特開 2023-49341 細穴放電加工・レーザ加工複合加工機

(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】P2023049341

(43)【公開日】2023-04-10

(54)【発明の名称】細穴放電加工・レーザ加工複合加工機

(51)【国際特許分類】

   B23H 5/00 20060101AFI20230403BHJP

   B23K 26/03 20060101ALI20230403BHJP

   B23K 26/351 20140101ALI20230403BHJP

【ＦＩ】

B23H5/00 Z

B23K26/03

B23K26/351

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021159020

(22)【出願日】2021-09-29

(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】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

4E168

【Ｆターム（参考）】

3C059AA01

3C059GC03

3C059HA13

3C059HA14

4E168AD03

4E168CA13

4E168CA15

4E168CB04

4E168CB07

4E168CB15

4E168CB18

4E168EA15

(57)【要約】

【課題】細穴放電加工及びレーザ加工を効率よく行うことのできる細穴放電加工・レーザ加工複合加工機を提供する。
【解決手段】 細穴放電加工・レーザ加工複合加工機１は、ワークＷを取り付ける加工テーブル２６と、加工テーブル２６に取り付けられたワークＷに向けて棒状の電極１０ａを当該電極１０ａの軸方向Ｚに移動可能に有する放電加工ユニット８と、加工テーブル２６に取り付けられたワークＷに向けてレーザ光を射出するレーザ加工ヘッド９Ｈを有するレーザ加工ユニット９と、を備えている。放電加工ユニット８は、加工テーブル２６に対して上記軸方向Ｚに垂直な面方向Ｘ，Ｙに相対移動可能である。レーザ加工ユニット９も、加工テーブル２６に対して面方向Ｘ，Ｙに相対移動可能である。レーザ加工ユニット９は、ワークＷとの距離を測定する測距センサ２５を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークに細穴放電加工及びレーザ加工を行う細穴放電加工・レーザ加工複合加工機であって、
前記ワークを取り付ける加工テーブルと、
前記加工テーブルに取り付けられた前記ワークに向けて棒状の電極を当該電極の軸方向に移動可能に有し、かつ、前記加工テーブルに対して前記軸方向に垂直な面方向に相対移動可能な放電加工ユニットと、
前記加工テーブルに取り付けられた前記ワークに向けてレーザ光を射出するレーザ加工ヘッドを有し、かつ、前記加工テーブルに対して前記面方向に相対移動可能なレーザ加工ユニットと、を備えており、
前記レーザ加工ユニットが、前記ワークとの距離を測定する測距センサを備えている、細穴放電加工・レーザ加工複合加工機。

【請求項2】

前記放電加工ユニット及び前記レーザ加工ユニットが、前記加工テーブルに対して前記面方向に移動可能なメインキャリッジに、前記軸方向に移動可能に設けられている、請求項１に記載の細穴放電加工・レーザ加工複合加工機。

【請求項3】

前記加工テーブルが、前記放電加工ユニット及び前記レーザ加工ユニットに対して前記面方向に移動可能に設けられている、請求項１に記載の細穴放電加工・レーザ加工複合加工機。

【請求項4】

前記加工テーブルが、水平な第一回転軸に対して回転可能で、さらに、取り付けられた前記ワークを前記第一回転軸に対して垂直な第二回転軸回りに回転可能に構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の細穴放電加工・レーザ加工複合加工機。

【請求項5】

放電加工中に前記軸方向に移動される前記電極にたわみが生じているか否かを検出するたわみ検出器をさらに備えている、請求項１～４の何れか一項に記載の細穴放電加工・レーザ加工複合加工機。

【請求項6】

放電加工中に前記たわみ検出器によって前記電極にたわみが生じていることが検出された際に、当該放電加工を中止する制御部をさらに備えている、請求項５に記載の細穴放電加工・レーザ加工複合加工機。

【請求項7】

前記電極と前記ワークとの間にかけられる放電加工用電圧を監視する電圧検出器と、前記電圧検出器によって測定された前記放電加工用電圧に基づいて放電加工不良を検出する制御部と、をさらに備えており、
前記制御部が前記放電加工不良を検出した際に当該放電加工を中止する、請求項１～６の何れか一項に記載の細穴放電加工・レーザ加工複合加工機。

【請求項8】

放電加工時に前記電極と前記ワークとの間を通って流れる放電電流を監視する電流検出器と、前記電流検出器によって測定された前記放電電流に基づいて放電加工不良を検出する制御部と、をさらに備えており、
前記制御部が前記放電加工不良を検出した際に当該放電加工を中止する、請求項１～７の何れか一項に記載の細穴放電加工・レーザ加工複合加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、細穴放電加工・レーザ加工複合加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

ワーク（加工対象物）の一部に、レーザ加工を行った後に細穴放電加工を行いたいという要望がある。例えば、表面にセラミック層が形成された金属製ワークの金属部分に細穴放電加工を行いたい場合、セラミック層は絶縁層であるので放電加工を行えない。このような場合、レーザ加工でセラミック層を除去して金属部分を露出させた後に細穴放電加工を行いたい。

【0003】

ここで、レーザ加工機でワークをレーザ加工した後にレーザ加工機からワークを取り外し、その後、ワークを細穴放電加工機に取り付けて細穴放電加工を行うことが考えられる。ワークに多数の細穴を加工する必要がある場合は、一つの穴ごとにレーザ加工機と細穴放電加工機とを交互に用いて加工するのは現実的でない。従って、レーザ加工機でワークのすべての穴についてのレーザ加工を終わらせた後に、ワークを細穴放電加工機に取り付けて放電加工を行うのが現実的である。

【0004】

しかし、加工機へのワークのセッティングを二回行わなければならなくなる。また、レーザ加工中の加工熱によってワークにわずかな変形が生じる可能性もあり、細穴放電加工へのワークのセッティングが難しくなると共に、放電加工自体も難しくなることも考えられる。ここで、下記特許文献１～３に示されるように、レーザ加工機能と放電加工機能との両方を備えた複合加工機も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１－１９７９４７号公報

【特許文献2】特開平２－２５１３２３号公報

【特許文献3】特開２０１８－８３２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された複合加工機は、レーザ加工中に放電加工を併用することで金属加工の精度及び効率を向上させること目的とするものである。従って、複合加工機ではあるが上述したようにレーザ加工後に細穴放電加工を行う加工に用いることは意図されていない。

【0007】

特許文献２に開示された複合加工機は、レーザ加工で荒加工を行った後に、放電加工で仕上げ加工を行うものであり、特に細穴放電加工ではなく型彫放電加工（又は放電ワイヤカット）を意図している。従って、上述したようにレーザ加工後に細穴放電加工を行う加工に用いることは意図されていない。

【0008】

特許文献３に開示された複合加工機は、レーザ加工機能としてウォータジェットレーザ加工を用いるものである。この複合加工機のウォータジェットレーザ加工では、細穴放電加工のための中空電極から噴出させた水柱の内部でレーザ光が導光される。このため、ウォータージェットを形成するための機構が必要であり、細穴放電加工の電極にもウォータージェット形成を考慮した構造が必要になる。また、細穴放電加工の電極の内部にウォータージェットを形成させるので、電極の外径を小さくするには限界がある。レーザ加工後に外径の小さな電極に交換することも可能ではあると思われるが、交換工程が必要になるし、加工位置の位置決めも難しくなるので加工工程は複雑になってしまう。

【0009】

本発明の目的は、ウォータジェットレーザのような特殊な構造を用いることなく、レーザ加工と細穴放電加工とを効率よく行うことのできる細穴放電加工・レーザ加工複合加工機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る細穴放電加工・レーザ加工複合加工機は、ワークに細穴放電加工及びレーザ加工を行う。複合加工機は、ワークを取り付ける加工テーブルと、加工テーブルに取り付けられたワークに向けて棒状の電極を当該電極の軸方向に移動可能に有し、かつ、加工テーブルに対して上記軸方向に垂直な面方向に相対移動可能な放電加工ユニットと、加工テーブルに取り付けられたワークに向けてレーザ光を射出するレーザ加工ヘッドを有し、かつ、加工テーブルに対して上記面方向に相対移動可能なレーザ加工ユニットと、を備えている。レーザ加工ユニットが、ワークとの距離を測定する測距センサを備えている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第一実施形態に係る細穴放電加工・レーザ加工複合加工機の正面図である。

【図2】前記複合加工機の側面図である。

【図3】前記複合加工機の放電加工ヘッドの拡大正面図である。

【図4】前記放電加工ヘッドのたわみ検出アームの平面図である。

【図5】前記複合加工機のブロック図である。

【図6】ワークの一例としてのタービンブレードの斜視図である。

【図7】前記ワークの断面図である。

【図8】前記複合加工機のレーザ加工ユニットの焦点キャリブレーションを説明する平面図である。

【図9】前記レーザ加工ユニットの水平オフセットキャリブレーションを説明する平面図である。

【図10】前記複合加工機の細穴放電加工ユニットの水平オフセットキャリブレーションを説明する平面図である。

【図11】第二実施形態に係る細穴放電加工・レーザ加工複合加工機の正面図である。

【図12】前記複合加工機の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図面を参照しつつ、実施形態に係る細穴放電加工・レーザ加工複合加工機１（以下、単に複合加工機１と呼ぶ）について説明する。

【0013】

まず、図１～図１０を参照しつつ、第一実施形態に係る複合加工機１について説明する。図１及び図２に示されるように、複合加工機１は、メインユニット２、制御ユニット３（図１のみに図示）及び加工液循環ユニット４（図２のみに図示）を備えている。加工液循環ユニット４は、メインユニット２の背後に配置されており、図１には示されていない。また、図２には、制御ユニット３は示されていない。なお、図１及び図２では、各ユニットを繋ぐ配線や配管の図示は省略されている。

【0014】

メインユニット２は、メインキャリッジ５、Ｙ軸キャリッジ６ａ及びＸ軸キャリッジ７ａを備えている。メインキャリッジ５はＹ軸キャリッジ６ａに固定されている。Ｙ軸キャリッジ６ａ（及びメインキャリッジ５）は、Ｙ軸レール６ｂに沿ってＹ軸方向（図２中の左右方向）に移動可能である。Ｙ軸レール６ｂに対するＹ軸キャリッジ６ａのＹ軸方向の移動は電動サーボモータ等のＹ軸モータ６ｃ（図５参照）によって行われ、Ｙ軸モータ６ｃは後述するＮＣ制御ユニット２８によって制御される。ＮＣとはＮｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ（数値制御）の略である。Ｙ軸レール６ｂはＸ軸キャリッジ７ａ上に固定されている。

【0015】

Ｘ軸キャリッジ７ａは、Ｘ軸レール７ｂに沿ってＹ軸方向に直角なＸ軸方向（図１中の左右方向）に移動可能である。Ｘ軸レール７ｂに対するＸ軸キャリッジ７ａのＸ軸方向の移動は電動サーボモータ等のＸ軸モータ７ｃ（図５参照）によって行われ、Ｘ軸モータ７ｃも後述するＮＣ制御ユニット２８によって制御される。Ｘ軸レール７ｂはメインユニット２の筐体フレームに固定されている。即ち、メインキャリッジ５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、本実施形態では水平方向である。本実施形態では、この水平方向は、後述する放電加工ユニット８の電極１０ａの軸方向に垂直な面方向である。

【0016】

メインキャリッジ５の前面には、メインキャリッジ５に対してそれぞれ垂直移動可能な放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９が取り付けられている。放電加工ユニット８は、Ｗ１軸（図１中の参照符号Ｗ１参照）に沿って垂直移動可能である。放電加工ユニット８のＷ１軸方向の移動は電動サーボモータ等のＷ１軸モータ８ｃ（図５参照）によって行われ、Ｗ１軸モータ８ｃも後述するＮＣ制御ユニット２８によって制御される。

【0017】

一方、レーザ加工ユニット９は、Ｗ２軸（図１中の参照符号Ｗ２参照）に沿って垂直移動可能である。レーザ加工ユニット９のＷ２軸方向の移動は電動サーボモータ等のＷ２軸モータ９ｃ（図５参照）によって行われ、Ｗ２軸モータ９ｃも後述するＮＣ制御ユニット２８によって制御される。なお、図１及び図２では、レーザ加工ユニット９は、その最上位位置に位置している。一方、放電加工ユニット８は、その最上位位置から少し下げられた位置に位置している。従って、図２では、放電加工ユニット８は、その下部に位置する電極ホルダ１０ｂ及び電極ガイド１１（これらについては次に説明する）のみがレーザ加工ユニット９の奥側に示されている。

【0018】

放電加工ユニット８について、図１及び図２に加えて図３及び図４も参照しつつ、更に詳しく説明する。放電加工ユニット８の下部には、中空又は中実の棒状の電極１０ａを取り付ける電極ホルダ１０ｂが設けられている。電極ホルダ１０ｂは、放電加工ユニット８に対してさらにＺ軸（図１中の参照符号Ｚ参照）に沿って垂直方向に移動可能である（前方から見るとＺ軸とＷ１軸とは重なって見えている）。Ｚ軸は、電極ホルダ１０ｂに取り付けられる棒状の電極１０ａの軸方向であり、本実施形態では垂直方向である。また、Ｚ軸は、上述したＷ１軸及びＷ２軸と平行である。即ち、上述したＸＹＺ軸は直交座標系を構成し、かつ、Ｗ１軸及びＷ２軸はＺ軸に平行である。

【0019】

電極１０ａの先端とワークＷとの間で放電を起こしてワークＷに穴を形成するが、穴の深さが増すにつれて電極１０ａを下方にストロークさせる必要がある。また、電極１０ａの先端は放電に伴って消耗し、電極１０ａの長さは次第に短くなる。この消耗分も含めて電極ホルダ１０ｂ（即ち、電極１０ａ）をストロークさせる必要がある。このため、放電加工中には、電極１０ａは放電加工ユニット８に対してＺ軸に沿って移動される。放電加工ユニット８に対する電極１０ａ（電極ホルダ１０ｂ）のＺ軸方向の移動は電動サーボモータ等のＺ軸モータ１０ｃ（図５参照）によって行われ、Ｚ軸モータ１０ｃも後述するＮＣ制御ユニット２８によって制御される。

【0020】

電極ホルダ１０ｂのさらに下方には、電極ガイド１１が設けられている。電極ガイド１１は基本的には放電加工ユニット８に固定されており、放電加工ユニット８のＷ１軸方向の移動に伴って垂直方向に移動する。ただし、放電加工ユニット８に対する電極ホルダ１０ｂの鉛直位置は調節可能である。電極１０ａは細く長いため、その先端は水平方向に振れやすい。このため、電極１０ａの先端部近傍が電極ガイド１１の貫通孔に挿通され、電極１０ａの先端部が電極ガイド１１によってガイドされる。

【0021】

放電加工ユニット８には、電極１０ａのたわみを検出するたわみ検出機構を有している。上述したように放電加工中に電極１０ａは下方に移動されるが、細穴の形成が正常に行われない場合は、電極１０ａの先端はワークＷに突き当たってたわむことになる。たわみ検出機構はこのような電極１０ａのたわみを検出する。図３及び図４に示されるように、たわみ検出機構は、その検出部として検出プレート１２ａを有している。検出プレート１２ａは、導電性部材、具体的には金属で形成されており、電極ホルダ１０ｂと電極ガイド１１との間に配されている。検出プレート１２ａには電極１０ａが挿通される挿通孔１２ｂが形成されており、検出プレート１２ａの先端には挿通孔１２ｂの内部に電極１０ａを入れるためのスリットも形成されている。

【0022】

検出プレート１２ａは、絶縁プレート１２ｃを介して鉛直ブラケット１２ｄに固定されている。鉛直ブラケット１２ｄは放電加工ユニット８に固定されている。ただし、放電加工ユニット８に対する検出プレート１２ａ及び絶縁プレート１２ｃの鉛直位置は調節可能である。たわみ検出機構は、たわみ検出器１２ｅも備えている。たわみ検出器１２ｅは、電極１０ａがたわんで検出プレート１２ａと接触すると、この接触を検出する。放電加工中には、電極ホルダ１０ｂ（即ち、電極１０ａ）と検出プレート１２ａとの間には検出用電圧がかけられており、電極１０ａがたわんで検出プレート１２ａと接触すると閉回路が形成されて電圧が低下する。たわみ検出器１２ｅはこの電圧を検出して電極１０ａのたわみを検出する。たわみ検出器１２ｅは後述するＮＣ制御ユニット２８に接続されている。

【0023】

放電加工ユニット８は、放電加工が正常に行われているか否かを監視するために、図３に示されるように、電圧検出器１３又は電流検出器１４も備えている。なお、放電加工ユニット８は、電圧検出器１３及び電流検出器１４の両方を備えていてもよい。電圧検出器１３は、放電加工用電源２９によって電極１０ａとワークＷとの間にかけられる電圧を検出しており、この電圧の変化に基づいて、放電加工が正常に行われているか否かを監視する。電流検出器１４は、放電加工用電源２９によって供給される放電加工用電力の電流を検出しており、この電流の変化に基づいて、放電加工が正常に行われているか否かを監視する。なお、図３中の符号１５は放電加工用電力をパルス出力させるための半導体スイッチを示し、符号１６は放電開始まで電力を蓄えておく放電用コンデンサを示している。

【0024】

次に、レーザ加工ユニット９について、図１及び図２に加えて図５も参照しつつ、更に詳しく説明する。レーザ加工ユニット９は、その下部にレーザ加工ヘッド９Ｈ（図５参照）を備えている。なお、図５では、レーザ加工ヘッド９Ｈの構成を取り出して図中下部に示してある。レーザ加工ヘッド９Ｈは、レーザ加工ユニット９に固定されている。レーザ加工ヘッド９Ｈは、レーザ射出部１７、二つのガルバノミラー１８、ガルバノミラー１８を駆動する二つのミラーモータ１９、及び、集光レンズ２０などを有している。なお、レーザ加工ヘッド９Ｈの構成は、通常のレーザ加工ヘッドと同様である。

【0025】

なお、図５に示されるように、複合加工機１は、レーザ加工ヘッド９Ｈに付随して、レーザコントローラ２１、レーザ発振器２２、ガルバノミラーコントローラ２３、モータドライバ２４を備えている。これらは、レーザ加工ユニット９又はメインユニット２の内部に設けられている。上述したレーザ射出部１７は、レーザ発振器２２と光ファイバで接続されている。レーザ射出部１７は、レーザコントローラ２１及びガルバノミラーコントローラ２３を介して後述するＮＣ制御ユニット２８に接続されている。また、ミラーモータ１９は、モータドライバ２４を介してガルバノミラーコントローラ２３に接続され、ガルバノミラーコントローラ２３はＮＣ制御ユニット２８に接続されている。レーザ光の射出はこれらのコントローラによって制御される。

【0026】

レーザ加工ユニット９は、ワークＷとの距離を測定する測距センサ２５もさらに備えている。本実施形態の測距センサ２５は、具体的にはレーザ変位センサであり、測定時には測定位置を分かりやすくするためのターゲットレーザ光も射出する。測距センサ２５は、レーザ加工ユニット９に固定されている。上述したようにレーザ加工ヘッド９Ｈもレーザ加工ユニット９に固定されているおり、レーザ加工ユニット９における測距センサ２５とレーザ加工ヘッド９Ｈとの位置関係は変わらない。従って、測距センサ２５によってレーザ加工ヘッド９ＨとワークＷとの距離を測定できる。なお、測距センサ２５による測定は、レーザ加工ユニット９をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動して測定位置（例えば、ワークＷ上の特定箇所）の真上に測距センサ２５を位置させて行う。

【0027】

メインユニット２は、上述した放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９の下方に、ワークＷを取り付ける加工テーブル２６も備えている。放電加工中はワークＷを加工液（本実施形態では純水を使用）中に沈め、かつ、電極１０ａが中空の場合はその先端からも内部を通して加工液を供給する。このため、加工テーブル２６は加工槽２７の内部に位置されている。加工テーブル２６は、ワークＷの取付面に垂直なＡ軸（第二回転軸：図１及び図２中の参照符号Ａ参照）を中心に回転可能である。Ａ軸方向は、上述したＺ軸方向（並びにＷ１軸方向及びＷ２軸方向）に平行である。加工テーブル２６のＡ軸周りの回転は電動サーボモータ等のＡ軸モータ２６ａ（図５参照）によって行われ、Ａ軸モータ２６ａも後述するＮＣ制御ユニット２８によって制御される。

【0028】

加工テーブル２６は、Ａ軸に直角なＢ軸（第一回転軸：図２中の参照符号Ｂ参照）を中心に回転可能でもある。Ａ軸方向は、上述したＺ軸方向（並びにＷ１軸方向及びＷ２軸方向）に平行である。加工テーブル２６のＢ軸周りの回転は電動サーボモータ等のＢ軸モータ２６ｂ（図５参照）によって行われ、Ｂ軸モータ２６ｂも後述するＮＣ制御ユニット２８によって制御される。図３及び図５に示されるように、本実施形態では、加工テーブル２６は放電加工用電源２９に陽極として接続され、放電加工ユニット８側（電極ホルダ１０ｂや電極１０ａ）が放電加工用電源２９に陰極として接続されている。

【0029】

図１に示される制御ユニット３の内部には、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９等をＮＣ制御して加工を行うＮＣ制御ユニット２８（図５参照）と、放電加工用電源２９（図５参照）とが内蔵されている。図５に示されるように、ＮＣ制御ユニット２８（制御部）は、ＮＣ制御のための上述したモータ等を制御する。なお、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９等のＮＣ制御のためのモータは、モータドライバ３０を介してＮＣ制御ユニット２８に接続されている。なお、本実施形態では、上述したたわみ検出器１２ｅ、電圧検出器１３及び電流検出器１４も制御ユニット３と接続されており、それらの検出値に基づいて、ＮＣ制御ユニット２８等によって複合加工機１の動作が制御される。

【0030】

制御ユニット３（制御部）は、その上部に操作パネル３１を有している。操作パネル３１を通して、加工の各種設定を行うことができる。また、操作パネル３１を通して、加工を手動制御することも可能である。操作パネル３１には、有線コントローラ３２も保持されており、作業者は、有線コントローラ３２を操作パネル３１から取り外して作業状況を目視しながら設定や制御を行うこともできる。

【0031】

図２に示される加工液循環ユニット４は、加工液タンク４０（図５参照）、加工液ポンプ４１及び加工液フィルタ４２を備えている。加工液ポンプ４１は、ＮＣ制御ユニット２８と接続されており（図５参照）、その動作はＮＣ制御ユニット２８によって制御される。加工液フィルタ４２は、加工槽２７から回収した加工液を再度メインユニット２に供給する前に、加工液から加工屑を除去する。ＮＣ制御ユニット２８は、加工液ポンプ４１や図示されないバルブ類を制御して、放電加工中に中空の電極１０ａの内部を通した加工液の供給と加工槽２７内の加工液の液面レベルを制御する。なお、ワークＷの加工位置は、レーザ加工時には加工液から露出され、放電加工時には加工液中に浸される。従って、レーザ加工と放電加工時とを切り替えて行う場合は、加工槽２７内の加工液の液面レベルがＮＣ制御ユニット２８によって制御される。

【0032】

次に、上述した複合加工機１によるワークＷの加工について説明するが、まず、本実施形態で加工するワークＷについて、図６及び図７を参照しつつ説明する。本実施形態で加工するワークＷは、鋳造製の火力発電用タービン動翼である。このようなタービンブレードには高い耐熱性が要求されるので、タービンブレードは耐熱合金で鋳造される。この鋳造方法も通常の方法から柱状結晶法や単結晶法などの特殊な鋳造法へと進化している。また、タービンブレードの内部からタービンブレード表面に形成された多数のフィルム冷却孔１００（又はスリット）を通して流体（空気）を噴出させてタービンブレードの表面に流体による断熱層を形成する、いわゆるフィルム冷却が行われる。さらに、タービンブレードの表面には、耐熱性を高めるためにＴＢＣ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇ）と呼ばれる低熱伝導セラミック製の耐熱コーティングも施される。

【0033】

フィルム冷却孔１００をタービンブレードの鋳造時に形成するのは困難である。また、タービンブレードの鋳造後にフィルム冷却孔１００をドリル加工や放電加工で形成してからＴＢＣを形成しようとすると、形成したフィルム冷却孔１００がＴＢＣによって塞がれたり、孔形状が変化して流体の断熱層の形成に支障が生じたりする。従って、［背景技術］で説明したように、レーザ加工でＴＢＣを除去して耐熱金属部分を露出させてから、細穴放電加工でフィルム冷却孔１００を形成することになる。本実施形態の複合加工機１によれば、加工テーブル２６に取り付けたワークＷに対してレーザ加工を行った後に放電加工を容易に行うことができる。

【0034】

なお、鋳造品の寸法精度はあまり高くなく、図面形状に対して鋳造後の実際の形状には僅ではあるが寸法誤差が生じ得る。ここで、図７に示されるように、本実施形態のワークＷ、即ち、鋳造品であるタービンブレードの表面にフィルム冷却孔１００を形成することを考慮する。この場合、加工方向（図７中の点線矢印参照）に対してかなり傾斜した複雑な三次曲面上にフィルム冷却孔１００を形成することとなる。このため、加工位置が水平方向に少しずれただけでワークＷ上のフィルム冷却孔１００の位置は大きくずれてしまうので、加工位置の位置決めは重要である。特にレーザ加工を考慮すると加工位置でレーザ光を収束させる必要があり、ワークＷに対するレーザ加工ヘッド９Ｈの水平位置が少しずれただけでレーザ光の収束位置（焦点）が垂直方向にずれてしまうので、やはり加工位置の位置決めは重要である。本実施形態では、上述した測距センサ２５を利用してこのような問題を解決する。

【0035】

[ワークＷの加工］
（加工前のキャリブレーション）
以下に説明するキャリブレーションは、一つのフィルム冷却孔１００を加工するごとに行う必要はなく、一週間に一回や一日一回行うことにしたり、所定回数の加工ごとに行うことにしたりすればよい。

【0036】

＜レーザ加工ユニット９のレーザ光焦点の垂直方向キャリブレーション＞
まず、キャリブレーション用の金属平板１０１（図８参照）を加工テーブル２６に水平にセットする。次いで、レーザ加工ヘッド９ＨをＷ２軸方向（垂直方向）に段階的に移動させつつ、金属平板１０１にスリット１０２を加工する。なお、各スリット１０２の加工中は、レーザ加工ヘッド９Ｈはそれぞれの垂直位置でＹ軸方向に移動させつつスリット１０２がＹ方向に形成される。また、各スリット１０２の加工位置はＸ軸方向にずらされるが、これは、レーザ加工ヘッド９ＨをＸ軸方向に移動することで行われる。

【0037】

図８は、スリット１０２加工後の金属平板１０１の平面図を示しており、図８の場合は中央のスリット幅が最も狭く、このスリット１０２形成時にレーザ光の焦点が最適値であると判断できる。従って、次に、このときのレーザ加工ヘッド９Ｈと金属平板１０１との距離を測距センサ２５によって測定する。具体的には、この中央のスリット１０２加工時のレーザ加工ヘッド９Ｈの垂直位置にレーザ加工ヘッド９Ｈを再度合わせる。この状態で、中央のスリット１０２のすぐ横の図中の点Ｃに測距センサ２５の測定位置が合うように作業員が目視しつつレーザ加工ユニット９を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動させてから距離が測定される。この測定された距離が、ワークＷの加工位置とレーザ加工ヘッド９Ｈ（即ち、レーザ加工ユニット９）との間の最適距離としてキャリブレーションされる。

【0038】

このように、点Ｃを用いて後から最適距離を測定するのは、測距センサ２５が測定する距離はその垂直下方の測定位置との間の距離であるからである。レーザ加工ヘッド９Ｈのレーザ加工位置（レーザ光軸位置）と測距センサ２５の測定位置とは、水平方向にオフセットしている。このため、レーザ加工ヘッド９Ｈでのレーザ加工中には、その加工位置とレーザ加工ヘッド９Ｈとの間の正確な距離を測定できない。従って、このように後から点Ｃを用いてキャリブレーションを正確に行う。

【0039】

＜レーザ加工位置と測距センサ２５との水平方向オフセットのキャリブレーション＞
次に、上述したレーザ加工位置と測距センサ２５との水平方向のオフセットを測定する。具体的には、まず、新たな金属平板１０３を（図９参照）を加工テーブル２６に水平にセットする。そして、図９に示されるように、金属平板１０３に正方形（又は長方形）の孔１０４をレーザ加工で形成する。このとき、レーザ加工ヘッド９Ｈは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動され、孔１０４の各辺はＸ軸方向又はＹ軸方向と平行となる。このときの、「レーザ加工に関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標が算出できる。

【0040】

次いで、図９中の点線矢印に示されるように測距センサ２５をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、孔１０４の各辺を検出する。測距センサ２５の検出時には測定される距離が孔１０４の各辺の縁を境に変化するため、測距センサ２５で各辺を算出できる。この結果、上述したように各辺がＸ軸方向又はＹ軸方向と平行であることは既知であるため、「測距センサ２５に関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標も算出できる。

【0041】

そして、「レーザ加工に関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標と「測距センサ２５に関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標とを比較することで、レーザ加工位置と測距センサ２５との水平方向のオフセットを算出（測定）できる。これにより、レーザ加工位置（レーザ照射部の垂直下方のレーザ焦点位置）との距離を測距センサ２５で測定すべくレーザ加工ヘッド９Ｈを正確に水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動させることができる。

【0042】

＜放電加工の電極１０ａとレーザ加工位置との水平方向オフセットのキャリブレーション＞
上述したキャリブレーションによって、レーザ加工位置と測距センサ２５との水平方向オフセットのキャリブレーションは終了したので、次は、放電加工の電極１０ａとレーザ加工位置との水平方向オフセットのキャリブレーションを行う。具体的には、まず、上述した孔１０４の内部に電極１０ａを挿入する。このとき、孔１０４の形成された金属平板１０３は加工テーブル２６から取り外さずにそのまま利用する。

【0043】

次いで、図１０中の点線矢印に示されるように放電加工ユニット８、即ち、電極１０ａをＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、孔１０４の各辺を検出する。このような機能は、従来の細穴放電加工機も備えている。電極１０ａが金属平板１０３と接触することで、電極１０ａ及び金属平板１０３を含む閉回路が成立して流れる電流を電流計で検出したり、電極１０ａ及び金属平板１０３が同電位となることを電圧計で検出したりすることで、孔１０４の各辺を検出できる。この結果、上述したように各辺がＸ軸方向又はＹ軸方向と平行であることは既知であるため、「電極１０ａに関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標も算出できる。

【0044】

そして、「電極１０ａに関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標と「測距センサ２５に関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標とを比較することで、電極１０ａと測距センサ２５との水平方向のオフセットを算出（測定）できる。上述したように、「レーザ加工に関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標と「測距センサ２５に関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標との水平オフセットは既にキャリブレーション済みである。このため、「電極１０ａに関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標と「レーザ加工に関しての孔１０４の中心Ｏ」の座標とのオフセットも算出（測定）できる。即ち、放電加工位置とレーザ加工位置との水平方向のオフセットも算出（測定）できる。

【0045】

これにより、レーザ加工後にそのレーザ加工位置に電極１０ａを速やかに移動して放電加工に移行すべく、放電加工ユニット８を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動させることができる。また、その逆に、放電加工後にその放電加工位置にレーザ加工ヘッド９Ｈを速やかに移動してレーザ加工に移行すべく、レーザ加工ユニット９を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動させることができる。さらに、放電加工位置（電極１０ａの垂直下方位置）との距離を測距センサ２５で測定すべく放電加工ヘッド（放電加工ユニット８）を正確に水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動させることもできる。

【0046】

このようにして、キャリブレーションが終了する。なお、上述したように、キャリブレーションは所定の時期に行えばよいが、電極１０ａの交換時に電極１０ａに関するキャリブレーションだけは再度行うようにしてもよい。

【0047】

（レーザ加工）
上述したキャリブレーションにより、放電加工及びレーザ加工を正確にＮＣ制御する準備が整ったので、次に、ワークＷ（本実施形態では上述した絶縁層であるＴＢＣが形成されたタービンブレード）へのレーザ加工について説明する。まず、ワークＷが加工テーブル２６にセットされる。加工テーブル２６がＡ軸及びＢ軸回りに回転され、ワークＷの加工位置が加工に適した方向に向けられる。放電加工に先立ってレーザ加工が行われるので加工槽２７内に加工液は充填されていない、あるいは、加工液が加工槽２７内に充填されていたとしてもレーザ加工位置が液面よりも上になるように液面がＮＣ制御ユニット２８によって制御される。なお、加工槽２７内の加工液の液面位置の制御のほか、以下で説明する各ユニットの移動、放電加工ユニット８による放電加工、及び、レーザ加工ユニット９によるレーザ加工なども、ＮＣ制御ユニット２８によって制御される。

【0048】

次に、加工プログラムに従って、測距センサ２５の測定位置がワークＷの表面上の加工位置と一致するようにレーザ加工ユニット９がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動される。これと並行して、又は、レーザ加工ユニット９の水平移動完了後に、測距センサ２５で距離を測定しつつレーザ加工ヘッド９ＨとワークＷの表面上の加工位置との距離が上述した最適距離（焦点距離）となるように、レーザ加工ヘッド９ＨがＷ２軸方向に移動される。上述したように、本実施形態のワークＷは鋳造品であるので寸法精度はあまり高くない。そこで、レーザ加工ヘッド９ＨのＷ２軸方向の位置は、プログラム上の図面形状に基づいてセットされるのではなく、測距センサ２５で計測しながら実際の形状に基づいてセットされる。

【0049】

なお、このときの、レーザ加工ヘッド９ＨのＷ２軸方向の垂直位置は記憶される。この記憶された位置をプログラム上の図面形状に反映させてプログラム内の形状データを修正することで、次の加工位置（フィルム冷却孔１００）でのレーザ加工精度を向上させることができる。あるいは、この記憶を加工するすべてのフィルム冷却孔１００について行なって、すべての記憶されたフィルム冷却孔１００の位置をプログラムに反映してもよい。このような補正処理は、当該単一のワークＷのみに関する補正処理のみならず、同一仕様（ロット）の他のワークＷに対する補正処理にも反映可能である。

【0050】

その後、レーザ加工位置がワークＷの表面上の加工位置となるようにレーザ加工ユニット９をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動した後にレーザ加工が行われる。レーザ加工ユニット９のレーザ加工位置への水平移動は、上述したようにレーザ加工位置と測距センサ２５との水平方向のオフセットがキャリブレーションされているため、問題なく行われる。レーザ加工により、ワークＷ表面の絶縁層が除去される。なお、形成するフィルム冷却孔１００の大きさに合わせたレーザ光のスキャンは、ガルバノスキャナユニットでレーザ光をスキャンして行う。レーザ加工の焦点位置が正しくセットされるので、焦点ズレによる絶縁層の除去不足などを回避できる。

【0051】

なお、レーザ加工は、例えば、一列の複数のフィルム冷却孔１００ごとに行われる。一列の複数のフィルム冷却孔１００をレーザ加工する間に、レーザ加工に伴う発熱でワークＷに僅かな熱変形が生じることも考えられる。しかし、そのような場合でも、上述した測距センサ２５の測定結果に基づく補正処理が行われるので、レーザ加工ヘッド９Ｈを最適距離にセットでき、レーザ加工不良を回避することができる。

【0052】

（放電加工）
レーザ加工に次いで放電加工が行われるが、まず、放電加工位置が加工液の液面より下方となるように加工槽２７に加工液が充填される。次いで、レーザ加工が終了しているワークＷ上の加工位置に対して順に細穴放電加工が行われる。このとき、放電加工ユニット８、即ち、電極１０ａのＸ軸方向及びＹ軸方向の移動は、レーザ加工時の測距センサ２５（又はレーザ加工ヘッド９Ｈ）との水平方向オフセットに基づいて行うことができる。上述したように、電極１０ａ、測距センサ２５及びレーザ加工ヘッド９Ｈの水平オフセットについては既にキャリブレーションされているため、放電加工もレーザ加工に合わせて水平方向の加工位置を一致させることができる。

【0053】

また、複合加工機１における放電加工ユニット８のＷ１軸方向の基準位置とレーザ加工ユニット９のＷ２軸方向の基準位置との間の関係は固定的である。従って、電極１０ａの先端の垂直方向の初期位置は、放電加工ユニット８のＷ１軸方向の初期位置を介して、レーザ加工において各フィルム冷却孔１００について記憶したレーザ加工ヘッド９ＨのＷ２軸方向の位置に基づいて設定できる。このように電極１０ａの垂直方向の位置、即ち、放電加工ユニット８のＷ１軸方向の位置が設定された後、放電加工によりフィルム冷却孔１００が形成される。放電加工中の電極１０ａの移動は、Ｚ軸方向に移動される。

【0054】

このとき、予めレーザ加工により絶縁層が除去されているため、電極１０ａは確実に金属部分にフィルム冷却孔１００を形成することができる。放電加工は、例えば、すでに形成されている一列の複数のフィルム冷却孔１００について行われる。その後、同様に、加工槽２７内の加工液の液面が下げられて他の列のフィルム冷却孔１００についてのレーザ加工が行われてから、加工槽２７内の加工液の液面が上げられて当該他の列のフィルム冷却孔１００の細穴放電加工が行われる。

【0055】

なお、フィルム冷却孔１００の開口端をディフューザ形状とするような場合は、レーザ加工時にディフューザ形状が形成される範囲の絶縁層を除去しておく。このようなレーザ加工に際しては、ガルバノスキャナを用いてレーザ光の照射位置を変えたり、レーザ加工ヘッド９Ｈ（レーザ加工ユニット９）を水平方向に移動させたりしてレーザ加工する。必要に応じて、レーザ加工ヘッド９ＨをＷ２軸方向に移動させることで、レーザ加工位置の垂直方向の変化にも対応できる。そして、ディフューザ形状をワークＷの表面に放電加工で形成する。このような放電加工に際しても、電極１０ａ（放電加工ユニット８）を水平方向に移動して放電加工する。必要に応じて、電極１０ａをＺ軸方向に移動させることで、ディフューザ形状の深さ方向の変化にも対応できる。

【0056】

＜放電加工不良の検出＞
本実施形態では、図３に示した、たわみ検出器１２ｅ、電圧検出器１３、及び／又は、電流検出器１４を用いて、放電加工中に放電加工不良を検出することができる。これらの検出器を用いる三つの方法は、どれか単独で用いてもよいし、それらの二つ又は三つを併用してもよい。

【0057】

まず、たわみ検出器１２ｅを用いる場合について説明する。上述したレーザ加工による絶縁層の除去が不完全だった場合、放電不良となって加工不良が生じてフィルム冷却孔１００が正常に形成されない。この場合、電極１０ａがＺ軸に沿って下方に移動されると、電極１０ａはワークＷに当接してたわむこととなる。電極１０ａがたわんで検出プレート１２ａの挿通孔１２ｂの内周縁と接触すると、たわみ検出器１２ｅによって電極１０ａがたわんでいることが検出される。これにより、放電加工不良を検出することができる。

【0058】

次に、電圧検出器１３を用いる場合について説明する。上述したように、放電加工用電源２９によって電極１０ａ（本実施形態では陽極）とワークＷ（同陰極）との間には放電用電圧がかけられている。電圧検出器１３は、この電圧を監視している。電圧は放電加工に必要な所定値まで上げられた後に放電により下がり、これを高周期で繰り返している。放電不良が生じていると、電極１０ａを下方に所定距離移動させても放電が生じないので電圧が下がらなく、電極１０ａとワークＷとの間の電圧は所定値よりも高くなる。従って、電極１０ａを下方に所定距離移動させたても電圧が所定値よりも高い場合には放電加工不良が生じていると検出される。

【0059】

最後に、電流検出器１４を用いる場合について説明する。上述したように、放電時には電極１０ａとワークＷとの間に電流が所定値だけ流れる。電流検出器１４は、この電流を監視している。電流は放電加工が行わなければ流れず、放電加工が不十分であれば所定値よりも小さくなる。従って、電極１０ａを下方に所定距離移動させても電流が所定値よりも低い場合には、放電加工不良が生じていると検出される。

【0060】

このようにして放電加工不良が検出された場合は、当該フィルム冷却孔１００についての放電加工を中止して次のフィルム冷却孔１００の放電加工に移る。放電加工されなかったフィルム冷却孔１００については、追って複合加工機１を手動操作してフィルム冷却孔１００を形成し直すなどする。例えば、手動でレーザ加工を行って絶縁層を完全に除去した後、細穴放電加工を行ってフィルム冷却孔１００を形成する。以上説明したようにして、複合加工機１によってレーザ加工及び細穴放電加工が行われる。

【0061】

本実施形態によれば、複合加工機１は、放電加工ユニット８と、レーザ加工ユニット９と、加工テーブル２６と、を備えている。放電加工ユニット８は、加工テーブル２６に向けて棒状の電極１０ａをその軸方向（Ｚ軸方向）に移動できる。放電加工ユニット８は、加工テーブル２６に対して軸方向に垂直な面方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に相対移動可能である。レーザ加工ユニット９は、加工テーブル２６（に取り付けられたワークＷ）に向けてレーザ光を射出するレーザ加工ヘッド９Ｈを有している。レーザ加工ユニット９は、加工テーブル２６に対して面方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に相対移動可能である。そして、レーザ加工ユニット９は、ワークＷとの距離を測定する測距センサ２５を備えている。

【0062】

複合加工機１は、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９の両方を備えると共に、レーザ加工ユニット９が測距センサ２５を備えているので、測距センサ２５を用いてレーザ加工ユニット９の焦点位置を正確に設定することができる。また、測距センサ２５によってワークＷ上の実際の加工位置との距離を測定しつつ、加工位置にレーザ加工ユニット９の焦点位置を合わせることができる。さらに、ワークＷを加工テーブル２６から取り外すことなく、レーザ加工ユニット９によるレーザ加工と放電加工ユニット８による細穴放電加工とを連続して行うことができるため、レーザ加工及び細穴放電加工の複合加工を連続して高精度に行うことができる。一つの複合加工機１が、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９を備えているため、レーザ加工ユニット９に備えられた測距センサ２５による検出結果を放電加工ユニット８による放電加工にも利用でき、レーザ加工と放電加工との間の加工精度も向上できる。これらの結果、レーザ加工と細穴放電加工とを効率よく行うことができる。

【0063】

また、本実施形態によれば、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９は、面方向（水平方向：Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動可能なメインキャリッジ５に電極１０ａの軸方向（垂直方向：Ｚ軸方向、Ｗ１軸方向、Ｗ２軸方向）に移動可能に設けられている。即ち、放電加工ユニット８（電極１０ａ）の加工テーブル２６に対する面方向（水平方向）への相対移動は、メインキャリッジ５によって放電加工ユニット８を面方向に移動することで行われる。同様に、レーザ加工ユニット９（レーザ加工ヘッド９Ｈ）の加工テーブル２６に対する面方向（水平方向）への相対移動も、メインキャリッジ５によってレーザ加工ユニット９を面方向に移動することで行われる。このため、放電加工ユニット８の面方向の移動機構とレーザ加工ユニット９の加工テーブル２６に対する面方向の相対移動機構とを一つにまとめることができ、複合加工機１の構成を簡潔化できる。

【0064】

具体的には、本実施形態における放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９の面方向の移動機構は、キャリッジ６ａ，７ａ、レール６ｂ，７ｂ、モータ６ｃ，７ｃ、及び、ＮＣ制御ユニット２８などで構成されている。なお、二つのユニットの相対移動機構をメインキャリッジ５の単一の移動機構として構築することで、放電加工ユニット８の面方向移動とレーザ加工ユニット９の面方向移動との間に関連する加工整合性（例えば、面方向の位置決め）を向上させることができる。この結果、放電加工とレーザ加工との間での加工精度も向上できる。

【0065】

また、本実施形態によれば、加工テーブル２６が、水平な第一回転軸（Ｂ軸）に対して回転可能で、さらに、取り付けられたワークＷを第一回転軸（Ｂ軸）に対して垂直な第二回転軸（Ａ軸）回りに回転可能に構成されている。このため、レーザ加工ユニット９のレーザ光軸（Ｗ２軸方向）や放電加工ユニット８の電極１０ａの延在方向（Ｗ１軸方向，Ｚ軸方向）に対してワークＷの向きの設定自由度が向上する。加工ヘッドの向きを変えるのではなくワークＷの向きを変えることで、レーザ加工及び放電加工の加工基準方向を垂直方向（Ｗ１，Ｗ２，Ｚ軸方向）の一方向とすることで、それぞれの加工精度を向上させることができる。また、レーザ加工の加工基準方向と放電加工の加工基準方向とが同じ垂直方向（Ｗ１，Ｗ２，Ｚ軸方向）であるため、レーザ加工と放電加工との間の加工精度も向上できる。

【0066】

また、本実施形態の複合加工機１は、放電加工中にその軸方向に沿って垂直下方に移動される電極１０ａにたわみが生じているか否かを検出するたわみ検出器１２ｅをさらに備えている。このため、放電加工不良、特に、電極１０ａのＺ軸方向の移動が正常に行われずに生じる放電加工不良をすぐに発見することができる。

【0067】

ここでさらに、放電加工中にたわみ検出器１２ｅによって電極１０ａにたわみが生じていることが検出された際に、当該放電加工を中止する制御部（制御ユニット３，ＮＣ制御ユニット２８）をさらに備えている。このため、電極１０ａのＺ軸方向の移動が正常に行われずに生じる放電加工不良時に、さらに電極１０ａのＺ軸方向に移動させることによる複合加工機１の損傷を防止できる。また、放電加工不良が生じている際に当該放電加工を中止することで、ワークＷの加工不良がそれ以上続行されてしまうのを防止でき、当該ワークＷの再加工や加工修正を行いやすくできる。

【0068】

また、本実施形態の複合加工機１は、電極１０ａとワークＷとの間にかけられる放電加工用電圧を監視する電圧検出器１３を備えている。また、複合加工機１は、電圧検出器１３によって測定された放電加工用電圧に基づいて放電加工不良を検出する制御部（制御ユニット３，ＮＣ制御ユニット２８）も備えている。そして、制御部はこのような放電加工不良を検出した際に当該放電加工を中止する。従って、放電加工不良が生じている際に当該放電加工を中止することで、ワークＷの加工不良がそれ以上続行されてしまうのを防止でき、当該ワークＷの再加工や加工修正を行いやすくできる。

【0069】

また、本実施形態の複合加工機１は、放電加工時に電極１０ａとワークＷとの間を通って流れる放電電流を監視する電流検出器１４を備えている。また、複合加工機１は、電流検出器１４によって測定された放電電流に基づいて放電加工不良を検出する制御部（制御ユニット３，ＮＣ制御ユニット２８）も備えている。そして、制御部は、放電加工不良を検出した際に当該放電加工を中止する。従って、放電加工不良が生じている際に当該放電加工を中止することで、ワークＷの加工不良がそれ以上続行されてしまうのを防止でき、当該ワークＷの再加工や加工修正を行いやすくできる。

【0070】

次に、図１１及び図１２を参照しつつ、第二実施形態に係る複合加工機１について説明する。上記第一実施形態では、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９を加工テーブル２６に対して水平方向（電極１０ａの軸方向に垂直な面方向）に相対移動させるのに、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９を水平移動させた。本実施形態では、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９を加工テーブル２６に対して水平方向（面方向）に相対移動させるのに、加工テーブル２６を水平移動させる。この相対移動機構以外の構成に関しては、上述した第一実施形態の構成と同一又は同等である。なお、上述した第一実施形態の構成と同一又は同等の構成については、同一の符号を付して、それらの詳しい説明は省略する。

【0071】

本実施形態のメインキャリッジ５は、メインユニット２に固定されている。放電加工ユニット８は、このメインキャリッジ５に対してＷ１軸方向に移動可能に構成されている。レーザ加工ユニット９も、このメインキャリッジ５に対してＷ２軸方向に移動可能に構成されている。一方、本実施形態では、Ａ軸及びＢ軸回りに回転可能な加工テーブル２６Ｘが、水平方向（面方向）、即ち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能な加工テーブルユニット２６ＸＵに取り付けられている。加工テーブルユニット２６ＸＵはＸ軸キャリッジ７Ｘａ上に固定されており、Ｘ軸キャリッジ７Ｘａ上には加工槽２７も固定されている。即ち、加工槽２７も加工テーブル２６Ｘと共に水平方向に移動可能である。

【0072】

Ｘ軸キャリッジ７Ｘａは、Ｘ軸レール７Ｘｂに沿ってＸ軸方向（図１１中の左右方向）に移動可能である。Ｘ軸レール７Ｘｂに対するＸ軸キャリッジ７ＸａのＸ軸方向の移動は電動サーボモータ等のＸ軸モータ７ｃによって行われ、Ｘ軸モータ７ｃはＮＣ制御ユニット２８によって制御される。Ｘ軸レール７ＸｂはＹ軸キャリッジ６Ｘａに固定されている。Ｙ軸キャリッジ６Ｘａ（及びＸ軸レール７Ｘｂ）は、Ｙ軸レール６Ｘｂに沿ってＹ軸方向（図１中の左右方向）に移動可能である。Ｙ軸レール６Ｘｂに対するＹ軸キャリッジ６ＸａのＹ軸方向の移動は電動サーボモータ等のＹ軸モータ６ｃによって行われ、Ｙ軸モータ６ｃはＮＣ制御ユニット２８によって制御される。Ｙ軸レール６Ｘｂはメインユニット２の筐体フレームに固定されている。

【0073】

本実施形態においても、加工テーブル２６（即ち、ワークＷ）に対する放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９の水平方向（面方向）の相対移動の機構は異なるが、キャリブレーションや複合加工は上述した第一実施形態と同様の行うことができる。また、第一実施形態によってもたらされる上述した効果は、本実施形態によってももたらされる。

【0074】

また、本実施形態によれば、加工テーブル２６Ｘは、面方向（水平方向：Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動可能に設けられている。即ち、放電加工ユニット８（電極１０ａ）の加工テーブル２６Ｘに対する面方向（水平方向）への相対移動は、加工テーブル２６Ｘを面方向に移動することで行われる。同様に、レーザ加工ユニット９（レーザ加工ヘッド９Ｈ）の加工テーブル２６Ｘに対する面方向（水平方向）への相対移動も、加工テーブル２６Ｘを面方向に移動することで行われる。このため、放電加工ユニット８の面方向の移動機構とレーザ加工ユニット９の加工テーブル２６に対する面方向の相対移動機構とを一つにまとめることができ、複合加工機１の構成を簡潔化できる。

【0075】

具体的には、本実施形態における加工テーブル２６の面方向の移動機構、即ち、放電加工ユニット８及びレーザ加工ユニット９の加工テーブル２６に対する面方向の相対移動機構は、キャリッジ６Ｘａ，７Ｘａ、レール６Ｘｂ，７Ｘｂ、モータ６ｃ，７ｃ、及び、ＮＣ制御ユニット２８などで構成されている。なお、二つのユニットの相対移動機構を加工テーブル２６の単一の移動機構として構築することで、放電加工ユニット８の面方向移動とレーザ加工ユニット９の面方向移動との間に関連する加工整合性（例えば、面方向の位置決め）を向上させることができる。この結果、放電加工とレーザ加工との間での加工精度も向上できる。

【0076】

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、表面にＴＢＣ（絶縁層）が形成された複雑な形状を有するタービンブレードがワークＷであり、このワークＷを複合加工機１でレーザ加工した後に放電加工した。上述したように、本発明の複合加工機はこのようなワークＷの複合加工に適しているが、様々なワークを加工することができる。また、本発明の複合加工機は、細穴放電加工機としての機能のみを利用することも可能であるし、レーザ加工機としての機能のみを利用することも可能である。

【符号の説明】

【0077】

１ ［細穴放電加工・レーザ加工］複合加工機
３ 制御ユニット（制御部）
５ メインキャリッジ
８ 放電加工ユニット
９ レーザ加工ユニット
９Ｈ レーザ加工ヘッド
１０ａ 電極
１２ｅ たわみ検出器
１３ 電圧検出器
１４ 電流検出器
２５ 測距センサ
２６ 加工テーブル
２８ ＮＣ制御ユニット（制御部）
Ａ Ａ軸（第二回転軸）
Ｂ Ｂ軸（第一回転軸）
Ｘ Ｘ軸方向（面方向：水平方向）
Ｙ Ｙ軸方向（面方向：水平方向）
Ｚ Ｚ軸方向（電極１０ａの軸方向：垂直方向）
Ｗ１ Ｗ１軸方向（軸方向：垂直方向）
Ｗ２ Ｗ２軸方向（軸方向：垂直方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】