(57)【要約】【課題】厚板の穴加工において、加工完了後に電極が加工開始位置まで上昇した際に、加工液を飛散させて周囲を汚染せず、また電極消耗率が異なっても電極上昇位置を加工穴毎に指定不要で、かつ次の加工開始までの時間を短縮できる細穴放電加工方法及び装置の提供。【解決手段】パイプまたは棒状の電極２７を昇降位置決め自在かつ電極中心に回転駆動自在に設けた細穴放電加工機１において、前記電極をガイドする電極ガイド２９と該電極ガイドの上方直近に前記電極の先端を検出するセンサ３１とを備えた電極ガイド装置３３を設け、該電極ガイド装置を被加工物Ｗに対向する所定の位置へ昇降位置決め自在に設け、放電加工完了後に前記電極を原点（Ｚ＝０）へ上昇させる途中において、該電極の先端を前記センサが検出した時点で該電極の上昇を停止させることを特徴とする細穴放電加工装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプまたは棒状の電極を昇降位置決め自在かつ電極中心に回転駆動自在に設けた細穴放電加工機において、前記電極をガイドする電極ガイドと該電極ガイドの上方直近に前記電極の先端を検出するセンサとを備えた電極ガイド装置を設け、該電極ガイド装置を被加工物に対向する所定の位置へ昇降位置決め自在に設け、放電加工完了後に前記電極を原点（Ｚ＝０）へ上昇させる途中において、該電極の先端を前記センサが検出した時点で該電極の上昇を停止させることを特徴とする細穴放電加工方法。
【請求項２】
パイプまたは棒状の電極を昇降位置決め自在かつ電極中心に回転駆動自在に設けた細穴放電加工機において、前記電極をガイドする電極ガイドと該電極ガイドの上方直近に前記電極の先端を検出するセンサとを備えた電極ガイド装置を設け、該電極ガイド装置を被加工物に対向する所定の位置へ昇降位置決め自在に設け、放電加工完了後に前記電極を原点（Ｚ＝０）へ上昇させる途中において、該電極の先端を前記センサが検出した時点で該電極の上昇を停止させることを特徴とする細穴放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は細穴放電加工方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、細穴放電加工機による厚板の加工は、図６ａ及び図６ｂに示すような行程で行われている。
【０００３】
図６ａは一般的な細穴放電加工機における被加工材Ｗの固定方法を示したものであり、細穴放電加工機（図示省略）のワークテーブル１０１に加工槽１０２が一体的に設けられており、この加工槽１０２内に設けたワーククランプ１０３により被加工材Ｗが固定してある。
【０００４】
上述の細穴放電加工機（図示省略）のＷ軸スライド１０４の下端部には、回転駆動されているパイプ電極１０５の下端部をガイドする電極ガイド１０６が設けてある。
【０００５】
上記構成において、厚板の被加工材Ｗに貫通する細穴１０７を加工する場合、電極送り量は、加工穴の深さと電極消耗量を加味した電極送り量を指定する。例えば、板厚が１００ｍｍで電極消耗量が１００ｍｍ（電極消耗率１００％）の場合、細穴１０７が貫通するまでの電極送り量は２００ｍｍとなる。
【０００６】
図６ｂは、上述の細穴１０７の加工が完了し、電極１０５が加工開始位置（Ｚ軸の原点：Ｚ＝０）まで上昇した状態を示したものである。ここに、Ｚ軸の原点は被加工材Ｗの表面に電極１０５の下端部が接触したときのＺ軸座標をＺ＝０に設定してある。
【０００７】
図６ｂに示すように、加工完了後に電極１０５をＺ軸原点に復帰させると、電極１０５の下端部は電極ガイド１０６から抜けてその上方空間において停止することになる。
【０００８】
すなわち、電極１０５の下端部と被加工材Ｗとの間の距離は約２００ｍｍであり、電極ガイド１０６の上端は被加工材Ｗより約５０ｍｍ上方に設定してあるので、電極１０５の下端部と電極ガイド１０６の上端との間は約５０ｍｍの間隙ができることになる。
【０００９】
この状態で次の加工をする場合、図６ｂに示すように加工液を噴出しながら電極１０５が下降するため、電極が振れて電極ガイド１０６への挿入ができなかたり、加工液の飛散により周囲の環境を汚染させるという問題がある。
【００１０】
また、この時の電極送り速度は加工送りとなり、かつ加工開始位置より離れたところから始まるので加工開始までの時間が長くなるという問題もある。
【００１１】
また、加工穴の深さ、電極径、被加工材の材質や加工条件、等により電極消耗率が異なるため、加工プログラムにおいて電極上昇位置を加工穴毎に指定することが難しいという問題もある。
【００１２】
また、パイプ電極によて工作物に細穴を加工し、その細穴加工の完了状態を検出できる細穴加工完了検出手段を備えた細穴放電加工方法は公知である（例えば、特許文献１）。
【００１３】
上記特許文献１記載の細穴放電加工方法は、パイプ電極の下降量によって工作物への細穴加工の完了状態を判断するものである。
【００１４】
より詳細には、パイプ電極の工作物への下降を検出センサで検出することにより、放電加工開始位置を決定し、次いで、工作物への加工細穴距離に対応するパイプ電極の加工有効長さを演算し、放電加工開始位置から加工細穴距離に対応するパイプ電極の送り込み量に達した状態で工作物への所定の距離の細穴加工の完了状態であると判断するものである。
【００１５】
しかしながら、特許文献１の電極送り方法では、電極消耗率の大きい深い細穴加工を行った後に、電極を原点復帰させて次の加工を行う場合には、電極の先端の位置は電極ガイドを抜けて、前記図６ｂに示す様な状態となり、加工液を飛散させて周囲の環境を汚染させるという問題がある。
【００１６】
したがって、次の加工に際しては加工開始位置より離れたところから始まるので加工開始までの時間が長くなるという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−２５９２２号公報
【特許文献２】特許５３３７３８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上述の如き問題を解決するために成されたものであり、本発明の課題は、パイプ電極を用いた加工において電極消耗率の大きい厚板の穴加工完了後に電極を加工開始位置まで上昇させる際に、電極の下端部が電極ガイド装置から外へ離脱せず、加工液を飛散させて周囲の環境を汚染させることが無く、また、加工穴の深さ、電極径、被加工材の材質や加工条件、等により電極消耗率が異なっても、加工プログラムにおいて電極上昇位置を加工穴毎に指定する必要のない、かつ次の加工開始までの時間が短い細穴放電加工方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述の課題を解決する手段として請求項１に記載の細穴放電加工方法は、パイプまたは棒状の電極を昇降位置決め自在かつ電極中心に回転駆動自在に設けた細穴放電加工機において、前記電極をガイドする電極ガイドと該電極ガイドの上方直近に前記電極の先端を検出するセンサとを備えた電極ガイド装置を設け、該電極ガイド装置を被加工物に対向する所定の位置へ昇降位置決め自在に設け、放電加工完了後に前記電極を原点（Ｚ＝０）へ上昇させる途中において、該電極の先端を前記センサが検出した時点で該電極の上昇を停止させることを特徴とするものである。
【００２０】
上述の課題を解決する手段として請求項２に記載の細穴放電加工装置は、パイプまたは棒状の電極を昇降位置決め自在かつ電極中心に回転駆動自在に設けた細穴放電加工機において、前記電極をガイドする電極ガイドと該電極ガイドの上方直近に前記電極の先端を検出するセンサとを備えた電極ガイド装置を設け、該電極ガイド装置を被加工物に対向する所定の位置へ昇降位置決め自在に設け、放電加工完了後に前記電極を原点（Ｚ＝０）へ上昇させる途中において、該電極の先端を前記センサが検出した時点で該電極の上昇を停止させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、パイプ電極を用いた加工において電極消耗率の大きい厚板の穴加工完了後に電極を加工開始位置まで上昇させる際に、電極の下端部が電極ガイド装置から外へ離脱することがないので、加工液を飛散させて周囲の環境を汚染させることが無い。
【００２２】
また、加工穴の深さ、電極径、被加工材の材質や加工条件、等により電極消耗率が異なっても、加工プログラムにおいて電極上昇位置を加工穴毎に指定する必要がなく、かつ次の加工開始までの時間を短かくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願発明に係る細穴放電加工機の正面図。
【図２】本願発明に係る細穴放電加工機の側面図。
【図３】図２におけるＡ部の拡大図。
【図４】本願発明の細穴放電加工機による加工例の説明図で、（ａ）加工開始位置（Ｚ＝０）、（ｂ）加工穴の貫通状態を示す。
【図５】本願発明の細穴放電加工機による厚板加工例、（ａ）電極の加工開始位置への上昇途中で電極下端をセンサが検出して停止した状態、（ｂ）電極下端を被加工材の上面直上への送り込み量の説明図。
【図６】従来の細穴放電加工機による厚板加工例で、（ａ）加工穴の貫通状態、（ｂ）電極の加工開始位置（Ｚ＝０）へ上昇した状態の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００２５】
図１、図２は本発明に係る細穴放電加工装置の正面図と側面図、図３は図２におけるＡ部の拡大図である。
【００２６】
細穴放電加工装置１の基台３上には、被加工材Ｗを固定するワーククランプ６を設けたワークテーブル５が設けてあり、ワーククランプ６と被加工材Ｗは加工槽７に収容されている。
【００２７】
前記ワークテーブル５の後方（図２の右方）には、ワークテーブル５から上方に延伸するコラム９が設けてある。
【００２８】
コラム９の上部には、Ｘ軸方向（図１において左右方向）へ移動位置決め自在のＸ軸スライド１１が設けてあり、このＸ軸スライド１１上に前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向へ移動位置決め自在のＹ軸スライド１３が設けてある。
【００２９】
前記Ｙ軸スライド１３の前端（図２における左側端部）には、Ｚ軸方向へ昇降位置決め自在なＷ軸スライド１５が設けてある。そして、このＷ軸スライド１５にＺ軸駆動手段（図示省略）によりＺ軸方向へ昇降位置決め自在のＺ軸スライド１７が設けてある。
【００３０】
前記Ｚ軸スライド１７の下部には、回転駆動手段（図示省略）により回転駆動される電極ホルダ１９が回転自在に設けてある。
【００３１】
前記電極ホルダ１９には、Ｚ軸スライド１７の上部に延伸する中空の回転軸２１が設けてあり、また、この中空の回転軸２１の上端部には、前記回転駆動手段としての電極回転用モータによって回転駆動されるプーリ２３が設けてある。
【００３２】
前記中空の回転軸２１には、その上部に設けたロータリジョイント２５に接続された管路を介して水または純水等の加工液を供給する加工液供給手段（図示省略）が連結してある。
【００３３】
図２、図３を参照するに、前記電極ホルダ１９に着脱可能に装着されたパイプ電極２７の下端部をガイドする電極ガイド２９と、前記パイプ電極２７の先端を非接触で検出するセンサ３１とを有する電極ガイド装置３３が前記Ｗ軸スライド１５下端部に設けてある。
【００３４】
上述のセンサ３１には、例えば、電極の先端の有無が非接触で検出可能な近接センサまたは光センサ等を利用することができる。
【００３５】
再度図１を参照するに、前記細穴放電加工装置１の左側には公知の電極交換装置３４が設けてある（例えば、特許文献２）。
【００３６】
上記構成の本願発明に係る細穴放電加工装置１において、被加工材Ｗに電極消耗量が大きい厚板、例えば、板厚ｔが１００ｍｍの鋼材を貫通する細穴３５を加工する場合を例にその加工方法を説明する。
【００３７】
図４ａに示す如く、初めに電極ガイド２９の下端が加工位置において、被加工材Ｗの表面直上の距離δ（例えば１ｍｍ）で対向するようにＷ軸スライド１５を下降させる。
【００３８】
次いで、パイプ電極２７が被加工材Ｗの表面に接触するまで下降させて、接触を検出したときの電極座標（Ｚ軸座標）をクリアする。すなわち、電極座標の原点をＺ＝０に設定すると同時に放電加工を開始する。
【００３９】
電極送り量は、加工穴の深さと電極消耗量を加味した電極送り量を指定する。例えば、図４ｂに示すように、板厚が１００ｍｍで電極消耗量が１００ｍｍ（電極消耗率１００％）の場合、細穴１０７が貫通するまでの電極送り量は２００ｍｍとなる。
【００４０】
図５ａに示すように、細穴３５の加工が完了してパイプ電極２７を加工開始位置まで上昇させる途中（すなわち原点復帰途中）において、細穴放電加工装置１を制御する数値制御装置（図示省略）によりセンサ３１がパイプ電極２７の先端を検出したら、その検出位置においてパイプ電極２７の上昇を停止させる。
【００４１】
なお、電極消耗量が少なく、原点復帰途中においてパイプ電極２７の先端がセンサ３１の位置まで上昇しない場合には、加工開始位置（原点Ｚ＝０）からセンサ３１の間において停止する。
【００４２】
パイプ電極２７の先端を検出後に、同一の被加工材において次の細穴加工を行う場合には、図５ｂに示す如く、パイプ電極２７の先端を検出した位置から電極ガイド２９までの間の距離（Ｌ）だけ、パイプ電極２７を下降させる。すなわち、この状態において、パイプ電極２７の先端と被加工材Ｗとの間の距離が設定値δ（例えば、１．０ｍｍ）に設定される。
【符号の説明】
【００４３】
１  細穴放電加工機
３  基台
５  ワークテーブル
６  ワーククランプ
７  加工槽
９  コラム
１１  Ｘ軸スライド
１３  Ｙ軸スライド
１５  Ｗ軸スライド
１７  Ｚ軸スライド
１９  電極ホルダ
２１  中空の回転軸
２３  プーリ
２５  ロータリジョイント
２７  パイプ電極
２９  電極ガイド
３１  センサ
３３  電極ガイド装置
３４  電極交換装置
Ｗ  被加工材
【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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