JP2000218442A - 放電加工機及び放電加工のフラッシング方法 - Google Patents
放電加工機及び放電加工のフラッシング方法Info
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Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電加工において、放電液体中の溶解屑を効
率的に排出する。 【解決手段】 加工ツール１２はワーク１０の近傍に配
置され、放電液体内で電圧を印加して放電させ、ワーク
１０を加工する。スピンドル１６を磁気アクチュエータ
１８、２０でスラスト方向に移動させてワーク１０と加
工ツール１２との間隔を調整すると共に、超音波キャリ
ア発生回路２６からの信号によりスピンドル１６を超音
波振動させ、放電液体内に超音波キャビテーションを起
こさせて溶解屑を排出する。超音波振動は、例えば放電
用の電圧パルスが印加されていない期間に実施される。
率的に排出する。 【解決手段】 加工ツール１２はワーク１０の近傍に配
置され、放電液体内で電圧を印加して放電させ、ワーク
１０を加工する。スピンドル１６を磁気アクチュエータ
１８、２０でスラスト方向に移動させてワーク１０と加
工ツール１２との間隔を調整すると共に、超音波キャリ
ア発生回路２６からの信号によりスピンドル１６を超音
波振動させ、放電液体内に超音波キャビテーションを起
こさせて溶解屑を排出する。超音波振動は、例えば放電
用の電圧パルスが印加されていない期間に実施される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放電加工の際に生じ
る溶解屑の掃き出し（フラッシング）に関する。
る溶解屑の掃き出し（フラッシング）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電気的非良導体の放電液体空
間内において導電性の加工ツールを導電性の被加工物体
（ワーク）に近接配置し、両者間に電圧を印加して放電
しワークを加工する放電加工が広く行われている。放電
加工機の中でも、特にワークに小さな穴を開けるものは
ワイヤ放電加工機や型彫放電加工機と異なり、高精度回
転仕様のスピンドルを備えている。スピンドルにより加
工ツールを回転させながら放電加工を行うことで、真円
度の高い穴をワークに形成することができる。
間内において導電性の加工ツールを導電性の被加工物体
（ワーク）に近接配置し、両者間に電圧を印加して放電
しワークを加工する放電加工が広く行われている。放電
加工機の中でも、特にワークに小さな穴を開けるものは
ワイヤ放電加工機や型彫放電加工機と異なり、高精度回
転仕様のスピンドルを備えている。スピンドルにより加
工ツールを回転させながら放電加工を行うことで、真円
度の高い穴をワークに形成することができる。
【０００３】一方、放電加工においてはワークの溶解屑
が発生する。穴が浅い場合には放電液体の自然的あるい
は強制的な循環により溶解屑は自動的に排出されるが、
穴径が小さくかつ穴が深くなると放電液体の循環のみで
は溶解屑の排出は困難となる。なお、放電液体の強制循
環は、例えば加工ツールを中空パイプ状とし、このパイ
プを用いて放電液体を加圧することにより行われる。
が発生する。穴が浅い場合には放電液体の自然的あるい
は強制的な循環により溶解屑は自動的に排出されるが、
穴径が小さくかつ穴が深くなると放電液体の循環のみで
は溶解屑の排出は困難となる。なお、放電液体の強制循
環は、例えば加工ツールを中空パイプ状とし、このパイ
プを用いて放電液体を加圧することにより行われる。
【０００４】そこで、従来より、ある程度の深さまでワ
ークを加工する度に加工ツールを、その加工ツールを回
転保持しているスピンドルごと切り込み方向から逃が
し、加工ツールを被加工物体内に形成された穴の中で往
復運動させることで放電液体を穴から掃き出し、溶解屑
を放電液体とともに排出していた。
ークを加工する度に加工ツールを、その加工ツールを回
転保持しているスピンドルごと切り込み方向から逃が
し、加工ツールを被加工物体内に形成された穴の中で往
復運動させることで放電液体を穴から掃き出し、溶解屑
を放電液体とともに排出していた。
【０００５】図３には、この時の時間に対する放電電圧
とスピンドルのスラスト方向変位の関係が示されてい
る。放電電圧は５０〜１００Ｖ、パルス間隔は５〜５０
０μｓ、パルス幅は２〜５０μｓが一般的である。加工
の一例としては、約１０秒間の間電圧パルスを印加し続
け、その間にスピンドルは切り込み方向（図３では下方
向）に徐々に切り込みを行っていく。その後、一旦スピ
ンドルを引き上げて逃がし、再度引き上げ直前と同位置
へ位置決めする。この逃がし期間は約２秒間である。そ
の後、再度電圧パルスを印加して加工を継続することを
繰り返す。溶解屑はこの逃がし期間のスピンドル往復運
動によるポンプ作用又は攪拌作用により放電液体と共に
穴から排出される。
とスピンドルのスラスト方向変位の関係が示されてい
る。放電電圧は５０〜１００Ｖ、パルス間隔は５〜５０
０μｓ、パルス幅は２〜５０μｓが一般的である。加工
の一例としては、約１０秒間の間電圧パルスを印加し続
け、その間にスピンドルは切り込み方向（図３では下方
向）に徐々に切り込みを行っていく。その後、一旦スピ
ンドルを引き上げて逃がし、再度引き上げ直前と同位置
へ位置決めする。この逃がし期間は約２秒間である。そ
の後、再度電圧パルスを印加して加工を継続することを
繰り返す。溶解屑はこの逃がし期間のスピンドル往復運
動によるポンプ作用又は攪拌作用により放電液体と共に
穴から排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフラッシング方法では、加工ツールと穴との隙間か
ら放電液体が漏れて逆流する場合も少なくなく、特に穴
底に存在する溶解屑の排出が困難である問題があった。
来のフラッシング方法では、加工ツールと穴との隙間か
ら放電液体が漏れて逆流する場合も少なくなく、特に穴
底に存在する溶解屑の排出が困難である問題があった。
【０００７】また、フラッシング時にはスピンドル全体
をテーブルごとピストン運動させているので動きが遅く
隙間漏れも生じやすい問題があった。
をテーブルごとピストン運動させているので動きが遅く
隙間漏れも生じやすい問題があった。
【０００８】さらに、フラッシングは放電加工を一時中
断して行うため、排出の低効率を補うべくフラッシング
を頻繁に行うとワークの加工効率が低下してしまう問題
があった。
断して行うため、排出の低効率を補うべくフラッシング
を頻繁に行うとワークの加工効率が低下してしまう問題
があった。
【０００９】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、ワークに形成された
穴が深い場合でも放電加工の加工効率を徒に低下させる
ことなく確実に溶解屑を排出することができる放電加工
機及び放電加工のフラッシング方法を提供することにあ
る。
なされたものであり、その目的は、ワークに形成された
穴が深い場合でも放電加工の加工効率を徒に低下させる
ことなく確実に溶解屑を排出することができる放電加工
機及び放電加工のフラッシング方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、導電性の加工ツールと、前記加工ツ
ールを回転駆動するスピンドルと、前記加工ツール及び
前記加工ツールに対して放電液体空間内で近接配置され
た導電性被加工物体に所定時間幅を有する電圧パルスを
所定時間間隔で印加して放電させる電圧印加手段と、前
記スピンドルをスラスト方向に音波ないし超音波振動周
波数で往復駆動する往復駆動手段とを有し、前記加工ツ
ールと前記被加工物体との間に超音波キャビテーション
を生ぜしめることを特徴とする。スラスト方向に往復駆
動することで生じる超音波キャビテーションにより、加
工穴に存在する溶解屑を放電液体とともに確実に排出す
ることができる。より具体的には、超音波により発生す
る気泡の移動あるいはその気泡が割れることによる洗浄
効果により溶解屑が排出される。
に、第１の発明は、導電性の加工ツールと、前記加工ツ
ールを回転駆動するスピンドルと、前記加工ツール及び
前記加工ツールに対して放電液体空間内で近接配置され
た導電性被加工物体に所定時間幅を有する電圧パルスを
所定時間間隔で印加して放電させる電圧印加手段と、前
記スピンドルをスラスト方向に音波ないし超音波振動周
波数で往復駆動する往復駆動手段とを有し、前記加工ツ
ールと前記被加工物体との間に超音波キャビテーション
を生ぜしめることを特徴とする。スラスト方向に往復駆
動することで生じる超音波キャビテーションにより、加
工穴に存在する溶解屑を放電液体とともに確実に排出す
ることができる。より具体的には、超音波により発生す
る気泡の移動あるいはその気泡が割れることによる洗浄
効果により溶解屑が排出される。
【００１１】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、前記往復駆動手段は、前記スピンドルを非接触で磁
気浮上させ、かつスラスト方向位置を制御するフィード
バック制御回路と、前記フィードバック制御回路に超音
波キャリア信号を重畳する重畳回路とを有することを特
徴とする。フィードバック制御回路に超音波キャリア信
号を重畳させることで、簡易な構成でスピンドルを超音
波振動させることができる。
て、前記往復駆動手段は、前記スピンドルを非接触で磁
気浮上させ、かつスラスト方向位置を制御するフィード
バック制御回路と、前記フィードバック制御回路に超音
波キャリア信号を重畳する重畳回路とを有することを特
徴とする。フィードバック制御回路に超音波キャリア信
号を重畳させることで、簡易な構成でスピンドルを超音
波振動させることができる。
【００１２】また、第３の発明は、第２の発明におい
て、前記フィードバック制御回路は、前記スピンドルを
スラスト方向に駆動する磁気アクチュエータと、前記ス
ピンドルのスラスト方向位置を検出する検出手段と、前
記検出手段からの検出信号に基づいて前記磁気アクチュ
エータに駆動信号を供給する位置制御手段とを有するこ
とを特徴とする。
て、前記フィードバック制御回路は、前記スピンドルを
スラスト方向に駆動する磁気アクチュエータと、前記ス
ピンドルのスラスト方向位置を検出する検出手段と、前
記検出手段からの検出信号に基づいて前記磁気アクチュ
エータに駆動信号を供給する位置制御手段とを有するこ
とを特徴とする。
【００１３】また、第４の発明は、導電性の加工ツール
と導電性の被加工物体とを放電液体空間内で近接配置
し、前記加工ツールと前記被加工物体間に所定時間幅の
電圧パルスを所定時間間隔で印加することにより放電さ
せることで前記被加工物体を加工する放電加工のフラッ
シング方法であって、前記放電加工の所定タイミングで
前記スピンドルをスラスト方向に超音波振動周波数で往
復振動させることにより前記加工ツールと前記被加工物
体との間に超音波キャビテーションを生ぜしめることを
特徴とする。スラスト方向に往復駆動することで生じる
超音波キャビテーションにより、加工穴に存在する溶解
屑を放電液体とともに確実に排出することができる。
と導電性の被加工物体とを放電液体空間内で近接配置
し、前記加工ツールと前記被加工物体間に所定時間幅の
電圧パルスを所定時間間隔で印加することにより放電さ
せることで前記被加工物体を加工する放電加工のフラッ
シング方法であって、前記放電加工の所定タイミングで
前記スピンドルをスラスト方向に超音波振動周波数で往
復振動させることにより前記加工ツールと前記被加工物
体との間に超音波キャビテーションを生ぜしめることを
特徴とする。スラスト方向に往復駆動することで生じる
超音波キャビテーションにより、加工穴に存在する溶解
屑を放電液体とともに確実に排出することができる。
【００１４】また、第５の発明は、第４の発明におい
て、前記所定タイミングは、前記放電加工の全期間であ
ることを特徴とする。放電加工の期間に超音波キャビテ
ーションを生じさせることで、溶解屑を確実に排出して
放電加工の精度を向上させることができる。
て、前記所定タイミングは、前記放電加工の全期間であ
ることを特徴とする。放電加工の期間に超音波キャビテ
ーションを生じさせることで、溶解屑を確実に排出して
放電加工の精度を向上させることができる。
【００１５】また、第６の発明は、第４の発明におい
て、前記所定タイミングは、前記電圧パルスの不印加期
間であることを特徴とする。電圧パルスの不印加期間に
実施することで、放電加工効率を低下させることなく溶
解屑を排出できる。
て、前記所定タイミングは、前記電圧パルスの不印加期
間であることを特徴とする。電圧パルスの不印加期間に
実施することで、放電加工効率を低下させることなく溶
解屑を排出できる。
【００１６】また、第７の発明は、第４の発明におい
て、前記所定タイミングは、前記加工ツールと前記被加
工物体間の空間に存在する溶解屑が所定量以上存在する
時であることを特徴とする。溶解屑が所定量以上存在す
る場合にのみ超音波キャビテーションを生じさせること
で、加工効率を向上させることができる。
て、前記所定タイミングは、前記加工ツールと前記被加
工物体間の空間に存在する溶解屑が所定量以上存在する
時であることを特徴とする。溶解屑が所定量以上存在す
る場合にのみ超音波キャビテーションを生じさせること
で、加工効率を向上させることができる。
【００１７】また、第８の発明は、第７の発明におい
て、前記溶解屑が所定量以上存在するか否かを前記加工
ツールと前記被加工物体間の電気抵抗値で決定すること
を特徴とする。溶解屑は導電性であるため、溶解屑の量
は加工ツールと被加工物体間の導電性（具体的には両者
間の放電液体の導電性）に影響を与える、したがって、
両者間の電気抵抗を計測することで、簡易かつ高精度に
溶解屑の量を計測することができる。
て、前記溶解屑が所定量以上存在するか否かを前記加工
ツールと前記被加工物体間の電気抵抗値で決定すること
を特徴とする。溶解屑は導電性であるため、溶解屑の量
は加工ツールと被加工物体間の導電性（具体的には両者
間の放電液体の導電性）に影響を与える、したがって、
両者間の電気抵抗を計測することで、簡易かつ高精度に
溶解屑の量を計測することができる。
【００１８】また、第９の発明は、第８の発明におい
て、前記電気抵抗値は、前記電圧パルスの不印加期間と
他の前記電圧パルスの間に前記加工ツールと前記被加工
物体との間に印加された第２電圧に起因する電流値で検
出されることを特徴とする。加工ツールと被加工物体間
の電流値の大小を検出することで、両者間の電気抵抗
値、ひいては溶解屑の量を簡易かつ高精度に計測するこ
とができる。
て、前記電気抵抗値は、前記電圧パルスの不印加期間と
他の前記電圧パルスの間に前記加工ツールと前記被加工
物体との間に印加された第２電圧に起因する電流値で検
出されることを特徴とする。加工ツールと被加工物体間
の電流値の大小を検出することで、両者間の電気抵抗
値、ひいては溶解屑の量を簡易かつ高精度に計測するこ
とができる。
【００１９】また、第１０の発明は、第４の発明におい
て、前記所定タイミングには、前記スピンドルをさらに
スラスト方向に音波振動周波数を重畳させて往復運動さ
せることを特徴とする。スピンドルの往復運動による被
加工物体の加工穴中の放電液体入れ替えタイミングで超
音波キャビテーションを生じることで、加工穴の底に存
在する溶解屑も確実に排出することができる。
て、前記所定タイミングには、前記スピンドルをさらに
スラスト方向に音波振動周波数を重畳させて往復運動さ
せることを特徴とする。スピンドルの往復運動による被
加工物体の加工穴中の放電液体入れ替えタイミングで超
音波キャビテーションを生じることで、加工穴の底に存
在する溶解屑も確実に排出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
形態について説明する。
【００２１】図１には、本実施形態の放電加工機の構成
が示されている。ワーク１０に近接してタングステンや
銅タングステンなどの加工ツール１２が配置され、ワー
ク１０と加工ツール１２間には電気的非良導体である水
や鉱物油などの放電液体が満たされる。加工ツール１２
はスピンドル外筒１４内のスピンドル１６先端に取り付
けられており、モータ２２で回転駆動される。スピンド
ル１６は空気流入レセプタクル１７から流入した空気で
支持される。
が示されている。ワーク１０に近接してタングステンや
銅タングステンなどの加工ツール１２が配置され、ワー
ク１０と加工ツール１２間には電気的非良導体である水
や鉱物油などの放電液体が満たされる。加工ツール１２
はスピンドル外筒１４内のスピンドル１６先端に取り付
けられており、モータ２２で回転駆動される。スピンド
ル１６は空気流入レセプタクル１７から流入した空気で
支持される。
【００２２】また、スピンドル１６には磁気アクチュエ
ータ（回転側）２０が設けられ、スピンドル外筒１４に
設けられた磁気アクチュエータ（固定側）１８と磁気的
相互作用し、スピンドル１６は非接触で浮上支持されて
いる。スピンドル外筒１４の上部にはスピンドルのスラ
スト方向（回転軸に沿った方向）の位置を検出するスラ
スト変位センサ２４が設けられ、検出した信号を出力す
る。
ータ（回転側）２０が設けられ、スピンドル外筒１４に
設けられた磁気アクチュエータ（固定側）１８と磁気的
相互作用し、スピンドル１６は非接触で浮上支持されて
いる。スピンドル外筒１４の上部にはスピンドルのスラ
スト方向（回転軸に沿った方向）の位置を検出するスラ
スト変位センサ２４が設けられ、検出した信号を出力す
る。
【００２３】スピンドル１６、すなわち加工ツール１２
のスラスト方向位置を制御する回路として、スラスト変
位センサ２４からの位置検出信号に基づいてワーク１０
に所望の穴を形成するために必要なスラスト方向位置を
割り出し制御信号を出力する位置制御回路３０、位置制
御回路３０からの制御信号に基づいて磁気アクチュエー
タ１８を駆動する電磁石ドライバ３２に加え、スピンド
ル１６（あるいは加工ツール１２）をスラスト方向に超
音波振動周波数で往復駆動するためのキャリア信号（２
０ｋＨｚ以上の正弦波信号）を発生する超音波キャリア
発生回路２６と超音波キャリア信号を位置検出信号に重
畳する加算器２８が設けられている。超音波キャリアは
通常、正弦波が用いられるが矩形波でもよい。スラスト
変位センサ２４、位置制御回路３０、電磁石ドライバ及
び磁気アクチュエータ１８はフィードバック回路を構成
し、スピンドル１６のスラスト方向位置を所望の位置に
制御することでワーク１０と加工ツール１２との間隔を
調整し、かつ、超音波キャリア信号によりスピンドル１
６をスラスト方向に微小量だけ超音波振動周波数で振動
させ、放電液体に超音波キャビテーションを生じさせ
る。すなわち、磁気アクチュエータ１８、２０はスピン
ドル１６のスラスト方向位置を制御することでワーク１
０と加工ツール１２との間隔を調整する機能と、スピン
ドル１６をスラスト方向に超音波振動周波数で振動させ
る機能を有する。
のスラスト方向位置を制御する回路として、スラスト変
位センサ２４からの位置検出信号に基づいてワーク１０
に所望の穴を形成するために必要なスラスト方向位置を
割り出し制御信号を出力する位置制御回路３０、位置制
御回路３０からの制御信号に基づいて磁気アクチュエー
タ１８を駆動する電磁石ドライバ３２に加え、スピンド
ル１６（あるいは加工ツール１２）をスラスト方向に超
音波振動周波数で往復駆動するためのキャリア信号（２
０ｋＨｚ以上の正弦波信号）を発生する超音波キャリア
発生回路２６と超音波キャリア信号を位置検出信号に重
畳する加算器２８が設けられている。超音波キャリアは
通常、正弦波が用いられるが矩形波でもよい。スラスト
変位センサ２４、位置制御回路３０、電磁石ドライバ及
び磁気アクチュエータ１８はフィードバック回路を構成
し、スピンドル１６のスラスト方向位置を所望の位置に
制御することでワーク１０と加工ツール１２との間隔を
調整し、かつ、超音波キャリア信号によりスピンドル１
６をスラスト方向に微小量だけ超音波振動周波数で振動
させ、放電液体に超音波キャビテーションを生じさせ
る。すなわち、磁気アクチュエータ１８、２０はスピン
ドル１６のスラスト方向位置を制御することでワーク１
０と加工ツール１２との間隔を調整する機能と、スピン
ドル１６をスラスト方向に超音波振動周波数で振動させ
る機能を有する。
【００２４】このような構成において、ワーク１０を加
工する場合には加工ツール１２のスラスト方向位置をフ
ィードバック回路で調整しながら放電パルス電源４０か
らワーク１０及び加工ツール１２に所定の時間幅かつ所
定の時間間隔で電圧パルスを印加してワーク１０と加工
ツール１２間に放電を起こさせ加工し、かつ所定のタイ
ミングでスピンドル１６をスラスト方向に超音波振動さ
せて（図中矢印１００で示される方向）放電液体ととも
に溶解屑をワーク１０の穴から速やかに排出する。な
お、ブラシ４２はスピンドル１６へ通電するためのもの
である。
工する場合には加工ツール１２のスラスト方向位置をフ
ィードバック回路で調整しながら放電パルス電源４０か
らワーク１０及び加工ツール１２に所定の時間幅かつ所
定の時間間隔で電圧パルスを印加してワーク１０と加工
ツール１２間に放電を起こさせ加工し、かつ所定のタイ
ミングでスピンドル１６をスラスト方向に超音波振動さ
せて（図中矢印１００で示される方向）放電液体ととも
に溶解屑をワーク１０の穴から速やかに排出する。な
お、ブラシ４２はスピンドル１６へ通電するためのもの
である。
【００２５】ここで、スピンドル１６（あるいは加工ツ
ール１２）を超音波振動させるタイミングは任意であ
り、放電加工中は常に超音波キャリア信号を位置検出信
号に重畳させて常に超音波キャビテーションを発生させ
ることも可能である。
ール１２）を超音波振動させるタイミングは任意であ
り、放電加工中は常に超音波キャリア信号を位置検出信
号に重畳させて常に超音波キャビテーションを発生させ
ることも可能である。
【００２６】また、ワーク１０と加工ツール１２に放電
用の電圧を印加していない期間、すなわち電圧パルスの
不印加期間にスピンドル１６を超音波振動させることも
好適である。具体的には、ワーク１０と加工ツール１２
に電圧を印加する電源の駆動を制御する公知の電源制御
回路からの信号を加算器２８に供給し、電源から電圧パ
ルスを供給しない不印加期間に限って加算器２８は超音
波キャリア発生回路２６からの超音波キャリア信号を位
置検出信号に重畳させ、ワーク１０の穴と加工ツール１
２との間の放電液体に超音波キャビテーションを生じさ
せる。この電圧パルスの不印加期間は、図３では逃がし
期間に相当する。
用の電圧を印加していない期間、すなわち電圧パルスの
不印加期間にスピンドル１６を超音波振動させることも
好適である。具体的には、ワーク１０と加工ツール１２
に電圧を印加する電源の駆動を制御する公知の電源制御
回路からの信号を加算器２８に供給し、電源から電圧パ
ルスを供給しない不印加期間に限って加算器２８は超音
波キャリア発生回路２６からの超音波キャリア信号を位
置検出信号に重畳させ、ワーク１０の穴と加工ツール１
２との間の放電液体に超音波キャビテーションを生じさ
せる。この電圧パルスの不印加期間は、図３では逃がし
期間に相当する。
【００２７】また、電圧パルスの不印加期間にスピンド
ル１６を超音波振動させる場合、不印加期間の全てで振
動させるのではなく、放電液体内の溶解屑が所定量以上
存在する場合にのみスピンドル１６を超音波振動させて
溶解屑を排出するのも効率的である。さらには、溶解屑
が所定量となるまで連続して電圧パルスを印加し、所定
量となったことを検出してから電圧パルスを停止して溶
解屑を排出してもよい。
ル１６を超音波振動させる場合、不印加期間の全てで振
動させるのではなく、放電液体内の溶解屑が所定量以上
存在する場合にのみスピンドル１６を超音波振動させて
溶解屑を排出するのも効率的である。さらには、溶解屑
が所定量となるまで連続して電圧パルスを印加し、所定
量となったことを検出してから電圧パルスを停止して溶
解屑を排出してもよい。
【００２８】具体的には、加算器２８に電源制御回路か
らの信号と溶解屑が所定量以上存在することを示す信号
を供給し、両信号に基づいて超音波キャリア発生回路２
６からの超音波キャリア信号を位置検出信号に重畳すれ
ばよい。もちろん、これは電圧パルスの不印加期間に限
らず実施してもよい。
らの信号と溶解屑が所定量以上存在することを示す信号
を供給し、両信号に基づいて超音波キャリア発生回路２
６からの超音波キャリア信号を位置検出信号に重畳すれ
ばよい。もちろん、これは電圧パルスの不印加期間に限
らず実施してもよい。
【００２９】なお、溶解屑の量は任意の方法で計測する
ことができるが、溶解屑は導電性であることからワーク
１０と加工ツール１２との間の放電液体の電気抵抗値を
計測することで溶解屑の量を計測することができる。す
なわち、溶解屑の量と電気抵抗値とは負の相間があり、
電気抵抗値が減少するほど溶解屑は多く存在することに
なる。そこで、例えば、ワーク１０と加工ツール１２に
放電用の電圧よりも低い電圧（直流あるいは交流）を印
加し、この低い電圧に起因する電流値を検出することで
溶解屑の量を計測できる。そして、溶解屑の量が所定値
以上存在するか否かは、低い電圧に起因する電流値が所
定値以上か否かで決定することができる。
ことができるが、溶解屑は導電性であることからワーク
１０と加工ツール１２との間の放電液体の電気抵抗値を
計測することで溶解屑の量を計測することができる。す
なわち、溶解屑の量と電気抵抗値とは負の相間があり、
電気抵抗値が減少するほど溶解屑は多く存在することに
なる。そこで、例えば、ワーク１０と加工ツール１２に
放電用の電圧よりも低い電圧（直流あるいは交流）を印
加し、この低い電圧に起因する電流値を検出することで
溶解屑の量を計測できる。そして、溶解屑の量が所定値
以上存在するか否かは、低い電圧に起因する電流値が所
定値以上か否かで決定することができる。
【００３０】ここで、低い電圧の電圧値は、加工ツール
が摩耗しない程度の電圧値が選択され、通常１〜２Ｖ程
度の直流又は交流とされる。この時に、加工ツールと被
測定物体間に流れる電流は、通常０．１アンペア程度で
あるので、溶解屑の量が一定値を超えたか否かの決定は
容易である。
が摩耗しない程度の電圧値が選択され、通常１〜２Ｖ程
度の直流又は交流とされる。この時に、加工ツールと被
測定物体間に流れる電流は、通常０．１アンペア程度で
あるので、溶解屑の量が一定値を超えたか否かの決定は
容易である。
【００３１】図２には、超音波キャリアにさらに音波キ
ャリアを重畳させる場合のブロック図が示されている。
音波キャリア発生回路５０から出力された数ｋＨｚの周
波数の音波キャリアは、加算器５２により超音波キャリ
アに重畳される。この場合には、スピンドルに超音波振
動を与えて放電液体空間内に超音波キャビテーションを
発生させる際に、超音波キャリアにさらに音波振動周波
数による音波キャリアを重畳させることができる。この
結果、スピンドルは音波振動数でスラスト方向に振動し
ながら同時に超音波キャビテーションを発生させること
になる。加工ツールの音波振動数による往復振動によ
り、被加工物体の加工穴中の放電液体入れ替えと同時に
超音波キャビテーションを生じさせることにより、加工
穴底に存在する溶解屑はさらに効率よく排出される。
ャリアを重畳させる場合のブロック図が示されている。
音波キャリア発生回路５０から出力された数ｋＨｚの周
波数の音波キャリアは、加算器５２により超音波キャリ
アに重畳される。この場合には、スピンドルに超音波振
動を与えて放電液体空間内に超音波キャビテーションを
発生させる際に、超音波キャリアにさらに音波振動周波
数による音波キャリアを重畳させることができる。この
結果、スピンドルは音波振動数でスラスト方向に振動し
ながら同時に超音波キャビテーションを発生させること
になる。加工ツールの音波振動数による往復振動によ
り、被加工物体の加工穴中の放電液体入れ替えと同時に
超音波キャビテーションを生じさせることにより、加工
穴底に存在する溶解屑はさらに効率よく排出される。
【００３２】なお、放電液体の強制循環は、加工ツール
を中空パイプ状とし、このパイプを用いて放電液体を加
圧することにより行うが、強制循環時に同時に超音波キ
ャビテーションを発生させる構成としてもよい。
を中空パイプ状とし、このパイプを用いて放電液体を加
圧することにより行うが、強制循環時に同時に超音波キ
ャビテーションを発生させる構成としてもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークに形成された穴が深い場合でも放電加工の加工効
率を徒に低下させることなく確実に溶解屑を排出するこ
とができる。
ワークに形成された穴が深い場合でも放電加工の加工効
率を徒に低下させることなく確実に溶解屑を排出するこ
とができる。
【図１】 本発明の実施形態の構成図である。
【図２】 本発明の他の実施形態における制御回路の構
成図である。
成図である。
【図３】 スピンドルの逃がしを示すタイミングチャー
トである。
トである。
１０ ワーク、１２ 加工ツール、１４ スピンドル外
筒、１６ スピンドル、１７ 空気流入レセプタクル、
１８ 磁気アクチュエータ（固定側）、２０磁気アクチ
ュエータ（回転側）、２２ モータ、２４ スラスト変
位センサ、２６ 超音波キャリア発生回路、２８ 加算
器、３０ 位置制御回路、３２ 電磁石ドライバ、４０
放電パルス電源、４２ ブラシ、５０ 音波キャリア
発生回路。
筒、１６ スピンドル、１７ 空気流入レセプタクル、
１８ 磁気アクチュエータ（固定側）、２０磁気アクチ
ュエータ（回転側）、２２ モータ、２４ スラスト変
位センサ、２６ 超音波キャリア発生回路、２８ 加算
器、３０ 位置制御回路、３２ 電磁石ドライバ、４０
放電パルス電源、４２ ブラシ、５０ 音波キャリア
発生回路。
【手続補正書】
【提出日】平成１１年２月１０日（１９９９．２．１
０）
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】また、第９の発明は、第８の発明におい
て、前記電気抵抗値は、前記電圧パルスと他の前記電圧
パルスの間に前記加工ツールと前記被加工物体との間に
印加された第２電圧に起因する電流値で検出されること
を特徴とする。加工ツールと被加工物体間の電流値の大
小を検出することで、両者間の電気抵抗値、ひいては溶
解屑の量を簡易かつ高精度に計測することができる。
て、前記電気抵抗値は、前記電圧パルスと他の前記電圧
パルスの間に前記加工ツールと前記被加工物体との間に
印加された第２電圧に起因する電流値で検出されること
を特徴とする。加工ツールと被加工物体間の電流値の大
小を検出することで、両者間の電気抵抗値、ひいては溶
解屑の量を簡易かつ高精度に計測することができる。
Claims (10)
- 【請求項１】 導電性の加工ツールと、 前記加工ツールを回転駆動するスピンドルと、 前記加工ツール及び前記加工ツールに対して放電液体空
間内で近接配置された導電性被加工物体に所定時間幅を
有する電圧パルスを所定時間間隔で印加して放電させる
電圧印加手段と、 前記スピンドルをスラスト方向に音波ないし超音波振動
周波数で往復駆動する往復駆動手段と、 を有し、前記加工ツールと前記被加工物体との間に超音
波キャビテーションを生ぜしめることを特徴とする放電
加工機。 - 【請求項２】 請求項１記載の放電加工機において、 前記往復駆動手段は、 前記スピンドルを非接触で磁気浮上させ、かつスラスト
方向位置を制御するフィードバック制御回路と、 前記フィードバック制御回路に超音波キャリア信号を重
畳する重畳回路と、 を有することを特徴とする放電加工機。 - 【請求項３】 請求項２記載の放電加工機において、 前記フィードバック制御回路は、 前記スピンドルをスラスト方向に駆動する磁気アクチュ
エータと、 前記スピンドルのスラスト方向位置を検出する検出手段
と、 前記検出手段からの検出信号に基づいて前記磁気アクチ
ュエータに駆動信号を供給する位置制御手段と、 を有することを特徴とする放電加工機。 - 【請求項４】 導電性の加工ツールと導電性の被加工物
体とを放電液体空間内で近接配置し、前記加工ツールと
前記被加工物体間に所定時間幅の電圧パルスを所定時間
間隔で印加することにより放電させることで前記被加工
物体を加工する放電加工のフラッシング方法であって、 前記放電加工の所定タイミングで前記スピンドルをスラ
スト方向に超音波振動周波数で往復振動させることによ
り前記加工ツールと前記被加工物体との間に超音波キャ
ビテーションを生ぜしめることを特徴とする放電加工の
フラッシング方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の方法において、 前記所定タイミングは、前記放電加工の全期間であるこ
とを特徴とする放電加工のフラッシング方法。 - 【請求項６】 請求項４記載の方法において、 前記所定タイミングは、前記電圧パルスの不印加期間で
あることを特徴とする放電加工のフラッシング方法。 - 【請求項７】 請求項４記載の方法において、 前記所定タイミングは、前記加工ツールと前記被加工物
体間の空間に存在する溶解屑が所定量以上存在する時で
あることを特徴とする放電加工のフラッシング方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の方法において、 前記溶解屑が所定量以上存在するか否かを前記加工ツー
ルと前記被加工物体間の電気抵抗値で決定することを特
徴とする放電加工のフラッシング方法。 - 【請求項９】 請求項８記載の方法において、 前記電気抵抗値は、前記電圧パルスの不印加期間と他の
前記電圧パルスの間に前記加工ツールと前記被加工物体
との間に印加された第２電圧に起因する電流値で検出さ
れることを特徴とする放電加工のフラッシング方法。 - 【請求項１０】 請求項４記載の方法において、 前記所定タイミングには、前記スピンドルをさらにスラ
スト方向に音波振動周波数を重畳させて往復運動させる
ことを特徴とする放電加工のフラッシング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02067899A JP4068254B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 放電加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02067899A JP4068254B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 放電加工機 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006282719A Division JP4551384B2 (ja) | 2006-10-17 | 2006-10-17 | 放電加工のフラッシング方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000218442A true JP2000218442A (ja) | 2000-08-08 |
| JP2000218442A5 JP2000218442A5 (ja) | 2006-11-30 |
| JP4068254B2 JP4068254B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=12033852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02067899A Expired - Fee Related JP4068254B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 放電加工機 |
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|---|---|
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002024389A1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining device and electric discharge machining method |
| JP3421661B2 (ja) | 2001-05-11 | 2003-06-30 | 徳島県 | 放電加工装置および放電加工方法 |
| US6881918B2 (en) * | 2003-07-24 | 2005-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining apparatus |
| JP2006123108A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| DE102005015107A1 (de) * | 2005-04-01 | 2006-10-05 | Robert Bosch Gmbh | Magnetische Elektrodenführung zur funkenerosiven Bearbeitung |
| JP2007007856A (ja) * | 2000-09-20 | 2007-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| JP2008279533A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Honda Motor Co Ltd | 微細穴の放電加工方法 |
| CN100457346C (zh) * | 2006-03-15 | 2009-02-04 | 太原理工大学 | 磁场电火花复合加工工艺 |
| CN104044063A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-17 | 张增英 | 用于电主轴的超声波转子 |
| CN105598597A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-25 | 北方工业大学 | 一种旋转超声振动辅助电磁激励调制高效电弧加工平台 |
| CN110695474A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-01-17 | 天津大学 | 一种用于电火花大深径比小微孔高效加工的装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110860748B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-02-02 | 中国航空制造技术研究院 | 一种深异型孔电解加工装置和加工方法 |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP02067899A patent/JP4068254B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2007007856A (ja) * | 2000-09-20 | 2007-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| US6788019B2 (en) | 2000-09-20 | 2004-09-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining device and electric discharge machining method |
| WO2002024389A1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining device and electric discharge machining method |
| EP1473103A4 (en) * | 2000-09-20 | 2008-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | SPARK EROSION MACHINE UNIVERSAL PROCESSING DEVICE |
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| US6881918B2 (en) * | 2003-07-24 | 2005-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining apparatus |
| CN1309521C (zh) * | 2003-07-24 | 2007-04-11 | 三菱电机株式会社 | 放电加工装置 |
| JP2006123108A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| DE102005015107A1 (de) * | 2005-04-01 | 2006-10-05 | Robert Bosch Gmbh | Magnetische Elektrodenführung zur funkenerosiven Bearbeitung |
| CN100457346C (zh) * | 2006-03-15 | 2009-02-04 | 太原理工大学 | 磁场电火花复合加工工艺 |
| JP2008279533A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Honda Motor Co Ltd | 微細穴の放電加工方法 |
| CN104044063A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-17 | 张增英 | 用于电主轴的超声波转子 |
| CN105598597A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-25 | 北方工业大学 | 一种旋转超声振动辅助电磁激励调制高效电弧加工平台 |
| CN110695474A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-01-17 | 天津大学 | 一种用于电火花大深径比小微孔高效加工的装置 |
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