WO2014038075A1 - 放電加工機の加工槽昇降装置および加工槽昇降方法 - Google Patents

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WO2014038075A1
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machining
electrode
tank
electrode guide
electric discharge
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恭一 浜田
孝幸 塩水
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株式会社牧野フライス製作所
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    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/36Supply or regeneration of working media
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
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    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/14Making holes

Definitions

  • the present invention relates to a machining tank lifting device and a machining tank lifting method of an electric discharge machine that moves up and down a machining tank of an electric discharge machine having an electrode guide.
  • an electrode holder and an electrode guide are provided so that they can move relative to each other in the vertical direction, and the electrode holder supports the upper end of a rod-shaped electrode so that it can be moved up and down, and the electrode guide supports the peripheral surface of the lower end of the electrode.
  • a processing machine is known (see, for example, Patent Document 1).
  • a partition plate that adjusts the liquid level height of the machining fluid is provided so as to be movable up and down along the notch window of the machining tank, and the W-axis slide that supports the electrode guide is moved up and down. The liquid level is changed in conjunction with the elevation of the electrode guide by mechanically interlocking the elevation of the partition plate.
  • a processing tank lifting / lowering apparatus includes an electrode holder that supports an upper end of an electrode extending in the vertical direction so as to be movable up and down, and is arranged so as to be movable in the vertical direction with respect to the electrode holder.
  • An electrode guide that supports the surface, a position detection unit that detects the position of the electrode guide, a processing tank that stores a processing liquid in which a workpiece is immersed during an electric discharge machining operation, a processing tank lifting unit that lifts and lowers the processing tank, and an electrode
  • a lifting control unit having a lifting and lowering interlocking function for controlling the processing tank lifting and lowering unit according to the electrode guide position so that the machining liquid level is positioned at a predetermined distance from the guide position.
  • the lift interlock function is enabled, and the lift interlock function is disabled at times other than during electric discharge machining.
  • Another embodiment of the present invention is a machining tank lifting method for lifting and lowering a machining tank that stores a machining fluid into which a workpiece is immersed during an electric discharge machining operation, wherein an upper end portion of an electrode extending in the vertical direction is formed by an electrode holder.
  • the electrode guide is supported so that it can be moved up and down, and is supported by the electrode guide disposed so as to be movable in the vertical direction with respect to the electrode holder.
  • the position detector detects the position of the electrode guide.
  • the machining tank is raised and lowered according to the electrode guide position so that the machining liquid level is located at a predetermined distance from the guide position, and the function of raising and lowering the machining tank according to this electrode guide position is disabled when not machining. It is characterized by that.
  • FIG. 1 It is a front view which shows roughly the principal part structure of the electric discharge machine with which the processing tank raising / lowering method which concerns on embodiment of this invention is applied. It is a perspective view of a turbine blade which is an example of a work to which the present invention is applied. It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. It is a figure which shows the process operation of the workpiece
  • FIG. 1 is a front view schematically showing a main configuration of an electric discharge machine 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the three orthogonal directions (X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction) are defined as the left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction, respectively, as shown in the figure. explain.
  • a column 2 is erected at the rear of the bed 1 as a base.
  • An X slider 3 is supported on the upper surface of the column 2 so as to be movable in the X-axis direction (left-right direction).
  • a ram 4 is supported on the upper surface of the X slider 3 so as to be movable in the Y-axis direction (front-rear direction).
  • a spindle head 5 is supported on the front surface of the ram 4 so as to be movable in the Z-axis direction (vertical direction).
  • the tip of the rotary spindle 6 protrudes from the bottom surface of the spindle head 5, and the electrode holder 7 is attached to the lower part of the rotary spindle 6.
  • An electrode guide 8 is disposed below the electrode holder 7 in the vertical direction, and the electrode guide 8 is supported by the lower end portion of the grip arm 9.
  • the grip arm 9 is supported by a bracket 4a provided on the right side surface of the ram 4 so as to be movable in the vertical direction.
  • the vertical movement axis of the grip arm 9 is defined as the W axis.
  • the electrode 10 extends between the electrode holder 7 and the electrode guide 8 along an axis CL0 in the vertical direction passing through the centers of the electrode holder 7 and the electrode guide 8.
  • the electrode 10 is a cylindrical pipe electrode, and its upper end is held by the electrode holder 7.
  • the lower end portion of the electrode 10 penetrates the electrode guide 8 in the vertical direction.
  • the electrode 10 has an outer peripheral surface supported by the electrode guide 8 and is slidable in the vertical direction in the electrode guide 8 while restraining movement (swing) in the front-rear and left-right directions.
  • a processing liquid such as water is supplied into the pipe electrode 10, and the processing liquid is ejected from the tip (lower end) of the pipe electrode 10.
  • oil can also be used for a processing liquid.
  • a table 11 is arranged on the upper surface of the bed 1 in front of the column 2.
  • An inclined rotation table device 12 is mounted on the upper surface of the table 11.
  • the inclined rotary table device 12 includes a pair of front and rear support members 13 projecting upward from the upper surface of the table 11 and a swivel axis CLb extending in the Y-axis direction between the front and rear support members 13 as a B axis.
  • the tilting member 14 is supported so as to be pivotable in the direction, and the rotary table 15 is supported on the left end surface of the tilting member 14 so as to be rotatable in the A-axis direction about the rotation axis CLa perpendicular to the pivot axis CLb.
  • the rotary table 15 is provided with a chuck 16, and a workpiece 20 is supported on the chuck 16.
  • a processing tank 17 is provided around the table 11 so as to be movable up and down so as to surround the entire table 11 and the inclined rotary table device 12.
  • the dashed-dotted line of FIG. 1 is the processing state which the processing tank 17 raised, and when performing setup operations, such as attachment or removal of the workpiece
  • the electric discharge machine 100 in FIG. 1 includes an X-axis drive unit that moves the X slider 3 in the left-right direction, a Y-axis drive unit that moves the ram 4 in the front-rear direction, and a spindle head 5.
  • a Z-axis drive unit that moves in the vertical direction, a main shaft drive unit that rotates the rotary main shaft 6 about the axis CL0, an arm drive unit that moves the gripping arm 9 in the vertical direction, and a swivel member via the swivel axis CLb 14 includes a B-axis drive unit that inclines 14, and an A-axis drive unit that rotates the rotary table 15 via the rotation axis CLa.
  • the X-axis drive unit, the Y-axis drive unit, the Z-axis drive unit, and the arm drive unit are configured by, for example, a servo motor that rotationally drives a ball screw and a ball screw, and the main shaft drive unit is configured by, for example, a spindle motor.
  • the B-axis drive unit and the A-axis drive unit are configured by, for example, a DD (direct drive) servo motor.
  • the electrode holder 7 and the electrode guide 8 can be moved relative to the workpiece 20 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and can be relatively moved in the B-axis direction and the A-axis direction. Therefore, the workpiece 20 can be processed into a desired three-dimensional shape. Further, the distance between the electrode holder 7 and the electrode guide 8 can be adjusted by raising and lowering the gripping arm 9 by the arm driving unit, and the electrode holder 7 is always during processing regardless of the change in the length of the electrode 10 due to the consumption of the electrode 10. And the electrode guide 8 can support the upper and lower ends of the electrode 10.
  • a position detector 31 such as a linear scale for detecting the vertical Z-axis position of the spindle head 5 is provided on the front surface of the ram 4. Based on a signal from the position detector 31, the position of the electrode holder 7, that is, the position of the upper end portion of the electrode 10 can be detected.
  • the bracket 4 a of the grip arm 9 is provided with a position detector 32 that detects the vertical W-axis position of the grip arm 9 with respect to the ram 4.
  • the position of the electrode guide 8 relative to the ram 4 can be detected by a signal from the position detector 32.
  • the position detectors 31 and 32 are respectively set as the electrode holder 7 and the distance from the reference position in the machine coordinate system.
  • the position of the electrode guide 8 is detected. Therefore, the distance D between the lower end portion of the electrode holder 7 and the upper end portion of the electrode guide 8 can be calculated from the signals from the position detectors 31 and 32.
  • the electrode holder 7 is forcibly stopped from approaching the electrode guide 8 when the distance D is equal to or less than the predetermined value D1. Thereby, the contact between the electrode holder 7 and the electrode guide 8 is prevented.
  • an electrode magazine is provided on the side of the arm 9.
  • a plurality of replacement electrodes 10 having a known initial length are held in the electrode magazine, and the electrodes 10 can be replaced between the main shaft 6 and the tool magazine by a replacement means (not shown).
  • FIG. 2 is a perspective view of a turbine blade that is an example of the workpiece 20
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • a Christmas tree-shaped support 20a is provided at one end of the turbine blade 20, for example.
  • the support portion 20a is attached to the peripheral surface of the rotatable rotor.
  • the turbine blade 20 is formed by, for example, a lost wax casting method.
  • a hollow portion 25 is formed inside the blade portion 21 of the turbine blade 20.
  • the wing part 21 has an inner surface 21a facing the hollow part 25 and an outer surface 21b exposed to high temperature gas.
  • a plurality of cooling holes 22 penetrating the wing portion 21 are formed in the wing portion 21 at a plurality of locations in the circumferential direction of the wing portion 21 and along the height direction of the wing portion 21 (arrow A direction in FIG. 2). . Cooling air is supplied to the hollow portion 25 from the rotor side, and the cooling air flows out from each cooling hole 22. Thereby, film-like cooling air flows along the outer surface 21b, and the wing
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the processing operation of the cooling hole 22.
  • the workpiece 20 is held by the inclined rotary table device 12 in a machining posture such that the central axis CL ⁇ b> 1 of the cooling hole 22 faces the vertical direction.
  • the machining program instructs the movement of the electrode guide 8 along the W axis, and the electrode guide 8 is moved to the electrode support position B above the machining start point P of the workpiece 20. From this state, the electrode holder 7 is moved downward to lower the electrode 10, and the workpiece 20 is subjected to electric discharge machining at the tip of the electrode 10 (dotted line in FIG. 4).
  • the grip arm 9 is fixed to the ram 4 so that the electrode guide 8 is positioned at the electrode support position B regardless of the downward movement of the electrode holder 7.
  • the upper and lower ends of the electrode 10 are supported above the workpiece 20, and the deflection of the electrode 10 during processing can be suppressed.
  • 4 is the height from the lower end surface 8a of the electrode guide 8 to the upper end surface 8b (the total height of the electrode guide 8).
  • the height position of the electrode guide 8 in the Z-axis direction of the machine coordinate system, that is, the electrode guide position Hg is represented by the position of the lower end surface 8 a of the electrode guide 8.
  • the optimum height of the electrode guide 8 according to the machining posture of the workpiece 20 is set in advance by a machining program, that is, the height near the workpiece surface and not in contact with the workpiece surface, The position of the W axis is changed according to the machining posture. For this reason, for example, when the height of the machining fluid is constant regardless of the machining posture of the workpiece 20, when the electrode guide position Hg is set at a low position, the electrode holder 7 is moved by the hole machining. When moving closer to 8, the rotary spindle 6 may be immersed in the machining liquid.
  • the machining liquid enters the rotary spindle 6 and causes a failure. Even if the rotating spindle 6 is not immersed in the machining liquid, if the electrode holder 7 is immersed in the machining liquid, the outer circumferential surface of the electrode holder 7 has irregularities, so that the machining liquid is scattered around and the working environment is deteriorated.
  • the electrode guide position Hg is set to a high position, the machining portion becomes an air discharge in which the machining portion is not immersed in the machining liquid, and machining becomes unstable.
  • the liquid level of the machining liquid is changed in accordance with the electrode guide position Hg so that the rotation main shaft 6 and the electrode holder 7 are not immersed in the machining liquid and the air discharge is not generated.
  • the electrode guide 8 and the processing tank 17 are mechanically connected and the height of the processing tank 17 is interlocked with the electrode guide position Hg.
  • the processing tank 17 inevitably rises.
  • the processing tank 17 may become an obstacle and workability may be deteriorated.
  • the present embodiment configures the processing tank lifting device as follows.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing the main configuration of FIG. 1 and shows the main configuration of the processing tank lifting apparatus 50 according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various set values in the vicinity of the upper end portion of the processing tank 17.
  • the processing tank lifting / lowering device 50 is a lifting unit that lifts and lowers the rectangular cylindrical processing tank 17 in addition to the electrode holder 7, the electrode guide 8, the position detector 32, and the processing tank 17. 51, a liquid level detector 52 that detects the liquid level, and a machining liquid pump 53 that supplies the machining liquid into the machining tank 17.
  • a seal portion 56 is interposed between the inner peripheral surface of the processing tank 17 and the outer peripheral surface of the table 11, and the inner peripheral surface of the processing tank 17 is sealed by the seal portion 56.
  • the lifting mechanism 51 includes a rack 511 formed on the outer peripheral surface of the processing tank 17, a pinion 512 that meshes with the rack 511, and a servo motor 513 that drives the pinion 512, and the processing tank 17 is rotated by the rotation of the servo motor 513. Goes up and down.
  • the servo motor 513 incorporates an encoder as the position detector 514, and can detect the height of the processing tank 17 from the reference position by a signal from the encoder.
  • the height of the processing tank 17 (processing tank height Hk) is represented by the position of the upper end surface 17a of the processing tank 17 as shown in FIG.
  • the position detector 514 can also be configured by other than an encoder.
  • a drain port 57 is opened in the processing tank 17 downward from the upper end surface 17a of the processing tank 17 by a predetermined distance S1.
  • the machining fluid flowing out from the drain port 57 is collected in the tank 59 via the return pipe 58. Therefore, the level of the processing liquid in the processing tank 17 is limited by the drain port 57 and does not become higher than the drain port 57.
  • the processing liquid level also rises and falls.
  • the liquid level detector 52 is mounted on the inner peripheral surface of the processing tank 17.
  • the liquid level detector 52 is a float switch that is turned on when the processing liquid reaches the liquid level detector 52 and turned off when the liquid level is positioned below the liquid level detector 52.
  • the operating position of the liquid level detector 52 is set slightly below the drain port 57, that is, below the upper end surface 17a of the processing tank 17 by a predetermined distance S2 (> S1). Whether the liquid level has risen to the vicinity of the drain port 57 can be detected by turning the liquid level detector 52 on and off.
  • the machining fluid pump 53 is a variable displacement hydraulic pump capable of switching the pump capacity in two stages, large and small, and the amount of machining fluid discharged to the machining tank 17 can be changed by switching the pump capacity. Note that the rotational speed of the pump 53 may be switched between high speed and low speed, and the discharge speed of the machining liquid may be changed by switching the rotational speed while keeping the pump capacity constant.
  • Servo motor 513 and machining liquid pump 53 are controlled by control unit 60 (FIG. 7).
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a control configuration of the processing tank lifting device 50 according to the present embodiment.
  • the control unit 60 is a computer that includes an arithmetic processing unit having a CPU, ROM, RAM, and other peripheral circuits.
  • the control unit 60 is included in an NC device (Numerical Control Unit) that controls each unit of the electric discharge machine 100 based on a predetermined machining program.
  • the machining program includes, in the form of an M code, an electric discharge machining start command for instructing the start of electric discharge machining, an electric discharge machining end command for instructing the end of electric discharge machining, and an electrode guide position Hg corresponding to the machining point P (the electrode in FIG. 4).
  • Various information such as the support position B) is written.
  • the target height Ha of the machining liquid level is set in the control unit 60 in advance. As shown in FIG. 6, the target height Ha is set as a distance from the electrode guide position Hg to the machining liquid level.
  • the relationship between the electrode guide position Hg and the processing tank height Hk is as shown in the figure.
  • the electrode guide position Hg has a known value of the distance S1 from the upper end surface 17a of the processing tank 17 to the drain port 57, and the target height. When the height Ha is added, the processing tank height Hk is obtained.
  • the target height Ha is set equal to or less than the total height H (FIG. 4) of the electrode guide 8, for example, equal to H or about half of H.
  • signals from the input unit 55, the position detector 32, the liquid level detector 52, and the position detector 514 that input various commands related to the processing tank lifting / lowering control are input to the control unit 60. Is entered.
  • the control unit 60 executes predetermined processing based on these input signals, and outputs control signals to the servo motor 513 and the machining liquid pump 53 of the elevating unit 51, respectively.
  • the control unit 60 includes a lift control unit 61 and a pump control unit 62 as functional configurations.
  • the elevation controller 61 controls the servo motor according to the signal from the position detector 514 so that the distance from the electrode guide position Hg detected by the position detector 32 to the machining liquid level (drain port 57) becomes the target height Ha.
  • a function to control 513 (elevation interlocking function).
  • the elevation controller 61 activates the elevation interlock function and controls the servo motor 513 so that the distance from the electrode guide position Hg to the machining liquid level becomes the target height Ha.
  • the target height Ha is less than or equal to the total height H of the electrode guide 8, thereby preventing the machining liquid surface from being above the electrode guide 8 during electric discharge machining and preventing the rotary spindle 6 and the electrode holder 7 from being immersed in the machining liquid. Can do.
  • the elevation controller 61 invalidates the elevation interlock function.
  • a control signal is output to the servo motor 513 to control the processing tank height Hk to a predetermined position regardless of the electrode guide position Hg.
  • the processing liquid in the processing tank 17 is discharged, the processing tank 17 is lowered to the lowest position, and the processing tank height Hk is controlled to the minimum height.
  • the workpiece 20 is exposed to the outside of the processing tank 17. Therefore, the processing tank 17 does not get in the way, and setup work such as attachment and removal of the workpiece 20 and replacement work of the electrode 10 can be easily performed.
  • the electric discharge machining end command may be invalidated when an electric discharge machining stop command is output by a switch operation or the like.
  • a lift switch for commanding the lifting / lowering of the processing tank 17 may be provided, and the lift interlock function may be invalidated when the lift switch is operated.
  • the processing tank height Hk may be held at the height at the time of invalidation.
  • the machining tank height Hk after the end of electric discharge machining may be adjustable by a switch operation or the like in a disabled state of the elevation interlock function.
  • the input unit 55 includes a pump start switch.
  • the pump start switch is turned off during setup work or electrode 10 replacement work.
  • the pump control unit 62 outputs a drive stop signal to the pump 53 and stops driving the pump 53.
  • the pump control unit 62 outputs a drive signal to the pump 53 to activate the pump 53.
  • the pump control unit 62 switches the pump capacity according to the signal from the liquid level detector 52. That is, when the liquid level detector 52 is off, the pump capacity is controlled to a large capacity, and when the liquid level detector 52 is turned on, the pump capacity is controlled to a small capacity. Thereby, for example, when electric discharge machining is started after the setup operation, the pump 53 discharges a large flow rate of the machining liquid until the liquid level detector 52 is turned on (rapid injection mode). Therefore, a required amount of machining liquid can be supplied into the machining tank 17 at an early stage, and work efficiency is improved.
  • the discharge amount of the pump 53 decreases, and the machining liquid can be constantly circulated in the machining tank 17 during the electric discharge machining (circulation mode). Thereby, the foreign material (garbage) contained in the machining liquid can be removed from the machining tank 17.
  • the raising / lowering control part 61 raises / lowers the processing tank 17 according to the electrode guide position Hg so that the height from the electrode guide position Hg detected by the position detector 32 to the processing liquid level may become the target height Ha. Elevation interlocking function to be controlled is provided, and this elevation interlocking function is validated at the time of electric discharge machining. Occasionally, the lift interlock function was disabled. Thereby, in a setup operation etc., the electrode guide position Hg and the processing tank height Hk do not interlock
  • the lift control unit 61 controls the servo motor 513 so that the processing tank 17 is positioned at the lowermost part during non-processing, so that the workpiece 20 is exposed to the outside of the processing tank 17 to perform setup work and electrode replacement.
  • the working tank 17 does not get in the way of work and the work efficiency is improved.
  • the lift control unit 61 validates the lift interlock function when the start of electrical discharge machining is commanded by the machining program, and disables the lift interlock function when the end of electrical discharge machining is commanded. Therefore, the lifting / lowering interlocking function can be validated and invalidated at an appropriate timing.
  • the pump control unit 62 is slightly more than the drain port 57 by the liquid level detector 52.
  • the pump capacity is controlled to a large capacity until an increase in the machining liquid level to a predetermined position below is detected, and if an increase to the predetermined position on the machining liquid level is detected, the pump capacity is controlled to a small capacity.
  • the machining fluid is supplied into the machining tank 17 at a large flow rate, and when the machining liquid level approaches the drain port 57, the machining fluid is supplied at a small flow rate.
  • the machining liquid in the machining tank 17 can be changed from an empty state to a state in which electric discharge machining can be performed quickly, and after being accumulated in the machining tank 17, machining is performed without supplying more machining liquid than necessary.
  • the liquid can be circulated.
  • the target height Ha from the electrode guide position Hg to the machining liquid level when the machining tank 17 is controlled to be raised or lowered is equal to or less than the distance H (total height of the electrode guide) from the lower end surface 8a to the upper end surface 8b of the electrode guide 8. Therefore, it is possible to prevent the rotary spindle 6 and the electrode holder 7 from being immersed in the machining liquid during electric discharge machining, and to avoid air discharge.
  • the elevating control unit 61 having the elevating interlock function controls the elevating unit 51 so that the distance from the drain port 57 to the electrode guide position Hg becomes the target height Ha.
  • the target height setting location is not limited to that described above.
  • the distance from the upper end surface 17a of the processing tank 17 to the electrode guide position Hg may be set as the target height.
  • the target height Ha is set to be equal to or lower than the total height H of the electrode guide 8
  • the target height Ha may be set to be at least equal to or lower than the height of the rotary spindle 6 from the viewpoint of preventing a failure of the rotary spindle 6. Therefore, for example, the height of the rotation main shaft 6 may be detected based on a signal from the position detector 31, and the target height Ha may be set according to the height of the rotation main shaft 6.
  • the elevation interlock function is validated when the discharge start command is input at the time of electric discharge machining, and the elevation interlock function is invalidated when the discharge end command is input at times other than the electric discharge machining.
  • the elevation interlock function may be validated and invalidated based on another command having a correlation with the start and end of electric discharge machining.
  • the electric discharge machining start command and the end command are output by the M code of the machining program, these commands may be output by other than the M code.
  • the control unit 60 is configured by an NC device, it may be configured by, for example, a CAM device (Computer-Aided-Manufacturing-Unit) and include a target height Ha in a machining program generated by the CAM device.
  • the position detector 32 detects the position Hg of the electrode guide 8, but the position detector may have any configuration.
  • the configuration of the machining tank 17 that stores the machining fluid into which the workpiece 20 is immersed during the electric discharge machining operation may be any.
  • the raising / lowering part 51 was comprised by the rack and pinion system and the process tank 17 was raised / lowered, the structure of a process tank raising / lowering part is not restricted to this.
  • the configuration of the electric discharge machine 100 is not limited to that described above as long as the electrode guide 8 that supports the peripheral surface of the lower end portion of the electrode 10 is provided.
  • the pipe electrode 10 is used, a solid electrode can also be used.
  • the liquid level detector 52 as the liquid level detection unit may have any configuration.
  • the machining liquid is supplied into the machining tank 17 by the machining liquid pump 53, the machining liquid supply unit may be configured by other than the pump. Therefore, when the supply control unit is configured by other than the pump control unit 62 and the start of electric discharge machining is commanded, the machining liquid is supplied at a predetermined flow rate (first flow rate) until the machining liquid level rises to a predetermined position, When the machining liquid level rises to a predetermined position, the machining liquid may be supplied at a second flow rate smaller than the first flow rate.
  • the upper end portion of the electrode 10 extending in the vertical direction is supported by the electrode holder 7 so as to be movable up and down, and the peripheral surface of the lower end portion of the electrode 10 is supported by the electrode guide 8 disposed so as to be movable in the vertical direction with respect to the electrode holder 7. Then, the position of the electrode guide 8 is detected by the position detector 32, and at the time of electric discharge machining, the distance from the predetermined portion (drain port 57) of the processing tank 17 to the electrode guide position Hg detected by the position detector 32 is a predetermined value.
  • the construction of the machining tank raising / lowering method for raising and lowering the machining tank 17 for storing the machining fluid into which the workpiece 20 is immersed may be any.
  • the turbine blade is used as an example of the workpiece 20, but the electric discharge machining method according to the present invention can also be applied when machining other workpieces. Therefore, the electrical discharge machining method according to the present invention can also be applied when machining other than the cooling holes and the machining posture of the workpiece 20 changes.
  • the machining tank is raised and lowered according to the electrode guide position so that the distance from the predetermined part of the machining tank to the electrode guide position becomes a predetermined value. Since it is invalidated, in the setup work or the like, the electrode guide position and the processing tank height are not linked, and the setup work and the electrode replacement work can be easily performed.

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Abstract

 仕切り板を昇降すると加工槽が邪魔になり、作業性が悪化するという課題を解決するために、本発明の放電加工機では、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、位置検出部(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)の所定部位から位置検出部(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加工槽昇降装置を備える構成とした。

Description

放電加工機の加工槽昇降装置および加工槽昇降方法
 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および加工槽昇降方法に関する。
 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
 本発明の一態様による加工槽昇降装置は、上下方向に延在する電極の上端部を昇降可能に支持する電極ホルダと、電極ホルダに対し上下方向に移動可能に配置され、電極の下端部周面を支持する電極ガイドと、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、加工槽を昇降する加工槽昇降部と、電極ガイド位置から所定の距離に加工液面高さが位置するように電極ガイド位置に応じて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、昇降制御部は、放電加工時に、昇降連動機能を有効化し、放電加工時以外では、昇降連動機能を無効化することを特徴とする。
 また、本発明の一態様は、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を昇降する加工槽昇降方法であって、上下方向に延在する電極の上端部を電極ホルダにより昇降可能に支持するとともに、電極ホルダに対し上下方向に移動可能に配置された電極ガイドにより電極の下端部周面を支持し、位置検出部により電極ガイドの位置を検出し、放電加工時には、電極ガイド位置から所定の距離に加工液面高さが位置するように電極ガイド位置に応じて加工槽を昇降し、非加工時には、この電極ガイド位置に応じて加工槽を昇降する機能を無効化することを特徴とする。
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 (6)

  1.  上下方向に延在する電極の上端部を昇降可能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、
     前記加工槽を昇降する加工槽昇降部と、
     前記電極ガイド位置から所定の距離に加工液面高さが位置するように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、放電加工時に、前記昇降連動機能を有効化し、非加工時に、前記昇降連動機能を無効化することを特徴とする放電加工機の加工槽昇降装置。
  2.  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、
     前記昇降制御部は、非加工時に、前記加工槽が最下部に位置するように前記加工槽昇降部を制御する放電加工機の加工槽昇降装置。
  3.  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、
     前記昇降制御部は、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する放電加工機の加工槽昇降装置。
  4.  請求項3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。
  5.  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、
     前記電極ガイド位置は、前記電極ガイドの下端面の位置であり、加工液面高さは、前記電極ガイドの下端面から上端面までの距離以下に設定されている放電加工機の加工槽昇降装置。
  6.  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を昇降する放電加工機の加工槽昇降方法であって、
     上下方向に延在する電極の上端部を電極ホルダにより昇降可能に支持するとともに、前記電極ホルダに対し上下方向に移動可能に配置された電極ガイドにより前記電極の下端部周面を支持し、
     位置検出部により前記電極ガイドの位置を検出し、
     放電加工時には、前記電極ガイド位置から所定の距離に加工液面高さが位置するように電極ガイド位置に応じて前記加工槽を昇降し、非加工時に、この電極ガイド位置に応じて加工槽を昇降する機能を無効化することを特徴とする放電加工機の加工槽昇降方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018208626A1 (en) * 2017-05-08 2018-11-15 General Electric Company Automatic blocked hole identification

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9737945B2 (en) * 2014-03-27 2017-08-22 Mitsubishi Electric Corporation Electrical discharge machining apparatus
US10272510B2 (en) * 2016-01-14 2019-04-30 United Technologies Corporation Electrical discharge machining apparatus
CN106735634B (zh) * 2017-01-20 2018-12-21 长安大学 基于电极侧壁绝缘的喷油嘴倒锥孔微细电火花加工装置
CN111496334B (zh) * 2020-04-29 2021-04-13 深圳市维鼎精密五金有限公司 一种电火花切割机及其使用方法
JP6940663B1 (ja) * 2020-07-06 2021-09-29 株式会社ソディック 放電加工装置およびセンサユニット

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09174340A (ja) * 1995-12-22 1997-07-08 Makino Milling Mach Co Ltd 形彫放電加工機
JP4087259B2 (ja) * 2003-01-30 2008-05-21 株式会社ソディック 放電細穴加工機における電極下ガイドの位置決め方法
JP2010099813A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置及びその液面制御方法
JP2010105074A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
JP4490655B2 (ja) 2003-06-17 2010-06-30 株式会社エレニックス 細穴放電加工装置並びに型彫り・細穴複合放電加工装置および同装置を使用した型彫り・細穴複合放電加工方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6717094B2 (en) * 2002-07-22 2004-04-06 Edward L. Beaumont Electrical discharge machine and methods of establishing zero set conditions for operation thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09174340A (ja) * 1995-12-22 1997-07-08 Makino Milling Mach Co Ltd 形彫放電加工機
JP4087259B2 (ja) * 2003-01-30 2008-05-21 株式会社ソディック 放電細穴加工機における電極下ガイドの位置決め方法
JP4490655B2 (ja) 2003-06-17 2010-06-30 株式会社エレニックス 細穴放電加工装置並びに型彫り・細穴複合放電加工装置および同装置を使用した型彫り・細穴複合放電加工方法
JP2010099813A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置及びその液面制御方法
JP2010105074A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2894001A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018208626A1 (en) * 2017-05-08 2018-11-15 General Electric Company Automatic blocked hole identification
US10589370B2 (en) 2017-05-08 2020-03-17 General Electric Company Automatic blocked hole identification

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