(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿孔する穴径より大きい径の放電電極を用い、放電電極をプラス、工作物をマイナスとし、放電電極を回転速度１５００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍで回転させながら送り速度３０μｍ／ｓ〜２００μｍ／ｓで送り、放電加工のエネルギーが、８．９１×１０−７Ｊ〜２×１０−５Ｊで、放電加工油中で放電加工を行い工作物に穴を形成するもので、放電電極は前記回転速度で回転させながら前記送り速度で送られ、当初は工作物に放電電極の当初の径で穴が形成されるもので、放電電極の径が大きい当初は外周面の消耗が電極中心部の消耗に比べて多く消耗し尖った外周部が形成され，さらに加工を進め径が細くなると細い先端部が形成され、細い先端部となってからは細い先端部は長く形成され、これにより工作物に前記放電電極に形成された尖った外周部及び細く長い先端部に対応する穴を形成することを特徴とする放電加工方法。
【請求項２】
穿孔する穴径より大きい径の放電電極を用い、放電電極をプラス、ダミー部材を重ねた工作物をマイナスとし、放電電極を回転速度１５００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍで回転させながら送り速度３０μｍ／ｓ〜２００μｍ／ｓで送り、放電加工のエネルギーが、８．９１×１０−７Ｊ〜２×１０−５Ｊで、放電加工油中で放電加工を行い、ダミー部材に穴を形成し次いで工作物に穴を形成するもので、放電電極は前記回転速度で回転させながら前記送り速度で送られ、当初はダミー部材に放電電極の当初の径で穴が形成され、放電電極の径が大きい当初は外周面の消耗が電極中心部の消耗に比べて多く消耗し尖った外周部が形成され，さらに加工を進め径が細くなると細い先端部が形成され、細い先端部となってからは細い先端部は長く形成され、これによりダミー部材を重ねた工作物に前記放電電極に形成された尖った外周部及び細く長い先端部に対応する穴を形成することを特徴とする放電加工方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放電加工方法による穴形成時に消耗して尖った外周部及び細く長い先端部が形成された放電電極が、工作物をプラス、放電電極をマイナスとし穴あけ加工を行う放電電極として用いられるものであることを特徴とする放電加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電電極を回転させながら送り工作物に穴あけ加工を行う放電加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、穴あけ加工は必要とする穴径より小さい径のドリルなどを利用して穴あけを行っているが、数十ミクロンというような微細な穴の機械加工になるとドリルなどの切削工具は高価なものであり、また形成される穴の高アスペクト比は得られない。そこで微細な穴開けには放電加工が用いられている。放電加工により微細な穴を形成するには微細な穴よりも細い放電電極が必要であり、この穴径より細い放電電極は、例えば図１２に示すように、放電電極素材（５１）とワイヤ（５３）を放電加工電源（５５）に接続し、放電電極素材（５１）を送り機構（５６）に保持して、放電電極素材（５１）を回転させながら送り、ガイド（５４）に沿って矢印Ｃ方向に送行しているワイヤ（５３）との間に加工液中で放電を発生させて放電電極（５２）を形成していた。このようにして形成した穴径より細い放電電極を用いて工作物に放電加工で穴あけを行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放電加工により穴あけでは穴よりも細い放電電極が必要であり、まず穴よりも細い放電電極を成形し、次いで穴よりも細く成形した放電電極を用いて放電加工を行うという２つの工程により工作物に穴あけるもので、非効率的なものであった。また微細な穴をあけるには、より微細な放電電極を成形しなければならず、その成形には放電電極の成形装置が必要でありコストがかかるものであった。本発明は放電加工により穴を効率的に形成する方法を提供するものである。
【０００４】
【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のもので、穿孔する穴径より大きい径の放電電極を用い、放電電極をプラス、工作物をマイナスとし、放電電極を回転速度１５００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍで回転させながら送り速度３０μｍ／ｓ〜２００μｍ／ｓで送り、放電加工のエネルギーが、８．９１×１０−７Ｊ〜２×１０−５Ｊで、放電加工油中で放電加工を行い工作物に穴を形成するもので、放電電極は前記回転速度で回転させながら前記送り速度で送られ、当初は工作物に放電電極の当初の径で穴が形成されるもので、放電電極の径が大きい当初は外周面の消耗が電極中心部の消耗に比べて多く消耗し尖った外周部が形成され，さらに加工を進め径が細くなると細い先端部が形成され、細い先端部となってからは細い先端部は長く形成され、これにより工作物に前記放電電極に形成された尖った外周部及び細く長い先端部に対応する穴を形成することを特徴とする放電加工方法である。
また、本発明は、穿孔する穴径より大きい径の放電電極を用い、放電電極をプラス、ダミー部材を重ねた工作物をマイナスとし、放電電極を回転速度１５００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍで回転させながら送り速度３０μｍ／ｓ〜２００μｍ／ｓで送り、放電加工のエネルギーが、８．９１×１０−７Ｊ〜２×１０−５Ｊで、放電加工油中で放電加工を行い、ダミー部材に穴を形成し次いで工作物に穴を形成するもので、放電電極は前記回転速度で回転させながら前記送り速度で送られ、当初はダミー部材に放電電極の当初の径で穴が形成され、放電電極の径が大きい当初は外周面の消耗が電極中心部の消耗に比べて多く消耗し尖った外周部が形成され，さらに加工を進め径が細くなると細い先端部が形成され、細い先端部となってからは細い先端部は長く形成され、これによりダミー部材を重ねた工作物に前記放電電極に形成された尖った外周部及び細く長い先端部に対応する穴を形成することを特徴とする放電加工方法である。
さらに、本発明は、上記の放電加工方法による穴形成時に消耗して当初の径より細い先端部が形成された放電電極が、工作物をプラス、放電電極をマイナスとし穴あけ加工を行う放電電極として用いられるものであることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】
本発明は、放電電極をプラス、工作物をマイナスとし、放電電極と工作物を放電電源例えばＲＣ放電回路構成の放電電源と接続し、放電電極を回転速度１５００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍで回転させながら送り速度３０μｍ／ｓ〜２００μｍ／ｓで送り、放電加工のエネルギーが８．９１×１０−７Ｊ〜２×１０−５Ｊで、油中例えばパラフィン系炭化水素を主成分とした鉱物油中で、放電加工により工作物に穴を形成するものであり、放電電極は回転させながら送られ、放電電極は消耗しながら当初の径より細い先端部が形成され、前記の消耗した放電電極によりテーパー状の穴を形成するものである。
この放電加工の当初、穴径より大きい径の放電電極は放電柱の挙動や電極中心部への加工屑、カーボンの付着により、電極外周部の方が電極中心部に比べて消耗は大きい。電極外周部と中心部との消耗の差は先端部が形成される時に比べ小さい。放電加工が進行し、電極の周辺部が消耗し径が細くなり、細い先端部が形成されるようになると、電極中心部の加工屑が極端に排出されにくく、カーボン等の付着も多くなり消耗は小さくなる。これに対して電極外周部は回転によるフラッシング効果により清浄な加工液が十分に供給されることから加工屑やカーボンの付着が少ない。よって中心部の電極消耗と外周部の消耗の差が急激に大きくなり細い先端部が形成されるようになる。これにより工作物に細い穴が形成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の放電電極が消耗しながら工作物に穴を形成する放電加工方法は、炭素鋼、ステンレス鋼、焼結材料、シリコン等の半導体材料に、例えば放電電極としては例えばタングステン、グラファイト、超硬合金、銅を用いて、μｍオーダーの微細な穴を形成することができる。
【０００７】
本発明について、図１〜図３を参照して説明する。
図１（ａ）（ｂ）は本発明を説明する斜視図、図２（ａ）〜（ｆ）と図３は放電加工の状況を模式的に示した図である。
図１（ａ）に示すように、工作物（３）に穿孔する穴径より大きい径の放電電極（１）で放電加工により穴あけ加工を行うもので、放電電極（１）をプラス、工作物（３）をマイナスに接続する。放電加工電源としては例えばＲＣ放電回路が用いられる。その回路は電源（２）、コンデンサー（２１）、抵抗（２２）で構成されている。例えば、電源（２）の電圧は７０Ｖ〜１１０Ｖ、コンデンサ（２１）の容量は２２０ｐＦ〜３３００ｐＦである。
そのエネルギーは、
Ｅ（エネルギー）＝０．５×Ｃ×Ｖ２であり、（Ｃはコンデンサー容量、Ｖは電圧）
電圧１１０Ｖ、コンデンサー容量２２０ｐＦでは、エネルギー１．３３１×１０−６Ｊ、
電圧１１０Ｖ、コンデンサー容量３３００ｐＦでは、エネルギー２×１０−５Ｊ、
電圧９０Ｖ、コンデンサー容量２２０ｐＦでは、エネルギー８．９１×１０−７Ｊ、
電圧９０Ｖ、コンデンサー容量３３００ｐＦでは、エネルギー１．３４×１０−５Ｊ、
電圧７０Ｖ、コンデンサー容量３３００ｐＦでは、エネルギー８．０９×１０−６Ｊである。
エネルギーが、８．９１×１０−７Ｊ以上であると、中心部の電極消耗と外周部の消耗の差が大きくなり細い先端部が形成されるようになる。
エネルギーが、大きいほど先端径の細く長い電極ができ、細く長い穴を形成することができる。エネルギーは、８．９１×１０−７Ｊ〜２×１０−５Ｊが好ましい。
また、放電加工は、例えばパラフィン系炭化水素を主成分とした鉱物油中で行う。
穿孔する穴径より大きい径の放電電極（１）は、矢印Ａのように回転させながら矢印Ｂのように送る。このようにして放電加工により工作物（３）に穴あけ加工か行われて、図１（ｂ）に示すように、穿孔する穴径より大きい径の放電電極（１）が消耗しながら工作物（３）に穴（４）を形成するものである。
この穿孔は２〜８分間で行う。
【０００８】
図１（ａ）（ｂ）に示した放電加工の状況を図２（ａ）〜（ｆ）の模式図で説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、穿孔する穴径より大きい径の放電電極（１）をプラス、工作物（３）をマイナスにＲＣ放電回路構成の放電加工電源と接続し、電極送り速度３０μｍ／ｓ〜２００μｍ／ｓ、エネルギー８．９１×１０−７Ｊ以上、パラフィン系炭化水素を主成分とした鉱物油中において、矢印Ａのように回転させながら矢印Ｂ方向に送った。また放電電極（１）について、その外周部を（１１ａ）、中心部を（１２ａ）として示した。
【０００９】
図２（ｂ）に示すように、放電電極（１）は矢印Ａのように回転させながら矢印Ｂ方向に送られ、放電電極（１）の外周部が（１１ｂ）のように中心部（１２ｂ）に比べ多く消耗し、穴（５ｂ）を形成する。
さらに、放電電極（１）は矢印Ｂ方向に送られ、図２（ｃ）に示すように、放電電極（１）の外周部が（１１ｃ）のように中心部（１２ｃ）に比べ多く消耗し、穴（５ｃ）を形成する。
さらに、放電電極（１）は矢印Ｂ方向に送られ、図２（ｄ）に示すように、放電電極（１）の外周部が（１１ｄ）のように中心部（１２ｄ）に比べさらに多く消耗し、中心部（１２ｄ）が尖り、穴（５ｄ）を形成する。
さらに、放電電極（１）は矢印Ｂ方向に送られ、図２（ｅ）に示すように、放電電極（１）の外周部が（１１ｅ）のように中心部（１２ｅ）に比べさらに多く消耗し、中心部（１２ｅ）が尖り、穴（５ｅ）を形成する。
そして、さらに放電電極（１）は矢印Ａのように回転させながら矢印Ｂ方向に送られて、図２（ｆ）に示すように、放電電極（１）の外周部（１１ｆ）が中心部（１２ｆ）に比べ非常に多く消耗し、細くて長い先端部（１１ｆ´）及び中心部（１２ｆ）により、工作物（３）に貫通した細い穴（４）が形成される。
なお、放電電極（１）の送りを停止し、貫通しない細い穴とすることができる。
【００１０】
放電電極（１）の外周部が（１１ｆ）と細くて長い先端部（１１ｆ´）になり工作物（３）に細い穴（４）が形成されることについて説明する。
図３は、図２（ｆ）の放電電極（１）を拡大したもので、放電加工により消耗して外周部（１１ｆ）と細くて長い先端部（１１ｆ´）となる。
これは、陽極と陰極との相対速度が大きくなると、放電柱の挙動により陰極の放電点が多くすべる。これにより陰極点側である工作物の単位面積当たりの電流密度は低下し、陰極表面温度が除去に必要な温度に上昇しないことから工作物の消耗は小さい。それに対して陽極側である放電電極（１）の放電点はすべり難いことから単位面積あたりの電流密度が大きく、陽極側である放電電極（１）の陽極表面温度が除去に必要な温度まで上昇し放電電極（１）の消耗が大きくなる。穴径より大きい径の放電電極（１）の半径はｘ１であり、工作物に回転させながら送られることにより、放電電極（１）は、その半径ｘ１から半径ｘ２に、また半径ｘ２から半径ｘ３と、径が大きい当初は、外周面の消耗が電極中心部の消耗に比べて多く消耗し尖った電極が形成されるが、これはこの放電点の相対滑りによる放電柱の挙動により影響し、陽極側の放電電極（１）の周速度の大きい陽極側外周部（１１ｆ）での消耗が大きくなり尖った電極が形成するようになる。
さらに加工を進め径が細くなると外周面の消耗が電極中心部に比べて極めて多くなり、細い先端部（１１ｆ´）が形成される。細い先端部（１１ｆ´）となってからはその半径ｘ３から半径ｘ４に比べて半径ｘ１から半径ｘ２の方が消耗が非常に多くなり細い先端部（１１ｆ´）は長く形成されることになる。
【００１１】
このように電極径が細くなることにより外周面の消耗が中心部に比べて極めて多くなり、細い先端部（１１ｆ´）が形成されるのは、径が大きい当初は放電柱の挙動による影響し、またそれに加え回転によるフラッシング効果により電極の外周部は清浄な加工液が供給されることから加工屑やカーボンの付着が少ないが、径が細くなってくると電極の中心部は加工屑が掃けにくい事から電極に付着するため、中心部の電極消耗に比べ外周部の電極消耗は大きくなる。中心部の電極消耗と外周部に消耗の差は細い先端部（１１ｆ´）となる時に比べ小さい。
細い先端部（１１ｆ´）となってからは、工作物と電極間の半径ｘ３から半径ｘ４の加工屑が極端に排出されにくくなり、カーボン等の付着も多く半径ｘ３から半径ｘ４の電極消耗は小さくなる。これに対して電極外周部（１１ｆ）は回転によるフラッシング効果と放電柱の挙動による影響によって中心部（１２ｆ）の電極消耗に比べて外周部（１１ｆ）の消耗の差が大きくなりより細く長い先端部（１１ｆ´）が形成されるようになる。
このように工作物に穴径より大きい径の放電電極（１）を回転させながら送ることにより、細くて長い先端部（１１ｆ´）が形成され、工作物に微細な穴を穿孔することができる。
【００１２】
【実施例１】
本発明の実施例１について図４〜図６を参照して説明する。
実施例１は、放電電極として直径１５０μｍ（半径７５μｍ）のタングステン電極を用い、工作物は鋼材（Ｓ４５Ｃ）、極性は放電電極をプラス、工作物をマイナスとし、電圧１１０Ｖ、コンデンサ容量３３００ｐＦのＲＣ放電回路構成の放電加工電源と接続し、回転数４５００ｒｐｍ、加工時間８ｍｉｎ、加工液油中において、放電電極を回転させながら送り工作物に穴あけを行い、放電電極の送り速度の違いによる電極消耗及び加工深さを示したものである。
【００１３】
図４は、上記の条件で穴あけされた場合の放電電極（１）、工作物（３）、穴（４）を示したもので、放電電極（１）について、先端長さＬ１、電極長さＬ２、始めの径φ１（１５０μｍ）、先端径φ２、先端角θ１、外周角θ２であり、工作物（３）の穴（４）について、中心部加工深さＬ３、外周部加工深さＬ４とした。
図５は、放電電極の送り速度の違いによる電極消耗を示したもので、横軸は中心からの半径距離ｒ（μｍ）、縦軸は電極消耗率（％）である。
図６は、放電電極の送り速度の違いによる加工深さを示したもので、横軸は中心からの半径距離ｒ（μｍ）、縦軸は加工深さＬ３、Ｌ４（μｍ）である。
【００１４】
図５に示す中心からの半径距離ｒ、電極消耗率（％）、図６に示す加工深さについて、図７（ａ）（ｂ）で説明する。なお、放電加工時には加工間隙が存在するものであるが、図７（ａ）（ｂ）では説明を分かり易くするために加工間隙を０と仮定して説明する。
図７（ａ）は本発明の放電加工により消耗した電極を示し、図７（ｂ）は本発明の放電加工により工作物に形成された穴を示し多ものである。
電極消耗率（％）、電極消耗長さ、工作物の加工深さは次ぎの式で表される。
電極消耗率（％）＝（電極消耗長さ／工作物の加工深さ）×１００
電極は、図７（ａ）に示すように、鎖線（１ａ）で示した穴径より大きい径の放電電極が、本発明の放電加工により消耗して外周部（１１ｆ）及び長い先端部（１１ｆ´）が形成される。中心からの半径距離ｒ３では電極消耗長さはａ３、半径距離ｒ２では電極消耗長さはａ２、半径距離ｒ１では電極消耗長さはａ１、また半径距離ｒ０（電極の中心）では電極消耗長さはａ０である。
また、図７（ｂ）に示すように穴（４）は工作物（３）に形成され、半径距離ｒ３では加工深さｂ３、半径距離ｒ２では加工深さｂ２、半径距離ｒ１では加工深さｂ１、半径距離にｒ０（電極の中心）では加工深さｂ０である。
半径距離ｒ３の電極消耗率（％）＝（ａ３／ｂ３）×１００、半径距離ｒ２の電極消耗率（％）＝（ａ２／ｂ２）×１００、半径距離ｒ１の電極消耗率（％）＝（ａ１／ｂ１）×１００、半径距離ｒ０の電極消耗率（％）＝（ａ０／ｂ０）×１００として計算した。
なお、図７に示した中心からの半径距離ｒ３は、図５、図６では中心からの半径距離７５μｍに相当し、中心からの半径距離ｒ０は半径距離０μｍに相当し、また中心からの半径距離ｒ１、ｒ２は、ｒ０とｒ３の間である。
【００１５】
図５、図６で放電電極の送り速度の違いによる電極消耗（％）及び加工深さについて説明する。
送り速度５μｍ／ｓで、電極消耗は、図５の一点鎖線（６０）のようになり、外周部と中心部との消耗率の差が小さく放電電極に細い部分が形成され難く、また加工深さはも図６の一点鎖線（６０ａ）のように浅く、細い穴は形成できない。
送り速度６０μｍ／ｓでは、電極消耗は図５の実線（６１）のように、中心からの半径距離ｒ７５μｍ〜６０μｍの外周は消耗率が多く、また半径距離ｒ３０μｍより中心に近くなると消耗率が少ない。この放電電極（１）の先端径φ２は２８．９μｍ、先端長さＬ１は２８４．６μｍ、電極長さＬ２は５２９．５μｍ、先端角θ１は３．１２度、外周角θ２は２０．６度であった。また加工深さは図６の実線（６１ａ）のように中心部の加工深さＬ３は６２９．０μｍ、外周部加工深さＬ４は３２８．３μｍであった。
【００１６】
送り速度１２０μｍ／ｓでは、電極消耗は図５の鎖線（６２）のようになり、この放電電極（１）の先端径φ２が２７．５μｍ、先端長さＬ１が２５９．９μｍ、電極長さＬ２が５３４．９μｍ、先端角θ１が３．６６度、外周角θ２が２４．２度であった。また加工深さは図６の鎖線（６２ａ）で中心部加工深さＬ３は６００．８μｍ、外周部加工深さＬ４は３２４．１μｍであった。
また、送り速度２００μｍ／ｓでは、電極消耗は図５の鎖線（６３）のようになり、この放電電極（１）の先端径φ２が２６．１μｍ、先端長さＬ１が１４３．０μｍ、電極長さＬ２が３５６．２μｍ、先端角θ１が５．４度、外周角θ２が２８．１度であった。また加工深さは図６の鎖線（６３ａ）で中心部加工深さＬ３は４３０．５μｍ、外周部加工深さＬ４は２７６．７μｍであった。
このように、放電電極の送り速度は、５μｍ／ｓより大きい方が、先端が細くて長いものとなり、微細な穴を深く穿孔するのに適している。特に送り速度６０μｍ／ｓが好ましい。
【００１７】
【実施例２】
本発明の実施例２について図４、図８及び図９を参照して説明する。
実施例２は、放電電極として直径１５０μｍ（半径７５μｍ）のタングステン電極を用い、工作物は鋼材（Ｓ４５Ｃ）、極性は放電電極をプラス、工作物をマイナスとし、電圧１１０Ｖ、コンデンサ容量３３００ｐＦのＲＣ放電回路構成の放電加工電源と接続し、送り速度６０μｍ／ｓ、加工時間８ｍｉｎ、加工液油中で放電電極を回転させながら送り工作物に穴あけを行い、放電電極の回転数の違いによる電極消耗及び加工深さを示したものである。
図８は、放電電極の回転数の違いによる電極消耗を示したもので、横軸は中心からの半径距離ｒ（μｍ）、縦軸は電極消耗率（％）である。
図９は、放電電極の回転数の違いによる加工深さを示したもので、横軸は中心からの半径距離ｒ（μｍ）、縦軸は加工深さＬ３（μｍ）、Ｌ４（μｍ）である。
なお、中心からの半径距離ｒ、電極消耗率（％）、加工深さについては図７（ａ）（ｂ）で上述べたと同様のものである。
【００１８】
回転数０ｒｐｍ、すなわち放電電極を回転させない場合は、電極消耗は図８の二点鎖線（６５）のよう少なく、また加工深さも図９の二点鎖線（６５ａ）のように浅く穿孔には適さないものであった。
回転数１５００ｒｐｍでは、電極消耗は図８の鎖線（６６）のようになり、この放電電極（１）の先端径φ２が３４．４μｍ、先端長さＬ１が８５．３μｍ、電極長さＬ２が１４８．５μｍ、先端角θ１が１５．６度、外周角θ２が２０．８度であった。また加工深さは図９の鎖線（６６ａ）で中心部加工深さＬ３は４２１μｍ、外周部加工深さＬ４は３１８．９μｍであった。
【００１９】
回転数３０００ｒｐｍでは、電極消耗は図８の一点鎖線（６７）のようになり、この放電電極（１）の先端径φ２が３３．０μｍ、先端長さＬ１が１５９．５μｍ、電極長さＬ２が３６７．２μｍ、先端角θ１が５．８度、外周角θ２が３０．８度であった。また加工深さは図９の一点鎖線（６７ａ）で中心部加工深さＬ３は５３７．８μｍ、外周部加工深さＬ４は３６８．５０μｍであった。
回転数４５００ｒｐｍでは、電極消耗は図８の実線（６８）のようになり、この放電電極（１）の先端径φ２が２８．９μｍ、先端長さＬ１が２８４．６μｍ、電極長さＬ２が５２９．５μｍ、先端角θ１が３．１２度、外周角θ２が２０．６度であった。また加工深さは図９の実線（６８ａ）で中心部加工深さＬ３は６２９μｍ、外周部加工深さＬ４は３２８．３μｍであった。
【００２０】
また、回転数４９００ｒｐｍでは、電極消耗は図８の鎖線（６９）のようになり、この放電電極（１）の先端径φ２が２８．０μｍ、先端長さＬ１が２９２．９μｍ、電極長さＬ２が５３３．６μｍ、先端角θ１が３．２度、外周角θ２が２０．４度であった。また加工深さは図９の鎖線（６９ａ）で中心部加工深さＬ３は６６１．５μｍ、外周部加工深さＬ４は３５１．７μｍであった。
このように回転数１５００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ、好ましくは１５００ｒｐｍ〜４９００ｒｐｍでは、穴径が大きい径の放電電極（１）は、径の大きい当初は放電柱の挙動や電極中心部への加工屑、カーボンの付着により、電極外周部の方が電極中心部に比べて消耗は大きいが、電極外周部と中心部との消耗の差は先端部が形成される時に比べ小さい。
径が細くなり、細い先端部が形成されるようになると、電極中心部の加工屑が極端に排出されにくく、カーボン等の付着も多くなり消耗は小さくなる。これに対して電極外周部（１１ｆ）は回転によるフラッシング効果により清浄な加工液が十分に供給されることから加工屑やカーボンの付着が少ない。よって中心部の電極消耗と外周部の消耗の差が急激に大きくなり細い先端部（１１ｆ´）が形成されるようになり、工作物と間隔をとりながら放電加工が行われ、細い穴が形成される。
【００２１】
【実施例３】
実施例３は、Ｓ４５Ｃ材に径５０μｍ（半径２５μｍ）以下、深さ３００μｍの穴を加工するときの条件示したものである。
穴径より大きい径の放電電極として、径１５０μｍのタングステン電極を用い、極性は放電電極をプラス、工作物側をマイナス、放電加工油中で、エネルギ８．９１×１０−７Ｊ以上を与えるため、ＲＣ放電回路の電圧１１０Ｖ、コンデンサー容量３３００ｐＦとした。
上述した図６（放電電極の送り速度の違いによる加工深さを示したもの）、半径方向の加工間隙は実測より片側９ミクロンで計算し、半径３０μｍの値より、全加工深さＬ３−外周部進入深さＬ４＞３００μｍを満足する送り速度６０μｍ／ｓの曲線を選定した。ここで、深さ方向の加工間隙は加工後の入り口穴径と電極径との間隙と同一と仮定して計算し、１６．１μｍとした。このとき求めるＬ３：６２９，Ｌ４：３２８．３、θ１：３．１２度、θ２：２０．６度となり、上述した図８（放電電極の回転数の違いによる電極消耗を示したもの）より半径３０μｍのときの電極消耗がもっとも高い４５００ｒｐｍを選定した。
以上により、電極をプラス、工作物側をマイナスにし、電極はφ１５０μｍのタングステン、送り速度６０μｍ／ｓ、回転数４５００ｒｐｍ，電圧１１０Ｖ，コンデンサー容量３３００ｐＦ，加工時間８分，加工雰囲気：放電加工油の条件で、径４６．９μｍ、深さ３００．７μｍの穴が得られた。
【００２２】
【実施例４】
本発明の実施例４について図１０を参照して説明する。
実施例４は、工作物の上にダミー部材を重ね、工作物に放電電極の先端部による穴を形成する例を示すものである。
まず、図１０（ａ）に示すように、工作物（３）の上にダミー部材（３１）を重ねる。穿孔する穴径より大きい径の放電電極（１）をプラス、工作物（３）とダミー部材（３１）をマイナスにＲＣ放電回路構成の放電加工電源と接続し、放電電極（１）を矢印Ａのように回転させながら矢印Ｂ方向に送った。また放電電極（１）の外周部を（１１ａ）、中心部を（１２ａ）として示した。
【００２３】
図１０（ｂ）に示すように放電電極（１）は矢印Ａのように回転させながら矢印Ｂ方向に送られ、放電加工によりダミー部材（３１）に穴（５ｂ）を形成し、放電電極（１）は、中心部（１２ｂ）に比べ外周部（１１ｂ）の方が多く消耗しされる。図１０（ｃ）に示すように放電電極（１）は矢印Ｂ方向に送られて放電電極（１）の外周部（１１ｃ）のように消耗し、ダミー部材（３１）に穴（５ｃ）を形成する。さらに放電電極（１）は矢印Ｂ方向に送られ、図１０（ｄ）に示すように放電電極（１）の外周部（１１ｄ）のように消耗し、中心部（１２ｄ）が尖り始め、ダミー部材（３１）に穴（５ｄ）を形成する。さらに放電電極（１）は矢印Ｂ方向に送られ、図１０（ｅ）に示すように放電電極（１）の外周部が（１１ｅ）のように消耗し、中心部（１２ｅ）が尖り、ダミー部材（３１）に穴（５ｅ）を形成する。
【００２４】
そして、図１０（ｆ）に示すように、さらに放電電極（１）は矢印Ｂ方向に送られ、ダミー部材（３１）を貫通して、放電電極（１）の細くて長い先端部（１１ｆ´）及び中心部（１２ｆ）により、工作物（３）に細い穴（４）が形成される。放電加工終了後に工作物（３）からダミー部材を取り外して、図１０（ｇ）に示すような、放電電極（１）の細くて長い先端部（１１ｆ´）により穿孔された穴（４）が形成された工作物（３）を得るものである。
【００２５】
【実施例５】
本発明の実施例５について図１１を参照して説明する。
実施例５は、上述した実施例１〜３のように消耗して得られた放電電極を用い、工作物をプラス、放電電極をマイナスとし穴あけ加工を行う場合を示したものである。
図１１（ａ）（ｂ）は本発明の実施例５を説明する斜視図である。
図１１（ａ）に示すよう、放電電極（１５）をマイナス、工作物（３５）をプラスに接続する。放電加工電源はＲＣ放電回路で、電源（２０）、コンデンサ（２１）、抵抗（２２）で構成されている。放電電極（１５）は矢印Ａのように回転させながら矢印Ｂのように送り、放電加工により工作物（３５）に穴あけ加工を行い、図１１（ｂ）に示すように、工作物（３５）に穴（４５）を形成するものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、放電電極をプラス、工作物をマイナスとし、穿孔する穴径より大きい径の放電電極を回転させながら送ることにより、工作物に細い穴を形成することができ、炭素鋼、ステンレス鋼、焼結合金、シリコン等の半導体材料に微細な穴を形成することができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態を説明する図
【図２】  本発明の実施の形態を説明する図
【図３】  本発明の実施の形態を説明する図
【図４】  本発明の実施例１を説明する図
【図５】  本発明の実施例１を説明する図
【図６】  本発明の実施例１を説明する図
【図７】  本発明の実施例１を説明する図
【図８】  本発明の実施例２を説明する図
【図９】  本発明の実施例２を説明する図
【図１０】  本発明の実施例４を説明する図
【図１１】  本発明の実施例５を説明する図
【図１２】  従来例を示す図
【符号の説明】
１，放電電極
２，放電加工電源
３，工作物
４，穴
【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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