JPH1158144A - 加工液噴出ノズルを備えた放電加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電加工における電極とワークの間の間隙に
発生する加工屑を、均一に排除し、しかも、電極の熱変
形が生じないような加工液噴出ノズルを備えた放電加工
機を提供する。 【解決手段】 電極ホルダ23に、電極１周囲に間隙をお
いて囲む２段の筒状組合せによる伸縮自在の非導電性材
料よりなる加工液噴出ノズル31を取付け、加工液噴出ノ
ズル31先端の伸縮ノズル29の底部をワーク３に接触さ
せ、伸縮ノズル29と電極１との周縁間隙37より加工液７
を電極１に沿って噴出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工機におい
て放電加工中に発生する加工屑を加工液噴出ノズルによ
って排除する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工機における放電加工部に加工液
を噴出する目的は、放電作用によって発生する加工屑を
速やかに排除して、放電加工の効率を上げることにあ
る。そのために、図３に斜視図として（ａ）、その一部
垂直断面図としての（ｂ）に示すように、放電電極１を
ワーク３に対面させ、その放電加工部にパイプ状のノズ
ル５を放電加工部をめがけてその加工形状に合わせて１
〜数本配置して加工液７を噴出し、その圧力で放電加工
により生ずる加工屑９を加工間隙11より加工液７と共に
排除するようにしていた。

【０００３】このようにして、従来は電極に対する加工
液の供給が電極近辺に斜め方向より行われていた。しか
し、この方法では、電極外周部の加工液を吹きかけた場
所によって噴流の圧力や流量が均一でなく、そのため加
工屑の排出が不均一で、しかも、加工深さによって噴流
効果が変化する。このため、加工屑の排出状態に定常性
がないため、加工速度、電極消耗、加工仕上り形状に悪
影響がでている。

【０００４】また、加工部周辺に対し加工液の噴出が均
一には行われず、加工部の発熱に対して吸熱作用が不十
分で、しかも均一で十分な吸熱が行われないため、電極
１の熱変形が生じ、正確な加工は期待できなかった。ま
た、加工屑の排除も電極周囲で均一に行うことができ
ず、このため、排出加工液に対する切屑濃度の相違によ
り、切屑濃度の濃い部分では電気火花が飛び易く、過度
の加工が施されることになるため、このことによっても
加工精度に悪影響を及ぼしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来は
１〜数本の加工液噴出ノズルを放電作用部に配置して加
工屑を排出していたが、このような噴出ノズルの使用で
は、加工液のかかっている部分だけに加工屑の排出効果
があり、かかっていない部分には加工液の噴射効果が均
一に及ばないため、加工屑の排出作用が低く、その結
果、加工速度が変化し、電極が受ける熱を冷却すること
も不十分となっている。

【０００６】よって、本発明の目的は、加工屑の排出効
果を向上し、電極の熱変形が抑えられ、且つ、加工速度
の向上、電極消耗が少なくなるようにした加工液噴出ノ
ズルを備えた放電加工機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、ノズル先端がワークの表面に接触して放電
電極の作用部の全体を覆い、電極外周に形成されるクリ
アランスの部分から加工液が電極周辺に沿って全体に噴
出するようにした加工液噴出ノズルを用いるようにした
もので、詳しくは下記のように構成されている。

【０００８】（１） 電極とワークとの極間に電気エネ
ルギーを供給し、加工液の中で放電作用を発生させ、さ
らに前記極間に加工液噴射ノズルから加工液を噴出し
て、前記ワークを加工する放電加工機において、根本側
が電極ホルダに固定され、先端側が電極周囲に所定の間
隙をおいて囲み、ノズルを形成する２段または数段の筒
状組合せにより加工方向に対し伸縮自在の加工液噴出ノ
ズルを備え、前記加工液噴出ノズルの先端部が前記電極
に対向して置かれたワークの表面に接触するよう構成さ
れ、少なくとも非導電性材料で作成されてなる加工液噴
出ノズルを備えた放電加工機。

【０００９】（２） 前記加工液噴出ノズルは、加工方
向に伸縮可能であって、加工液の噴流圧力によって先端
部が突出して対向して置かれた前記ワークの表面に接触
し、さらに、先端ノズル部には電極断面外周に対して均
一のクリアランスを持つ内周形状、もしくは相似の形状
を具備し、電極周面との間でノズルを形成してなる前記
（１）記載の加工液噴出ノズルを備えた放電加工機。

【００１０】

【作用】本願発明は以上のように構成することにより、
加工液は電極の側面に沿って全周を流れ、その結果、加
工液の流れが放電作用部全体にむらなく及ぶため、加工
屑を効果的にどこの部分でも均一に排出でき、さらに、
加工液のノズルは電極をホルダ部の根本から包み込む構
造にすることにより、放電作用により電極が高温化する
ことを防ぎ、その結果、熱による電極の伸びや曲がりを
防止し、加工精度の低下を防ぎ、加工の繰返し精度も向
上できることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明実施形態の放電加
工機におけるの加工液噴出ノズルの構成を示す電極に沿
って取った詳細断面図、図２は、本発明による放電加工
機の全体構成を示す斜視図である。

【００１２】図２に示す実施例においては、放電加工機
13には、サドル15、ラム17、主軸頭19が設けられてお
り、主軸頭19の主軸21には、適宜絶縁材を介して電極ホ
ルダ23により電極１が取付けられている。また、電極１
に対面する位置にテーブル25が設けてあり、その上にワ
ーク３が載置されている。そして、電極ホルダ23には、
電極１周縁を包むように、ノズルホルダ27と伸縮ノズル
29を組合わせて伸縮自在に形成した非導電性加工液噴出
ノズル31が設けられている。

【００１３】図１は、図２における電極ホルダ23に取付
けられた加工液噴出ノズル31部分の詳細断面図を示して
おり、実施例においては、電極ホルダ23に電極１周囲を
間隙をおいて囲む２段の筒状組合せによる伸縮自在の非
導電性加工液噴出ノズル31が取付けられている。

【００１４】電極ホルダ23の下部には、底に伸縮ノズル
29が摺動可能に嵌合する穴部33が形成されているノズル
ホルダ27の上部が取付けられており、前記穴部33に滑合
している伸縮ノズル29の上縁には、ノズルホルダ27より
下方に抜け出ないようリム状外縁35が形成され、また、
伸縮ノズル29の下部には、電極１が貫通し、且つ、加工
液７が電極に沿って平行に流出するよう電極１を囲む間
隙37が形成されるような電極貫通孔39が形成されてい
る。

【００１５】電極１によるワーク３に対する放電加工に
際し、加工液噴出ノズル31の伸縮ノズル29先端は、少な
くとも電極１先端と同じような位置にある（ノズルホル
ダ27内に供給される加工液圧により伸長している）が、
加工が進行するに伴ない、電極１はワーク１内部に入り
込むが、伸縮ノズル29先端は加工物３上面と接触した状
態に止まるので、伸縮ノズル29上端はノズルホルダ27内
部に入り込むことになる。

【００１６】放電加工に際し、加工液７は適宜部分（実
施例では電極ホルダ23に形成された供給孔）より加工液
噴出ノズル31に供給され、放電加工中、電極１周面と加
工液噴出ノズル31の伸縮ノズル29底部の孔39との間の間
隙27より電極１周面に沿って平行に流出し、放電加工に
より形成された電極１を囲むワークの加工間隙11内に入
り込み、間隙に発生した加工屑を加工液と共に加工間隙
全体にわたって均一に排出するよう作用する。

【００１７】伸縮ノズル29底部孔39の形状は、電極１の
断面形状と均一なクリアランス（間隙）が生ずるように
すれば、電極１周面に沿って均一な層流が生ずるように
なるので望ましいことではあるが、電極断面と相似形で
も、また、丸や四角などの単純な形状でも電極を包み込
むようになっておれば、少なくとも電極表面に沿って噴
流が生ずるので、加工屑均一排出の効果が期待できる。

【００１８】また、図１を見れば明らかなように、電極
１の中央部が加工液噴出ノズル31中で加工液に浸ってい
ることから、放電加工部分から発生する熱による電極の
加熱上昇を妨げる効果があり、従って、熱膨張による電
極の伸びや曲がりなどによる加工への悪影響を防止でき
る。

【００１９】放電加工機においては電極１とワーク３と
の間に電圧が印加されるため、勿論、ノズルホルダ27と
伸縮ノズル29とは非導電性材料を用いて電気的短絡が生
じないようにする必要があるが、電極やワークとの接触
が生ずる伸縮ノズル29だけを非導電体としても電気的短
絡が生じないので、そのようにしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、加工液噴出ノズルの内
径が電極断面の外周を囲んで均一なクリアランスをもつ
形状（必ずしも均一なクリアランスをもつ形状としなく
ても効果は期待できる）を有し、一部が電極軸方向に伸
縮する構造を持つことで、電極の加工に伴う深さ方向の
位置の変化に無関係にノズル先端はワークの上面に接触
し、加工液は電極側面に沿って噴流し、電極による放電
加工で生じたワークとの間の間隙に残留する加工屑を加
工液と共に均一に外部に排除する。それ故、加工屑不均
一残留により生ずる部分的放電加工誤差の発生を防止で
き、また、加工の進行につれて深くなる加工部分に対す
る加工屑の排出も効果的に行うことができる。なお、加
工屑と加工液の外部への排出は、加工液圧力差による伸
縮ノズル29下面の加工物３との接触部分に生ずる隙間よ
り行われるが、伸縮ノズル29下面に小さい凹凸を形成し
ておくことにより予め隙間を形成しておくようにしてお
いてもよい。

【００２１】また、前記したように、電極１の中央部が
加工液噴出ノズル31中で加工液に浸っていることから、
放電加工部分から電極が受ける熱の上昇を下げる効果が
あり、従って、熱膨張による電極の伸びや曲がりなどに
よる加工への悪影響を防止できる。

【００２２】さらに、加工屑の排出効果が向上し、電極
の熱変形が押えられるため、加工速度が実験の結果20％
向上し、また、電極消耗も少なくなり、加工の繰り返し
精度も向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施形態の放電加工機におけるの加工液
噴出ノズルの構成を示す電極に沿って取った詳細断面図
である。

【図２】本発明による放電加工機の全体構成を示す斜視
図である。

【図３】放電加工機の電極と加工物との関係を示す従来
例の説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は電極とワーク
との加工状態を示す断面図、である。

【符号の説明】 １ 電極 ３ ワーク ５ パイプ状ノズル ７ 加工液 ９ 加工屑 11 加工間隙 13 放電加工機 21 主軸 23 電極ホルダ 25 テーブル 27 ノズルホルダ 29 伸縮ノズル 31 加工液噴出ノズル 33 底孔部 35 リム状外縁 37 間隙 39 電極貫通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極とワークとの極間に電気エネルギー
   を供給し、加工液の中で放電作用を発生させ、さらに前
   記極間に加工液噴射ノズルから加工液を噴出して、前記
   ワークを加工する放電加工機において、 根本側が電極ホルダに固定され、先端側が電極周囲に所
   定の間隙をおいて囲み、ノズルを形成する２段または数
   段の筒状組合せにより加工方向に対し伸縮自在の加工液
   噴出ノズルを備え、前記加工液噴出ノズルの先端部が前
   記電極に対向して置かれたワークの表面に接触するよう
   構成され、少なくとも非導電性材料で作成されているこ
   とを特徴とする加工液噴出ノズルを備えた放電加工機。
2. 【請求項２】 前記加工液噴出ノズルは、加工方向に伸
   縮可能であって、加工液の噴流圧力によって先端部が突
   出して対向して置かれた前記ワークの表面に接触し、さ
   らに、先端ノズル部には電極断面外周に対して均一のク
   リアランスを持つ内周形状、もしくは相似の形状を具備
   し、電極周面との間でノズルを形成する請求項１記載の
   加工液噴出ノズルを備えた放電加工機。