放電加工（EDM）ドリリングによる高精度穴あけ：精度と品質の向上

ドリリングEDMについて

従来のドリリングマシンには切りくずと過熱の問題があり、出力精度と品質を低下させます。1940年代頃から業界専門家はこれらの障壁を克服する方法を研究し始め、EDMはその解決策の一つとなりました。

放電加工（EDM）は、スパーク加工、放電除去、バーニング、ダイシンキング、ワイヤーバーニング、ワイヤーイロージョンなど、国や産業分野によって様々な呼称があります。EDMは火花を利用して様々な形状の金属ワークを製作する加工法であり、中国市場では「放電加工」とも呼ばれます。

原理と分類

EDM加工では、急速に繰り返される電流を通じてワークから余分な金属材料が除去されます。重要な電極の一つを工具電極と呼びます。現在、EDMには多くの種類があります。ここでは金属加工と製造で広く使用されるタイプの一つ、家電、フィルター、3C電気消費財、その他小型ワークの加工に用いられるタイプについて説明します。

微細穴放電加工（スモールホールEDMドリリング）

微細穴ドリリングEDMは、ワークに貫通穴を開けるために使用され、その後ワイヤーカットEDM用のワイヤーがこの貫通穴を通過します。小穴加工専用の独立したEDMヘッドがワイヤーカッターに搭載され、必要に応じて大型焼入れプレートから完成部品を腐食除去できます。微細穴ドリリングEDMは、ジェットエンジンタービンブレードの前縁と後縁に列状の穴を開けるのに使用されます。これらの小穴を通る気流により、エンジンはより高温に耐えられるようになります。

EDM技術の歴史的発展

ワイヤーカット放電工作機械は1960年代後半に登場し、その目的は焼入れ鋼から工具と金型を製造することでした。最古のNC工作機械は、穿孔付き立形フライス盤の改造から派生しました。1960年代後半、ソ連がロシアで最初の商用CNC工作機械、ワイヤーEDM工作機械を製造しました。この時期、航空宇宙、軍事・国防、自動車産業の加工が前進しました。

需要が進歩を刺激する

1960年代、David H. Dulebohn氏のグループがアンドリュー・エンジニアリング社でフライス盤と研削盤を開発しました。その後、マスタードローイングがCNCプロッターにより作成され、より高い精度と再現性が実現されました。1970年代初頭、CNCプロッターと光学ラインセンサ技術を搭載したワイヤーEDM機が生産されました。

この発展に基づき、Dulebohn氏はプロッターCNCを用いてEDM機の動作を直接制御するプログラミングを行い、1976年に最初のCNC EDM機を生産しました。近年、商用EDMワイヤーカットの能力と応用は大きく進歩しました。また、EDM機の送り速度は大幅に向上し、表面仕上げの仕上げ精度も良好に制御できるようになりました。

その他のEDM加工タイプ

ワイヤーカットとドリリングEDMに加え、ダイシンキングEDMも特殊ワークの加工で産業界に広く使用されています。ダイシンキングEDM機の歴史は、1943年の第二次世界大戦末期に遡ります。ロシアの2人の科学者（BR Lazarenko氏とNI Lazarenko氏）が、スパーク現象によるタングステン電気接点の浸食防止法を研究するよう指示されました。彼らは実験室で物理原理を発見し、それが後に産業界全体を変革しました。

彼らの努力がこの技術に貢献しました。電極が特定条件下にあるとき、浸食をより精密に制御できることを発見し、その後の科学的・産業的実験に大きなインスピレーションを与えました。この知識が、タングステンなどの難削材加工用EDM工作機械の発明を促しました。Lazarenko氏の機械はR-C型機（抵抗・コンデンサ型）と呼ばれます。

今日の応用

EDMは今日、非常に一般的な金属切削技術であり、硬く複雑な材料の加工に用いられます。金型と工具製造で広く使用されています。現在では、試作と部品製造にも応用され、特に航空宇宙、自動車、電子分野で活用されています。