JPH01205918A - 電解加工による仕上げ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電解加工による仕上げ加工方法に係り、特
に三次元形状の被加工面を短時間かつ高精度に仕上げる
電解加工による仕上げ加工方法に関する。

［従来の技術］ 従来の金属加工方法として知られている電解加工方法は
、例えば特開昭６２−２５５０１３号公報に開示されて
いる。この電解加工方法は、電極とワークとを所定間隙
で対設し、この電極とワーク間への直流電流の供給と、
間隙への電解液噴出とを交互に繰り返してワークを加工
するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この電解加工方法にあっては、直流電流
の供給後に、直流電流を供給した位置から電極を上昇さ
せるとともに、電極に設けた孔から電解液を噴出して、
極間に生成した電解生成物を排除しているため、次のよ
うな不都合がある。

即ち、電極又はワーク１こ電解液噴出用の孔を設けて型
彫放電加工する場合、−船釣にワークの加工面積は大き
いが、上記のような直流電流供給後の電極上昇と電解液
の噴出だけでは、ワークと電極との間隙の電解生成物を
排除することができず、間隙の電解液を新鮮な電解液に
入れ替えるのが困難である。したがって、汚染された電
解液が間隙に部分的に残存することになり、ワークの被
加工面の各部において加工条件に差異が生じ、この部分
の加工の進行が遅れて寸法のバラツキが発生するととも
に、面粗度の向上が遅れ、光沢面等の高精度な表面品質
が短時間に得られないという不都合がある。

そこで、この発明の目的は、ワークの加工面積の大小及
び形状等にかかわらず、寸法のバラツキを押えることが
できるとともに、被加工面の面粗度を向上させ得て、光
沢面等の高精度な表面品質を短時間に安定して得ること
ができる電解加工による仕上げ加工方法を実現するにあ
る。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明は、静止した電解
液を介して所定間隙で対設した電極とワーク間に単一の
パルスを供給するステップと、パルスを供給した後に前
記間隙を一旦縮小しその後に前記間隙を拡大するステッ
プと、少なくとも前記間隙が拡大する際に該間隙に電解
液を噴出するステップと、を有することを特徴とする。

［作　用］ この発明の構成によれば、パルスの供給後に電極を一旦
下降して間隙を縮小させるため、この時の圧力により、
間隙内の電解生成物が一部間隙外に排出されるとともに
、間隙が縮小された状態で電極を上昇させるため、ワー
ク表面の電解ｉ夜の流速が速くなり、ワーク表面に付着
した電解生成物等の加工屑を除去し、この加工屑は間隙
に噴出される電解液により間隙外に排除され、間隙内の
電解液を新鮮な電解液に入れ替えることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１〜４図は、この発明の一実施例を示すものである。

第１図において、この発明を実施し得る電解仕上げ加工
装置１は、電極２を固定する電極固定装置３、ワーク４
を固定するワーク固定装置５、サーボモータ６の回転運
動を往復運動に変換する駆動変換部７、パルスを発生す
る電源装置８、モータ駆動制御部９と加工条件制御部１
０と電解液流制御部１１等からなる制御装置１２、ワー
ク４に関する各種データ等を人力する入力装置１３、電
解）αを濾過する電解液濾過装置１４、加工槽１５等か
らなる。

前記電極固定装置３は、その下部に設けたロッド１６の
下端に、例えば純銅もしくはグラファイトからなる電極
２を、その電極面２ａとワーク４の被加工面４ａとが三
次元方向に−様な間隙１７を保つように固定する。この
電極固定装置３は、前記モータ駆動制御部９の制御信号
によるサーボモータ６の回転により上下動し、電極面２
ａと被加工面４ａとを所定の間隙１７に設定する。

前記ワーク固定装置５は、絶縁性の高いグラナイトもし
くはセラミックス製のテーブルで、その上面には例えば
型彫放電加工されたワーク４を図示しないセット治具、
ネジ等により固定する。

前記電極２とワーク４との極間に、所定のパルス電流を
供給する電源装置８と、この電源装置８を制御する前記
加工条件制御部１０は、例えば第２図に示す如く構成す
る。

即ち、電源装置８は直流電源部１８と充放電部１９とで
構成され、直流電源部１８は、変圧器２０と整流器２１
とからなり、変圧器２０により電圧を所定１１ｆｆに降
下させ整流器２１により整流して直流電流を得て、後述
する蓄電器２２−１〜２２−ｎに供給する。

また、充放電部１９は、極間に電荷を放電する複数個の
蓄電器２２−１〜２２−ｎと、これらの各蓄電器２２−
１〜２２−ｎに接続し直流電源部１８側への電荷の逆流
を阻止するダイオード２３−１〜２３−ｎと、放電側へ
電荷を放電させるべく開閉される放電スイッチ２４−１
〜２４−ｎと、前記各蓄電器２２−１〜２２−ｎを所定
に充電すべく前記直流電源部１８からの電源を給断する
充電スイッチ２５とからなる。

前記加工条件制御部１０は、蓄電器２２−１〜２２−ｎ
の充電電圧値を検出する電圧検出器２６と、この電圧検
出器２６で検出した充電電圧値とＤ／Ａ変換器２８から
の出力値とを比較する電圧比較器２７と、この電圧比較
器２７からの出力信号により前記蓄電器２２−１〜２２
−ｎの充電の完了及び開始を検出する充電検出器２９と
、極間に放電される電荷の電流値を検出する電流検出器
３０と、この電流検出器３０で検出した電流値のピーク
値をホールドするビークボールド回路３１と、このピー
クホールド回路３１でホールドしたピーク電流値とＤ／
Ａ変換器３２の出力値とを比較する電流比較器３３と、
所定時間幅のパルスを発生するパルス発生器３６と極間
に放電する電荷の電流波形を設定する電流波形設定器３
７からの入力信号により前記各放電スイッチ２４−１〜
２４−ｎに開閉駆動信号を出力するゲート回路３４と、
前記各蓄電器２２−１〜２２−ｎへ供給する充電電圧値
を設定しその信号を前記Ｄ／Ａ変換器２８に出力する充
電電圧設定器３５と、極間に流れる電流値を設定しその
信号を前記Ｄ／Ａ変換器３２に出力する電流設定器３８
と、前記入力装置１３の人力データ等に基づき加工条件
等を演算φ処理するＣＰＵ３９と、電極２とワーク４の
接触を検知する接触検知器４０等からなる。

なお、図中符号４１は逆起電力によフて各放電スイッチ
２４−１〜２４−ｎが破壊するのを防止するダイオード
である。

前記人力装置１３は、加工面積Ｓ、仕上げ加工しろ等の
ワーク４に関する各種データ、及び加工条件等を入力す
る。また、前記電解液濾過装置１４は、例えば図示しな
い遠心分離器、液温調整器、フィルタ、電磁弁等を有し
、加工で生じた電解生成物を含む電解液を濾過するとと
もに、濾過した新鮮な電解液を、電解液流制御部１１の
制御信号により、前記間隙１７に指向する如く配設した
噴出ノズル４２（第１図参照）から間隙１７内に噴出す
る。

次に、この電解仕上げ加工装置ｌによる仕上げ加工動作
の一例について第３図のフローチャートにより説明する
。

仕上げ加工に際しては、電極固定装置３のロッド１６の
下端に、例えばワーク４を型彫放電加工する際に使用し
た電極２を固定するとともに、ワーク固定装置５にワー
ク４をそれぞれ固定し、電解仕上げ加工装置ｌの電源を
投入（５０）　ｔ、、、電極２とワーク４の芯出しく５
１）を行う。

芯出し作業の終了後に加工が開始され、電極２が下降し
てワーク４に接触し、この接触を前記接触検知器４０が
検知すると、ＣＰＵ３９は、この点を加工原点Ａとして
記憶する。そして、電極２が上昇して、人力装置１３で
人力した電極間隙δを維持する位置に電極を設定（５３
）　Ｌ／、電解液供給装置１４を作動させて間隙１７内
に電解液を供給（５４）する。

間隙１７に電解液が供給され電解液が静止（電解液の流
れ・動きが略停止した状態をいう）したら、ワーク４の
加工面積Ｓに応じた所定の、例えばピーク電流密度が３
０〜５０Ａ／ｃｍ２でパルスオン時間が２〜１０ｍ５ｅ
ｃの面粗度向上用の単一のパルス電流を供給（５５）　
Ｌ／、このパルス電流がオフすると電極２が一旦下降（
５６）　Ｌ／てワーク４に接触し、その後、電極２が再
び上昇（５７）する。

このステップ（５５）〜（５７）における電極２の動き
を第４図により詳細に説明する。まず、単一のパルス電
流は、電極２がワーク４と所定の間隙δで対設した状態
（図のイの位置）で供給され、パルス電流がオフすると
略同時に、制御装置１２の制御信号により前記サーボモ
ータ６が回転し、電極２が下降し、電極面２ａがワーク
４の被加工面４ａに接触する（図の口の状態）。そして
、この接触を前記接触検知器４０が検知すると、制御装
置！２の制御信号によりサーボモータ６が回転して、電
極２を上昇させる（図のハの状態）。

ステップ（５７）で電極２が上昇し間隙がδ以上に拡大
すると、前記電解液濾過装置１４により噴出ノズル４２
から間隙に新鮮な電解液を噴出（５８）　Ｌ／、パルス
電流の供給により溶出した間隙の電解生成物等の加工屑
を排除（５９）する。なお、間隙への電解液の噴出は、
ステップ（５７）の電極上昇と略同時に行う。そして、
電解生成物を排除すると、電極２を下降させてステップ
（５３）で設定した位置（第４図イの位置）に電極を設
定（６０）　Ｌ／、面粗度向上の加工が所定回数か否か
を判断（６１）する。

この一連の加工が所定回数行われると、制御装置１２の
制御信号により、電源装置８から供給されるパルス電流
を光沢面形成用のパルス電流、例えばヒーク電流密度が
３０〜５０Ａ／ｃｍ２でパルスのオン時間が２０〜（３
０ｍｓｅｃの単一のパルス電流に切換（６２）え、前記
ステップ（５５）〜（６０）と同様の加工（６３）〜（
６８）を所定回数繰り返しく６９）、光沢面を得て全て
の加工を終了（７０）する。

このように、この発明に係る電解加工による仕上げ加工
方法にあっては、極間にパルス電流を供給し、このパル
ス電流がオフすると略同時に電極２をワーク４に接触す
るまで下降させて一旦間隙を縮小し、その後電極２を上
昇して間隙を拡大させるとともに、間隙に電解液を噴出
するため、電極上昇時のワーク４表面の流速が速くなり
、この流速によりワーク４表面の加工屑、特に加工屑が
除去されにくいワーク４の凹部の最深部４ａ’（第４図
参照）の加工屑を除去することができる。

そして、この除去した加工屑を噴出する電解液により間
隙から排除することができ、間隙内の電解液を新鮮な電
解液に入れ替えることができるため、加工面積が大きな
ワークにも容易に適用できる。

なお、上記実施例においては、パルス電流のオフ後に電
極２をワーク４に接触するまで下降したが、この発明は
これに何ら限定されず、例えば第５図に示すように、電
極２を設定間隙δの１／２の位置まで下降させた後に上
昇させるようにしてもよく、下降させる電極２の位置は
ワーク４の大きさに応じて適宜に設定できるものである
。

また、上記実施例においては、電極２とワーク４の間隙
の縮小及び拡大を、電極２の下降及び上昇により行った
が、ワーク４の上昇及び下降により行ってもよいし、あ
るいは電極２とワーク４を相対的に移動して行うことも
できる。さらに、間隙への電解液の噴出を、パルス供給
後の電極下降と略同時に行うようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明に係る電解加工に
よる仕上げ加工方法にあっては、パルスがオフした後に
電極を一旦下降させて、電極とワークとの間隙を縮小し
、その後電極を上昇させるとともに、間隙に電解液を噴
出するため、電極上昇時のワーク表面の電解液の流速を
高めることができて、ワーク表面の加工屑等を除去し、
この加工屑を噴出する電解液により間隙外へ排除できる
。

したがって、ワークの加工面積が大きくても、間隙の加
工屑を確実に排除することができ、加工面積全域に亘り
加工条件を均一にし得て、光沢面等の高精度な表面品質
が短時間に得られ、省力化が遅れている金型加工分野で
の品質向上と機械化を達成することができる等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電解仕上げ加工装置のブロック図、
第２図は要部のブロック図、第３図は仕上げ加工動作の
一例を示すフローチャート、第４図は電極の動きを説明
するための図、第５図は電極の動きの他の実施例を示す
図である。 ｌ・・・電解仕上げ加工装置、２・・・電極、４・・・
ワーク、　　８・・・電源装置、９・・・モータ駆動制
御部、ｌＯ・・・加工条件制御部１１・・・電解液流制
御部、　１２・・・制御装置、１３・・・入力装置、　
１４・・・電解液濾過装置、１７・・・間隙、　　　３
９０・ＣＰＵ。 特許出願人　　静岡製機株式会社 代表者鈴木重夫 第１図 １′？ 第３図 第４図 第コ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）静止した電解液を介して所定間隙で対設した電極
   とワーク間に単一のパルスを供給するステップと、パル
   スを供給した後に前記間隙を一旦縮小しその後に前記間
   隙を拡大するステップと、少なくとも前記間隙が拡大す
   る際に該間隙に電解液を噴出するステップと、を有する
   電解加工による仕上げ加工方法。