(57)【要約】【課題】加工面積が極端に変化する形状の加工時間を大幅短縮が可能な型彫り・細穴複合放電加工方法の提供。【解決手段】１．細穴部の加工面積に対して加工面積が極端に大きく変化する部分を有する加工穴形状の型彫り・細穴複合放電加工方法にして、加工面積が小さい細穴部の加工を棒状電極で加工後、加工面積が大きい部分を総型型彫り加工電極により加工することを特徴とする型彫り・細穴複合放電加工方法。２．Ｚ軸スピンドルユニット41に棒状電極37aを着脱自在に設け、電極ガイド81を備えた電極ガイドユニット73を設け、棒状電極をＺ軸スピンドルユニットに装着した時には、電極ガイドユニットをＷ軸スライド35に装着して細穴加工を行い、総型型彫り加工電極をＺ軸スピンドルユニットに装着した時には、電極ガイドユニットをＷ軸スライド下端部のクランプ手段から取外して型彫り加工を行うことを特徴とする型彫り・細穴複合放電加工装置。【選択図】図１
2008018499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細穴部の加工面積に対して加工面積が極端に大きく変化する部分を有する加工穴形状の型彫り・細穴複合放電加工方法にして、加工面積が小さい細穴部の加工を棒状電極で加工後、加工面積が大きい部分を総型型彫り加工電極により加工することを特徴とする型彫り・細穴複合放電加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の型彫り・細穴複合放電加工方法において、前記加工穴形状が前記細穴の上部に上方向に開放する漏斗状部分を有する加工穴形状であることを特徴とする型彫り・細穴複合放電加工方法。
【請求項３】
Ｗ軸スライドにＺ軸スピンドルユニットを昇降自在に設け、該Ｚ軸スピンドルユニットに棒状電極または総型型彫り加工電極を着脱自在に設け、前記棒状電極の下端部をガイドする電極ガイドを備えた電極ガイドユニットを前記Ｗ軸スライド下端部に着脱交換自在に設け、前記棒状電極使用時には電極ガイドユニットを前記Ｗ軸スライド下端部に装着し、前記Ｚ軸スピンドルユニットを昇降させて細穴加工を行い、前記総型型彫り加工電極使用時には電極ガイドユニットを取り外し、前記Ｚ軸スピンドルユニットを下限位置に移動した状態で、前記Ｗ軸スライドを昇降させて型彫り加工を行うことを特徴とする型彫り・細穴複合放電加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の型彫り・細穴複合放電加工装置において、前記電極ガイドユニットに前記Ｗ軸スライドの下端部に設けたクランプ手段に着脱可能に係合する係合部を設けたことを特徴とする型彫り・細穴複合放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は型彫り・細穴複合放電加工方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、細穴の上部に上方向に開放する漏斗状部分を有する形状の細穴の放電加工においては、棒状電極の下部をガイドする電極ガイドの下部に、棒状電極を貫通自在の貫通孔を備えた型彫り用の型彫り電極を装着可能に設け、この型彫り電極によりワークに型彫り加工を行った後、前記型彫り電極を貫通自在の細穴加工用の棒状電極で前記ワークに細穴加工を行う方式もある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１による方式においては、型彫り加工部分の形状が同一でも、細穴部の直径またはその位置が異なる場合には、その都度、型彫り電極を製作しなくてはなず、型彫り電極の製作コストが大きくなるという問題もある。
【０００４】
また、逆に型彫り電極の細穴部分の穴径が比較的に大きい場合には、型彫り加工時にその穴形状がワークに転写されるので、細穴加工時に転写された形状を除去するために棒状電極の消耗が多くなるなどの問題もある。
【０００５】
また、図１３に示すようなワークＷの細穴２０１の上部に上方向に開放する漏斗状部分２０３を有し、この漏斗状部分２０３の加工面積が前記細穴部の加工面積に対して極端に大きく変化する形状の細穴の加工を行う場合、従来、総型型彫り加工電極２０５により加工しているが、電極先端部の加工面積の少ない放電加工条件で加工を行うため、加工時間が長くなり加工コストも大きくなるという問題がある。
【０００６】
さらに、その加工過程は、図１４ａ〜図１４ｃに示すように、総型型彫り加工電極２０５の先端部の加工面積が少ない部分での加工が多くなり、電極先端部の消耗が大きくなり、総型型彫り加工電極を１穴の加工毎に交換する必要があった。また、総型型彫り加工電極の先端部の直径は、細い場合には0.3mm程度であるため先端部が非常に破損しやしく取り扱いにくいという問題もある。
【特許文献１】特開２００５−７４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、加工面積が細穴部の加工面積に対して極端に大きく変化する形状の加工における加工時間を大幅に短縮が可能な型彫り・細穴複合放電加工方法と装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決する手段として請求項１に記載の型彫り・細穴複合放電加工方法は、細穴部の加工面積に対して加工面積が極端に大きく変化する部分を有する加工穴形状の型彫り・細穴複合放電加工方法にして、加工面積が小さい細穴部の加工を棒状電極で加工後、加工面積が大きい部分を総型型彫り加工電極により加工することを要旨とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の型彫り・細穴複合放電加工方法は、請求項１に記載の型彫り・細穴複合放電加工方法において、前記加工穴形状が前記細穴の上部に上方向に開放する漏斗状部分を有する加工穴形状であることを要旨とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の型彫り・細穴複合放電加工装置は、Ｗ軸スライドにＺ軸スピンドルユニットを昇降自在に設け、該Ｚ軸スピンドルユニットに棒状電極または総型型彫り加工電極を着脱自在に設け、前記棒状電極の下端部をガイドする電極ガイドを備えた電極ガイドユニットを前記Ｗ軸スライド下端部に着脱交換自在に設け、前記棒状電極使用時には電極ガイドユニットを前記Ｗ軸スライド下端部に装着し、前記Ｚ軸スピンドルユニットを昇降させて細穴加工を行い、前記総型型彫り加工電極使用時には電極ガイドユニットを取り外し、前記Ｚ軸スピンドルユニットを下限位置に移動した状態で、前記Ｗ軸スライドを昇降させて型彫り加工を行うことを要旨とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の型彫り・細穴複合放電加工装置は、請求項３に記載の型彫り・細穴複合放電加工装置において、前記電極ガイドユニットに前記Ｗ軸スライドの下端部に設けたクランプ手段に着脱可能に係合する係合部を設けたことを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜４の発明によれば、極端に加工面積が小さい部分を棒状またはパイプ電極で加工ができ、加工時間が従来の約３分の一程度に短縮できる。また、型彫り電極の消耗が少なくなり、その結果、多数の穴を有する製品の総型型彫り電極による加工が可能となる。
【００１３】
また、極端に加工面積が変化する加工において、加工面積の少ない部分を棒状電極またはパイプ電極により加工し、加工面積の大きい部分の加工を総型型彫り電極により加工する２工程の加工に分けることにより、電極破損も少なくなり電極の取り扱いが容易となった。
【００１４】
また、細穴部の直径またはその位置が異なる場合でも、型彫り加工部分の形状が同一の場合には、共通の型彫り電極を使用することが可能となる。
【００１５】
また、総型型彫り電極を使用する加工時には、Ｚ軸スピンドルユニットを下限まで下降させた後、Ｗ軸スライドの昇降を制御して加工を行うので、総型型彫り電極の電極保持軸を長くする必要がない。これにより、加工時にＷ軸スライドの下端部とワークとが干渉するのを回避することができる。また、総型型彫り電極の電極保持軸を短くできるので、加工精度の高い加工を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る６軸制御（X,Y,W,Z,A,B）の型彫り・細穴複合放電加工装置の一実施の形態を示したものである。さて、図１を参照するに、総括的に示す型彫り・細穴放電加工装置１の基台３上には、図示省略の駆動手段及びＹ軸駆動モータＭＹによりＹ軸方向に移動位置決め可能なＹ軸テーブル５が設けてある。
【００１８】
前記Ｙ軸テーブル５には受け皿７を一体的に固定して設け、この受け皿７上に絶縁体である石定盤９を設けると共に、この石定盤９上にＬ字形のブラケット部材１１が一体的に設けてある。
【００１９】
上述のブラケット部材１１上には、電気伝導度の小さい純水などの加工液１３を入れるための加工槽１５が取り付てあり、この加工槽１５内にワークＷを固定するためのチルト可能な公知のターンテーブル装置１７が設けてある（例えば、特開２００２−３０７２４８号公報）。
【００２０】
上述のターンテーブル装置１７は、Ｚ軸（図１の上下方向）に平行な軸心を回転中心とするＡ軸と、Ａ軸に直交（Ｙ軸に平行）する軸心を回転中心とするＢ軸（チルト軸）とを備えている。
【００２１】
上述のＢ軸駆動部としてのＢ軸回転軸１９は、前記Ｌ字形ブラケット部材１１の水平底部１１ａから前記加工槽１５の後側（図１において右側）の壁面に沿って上方に延伸するＢ軸取付部１１ｂに回転自在に軸支してある。このＢ軸回転軸１９は前記加工槽１５の後側壁面を貫通して加工槽１５内部のほぼ中央部まで延伸させて設けてある。
【００２２】
前記Ｂ軸回転軸１９の左端の上部には、減速機（図示省略）を介してターンテーブル２１が回転可能に取付けてある。Ｂ軸回転軸１９の回転駆動は前記加工槽１５の外部に設けたＢ軸駆動モータ（図示省略）で行われ、またターンテーブル２１の回転駆動は、Ｂ軸回転軸１９の軸心に沿って設けた外部に開口した「めくら穴」（図示省略）を介してＡ軸駆動モータ（図示省略）により回転駆動ができるように設けてある。
【００２３】
前記ターンテーブル２１の裏面には、環状の通電リング（図示省略）が設けてあり、ターンテーブル２１はこの通電リングを介して放電電源（図示省略）に接続してある。
【００２４】
上記構成において、制御装置（図示省略）の制御の下にＡ軸駆動モータ（図示省略）を適宜に回転駆動させれば、ターンテーブル２１をＡ軸中心に適宜な角度回転させることができる。
【００２５】
また、同様にＢ軸駆動モータ（図示省略）を適宜に正転または逆転駆動させれば、ターンテーブル２１をＢ軸を中心に時計方向または反時計方向へチルト（Tilt；傾斜）させることができる。さらに、前記Ｙ軸駆動モータＭＹを適宜に回転駆動することにより、ターンテーブル２１をＹ軸方向の任意の位置に位置決めすることができる。
【００２６】
前記加工槽１５の後方（図１において右方）の前記基台３上には、図１を前側（図１において左側）から見て左右に立設した一対の支柱２５(a,b)と、この一対の支柱２５(a,b)の上部に水平に懸架した梁部材２７からなる門型フレームが設けてある。
【００２７】
門型フレームの梁部材２７には、蛇腹３１に保護されたＸ軸ガイドレール（図示省略）が設けてあり、このＸ軸ガイドレールにＸ軸駆動モータＭＸ（図示省略）に駆動されるＸ軸キャリッジ３３が前記Ｙ軸に直交するＸ軸方向に移動位置決め自在に設けてある。
【００２８】
また、前記Ｘ軸キャリッジ３３には、上下に延伸した円筒状のＷ軸スライド３５に一体的に設けた係合部３５ｅが前記Ｚ軸に平行なＷ軸に沿って昇降自在に係合してある。そして、このＷ軸スライド３５は、このＷ軸スライド３５の上端部に設けたＷ軸駆動モータＭＷにより回転駆動されるＷ軸送りねじ３６に螺合するナット部材３８を介してＷ軸の任意の位置に位置決め可能に設けてある。
【００２９】
上述のＷ軸スライド３５には、棒状電極３７ａまたは総型型彫り加工電極３７ｂを装着した電極ホルダ３９ａまたは後述の電極ホルダ３９ｂを着脱自在のチャック１１３（図６参照）を備えたＺ軸スピンドルユニット４１がガイド部材４３を介してＺ軸方向に昇降自在に係合してある（図７，８参照）。
【００３０】
なお、前記棒状電極３７ａなる用語は、中空のパイプ電極および中実の棒状電極の両方を意味するものとして使用している。
【００３１】
前記Ｚ軸スピンドルユニット４１は、前記Ｗ軸スライド３５の上端部に設けたＺ軸駆動モータＭＺにより回転駆動されるＺ軸送りねじ４４に螺合するナット部材４６を介して、前記Ｗ軸スライド３５に対して相対的にＺ軸方向の任意の位置へ移動位置決め可能に設けてある。また、Ｚ軸スピンドルユニット４１の上部に設けたスピンドルモータＭＳにより、Ｚ軸スピンドルユニット４１のスピンドル１１１（後述）が回転駆動自在に設けてある。また、前記Ｗ軸スライド３５の下端部には、後述する電極ガイドユニット７３を着脱可能なクランプ手段４９が設けてある。
【００３２】
図２に詳細に示すように、クランプ手段４９は、下方にフランジ５１ｆを備えた中空円筒状の外部シリンダ５１と、上部フランジ部５３ｆを備えた中空円筒からなる内部シリンダ５３と環状のピストン５５等からなっている。
【００３３】
前記内部シリンダ５３の上部フランジ部５３ｆは、前記外部シリンダ５１の内径側上部に固定してある。また、また、内部シリンダ５３と外部シリンダ５１の間に形成される環状の空間には、環状のピストン５５を挿入して環状の空圧シリンダが形成してある。
【００３４】
内部シリンダ５３の外径は、前記フランジ５１ｆの内径より小さく、内部シリンダ５３の外径部とフランジ５１ｆとの間に形成される環状の間隙から内部シリンダ５３の下部と、前記環状のピストン５５の環状のピストンロッド部５５ｐとが少し突出した態様になるように設けてある。
【００３５】
前記上部フランジ部５３ｆとピストン５５との間には、圧縮コイルばね５７が弾装してあり、前記環状のピストン５５は常時は前記フランジ５１ｆに当接するように設けてある。また、環状のピストン５５の下部の内径は、前記内部シリンダ５３の外径より少し大きく設けてあり、内部シリンダ５３の外径との間に環状の間隙Ｓが形成してある。また、前記ピストンロッド部５５ｐと前記外部シリンダ５１の間、および環状のピストン５５と外部シリンダ５１の間にはリング状のシール部材５９ａ、５９ｂが設けてある。
【００３６】
前記内部シリンダ５３と外部シリンダ５１との間に形成される環状の空間は前記環状のピストン５５により上室６１と下室６３とに区分され、下室６３には図示しない空圧源からの空圧を供給するための空圧供給孔６５が設けてあり、上室６１には排気孔６７が設けてある。
【００３７】
上述の中空円筒からなる内部シリンダ５３の下部円筒部には、径方向の複数の穴が円周方向に適宜な間隔で設けてあり、この穴にボール６９が径方向に少しだけ移動可能に保持されている。この穴に保持されたボール６９の直径は、内部シリンダ５３の円筒部の肉厚より若干大きく設けてあり、中空円筒の内外部に若干突出した状態で保持されている。
【００３８】
上記構成のクランプ手段４９において、前記環状のピストン５５が圧縮コイルばね５７により押し下げられた状態にあるときには、環状のピストン５５の内径に形成した下方向に拡大するテーパ部７１が前記ボール６９に当接して、ボール６９を軸心方向へ押圧付勢した状態にある。
【００３９】
上記構成のクランプ手段４９の内部シリンダ５３の中空円筒部には、電極ガイドユニット７３の係合部７５が挿入され、この係合部７５に形成した環状溝７７に前記ボール６９が係合することにより、電極ガイドユニット７３が保持されている。
【００４０】
上述の電極ガイドユニット７３は、電極ガイドベース７９の一端部に前記棒状電極３７ａが摺動自在に挿通係合する下方向（Ｚ軸方向）へ延伸させて設けた電極ガイド８１と、他端部に上方向（Ｚ軸方向）へ突出するように設けられ、前記クランプ手段４９の中空円筒部に係合する環状溝７７を備えた係合部７５とからなっている。
【００４１】
また、前記電極ガイドベース７９には、この電極ガイドベース７９を前記クランプ手段４９に装着するときに、前記外部シリンダ５１の下部に形成したキー溝に係合して電極ガイドベース７９の取付方向を規制する係合凸部５２が設けてある。さらに、前記電極ガイドベース７９には、前記電極ガイド８１の直上位置において、前記棒状電極３７ａをガイドすると共に、棒状電極３７ａを挿入するためのテーパを有する水流を受ける漏斗部材８３が設けてある。
【００４２】
再度図１を参照するに、加工槽１５の前方位置に立設したポスト８５の上端部に電極交換装置８７が設けてある。電極交換装置８７には、前記電極ホルダ３９ａに装着された複数の棒状電極３７ａおよび後述する電極ホルダ３９ｂに装着された複数の総型型彫り加工電極３７ｂが電極マガジンに８６に保持されている。
【００４３】
なお、上述の電極交換装置８７には、本願出願人の出願である特開平８−２９０３３２号公報に記載の如き電極交換装置を使用することができるのでその構成については詳細の説明は省略する。
【００４４】
また、前記加工槽１５の後方上部には、複数種類の電極ガイドベース７９を載置した電極ガイドベースマガジン８８が設けてある。
【００４５】
上記構成のクランプ手段４９において、電極ガイド８１を使用する必要のない総型型彫り加工電極を使用するために電極ガイドベース７９を取り外す場合には、空圧供給孔６５に高圧の空圧源を接続することにより、環状のピストン５５を圧縮コイルばね５７の付勢力に抗して上昇させれば、電極ガイドベース７９の係合部７５の環状溝７７とボール６９との係合が解除されて、電極ガイドユニット７３を取り外すことができる。
【００４６】
なお、電極ガイドユニット７３を取り外した場合、クランプ手段４９の係合部に係合するめくら蓋７４が装着してある。
【００４７】
上記構成において、前記制御装置（図示省略）の制御の下に前記Ｗ軸駆動モータＭＷを適宜に回転駆動すれば、前記Ｗ軸スライド３５をＺ軸上の適宜な位置へ位置決めすることができる。すなわち、中実または中空の棒状電極３７ａをＺ軸方向にガイドする電極ガイド８１をＺ軸上の適宜な位置へ位置決めすることができる。
【００４８】
また、Ｚ軸駆動モータＭＺにより電極ホルダ３９に保持された中実または中空の棒状電極３７ａをＺ軸の任意の位置へ移動位置決めできる。
【００４９】
また、前記Ｘ軸キャリッジ３３はＸ軸駆動モータＭＸ（図示省略）によりＸ軸の任意の位置へ位置決めできるので、棒状電極３７ａをワークＷのＸ、Ｙ座標上の任意の位置へ移動位置決めすることが可能であり、また、ワークＷをＡ、Ｂ軸に回転できるので、ワークＷの上面の他に底面以外の任意の位置へも位置決めすることが可能である。
【００５０】
なお、電極ガイド８１を必要としない後述の総型型彫り電極３７ｂを使用する場合には、総型型彫り電極３７ｂをワークＷのＸ、Ｙ、Ｚ座標上の任意の位置へ位置決めすることができる。また、ワークＷをＡ、Ｂ軸に回転できるので、ワークＷの上面の他に底面以外の任意の位置へも位置決めすることが可能である。
【００５１】
図３〜図６は、前記電極ホルダ３９（ａ、b）とチャック１１３の構成を示した図であり、図３（ａ、ｂ）に示す電極ホルダ３９ａは、筒状の外筒８９を有し、この外筒８９の軸心には、加工液が流通可能な貫通孔８９ｈがが設けてあると共に、貫通孔８９ｈより大径のコレット嵌入孔８９ｃが貫通孔８９ｈの下側に設けてある。
【００５２】
前記外筒８９の外周には、ボール係合用の周溝８９ｇが形成してある。さらに周溝８９ｇの下には、位置決め用のキー溝８９ｋを形成したフランジ８９ｆが形成してあり、下端部にはコレット９１を締め付け固定するための袋ナット９３が着脱可能に螺着してある。
【００５３】
上記コレット９１の軸心には、前記棒状電極３７ａが挿通可能な挿通孔９１ｈを備えており、コレット９１の体部には複数のスリット（図示省略）が軸方向に設けてあると共に、下端外周面には、前記の袋ナット９３の貫通穴９１ｔのテーパ部に係合するテーパ面９３ｔが形成してある。
【００５４】
上記構成の電極ホルダ３９ａにおいて、棒状電極３７ａを外筒８９の貫通孔８９ｈよりコレット９１の挿通孔９１ｈに挿通し、袋ナット９３を締めることにより、棒状電極３７ａを電極ホルダ３９ａに装着固定することができる。
【００５５】
図４および図５（ａ、ｂ）は、総型型彫り電極３７ｂ用の電極ホルダ３９ｂを示したものである。なお、前記電極ホルダ３９ａと同一の構成部分には同一の符号を付しその説明は省略してある。
【００５６】
電極ホルダ３９ｂは、電極保持軸９５の下端部に総型型彫り電極３７ｂを固定する電極装着部９６が設けてある。また、電極保持軸９５の上部の外形形状は、前記電極ホルダ３９ａと同一に設けてあるがコレットチャックを備えていない。
【００５７】
なお、電極保持軸９５において、前記電極ホルダ３９ａにおける袋ナット９３の装着部位には、袋ナット９３に代えて電極ホルダ保持用のフランジ９７が一体的に形成してある。
【００５８】
前記電極保持軸９５の下端部には、総型型彫り電極３７ｂを当接係合するための電極係合用段部９５ｄと、この電極係合用段部９５ｄに当接係合された総型型彫り電極３７ｂを電極保持軸９５に押圧固定する固定爪９９を装着する固定爪装着用段部９５ｎが形成してある。
【００５９】
固定爪装着用段部９５ｎは、電極保持軸９５の外周面からほぼ軸中心にいたる段差を有しており、電極係合用段部９５ｄは前記固定爪装着用段部９５ｎからさらに総型型彫り電極３７ｂの厚みｔの半分（１／２）の段差を設けてある。
【００６０】
前記電極係合用段部９５ｄには、位置決めピン１０１が水平方向に打ち込まれており、その頭部がこの段部９５ｄから前記総型型彫り電極３７ｂの板厚ｔより若干短く突出させてある。一方、総型型彫り電極３７ｂの上部には上方に開口したＵ字状の位置決め溝１０３が設けてあり、この位置決め溝１０３に位置決めピン１０１を当接係合させることにより、総型型彫り電極３７ｂの軸方向（Ｚ軸方向）の位置決めがなされるようになっている。
【００６１】
また、前記固定爪９９は、固定爪９９に設けた座ぐり穴を有する貫通孔を介して前記電極係合用段部９５ｄに螺合する固定ねじ１０５が設けてあり、この固定ねじ１０５を締め付け、または緩めることにより総型型彫り電極３７ｂを前記電極装着部９６に着脱することができる。
【００６２】
図６に示すように、前記Ｚ軸スピンドルユニット４１のスピンドル１１１の下端部にはチャック１１３が設けてある。スピンドル１１１はパイプ状であって、このスピンドル１１１内には環状のピストン部材１１５が上下動可能に嵌入してある。そして、このピストン部材は１１５はスピンドル１１１に内装した圧縮コイルばね１１７により常に下方向へ付勢されており、このピストン部材１１５の外周面にはシールリング１１９が設けてある。
【００６３】
さらに前記ピストン部材１１５の下面には、前記電極ホルダ３９（ａ、ｂ）の上端面に当接可能なシールリング１２１が設けてある。
【００６４】
前記スピンドル１１１の下端部外周には、円筒形のボール保持体１２３が螺着固定してあり、このボール保持体１２３の下部付近には、軸中心から放射状に配置した複数のボール保持孔１２５が設けてある。そして、このボール保持孔１２５内には、前記電極ホルダ３９（ａ、ｂ）のボール係合用の周溝８９ｇに係脱自在のボール１２７が径方向に若干量だけ移動可能に保持されている。
【００６５】
前記ボール保持体１２３の外周には、前記ボール１２７を軸中心方向へ押圧した状態と、押圧を解除した状態とに切り換え自在のスライドリング１２９が上下動可能に嵌合してある。またボール保持体１２３の下部外周には、スライドリング１２９がボール保持体１２３から落下するのを阻止するためのストッパー部材１３１ａと、スライドリング１２９が上方向へ移動したときの上限位置を規制するためのストッパー部材１３１ｂが設けてある。
【００６６】
また、前記スライドリング１２９の下部には、スライドリング１２９が上限位置に移動したときに、前記ボール１２７がボール保持体１２３から外周方向へ移動可能にすると共に、ボール保持体１２３から離脱しないようにボールに係合するボール係合穴１３３が設けてある。
【００６７】
さらに、前記ボール保持体１２３の下面には、前記電極ホルダ３９（ａ、ｂ）に形成した位置決め用のキー溝８９ｋに係脱自在の一対の係合凸部１３５が設けてある。
【００６８】
なお、ストッパー部材１３１（ａ、ｂ）には、金属製のスナップリングまたはゴム製のシールリング等を使用することができる。  
上記構成のチャック１１３に前記電極ホルダ３９（ａ、ｂ）を装着する場合には、図示しないスライドリング昇降手段により、スライドリング１２９を上限位置へ移動させた状態において、電極ホルダ３９（ａ、ｂ）の頭部をボール保持体１２３内部に挿入すれば、電極ホルダ３９（ａ、ｂ）の頭部に係合したボール１２７は、ボール係合穴１３３の方へ移動するので、電極ホルダ３９（ａ、ｂ）の頭部が前記ピストン部材１１５に当接する位置まで挿入することができる。
【００６９】
ピストン部材１１５に当接した後、さらに電極ホルダ３９（ａ、ｂ）のボール係合用の周溝８９ｇがボール１２７に係合する位置まで押し上げた状態において、電極ホルダ３９（ａ、ｂ）の頭部がスピンドル１１１の下端部に当接して停止する。この状態において、前記スライドリング１２９を前記スライドリング昇降手段により下限位置に下げることにより、ボール１２７がボール係合用の周溝８９ｇに押圧付勢されて、ボール係合用の周溝８９ｇとボール１２７との係合がロック状態となる。
【００７０】
前記電極ホルダ３９（ａ、ｂ）を外す場合には、前記スライドリング１２９を上限位置へ移動させれば、ボール係合用の周溝８９ｇとボール１２７との係合が解除され、電極ホルダ３９（ａ、ｂ）を下方へ引き抜くことができる。
【００７１】
なお、前記中空の棒状電極（すなわちパイプ電極）３７ａに対しては、加工液（純水等）を供給する加工液供給手段（図示省略）が設けてある。
【００７２】
上述の構成の型彫り・細穴複合放電加工装置１により、細穴の上部に上方向に開放する漏斗状部分を有し、該漏斗状部分の加工面積が前記細穴部の加工面積に対して極端に大きく変化する形状の放電加工について説明する。
【００７３】
例えば、図１１に示すようなタービンブレードＴＢには、本願発明の型彫り・細穴複合放電加工装置を用いて上述の如き細穴の加工が行われている。すなわち、図１２に示すように、タービンブレードＴＢの上面側に断面が楕円状の漏斗部Ｆを有する冷却ガスＣＧ用の多数の細穴Ｈを設け、タービンブレードＴＢの内部の空間に供給された冷却ガスＣＧを上面に噴出させることにより冷却するものである。なお、この細穴Ｈの中心は、冷却ガスＣＧの流れがスムーズになるようにタービンブレードＴＢの上面を流れる気体Ｇの流れる方向に傾斜して設けてある。
【００７４】
図７に示すように、前記Ｗ軸スライド３５とＺ軸スピンドルユニット４１を上限位置に戻した状態において、電極ガイドベースマガジン８８から使用する電極ガイドベース７９を選択して、Ｗ軸スライド３５の下部のクランプ手段４９に装着する。
【００７５】
次いで、電極交換装置８７から細穴加工用の棒状電極３７ａを選択して、Ｚ軸スピンドルユニット４１のチャック１１３に装着し、加工槽１５内のターンテーブル装置１７に固定されらワークＷに対して、電極ガイドベース７９の電極ガイド８１の先端位置が適宜な間隙になるようにＷ軸スライド３５を下降させ、前記Ｚ軸スピンドルユニット４１のＺ軸送りを図示しない制御装置の制御の下に細穴Ｈの加工を行う（図９参照）。
【００７６】
細穴が貫通して細穴加工が完了したら、電極ガイド８１から棒状電極３７ａが抜ける位置までＺ軸スピンドルユニット４１を上昇させると共に、Ｗ軸スライド３５を当初の位置まで上昇させ、Ｚ軸スピンドルユニット４１から使用済みの棒状電極３７ａを電極マガジン８６に戻す。
【００７７】
次いで、図８に示すように、Ｗ軸スライド３５の下部のクランプ手段４９から電極ガイドベース７９取り外して、電極ガイドベースマガジン８８に戻すと共に、クランプ手段４９にはめくら蓋７４を装着する。
【００７８】
次いで、前記電極マガジン８６から総型型彫り加工電極３７ｂを装着した電極ホルダ３９ｂを取り出して、Ｚ軸スピンドルユニット４１に装着し、Ｚ軸スピンドルユニット４１を下限まで下降させた後、Ｗ軸スライド３５を制御して漏斗部Ｆの型彫り加工を行う（図１０参照）。
【００７９】
上述のように、加工面積の少ない細穴部の加工は、細穴加工用の棒状電極またはパイプ電極により加工し、加工面積の大きい細穴上部の漏斗部の加工には、加工面積に適合した放電条件で総型型彫り電極により加工することにより、すなわち、漏斗部の加工面積に比例した、細穴部より充分に大きい放電電流を使用した加工ができるので加工時間が従来の約３分の一程度に短縮できる。
【００８０】
また、総型型彫り電極の先端部に破損しやすい細穴用の電極部がないので電極破損も少なくなり電極の取り扱いが容易となる。
【００８１】
さらに、総型型彫り電極を使用する加工時には、電極下部をガイドする電極ガイドを使用しないけれども、Ｚ軸スピンドルユニットを下限まで下降させた後、Ｗ軸スライドの昇降を制御して加工を行うので、総型型彫り電極の電極保持軸を長くする必要がない。これにより、加工時にＷ軸スライドの下端部とワークとが干渉するのを回避することができる。また、総型型彫り電極の電極保持軸を短くできるので、加工精度の高い加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る型彫り・細穴放電加工装置の一例の説明図（正面図）。
【図２】図１における電極ガイドユニット７３部の拡大説明図。
【図３】棒状電極またはパイプ電極３７ａを装着する電極ホルダ３９ａの説明図で、図３ａは電極ホルダ３９ａの上面図、図３ｂは図３ａにおけるＡ−Ａ断面図。
【図４】総型型彫り加工電極３７ｂを装着した電極ホルダ３９ｂの説明図。
【図５】図５ａは図４の上面図、図５ｂは図４におけるＢ−Ｂ断面図。
【図６】電極ホルダ３９（ａ、ｂ）を装着するチャック１１３の説明図。
【図７】細穴上部に漏斗状部分を有し、漏斗状部分の加工面積が細穴部の加工面積に対して極端に大きく変化する形状の放電加工において、棒状電極による細穴加工時の説明図。
【図８】細穴加工後の細穴上部の漏斗状部分を総型型彫り加工電極により加工している状態の説明図。
【図９】図７における、細穴加工状態の拡大説明図。
【図１０】図８における細穴上部の漏斗状部の加工状態の拡大説明図。
【図１１】細穴上部に漏斗状部分を有する多数の穴を備えたタービンブレードＴＢの説明図。
【図１２】図１１におけるＣ−Ｃ断面図。
【図１３】従来の総型型彫り加工電極２０５により、細穴上部に上方向に開放する漏斗状部分を有する形状の細穴の加工の説明図。
【図１４】従来の総型型彫り加工電極２０５による、細穴上部に上方向に開放する漏斗状部分を有する形状の細穴加工の加工進行状態を説明する図。
【符号の説明】
【００８３】
１  型彫り・細穴放電加工装置
３  基台
５  Ｙ軸テーブル
７  受け皿
９  石定盤
１１  ブラケット部材
１３  加工液
１５  加工槽
１７  ターンテーブル装置
１９  Ｂ軸回転軸
２１  ターンテーブル
２５(a、b)  支柱
２７  梁部材
３１  蛇腹
３３  Ｘ軸キャリッジ
３５  Ｗ軸スライド
３７ａ  棒状電極
３７ｂ  総型型彫り加工電極
３９（ａ、ｂ）  電極ホルダ
４１  Ｚ軸スピンドルユニット
４３  ガイド部材
４９  クランプ手段
５１  外部シリンダ
５１ｆ  フランジ
５３  内部シリンダ
５３ｆ  上部フランジ部
５５  環状のピストン
５５ｐ  ピストンロッド部
５７  圧縮コイルばね
５９ａ、５９ｂ  シール部材
６１  上室
６３  下室
６５  空圧供給孔
６７  排気孔
６９  ボール
７１  テーパ部
７３  電極ガイドユニット
７４  めくら蓋
７５  係合部
７７  環状溝
７９  電極ガイドベース
８１  電極ガイド
８３  漏斗部材
８５  ポスト
８６  電極マガジン
８８  電極ガイドベースマガジン
８９  外筒
８９ｈ  貫通孔
８９ｃ  コレット嵌入孔
８９ｇ  周溝
８９ｋ  キー溝
９１  コレット
９１ｈ  挿通孔  
９１ｔ  貫通穴
９３    袋ナット
９３ｔ  テーパ面
９５  電極保持軸
９５ｄ   電極係合用段部
９５ｎ  固定爪装着用段部  
９６  電極装着部
９７  フランジ
９９  固定爪
１０１  位置決めピン
１０３  位置決め溝
１０５  固定ねじ
１１１  スピンドル
１１３  チャック
１１５  ピストン部材
１１７  圧縮コイルばね
１１９、１２１  シールリング
１２３  ボール保持体
１２５  ボール保持孔
１２７  ボール
１２９  スライドリング
１３１ａ、１３１ｂ  ストッパー部材
１３３  ボール係合穴
１３５  係合凸部
２０１  細穴
２０３  漏斗状部分
２０５  総型型彫り加工電極
ＣＧ  冷却ガス
Ｆ  漏斗部
Ｈ  細穴
ＭＹ  Ｙ軸駆動モータ
ＭＷ  Ｗ軸駆動モータ
ＭＺ  Ｚ軸駆動モータ
ＴＢ  タービンブレード
Ｓ  間隙
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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