるように昇降部５１を制御したが、加工槽１７の所定部位から電極ガイド位置Ｈｇまでの距離を目標高さとするのであれば、目標高さの設定箇所は上述したものに限らない。例えば加工槽１７の上端面１７ａから電極ガイド位置Ｈｇまでの距離を目標高さとしてもよい。目標高さＨａを電極ガイド８の全高Ｈ以下に設定したが、回転主軸６の故障を防止する点からは、少なくとも回転主軸６の高さ以下に目標高さＨａを設定すればよい。したがって、例えば位置検出器３１からの信号に基づいて回転主軸６の高さを検出し、この回転主軸６の高さに応じて目標高さＨａを設定するようにしてもよい。

昇降制御部６１で、放電開始指令の入力時を放電加工時として昇降連動機能を有効化するとともに、放電終了指令の入力時を放電加工時以外として昇降連動機能を無効化するようにしたが、放電加工の開始および終了と相関関係を有する他の指令に基づき昇降連動機能を有効化および無効化してもよい。加工プログラムのＭコードで放電加工の開始指令および終了指令を出力したが、これらの指令をＭコード以外で出力してもよい。制御部６０をＮＣ装置により構成したが、例えばＣＡＭ装置(Computer Aided Manufacturing Unit)により構成し、ＣＡＭ装置で生成する加工プログラムに目標高さＨａを含めるようにしてもよい。

上記実施形態では、位置検出器３２により電極ガイド８の位置Ｈｇを検出するようにしたが、位置検出部の構成はいかなるものでもよい。放電加工作業時にワーク２０が浸される加工液を貯留する加工槽１７の構成はいかなるものでもよい。ラックピニオン方式によって昇降部５１を構成し、加工槽１７を昇降するようにしたが、加工槽昇降部の構成はこれに限らない。上下方向に延在する棒状の電極１０と、電極１０の上端部を支持する電極ホルダ７と、電極ホルダ７の下方に、電極ホルダ７に対し上下方向に移動可能に配置され、電極１０を昇降可能としながら電極１０の下端部周面を支持する電極ガイド８とを有するのであれば、放電加工機１００の構成は上述したものに限らない。パイプ電極１０を用いたが、中実の電極を用いることもできる。

加工槽１７の上端部から所定量下方の所定位置まで加工液面が上昇したか否かを検出するのであれば、液面検出部としての液面検出器５２の構成はいかなるものでもよい。加工液ポンプ５３により加工槽１７内に加工液を供給するようにしたが、ポンプ以外で加工液供給部を構成してもよい。したがって、ポンプ制御部６２以外により供給制御部を構成し、放電加工の開始が指令されると、加工液面が所定位置に上昇するまで所定流量（第１の流量）で加工液を供給し、加工液面が所定位置まで上昇すると、第１の流量よりも少ない第２の流量で加工液を供給するようにしてもよい。

上下方向に延在する電極１０の上端部を電極ホルダ７により昇降可能に支持するとともに、電極ホルダ７に対し上下方向に移動可能に配置された電極ガイド８により電極１０の下端部周面を支持し、位置検出器３２により電極ガイド８の位置を検出し、放電加工時には、加工槽１７の所定部位（ドレン口５７）から位置検出器３２により検出された電極ガイド位置Ｈｇまでの距離が所定値Ｈａとなるように電極ガイド位置Ｈｇに応じて加工槽１７を昇降し、非加工時に、この電極ガイド位置Ｈｇに応じて加工槽１７を昇降する機能を無効化するのであれば、放電加工作業時にワーク２０が浸される加工液を貯留する加工槽１７を昇降する加工槽昇降方法の構成はいかなるものでもよい。

上記実施形態では、ワーク２０の一例としてタービンブレードを用いたが、他のワークを加工する場合にも本発明による放電加工方法を適用することができる。したがって、冷却孔以外を加工する場合で、ワーク２０の加工姿勢が変化する場合にも、本発明による放電加工方法を適用することができる。

本発明によれば、放電加工時には、加工槽の所定部位から電極ガイド位置までの距離が所定値となるように電極ガイド位置に応じて加工槽を昇降し、非加工時に、この昇降連動機能を無効化するようにしたので、段取り作業等において、電極ガイド位置と加工槽高さとが連動せず、段取り作業や電極交換作業を容易に行うことができる。

７電極ホルダ
８電極ガイド
８ａ下端面
８ｂ上端面
１０電極
１７加工槽
２０ワーク（タービンブレード）
３２位置検出器
５０加工槽昇降装置
５１昇降機構
５２液面検出器
５３加工液ポンプ
６０制御部
６１昇降制御部
６２ポンプ制御部
１００放電加工機
Ｈｇ電極ガイド位置
Ｈａ目標高さ

Claims

主軸に装着した細長い棒状の電極をその軸線方向にワークに対して移動してワークに細穴を加工する放電加工機において、
上下方向に延在する前記電極の上端部を昇降可能な前記主軸に支持する電極ホルダと、
前記電極ホルダに対し上下方向に移動可能に配置され、前記電極の下端部周面を支持する電極ガイドと、
前記電極ガイドの位置を検出する位置検出部と、
放電加工作業時にワークが浸される加工液を貯留する加工槽と、
前記加工槽の上端面から所定距離下方に開口され、加工液面高さを制限するドレン口と、
前記加工槽を昇降する加工槽昇降部と、
前記加工槽の高さ位置を検出する加工槽高さ位置検出部と、
前記電極ガイドの下端面の位置から上方に前記電極ガイドの全高以下の距離に加工液面高さが位置するように、前記位置検出部から出力される前記電極ガイドの位置と前記加工槽高さ位置検出部から出力される前記加工槽の高さ位置に基づいて、前記電極ガイド位置に応じて前記加工槽昇降部を制御する昇降連動機能を有する昇降制御部とを備え、
前記昇降制御部は、放電加工の開始が指令されると前記昇降連動機能を有効化し、放電加工の終了が指令されると前記昇降連動機能を無効化して前記加工槽が最下部に位置するように制御することを特徴とした放電加工機の加工槽昇降装置。
請求項１に記載の放電加工機の加工槽昇降装置において、
前記加工槽の上端部から所定量下方の所定位置まで加工液面が上昇したか否かを検出する液面検出部と、
前記加工槽内に加工液を供給する加工液供給部と、
加工プログラムにより放電加工の開始が指令されると、前記液面検出部により加工液面が前記電極ガイド位置から所定の距離の位置まで上昇したことが検出されるまで、第１の流量で加工液を供給し、前記液面検出部により加工液面が前記電極ガイド位置から所定の距離の位置まで上昇したことが検出されると、前記第１の流量よりも少ない第２の流量で加工液を供給するように前記加工液供給部を制御する供給制御部とをさらに備える放電加工機の加工槽昇降装置。