特許 6861864 細穴放電加工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6861864

(24)【登録日】2021年4月1日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】細穴放電加工機

(51)【国際特許分類】

   B23H 9/14 20060101AFI20210412BHJP

   B23H 7/36 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   B23H9/14

   B23H7/36 Z

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2020-11902(P2020-11902)

(22)【出願日】2020年1月28日

【審査請求日】2020年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000154990

【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100174942

【弁理士】

【氏名又は名称】平方 伸治

(72)【発明者】

【氏名】土屋 和彦

【審査官】 正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−１１４８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１１７９３７９（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｈ ９／１４

Ｂ２３Ｈ ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主軸に交換可能に装着されたパイプ電極から加工液の噴流を吐出しながらワークに細穴を形成する細穴放電加工機において、
前記パイプ電極に前記加工液を供給する流量可変のポンプと、
前記ポンプと前記パイプ電極との間の配管に設けられ、前記配管内を流れる加工液の流量を検出する流量センサと、
前記主軸に装着される異なる断面サイズを有する複数のパイプ電極の各断面サイズに適した前記噴流の設定流量を記憶する記憶部と、
現在主軸に装着されているパイプ電極の断面サイズに適した前記記憶部に記憶された設定流量を読み出し、加工の進行に伴って前記パイプ電極の長さが変化しても、前記流量センサの検出値が前記設定流量を保持するように、前記ポンプを制御するポンプ制御部と、
を具備することを特徴とした細穴放電加工機。

【請求項2】

前記流量センサは、第１の測定値間隔を有する第１のセンサと、前記第１の測定値間隔よりも大きい第２の測定値間隔を有する第２のセンサと、を有しており、前記第１のセンサは、所定の閾値未満の設定流量に対して使用され、前記第２のセンサは、前記閾値以上の設定流量に対して使用される、請求項１に記載の細穴放電加工機。

【請求項3】

前記第１の測定値間隔及び前記第２の測定値間隔は、前記第１のセンサが使用される前記記憶部内の最小の設定流量に対する前記第１の測定値間隔の比率が、前記第２のセンサが使用される前記記憶部内の最少の設定流量に対する前記第２の測定値間隔の比率よりも小さくなるように決定される、請求項２に記載の細穴放電加工機。

【請求項4】

前記ポンプ制御部は、前記流量センサの検出値が、前記設定流量よりも所定の時間以上に小さいときに、前記パイプ電極が詰まっていると判定する、請求項１に記載の細穴放電加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、細穴放電加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

細穴放電加工機は、細いパイプ電極から加工液を吐出し、切りくずを吹き飛ばしながら、パイプ電極とワークとの間に放電現象を発生させることによってワークに細穴を形成する。このような細穴放電加工機においては、パイプ電極からの加工液の吐出量の変動が、加工速度及び加工精度に影響を及ぼし得る。したがって、細穴放電加工機の分野においては、加工液を一定量で吐出するための様々な装置が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の細穴加工装置は、加工液を供給するための構成として、加工液を収容するシリンダボディと、シリンダボディ内を摺動して加工液を吐出するプランジャと、プランジャを摺動させるための送りねじと、送りねじを回転させるためのモータと、を備えている。この装置は、プランジャの送り速度が一定に維持されるようにモータを制御することによって、シリンダボディから電極に加工液を一定量で供給するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特公昭６４−６８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のように、パイプ電極への加工液流量を一定に制御する考え方はあったが、ほとんどの場合、パイプ電極への加工液圧力を一定にする方法がとられ、それで大きな問題は生じていなかった。一方、細穴放電加工機では、長いパイプ電極を用いてパイプ電極の交換頻度を下げることによって、生産性を向上することが行われるようになってきた。しかしながら、長いパイプ電極では、パイプ電極の加工精度に起因して、その長さ方向に沿って内径が変動しやすく、圧力一定制御では内径の変動によって吐出量も変動する。しかも、パイプ電極の長さは放電加工が進むにつれて消耗して短くなり、吐出量はパイプ電極の長さによっても変動する。このため、長いパイプ電極で細穴放電加工を行うと加工液を一定の吐出量に保持することが困難であり得る。また、例えば、特許文献１の装置では、加工液を供給するための構成として送りねじが用いられているため、加工液の供給量は送りねじのピッチの精度に影響される。特許文献１の装置において長いパイプ電極を用いる場合には、長い送りねじを準備する必要があるが、長い送りねじでは、加工精度に起因して、その長さ方向に沿ってピッチが変動しやすい。したがって、長いパイプ電極を用いた場合、高速度及び高精度の細穴加工を行うことができない可能性がある。

【0005】

本開示は、上記のような問題を考慮して、長いパイプ電極を用いてパイプ電極の交換頻度を下げることによって生産性を向上するとともに、安定した高速度及び高精度の加工を行うことができる細穴放電加工機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、主軸に交換可能に装着されたパイプ電極から加工液の噴流を吐出しながらワークに細穴を形成する細穴放電加工機において、パイプ電極に加工液を供給する流量可変のポンプと、ポンプとパイプ電極との間の配管に設けられ、配管内を流れる加工液の流量を検出する流量センサと、主軸に装着される異なる断面サイズを有する複数のパイプ電極の各断面サイズに適した噴流の設定流量を記憶する記憶部と、現在主軸に装着されているパイプ電極の断面サイズに適した前記記憶部に記憶された設定流量を読み出し、加工の進行に伴って前記パイプ電極の長さが変化しても、前記流量センサの検出値が前記設定流量を保持するように、ポンプを制御するポンプ制御部と、を具備する細穴放電加工機である。

【0007】

本開示の一態様に係る細穴放電加工機では、ポンプとパイプ電極との間の配管に設けられた流量センサの検出値が、各パイプ電極の断面サイズに適した設定流量に保持されるようにポンプが制御される。したがって、長いパイプ電極を用いる場合に、そのパイプ電極が消耗して短くなったときにも、ポンプからパイプ電極に加工液を一定の供給量で供給することができる。よって、パイプ電極の交換頻度を下げて生産性を向上するとともに、安定した高速度及び高精度の細穴放電加工を行うことができる。

【0008】

流量センサは、第１の測定値間隔を有する第１のセンサと、第１の測定値間隔よりも大きい第２の測定値間隔を有する第２のセンサと、を有してもよく、第１のセンサは、所定の閾値未満の設定流量に対して使用されてもよく、第２のセンサは、この閾値以上の設定流量に対して使用されてもよい。この場合、小さい設定流量に対して、より小さい第１の測定値間隔を有する第１のセンサが使用される。したがって、加工液の流量が低い場合であっても、加工液の流量を高精度で検出することができる。

【0009】

第１の測定値間隔及び第２の測定値間隔は、第１のセンサが使用される記憶部内の最小の設定流量に対する第１の測定値間隔の比率が、第２のセンサが使用される記憶部内の最小の設定流量に対する第２の測定値間隔の比率よりも小さくなるように、決定されてもよい。より小さい設定流量を有するパイプ電極の方が、より大きい設定流量を有するパイプ電極に比して、加工液の流量の変動に大きく影響される。上記の構成では、小流量用の第１のセンサが使用される最小の設定流量の方が、大流量用の第２のセンサが使用される最小の設定流量に比して、より細かい測定値間隔（すなわち、より高い分解能）で測定される。したがって、上記の構成では、より小さい設定流量を高い分解能で測定することができる。よって、小さい設定流量を有するパイプ電極を用いる場合であっても、高精度の加工を行うことができる。

【0010】

ポンプ制御部は、流量センサの検出値が、設定流量よりも所定の期間以上にわたって小さいときに、パイプ電極が詰まっていると判定してもよい。この場合、パイプ電極の詰まりを早期に発見することができ、加工不良を防止することができる。

【発明の効果】

【0011】

本開示の一態様によれば、長いパイプ電極を用いて、パイプ電極の交換頻度を下げて生産性を向上するとともに、安定した高速度及び高精度の加工を行うことができる細穴放電加工機を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る細穴放電加工機を示す概略図である。

【図2】各パイプ電極の仕様及び設定流量の例を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る細穴放電加工機を説明する。理解を容易にするために、図の縮尺は変更されている場合がある。

【0014】

図１は、実施形態に係る細穴放電加工機を示す概略図である。以下では、便宜上、図１に示されるように、直交３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向）がそれぞれ左右方向、前後方向及び上下方向と定義され、この定義に従い各部の構成を説明する。細穴放電加工機（本明細書において、単に「加工機」とも称され得る）１００は、主軸１１４に交換可能に装着されたパイプ電極２８から加工液の噴流を吐出しながら、パイプ電極２８とワーク１との間に放電現象を発生させることによって、ワーク１に細穴を形成するように構成されている。このような加工機１００は、ベッド（基台）１０２、コラム１０４、Ｘ軸スライダ１０６、ラム１０８、Ｗ軸スライダ１１０、主軸ヘッド１１２、主軸１１４、Ｗ軸ガイド組立体１４０、テーブル１１８、加工槽１３２、電極マガジン３０、電源制御装置４０、及び、加工液供給装置５０を備えている。

【0015】

ベッド１０２の上面の後方部にはコラム１０４が立設されており、コラム１０４の上面には、Ｘ軸スライダ１０６がＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。Ｘ軸スライダ１０６の上面には、ラム１０８がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。ラム１０８の前面には、Ｗ軸スライダ１１０がＺ軸方向に平行なＷ軸方向に移動可能に取り付けられている。

【0016】

Ｗ軸スライダ１１０の前面には、主軸ヘッド１１２がＺ軸方向に移動可能に取り付けられている。主軸ヘッド１１２には、主軸１１４が、Ｚ軸に平行な中心軸線Ｏｓ周りに回転可能に支持される。主軸１１４は、主軸ヘッド１１２の底面から下方に突出している。主軸１１４の先端部には、電極ホルダ１１６が装着されている。電極ホルダ１１６は、パイプ電極２８を保持するように構成されている。パイプ電極２８は、細長いパイプ形状を有しており、その内部を加工液（例えば、水又は油）が通る。加工液は、加工液供給装置５０からパイプ電極２８へ供給され、パイプ電極２８の先端部（下端部）から噴流になって吐出される。

【0017】

Ｗ軸スライダ１１０には、Ｗ軸ガイド組立体１４０が取り付けられている。Ｗ軸ガイド組立体１４０は、Ｗ軸スライダ１１０の前面に取り付けられたガイドアーム１４２を有している。ガイドアーム１４２は、Ｚ軸方向に延びており、Ｗ軸スライダ１１０と共に上下方向に移動する。このＷ軸スライダ１１０とガイドアーム１４２との移動軸が、Ｗ軸と定義される。Ｗ軸はＺ軸と平行である。ガイドアーム１４２の下端部には、パイプ電極２８の下部を軸線Ｏｓ方向に移動可能にかつ軸線Ｏｓ周りに回転可能に支持する電極ガイド１６が取り付けられている。また、ガイドアーム１４２の下端部には、電極ガイド１６付近においてパイプ電極２８に電力を供給するための給電ブラシ（不図示）が設けられている。電極ガイド１６は、使用されるパイプ電極２８の外径に応じて交換される。このために、加工機１００は、異なるサイズを有する複数の電極ガイド１６を格納するためのガイドマガジン（図示せず）を備えていてもよい。ガイドアーム１４２に取り付けられた電極ガイド１６は、不図示のガイド交換装置によって、ガイドマガジン内の所望の電極ガイド１６と自動的に交換されてもよい。

【0018】

電極ホルダ１１６と電極ガイド１６との間には、パイプ電極２８が軸線Ｏｓに沿って延在し、その上端部が電極ホルダ１１６によって保持されており、その下部が電極ガイド１６によって保持されている。主軸１１４が、軸線Ｏｓを中心として回転することによって、パイプ電極２８は、電極ホルダ１１６と共に軸線Ｏｓを中心として回転する。ガイドアーム１４２には、電極ホルダ１１６と電極ガイド１６との間においてパイプ電極２８を保持するように構成された電極保持装置１４４，１４６，１４８が取り付けられている。電極保持装置１４４，１４６，１４８は、細長いパイプ電極２８が真っすぐに維持されることを可能にする。図１では、Ｗ軸ガイド組立体１４０は３つの電極保持装置１４４，１４６，１４８を有しているが、Ｗ軸ガイド組立体１４０は、１つ若しくは２つの電極保持装置を有してしてもよいし、又は、４つ以上の電極保持装置を有していてもよい。

【0019】

図示は省略するが、図１の加工機１００は、Ｘ軸スライダ１０６を左右方向に移動させるＸ軸駆動部、ラム１０８を前後方向に移動させるＹ軸駆動部、Ｗ軸スライダ１１０を上下方向に移動させるＷ軸駆動部、主軸ヘッド１１２を上下方向に移動させるＺ軸駆動部、及び、軸線Ｏｓを中心に主軸１１４を回転させる主軸駆動部を有する。Ｘ軸駆動部、Ｙ軸駆動部、Ｚ軸駆動部およびＷ軸駆動部は、例えばボールねじとボールねじを回転駆動するサーボモータにより構成され、主軸駆動部は、例えばスピンドルモータにより構成されることができる。これらＸ軸駆動部、Ｙ軸駆動部、Ｚ軸駆動部、Ｗ軸駆動部及び主軸駆動部は、加工機１００のＮＣ装置により制御される。こうして、電極ホルダ１１６及び電極ガイド１６が、ワーク１に対して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に相対移動可能となる。また、Ｗ軸スライダ１１０に対する主軸ヘッド１１２の昇降により、電極ホルダ１１６と電極ガイド１６との間隔が調整可能である。したがって、パイプ電極２８の消耗によるパイプ電極２８の長さ変化に拘わらず、加工中、常に電極ホルダ１１６と電極ガイド１６とでパイプ電極２８の上下端部を支持することができる。その間、電極ホルダ１１６と電極保持装置１４４，１４６，１４８とが干渉しないように、主軸ヘッド１１２がＺ軸に沿って下動するにつれ、まず最上段にある電極保持装置１４４が開き、次いで、その下にある電極保持装置１４６が開くというように、電極保持装置１４４，１４６，１４８が上から順次に開く。このとき、開位置にある電極保持装置１４４，１４６，１４８と、主軸ヘッド１１２との干渉もなく、電極ホルダ１１６はガイドアーム１４２の下端部に最接近するまで下降することができる。また、加工機１００は、電極保持装置１４４，１４６，１４８を独立して駆動する駆動部（図示せず）を備えており、例えば、これらの駆動部は、ＮＣ装置により制御される。

【0020】

電極マガジン３０は、例えば、主軸ヘッド１１２の側方に、例えばコラム１０４に支持されて配置されることができる。電極マガジン３０は、異なる断面サイズを有する複数のパイプ電極２８を格納している。各パイプ電極２８には、電極ホルダ１１６が取り付けられている。電極マガジン３０は、複数のパイプ電極２８を無端軌道に沿って移動させるように構成されており、所望のパイプ電極２８を交換位置に移動させることができる。電極マガジン３０は、加工機１００の機械制御装置により制御される。主軸ヘッド１１２は、電極マガジン３０まで移動し、主軸１１４に取り付けられているパイプ電極２８を、電極マガジン３０によって交換位置に配置された所望のパイプ電極と交換するように制御される。

【0021】

図２は、各パイプ電極の仕様及び設定流量の例を示す表である。図２に示されるように、電極マガジン３０に格納される複数のパイプ電極２８は、異なる断面サイズを有している。加工機１００では、比較的長いパイプ電極２８を使用することができる。例えば、図２に示されるように、最も長いパイプ電極２８は、７００ｍｍよりも大きな長さを有している。各パイプ電極２８は、加工を効率よく行うために、及び／又は、加工を高精度に行うために、その断面サイズに適した加工液の設定流量を有している。このような設定流量は、例えば、実験によって予め決定することができる。図２に示されるように、より小径のパイプ電極２８が、より小さな設定流量を有する。設定流量に影響すると考えられる断面サイズは、例えば、パイプ電極２８の外径（すなわち、形成される細穴の直径）、内径、又は、断面積の少なくとも１つを含む。設定流量はまた、様々な加工条件（例えば、加工速度及び／又は電流値）に応じて変動し得る。したがって、記憶部５８ｂは、各パイプ電極について、加工条件毎に設定流量を記憶していてもよい。なお、図２中の「コアレス」とは、パイプ電極に更にパイプ電極を挿入して、放電加工されない中子（コア）が残留しないことを意味する。

【0022】

図１を参照して、ベッド１０２の上面には、コラム１０４の前方にテーブル１１８が配置されている。テーブル１１８の上面には、ワーク１が取り付けられる。テーブル１１８には、ワーク１を回転させるためのテーブル等の位置決め装置が設けられていてもよい（不図示）。例えば、ワーク１は、ガスタービンに用いられるタービンブレード又はベーンであることができ、タービンブレードの表面には、冷却空気を通すための冷却孔（細穴）が形成される。

【0023】

テーブル１１８の周囲には、テーブル１１８の全体を囲うように加工槽１３２が設けられている。加工槽１３２は、上下方向に移動可能である。図１の１点鎖線は、加工のために上方位置にある加工槽１３２を示し、実線は、段取り作業時等の非加工状態のための下方位置にある加工槽１３２を示す。加工機１００は、加工槽１３２を移動させる加工槽駆動装置（図示せず）を備えている。加工槽１３２が上方位置にあるときに、加工液供給装置５０から、パイプ電極２８とは別の管路（図示せず）を通って、加工槽１３２へ加工液が供給される。加工槽駆動装置は、機械制御装置によって制御されてもよい。

【0024】

電源制御装置４０は、加工機１００の様々な構成要素と無線で又は有線で通信可能に接続されており、これら構成要素を制御するように構成されている。電源制御装置４０は、上記のＮＣ装置及び機械制御装置を含んでもよい。電源制御装置４０は、プロセッサ（例えば、１つ又は複数のＣＰＵ等）、記憶装置（例えば、１つ又は複数のハードディスクドライブ、ＲＯＭ（read only memory）及び／又はＲＡＭ（random access memory）等）、表示装置（例えば、液晶ディスプレイ及び／又タッチパネル等）、及び、入力装置（例えば、マウス、キーボード及び／又タッチパネル等）等の構成要素を有することができる。電源制御装置４０は、他の構成要素を更に備えてもよい。電源制御装置４０の構成要素は、バス等を介して互いに接続されることができる。電源制御装置４０は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、ＰＣ（Personal Computer）、サーバー、又は、タブレット等を含むことができる。

【0025】

加工液供給装置５０は、タンク５１、ポンプ５２、ポンプ５２の駆動装置５３、オリフィス５４、リリーフ弁５５、流量センサ５６、圧力センサ５７、及び、ポンプ制御装置５８を有している。加工液供給装置５０は、他の構成要素を更に有してもよい。

【0026】

タンク５１は、パイプ電極２８及び加工槽１３２に供給される加工液を貯留している。ポンプ５２は、タンク５１内の加工液をパイプ電極２８及び加工槽１３２に供給する。ポンプ５２は流量可変であり、例えば、ダイヤフラム式のポンプであることができる。ダイヤフラム式のポンプはピストンのような摺動部材を有していないため、摺動部材によるシールの摩耗がなく、かつ、高圧力を出力することができる。ポンプ５２は、他のタイプのポンプであってもよい。ポンプ５２が脈動を発生する場合（例えば、ダイヤフラム式のポンプ）、加工液供給装置５０は、脈動を低減するためのダンパをポンプ５２と主軸１１４との間に有していてもよい。駆動装置５３は、ポンプ５２が流量可変であるようにポンプ５２を駆動する。例えば、駆動装置５３は、インバーターを有するモータであることができる。駆動装置５３は、ポンプ制御装置５８によって制御される。

【0027】

オリフィス５４は、ポンプ５２を有効な最低回転数で運転させるために、ポンプ５２とパイプ電極２８との間を流れる加工液の流量を調整するように構成されている。図２を参照して、例えば、外径０．３ｍｍを有するパイプ電極は、２５ｍｌ／ｍｉｎの設定流量を有している。このような流量でパイプ電極２８に加工液を供給するためには、ポンプ５２は、ポンプ５２の有効な最低回転数よりも小さい回転数で運転される必要があり得る。図１を参照して、したがって、ポンプ５２を有効な最低回転数よりも大きな回転数で運転しつつ、パイプ電極２８には上記の設定流量で加工液を供給するために、オリフィス５４は、余分な加工液をタンク５１に戻すように構成されている。リリーフ弁５５は、ポンプ５２とパイプ電極２８との間においてポンプ５２の最大許容圧力（例えば、２０ＭＰａ）に近い圧力が加工液に発生した場合に、加工液の圧力を所定の第１の圧力Ｐ１（例えば、Ｐ１＝１９ＭＰａ）以下に下げるために、余分な加工液をタンク５１に戻すように構成されている。したがって、リリーフ弁５５は、ポンプ５２のメカニカルストッパーとして働く。

【0028】

流量センサ５６は、ポンプ５２とパイプ電極２８との間（例えば、ポンプ５２と主軸１１４との間）の配管に設けられており、この配管内を流れる加工液の流量を検出するように構成されている。流量センサ５６は、小流量用の第１のセンサ５６ａと、大流量用の第２のセンサ５６ｂと、を有している。第１のセンサ５６ａ及び第２のセンサ５６ｂの各々は、配管の外壁に取り付けられ、配管の外側から加工液の流量を検出するように構成された非接触式のタイプ（例えば、超音波を使用するセンサ）であってもよい。第１のセンサ５６ａ及び第２のセンサ５６ｂは、互いに直列に配置されている。第１のセンサ５６ａ及び第２のセンサ５６ｂの各々は、検出値をポンプ制御装置５８に送信するように構成されている。

【0029】

第１のセンサ５６ａは、第１の測定値間隔ｓ１を有している。例えば、第１のセンサ５６ａは、０〜２５５ｍｌ／ｍｉｎの測定範囲を有しており、この範囲を２５６分割で測定するように構成されている（すなわち、第１の測定値間隔ｓ１＝１ｍｌ／ｍｉｎ）。第２のセンサ５６ｂは、第１の測定値間隔ｓ１よりも大きい第２の測定値間隔ｓ２を有している。例えば、第２のセンサ５６ｂは、０〜２５５０ｍｌ／ｍｉｎの測定範囲を有しており、この範囲を２５６分割で測定するように構成されている（すなわち、第２の測定値間隔ｓ２＝１０ｍｌ／ｍｉｎ）。

【0030】

図２を参照して、第１のセンサ５６ａは、所定の閾値（例えば、１００ｍｌ）未満の設定流量に対して使用される（すなわち、図２において、第１のセンサ５６ａは、外径０．３ｍｍ、０．５ｍｍ及び０．８ｍｍのパイプ電極の設定流量に対して使用される）。第２のセンサ５６ｂは、上記の閾値以上の設定流量に対して使用される（すなわち、図２において、第２のセンサ５６ｂは、外径１．０ｍｍ、２．０ｍｍ及び３．０ｍｍのパイプ電極の設定流量に対して使用される）。

【0031】

図２において、第１のセンサ５６ａが使用される最小の設定流量は、外径０．３ｍｍのパイプ電極の２５ｍｌ／ｍｉｎである。したがって、この設定流量に対する第１の測定値間隔ｓ１（ｓ１＝１ｍｌ／ｍｉｎ）の比率ｒ１は、１／２５である。また、第２のセンサ５６ｂが使用される最小の設定流量は、外径１．０ｍｍのパイプ電極の１６０ｍｌ／ｍｉｎである。したがって、この設定流量に対する第２の測定値間隔ｓ２（ｓ２＝１０ｍｌ／ｍｉｎ）の比率ｒ２は、１／１６である。よって、第１のセンサ５６ａが使用される最小の設定流量に対する第１の測定値間隔ｓ１の比率ｒ１（＝１／２５）は、第２のセンサ５６ｂが使用される最小の設定流量に対する第２の測定値間隔ｓ２の比率ｒ２（＝１／１６）よりも小さい。このことは、外径０．３ｍｍのパイプ電極の流量の方が、外径１．０ｍｍのパイプ電極の流量よりも、より細かく測定されることを意味する。例えば、小径のパイプ電極２８は、加工の間、パイプ電極２８自身から吐出される噴流によって振動しやすいと考えられ、したがって、小径のパイプ電極２８の方が、大径のパイプ電極２８に比して、加工液の流量の変動に影響されると考えられる。このため、小径のパイプ電極２８の流量をより細かく測定するための上記の構成は、小径のパイプ電極２８を用いる場合であっても、高精度の加工を行うことを可能にする。

【0032】

圧力センサ５７は、ポンプ５２とパイプ電極２８との間（例えば、ポンプ５２と主軸１１４との間）の配管内を流れる加工液の圧力を検出するように構成されている。圧力センサ５７は、検出値をポンプ制御装置５８に送信するように構成されている。

【0033】

ポンプ制御装置５８は、加工液供給装置５０の様々な構成要素と無線で又は有線で通信可能に接続されており、いくつかの構成要素を制御するように構成されている。ポンプ制御装置５８は、例えば、ポンプ制御部５８ａ、記憶部５８ｂ及び表示装置５８ｃを有する。ポンプ制御部５８ａは、記憶部５８ｂに記憶されたプログラムにしたがって動作するプロセッサ（例えば、１つ又は複数のＣＰＵ等）によって実現されてもよい。記憶部５８ｂは、１つ又は複数のハードディスクドライブ、ＲＯＭ及び／又はＲＡＭ等を含むことができる。記憶部５８ｂは、プロセッサによって実行される様々なプログラムを記憶している。記憶部５８ｂは、その他の様々なデータを記憶することができる。表示装置５８ｃは、液晶ディスプレイ及び／又タッチパネル等を含むことができる。ポンプ制御装置５８は、その他の構成要素（例えば、マウス、キーボード及び／又タッチパネル等の入力装置）を有してもよい。ポンプ制御装置５８の構成要素は、バス等を介して互いに接続されることができる。ポンプ制御装置５８は、ＰＬＣ、ＰＣ、サーバー、又は、タブレット等を含むことができる。ポンプ制御装置５８は、上記の電源制御装置４０に組み込まれていてもよい。代替的に、ポンプ制御装置５８は、電源制御装置４０とは独立して設けられてもよい。ポンプ制御装置５８は、電源制御装置４０のＮＣ装置及び機械制御装置と通信可能に構成されている。

【0034】

記憶部５８ｂは、図２に示される各パイプ電極２８の設定流量を記憶している。ポンプ制御部５８ａは、現在主軸１１４に装着されているパイプ電極２８を、例えば、電源制御装置４０で使用されるＮＣプログラムに基づいて判断することができる。また、ポンプ制御部５８ａは、対応するパイプ電極２８の設定流量を記憶部５８ｂから読み込む。ポンプ制御部５８ａは、流量センサ５６の検出値が、現在主軸１１４に装着されているパイプ電極２８の設定流量に保持されるように、駆動装置５３を制御する。現在主軸１１４に装着されているパイプ電極２８が外径０．３ｍｍ、０．５ｍｍ又は０．８ｍｍの断面サイズを有していると判断された場合、ポンプ制御部５８ａは、小流量用の第１のセンサ５６ａからの検出値を駆動装置５３の制御に使用する。また、現在主軸１１４に装着されているパイプ電極２８が外径１．０ｍｍ、２．０ｍｍ又は３．０ｍｍの断面サイズを有していると判断された場合、ポンプ制御部５８ａは、大流量用の第２のセンサ５６ｂからの検出値を駆動装置５３の制御に使用する。

【0035】

また、記憶部５８ｂは、ポンプ５２とパイプ電極２８との間において加工液の圧力をポンプ５２の定格圧力（例えば、１７ＭＰａ）以下に維持するための所定の第２の圧力Ｐ２を記憶している。したがって、第２の圧力Ｐ２は、ポンプ５２の定格圧力と同じであってもよい。第２の圧力Ｐ２は、上記のリリーフ弁５５の第１の圧力Ｐ１（例えば、Ｐ１＝１９ＭＰａ）よりも小さい。ポンプ制御部５８ａは、第２の圧力Ｐ２を記憶部５８ｂから読み込む。ポンプ制御部５８ａは、圧力センサ５７の検出値が第２の圧力Ｐ２を超えないように、駆動装置５３を制御する。したがって、ポンプ制御装置５８は、ポンプ５２のソフト的なストッパーとして働く。

【0036】

また、記憶部５８ｂは、パイプ電極２８の詰まりを検出するための所定の期間ｔ（例えば、ｔ＝１０秒）を記憶している。ポンプ制御部５８ａは、期間ｔを記憶部５８ｂから読み込む。ポンプ制御部５８ａは、流量センサ５６（第１のセンサ５６ａ又は第２のセンサ５６ｂ）の検出値が、設定流量よりも期間ｔ以上にわたって小さいときに、パイプ電極２８が詰まっていると判定する。パイプ電極２８が詰まっていると判定された場合、ポンプ制御装置５８は、オペレータに対して警告を発してもよい。警告は、例えば、表示装置５８ｃに表示されてもよい。代替的に又は付加的に、警告は、音声によって発せられてもよい。

【0037】

以上のような加工機１００では、ポンプ５２とパイプ電極２８との間の配管に設けられた流量センサ５６の検出値が、各パイプ電極２８の断面サイズに適した設定流量に保持されるように、ポンプ５２が制御される。したがって、長いパイプ電極２８を用いる場合にも、ポンプ５２からパイプ電極２８に加工液を一定の供給量で供給することができる。よって、パイプ電極２８の交換頻度を下げて生産性を向上するとともに、安定した高精度の加工を行うことができる。

【0038】

また、加工機１００では、流量センサ５６は、第１の測定値間隔ｓ１を有する第１のセンサ５６ａと、第１の測定値間隔ｓ１よりも大きい第２の測定値間隔ｓ２を有する第２のセンサ５６ｂと、を有しており、第１のセンサ５６ａは、所定の閾値（例えば、１００ｍｌ／ｍｉｎ）未満の設定流量に対して使用され、第２のセンサ５６ｂは、この閾値以上の設定流量に対して使用される。したがって、小さい設定流量に対して、より小さい第１の測定値間隔ｓ１を有する第１のセンサ５６ａが使用される。したがって、加工液の流量が低い場合であっても、流量を高精度で検出することができる。

【0039】

また、加工機１００では、第１の測定値間隔ｓ１及び第２の測定値間隔ｓ２は、第１のセンサ５６ａが使用される最小の設定流量に対する第１の測定値間隔ｓ１の比率ｒ１が、第２のセンサ５６ｂが使用される最小の設定流量に対する第２の測定値間隔ｓ２の比率ｒ２よりも小さくなるように、決定されている。上記のように、より小さい設定流量を有するパイプ電極の方が、より大きい設定流量を有するパイプ電極に比して、加工液の流量の変動に大きく影響される。上記の構成では、小流量用の第１のセンサ５６ａが使用される最小の設定流量の方が、大流量用の第２のセンサ５６ｂが使用される最小の設定流量に比して、より細かい測定値間隔（すなわち、より高い分解能）で測定される。したがって、上記の構成では、より小さい設定流量を高い分解能で測定することができる。よって、小さい設定流量を有するパイプ電極２８を用いる場合であっても、高精度の加工を行うことができる。

【0040】

また、加工機１００では、ポンプ制御部５８ａは、流量センサ５６の検出値が設定流量よりも所定の期間以上にわたって小さいときに、パイプ電極２８が詰まっていると判定する。したがって、パイプ電極２８の詰まりを早期に発見することができ、加工不良を防ぐことができる。また、パイプ電極２８を自動交換して、生産の停滞を防ぐこともできる。

【0041】

また、加工機１００は、流量センサ５６に加えて、圧力センサ５７も備えており、記憶部５８ｂは、ポンプ５２とパイプ電極２８との間において加工液の圧力をポンプ５２の定格圧力以下に維持するための所定の第２の圧力Ｐ２を記憶しており、ポンプ制御部５８ａは、圧力センサ５７の検出値が第２の圧力Ｐ２を超えないように、駆動装置５３を制御する。このように、流量センサ５６と圧力センサ５７とを一緒に使用することによって、加工液を一定の流量に制御することができると同時に、ポンプ５２を定格圧力一杯で使用することができる。したがって、加工液をより高圧力でパイプ電極２８に供給することができ、高速の噴流で効率良く加工が行われる。

【0042】

細穴放電加工機の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解するだろう。

【0043】

例えば、上記の実施形態では、加工機１００は、電極マガジン３０を備えている。他の実施形態では、加工機１００は、電極マガジン３０を有していなくてもよく、パイプ電極２８は、オペレータによって手動で交換されてもよい。

【符号の説明】

【0044】

１ ワーク
２８ パイプ電極
５２ ポンプ
５６ 流量センサ
５６ａ 第１のセンサ
５６ｂ 第２のセンサ
５８ａ ポンプ制御部
５８ｂ 記憶部
１００ 細穴放電加工機
１１４ 主軸

【要約】

【課題】長いパイプ電極を用いて、パイプ電極の交換頻度を下げて生産性を向上するとともに、安定した高精度の加工を行うことができる細穴放電加工機を提供すること。
【解決手段】細穴放電加工機１００は、パイプ電極２８に加工液を供給する流量可変のポンプ５２と、ポンプ５２とパイプ電極２８との間の配管に設けられ、配管内を流れる加工液の流量を検出する流量センサ５６と、異なる断面サイズを有する複数のパイプ電極２８の各断面サイズに適した噴流の設定流量を記憶する記憶部５８ｂと、流量センサ５６の検出値が、現在主軸１１４に装着されているパイプ電極２８の断面サイズに適した記憶部５８ｂに記憶された設定流量に保持されるように、ポンプ５２を駆動するポンプ制御部５８ａと、を具備する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】