WO2013031011A1 - 細穴放電加工装置 - Google Patents

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WO2013031011A1
WO2013031011A1 PCT/JP2011/069959 JP2011069959W WO2013031011A1 WO 2013031011 A1 WO2013031011 A1 WO 2013031011A1 JP 2011069959 W JP2011069959 W JP 2011069959W WO 2013031011 A1 WO2013031011 A1 WO 2013031011A1
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machining
electrode
pressure
liquid
fluid
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PCT/JP2011/069959
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鈴木　栄次
祐太 下田
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株式会社アステック
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23H1/10—Supply or regeneration of working media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B23H7/265—Mounting of one or more thin electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/36—Supply or regeneration of working media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/14—Making holes

Definitions

  • the present invention relates to a thin hole electric discharge machining apparatus of a machining liquid pouring method for making a relatively small or fine hole.
  • the small hole electric discharge machine has a higher processing speed than die-sinking electric discharge machining, so it is widely used for drilling holes for wire electrode insertion in wire-cut electric discharge machining, as well as hole machining for aircraft parts and automotive parts. It has been.
  • the machining liquid flow-through narrow hole electric discharge machining device uses a rod-shaped or pipe-shaped machining electrode, supplies the pressurized machining fluid to the machining position of the workpiece, cools the machining electrode, and the tip surface of the machining electrode. It is possible to drill a deep hole several tens of times larger than the electrode diameter at a high speed by performing a discharge machining by applying a pulse voltage to the electrode facing part of the workpiece and repeating a pulse discharge.
  • the pressurized machining fluid supplied to the machining position contains the machining waste, gas, etc. generated by electrical discharge machining and passes through the electrical discharge machining gap (the gap between the electrode diameter and the workpiece hole diameter). It is discharged through the inlet side opening and discharged together with the pressurized working fluid.
  • machining fluid is necessary for cooling the electrical discharge machining gap between the electrode and the workpiece, promoting the discharge of machining waste and gas, etc., but when machining a narrow and deep hole, a large amount of liquid is applied to the electrical discharge machining gap. It is extremely difficult to supply. For this reason, conventionally, attempts have been made to increase the supply pump pressure of the machining liquid and supply the high-pressure liquid. However, since the hole is narrow and deep, it has been difficult to supply and circulate sufficient machining liquid. Further, the processing waste tends to be melted and deposited as a molten deposit at the corner portion of the opening on the entrance side of the processing hole.
  • the machining liquid is ejected through the pipe electrode, and the machining liquid is ejected obliquely downward toward the electrical discharge machining position by the machining liquid ejection nozzle provided away from the electrode. Yes. More specifically, even in the electric discharge drilling, side injection using a nozzle is performed for discharging and moving the processing waste around the processing. In the use of the rod-shaped electrode, the machining liquid is ejected using an injection nozzle provided obliquely above the electrode, but at least half of the workpiece side entrance side opening is submerged in the machining fluid, and machining is performed.
  • Patent Document 1 the upper end portion of a thin pipe electrode is held by an electrode holder that is fed in the Z-axis direction and is rotationally driven, the lower portion of the pipe electrode is guided by an electrode guide, and the upper end of the pipe electrode is While supplying the machining fluid through the pipe electrode into the electric discharge machining hole in a jet state, the pipe electrode is rotated and fed in the Z-axis direction to perform the fine hole electric discharge machining.
  • machining fluid with a hydraulic pressure of at least 2 MPa or more from spray nozzles provided at a plurality of locations obliquely above the machining hole, the chips adhering to the corner of the opening on the inlet side of the machining hole are blown off, and melted deposits are generated.
  • a fine hole electric discharge machining apparatus that suppresses the above has been proposed.
  • Patent Document 2 proposes a fine hole electric discharge machining apparatus that holds a thin pipe electrode with a hollow spindle that is fed in the Z-axis direction and is rotationally driven.
  • Patent Document 2 there is no electrode guide for guiding the lower part of the pipe electrode shown in Patent Document 1.
  • the pipe electrode While supplying the machining liquid from the upper end of the pipe electrode through the pipe electrode into the electric discharge machining hole in a jet state, the pipe electrode is rotated and fed in the Z-axis direction to perform the fine hole electric discharge machining.
  • the machining fluid passing through the pipe electrode is made into a pulsating flow of 1.5 Hz or more and supplied in a discharge state into the electric discharge machining hole, thereby discharging machining scraps from the electric discharge machining gap between the electrode and the workpiece.
  • Patent Documents 3 and 4 a pressurized working fluid supply method is used in which a pressurized working fluid is supplied so as to wrap a rod-shaped electrode or a pipe electrode, and in the case of a pipe electrode, the pressurized working fluid is also supplied through a cylindrical space.
  • the upper end of a rod-like electrode or pipe electrode is held by an electrode holder that is fed in the Z-axis direction and is driven to rotate, and the lower part of the pipe electrode is guided by an electrode guide to apply a pressurized working fluid.
  • the electrode outer surface is wrapped from the upper end of the electrode and supplied to the electrode holder, and from the electrode holder to the lower end of the electrode is wrapped in the outer surface of the electrode through a guide hole through which the electrode is provided in the electrode holder and supplied in a jet state.
  • a fine hole electric discharge machining apparatus that performs hole electric discharge machining has been proposed.
  • Patent Document 4 the upper end portion of a rod-shaped electrode or pipe electrode is held by an electrode holder that is fed in the Z-axis direction and is driven to rotate, and the lower portion of the electrode is guided by an electrode guide so The electrode outer surface is wrapped from the upper end of the electrode and supplied to the electrode holder.
  • High-pressure gas is mixed into the pressurizing fluid supplied to the electrode holder from the ejector structure provided on the electrode holder, and this gas is pressurized.
  • the machining fluid pressure is increased for the purpose of increasing the machining fluid injection flow rate, the originally straight pipes are distorted or bent due to the uneven inner thickness of the pipe electrode, and the machining becomes impossible.
  • the machining liquid is ejected from the oblique direction toward the inlet side opening of the machining hole using nozzle injection, but when the electrode diameter becomes 0.2 mm or less, the machining tip Insufficient discharge is the same as in the case of a pipe-shaped processing electrode, and the above-mentioned problem is also the same.
  • Patent Document 4 it is pointed out in Patent Document 4 that there is a problem in that the sewage from the processing part enters the electrode guide and the electrode guide is clogged and stable electrode feeding cannot be performed for a long time.
  • the technique disclosed in Patent Document 4 is intended to solve this problem.
  • the high-pressure machining fluid 22c flowing down from the upper electrode holder is exposed to the atmosphere and the pressure is lowered to enter the funnel portion of the electrode guide.
  • the machining liquid flows down from the electrode guide toward the hole during electric discharge machining at the extrusion pressure.
  • this machining liquid flows down with the electrode surface covered with a thick film without having a large spray pressure, and spreads larger than the diameter of the hole during electric discharge machining, and is emitted to the hole.
  • the electrode jumps in addition to the side injection of the machining liquid by the nozzle as necessary.
  • the operation waste is discharged together with the operation, but machining is not performed while the machining gap is widened by jumping, and it is a factor that reduces machining efficiency, so even when the machining depth is large, it will reach the bottom of the hole.
  • the nozzle diameter or the falling water flow diameter is large, so that the electrode is surrounded when the machining waste is discharged.
  • the machining fluid becomes a lid, and machining waste is difficult to be discharged, resulting in a state where machining efficiency is lowered.
  • conventional machining fluid injection using a machining fluid injection nozzle is performed in the direction aimed between the workpiece and the electrode, but the injection force is decomposed in the vector direction, the force pushing the electrode side and the force in the electrode traveling direction. Is decomposed in the direction of travel of the electrode, and part of the vector force enters the machining hole and acts on the machining waste discharge. For this reason, the initial machining fluid injection force is greatly attenuated as a machining waste discharging action.
  • the present invention has been devised in view of the above-described points, and the pressurized machining fluid can be supplied to the fine hole electrical discharge machining position so that the machining fluid can be smoothly discharged from the discharge machining gap. It aims at providing a fine hole electric discharge machining apparatus.
  • the small hole electric discharge machining apparatus of the present invention guides the lower part of a machining electrode, which is a rod-shaped electrode or a pipe electrode, in the vicinity of a workpiece in the Z-axis direction with a liquid film of the machining liquid interposed therebetween.
  • High-pressure machining fluid injection that is regulated to a small and large diameter and that allows the injection flow of the high-pressure machining fluid with a diameter almost equal to the diameter of the EDM hole formed by narrow-hole electrical discharge machining to penetrate into the electrical discharge machining gap without almost spreading. It is characterized by comprising a mouth.
  • the upper part of the rod-shaped or pipe-shaped machining electrode is held by the electrode holder, and the liquid film of the high-pressure machining liquid is interposed by the electrode guide at a position close to the workpiece at the lower part of the machining electrode.
  • the high-pressure machining fluid introduced into the high-pressure machining fluid receiving chamber is ejected from the high-pressure machining fluid injection port.
  • the high-pressure machining fluid injection port is regulated to a diameter that is extremely finer than the machining electrode diameter, and sprays the high-pressure machining fluid so that the jet flow is hardly spread and the outer surface of the machining electrode is wrapped by the jet flow.
  • the high-pressure machining fluid is deeply penetrated into the electric discharge machining gap. For this reason, if the machining electrode is sent relative to the workpiece in the Z-axis direction and fine hole electrical discharge machining is performed, the machining waste generated at the bottom of the electrical discharge machining hole will enter the machining fluid that penetrates deeply into the electrical discharge machining gap. It is taken in and smoothly transported from the EDM gap to the EDM hole entrance.
  • the jet flow that reaches the periphery of the EDM hole entrance on the workpiece surface from the high-pressure machining fluid injection port strikes and strikes the machining fluid containing machining scraps that have just flown out from the EDM gap to the periphery of the EDM hole entrance.
  • the pressurizing fluid that is injected from the injection hole of the pressurizing fluid distribution chamber and receives the pressurizing fluid that wraps and flows down the processing electrode and the processing electrode is a pipe electrode, pressurizes by facing the internal passage.
  • the part from the electrode holder to the electrode guide of the machining electrode can be cooled by being wrapped with the radial flow of the pressurized machining liquid, and when the machining electrode is a pipe electrode, the pipe electrode
  • the pressurized working fluid can also be supplied to the interior space of.
  • a large amount of pressurized working fluid can be supplied from the working fluid pump to the electrode holder, and a large amount of pressurized working fluid is injected from the electrode holder to wrap the rod-shaped electrode or the processing electrode that is a pipe electrode.
  • the portion between the electrode holder of the processing electrode and the liquid tank can be sufficiently cooled. With respect to the processing electrode, cooling of the portion away from the lower end of the electrode where electric discharge is performed between the workpiece and the workpiece also leads to a large current flowing through the processing electrode.
  • the machining fluid in the liquid storage tank is configured to be branched and circulated into the pressurized machining fluid and the high-pressure machining fluid by a machining fluid pump.
  • the pressurized machining fluid and the high-pressure machining fluid can be supplied by pumping up the machining fluid stored in the storage tank with only one pump. After branching, the pressure of the pressurized machining fluid is set. Therefore, the pressure setting of the machining fluid and the flow rate can be easily controlled, and the circulation path of the machining fluid can be simply configured.
  • the pressure of the high-pressure machining fluid introduced into the high-pressure machining fluid receiving chamber is 3 MPa or more, and the space between the electrode guide of the machining electrode and the lower end of the electrode is wrapped with the high-pressure machining fluid.
  • pressure setting means for setting the hydraulic pressure of the jet flow in a state of 3 MPa or more.
  • the high-pressure machining fluid smoothly flows into the electric discharge machining gap between the inner surface of the electric discharge machining hole and the machining electrode even when the electric discharge machining hole is deepened.
  • the high-pressure machining fluid can wash out machining waste that can enter and is generated at the bottom of the electric discharge machining hole. For this reason, it can be processed in a short time even by electric discharge machining of deep narrow holes.
  • the high-pressure machining fluid receiving chamber is a hollow portion of the electrode guide, and exposes a lower end of the electrode guide to perform high-pressure machining via a liquid path provided in a housing block that accommodates the electrode guide.
  • the liquid is introduced, and the high-pressure machining fluid injection port is provided at the lower end of the high-pressure machining fluid receiving chamber which is a hollow portion of the electrode guide.
  • a large amount of high-pressure machining fluid can be introduced into the hollow portion of the electrode guide, and the injection flow of the high-pressure machining fluid ejected from the high-pressure machining fluid injection port at the lower end of the cylindrical space is formed by narrow hole electric discharge machining.
  • the high-pressure machining fluid receiving chamber is provided in a housing block that accommodates the electrode guide of the electrode guide and is formed so as to be introduced to the lower end along the outer surface of the electrode guide.
  • the injection port is provided concentrically near the lower side of the electrode guide of the high-pressure machining fluid receiving chamber.
  • a large amount of the high-pressure machining fluid can be introduced into the space around the electrode guide, and the injection flow of the high-pressure machining fluid ejected from the high-pressure machining fluid injection port at the lower end of the high-pressure machining fluid receiving chamber It penetrates into the electric discharge machining gap without wrapping from the high-pressure machining fluid injection port having a diameter substantially equal to the diameter of the electric discharge machining hole formed by machining to the lower end of the electrode. For this reason, it can be processed in a short time even by electric discharge machining of deep narrow holes.
  • the air for injecting air or inert gas for blowing off the liquefied material and the flying processing liquid containing the mist-like processing waste generated before and after the processing, and the blown off processing liquid and A spray processing liquid recovery device for recovering the liquefied material since the scattered machining fluid and liquefied material containing the atomized machining scrap do not stagnate around the electric discharge machining hole, the machining fluid containing the machining waste is smoothly discharged from the gap in the electric discharge machining, and the electric discharge machining at the inlet portion. The formation of molten deposits at the periphery of the hole is avoided.
  • the high-pressure machining fluid can be supplied deeply and in large quantities along the electrode surface from the position close to the workpiece to the periphery of the EDM hole on the workpiece surface and deeply into the EDM gap. Therefore, it is possible to smoothly discharge the machining waste generated at the bottom of the electric discharge machining hole by electric discharge machining from the electric discharge machining gap. Therefore, a relatively small or fine hole is drilled at high speed by electric discharge machining in the air working environment. Even when trying to do so, it is possible to smoothly discharge the machining waste from the EDM gap, to perform EDM at a very high speed and stably, greatly shortening the machining time, and improving workability. Thus, it is possible to provide a small hole electric discharge machining apparatus that can be expected to greatly reduce the cost for mass production of relatively thin holes.
  • FIG. 1 The expanded sectional view of the principal part of the fine hole electric discharge machining apparatus shown in FIG.
  • the expanded sectional view of the principal part of the fine hole electric discharge machining apparatus shown in FIG. The expanded sectional view of the principal part which shows the machining fluid injection state of the fine hole electric discharge machining apparatus shown in FIG.
  • FIG. 9 is a transverse sectional view of the electrode guide taken along the line AA of the main part of the fine hole electric discharge machining apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of the narrow hole electric discharge machining apparatus according to the first embodiment, and is an enlarged cross-sectional view of a main part.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in which the main part is further enlarged.
  • the thin hole electric discharge machining apparatus 1 of this embodiment is provided so as to be moved and rotated in the Z-axis direction, and accommodates and fixes the upper part of the electrode holder 10, and the upper part is accommodated and fixed to the rotary shaft 8.
  • An electrode holder 10 that is a chuck device that holds the upper end of the rod-shaped or pipe-shaped processing electrode 11, an electrode guide 13 that guides the lower end of the processing electrode 11 in the Z-axis direction with a liquid film of the processing liquid interposed therebetween, Formed on the rotary shaft 8 and provided on the upper part of the pressurized working fluid distribution chamber 8a for introducing the pressurized working fluid from the working fluid pump 21 through the rotary joint 5 and the housing block 17 for receiving and supporting the electrode guide 13.
  • a liquid tank 15 that receives the machining liquid that is injected from the injection hole 8 b at the lower end of the pressurized machining liquid distribution chamber 8 a and wraps around the machining electrode 11
  • a high-pressure machining fluid receiving chamber 9 that communicates with the tank 15 and receives the high-pressure machining fluid 22c from the machining fluid pump 21 and a lower end of the high-pressure machining fluid reception chamber 9 are formed on the workpiece 14 by narrow hole electric discharge machining.
  • a high-pressure machining fluid injection port 9a that allows the injection flow of the high-pressure machining fluid 22c having a diameter substantially equal to the diameter of the EDM hole 35a to enter the electrical discharge machining gap without substantially spreading.
  • the rotating shaft as a shaft is shown in this embodiment, the shaft which does not rotate without being caught by it may be sufficient.
  • the fine hole electric discharge machining apparatus 1 of this embodiment includes a machining liquid pump 21, a pipe injection pressure adjustment valve 46, a machining liquid injection guide pressure adjustment valve 45, a liquid storage tank 40, and a machining liquid circulation system.
  • the power supply control system includes a control unit 44, a servo unit 39, a machining pulse power supply 36, an NC device 42, and a motor driver 43.
  • the electrode holder 10 is supported on the rotary shaft 8 of the head portion 25.
  • the head portion 25 is supported by an upper end projecting portion of the column 24 of a frame including a base 23 and a column 24 standing on the base 23.
  • the head portion 25 includes an L-shaped frame including a Z-axis plate 26 fixed to the column 24, and a guide guide fixing plate 12 having one end fixed to the lower end of the Z-axis plate 26 and extending in the horizontal direction.
  • a rail 27 provided on the Z-axis plate 26, a slide 28 that engages with the rail 27 and is guided in the Z-axis direction (longitudinal direction), and a lifting table 7 that is fixed to the slide 28 and extends in the horizontal direction.
  • the lifting table 7 is freely moved in the Z-axis direction (vertical direction).
  • the head unit 25 includes a driving unit that moves the lifting table 7 forward and backward in the Z-axis direction at the upper end of the Z-axis plate 26. That is, the feed screw shaft 34 is attached to a mounting plate 29 that is fixed at one end to the upper end portion of the Z-axis plate 26 and extends in the horizontal direction so that the feed screw shaft 34 can rotate and cannot move in the axial direction.
  • the nut runner fixed to the through hole is screwed.
  • a servo motor 3 is provided, and the rotation of the servo motor 3 is transferred to a feed screw shaft 34 via a pulley 31 attached to an output shaft 33 of the servo motor 3, a belt 32, and a pulley 30 attached to a feed screw shaft 34. It is to be transmitted.
  • the elevating table 7 can be guided by the rail 27 and can advance and retreat in the Z-axis direction.
  • the electrode holder 10 is provided at the lower end of the lift table 7. When the upper end of the processing electrode 11 is inserted from below, the electrode holder 10 is gripped and rotated by the motor 4 provided on the lift table 7. Rotate.
  • the work 14 is positioned and fixed on an XY moving table device 62 provided on the base 23.
  • the XY moving table device 62 has an X-axis motor MX and a Y-axis motor MY that are operated by a drive signal of a motor driver 43 generated based on a signal from the NC device 42, and the workpiece 14 is orthogonal to the Z-axis direction. It moves for positioning in the XY plane, and the drilling position of the work 14 can be made to face the machining electrode 11 accurately.
  • machining pulse voltage drop occurs and the machining origin is set.
  • Electric discharge machining can be started when the machining electrode 11 and the workpiece position of the workpiece 14 are precisely positioned, and X when the machining electrode 11 and the workpiece position of the workpiece 14 are not precisely positioned.
  • -EDM is started after positioning in the Y plane.
  • the pressurized machining fluid 22b introduced into the pressurized machining fluid distribution chamber 8a passes through the hollow pipe passage and the discharge machining hole 14a from the lower end of the electrode. Fed directly to the bottom of the.
  • the lower part of the pressurized working fluid distribution chamber 8a is an injection hole 8b formed in the vertical direction adjacent to the electrode clamping surface of the electrode holder 10, and the processing electrode 11 is either a pipe electrode or a rod-shaped electrode. Even in this case, the injection hole 8b wraps the electrode 11 for processing up to the electrode guide 13 and cools it as a flow of a relatively large diameter pressurizing processing liquid gathered together at the lower end.
  • the flow of the pressurized processing liquid 22b is received in the liquid tank 15.
  • the liquid tank 15 is supported on the upper surface of the overhanging end of the guide guide fixing plate 12, and receives the machining liquid that is sprayed from the pressurized machining liquid distribution chamber 8a and flows down around the machining electrode 11.
  • the liquid tank 15 is connected in communication with a liquid storage tank 40 installed at a lower position by an overflow liquid lowering hose 52 and causes the processing liquid to overflow into the liquid storage tank 40.
  • the liquid tank 15 has a required volume, and a large amount of the pressurized working liquid introduced into the pressurized working liquid distribution chamber 8a. Even if the pressurized working liquid received in the liquid tank 15 is large, When the overflow liquid from the liquid tank 15 flows down to the liquid storage tank 40, the liquid tank 15 is maintained at a constant liquid level.
  • the electrode burns out when a large amount of current is passed through the processing electrode 11. Further, since the injection of the high-pressure machining fluid 22 also occurs upward from the gap between the upper guide piece 13c and the electrode, if the distance between the electrode holder 10 and the upper guide piece 13c is relatively long, the vibration and bending of the electrode will occur. Arise.
  • the liquid tank 15 is provided, the high-pressure machining liquid 22c in the liquid tank 15 absorbs the machining liquid injection force in the upward direction of the guide, and the liquid tank 15 has an overflow method. It is possible to realize a small hole electric discharge machining which is stable at a high speed by supplying a large amount of current to the electrode 11.
  • the electrode guide 13 is formed in a hollow body, and the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 is a hollow portion of the electrode guide 13 in this embodiment.
  • a liquid passage 12a is provided inside the guide guide fixing plate 12, and the guide guide fixing plate 12
  • a liquid passage 17a is provided in the housing block 17 fixed to the lower surface of the overhanging end, and communicates with the liquid passage 17a and through the side surface of the electrode guide 13 and the high-pressure machining liquid receiving chamber 9 which is hollow in the electrode guide 13.
  • a path 13a is provided.
  • the lower guide piece 13b carrying the high-pressure machining fluid injection port 9a is provided at the lower end of the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 which is a hollow portion of the electrode guide 13, as shown in FIG.
  • the lower end portion of the electrode guide 13 is exposed to accommodate the electrode guide 13. That is, the head cover 17 b exposes the lower end portion of the electrode guide 13.
  • the through-passage 13a serves as a removal discharge port for the machining electrode 11 and the machining waste that are damaged in the electrode guide 13 in addition to the role of flowing the high-pressure machining liquid 22c pressurized in a circular, square, or elliptical shape. It is also desirable to increase the thickness within the range allowed by the mechanical strength of the electrode guide 13.
  • the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 is formed to have a diameter several times larger than the electrode diameter, and the lower guide piece 13b and the lower guide piece 13b are concentric with the center of the hollow portion so as to narrow the lower end and the upper end.
  • the upper guide piece 13c is fixed.
  • the lower guide piece 13b carrying the high-pressure machining fluid injection port 9a passes through the machining electrode 11 and is ultrafine than the electrode diameter so as to have a gap of, for example, 2 ⁇ m or less around the machining electrode 11.
  • the upper end surface is formed in a funnel shape, and has a function of guiding the processing electrode 11 in the Z-axis direction by interposing a liquid film of the high-pressure processing liquid 22c in an ultra-fine gap, and While having the function of being guided by the liquid film, the hollow portion of the high-pressure machining liquid 22c is jetted as an ultra-thin film jet flow that wraps the machining electrode 11 downward. Therefore, the gap between the opening through the processing electrode 11 of the lower guide piece 13b and the processing electrode 11 is a high-pressure machining liquid injection port 9a and is regulated to a diameter that is extremely finer than the diameter of the processing electrode.
  • the jet flow of the high-pressure machining liquid 22c having a diameter substantially equal to the inlet portion electric discharge machining hole diameter 35a formed by the fine hole electric discharge machining has a radiation guide function that allows the electric discharge to enter the electric discharge machining gap without substantially spreading.
  • the upper guide piece 13c passes through the processing electrode 11, is formed to have a diameter that is extremely finer than the electrode diameter so as to have a gap around the processing electrode 11, the upper end surface is formed in a funnel shape, It has a function of guiding the machining electrode 11 in the Z-axis direction by interposing a liquid film of the high-pressure machining liquid 22c in the small gap.
  • the inner diameter of the upper guide piece 13c may be somewhat larger than the inner diameter of the lower guide piece 13b.
  • the working fluid 22 in the liquid storage tank 40 is pumped up by the working fluid pump 21 and supplied to the pressurized working fluid distribution chamber 8 a and is supplied to the high-pressure working fluid receiving chamber 9.
  • the high pressure machining fluid 22c is branched and circulated. That is, the machining fluid 22a fed from the machining fluid pump 21 is adjusted by the pipe injection pressure adjusting valve 46 to obtain the pressurized machining fluid 22b, and the pressurized machining fluid 22b is distributed in the electrode holder 10.
  • the branch flow of the machining liquid 22a introduced into the chamber 8a and fed from the machining liquid pump 21 is adjusted by the machining liquid injection pressure adjusting valve 45 so that the pressure is higher than the hydraulic pressure of the pressurized machining liquid 22b.
  • the high-pressure machining fluid 22c is introduced into the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 which is a hollow portion of the electrode guide 13.
  • the liquid pressure of the high-pressure machining fluid 22c introduced into the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 is 3 MPa or more, and the jet flow in a state where the space between the electrode guide 13 of the machining electrode 11 and the lower end of the electrode is wrapped with the high-pressure machining fluid 22c. Setting the hydraulic pressure to 3 MPa or more has a great effect for the high-pressure machining liquid 22c to penetrate deeply into the electric discharge machining gap 35b and wash out machining waste. Therefore, the pressure setting of the machining fluid injection pressure adjusting valve 45 is set to 3 MPa or more.
  • the high-pressure machining fluid 22c When the pressure of the high-pressure machining fluid 22c is 3 MPa or more, when the machining fluid injection with the lower guide piece 13b passing through the machining electrode 11 hits the surface of a metal material or the like within the ejection direction of 10 mm, the high-pressure machining fluid 22c is atomized. Have the momentum to do.
  • a liquid tank 15 is attached to the upper side of the upper guide piece 13c to allow the high-pressure machining liquid 22c to flow.
  • the processing liquid in the liquid tank 15 changes its water level according to the hydraulic pressure of the high-pressure processing liquid 22c, and the water level is such that the portion is submerged between the electrode holder 10 of the processing electrode 11 and the upper guide piece 13c. .
  • the machining pulse setting current can be increased to three times or more with the machining electrode 11 having an electrode diameter of 0.2 mm or less, and drilling electric discharge machining can be performed at high speed.
  • the pressurized machining fluid distribution chamber 8 a provided in the electrode holder 10 wraps the pressurized machining fluid 22 b supplied by the machining fluid pump 21 around the outer surface of the machining electrode 11 held by the electrode holder 10 and forms an electrode guide 13.
  • the pressurized machining liquid is also supplied to the internal space of the pipe electrode.
  • the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 provided in the electrode guide 13 receives the pressurized machining fluid of the jet flow that wraps between the electrode holder 10 of the machining electrode 11 and the electrode guide 13 and reaches the electrode guide 13.
  • the high-pressure machining fluid 22c having a pressure higher than that of the pressurized machining fluid is received through the high-pressure machining fluid supply path 51, and the space between the electrode guide 13 and the lower end of the electrode 11 for machining is the high-pressure machining fluid 22c.
  • the jet flow is wrapped.
  • the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 has a high-pressure machining fluid injection port 9a having a diameter substantially equal to the inlet portion electrical discharge machining hole diameter 35a formed by the narrow hole electrical discharge machining, and the high pressure ejected from the high-pressure machining fluid injection port 9a. It has an injection function that allows the machining fluid 22c to flow into the electric discharge machining gap 35b without substantially spreading.
  • An air nozzle 16 for injecting air or an inert gas for blowing off the liquefied material and the scattered processing liquid containing mist-like processing waste generated before and after the processing, and the scattered processing liquid and liquefied material blown off by the air nozzle 16 are collected.
  • a spray processing liquid recovery device 20 for performing the above The spray processing liquid recovery device 20 is fixed to the lower surface of the guide guide fixing plate 12, and the air nozzle 16 is fixed in the same manner.
  • a pressurized air supply device for example, an air compressor 47, an air blow flow rate adjustment valve 48, an air A suction flow rate adjusting valve 49 and a vacuum generator 50 are provided.
  • a cylinder not shown
  • Moisture captured by the vacuum generator 50 flows down to the liquid storage tank 40.
  • the pressurized air supply device 47 is controlled by a control signal from the determination processing means 44 c of the control unit 44.
  • the machining pulse power supply 36 is electrically connected to the rotary shaft 8 from the energizing brush 6 via the output line 37 so that the machining electrode 11 serves as a cathode and the workpiece 14 serves as an anode, and via the output line 38. Then, a machining pulse voltage is applied to the electric discharge machining gap 35b that is electrically connected to the workpiece 14 and formed between the lower end surface of the machining electrode 11 and the electrode lower surface facing portion of the workpiece 14. The polarity may be reversely connected depending on the material of the processing electrode 11 and the workpiece 14.
  • the machining electrode 11 is advanced or retracted in the Z-axis direction by the servo unit 39 while maintaining the proper electric discharge machining gap 35b while spraying the machining fluid.
  • the servo unit 39 has a servo circuit and a servo driver, inputs a pulse output from the machining pulse power source 36 based on a signal from the NC device 42, and controls and drives the servo motor 3.
  • the moving amount of the lifting table 7 that is lifted and lowered by the drive rotation of the servo motor 3 is detected as a pulse amount by the rotary encoder 2 and is input to the electrode moving position measuring means of the control unit 44, and is always moved by the electrode moving position. Is detected and data is input to the memory processing and comparison processing means 44b or subjected to comparison processing.
  • the control unit 44 includes an electrode movement position measuring unit 44a, a memory processing and comparison processing unit 44b using a microcomputer, and a determination processing unit 44c using a microcomputer.
  • the electrode moving position measuring means 44a receives the amount of pulses output by the rotary encoder 2 according to the amount of movement detected by the rotary encoder 2 and the amount of movement of the elevating table 7 that moves up and down by the drive rotation of the servo motor 3. The current position of the lower end of the electrode undergoing electric discharge machining is always detected, and a position signal is output to the memory processing and comparison processing means 44b.
  • the memory processing and comparison processing means 44b is a means for comparing the injection start position of the pressurized machining fluid passing through the inside of the pipe electrode, and a means for comparing the injection start position of the high-pressure machining fluid 22c from the high-pressure machining fluid injection port 9a.
  • the determination processing means 44c includes a shaft feed / machining control means, a pressurized air supply time control means, a means for judging a processing fluid pump pressure control increase / decrease, a pressure adjusting valve control means for the pressurized working fluid, and a high pressure machining.
  • Pressure control valve control means for the liquid 22c and outputs control signals to the machining fluid circulation system, pressurized air supply system, and power supply control system. That is, the determination processing unit 44c is configured to include a drive start / stop signal for the machining fluid pump 21, a pressure setting signal for the pipe injection pressure adjustment valve 46 and the machining fluid injection guide pressure adjustment valve 45, a valve open / close signal, and a pressurized air supply device 47.
  • a control signal for the machining pulse power supply 36 applies a required electric discharge machining pulse voltage to the electric discharge machining gap 35b, and outputs a servo control signal sv for controlling the gap of the electric discharge machining gap 35b to a required optimum value.
  • a signal F indicating the state of the electric discharge machining gap 35b is given from the machining pulse power supply 36 to the control unit 44, and a servo control signal sv is given to the servo motor 3, whereby the machining electrode 11 is fed in the Z-axis direction. The amount is controlled.
  • the machining pulse voltage is applied from the machining pulse power source 36 to the electric discharge machining gap 35b formed between the machining electrode 11 and the workpiece 14 via the output lines 37 and 38.
  • the processing electrode 11 is rotated by the electrode rotation motor 4 and advanced and retracted in the Z-axis direction by the servo motor 3, and during that time, the electrode tip is guided by the electrode guide 13 and accurately with respect to the workpiece 14. The positioning state is maintained.
  • the machining electrode 11 comes close to the entrance surface of the workpiece 14 as the Z-axis is lowered, a voltage drop of the machining pulse occurs and the machining origin is set. Thereafter, in the NC electric discharge machine, the machining position can be moved and electric discharge machining can be started or direct electric discharge machining can be started.
  • Numeral 55 is a sealing member, and an O-ring is used.
  • Reference numeral 56 is a mortar block for guiding the electrode, and reference numeral 59 is a plug cap.
  • the upper part of the rod-shaped or pipe-shaped machining electrode is held by the electrode holder, and the liquid film of the high-pressure machining liquid 22c is formed by the electrode guide at a position close to the workpiece 14 at the lower part of the machining electrode.
  • the high-pressure machining fluid 22c introduced into the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 is ejected from the high-pressure machining fluid injection port 9a.
  • the high-pressure machining fluid injection port 9a is regulated to have a diameter that is extremely finer than the machining electrode diameter, and the high-pressure machining fluid 22c is formed so that the jet flow hardly spreads and the outer surface of the machining electrode is wrapped by the jet flow. Since the jetting is performed, the high-pressure machining fluid 22c is caused to penetrate deeply into the electric discharge machining gap 35b. For this reason, when the electric discharge machining is performed by rotating the machining electrode relative to the workpiece 14 in the Z-axis direction, the machining dust generated at the bottom of the electric discharge machining hole is deeply inserted into the electric discharge machining gap 35b.
  • the machining electrode is sufficiently cooled, the current supplied to the machining electrode can be significantly increased as compared with the conventional method, so that the electrical discharge machining time can be reduced to a fraction of the conventional value, Processing efficiency is greatly improved. Further, when the drilling is completed, since the jet flow from the high-pressure machining fluid injection port 9a penetrates the electric discharge machining gap 35b, the machining waste adhering to the side surface of the electrode is washed away by this jet flow. Melt deposits are not formed.
  • high-pressure machining liquid 22c is sprayed along the electrode side surface from the gap between the processing electrode 11 and the lower guide piece 13b of the electrode guide 13 (0.01 mm or less on one side in the experiment) while surrounding the electrode. Therefore, the high-pressure machining liquid 22c becomes a liquid flow that directly enters the machining hole.
  • the high-pressure machining liquid 22c sprayed from the lower guide piece 13b when the machining waste is discharged has a small range covering the periphery of the machining hole inlet portion, the machining waste can be discharged efficiently and the machining efficiency is good. It becomes.
  • the machining electrode 11 is pressurized to at least 3 MPa or more toward the inlet portion of the electric discharge machining gap 35b formed in both the rod-like electrode and the pipe-like electrode.
  • the processed liquid 22 is sprayed along the outer surface of the electrode while surrounding the surface of the electrode with a thickness substantially equal to or less than that of the enlargement of electric discharge machining substantially parallel to the electrode advance / retreat direction.
  • the machining fluid atomizes and becomes a relatively thin wall of water flow, and the machining gap of the inlet portion EDM diameter 35a is not enlarged due to electrode rotation or the like.
  • the sprayed working fluid is supplied to the discharge gap from the uniformed portion, and is sent to the inlet portion of the electric discharge machining gap 35b before the workpiece penetrates the workpiece with the machining tip.
  • the machining liquid accompanied by machining waste to be discharged collides with the high-pressure machining liquid 22c ejected from the electrode guide 13 at the entrance of the electric discharge machining gap 35b.
  • discharge is extremely efficiently performed as compared with the case where the surrounding liquid layer uses the machining liquid injection nozzle that has been used so far. For this reason, the processing speed is greatly improved.
  • FIGS. 7A to 7E are perspective views of five forms of the electrode guide 13 employed in the thin hole electric discharge machining apparatus 1.
  • FIG. As for any of the electrode guides 13 shown in FIGS. 7A to 7E, as described above with reference to FIG. 6, the lower portion fitted to the lower end and the upper end of the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 penetrating in the axial direction.
  • the high-pressure machining fluid 22c In addition to the role of allowing the high-pressure machining fluid 22c to flow into the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 in which the machining electrode 11 is inserted into the guide piece 13b and the upper guide piece 13c, machining that is damaged in the high-pressure machining fluid receiving chamber 9 It also serves as a removal and discharge port for residual materials such as the electrode 11 and the machining tip.
  • a through passage 13 a for introducing the high-pressure machining liquid 22 c into the high-pressure machining liquid receiving chamber 9 is provided.
  • the through-passage 13a is enlarged within the range allowed by the mechanical strength of the electrode guide 13.
  • the through-passage 13a is opened so as to be a long and long circular hole, and in the electrode guide 13 shown in FIG. 7 (b), it is opened so as to be a long and rectangular hole.
  • the central portion in the vertical direction is cut into a U shape when viewed from the side, and the horizontal cross section remains for a semicircle, and the top and bottom are connected. .
  • the electrode guide 13 is cooled by the high-pressure machining fluid flowing in contact with the outer surface of the lower part of the through passage 13a.
  • this shape is a form which can be used also as electrode guide 13A of 2nd Embodiment mentioned later.
  • the length of 4 mm or more is ensured in an up-down direction.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part of the small hole electric discharge machining apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the flow of the high-pressure machining fluid in the main part.
  • the housing block 17A accommodates the electrode guide 13A in a sealed state.
  • the high-pressure machining fluid receiving chamber 9A is formed so as to surround a portion from the side surface portion to the lower end of the electrode guide 13A in the housing block 17A.
  • the head cover 17c is provided with the electrode guide 13A sealed, and has a high-pressure machining fluid injection port 9a.
  • the high-pressure machining liquid 22c is introduced along the periphery of the side surface of the electrode guide 13A and reaches the lower end.
  • the high-pressure machining fluid injection port 9a is provided concentrically near the lower side of the lower guide piece 13b.
  • the function of jetting the high-pressure machining fluid 22c in the high-pressure machining fluid jet port 9a is exactly the same as in the first embodiment.
  • Other configurations are the same as those in the case of the first embodiment. Therefore, the same reference numerals as those in the drawings according to the first embodiment are given to corresponding components in the illustrated part. Description is omitted.
  • FIG. 10 is an AA cross-sectional shape of FIG. 8 and shows three different configurations relating to the shape of the liquid feeding groove for flowing the machining liquid formed on the peripheral surface of the electrode guide 13.
  • This liquid feeding groove carries the high-pressure machining fluid receiving chamber 9A.
  • FIG. 11A shows an electrode guide 13A used in the narrow hole electric discharge machining apparatus of the second embodiment.
  • the electrode guide 13 in this example has a plurality of liquid feeding grooves that are linear in the generatrix direction and arranged in the circumferential direction on the peripheral surface as processing liquid passages, and supplies the processing liquid 22 linearly to the injection holes. .
  • this linear liquid feeding groove since the turbulence of the liquid flow in the liquid feeding direction is stabilized because it is the same direction as the electrode advance / retreat direction, the distance from the high-pressure machining liquid injection port 9a to the workpiece 14 is compared. Holes can be drilled for longer lengths.
  • FIG. 11B shows another example of the electrode guide 13A. Since the electrode guide 13A of this example has a spiral groove on the side surface of the guide, the rotating flow is given to discharge of the machining waste, and the machining is stable even when the electrode rotation speed is relatively low.
  • the electrode guide 13 in this example is formed so that the spiral groove forms an angle of 45 degrees.
  • the angle of the spiral groove is not limited to 45 degrees, and an appropriate groove angle value is provided according to the situation from time to time depending on the distance from the electrode guide 13A to the workpiece 14 and the electrode rotation speed.
  • the electrode guide 13A may be selectively used.
  • the number of straight and spiral grooves may be singular or plural.
  • Example 1 When a pipe electrode was attached to the fine hole electric discharge machining apparatus shown in the embodiment and electric discharge machining was performed on a workpiece having a material SUS304 and a machining thickness of 1 mm, the machining hole diameter was 0.075 mm, and the machining time was about 4 seconds.
  • the liquid amount of the injection machining liquid 22 is 20.7 g / min, and the use of this liquid quantity is that the flow rate of the machining liquid is 0.254 ml / min when the pipe electrode diameter 35d shown in FIG. 4 is 0.1 mm. Use is about 80 times min.
  • the electrode guide 13 is provided, so that the speed is improved about 25 times compared to the conventional case.
  • the environment in which the machining fluid ejection guide is used needs to stably maintain the discharge of machining waste, and therefore, the area between the electrode guide 13 and the workpiece 14 is not submerged.
  • the electrode diameter 35d shown in FIG. 4 is 0.055 mm and the lower guide piece 13b has an inner diameter of 0.
  • the high-pressure machining fluid 22c ejected from the lower guide piece 13b reaches the workpiece 14 at a distance of 0.3 mm while spreading radially with a diameter of 0.065 mm, and the workpiece 14 of the ejection machining fluid 22
  • the radiation diameter 35f on the upper surface was measured to be 0.082 mm.
  • the processed hole diameter at this time was 0.079 mm.
  • the above-mentioned jetting fluid is atomized in this region 35c.
  • the electric discharge machining waste discharged from the inlet portion of the electric discharge machining gap 35b is discharged, the electric discharge machining proceeds in a state in which there is no or little wall of the machining fluid and water pool that obstruct the electric discharge machining waste.
  • the electric discharge machining time was 3.7 seconds.
  • the machining performance comparison data in Table 1 is about 7 times faster than the machining speed of other companies. Although the hole diameter is increased by 0.007 mm by changing the processing conditions, it can be processed at a processing speed of about 10 times.
  • the working fluid 22 pressurized and sprayed from the electrode guide 13 used in this processing time is 1.7 cc, which is a very small amount of the working fluid 22 used.
  • the graph shown in FIG. 12 is data for an appropriate distance of the distance between the electrode guide 13 and the workpiece 14 under the processing condition at a low processing speed, and 0.3 mm is used as a guideline for the distance when the processing liquid is injected. .
  • the atomized machining liquid 22 tends to be liquefied around the machining as the machining time becomes longer. Therefore, the electrode guide 13 is ejected while air is ejected from the air nozzle 16 attached in the vicinity of the electrode guide 13.
  • the liquid and mist-like machining fluid 22 containing the machining fluid 22 injected from the discharge machining and the electric discharge machining waste discharged by the injection machining are blown off from the inlet portion of the electric discharge machining gap 35b and provided in the air ejection direction of the air nozzle 16.
  • the spray machining liquid recovery device 20 provided at the end after passing through the electrode guide 13
  • the discharge of the machining liquid 22 including the electric discharge machining waste to be discharged is performed. Since the obstacles are reduced as much as possible, stable high-speed electric discharge machining can be performed, and workability such as attachment and removal of the workpiece 14 can be favorably performed in an air environment.
  • FIG. 13 is a graph showing experimental results regarding performance changes with respect to the machining fluid injection pressure.
  • FIG. 14 is a graph showing experimental results relating to machining performance changes with respect to machining fluid pressure changes.
  • each change of the electrode wear ratio, the machining speed, and the diameter of the machining hole inlet was measured by changing the machining fluid injection pressure (flow rate).
  • SUS304 penetrates the workpiece 14 having a thickness of 1.0 mm with an electrode diameter of 0.055 mm.
  • electrode cooling above the electrode guide 13 and air injection into the electric discharge machining gap were used in combination. According to the experimental results, the machining performance greatly changed when the machining fluid injection pressure of the electrode guide 13 was around 3 MPa.
  • the discharge flow rate from the electrode guide 13 is insufficient to discharge the machining waste produced during discharge, and the increase in electrode consumption stops from the machining fluid injection pressure of 3 MPa. Will be performed automatically. It was possible to measure that the working fluid injection pressure greatly changed from 12 MPa to the electrode wear ratio, the working speed, and the working hole inlet diameter.
  • the machining liquid 22 passes through the guide surfaces of the upper guide piece 13c and the lower guide piece 13b of the electrode guide 13 facing the machining electrode 11 as a factor that the electrode wear ratio and the machining hole inlet diameter are reduced at the machining liquid injection pressure of 12 MPa.
  • the electrode cooling at the top of the electrode guide 13 and the air injection of the electric discharge machining gap are used in combination, and the electrode guide 13 is used and the hydraulic pressure of the high-pressure machining fluid 22c is at least 3 MPa. It was confirmed that it was useful for making a fine hole from a relatively small hole at high speed. It has also been confirmed that fine hole electric discharge machining can be performed well even when the hydraulic pressure of the high-pressure machining fluid 22c is 20 MPa or more.
  • FIG. 15 is a graph comparing the performance of the current normal machine and the prototype machine of the present invention.
  • a SUS304, 1.0 mm thick workpiece was drilled by electrical discharge machining with an electrode diameter of 0,055 mm, and the machining speed, electrode wear ratio, hole diameter, and GAP were compared. As shown in the graph, the processing speed was dramatically increased, electrode consumption was reduced, and the gap was reduced.
  • FIG. 16 is a graph showing the relationship between the change in electrode-guide GAP ( ⁇ m on one side) and machining performance with respect to electric discharge machining by the apparatus of the present invention.
  • FIG. 17 is a graph comparing the progress of electrical discharge machining between the conventional apparatus and the apparatus of the present invention.
  • SUS304 a workpiece having a thickness of 20 mm was subjected to drilling using a brass rod-shaped electrode having a diameter of 1 mm, and the state of progress until penetration was measured.
  • the conventional apparatus penetrated in 49 seconds, whereas the apparatus of the present invention penetrated in 5 seconds.
  • FIG. 18 is a graph showing a change in wear ratio and a change in machining speed with respect to a change in machining depth in the electric discharge machining apparatus.

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Abstract

　細穴放電加工装置において、ワーク（１４）の近傍で加工用電極（１１）の下部を加工液の液膜を介在させてＺ軸方向にガイドする電極ガイド（１３）を備え、電極ガイド（１３）をワークの近傍において固定するハウジングブロック（１７）内に高圧加工液（２２ｃ）を受け容れる高圧加工液受容室（９）を備え、高圧加工液受容室（９）の下端に、電極径よりも超微小に大きい口径に規制されていて、細穴放電加工により形成される入口部放電加工穴径（３５ａ）にほぼ等しい径の高圧加工液（２２ｃ）の噴射流がほとんど広がらずに放電加工間隙に侵入させる高圧加工液噴射口（９ａ）を備えた構成とすることにより、放電加工間隙からの加工屑排出を能率よく行なえて小径穴の放電穴あけ加工を高速で行える細穴放電加工装置を提供する。

Description

細穴放電加工装置
　本発明は、比較的細径ないし微細径の穴をあけるための加工液かけ流し方式の細穴放電加工装置に関する。
　近年、細穴放電加工機は、型彫り放電加工と比較し加工速度が速いため、ワイヤカット放電加工のワイヤ電極挿通用の加工開始穴や航空機部品、自動車用部品加工などの穴加工に広く用いられている。
　加工液かけ流し方式の細穴放電加工装置は、棒状又はパイプ状の加工用電極を用い、加圧加工液をワークの加工位置に供給し加工用電極を冷却しつつ加工用電極の先端面とワークの電極対向部位との間でパルス電圧を加えパルス放電を繰り返して放電加工を行い、電極径の数十倍の深い細穴加工を高速度で穿孔することが可能である。
　加工位置（加工中の穴）に供給された加圧加工液は、放電加工により生じた加工屑、ガス等を含んで放電加工間隙（電極径とワーク穴径とのギャップ）を通して放電加工穴の入口側開口部へ通流して排出されると共に、加圧加工液と共に排出する。
　加工液の供給は、電極とワーク間の放電加工間隙の冷却、加工屑及びガスの排出促進等のために必要であるが、細くて深い穴の加工の場合は放電加工間隙に多量の液を供給させることが極めて困難となる。このため従来は、加工液の供給ポンプ圧を高め、高圧液の供給を試みているが、穴が細くて深いために充分な加工液を供給、流通させることが難しかった。また、加工屑は、溶融して加工穴の入口側開口のコーナー部に溶融付着物として堆積する傾向がある。
　図５に示すように、従来においては、パイプ電極を通して加工液噴射していると共に、電極から離れて備えられた加工液噴射ノズルにより、斜め下方の放電加工位置に向けて加工液を噴射している。詳述すると、放電穴あけ加工でも加工周辺の加工屑排出移動のためにノズルを使用した側面噴射を行っている。棒状電極の使用では、電極の斜め上方に備えた噴射ノズルを使用して加工液噴射を行うが、ワークの加工部入口側開口部の少なくとも半分が噴射加工液中に水没した状態になり、加工チップの排出口は噴射方向と反対側一部に常時集中し、加工効率が下がった状態で二次放電が頻発し、加工穴が加工液噴射方向を長手とする楕円形状になるという問題がある。
　また、加工屑排出向上の目的で加工液噴射圧力増加を行うと、電極側面を押すベクトル力が増加し、電極がノズルの噴射方向に寄せられ振動を起こし放電加工が不安定になりメ力的要因と加工液流量不足による二次放電現象が重なり楕円穴形成の要因となる問題がある。
　特許文献１では、Ｚ軸方向に送りを与えられると共に回転駆動される電極ホルダで細いパイプ電極の上端部を保持し、該パイプ電極の下部を電極ガイドで案内し、該パイプ電極の上端より該パイプ電極内を通して加工液を放電加工穴内に噴流状態で供給しつつ該パイプ電極を回転しＺ軸方向に送りを与えて細穴放電加工を行うと共に、上記の加工液の供給とは別に、放電加工穴の斜め上方の複数箇所に備えた噴射ノズルから少なくとも２ＭＰａ以上の液圧の加工液噴射を行うことにより、加工穴の入口側開口のコーナー部に付着するチップを吹き飛ばし、溶融付着物の発生を抑える細穴放電加工装置が提案されている。
　特許文献２では、Ｚ軸方向に送りを与えられると共に回転駆動される中空スピンドルで細いパイプ電極を保持する細穴放電加工装置が提案されている。特許文献２では、特許文献１に示すパイプ電極の下部を案内する電極ガイドがない。該パイプ電極の上端より該パイプ電極内を通して加工液を放電加工穴内に噴流状態で供給しつつ該パイプ電極を回転しＺ軸方向に送りを与えて細穴放電加工を行う。パイプ電極内を通す加工液を１．５Ｈｚ以上の脈流にして放電加工穴内に噴流状態で供給することで加工屑を電極とワーク間の放電加工間隙より排出する。
　特許文献３，４は、加圧加工液を棒状電極又はパイプ電極を包むように供給し、パイプ電極の場合には筒空間を通して供給することも併用する加圧加工液供給方式が採用されている。
　特許文献３では、Ｚ軸方向に送りを与えられると共に回転駆動される電極ホルダで棒状電極又はパイプ電極の上端部を保持し、該パイプ電極の下部を電極ガイドで案内し、加圧加工液を該電極の上端より電極外表面内を包んで電極ホルダまで供給し電極ホルダから電極下端までは電極ホルダに設けられた電極を通すガイド穴を通して電極外表面内を包んで噴流状態で供給して細穴放電加工を行う細穴放電加工装置が提案されている。
　特許文献４では、Ｚ軸方向に送りを与えられると共に回転駆動される電極ホルダで棒状電極又はパイプ電極の上端部を保持し、該電極の下部を電極ガイドで案内し、加圧加工液を該電極の上端より電極外表面内を包んで電極ホルダまで供給し、電極ホルダに供給された加圧加工液に該電極ホルダに設けられたエゼクタ構造より高圧気体を混入し、この気体を加圧加工液を混入電極ガイドのガイド穴を通して電極下端までは電極外表面を包んで供給し、ワークを真空吸引ボックス内に固定し、該ボックスの底部より該ボックス内を真空吸引する真空吸引装置で真空吸引を行いつつ細穴放電加工を行う細穴放電加工装置が提案されている。
特開平０５－１６９３２２号公報 特開平０５－１８５３２６号公報 特開２００１－２８７１１９号公報 特開２００４－１１５６号公報
　特許文献１，２に開示された技術によれば、電極径０．２ｍｍ以下のパイプ電極を用いて穴あけ用放電加工を行う場合には、加工液粘性と管路抵抗の影響を受け、電極内通路を通して供給される加圧加工液が少なくなるので加工穴内面とパイプ電極との放電加工間隙の通流量が少なくなり、このために加圧加工液による加工チップの排出が不良になる。これに起因して、二次放電現象や短絡現象が生じ、放電加工速度が著しく低下してしまい、この種の放電加工装置の特長である高速加工を実現することができなくなるという不具合を生じる。そこで、加工液噴射流量の増加を目的に加工液圧力増加を行うと、パイプ電極の管の内厚不均等により本来直線状のパイプがゆがみやたわみが生じ加工不能となる。
　また棒状電極を使用した場合には、ノズル噴射を用いて加工穴の入口側開口部に向けて斜め方向からの加工液噴射を行っているが、電極径０．２ｍｍ以下になると、加工チップの排出が不十分になることはパイプ状の加工用電極の場合と同様であり、上記不具合が生じることも同様である。
　特許文献３に開示された技術については、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ないという問題があることが、特許文献４において指摘されており、特許文献４に開示された技術はこれを解決するものとしている。特許文献３に開示された技術によれば、上方の電極ホルダから流下する高圧加工液２２ｃが大気に晒されて圧力が低くなって電極ガイドの漏斗部に入り、この漏斗部に溜まる加工液の押し出し圧力で電極ガイドから放電加工中の穴に向かって加工液が流下する。このため、この加工液は、大きな噴射圧力を有していない状態で電極表面を厚い膜で覆って流下し放電加工中の穴の径よりも大きく広がって該穴へ放射されるので、該加圧加工液の放電加工間隙への侵入供給が十分に行われないと共に、穴の周囲に溜まる水がから、加圧加工液が放電加工により生じる加工屑の放電加工間隙からの排出を阻害する壁になるので、加工屑の排出が十分には行われない。このため、加工時間が多くかかり、加工効率が高くならない。
　特許文献４に開示された技術によれば、電極ガイドから放電加工中の穴に向かって放射される加圧加工液は、高圧気体を含んでいるので、加工中の孔に到達する前に大きく広がるので、該加圧加工液の放電加工間隙への侵入供給が十分に行われないので、加工屑の排出が十分には行われない。このため、加工時間が多くかかり、加工効率が高くならない。
　また、電極径０．１５ｍｍ以下の棒状電極を使用して、加工深さが加工穴径の十倍を越える加工を行う場合には、必要に応じてノズルによる加工液側面噴射に加え電極のジャンプ動作を併用し加工屑の排出を行うが、ジャンプで加工間隙を広げている間は加工が行われず加工効率を低下させる要因になっているので、加工深さが大きい場合にも穴底部までに行き届く十分な量の加圧加工液の供給方式が望まれている。
　図５に示すように、従来の加工液噴射ノズルを使用した一方向からの加工液噴射、又は電極上部からの降下水流では、ノズル径、又は降下水流径が大きいため加工屑の排出時に電極包囲加工液が蓋となり加工屑排出が困難で加工効率が低下した状態となる。特に加工液噴射ノズルを使用したこれまでの加工液噴射はワークと電極間を狙った方向で噴射するが、その噴射力はベクトル方向に分解された、電極側面を押す力と電極進行方向の力に分解され、電極進行方向に分解されベクトル力の一部が加工穴に入り込み加工屑排出に作用する。このため初期加工液噴射力は加工屑排出作用として大きく減衰している。
　本発明は、上述した点に鑑み案出されたもので、加圧加工液が放電加工間隙から加工屑の排出を円滑に行えるように加圧加工液の細穴放電加工位置への供給ができる細穴放電加工装置を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明の細穴放電加工装置は、ワークの近傍で棒状電極またはパイプ電極である加工用電極の下部を加工液の液膜を介在させてＺ軸方向にガイドする電極ガイドを備え、前記電極ガイドをワークの近傍において固定するハウジングブロック内に高圧加工液を受け容れる高圧加工液受容室を備え、前記高圧加工液受容室がその下端に、電極径よりも超微小に大きい口径に規制されていて、細穴放電加工により形成される入口部放電加工穴径にほぼ等しい径の高圧加工液の噴射流がほとんど広がらずに放電加工間隙に侵入させる高圧加工液噴射口を備えて成ることを特徴とする。
　上記発明の細穴放電加工装置は、電極ホルダで棒状またはパイプ状の加工用電極の上部を保持し、加工用電極の下部をワークに近接する位置で電極ガイドで高圧加工液の液膜を介在させてＺ軸方向にガイドする。そして、高圧加工液受容室に導入される高圧加工液を高圧加工液噴射口から噴射する。高圧加工液噴射口は、加工用電極径よりも超微小に大きい口径に規制されていて、噴射流をほとんど広がらせずかつ噴射流で加工用電極の外面を包むようにして高圧加工液を噴射するので、該高圧加工液を放電加工間隙に深く侵入させる。このため、加工用電極をワークに対してＺ軸方向に相対的送りして細穴放電加工を行うと、これにより放電加工孔の底部に生じる加工屑が放電加工間隙に深く侵入する加工液に取り込まれて放電加工間隙から放電加工孔入口部に円滑に運ばれる。高圧加工液噴射口からワーク表面の放電加工孔入口部周囲に到達する噴射流は、放電加工間隙から該放電加工孔入口部周囲に流出したばかりの加工屑を含んだ加工液に強烈に当たり、当たった衝撃で噴霧状になって飛散するので、ワーク表面の放電加工孔入口部周囲に液溜まりを作らないから、放電加工孔入口部のエッジに溶融付着物が形成されず、放電加工孔の底部に生じる加工屑が電加工間隙に留まらずに円滑に外部に排出される。そして、加工用電極の冷却が十分に大きく行われるから、加工用電極に供給する電流を従来よりも大幅に大きくすることができるので、放電加工時間を従来の数分の１に短縮でき、放電加工効率が大幅に向上する。さらに、穴あけが完了した時点では、高圧加工液噴射口からの噴射流は放電加工間隙を突き抜けるので、この噴射流によって加工用電極の下端に付着する加工屑が洗い流されるから、加工用電極の下端に溶融付着物が形成されない。
　さらに、前記加工用電極を保持するシャフトと、前記シャフトの内部に加圧加工液を導入し前記加工用電極を通しかつ噴射孔を有する加圧加工液分配室と、前記電極ガイドの上側に、前記加圧加工液分配室の噴射孔から噴射され加工用電極を包んで流下する加圧加工液を受け容れかつ加工用電極がパイプ電極であるときはその内部通路に連通状態に臨み加圧加工液分配する液槽と、前記液槽から溢流液を溢流液流下管を通して受け容れる貯液槽とを備える。
　この構成によれば、加工用電極の電極ホルダから電極ガイドまでの部分を、加圧加工液の放射流で包んで冷却することができ、加工用電極がパイプ電極である場合には該パイプ電極の内部空間にも加圧加工液を供給しうる。そして、加工液ポンプから電極ホルダに多量の加圧加工液を供給することができて、電極ホルダから棒状電極またはパイプ電極である加工用電極を包んで噴射する加圧加工液の噴射流を多量にすることができて、加工用電極の電極ホルダから液槽までの間の部分を十分に冷却することができる。加工用電極について、ワークとの間で放電が行われる電極下端から離れた部分の冷却も、加工用電極に大電流を流せることにつながる。
　好ましくは、上記発明において、前記貯液槽内の加工液を加工液ポンプにより上記加圧加工液と上記高圧加工液とに分岐して循環するように構成されている。
　この構成では、加圧加工液と上記高圧加工液の供給について、貯液槽に貯留される加工液をポンプ１基のみでポンプアップすることで行えて、分岐後に、加圧加工液の圧力設定と高圧加工液の圧力設定とを行えば良いから、加工液の圧力設定の制御及び流量制御がし易く、加工液の循環経路を簡素に構成できる。
　好ましくは、上記発明において、前記高圧加工液受容室に導入される前記高圧加工液の液圧が３ＭＰａ以上であり、前記加工用電極の前記電極ガイドより電極下端までの間を高圧加工液で包んだ状態の噴射流の液圧が３ＭＰａ以上とする圧力設定手段を備えている。
　この構成では、高圧加工液の液圧が３ＭＰａ以上であるので、放電加工孔が深くなった加工段階でも放電加工孔の内面と加工用電極との間の放電加工間隙に高圧加工液が円滑に侵入できて放電加工孔の底で発生する加工屑を高圧加工液が洗い出すことができる。このため、深い細穴の放電加工でも短時間に加工できる。
　好ましくは、上記発明において、前記高圧加工液受容室は、電極ガイドの中空部であり、電極ガイドの下端を露出して該電極ガイドを収容するハウジングブロックに設けられた液路を介して高圧加工液を導入し、前記高圧加工液噴射口は、前記電極ガイドの中空部である前記高圧加工液受容室の下端に設けられている。
　この構成では、高圧加工液を電極ガイドの中空部に大量に導入することができ、筒空間の下端の高圧加工液噴射口より噴射する高圧加工液の噴射流が、細穴放電加工により形成される入口部放電加工穴径にほぼ等しい径を有する高圧加工液噴射口より電極下端までの間の加工用電極を包んでほとんど広がらずに、放電加工間隙に侵入する。このため、深い細穴の放電加工でも短時間に加工できる。
　好ましくは、上記発明において、前記高圧加工液受容室は、前記電極ガイドの電極ガイドを収容するハウジングブロックに設けられ該電極ガイドの外面に沿って下端まで導入するように形成され、前記高圧加工液噴射口は、前記高圧加工液受容室の前記電極ガイドの下側近傍に同心に設けられている。
　この構成では、高圧加工液が電極ガイドの周囲の空間に大量に導入することができ、高圧加工液受容室の下端の高圧加工液噴射口より噴射する高圧加工液の噴射流が、細穴放電加工により形成される入口部放電加工穴径にほぼ等しい径を有する高圧加工液噴射口より電極下端までの間を包んでほとんど広がらずに、放電加工間隙に侵入する。このため、深い細穴の放電加工でも短時間に加工できる。
　好ましくは、上記発明において、加工前後から発生する霧状になった加工屑を含む飛散加工液及び液状化物を吹き飛ばすためのエア又は不活性ガスを噴射するエアノズルと、前記吹き飛ばされた飛散加工液及び液状化物を回収するための噴霧加工液回収装置と、を備えている。
　この構成では、放電加工孔の周辺に霧状になった加工屑を含む飛散加工液及び液状化物が停滞しないので、放電加工間隙から加工屑を含む加工液が円滑に排出され、入口部放電加工孔の周縁に溶融堆積物が形成することが回避される。
　本発明によれば、ワークに至近距離の位置から高圧加工液を、ワーク表面の入口部放電加工孔の周囲への供給を少なくして電極表面に沿って放電加工間隙に深く大量に供給できるので、放電加工により放電加工孔の底部に生じる加工屑を放電加工間隙から円滑に排出することができるこのため、比較的細径ないし微細径の穴を気中の作業環境で放電加工により高速であけようとする場合においても放電加工間隙から加工屑の排出を円滑に行うことができ、極めて高速でかつ安定して放電加工が行えて、加工時間の大幅な短縮化が図れ、作業性が改善して比較的細い穴の量産加工に大幅なコストダウンを期待することができる細穴放電加工装置を提供することができる。
本発明の第１の実施形態に係る細穴放電加工装置の一実施形態を示す構成図。 図１に示す細穴放電加工装置の要部の拡大断面図。 図１に示す細穴放電加工装置の要部の拡大断面図。 図１に示す細穴放電加工装置の加工液噴射状態を示す要部の拡大断面図。 穴あけ用放電加工で加工液噴射ノズルによる加工液噴射状態を示す要部の拡大断面図。 本発明による細穴放電加工装置に用いる加工液噴射ガイド兼電極ガイドの拡大断面図。 図１に示す細穴放電加工装置で採用する電極ガイドの５つの形態の斜視図。 本発明の第２の実施形態に係る細穴放電加工装置の要部の拡大断面図。 図８に示す細穴放電加工装置の要部において高圧加工液の流れを示す断面図。 図８に示す細穴放電加工装置の要部のＡ－Ａ断面における電極ガイドの横断面図。 図８に示す細穴放電加工装置で採用する電極ガイドの２つの形態の斜視図。 低加工速度の加工条件下での電極ガイドとワークとの間の距離の適正距離用データを示すグラフである。 加工液噴射圧力変化に対する性能変化に関する実験結果を示すグラフである。 加工液圧変化に対する加工性能変化に関する実験結果を示すグラフである。 現行の通常機械と本発明のプロト機の性能を比較したグラフである。 本発明装置による放電加工に関する、電極－ガイドＧＡＰ（片側μｍ）変化と加工性能の関係を示すグラフである。 従来装置と本発明装置による放電加工進行状況を比べたグラフである。 放電加工装置における加工深さの変化に対する消耗比の変化、加工速度の変化を示すグラフである。
　以下、本発明の一実施形態に係る細穴放電加工装置ついて図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
　図１は第１の実施形態の細穴放電加工装置の全体構成図であり、要部の拡大断面図であり、図３は要部をさらに拡大した断面図である。
この実施形態の細穴放電加工装置１は、Ｚ軸方向に移動されかつ回転されるように設けられ電極ホルダ１０の上部を収容し固定する回転シャフト８と、回転シャフト８に上部を収容固定され棒状またはパイプ状の加工用電極１１の上端を保持するチャック装置である電極ホルダ１０と、加工用電極１１の下端を加工液の液膜を介在させてＺ軸方向にガイドする電極ガイド１３と、回転シャフト８に形成され、加工液ポンプ２１からの加圧加工液を回転継ぎ手５を介して導入する加圧加工液分配室８ａと、電極ガイド１３を収容し支持するハウジングブロック１７の上部に設けられ、加圧加工液分配室８ａの下端の噴射孔８ｂから噴射され加工用電極１１を包んで流下する加工液を受け容れる液槽１５と、前記ハウジングブロック１７内に、該液槽１５に連通していると共に加工液ポンプ２１から高圧加工液２２ｃを受け容れる高圧加工液受容室９と、高圧加工液受容室９の下端に設けられ、細穴放電加工によりワーク１４に形成される入口部放電加工穴径３５ａにほぼ等しい径の高圧加工液２２ｃの噴射流がほとんど広がらずに放電加工間隙に侵入させる高圧加工液噴射口９ａと、を備えて成る。ここで、本実施形態ではシャフトとして回転シャフトを用いた例を示しているが、それに囚われることなく、回転しないシャフトであってもよい。
　この実施形態の細穴放電加工装置１は、加工液循環系として、加工液ポンプ２１と、パイプ噴射用圧力調整弁４６と、加工液噴射ガイド用圧力調整弁４５と、貯液槽４０と、を有している。電源制御系として、コントロールユニット４４と、サーボユニット３９と、加工用パルス電源３６と、ＮＣ装置４２と、モータドライバ４３とを有している。
　電極ホルダ１０は、ヘッド部２５の回転シャフト８に支持されている。ヘッド部２５は、基台２３とこの基台２３に立設されたコラム２４とからなるフレームの、コラム２４の上端張出部に支持されている。
　ヘッド部２５は、コラム２４に固定されているＺ軸プレート２６と、Ｚ軸プレート２６の下端に一端を固定され水平方向に延びる案内ガイド固定板１２と、からなるＬ字形のフレームを含み、さらにＺ軸プレート２６に設けられたレール２７と、レール２７に係合しＺ軸方向（縦方向）に案内されるスライド２８と、スライド２８に基端を固定され水平方向に延びる昇降テーブル７とを有してなり、昇降テーブル７をＺ軸方向（縦方向）に自在に移動する。
　ヘッド部２５は、Ｚ軸プレート２６の上端部に昇降テーブル７をＺ軸方向に進退する駆動手段を備えている。すなわち、Ｚ軸プレート２６の上端部に一端を固定され水平方向に延びる取付板２９に送りねじ軸３４が回転可能かつ軸方向移動不可に取り付けられると共に、該送りねじ軸３４が昇降テーブル７に設けた貫通孔に固着されたナットランナに螺合されている。そして、サーボモータ３を備え、該サーボモータ３の回転がサーボモータ３の出力軸３３に取り付けられたプーリ３１，ベルト３２，送りねじ軸３４に取り付けられたプーリ３０を介して送りねじ軸３４に伝達されるようになっている。従って、サーボモータ３が送りねじ軸３４を回転することにより、昇降テーブル７が、レール２７に案内されＺ軸方向に進退することができる。
　電極ホルダ１０は、昇降テーブル７の下端に設けられ、加工用電極１１の上端が下方から差し込まれるとこの上端を把持し、昇降テーブル７に設けられているモータ４によって回転されて加工用電極１１を回転する。
　ワーク１４は、基台２３上に設けられたＸ－Ｙ移動テーブル装置６２上に位置決め固定される。Ｘ－Ｙ移動テーブル装置６２は、ＮＣ装置４２からの信号に基づいて生成するモータドライバ４３の駆動信号により作動するＸ軸モータＭＸ及びＹ軸モータＭＹを有し、ワーク１４をＺ軸方向と直交するＸ－Ｙ平面内で位置決めのために移動し、ワーク１４の穴あけ位置を加工用電極１１に正確に対向させることができる。
　加工用電極１１がワーク１４の入口面にＺ軸降下し近接すると加工用パルスの電圧降下が生じ加工原点の設定をする。加工用電極１１とワーク１４のワーク位置とが精密に位置決めされているときは放電加工を開始することができ、加工用電極１１とワーク１４のワーク位置とが精密に位置決めされていないときはＸ－Ｙ平面内で位置決めをしてから放電加工を開始する。
　加圧加工液分配室８ａに導入される加圧加工液２２ｂは、加工用電極１１がパイプ電極であるときは、加圧加工液２２ｂがパイプ中空通路内を通って電極下端より放電加工孔１４ａの底部に直接供給される。加圧加工液分配室８ａの下部は、電極ホルダ１０の電極挟持面に隣接して縦方向に穿設された噴射孔８ｂとなっていて、加工用電極１１がパイプ電極と棒状電極のいずれの場合であっても、該噴射孔８ｂは、その下端において一つにまとまった比較的大きな径の加圧加工液の流れとして加工用電極１１を電極ガイド１３までの間を包んで冷却する。この加圧加工液２２ｂの流れは液槽１５に受容される。
　液槽１５は、案内ガイド固定板１２の張出端上面に支持され、加圧加工液分配室８ａから噴射され加工用電極１１を包んで流下する加工液を受け容れる。液槽１５は、下位置に設置される貯液槽４０と溢流液流下ホース５２で連通接続され加工液を貯液槽４０に溢流させる。液槽１５は、必要な容積とされていて、加圧加工液分配室８ａに導入される加圧加工液が多量であり、液槽１５に受容される加圧加工液が多量であっても、液槽１５からの溢流液が貯液槽４０に流下することで、液槽１５が一定の液面レベルに保たれる。
　加工用電極１１の上部ガイドピース１３ｃより上部が気中状態であると、加工用電極１１に電流を多く流すと電極が焼損する。また、高圧加工液２２の噴射は上部ガイドピース１３ｃと電極との隙間から上方へも生じるために、電極ホルダ１０と上部ガイドピース１３ｃとの間が比較的長い場合は、電極の振動及び湾曲が生じる。そのために、液槽１５を設け、液槽１５中の高圧加工液２２ｃでガイド上方向の加工液噴射力を吸収し、かつ、液槽１５は溢流方式にしているので、気中状態でも加工用電極１１に電流を多く流して高速で安定した細穴放電加工を実現できる。
　図６に示すように、電極ガイド１３は中空体に形成されており、高圧加工液受容室９は、この実施形態では、電極ガイド１３の中空の部分である。この中空の部分である高圧加工液受容室９に高圧加工液２２ｃを導入するための高圧加工液導入路として、案内ガイド固定板１２の内部に液路１２ａが設けられ、案内ガイド固定板１２の張出端下面に固定されたハウジングブロック１７に液路１７ａが設けられ、該液路１７ａと連通され電極ガイド１３の側面中途と電極ガイド１３の中空である高圧加工液受容室９に連通する貫通路１３ａが設けられている。そして、電極ガイド１３の中空部である高圧加工液受容室９の下端に高圧加工液噴射口９ａを担持する下部ガイドピース１３ｂが設けられているので、図３に示すように、ハウジングブロック１７は、電極ガイド１３の下端部を露出させて該電極ガイド１３を収容している。すなわち、ヘッドカバー１７ｂが電極ガイド１３の下端部を露出させている。なお、貫通路１３ａは、円形、角形、若しくは楕円形で加圧した高圧加工液２２ｃを流入させる役割の外に、電極ガイド１３の内で破損した加工用電極１１や加工屑の除去排出口としても役割を果たし、電極ガイド１３の機械的強度の許す範囲で大きくすることが望ましい。
　図６に示すように、高圧加工液受容室９は、電極径よりも数倍大きい径に形成されていて、下端と上端を絞るように、中空の部分の中心と同心に下部ガイドピース１３ｂ及び上部ガイドピース１３ｃが固定されている。この実施形態で、高圧加工液噴射口９ａを担持する下部ガイドピース１３ｂは、加工用電極１１を通しており、加工用電極１１の周囲に例えば２μｍ以下の間隙を有するように電極径よりも超微小に大きい口径に形成され、上側端面が漏斗状に形成され、超微小の間隙に高圧加工液２２ｃの液膜を介在させて加工用電極１１をＺ軸方向にガイドする機能を有し、かつ液膜によりガイドする機能を有しながら中空の部分の高圧加工液２２ｃを下方向に加工用電極１１を包む超薄膜の噴射流となって噴射する。従って、下部ガイドピース１３ｂの加工用電極１１を通している開口と加工用電極１１との間隙が、高圧加工液噴射口９ａとなっていて加工用電極径よりも超微小に大きい口径に規制されていることにより、細穴放電加工により形成される入口部放電加工穴径３５ａにほぼ等しい径の高圧加工液２２ｃの噴射流がほとんど広がらずに放電加工間隙に侵入させる放射案内機能を有する。
　上部ガイドピース１３ｃは、加工用電極１１を通しており、加工用電極１１の周囲に間隙を有するように電極径よりも超微小に大きい口径に形成され、上側端面が漏斗状に形成され、超微小の間隙に高圧加工液２２ｃの液膜を介在させて加工用電極１１をＺ軸方向にガイドする機能を有している。上部ガイドピース１３ｃの内径は下部ガイドピース１３ｂの内径よりも幾分大きくて差し支えない。
　図１に示すように、貯液槽４０内の加工液２２を加工液ポンプ２１により汲み上げて加圧加工液分配室８ａに供給する加圧加工液２２ｂと、高圧加工液受容室９に供給する高圧加工液２２ｃとに分岐して循環するように構成されている。すなわち、加工液ポンプ２１から給送される加工液２２ａをパイプ噴射用圧力調整弁４６で調圧して加圧加工液２２ｂとし、該加圧加工液２２ｂを電極ホルダ１０内の加圧加工液分配室８ａに導入し、また、加工液ポンプ２１から給送される加工液２２ａの分岐流を加工液噴射用圧力調整弁４５で加圧加工液２２ｂの液圧よりも高い圧力となるように調圧して高圧加工液２２ｃとし、この高圧加工液２２ｃを電極ガイド１３の中空部である高圧加工液受容室９に導入している。高圧加工液受容室９に導入される高圧加工液２２ｃの液圧が３ＭＰａ以上であり、加工用電極１１の電極ガイド１３より電極下端までの間を高圧加工液２２ｃで包んだ状態の噴射流の液圧が３ＭＰａ以上にすることが、高圧加工液２２ｃが放電加工間隙３５ｂに深く侵入して加工屑を洗い出すのに大きな効果がある。そこで、加工液噴射用圧力調整弁４５の圧力設定を３ＭＰａ以上とする。
　高圧加工液２２ｃの圧力を３ＭＰａ以上にすると、下部ガイドピース１３ｂは加工用電極１１を通した状態での加工液噴射は、噴射方向１０ｍｍ以内の金属材表面等に当たると高圧加工液２２ｃは霧化する勢いを持つ。上部ガイドピース１３ｃの上側には液槽１５を取り付け高圧加工液２２ｃを流入させる。液槽１５内の加工液は高圧加工液２２ｃの液圧に応じ、その水位を変更し、かつ、加工用電極１１の電極ホルダ１０から上部ガイドピース１３ｃまでの間で部分が水没する水位にする。これにより、加工中の進退移動時に生ずる電極振動、電極湾曲を防止する機能を有し、かつ、電極ホルダ１０から上部ガイドピース１３ｃまでの間の電極冷却を行える。
上記の電極冷却方法で、電極径０．２ｍｍ以下の加工用電極１１で加工パルス設定電流をこれまでの３倍以上とすることもでき、高速に穴あけ放電加工ができる。
　電極ホルダ１０に設けられる加圧加工液分配室８ａは、加工液ポンプ２１により供給される加圧加工液２２ｂを該電極ホルダ１０に保持された加工用電極１１の外面を包んで電極ガイド１３に向かって放射すると共に該加工用電極１１がパイプ電極である場合には該パイプ電極の内部空間にも加圧加工液を供給する。
　電極ガイド１３に設けられる高圧加工液受容室９は、加工用電極１１の電極ホルダ１０から該電極ガイド１３までの間を包んで該電極ガイド１３に到達する噴射流の加圧加工液を受け容れると共に、該加圧加工液よりも高圧の高圧加工液２２ｃを高圧加工液供給路５１を介して受け容れて該加工用電極１１の該電極ガイド１３より電極下端までの間を高圧加工液２２ｃで包んだ状態の噴射流とする。
　高圧加工液受容室９は、細穴放電加工により形成される入口部放電加工穴径３５ａにほぼ等しい径を有する高圧加工液噴射口９ａを有し、該高圧加工液噴射口９ａより噴射する高圧加工液２２ｃの噴射流がほとんど広がらずに放電加工間隙３５ｂに侵入させる噴射機能を有する。
　加工前後から発生する霧状になった加工屑を含む飛散加工液及び液状化物を吹き飛ばすためのエア又は不活性ガスを噴射するエアノズル１６と、エアノズル１６により吹き飛ばされた飛散加工液及び液状化物を回収するための噴霧加工液回収装置２０と、を備えている。噴霧加工液回収装置２０は、案内ガイド固定板１２の下面に固定され、エアノズル１６も同様に固定される。エアノズル１６からエア又は不活性ガスを噴射するため、及び噴霧加工液回収装置２０で負圧吸引を行うために、加圧空気供給装置（例えばエアコンプレッサ）４７と、エアブロー流量調整弁４８と、エア吸引流量調整弁４９と、真空発生器５０とを備えている。エアノズル１６より不活性ガスを噴射する場合には、図示しないボンベが設けられる。真空発生器５０で捕捉される湿分は、貯液槽４０に流下する。加圧空気供給装置４７は、コントロールユニット４４の判定処理手段４４ｃからの制御信号により制御される。
　加工用パルス電源３６は、加工用電極１１を陰極、ワーク１４を陽極となるように、出力線３７を介して通電ブラシ６より回転シャフト８に電気的に接続されると共に、出力線３８を介してワーク１４に電気的に接続され、加工用電極１１の下端面とワーク１４の電極下端面対向部位との間に形成される放電加工間隙３５ｂに加工用パルス電圧を印加する。尚、加工用電極１１とワーク１４の材質により前記極性を逆接続にしてもよい。
　放電加工中は加工液を噴射しつつ、加工用電極１１がワーク１４にサーボユニット３９によりＺ軸方向に進退せしめ適正な放電加工間隙３５ｂを維持する。
　サーボユニット３９は、サーボ回路とサーボドライバを有し、ＮＣ装置４２からの信号に基づいて加工用パルス電源３６から出力されるパルスを入力し、サーボモータ３を制御駆動する。
　サーボモータ３の駆動回転により昇降する昇降テーブル７の移動量は、ロータリーエンコーダ２でパルス量として検出され、コントロールユニット４４の電極移動位置計測手段に入力するようになっていて、常に電極の移動位置が何処にあるか検出されメモリ処理及び比較処理手段４４ｂにデータ入力され又は比較処理される。
　コントロールユニット４４は、電極移動位置計測手段４４ａと、マイクロコンピュータを用いたメモリ処理及び比較処理手段４４ｂと、マイクロコンピュータを用いた判定処理手段４４ｃと、を有している。
　電極移動位置計測手段４４ａは、サーボモータ３の駆動回転により昇降する昇降テーブル７の移動量（電極の移動量）をロータリーエンコーダ２が検出し移動量に対応して出力するパルス量を入力して、放電加工を行っている電極下端の現在位置を常時検出し、位置信号をメモリ処理及び比較処理手段４４ｂに出力する。
　メモリ処理及び比較処理手段４４ｂは、パイプ電極の内部を通る加圧加工液の噴射開始位置を比較する手段と、高圧加工液噴射口９ａからの高圧加工液２２ｃの噴射開始位置を比較する手段と、加工終了位置を比較する手段と、電極からの加工液噴射停止位置を比較する手段と、高圧加工液噴射口９ａからの高圧加工液２２ｃの噴射停止位置を比較する手段と、を有し、各手段に設定されている閾値と電極移動位置計測手段４４ａからの信号とを比較して等しくなったときに必要な制御信号を判定処理手段４４ｃに出力する。
　判定処理手段４４ｃは、軸送り・加工制御手段と、加圧空気供給時間制御手段と、加工液ポンプ圧力制御増減速を判定する手段と、加圧加工液の圧力調整弁制御手段と、高圧加工液２２ｃの圧力調整弁制御手段と、を有し、加工液循環系・加圧空気供給系・電源制御系の各機器への制御信号を出力する。すなわち、判定処理手段４４ｃは、加工液ポンプ２１に対する駆動開始停止信号、パイプ噴射用圧力調整弁４６と加工液噴射ガイド用圧力調整弁４５に対する圧力設定信号，弁開閉信号、加圧空気供給装置４７に対する駆動開始停止信号、サーボユニット３９に対するＺ軸方向移動量指示信号、と、加工用パルス電源３６に対する制御信号と、ＮＣ装置４２に対する制御信号と出力する。
　判定処理手段４４ｃは、所要の放電加工用パルス電圧が放電加工間隙３５ｂに印加され、放電加工間隙３５ｂの隙間を所要の最適値に制御するためのサーボ制御信号ｓｖが出力される。放電加工間隙３５ｂの状態を示す信号Ｆは、加工用パルス電源３６からコントロールユニット４４に与えられ、サーボ制御信号ｓｖはサーボモータ３に与えられ、これにより加工用電極１１のＺ軸方向への送り量の制御が行なわれる。
　加工用パルス電圧は加工用パルス電源３６から出力線３７，３８を介して加工用電極１１とワーク１４との間に形成される放電加工間隙３５ｂに印加する。
　加工中、加工用電極１１は、電極回転モータ４によって回転されるとともに、サーボモータ３によってＺ軸方向に進退され、その間中、電極先端部を電極ガイド１３によって案内されワーク１４に対して正確な位置決め状態を保持される。
　加工用電極１１が前記ワーク１４の入口面にＺ軸降下するに伴い近接すると加工用パルスの電圧降下が生じ加工原点の設定をする。その後、ＮＣ放電加工機では、加工位置移動し放電加工を開始または直接放電加工を開始することができる。
　符号５５は封止部材であり、Ｏリングが使用されている。符号５６は電極を案内するすり鉢状ブロックであり、符号５９はプラグキャップである。
　上記発明の細穴放電加工装置は、電極ホルダで棒状またはパイプ状の加工用電極の上部を保持し、加工用電極の下部をワーク１４に近接する位置で電極ガイドで高圧加工液２２ｃの液膜を介在させてＺ軸方向にガイドする。そして、高圧加工液受容室９に導入される高圧加工液２２ｃを高圧加工液噴射口９ａから噴射する。高圧加工液噴射口９ａは、加工用電極径よりも超微小に大きい口径に規制されていて、噴射流をほとんど広がらせずかつ噴射流で加工用電極の外面を包むようにして高圧加工液２２ｃを噴射するので、該高圧加工液２２ｃを放電加工間隙３５ｂに深く侵入させる。このため、加工用電極を回転させながらワーク１４に対してＺ軸方向に相対的送りして細穴放電加工を行うと、これにより放電加工孔の底部に生じる加工屑が放電加工間隙３５ｂに深く侵入する加工液に取り込まれて放電加工間隙３５ｂから放電加工孔入口部に円滑に運ばれる。高圧加工液噴射口９ａからワーク表面の放電加工孔入口部周囲に到達する噴射流は、放電加工間隙３５ｂから該放電加工孔入口部周囲に流出したばかりの加工屑を含んだ加工液に強烈に当たり、当たった衝撃で噴霧状になって飛散するので、ワーク表面の放電加工孔入口部周囲に液溜まりを作らないから、放電加工孔入口部のエッジに溶融付着物が形成されず、放電加工孔の底部に生じる加工屑が放電加工間隙３５ｂに留まらずに円滑に外部に排出される。そして、加工用電極の冷却が十分に大きく行われるから、加工用電極に供給する電流を従来よりも大幅に大きくすることができるので、放電加工時間を従来の数分の１に短縮でき、放電加工効率が大幅に向上する。さらに、穴あけが完了した時点では、高圧加工液噴射口９ａからの噴射流は放電加工間隙３５ｂを突き抜けるので、この噴射流によって電極側面に付着する加工屑が洗い流されるから、加工用電極の下端に溶融付着物が形成されない。
　図４に示すように、加工用電極１１と電極ガイド１３の下部ガイドピース１３ｂとの隙間（実験では片側０．０１ｍｍ以下）から高圧加工液２２ｃを電極側面に沿って電極を包囲しつつ噴射するため、高圧加工液２２ｃが直接加工穴に入り込む液流になる。また、加工屑が排出される際に下部ガイドピース１３ｂから噴射される高圧加工液２２ｃが加工穴入口部周囲を覆う範囲が少ないため加工屑排出を効率的行うことができ、加工効率が良い状態となる。
　電極ガイド１３の下部ガイドピース１３ｂからの加工液噴射は、加工用電極１１が棒状電極及びパイプ状電極の何れにおいても形成される放電加工間隙３５ｂの入口部に向けて少なくとも３ＭＰａ以上に加圧された加工液２２を電極進退方向とほぼ平行に電極の表面周囲をほぼ放電加工拡大しろと同等の厚み又はそれ以下の厚みで包囲しつつ電極外側面を沿って噴射する。
　噴射された高圧加工液２２ｃがワーク１４上面に直接あたる領域３５ｃでは、該加工液は霧化するため比較的薄い水流の壁となり、電極回転等により入口部放電加工口径３５ａの加工ギャップが拡大不均一になった部分から噴射加工液が放電間隙に供給されて加工チップを伴い電極のワーク貫通前には放電加工間隙３５ｂの入口部へ送出される。このとき、放電加工間隙３５ｂの入口部では排出すべき加工屑を伴った加工液と電極ガイド１３から噴射された高圧加工液２２ｃとが衝突する。しかし、実験例の観察によると、周囲の液層がこれまで使用されている加工液噴射ノズルを使用したものと比較して極端に排出が効率的に行われる。このために、加工速度が大幅に向上する。
　図７（ａ）～（ｅ）は、この細穴放電加工装置１で採用する電極ガイド１３の５つの形態の斜視図を示す。図７（ａ）～（ｅ）に示すいずれの電極ガイド１３についても、図６を用いて上述したように、軸方向に貫通する高圧加工液受容室９の下端と上端に嵌合された下部ガイドピース１３ｂと上部ガイドピース１３ｃに加工用電極１１が挿通された高圧加工液受容室９に対し、高圧加工液２２ｃを流入させる役割を果たす他に、高圧加工液受容室９内で破損した加工用電極１１や加工チップ等の残存物の除去排出口としても役割を果たす。高圧加工液受容室９内に高圧加工液２２ｃを導入する貫通路１３ａを備えている。
　このため、貫通路１３ａは、電極ガイド１３の機械的強度の許す範囲で大きくすることが望ましい。貫通路１３ａは、図７（ａ）に示す電極ガイド１３では上下に長い長円孔となるように開設され、図７（ｂ）に示す電極ガイド１３では上下に長い矩形孔となるように開設され、図７（ｃ）に示す電極ガイド１３では上下方向の中央部を側方から見てコの字に切除し水平断面が半円分だけ残って上下が繋がっている形態に開設されている。図７（ｄ），（ｅ）に示す電極ガイド１３では貫通路１３ａより下側部分の外面を高圧加工液が接触して流れるようになっていて電極ガイド１３を冷却するようになっている。またこの形状は、後述する第２の実施形態の電極ガイド１３Ａとしても使用可能な形態になっている。
　貫通路１３ａの大きさについては、上下方向に4ｍｍ以上の長さを確保する。これによって、加工用電極１１に超鋼合金材を使用した場合に、外部応力等が加わることにより、高圧加工液受容室９内で2ｍｍ、4ｍｍ、8ｍｍなどばらばらの長さで粉砕状態になる加工用電極１１の排除が良好に行える。
［第２の実施形態］
　図８は本発明の第２の実施形態の細穴放電加工装置に係る要部の断面図である。図９は同要部において高圧加工液の流れを示す断面図である。この実施形態では、ハウジングブロック１７Ａが電極ガイド１３Ａを密閉状態に収容している。この実施形態では、高圧加工液受容室９Ａが、ハウジングブロック１７Ａ内の電極ガイド１３Ａの側面部から下端までの部分を取り囲んで形成されている。ヘッドカバー１７ｃは電極ガイド１３Ａを密閉して設けられ高圧加工液噴射口９ａを有している。高圧加工液２２ｃは、電極ガイド１３Ａの側面部周囲に沿って導入され下端に至るようになっている。高圧加工液噴射口９ａは、下部ガイドピース１３ｂの下側近傍に同心状態に設けられている。高圧加工液噴射口９ａの高圧加工液２２ｃの噴射機能は第１の実施形態の場合とまったく同一である。またそのほかの構成は、第１の実施形態の場合とまったく同一であるので、図示されている部分において対応する構成要素に第１の実施形態に係る図面に付した符号と同一の符号を付して、説明は省略する。
　図１０は図８のＡ－Ａ断面形状であり、電極ガイド１３の周面に形成された加工液を流すための送液溝の形状に関する三つの相違した構成を示している。この送液溝が高圧加工液受容室９Ａを担持している。
　図１１（ａ）は第２の実施形態の細穴放電加工装置で使用する電極ガイド１３Ａを示す。この例の電極ガイド１３は、周面に母線方向に直線状でありかつ周方向に並ぶ複数の送液溝を加工液通路として有し、加工液２２を該噴射穴へ直線状に送液する。この直線状の送液溝とした場合には、電極の進退方向と同じ方向であるので送液方向の液流の乱れを安定させるから、高圧加工液噴射口９ａからワーク１４までの距離を比較的長めにとって穴加工を行うことができる。
　また図１１（ｂ）は電極ガイド１３Ａの他の例を示す。この例の電極ガイド１３Ａは、ガイド側面に螺旋状の溝を有するので、加工屑の排出に回転した流れを与えることになり、電極回転速度が比較的低い状態でも加工が安定する。この例の電極ガイド１３は、螺旋状の溝は４５度の角度をなすように形成されている。しかし、この螺旋状の溝の角度は４５度に限定されるものではなく、電極ガイド１３Ａからワーク１４までの距離や電極回転速度に応じ、その時々の状況に応じて適宜な溝角度値を備える電極ガイド１３Ａを選択使用してもよい。
　なお、直線及び螺旋状の溝本数は単数及び複数を使用してもよい。
［実験例１］
　実施形態に示す細穴放電加工装置にパイプ電極を取り付け、材質ＳＵＳ３０４、加工厚さ１ｍｍのワークに放電加工を行うと、加工穴径が０．０７５ｍｍとなり、加工時間が約４秒となった。このデータでは、噴射加工液２２の液量が２０．７ｇ／ｍｉｎであり、この液量の使用は、図４に示すパイプ電極径３５ｄが０．１ｍｍであるときの加工液流量０．２５４ｍｌ／ｍｉｎの約８０倍の使用になる。穴径と加工厚みの相違はあるが、加工速度比較では電極ガイド１３を備えていることで従来よりも約２５倍の速度向上になる。この加工液噴射ガイドを使用する環境は加工屑の排出を安定的に維持する必要があり、そのため電極ガイド１３からワーク１４までの間は水没しないようにする。
［実験例２］
　実施形態に示す細穴放電加工装置にパイプ電極を取り付け、材質ＳＵＳ３０４、加工厚さ１ｍｍのワークに放電加工を行うと、図４に示す電極径３５ｄが０．０５５ｍｍ、下部ガイドピース１３ｂが内径０．０６３ｍｍである設定条件の場合、下部ガイドピース１３ｂから噴射した高圧加工液２２ｃは直径０．０６５ｍｍで放射状に広がりつつ０．３ｍｍの距離にあるワーク１４に到達し、噴射加工液２２のワーク１４上面での放射径３５ｆは０．０８２ｍｍと測定された。このときの加工穴径は、０．０７９ｍｍであった。放電加工中に加工液２２が放電加工間隙３５ｂを通りワーク１４の上面に直接到達する、該放電加工間隙３５ｂの半径方向の幅は、
（（噴射加工液のワーク上面での放射径３５ｆ）－（入口部放電加工穴径３５ｅ））／２＝０．００１５ｍｍ
　となり、前記の噴射加工液がこの領域３５ｃで霧化する。
　故に、放電加工間隙３５ｂの入口部から排出される放電加工屑が排出されるときに該放電加工屑を阻害する加工液の壁、水溜りが無いか少ない状態で放電加工が進行する。該加工では、ワーク１４の材質がＳＵＳ３０４で加工厚みが１．０ｍｍのとき放電加工時間が３．７秒であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の加工性能比較データでは他社の加工速度と比較し約７倍となった。加工条件の変更で穴径が０．００７ｍｍ拡大されるが約１０倍の加工速度で加工することができる。この加工時間で使用された加圧され電極ガイド１３から噴射される加工液２２は１．７ｃｃであり、極めて少ない加工液２２の使用量である。
　図１２に示すグラフは、低加工速度の加工条件下での電極ガイド１３とワーク１４との間の距離の適正距離用データであり、加工液噴射時は０．３ｍｍを上記距離の目安としている。放電加工中は、霧化した加工液２２は加工時間が長くなるに従い加工周囲で液状化する傾向にあるため、電極ガイド１３の近傍に取り付けられたエアノズル１６よりエアを噴出しつつ、電極ガイド１３から噴射された加工液２２と該噴射加工により排出された放電加工屑とを含む液状及び霧状の加工液２２を放電加工間隙３５ｂの入口部から吹き飛ばし、エアノズル１６のエア噴出方向に設けられた電極ガイド１３を通過した先に設けた噴霧加工液回収装置２０により放電加工屑を含む液状及び霧状の加工液２２を回収することで、排出すべき放電加工屑を含む加工液２２の排出を阻害するものが極力少なくなるため、安定した高速の放電加工を行い、かつ、ワーク１４の取り付け、取り外し等の作業性を気中環境で良好に行える。
［実験例４］
　図１３は、加工液噴射圧力に対する性能変化に関する実験結果を示すグラフである。図１４は、加工液圧変化に対する加工性能変化に関する実験結果を示すグラフである。
　この実験は、加工液噴射圧力（流量）を変化させることで、電極消耗比、加工速度、加工穴入口径の各変化を測定した。この実験では、ＳＵＳ３０４で厚み１．０ｍｍのワーク１４に対して、電極径０．０５５ｍｍで貫通する。この際、電極ガイド１３上部の電極冷却と放電加工間隙へのエア噴射を併用した。実験結果によれば、電極ガイド１３の加工液噴射圧力が３ＭＰａの前後で加工性能が大きく変化した。
　詳述すると、加工液噴射圧力３ＭＰａまでは電極ガイド１３からの噴射流量が放電時に生ずる加工屑排出の効果が不足状態で、加工液噴射圧力３ＭＰａから電極消耗の上昇が止まり、加工屑排出が効果的に行われる状態となる。加工液噴射圧力１２ＭＰａから電極消耗比、加工速度、加工穴入口径に大きく変化するのが測定できた。加工液噴射圧力１２ＭＰａでは電極消耗比と加工穴入口径が小さくなった要因として、電極ガイド１３の上部ガイドピース１３ｃ及び下部ガイドピース１３ｂの加工用電極１１と対向する案内面に加工液２２が通過する際に潤滑液として働き、加工中の電極進退動作に機械的負荷が軽減されたか、上部ガイドピース１３ｃ及び下部ガイドピース１３ｂと加工用電極１１間の加工液流速により滑り軸受の摩擦低減が働いたと考える。このことは、加工液噴射圧力が少ない状態であっても電極回転数の高速化を行うことで、前記加工性能が変化すると考えられる。したがって、本発明者の実験によれば、電極ガイド１３上部の電極冷却と放電加工間隙のエア噴射を併用し、電極ガイド１３を使用し高圧加工液２２ｃの液圧が少なくとも３ＭＰａであることが、比較的細径の穴から微細径の穴を高速であけるために有用であることが確認された。なお、高圧加工液２２ｃの液圧が２０ＭＰａ以上でも良好に細穴放電加工が行えることも確認された。
　図１５は、現行の通常機と本発明のプロト機を比較した性能を比較したグラフである。ＳＵＳ３０４、厚さ１．０ｍｍのワークに対し、電極径０，０５５ｍｍで穴あけ放電加工を行い、加工速度、電極消耗比、穴径、ＧＡＰを比較した。グラフに示すように、加工速度が飛躍的に速くなり、電極の消耗が少なくなり、ギャップが小さくなった。
　図１６は、本発明装置による放電加工に関する、電極－ガイドＧＡＰ（片側μｍ）変化と加工性能の関係を示すグラフである。
　図１７は、従来装置と本発明装置による放電加工進行状況を比べたグラフである。ＳＵＳ３０４で厚さ２０ｍｍのワークに対し、φ１ｍｍの真鍮製の棒状電極を用いて穴あけ加工を行い、貫通させるまでの進行状況を測定した。従来装置では４９秒かかって貫通したのに対し、本発明装置では５秒で貫通した。
　図１８は、放電加工装置における加工深さの変化に対する消耗比の変化、加工速度の変化を示すグラフである。
［その他の実施形態］
　本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載に基づいて把握される技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。
　８　回転シャフト
　８ａ　加圧加工液分配室
　８ｂ　噴射孔
　９，９Ａ　高圧加工液受容室
　９ａ　高圧加工液噴射口
　１０　電極ホルダ
　１１　加工用電極
　１３　電極ガイド
　１４　ワーク
　１５　液槽
　１６　エアノズル
　１７，１７Ａ　ハウジングブロック
　１７ａ　液路
　２０　噴霧加工液回収装置
　２１　加工液ポンプ
　２２ｂ　加圧加工液
　２２ｃ　高圧加工液
　３５ａ　入口部放電加工穴径
　３５ｂ　放電加工間隙
　４０　貯液槽

Claims (7)

  1. 　ワークの近傍で棒状電極またはパイプ電極である加工用電極の下部を加工液の液膜を介在させてＺ軸方向にガイドする電極ガイドを備え、
    　前記電極ガイドをワークの近傍において固定するハウジングブロック内に高圧加工液を受け容れる高圧加工液受容室を備え、
    　前記高圧加工液受容室がその下端に、電極径よりも超微小に大きい口径に規制されていて、細穴放電加工により形成される入口部放電加工穴径にほぼ等しい径の高圧加工液の噴射流がほとんど広がらずに放電加工間隙に侵入させる高圧加工液噴射口を備えて成ることを特徴とする細穴放電加工装置。
  2. 　さらに、前記加工用電極を保持するシャフトと、
    　前記シャフトの内部に加圧加工液を導入し前記加工用電極を通しかつ噴射孔を有する加圧加工液分配室と、
    　前記電極ガイドの上側に、前記加圧加工液分配室の噴射孔から噴射され加工用電極を包んで流下する加圧加工液を受け容れかつ加工用電極がパイプ電極であるときはその内部通路に連通状態に臨み加圧加工液分配する液槽と、
    　前記液槽から溢流液を溢流液流下管を通して受け容れる貯液槽とを備えることを特徴とする請求項１に記載の細穴放電加工装置。
  3. 　前記貯液槽内の加工液を加工液ポンプにより上記加圧加工液と上記高圧加工液とに分岐して循環するように構成されている請求項１又は２に記載の細穴放電加工装置。
  4. 　前記高圧加工液受容室に導入される前記高圧加工液の液圧が３ＭＰａ以上であり、前記加工用電極の前記電極ガイドより電極下端までの間を高圧加工液で包んだ状態の噴射流の液圧が３ＭＰａ以上とする圧力設定手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の細穴放電加工装置。
  5. 　前記高圧加工液受容室は、電極ガイドの中空部であり、電極ガイドの下端を露出して該電極ガイドを収容するハウジングブロックに設けられた液路を介して高圧加工液を導入し、前記高圧加工液噴射口は、前記電極ガイドの中空部である前記高圧加工液受容室の下端に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の細穴放電加工装置。
  6. 　前記高圧加工液受容室は、前記電極ガイドの電極ガイドを収容するハウジングブロックに設けられ該電極ガイドの外面に沿って下端まで導入するように形成され、前記高圧加工液噴射口は、前記高圧加工液受容室の前記電極ガイドの下側近傍に同心に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の細穴放電加工装置。
  7. 　加工前後から発生する霧状になった加工屑を含む飛散加工液及び液状化物を吹き飛ばすためのエア又は不活性ガスを噴射するエアノズルと、
    　前記吹き飛ばされた飛散加工液及び液状化物を回収するための噴霧加工液回収装置と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の細穴放電加工装置。
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