(57)【要約】【課題】入口側から出口側へ縮径するテーパ孔を、放電加工によりワークに高速かつ高精度に形成する。【解決手段】ワークＷに対向する電極ガイド２に細長形状の電極３を挿通保持し、電極ガイドを揺動回転可能かつ揺動径を変更可能とする偏芯装置４を設ける。電極３をワークＷに送りながら、加工されるテーパ孔Ｗ１の中心軸周りに揺動回転させるとともに、偏芯装置４により設定される揺動径を、加工深さに応じて徐々に小さくすることにより、入口側から出口側へ向けて縮径するテーパ孔を加工する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパ孔が加工されるワークに対向する電極ガイドに細長形状の電極を挿通支持し、上記電極と上記ワークとの間に放電を生起する放電加工方法において、
上記電極ガイドを揺動回転可能かつ揺動径を変更可能として、上記電極ガイドに支持される上記電極を、上記テーパ孔の中心軸周りに所定の揺動径で回転させるとともに、軸方向に送りながら加工深さに応じて上記揺動径を徐々に小さくすることにより、入口側から出口側へ向けて縮径するテーパ孔を加工することを特徴とするテーパ孔の放電加工方法。
【請求項２】
上記テーパ孔形状に基づいて設定される上記揺動径を、上記電極の消耗量に応じて補正する請求項１記載のテーパ孔の放電加工方法。
【請求項３】
上記揺動径の補正量を、加工深さが深くなるほど大きくする請求項１または２記載のテーパ孔の放電加工方法。
【請求項４】
テーパ孔が加工されるワークに対向する電極ガイドに細長形状の電極を挿通支持し、上記電極と上記ワークとの間に放電を生起する放電加工装置において、
上記電極ガイドと一体的に回転可能に設けられ、上記電極ガイドを上記テーパ孔の中心軸周りに揺動回転可能とする回転部材と、
上記回転部材の軸と直交する方向に移動可能な可動ブロックと、
上記電極ガイドと一体に設けられ、上記可動ブロックの移動に伴い上記回転部材の軸と直交する方向に移動可能な従動ブロックと、
上記可動ブロックを所定の移動量で移動させ、上記従動ブロックとともに上記電極ガイドを追従して移動させることにより、上記電極ガイドを上記テーパ孔の中心軸に対して偏芯させる駆動手段と、
を備えており、上記電極ガイドに支持される上記電極を軸方向に送りながら加工深さに応じて上記可動ブロックの移動量を変更し、上記電極ガイドの偏芯量を徐々に小さくすることにより、入口側から出口側へ向けて縮径するテーパ孔を加工することを特徴とする放電加工装置。
【請求項５】
上記駆動手段による上記可動ブロックの移動量を制御し、上記テーパ孔形状に基づいて設定される上記電極ガイドの偏芯量を、上記電極の消耗量に応じて補正し、補正された偏芯量となるように、上記駆動手段による上記可動ブロックの移動量を制御する制御手段を備える請求項４記載の放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射装置用の噴射ノズル等に形成される微細なテーパ孔を加工するための放電加工方法と放電加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両エンジンの燃料噴射装置において、噴射ノズルの噴孔やオリフィス部材に形成される微細孔の加工方法として、放電加工が採用されている。放電加工は、被加工物である金属製のワークと、放電電極との間に電圧を印加し、放電を発生させてワークを溶融加工する方法で、微細加工に適している。
【０００３】
図１１は、一般的な放電加工により、被加工物（ワーク）１００に孔１０１を形成する方法を示している。ワーク１００の上方には、電極ガイド１０３に保持される棒状の電極１０２が対向位置しており、これを軸方向に往復動させて放電と短絡を繰り返すことによって、ワーク１００の板面を垂直に貫通する孔１０１を形成する。この場合、電極形状がそのままワーク１００に転写されることになり、電極１０２径よりわずかに大きい一定径の孔１０１が加工される。
【０００４】
一方、噴射ノズルの噴孔等をテーパ孔で形成したものがあり、テーパ孔の精密加工方法として、例えば特許文献１が提案されている。特許文献１の加工方法は、棒状電極の上端部を電極ホルダで保持し、棒状電極の下端部をワークの直上位置において電極ガイドで軸支する。そして、電極ガイドの上方の水平面において、電極に円運動を与える偏心ガイドを設け、電極軸支部を支点とする円運動を与えながら、電極をワークに対して給送する。これにより、入口から出口へ向けて孔径が大きくなるテーパ孔を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３１６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、入口から出口へ向けて孔径が大きくなる逆テーパ孔の加工方法であり、入口から出口へ向けて孔径が小さくなるテーパ形状には対応していない。また、テーパ孔のより精密な加工が要求されているが、特許文献１の方法を応用して、加工方向へ縮径するテーパ形状を精度よく加工すること、特に高速化することは、以下の点で難しい。
【０００７】
一般に放電加工では、放電と短絡の繰り返しによる電極の縦振動（Ｚ軸の往復動作）が必要となるが、特許文献１の方法では、偏心ガイドを用いて電極を加工部上方で曲げており、曲げた根元で駆動をかけることになる。この時、電極は偏心ガイドと軸支部により加工孔方向に案内されるが、フリーになる先端部分が暴れやすいために、テーパ形状の制御が容易でない。さらに、加工時間短縮へ向けて電極の往復動作を高速化しようとすると、曲げた電極の先端が安定せず、精度よく高速に追従させることは極めて難しい。また、曲げた電極の軸が加工孔の軸に対して傾斜しているため、電極の往復動作により加工孔の側面と干渉するおそれから振幅量が制限され、十分な距離が取れないので短絡状態が解消させるのも難しい。
【０００８】
本発明は、このような実情に着目したものであり、ワークに入口側から出口側へ径が小さくなる微小なテーパ孔を形成するための放電加工方法および放電加工装置において、高速化による加工時間の短縮が可能であり、しかも電極の振れ等を抑制して安定に動作させ、加工形状のバラツキを小さくして加工精度を向上させ、高効率で高品質なテーパ孔加工を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、テーパ孔が加工されるワークに対向する電極ガイドに細長形状の電極を挿通支持し、上記電極と上記ワークとの間に放電を生起する放電加工方法において、
上記電極ガイドを揺動回転可能かつ揺動径を変更可能として、上記電極ガイドに支持される上記電極を、上記テーパ孔の中心軸周りに所定の揺動径で回転させるとともに、軸方向に送りながら加工深さに応じて上記揺動径を徐々に小さくすることにより、入口側から出口側へ向けて縮径するテーパ孔を加工することを特徴とする方法である。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の方法では、上記テーパ孔形状に基づいて設定される上記揺動径を、上記電極の消耗量に応じて補正する。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の方法では、上記揺動径の補正量を、加工深さが深くなるほど大きくする。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、上記放電加工方法を実現するための放電加工装置であり、
上記電極ガイドと一体的に回転可能に設けられ、上記電極ガイドを上記テーパ孔の中心軸周りに揺動回転可能とする回転部材と、
上記回転部材の軸と直交する方向に移動可能な可動ブロックと、
上記電極ガイドと一体に設けられ、上記可動ブロックの移動に伴い上記回転部材の軸と直交する方向に移動可能な従動ブロックと、
上記可動ブロックを所定の移動量で移動させ、上記従動ブロックとともに上記電極ガイドを追従して移動させることにより、上記電極ガイドを上記テーパ孔の中心軸に対して偏芯させる駆動手段と、を備える。
そして、上記電極ガイドに支持される上記電極を軸方向に送りながら加工深さに応じて上記可動ブロックの移動量を変更し、上記電極ガイドの偏芯量を徐々に小さくすることにより、入口側から出口側へ向けて縮径するテーパ孔を加工する装置である。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の装置は、上記駆動手段による上記可動ブロックの移動量を制御し、上記テーパ孔形状に基づいて設定される上記電極ガイドの偏芯量を、上記電極の消耗量に応じて補正し、補正された偏芯量となるように、上記駆動手段による上記可動ブロックの移動量を制御する制御手段を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の放電加工方法によれば、細長形状の電極が挿通支持される電極ガイドを揺動回転可能かつ揺動径を変更可能として、電極に揺動動作を与え、その揺動径を加工の進行に応じて徐々に小さくする。この時、電極を保持する電極ガイドを揺動回転させるので、電極ガイドに対して電極が傾斜する従来方法のように、往復動させても電極の先端が振れ回ることがなく、高速化が可能で加工孔の内周面とも干渉しない。したがって、電極の動作が安定し、加工方向に径が小さくなるテーパ孔を容易に形成することができ、テーパ形状に応じて揺動径を変更しながら加工を進めるので、加工形状のバラツキを小さくして、高速かつ精度よく所望のテーパ孔を加工することができる。
【００１５】
好適には、加工の進行とともに電極が消耗するので、これを考慮して揺動径を補正すれば、加工精度が向上する（請求項２）。具体的には、加工深さが深くなるほど電極消耗量が増加するので、揺動径の補正量も大きくすることで、所望のテーパ角度のテーパ孔をより精度よく形成することができる（請求項３）。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の放電加工装置によれば、電極ガイドを回転部材と一体回転可能とするとともに、電極ガイドと一体の従動ブロックを、可動ブロックが回転軸と直交する方向に移動させることで、電極ガイドが偏芯する。したがって、可動ブロックの移動量を調整し、電極ガイドに挿通支持される電極を送りながら、偏芯量を徐々に小さくしていくと、加工方向に径が小さくなるテーパ孔を容易に形成することができる。偏芯量は、電極ガイドの回転や電極の送りと独立に制御できるので、電極の動作が安定し、高速かつ精度よく所望のテーパ孔を加工することができる。
【００１７】
好適には、加工の進行とともに電極が消耗するので、電極消耗量に応じて偏芯量を補正し、これに応じて制御手段が、駆動手段を駆動して可動ブロックの移動量を変更することで、所望のテーパ角度のテーパ孔をより精度よく形成することができる（請求項５）。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の放電加工方法を説明するための概略図、（ｃ）は、本発明の放電加工方法に基づく放電加工工程を示す模式的な図である。
【図２】（ａ）は、本発明の放電加工方法により被加工物に形成されるテーパ孔形状を示す概略断面図、（ｂ）は、テーパ孔の具体的形状例を示す概略断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の放電加工方法における補正方法を説明するための図で、加工深さと揺動径の関係を示す図、（ｂ）は、放電加工における補正を行わない場合の加工孔形状例を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における放電加工装置の主要部である放電加工ユニットの正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における放電加工ユニットの偏芯装置の拡大断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態における放電加工ユニットの偏芯装置の側面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における放電加工装置の全体斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態における放電加工装置を用いた放電加工工程を説明するためのフローチャートである。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態における放電加工ユニットの正面図および側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における放電加工装置を用いた放電加工工程を説明するためのフローチャートである。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、従来の放電加工装置による放電加工方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１〜３は、本発明の放電加工方法の基本工程を説明するための模式的な図であり、図４〜６は本発明の放電加工方法を実現するための放電加工装置の具体的構成例である。図２（ａ）に示すように、本発明の放電加工方法は、種々の被加工物（ワーク）Ｗに、加工方向に縮径するテーパ孔Ｗ１を加工するための方法である。本発明で加工するテーパ孔Ｗ１は、ワークＷの一定厚の板面を貫通して形成され、上面側から下面側へ向けて徐々に開口径が小さくなる円錐面状の内周面を有している。
【００２０】
加工対象となるワークＷは、特に制限されず、放電電極を用いた細孔加工が可能な任意の金属製ワークに適用することができる。図２（ｂ）のように、ワークＷの加工部が曲面状であってもよい。このようなワークＷおよびテーパ孔Ｗ１としては、例えば、車両用燃料噴射ノズルの噴孔加工があり、曲面状のノズルボディＢ先端面に、噴孔Ｂ１としてのテーパ孔Ｗ１が加工されることになる。この場合、使用される電極径は、例えばφ０．１ｍｍ程度であり、加工されるテーパ孔Ｗ１形状は、例えば、直径Ｒがφ０．１１〜０．２４ｍｍ（小径側〜大径側）、加工深さ（ワーク厚さ）Ｄが０．３〜０．６ｍｍ、テーパ角は最大２５°程度である。
【００２１】
図１（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の放電加工方法では、上下方向を板厚方向とするワークＷの上方に電極ガイド２に対向配置し、電極ガイド２に挿通保持した電極３と、ワークとの間に放電を生起することによって、細孔加工を行なう。電極３は、細長形状の金属線であり、電極ガイド２の先端面からワークＷ方向に突出している。図１（ａ）は放電加工方法の概要を模式的に示すもので、電極３は、例えば超音波モータを用いた送り機構により、加工方向へ送られ、放電、短絡、引き上げの動作を繰り返す。また、電極３は、放電による消耗を均一とするため、通常公知の自転機構により、軸芯周りに回転しながら送られる。
【００２２】
この時、本発明では、電極３にさらに揺動動作を与え、かつ電極３の揺動径Ｒを、加工深さＤに応じて徐々に小さくすることで、所望の傾きａを有するテーパ形状とする。図１（ｂ）は、放電加工中の加工孔と電極３の関係を示しており、電極３の軸芯を加工孔中心に対して偏芯させ、加工孔中心周りに電極３が所定の偏芯量（揺動径Ｒ）で公転する。すなわち、電極３の径に対して揺動径Ｒを調整することで、電極３の径より大きい所望の加工孔を形成することができる。
【００２３】
したがって、図１（ｃ）に示すように、左図から右図へ放電加工が進行するのに伴い、電極３の偏芯量を変更することで、加工孔径が徐々に小さくなる所望のテーパ孔Ｗ１を形成することができる。電極３に揺動動作を与える方法としては、揺動径Ｒを任意に設定可能な偏芯機構を設け、加工の進行とともに揺動径Ｒを変更する方法や、サーボモータを用いたＸＹ軸方向の駆動機構を設け、円弧補間により所望の揺動径Ｒで回転させる方法を採用することができる。これらの具体的構成例については、放電加工装置の実施形態として後述する。
【００２４】
好適には、電極３の偏芯量（揺動径Ｒ）を変更する際に、電極３の消耗を考慮した補正を行なうとよい。図１（ｃ）に示すように、放電加工が進むと電極３が消耗して外径が小さくなる。このため、消耗前の電極３に基づいて偏芯量（揺動径Ｒ）を設定すると、所望のテーパ孔Ｗ１形状が得られない。例えば、図３（ａ）中に点線で示すように、加工深さＤに対して一定の割合で揺動径Ｒを小さくしていくと、テーパ孔Ｗ１の傾きａを一定とすることができず、図３（ｂ）のように、加工の進行側で加工径が小さくなり、テーパ孔Ｗ１の加工精度が低下する場合があることが判明した。
【００２５】
そこで、本発明の放電加工方法では、加工量・径の変動に応じた偏芯量（揺動径Ｒ）の補正制御を行いながら、所望のテーパ孔Ｗ１形状に仕上げるようにする。一般には、電極３が消耗すると、加工量が減少し、加工孔径が小さくなるので、図３（ｂ）中に実線で示すように、加工深さＤが大きくなるほど偏芯量（揺動径Ｒ）の補正量が大きくなり、偏芯量（揺動径Ｒ）が緩やかに減少するように設定する。具体的には、実際に使用する電極３の放電加工プロファイルにより電極消耗量を算出し、電極３の基本の揺動径Ｒに対して、加工深さＤに応じた補正量を予め設定しておき、この補正量に基づく放電加工を実施するとよい。
【００２６】
次に、本発明の放電加工方法を実現する放電加工装置の第１実施形態について説明する。図４は、放電加工装置の主要部である放電加工ユニット１１であり、基枠１２に対して上下方向（Ｚ軸方向）および水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持されている。基枠１２の上方には、図示を略す電極の上端側を支持する主軸１３が配置され、主軸１３が固定されるスライド部材１４を、上下調整用モータＭ１によって上下動させることにより、ユニット上下位置を調整可能となっている。また、基枠１２上には、ユニットＸ軸方向（図の左右方向）の位置を調整するＸ軸調整モータＭ２、電極をその軸周りに自転させる電極回転用モータＭ３、電極ガイド位置検出センサＳが配置されている。
【００２７】
基枠１２の下方には、電極の下端側を支持するとともに所定の偏芯量で回転させる電極偏心装置４と、放電加工時に電極をワークに対して送り出すための電極上下用超音波モータＭ４が配置されている。電極偏心装置４は、主軸１３の下方に位置する電極ガイド２を備えるガイド部５と、電極ガイド２の偏芯量を調整するカム４３、カム４３を駆動する偏芯用モータＭ５および電極公転用モータＭ６を有している。超音波モータＭ４は、電極を高速で上下方向に往復駆動可能な公知の構成を有し、その他の各モータは、例えばサーボモータからなる。
【００２８】
図５に拡大して示すように、電極偏心装置４のガイド部５は、電極ガイド２の上方に一体的に設けた筒状の回転部材５１と、回転部材５１を回転可能に支持する軸受部材５２を備える。回転部材５１の上端部は、軸受部材５２が支持されるベース部材５３上に突出し、その周りに配設したプーリ５４と、電極公転用モータＭ５の出力軸周りに配設したプーリ５５との間に、ベルト５６が懸架されている。
【００２９】
電極ガイド２は、ガイド本体２１内に、電極３が挿通支持される小径穴を設けたガイド部材２２を収容したもので、ガイド本体２１およびガイド部材２２の下端外周をテーパ状として、ワークとの干渉を回避している。ガイド部材２２上方の電極ガイド２内および回転部材５１の筒内には、電極３を案内するガイド穴５７が形成される。ガイド部材２２は、絶縁性のセラミック等よりなり、ガイド本体２１の下端開口から図示しないワークへ向けて突出する電極３の外周を絶縁保持している。
【００３０】
回転部材５１の下端部は、径方向に拡がる大径部となっており、その内部に、可動ブロック４１と、電極ガイド２と一体の従動ブロック２３を保持している。可動ブロック４１と上方の回転部材５１との間にはクリアランスが形成されて、上下動可能となっており、従動ブロック２３は回転部材５１の大径部内に挟持されて、上下方向の移動が規制されている。
【００３１】
可動ブロック４１および従動ブロック２３の外方には、ガイドホルダ４２が配置される。ガイドホルダ４２の外周側底面には、偏芯用モータＭ４の出力軸の先端に一体に設けたカム４３が当接し、ガイドホルダ４２の内周側底面には、カムフォロア４４が当接している。図６（ｂ）にカム４３の形状例を示すように、カム４３は外周に変曲部を有する略円板状で、この外周面をカムフォロア４４が最上部位置で軌道し、カム形状（曲線）に沿ってガイドホルダ４２およびカムフォロア４４が上下動するようになっている。カムフォロア４４は、可動ブロック４１の外側面に固定され、カムフォロア４４とともに可動ブロック４１も、回転部材５１の大径部内で上下動する。これらカム４３、カムフォロア４４、偏芯用モータＭ４が、可動ブロック４１の駆動手段を構成する。
【００３２】
可動ブロック４１と、従動ブロック２３は、対向端面が相重なる傾斜面となっており、可動ブロック４１が上方へ移動すると、従動ブロック２３の対向端面が押されて、図の右方へ移動する。この時、従動ブロック２３と一体の電極ガイド２も電極３とともに図の右方へ押され、主軸１３に対して偏芯する。この状態で電極公転用モータＭ６を駆動すると、所定の偏芯量で電極３を公転させることができる（図６（ａ））。これにより、カム４３の回転位置に応じて、可動ブロック４１を上下動させ、電極３を左右方向に移動させて、偏芯量を調整することができる。したがって、偏芯量が徐々に小さくなるように、偏芯用モータＷ４の駆動を制御することで、加工方向へ徐々に径が小さくなるテーパ孔を加工することができる。
【００３３】
図７は、本実施形態の放電加工ユニット１１を用いた放電加工装置１の全体構成例であり、ここでは、２つの放電加工ユニット１１と、その下方に配置されるワーク受けユニット１５を備えている。ワーク受けユニット１５は、基枠１２を支持する基台１６に設けたテーブルＴ上に、２つのワーク受け部１６を有し、その直上に各放電加工ユニット１１の電極ガイド２が位置している。したがって、ワーク受け部１６にワークＷを載置して、各放電加工ユニット１１を位置決めし、ワークＷを載置して、各放電加工ユニット１１の直下に、それぞれワークＷ受け部１８を対向配置している。
【００３４】
放電加工装置１の放電加工ユニット１１およびワーク受けユニット１５は、制御部６に接続され、制御部６は、放電加工ユニット１１の上下調整用モータＭ１、Ｘ軸調整モータＭ２、電極回転用モータＭ３、電極上下用超音波モータＭ４、偏芯用モータＭ５、電極公転用モータＭ６、その他各部の制御を行なって放電加工を実施する。この制御部６による放電加工制御の一例を、図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００３５】
図８において、放電加工制御をスタートすると、まずステップ１で、放電加工ユニット１１のＸ軸調整モータＭ２を駆動してＸ軸方向の位置決めを行い、さらに上下調整用モータＭ１を駆動してＺ軸方向の位置決めを行う。次に、ステップ２で、偏芯装置４の偏芯用モータＭ５を駆動して、電極３の偏芯量を調整する。この電極偏心量は、テーパ孔Ｗ１の最大径、すなわち加工を開始するワークＷの上面における加工径に対応するもので、図３（ａ）に示した揺動径−加工深さの関係に基づいて、予め設定されている。そして、ステップ３で、電極公転用モータＭ６を駆動して所定の偏芯量で電極３を公転させるとともに、電極回転用モータＭ３を駆動して電極３を自転させる。
【００３６】
さらに、放電加工を開始するために、ステップ４で、電極上下用超音波モータＭ４を駆動して、電極３を下降させる。電極３には図示しない放電電源から所定の電圧が印加されており、電極３とワークＷとの間に放電が生じる。ステップ５、６では、電極３を引き続き下降させ、短絡が生じたら、電極３を上昇させる。これらステップ４〜６を繰り返すことで、放電加工を継続する。
【００３７】
同時に、ステップ７で、電極ガイド位置検出センサＳを用いて、電極ガイド位置を検出する（本実施形態では、電極ガイド位置と実績値に基づいて加工深さを推定する手法を用いるものとする）。次いで、ステップ８で、電極ガイド位置（加工深さ）に応じて電極３の偏芯量を可変させる。具体的には、上述した図６（ａ）の揺動径−補正量曲線に基づいて、加工深さに対応する基本の偏芯量に対して、電極の消耗を考慮した補正量を加え、加工深さが深くなるほど補正量が大きくなるように偏芯量（揺動径Ｒ）を設定し、偏芯装置４の偏芯用モータＭ５を駆動する。そして、ステップ９で、電極ガイド位置（加工深さ）が目標に到達したか否かを検出し、肯定判定されたら放電加工を終了する。ステップ９が否定判定されたら、ステップ７へ戻り、以降のステップを繰り返す。
【００３８】
このように、本実施形態の放電加工装置１は、偏芯装置４を設けたことで、ＸＹ軸の複合動作である揺動動作を１軸だけで行なうことができる。そして、電極３の下降によりワークＷを徐々に削り込むと同時に、偏芯装置４の偏芯用モータＭ５によりカム４３をゆっくりと回転させて、電極３の偏芯量（揺動径）を徐々に小さくすることができる。さらに、電極３の消耗を考慮して偏芯量（揺動径）を補正制御するので、加工精度が大きく向上する。また、電極３の往復動作および上下動作には、高速往復動作が可能な超音波モータＭ４を用い、加工時間に対する放電時間を増やし火花率を多くして、加工時間を短縮することができる。したがって、所望のテーパ形状のテーパ孔Ｗ１を、精度よく高速で加工することができる。
【００３９】
図９、１０は、本発明の放電加工装置１の第２実施形態である。第１実施形態の装置が、偏芯装置４を搭載しているのに対して、図９（ａ）、（ｂ）に示す本実施形態の放電加工ユニット１１は、Ｘ軸、Ｚ軸方向の位置調整を行うＸ軸調整モータＭ２、上下調整用モータＭ１、自転用の電極回転モータＭ３に加えて、Ｙ軸方向の位置調整を行うためのＹ軸調整モータＭ７を備えている。電極３の下端側は電極ガイド２に挿通支持され、電極上下用超音波モータＭ４で放電加工時の電極送りを制御する構成は同様であるが、電極３を偏芯回転させるためのカム機構、公転機構を備える電極偏芯装置４は配設していない。放電加工装置１のワーク受けユニット１５の構成は、第１実施形態と同様であり、省略している。
【００４０】
本実施形態の放電加工装置１では、Ｘ軸調整モータＭ２、Ｙ軸調整モータＭ７を用いて円弧補間を行うことにより、電極３の揺動動作を行なう。具体的には、電極ガイド２に挿通支持された電極３を、Ｘ軸、Ｙ軸方向の円弧補間により円弧運動させ、ワークＷに加工されるテーパ孔Ｗ１の中心軸の周りに回転させる。この円弧運動の径を、加工深さに応じて制御することにより、所望のテーパ孔Ｗ１を形成することができる。本実施形態における制御部６の放電加工制御の一例を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００４１】
図１０において、ステップ１１で、放電加工ユニット１１のＸ軸調整モータＭ２を駆動してＸ軸方向の位置決めを、上下調整用モータＭ１を駆動してＺ軸方向の位置決めを行う。次に、ステップ１２で、電極回転用モータＭ３を駆動して電極３を自転させる。そして、ステップ１３で、Ｘ軸調整モータＭ２、Ｙ軸調整モータＭ７を駆動し、ＸＹ軸の円弧補間を行って、電極３を所定の加工径（円弧径）となるように円弧動作させる。
【００４２】
さらに、ステップ１４〜１６で、電極上下用超音波モータＭ４を駆動して、電極３の下降、放電、短絡、電極３の上昇を繰り返すことで、放電加工を継続する。同時に、ステップ１７で、電極ガイド位置検出センサＳを用いて、電極ガイド位置を検出する。次いで、ステップ１８で、電極ガイド位置（加工深さ）に応じて電極３の円弧径を可変させる。そして、ステップ１９で、電極ガイド位置（加工深さ）が目標に到達したか否かを検出し、肯定判定されたら放電加工を終了する。ステップ１９が否定判定されたら、ステップ１７へ戻り、以降のステップを繰り返す。
【００４３】
第１実施形態では、偏芯装置４を設けて電極３の先端側で偏芯を行うようにしたが、このように上部側から、電極３を支持する電極ガイド２がＸＹ平面内で相対回転するように２軸制御して、電極３に揺動動作を与えることもできる。この場合、Ｘ軸とＹ軸を各々補正できるので、加工孔の芯ずれや真直度に対しても補正制御することができる。また、電極ガイド２を含むガイド部を、駆動部である超音波モータＭ４に近接位置させることができるので、従来のように電極の先端が暴れるおそれがない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明によれば、ワークに入口側から出口側へ径が小さくなる微小なテーパ孔を、高精度に加工することができる。このようなテーパ孔は、燃料噴射ノズルの噴孔に限らず、各種装置用ノズルの噴孔、オリフィス部材、弁部材、フィルタ部材、その他種々の部材に形成することができ、高い加工精度を実現して品質を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４５】
Ｗ  ワーク
Ｍ４  偏芯用モータ（駆動手段）
１  放電加工装置
１１  放電加工ユニット
２  電極ガイド
２３  従動ブロック
３  電極
４  偏芯装置
４１  可動ブロック
４３  カム（駆動手段）
４４  カムフォロア（駆動手段）
５  ガイド部
５１  回転部材
６  制御部
【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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