特開 2015-9292 細穴放電加工装置及び同装置を使用した細穴放電加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-9292(P2015-9292A)

(43)【公開日】2015年1月19日

(54)【発明の名称】細穴放電加工装置及び同装置を使用した細穴放電加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23H 9/14 20060101AFI20141216BHJP

【ＦＩ】

   B23H9/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-134654(P2013-134654)

(22)【出願日】2013年6月27日

(71)【出願人】

【識別番号】000128429

【氏名又は名称】株式会社エレニックス

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】横道 茂治

(72)【発明者】

【氏名】石綿 朋茂

【テーマコード（参考）】

3C059

【Ｆターム（参考）】

3C059AA01

3C059AB03

3C059AB07

3C059CH01

3C059CH16

3C059DA03

3C059DD01

3C059HA14

3C059HA16

(57)【要約】

【課題】筒体の肉厚や幅に規制されることなく、筒体内空間へ開放する止まり穴の加工を短時間で行える細穴放電加工装置及び同装置を使用した細穴放電加工方法の提供。
【解決手段】スライドベース１５に上下方向に位置決め自在のＺ軸スライド１９を設け、Ｚ軸スライドに棒状またはパイプ状電極３１の上部を保持する電極ホルダを回転駆動自在に設けると共に、スライドベースに電極の下部をガイドする電極ガイド手段を設けた細穴放電加工装置において、前記電極ガイド手段は前記スライドベース下端部からＺ軸下方へ伸長するガイドアーム３７を設け、ガイドアームの下端部近傍に前記電極を直進させる第１のストレートガイド３９を備え、該第１のストレートガイドの下方に前記電極の進行方向をＺ軸方向から側方へ偏向させる電極偏向手段４１を設けたことを特徴とする細穴放電加工装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スライドベースに上下方向に位置決め自在のＺ軸スライドを設け、該Ｚ軸スライドに棒状またはパイプ状電極の上部を保持する電極ホルダを回転駆動自在に設けると共に、前記スライドベースに前記電極の下部をガイドする電極ガイド手段を設けた細穴放電加工装置において、前記電極ガイド手段は前記スライドベース下端部からＺ軸下方へ伸長するガイドアームを設け、該ガイドアームの下端部近傍に前記電極を直進させる第１のストレートガイドを備え、該第１のストレートガイドの下方に前記電極の進行方向をＺ軸方向から側方へ偏向させる電極偏向手段を設けたことを特徴とする細穴放電加工装置。

【請求項2】

請求項１に記載の細穴放電加工装置において、前記電極偏向手段が、前記電極を曲線状に曲げるＲガイド部材と、該Ｒガイド部材に接続する第２のストレートガイドとからなり、前記Ｒガイド部材で曲げられた電極を前記第２のストレートガイドでＺ軸方向から側方へ偏向させることを特徴とする細穴放電加工装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の細穴放電加工装置を使用し、前記ガイドアームを被加工材である筒体の内部空間に挿入位置決めし、前記電極偏向手段により偏向された電極により、前記被加工材である筒体に筒体内空間へ開放する止まり穴を加工することを特徴とする細穴放電加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は細穴放電加工装置及び同装置を使用した細穴放電加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば円筒状の圧延ロールの長手方向中央部に温度センサを装着するためのセンサ装着穴の加工は、図９に示す如く圧延ロール１０１の側面からボール盤を用いてドリル加工で行われている。

【0003】

然しながら、圧延ロール１０１の側面からのドリル加工では、圧延ロール１０１の幅Ｌが大きくなるほど、センサ装着穴１０３の圧延ロールの中央部までの距離Ｌ／２が長くなるため加工時間が長くなるという問題がある。

【0004】

また、深穴のドリル加工は困難であるため、センサ装着穴を有する圧延ロールの幅はドリル加工が可能な長穴の長さにより規制される。

【0005】

さらに、圧延ロールの側面からドリル加工を行うので、圧延ロール１０１の肉厚ｔを薄くすることができない。その結果、圧延ロール１０１の直径が大きくなり重量が重くなるという問題もある。

【0006】

また特許文献１には、圧延ロールにおけるセンサ装着穴の加工ではないが、ディーゼルエンジン用インジェクタ（燃料噴射装置）の燃料リターン穴（１２）に対して、既設の収納穴（１１）を利用して、この収納穴（１１）から燃料リターン穴（１２）に連通する直線的な横穴（１３）を加工する放電加工方法および装置が記載されている。

【0007】

上述の放電加工装置における電極（２）は、複数の構成要素からからなっている。すなわち、この電極（２）は導電材からなる半球形のカップ状に形成されており、この半球形のカップ状電極（２）に密着巻きのコイルばね（３）の先端をジョイント（６）を介して結合し、このコイルばね（３）の後端に導電材からなる円筒状の支持体（４）に結合された構成となっている。

【0008】

前記電極（２）の構成から理解できるように、コイルばねの外径は、そのばねに用いる線材の直径より必ず大きくなるのは必然である。また、前記電極（２）の直径はこの密着巻きのコイルばね（３）の外径とほぼ等しくなっている。したがって、特許文献１に記載の発明における方法においては、本願発明の細穴放電加工装置の如く、細径のパイプ又は棒状電極を使用する細穴加工を行うことはできない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００８−３０２４６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

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、被加工材である筒体の肉厚や幅に規制されることなく、筒体内空間へ開放する止まり穴の加工を短時間で行うことができる細穴放電加工装置及び同装置を使用した細穴放電加工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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装置は、スライドベースに上下方向に位置決め自在のＺ軸スライドを設け、該Ｚ軸スライドに棒状またはパイプ状電極の上部を保持する電極ホルダを回転駆動自在に設けると共に、前記スライドベースに前記電極の下部をガイドする電極ガイド手段を設けた細穴放電加工装置において、前記電極ガイド手段は前記スライドベース下端部からＺ軸下方へ伸長するガイドアームを設け、該ガイドアームの下端部近傍に前記電極を直進させる第１のストレートガイドを備え、該第１のストレートガイドの下方に前記電極の進行方向をＺ軸方向から側方へ偏向させる電極偏向手段を設けたことを特徴とするするものである。

【0012】

請求項２に記載の細穴放電加工装置は、請求項１に記載の細穴放電加工装置において、前記電極偏向手段が、前記電極を曲線状に曲げるＲガイド部材と、該Ｒガイド部材に接続する第２のストレートガイドとからなり、前記Ｒガイド部材で曲げられた電極を前記第２のストレートガイドでＺ軸方向から側方へ偏向させることを特徴とするものである。

【0013】

請求項３に記載の細穴放電加工方法は、請求項１又は２に記載の細穴放電加工装置を使用し、前記ガイドアームを被加工材である筒体の内部空間に挿入位置決めし、前記電極偏向手段により偏向された電極により、前記被加工材である筒体に筒体内空間へ開放する止まり穴を加工することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、被加工材である筒体の肉厚や幅に規制されることなく、筒体内空間へ開放する止まり穴の加工を短時間で行うことができる細穴放電加工装置及び同装置を使用した細穴放電加工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本願発明に係る細穴放電加工装置の第１の実施例の全体説明図。

【図2】図１のＰ部拡大図で、筒体内からの止まり穴加工の説明図。

【図3】電極ガイドにおける電極偏向手段部分の正面図。

【図4】図３におけるＡ−Ａ断面図。

【図5】図３におけるＢ−Ｂ断面図。

【図6】本願発明に係る細穴放電加工装置の第２の実施例（正面図）。

【図7】図６におけるＱ部拡大図。

【図8】図６における平面図。

【図9】従来の筒体内からの止まり穴加工の説明図。

【発明を実施するための形態】

【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を参照するに、細穴放電加工装置１の基台３上には、Ｙ軸モータ４によりＹ方向（図１において左右方向）へ移動位置決め自在のＹ軸キャリッジ５が設けてある。

【0018】

前記Ｙ軸キャリッジ５上には筒状のワークＷを収容する加工槽７が設けてあり、この加工槽７内に前記ワークＷを垂直に固定する固定治具８がワークテーブル９上に設置してある。このＹ軸キャリッジ５の後方（図２において右方）の前記基台３上には、Ｘ方向（Ｙ方向に直交する方向）に離隔した一対のコラム１１が立設してある。

【0019】

前記コラム１１の上部には、図示しないＸ軸モータによりＸ方向へ移動位置決め自在のＸ軸キャリッジ１３が設けてある。そして、このＸ軸キャリッジ１３の前方にはスライドベース１５が上下動可能に係合してある。

【0020】

また、前記スライドベース１５には、Ｚ軸モータ１７により上下方向（Ｚ軸方向）に移動位置決め自在のＺ軸スライド１９が設けてある。

【0021】

したがって、図示省略の制御装置の制御の下に、Ｚ軸モータ１７を適宜に回転駆動することにより、Ｚ軸スライド１９をＺ方向の所望の位置に移動することができる。

【0022】

前記Ｚ軸スライド１９の下部には電極ホルダ２７が回転自在に設けてある。この電極ホルダ２７の構成は、本願出願人の出願である特開２００１−２８７１１９の明細書に記載の構成と同様であり、以下にその概要を説明する。

【0023】

上述の電極ホルダ２７は、前記Ｚ軸スライド１９の下部に周知のワンタッチカプラを介して着脱自在に設けてあり、電極モータ２９によって回転駆動することができように設けてある。

【0024】

また、電極ホルダ２７は、棒状またはパイプ状電極３１の上部を保持するコレットチャックと、図示されない給水装置から供給される水を前記棒状電極またはパイプ状電極３１を包囲するように噴射させるジェットノズル等を備えてなるものである。

【0025】

上記構成において、図示省略の制御装置の制御の下に、前記Ｘ軸キャリッジ１３、Ｙ軸キャリッジ５及びＺ軸スライド１９とを適宜に移動位置決めすることにより、前記棒状電極またはパイプ状電極３１の先端を筒状のワークＷの加工位置へ移動位置決めすることができる。

【0026】

図１、図２を参照するに、前記スライドベース１５の下端部に一体的に設けた支持板３３に、前記電極３１の下部をガイドする電極ガイド手段３５が設けてある。

【0027】

この電極ガイド手段３５は、前記スライドベース１５の下端部からＺ軸下方へ伸長し、筒状のワークＷの筒内部へ侵入可能なガイドアーム３７を備えている。

【0028】

図３、図４に示す如く、前記ガイドアーム３７の中心には、前記電極３１の直径より若干大きい穴が設けてあり、ガイドアーム３７の下端部近傍には、前記電極３１を直進ガイドする第１のストレートガイド３９が設けてある。

【0029】

この第１のストレートガイド３９の下方に前記電極３１の進行方向をＺ軸方向から側方へ偏向させる電極偏向手段４１が設けてある。

【0030】

上述の電極偏向手段４１は、前記電極３１を曲線状に曲げるＲガイド部材４３と、該Ｒガイド部材４３に接続する第２のストレートガイド４５とからなっている。

【0031】

図３〜図５に示すごとく、前記Ｒガイド部材４３は、前記ガイドアーム３７の下端部近傍に固定した第１のストレートガイド３９と、前記ガイドアーム３７の下端部に固定した第２のストレートガイド４５との中間に配置してあり、第１のストレートガイド３９の出口と第２のストレートガイド４５の入口を円弧状の電極ガイド溝４７で接続するものである。

【0032】

図５に示すごとく、前記ガイドアーム３７の第１のストレートガイド３９と第２のストレートガイド４５の間に設けた切欠き部４９に、前記Ｒガイド部材４３がボルト５１により着脱可能に装着してある。なお、ノックピン５３によりＲガイド部材４３の取付位置を正確に保持している。

【0033】

前記Ｒガイド部材４３の断面形状は、円の中心より上側の部分を弓形に切断除去した形状をなしており、このＲガイド部材４３を前記切欠き部４９に取り付けた際にその外周が前記ガイドアーム３７の下端部の外径と同一の円形になるように製作されている。

【0034】

上記構成の細穴放電加工装置及び同装置を使用した細穴放電加工方法によれば、被加工材である筒体の肉厚や幅に規制されることなく、筒体内空間へ開放する止まり穴の加工を短時間で行うことができる。

【0035】

図６〜図８は本願発明に係る細穴放電加工装置の第２の実施例であり、図６は正面図、図７は図６におけるＱ部拡大図、図８は平面図である。なお、第１の実施例と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付与してある。

【0036】

細穴放電加工装置６０の機台６１には、図示しないＸ軸モータにより駆動されるＸ軸キャリッジ６３が設けてある。また、長尺の筒状のワークＷを水平支持するワークテーブル６５が前記機台６１に隣接して設けてある。

【0037】

そして、前記Ｘ軸キャリッジ６３には、水平支持された筒状のワークＷの筒内部へ侵入可能なガイドアーム６７がＸ軸方向へ移動位置決め自在に設けてある。

【0038】

また、前記ガイドアーム６７には、棒状またはパイプ状電極３１の左端部を保持する電極ホルダ２７が設けてある。

【0039】

また、前記ガイドアーム６７には、前記電極ホルダ２７から右方へ延伸する電極３１を水平にかつ直線的にガイドするガイドパイプが６９が設けてある。

【0040】

そして、ガイドパイプが６９の右端部には、前記電極の先端部の進行方向をＸ軸方向から側方へ偏向させる電極偏向手段７１が設けてある。

【0041】

上述の電極偏向手段７１は、前記電極３１を曲線状に曲げるＲガイド部材７３と、このＲガイド部に接続するストレートガイド７５とからなっている。

【0042】

上記構成の細穴放電加工装置６０は、筒状のワークＷを水平に載置した状態で加工できるので、長尺の筒状のワークＷを筒体の肉厚や幅に規制されることなく、筒体内空間へ開放する止まり穴の加工を短時間で行うことができる。

【符号の説明】

【0043】

１ 細穴放電加工装置
３ 基台
４ Ｙ軸モータ
５ Ｙ軸キャリッジ
７ 加工槽
８ 固定治具
９ ワークテーブル
１１ コラム
１３ Ｘ軸キャリッジ
１５ スライドベース
１７ Ｚ軸モータ
１９ Ｚ軸スライド
２７ 電極ホルダ
２９ 電極モータ
３１ 棒状またはパイプ状電極
３３ 支持板
３５ 電極ガイド手段
３７ ガイドアーム
３９ 第１のストレートガイド
４１ 電極偏向手段
４３ Ｒガイド部材
４５ 第２のストレートガイド
４７ 電極ガイド溝
４９ 切欠き部
５１ ボルト
５３ ノックピン
６０ 細穴放電加工装置
６１ 機台
６３ Ｘ軸キャリッジ
６５ ワークテーブル
６７ ガイドアーム
６９ ガイドパイプ
７１ 電極偏向手段
７３ Ｒガイド部材
７５ ストレートガイド
１０１ 圧延ロール
１０３ センサ装着穴
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】