JPH0655347A - 電解複合加工機 - Google Patents
電解複合加工機Info
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- JPH0655347A JPH0655347A JP21256592A JP21256592A JPH0655347A JP H0655347 A JPH0655347 A JP H0655347A JP 21256592 A JP21256592 A JP 21256592A JP 21256592 A JP21256592 A JP 21256592A JP H0655347 A JPH0655347 A JP H0655347A
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 工作物を加工歪の少ない状態で表面粗度良く
かつ平面度良く加工でき、しかも能率良く加工できるよ
うにする。 【構成】 砥石４は導電性を有する固定砥粒の砥石を用
いる。粗研削を行う際は、ゲイン切換回路１３でコント
ローラ１２内のゲインを調節してスラスト磁気軸受１０
の軸受剛性を高く設定する。これにより、砥石４を切込
テーブル２と一体の状態で移動させつつその砥石４で工
作物Ｗを加工する。精密研削を行う際は、上記スラスト
磁気軸受１０の軸受剛性を低く設定した上で、工作物Ｗ
に作用する砥石４の圧力が一定となるように制御する。
これにより、砥石４を一定の圧力で工作物Ｗに当接させ
つつその砥石４で工作物Ｗ側に生成される不動態化被膜
を除去しながら工作物Ｗを加工する。
かつ平面度良く加工でき、しかも能率良く加工できるよ
うにする。 【構成】 砥石４は導電性を有する固定砥粒の砥石を用
いる。粗研削を行う際は、ゲイン切換回路１３でコント
ローラ１２内のゲインを調節してスラスト磁気軸受１０
の軸受剛性を高く設定する。これにより、砥石４を切込
テーブル２と一体の状態で移動させつつその砥石４で工
作物Ｗを加工する。精密研削を行う際は、上記スラスト
磁気軸受１０の軸受剛性を低く設定した上で、工作物Ｗ
に作用する砥石４の圧力が一定となるように制御する。
これにより、砥石４を一定の圧力で工作物Ｗに当接させ
つつその砥石４で工作物Ｗ側に生成される不動態化被膜
を除去しながら工作物Ｗを加工する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、工作物を加工歪の少
ない状態で表面粗度良くかつ平面度良く加工できる電解
複合加工機に関する。
ない状態で表面粗度良くかつ平面度良く加工できる電解
複合加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、工作物を加工する場合には電
解研削や電解複合研磨又は電解加工等が実施されてお
り、電解研削は、加工能率の向上を目的とするため、不
動態化被膜が生成されない電流密度の範囲、即ち、図３
に示すような臨界電流密度ρ以上の範囲で砥石と工作物
間に電解作用を生じさせ、短時間に工作物の表面を多量
に溶解させながら砥石で加工するものであるが、このよ
うな加工だけでは工作物の表面粗度が悪いので、表面粗
度良く工作物を加工したい場合には最終工程で工作物の
表面に機械加工を施すようにしている。
解研削や電解複合研磨又は電解加工等が実施されてお
り、電解研削は、加工能率の向上を目的とするため、不
動態化被膜が生成されない電流密度の範囲、即ち、図３
に示すような臨界電流密度ρ以上の範囲で砥石と工作物
間に電解作用を生じさせ、短時間に工作物の表面を多量
に溶解させながら砥石で加工するものであるが、このよ
うな加工だけでは工作物の表面粗度が悪いので、表面粗
度良く工作物を加工したい場合には最終工程で工作物の
表面に機械加工を施すようにしている。
【０００３】また、電解複合研磨は、電解作用で工作物
の表面に不動態化被膜を生成しつつ、その不動態化被膜
を粘弾性砥石で除去するという一連のサイクルを繰り返
し実行し、工作物の表面を加工するもので、特に、この
電解複合研磨においては、砥石の各砥粒が比較的小さな
押圧力で工作物の表面に均一に接触することが好ましい
ため、そのように好適な接触状態を得ることが可能な砥
石、即ち、粘弾性体で砥粒を保持した砥石が用いられて
いる。
の表面に不動態化被膜を生成しつつ、その不動態化被膜
を粘弾性砥石で除去するという一連のサイクルを繰り返
し実行し、工作物の表面を加工するもので、特に、この
電解複合研磨においては、砥石の各砥粒が比較的小さな
押圧力で工作物の表面に均一に接触することが好ましい
ため、そのように好適な接触状態を得ることが可能な砥
石、即ち、粘弾性体で砥粒を保持した砥石が用いられて
いる。
【０００４】なお、電解加工は単なる電気分解のみで工
作物の表面を溶解させて除去加工するものである。
作物の表面を溶解させて除去加工するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電解研削にあっては、上記の如く工作物を表面粗度良く
加工する場合には最終工程で工作物の表面に機械加工を
施すため、その機械加工により、工作物に加工歪が多く
残るのみならず、工作物の表面粗度も劣化するので、工
作物を加工歪の少ない状態にかつ表面粗度良く加工する
ことができない。
電解研削にあっては、上記の如く工作物を表面粗度良く
加工する場合には最終工程で工作物の表面に機械加工を
施すため、その機械加工により、工作物に加工歪が多く
残るのみならず、工作物の表面粗度も劣化するので、工
作物を加工歪の少ない状態にかつ表面粗度良く加工する
ことができない。
【０００６】また、従来の電解複合研磨については、粘
弾性体で砥粒を保持した砥石を使用するため、このよう
な砥石では、工作物の表面に前加工で生じたうねりが存
在するとき、うねりの頂部を削り取ることなく、うねり
に沿って弾性変形することは避けられず、うねりがその
まま残るか、あるいは増幅されて大きくなるので、工作
物の表面形状を修正する能力がなく、工作物を平面度良
く加工することができない。
弾性体で砥粒を保持した砥石を使用するため、このよう
な砥石では、工作物の表面に前加工で生じたうねりが存
在するとき、うねりの頂部を削り取ることなく、うねり
に沿って弾性変形することは避けられず、うねりがその
まま残るか、あるいは増幅されて大きくなるので、工作
物の表面形状を修正する能力がなく、工作物を平面度良
く加工することができない。
【０００７】一方、従来の電解加工にあっては、単なる
電気分解のみで工作物の表面を溶解させて除去するだけ
であるため、砥石による加工に比べ、工作物の表面形状
を修正する能力がなく、工作物を平面度良く加工するこ
とができない。
電気分解のみで工作物の表面を溶解させて除去するだけ
であるため、砥石による加工に比べ、工作物の表面形状
を修正する能力がなく、工作物を平面度良く加工するこ
とができない。
【０００８】即ち、このような加工を行う場合には、従
来は、工作物をラッピング加工した後、ラッピング加工
済みの工作物をエッチングし、その後、第１次ポリッシ
ュ仕上げによりエッチングで劣化した工作物の形状を修
正し、次に、第２次ポリッシュ仕上げにより工作物の表
面粗度を向上させつつ工作物の加工歪を除去しているた
め、ラッピング加工済の工作物をエッチング専用の機械
に移送やセットする手間等がかるので、能率良く工作物
を加工することができない。
来は、工作物をラッピング加工した後、ラッピング加工
済みの工作物をエッチングし、その後、第１次ポリッシ
ュ仕上げによりエッチングで劣化した工作物の形状を修
正し、次に、第２次ポリッシュ仕上げにより工作物の表
面粗度を向上させつつ工作物の加工歪を除去しているた
め、ラッピング加工済の工作物をエッチング専用の機械
に移送やセットする手間等がかるので、能率良く工作物
を加工することができない。
【０００９】この発明は上述の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、工作物を加工歪の少な
い状態で表面粗度良くかつ平面度良く加工でき、しかも
能率良く加工できる電解複合加工機を提供することにあ
る。
ので、その目的とするところは、工作物を加工歪の少な
い状態で表面粗度良くかつ平面度良く加工でき、しかも
能率良く加工できる電解複合加工機を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、工作物と対向するように配置されると
共に導電性を有する固定砥粒の砥石と、上記工作物が一
体に取り付けられかつその工作物を回転させる主軸と、
上記砥石が一体に取り付けられかつその砥石を回転させ
る砥石軸と、上記主軸又は砥石軸を支持すると共に軸受
剛性を変更できる軸受部と、上記砥石と工作物とを相対
的に接近させる切込テーブルと、上記砥石と工作物との
隙間に供給される加工液と、上記砥石が陰極に接続され
かつ上記工作物が陽極に接続された電源と、上記砥石と
工作物との間に生じる電解作用で工作物側に不動態化被
膜を生成しつつその不動態化被膜を除去する精密研削時
には上記軸受部の軸受剛性を低く設定し、かつ工作物側
に不動態化被膜を生成することなく砥石でその工作物を
直接加工する粗研削時には上記軸受部の軸受剛性を高く
設定する剛性変更手段と、この剛性変更手段で軸受部の
軸受剛性を低く設定したとき、工作物に作用する砥石の
圧力が一定となるように制御する定圧制御手段とを備え
ることを特徴とする。
に、この発明は、工作物と対向するように配置されると
共に導電性を有する固定砥粒の砥石と、上記工作物が一
体に取り付けられかつその工作物を回転させる主軸と、
上記砥石が一体に取り付けられかつその砥石を回転させ
る砥石軸と、上記主軸又は砥石軸を支持すると共に軸受
剛性を変更できる軸受部と、上記砥石と工作物とを相対
的に接近させる切込テーブルと、上記砥石と工作物との
隙間に供給される加工液と、上記砥石が陰極に接続され
かつ上記工作物が陽極に接続された電源と、上記砥石と
工作物との間に生じる電解作用で工作物側に不動態化被
膜を生成しつつその不動態化被膜を除去する精密研削時
には上記軸受部の軸受剛性を低く設定し、かつ工作物側
に不動態化被膜を生成することなく砥石でその工作物を
直接加工する粗研削時には上記軸受部の軸受剛性を高く
設定する剛性変更手段と、この剛性変更手段で軸受部の
軸受剛性を低く設定したとき、工作物に作用する砥石の
圧力が一定となるように制御する定圧制御手段とを備え
ることを特徴とする。
【００１１】
【作用】この発明によれば、粗研削時においては、剛性
変更手段が軸受部の軸受剛性を高く設定する。これによ
り、砥石は切込テーブルと一体の状態で移動しながら工
作物を直接加工する。
変更手段が軸受部の軸受剛性を高く設定する。これによ
り、砥石は切込テーブルと一体の状態で移動しながら工
作物を直接加工する。
【００１２】一方、精密研削時においては、剛性変更手
段が軸受部の軸受剛性を低く設定した上で、定圧制御手
段が工作物に作用する砥石の圧力を一定となるように制
御する。これにより、砥石は一定の圧力で工作物に当接
しつつ工作物側に生成される不動態化被膜を除去しなが
ら工作物を加工する。
段が軸受部の軸受剛性を低く設定した上で、定圧制御手
段が工作物に作用する砥石の圧力を一定となるように制
御する。これにより、砥石は一定の圧力で工作物に当接
しつつ工作物側に生成される不動態化被膜を除去しなが
ら工作物を加工する。
【００１３】
【実施例】以下、この発明に係る電解複合加工機の実施
例について図１ないし図３を用いて詳細に説明する。
例について図１ないし図３を用いて詳細に説明する。
【００１４】図１に示す電解複合加工機には砥石軸ユニ
ット１が切込テーブル２上に設置されていると共に、そ
の砥石軸ユニット１には砥石軸３が配設されており、こ
の砥石軸３の先端にはカップ型砥石４が一体に取り付け
られている。
ット１が切込テーブル２上に設置されていると共に、そ
の砥石軸ユニット１には砥石軸３が配設されており、こ
の砥石軸３の先端にはカップ型砥石４が一体に取り付け
られている。
【００１５】また、上記砥石４は金属系の材料で砥粒を
保持した、いわゆる導電性を有する固定砥粒の砥石であ
り、その砥石４の先端面と対向する位置には工作物Ｗが
配設されており、この工作物Ｗは主軸ユニット５を構成
する主軸６の先端にチャック（図示省略）を介して一体
に取り付けられている。
保持した、いわゆる導電性を有する固定砥粒の砥石であ
り、その砥石４の先端面と対向する位置には工作物Ｗが
配設されており、この工作物Ｗは主軸ユニット５を構成
する主軸６の先端にチャック（図示省略）を介して一体
に取り付けられている。
【００１６】一方、上記切込テーブル２は切込用モータ
７の起動により砥石軸ユニット１と共に砥石４を工作物
Ｗの表面側に向かって移動させる、即ち砥石４と工作物
Ｗとを相対的に接近させるように構成されている。
７の起動により砥石軸ユニット１と共に砥石４を工作物
Ｗの表面側に向かって移動させる、即ち砥石４と工作物
Ｗとを相対的に接近させるように構成されている。
【００１７】また、上記砥石４と工作物Ｗとの隙間には
加工液が供給されるように構成されていると共に、砥石
４は電解用電源８の陰極８ａに接続されており、工作物
Ｗは電解用電源８の陽極８ｂに接続されている。
加工液が供給されるように構成されていると共に、砥石
４は電解用電源８の陰極８ａに接続されており、工作物
Ｗは電解用電源８の陽極８ｂに接続されている。
【００１８】さらに、上記砥石軸３は軸受剛性を変更で
きる軸受部としてラジアル磁気軸受９，９及びスラスト
磁気軸受１０で支持されており、ラジアル磁気軸受９，
９は砥石軸３の外周面に対向して設置された図示しない
ラジアル方向用電磁石及び位置センサ、並びに図示しな
い付属のラジアル磁気軸受用コントローラ等を備えると
共に、そのラジアル磁気軸受用コントローラはラジアル
方向用位置センサからの検出値に基づきラジアル方向用
電磁石を励磁し、このようにして励磁されたラジアル方
向用電磁石はその磁力で砥石軸３を径方向に支持するよ
うに構成されている。
きる軸受部としてラジアル磁気軸受９，９及びスラスト
磁気軸受１０で支持されており、ラジアル磁気軸受９，
９は砥石軸３の外周面に対向して設置された図示しない
ラジアル方向用電磁石及び位置センサ、並びに図示しな
い付属のラジアル磁気軸受用コントローラ等を備えると
共に、そのラジアル磁気軸受用コントローラはラジアル
方向用位置センサからの検出値に基づきラジアル方向用
電磁石を励磁し、このようにして励磁されたラジアル方
向用電磁石はその磁力で砥石軸３を径方向に支持するよ
うに構成されている。
【００１９】また、上記スラスト磁気軸受１０は砥石軸
３のアキシャルディスク１１に対向して設置された図示
しないアキシャル方向用電磁石及び位置センサ、並びに
付属のスラスト磁気軸受用コントローラ１２等を備える
と共に、コントローラ１２はアキシャル方向用位置セン
サからの検出値に基づきアキシャル方向用電磁石を励磁
し、このようにして励磁されたアキシャル方向用電磁石
はその磁力で砥石軸３を軸方向に支持するように構成さ
れている。
３のアキシャルディスク１１に対向して設置された図示
しないアキシャル方向用電磁石及び位置センサ、並びに
付属のスラスト磁気軸受用コントローラ１２等を備える
と共に、コントローラ１２はアキシャル方向用位置セン
サからの検出値に基づきアキシャル方向用電磁石を励磁
し、このようにして励磁されたアキシャル方向用電磁石
はその磁力で砥石軸３を軸方向に支持するように構成さ
れている。
【００２０】さらに、上記スラスト磁気軸受１０には剛
性変更手段としてゲイン切換回路１３が設けられている
と共に、このゲイン切換回路１３には寸法測定器１４が
接続されており、寸法測定器１４は工作物Ｗの加工取代
を測定し、かつその測定結果をゲイン切換回路１３や電
解電流値切換回路１５等へ常時出力するように構成され
ている。
性変更手段としてゲイン切換回路１３が設けられている
と共に、このゲイン切換回路１３には寸法測定器１４が
接続されており、寸法測定器１４は工作物Ｗの加工取代
を測定し、かつその測定結果をゲイン切換回路１３や電
解電流値切換回路１５等へ常時出力するように構成され
ている。
【００２１】一方、上記ゲイン切換回路１３は、寸法測
定器１４からの測定結果に基づき精密研削を行うか否か
を判断すると共に、その判断の結果、精密研削を行うと
き、即ち砥石４と工作物Ｗとの間に生じる電解作用で工
作物Ｗ側に不動態化被膜を生成しつつその不動態化被膜
を除去するときは、コントローラ１２内のゲインを調節
してスラスト磁気軸受１０の軸受剛性を例えば１ｋｇ／
μｍ以下に低く設定し、かつ、粗研削時、即ち工作物Ｗ
側に不動態化被膜を生成することなく砥石４で工作物Ｗ
を直接加工するときは、コントローラ１２内のゲインを
調節してスラスト磁気軸受１０の軸受剛性を例えば１０
０ｋｇ／μｍ以上に高く設定する。
定器１４からの測定結果に基づき精密研削を行うか否か
を判断すると共に、その判断の結果、精密研削を行うと
き、即ち砥石４と工作物Ｗとの間に生じる電解作用で工
作物Ｗ側に不動態化被膜を生成しつつその不動態化被膜
を除去するときは、コントローラ１２内のゲインを調節
してスラスト磁気軸受１０の軸受剛性を例えば１ｋｇ／
μｍ以下に低く設定し、かつ、粗研削時、即ち工作物Ｗ
側に不動態化被膜を生成することなく砥石４で工作物Ｗ
を直接加工するときは、コントローラ１２内のゲインを
調節してスラスト磁気軸受１０の軸受剛性を例えば１０
０ｋｇ／μｍ以上に高く設定する。
【００２２】また、上記電解電流値切換回路１５は、ゲ
イン切換回路１３と同様に寸法測定器１４からの測定結
果に基づき精密研削を行うか否かを判断すると共に、そ
の判断の結果、精密研削を行うときは、電流値切換信号
を上記電源８へ出力することにより、不動態化被膜を生
成できる電流密度の範囲、即ち図３に示すような臨界電
流密度ρ以下の範囲（約数十ｍＡ／cm2 〜１Ａ／cm2 ）
で電解作用が生じるように電源８の電流値を切り換え
る。
イン切換回路１３と同様に寸法測定器１４からの測定結
果に基づき精密研削を行うか否かを判断すると共に、そ
の判断の結果、精密研削を行うときは、電流値切換信号
を上記電源８へ出力することにより、不動態化被膜を生
成できる電流密度の範囲、即ち図３に示すような臨界電
流密度ρ以下の範囲（約数十ｍＡ／cm2 〜１Ａ／cm2 ）
で電解作用が生じるように電源８の電流値を切り換え
る。
【００２３】ところで、精密研削時、即ちスラスト磁気
軸受１０の軸受剛性を低く設定したとき、工作物Ｗに作
用する砥石４の圧力が一定となる制御を行うために、こ
の電解複合加工機には定圧制御部Ａが設けられており、
定圧制御部Ａは位置測定用センサ１６，位置測定回路１
７，第１の偏差演算回路１８，第２の偏差演算回路１
９，切込切換回路２０等から構成され、位置測定用セン
サ１６はアキシャルディスク１１の表面と対向するよう
に設置されていると共に、位置測定回路１７は位置測定
用センサ１６での測定結果から位置測定用センサ１６と
アキシャルディスク１１との実測の隙間量Ｌ1 を求める
ように構成されている。
軸受１０の軸受剛性を低く設定したとき、工作物Ｗに作
用する砥石４の圧力が一定となる制御を行うために、こ
の電解複合加工機には定圧制御部Ａが設けられており、
定圧制御部Ａは位置測定用センサ１６，位置測定回路１
７，第１の偏差演算回路１８，第２の偏差演算回路１
９，切込切換回路２０等から構成され、位置測定用セン
サ１６はアキシャルディスク１１の表面と対向するよう
に設置されていると共に、位置測定回路１７は位置測定
用センサ１６での測定結果から位置測定用センサ１６と
アキシャルディスク１１との実測の隙間量Ｌ1 を求める
ように構成されている。
【００２４】また、上記第１の偏差演算回路１８は基準
隙間量設定回路２１に予め設定された基準の隙間量Ｌ0
と上記実測の隙間量Ｌ1 とを比較してそれらの現在の偏
差σ1 を求めると共に、上記第２の偏差演算回路１９は
基準偏差設定回路２２に設定された基準の偏差σ0 と上
記現在の偏差σ1 とを比較してそれらの差分ａを求める
ように構成されている。
隙間量設定回路２１に予め設定された基準の隙間量Ｌ0
と上記実測の隙間量Ｌ1 とを比較してそれらの現在の偏
差σ1 を求めると共に、上記第２の偏差演算回路１９は
基準偏差設定回路２２に設定された基準の偏差σ0 と上
記現在の偏差σ1 とを比較してそれらの差分ａを求める
ように構成されている。
【００２５】さらに、上記切込切換回路２０は、上記ゲ
イン切換回路１３や電解電流値切換回路１５と同様に、
寸法測定器１４からの測定結果に基づき精密研削を行う
か否かを判断すると共に、その判断の結果、精密研削を
行うときは、第２の偏差演算回路１９で求めた差分ａを
モータドライバ２３へ出力するように切り換え、かつ粗
研削時は切込速度設定回路２４に予め設定された粗研削
切込速度Ｖ1 をモータドライバ２３へ出力するように切
り換える。
イン切換回路１３や電解電流値切換回路１５と同様に、
寸法測定器１４からの測定結果に基づき精密研削を行う
か否かを判断すると共に、その判断の結果、精密研削を
行うときは、第２の偏差演算回路１９で求めた差分ａを
モータドライバ２３へ出力するように切り換え、かつ粗
研削時は切込速度設定回路２４に予め設定された粗研削
切込速度Ｖ1 をモータドライバ２３へ出力するように切
り換える。
【００２６】一方、上記モータドライバ２３は、切込切
換回路２０で差分ａが出力されるように切り換えられた
ときは、その差分ａを補うように、つまり現在の偏差σ
1 が基準の偏差σ0 と等しくなるように、切込テーブル
２を移動させる。即ち、このような移動により、式
（１）に示す如く、スラスト磁気軸受１０の軸受剛性
（バネ定数ｋ）と現在の偏差σ1 （変位量ｘ）との乗算
値（力Ｆ）が常に略一定に設定され、その結果、精密研
削時において工作物Ｗに作用する砥石４の圧力が常時一
定となるように制御される。 Ｆ＝ｋｘ…（１） なお、上記モータドライバ２３は、切込切換回路２０で
粗研削切込速度Ｖ1 が出力されるように切り換えられた
ときは、切込用モータ７を介して切込テーブル２を粗研
削切込速度Ｖ1 で移動させるように構成されている。
換回路２０で差分ａが出力されるように切り換えられた
ときは、その差分ａを補うように、つまり現在の偏差σ
1 が基準の偏差σ0 と等しくなるように、切込テーブル
２を移動させる。即ち、このような移動により、式
（１）に示す如く、スラスト磁気軸受１０の軸受剛性
（バネ定数ｋ）と現在の偏差σ1 （変位量ｘ）との乗算
値（力Ｆ）が常に略一定に設定され、その結果、精密研
削時において工作物Ｗに作用する砥石４の圧力が常時一
定となるように制御される。 Ｆ＝ｋｘ…（１） なお、上記モータドライバ２３は、切込切換回路２０で
粗研削切込速度Ｖ1 が出力されるように切り換えられた
ときは、切込用モータ７を介して切込テーブル２を粗研
削切込速度Ｖ1 で移動させるように構成されている。
【００２７】次に、上記の如く構成された電解複合加工
機の動作について図１を基に説明する。なお、工作物Ｗ
は主軸ユニット５を構成する主軸６の先端にチャック
（図示省略）を介して一体に取り付けられているものと
する。
機の動作について図１を基に説明する。なお、工作物Ｗ
は主軸ユニット５を構成する主軸６の先端にチャック
（図示省略）を介して一体に取り付けられているものと
する。
【００２８】この電解複合加工機によれば、砥石軸３及
び主軸６が砥石４又は工作物Ｗを図中矢印の方向にそれ
ぞれ回転させると共に、この状態で砥石４と工作物Ｗと
が互いに接する直前から、切込テーブル２が粗研削切込
速度Ｖ1 で工作物Ｗの表面側に向かって移動し、砥石４
による工作物Ｗの粗研削が開始される、即ち工作物Ｗ側
に不動態化被膜を生成することなく砥石４がその工作物
Ｗを直接加工する。
び主軸６が砥石４又は工作物Ｗを図中矢印の方向にそれ
ぞれ回転させると共に、この状態で砥石４と工作物Ｗと
が互いに接する直前から、切込テーブル２が粗研削切込
速度Ｖ1 で工作物Ｗの表面側に向かって移動し、砥石４
による工作物Ｗの粗研削が開始される、即ち工作物Ｗ側
に不動態化被膜を生成することなく砥石４がその工作物
Ｗを直接加工する。
【００２９】また、このような粗研削時においては、ゲ
イン切換回路１３がコントローラ１２内のゲインを調節
してスラスト磁気軸受１０の軸受剛性を高く設定する。
これにより、砥石４は、工作物Ｗからの反力で砥石軸３
の軸心方向に押し戻されることなく、切込テーブル２と
一体の状態で移動しながら工作物Ｗを加工する、いわゆ
る機械の運動精度どうりの運動転写加工を行う。この
際、工作物Ｗの表面に前加工で生じたうねりが存在して
も、砥石４はうねりに沿って大きく変形することはな
く、そのうねりの頂部を削り取り、工作物Ｗの表面を可
能な限り平面に修正する。
イン切換回路１３がコントローラ１２内のゲインを調節
してスラスト磁気軸受１０の軸受剛性を高く設定する。
これにより、砥石４は、工作物Ｗからの反力で砥石軸３
の軸心方向に押し戻されることなく、切込テーブル２と
一体の状態で移動しながら工作物Ｗを加工する、いわゆ
る機械の運動精度どうりの運動転写加工を行う。この
際、工作物Ｗの表面に前加工で生じたうねりが存在して
も、砥石４はうねりに沿って大きく変形することはな
く、そのうねりの頂部を削り取り、工作物Ｗの表面を可
能な限り平面に修正する。
【００３０】さらに、上記のような粗研削と同時に、ゲ
イン切換回路１３，電解電流値切換回路１５，及び切込
切換回路２０においては、寸法測定器１４からの測定結
果に基づき精密研削を行うか否かを判断する。即ち、そ
の測定結果より、精密研削を行うのに好適な寸法まで粗
研削が進行していることを確認したとき、工作物Ｗの精
密研削を行うと判断する。
イン切換回路１３，電解電流値切換回路１５，及び切込
切換回路２０においては、寸法測定器１４からの測定結
果に基づき精密研削を行うか否かを判断する。即ち、そ
の測定結果より、精密研削を行うのに好適な寸法まで粗
研削が進行していることを確認したとき、工作物Ｗの精
密研削を行うと判断する。
【００３１】このようにして、工作物Ｗの精密研削を行
うと判断されると、電解電流値切換回路１５が電流値切
換信号を電解用電源８へ出力する。これと同時に、ゲイ
ン切換回路１３がコントローラ１２内のゲインを調節し
てスラスト磁気軸受１０の軸受剛性を低く設定すると共
に、切込切換回路２０が、現在のモータドライバ２３へ
の出力、即ち切込速度設定回路２４に予め設定された粗
研削切込速度Ｖ1 を、第２の偏差演算回路１９で求めた
差分ａに切り換える。
うと判断されると、電解電流値切換回路１５が電流値切
換信号を電解用電源８へ出力する。これと同時に、ゲイ
ン切換回路１３がコントローラ１２内のゲインを調節し
てスラスト磁気軸受１０の軸受剛性を低く設定すると共
に、切込切換回路２０が、現在のモータドライバ２３へ
の出力、即ち切込速度設定回路２４に予め設定された粗
研削切込速度Ｖ1 を、第２の偏差演算回路１９で求めた
差分ａに切り換える。
【００３２】これにより、不動態化被膜を生成できる電
流密度の範囲で電解作用が生じるように、電源８の電流
値が切り換えられ、その結果、加工液を介して砥石４と
工作物Ｗ間に電解作用が生じ、工作物Ｗの表面に不動態
化被膜が生成される。
流密度の範囲で電解作用が生じるように、電源８の電流
値が切り換えられ、その結果、加工液を介して砥石４と
工作物Ｗ間に電解作用が生じ、工作物Ｗの表面に不動態
化被膜が生成される。
【００３３】これと同時に、モータドライバ２３が上記
差分ａを補うように、つまり現在の偏差σ1 が基準の偏
差σ0 と等しくなるように、切込テーブル２を移動さ
せ、このような移動により、スラスト磁気軸受８の軸受
剛性（バネ定数ｋ）と現在の偏差σ1 （変位量ｘ）との
乗算値（力Ｆ）が常に略一定に設定され、その結果、工
作物Ｗに作用する砥石４の圧力が常時一定となるように
制御される。
差分ａを補うように、つまり現在の偏差σ1 が基準の偏
差σ0 と等しくなるように、切込テーブル２を移動さ
せ、このような移動により、スラスト磁気軸受８の軸受
剛性（バネ定数ｋ）と現在の偏差σ1 （変位量ｘ）との
乗算値（力Ｆ）が常に略一定に設定され、その結果、工
作物Ｗに作用する砥石４の圧力が常時一定となるように
制御される。
【００３４】即ち、精密研削時においては、砥石４は常
時一定の圧力で工作物Ｗに当接しつつ、工作物Ｗの表面
に生成される不動態化被膜を除去しながら工作物Ｗの表
面を加工する、いわゆる定圧加工を行う。このような加
工によると、工作物Ｗに残る加工歪が極めて少なく、か
つ表面粗度良く工作物Ｗを加工でき、また、上記のよう
な粗研削で修正しきれなかったうねりが工作物Ｗの表面
に存在しても、砥石４は、うねりに沿って大きく変形す
ることはなく、そのうねりの頂部を削り取り、工作物Ｗ
の表面を可能な限り平面に修正する。
時一定の圧力で工作物Ｗに当接しつつ、工作物Ｗの表面
に生成される不動態化被膜を除去しながら工作物Ｗの表
面を加工する、いわゆる定圧加工を行う。このような加
工によると、工作物Ｗに残る加工歪が極めて少なく、か
つ表面粗度良く工作物Ｗを加工でき、また、上記のよう
な粗研削で修正しきれなかったうねりが工作物Ｗの表面
に存在しても、砥石４は、うねりに沿って大きく変形す
ることはなく、そのうねりの頂部を削り取り、工作物Ｗ
の表面を可能な限り平面に修正する。
【００３５】なお、上記粗研削時においては、不動態化
被膜が生成されない電流密度の範囲、即ち、図３に示す
ような臨界電流密度ρ以上の範囲で砥石４と工作物間に
電解作用を生じさせ、短時間に工作物Ｗの表面を多量に
溶解させながら砥石４で加工して、加工能率の向上を図
るようにしても良い。
被膜が生成されない電流密度の範囲、即ち、図３に示す
ような臨界電流密度ρ以上の範囲で砥石４と工作物間に
電解作用を生じさせ、短時間に工作物Ｗの表面を多量に
溶解させながら砥石４で加工して、加工能率の向上を図
るようにしても良い。
【００３６】したがって、上記実施例の電解複合加工機
によれば、固定砥粒の砥石を用いるため、工作物の表面
に前加工で生じたうねりが存在しても、粗研削時及び精
密研削時に、砥石がうねりに沿って大きく変形すること
はなく、そのうねりの頂部を削り取り、工作物の表面を
可能な限り平面に修正するので、工作物を平面度良く加
工できるだけでなく、精密研削時には、スラスト磁気軸
受の剛性を低く設定した上で工作物に作用する砥石の圧
力を常時一定となるように制御するため、砥石が一定の
圧力で工作物に当接しつつ工作物側に生成される不動態
化被膜を除去しながら工作物を加工するので、工作物に
残る加工歪が極めて少なく、かつ工作物を表面粗度良く
加工できる。
によれば、固定砥粒の砥石を用いるため、工作物の表面
に前加工で生じたうねりが存在しても、粗研削時及び精
密研削時に、砥石がうねりに沿って大きく変形すること
はなく、そのうねりの頂部を削り取り、工作物の表面を
可能な限り平面に修正するので、工作物を平面度良く加
工できるだけでなく、精密研削時には、スラスト磁気軸
受の剛性を低く設定した上で工作物に作用する砥石の圧
力を常時一定となるように制御するため、砥石が一定の
圧力で工作物に当接しつつ工作物側に生成される不動態
化被膜を除去しながら工作物を加工するので、工作物に
残る加工歪が極めて少なく、かつ工作物を表面粗度良く
加工できる。
【００３７】また、この電解複合加工機によれば、上記
の如く工作物を加工歪が極めて少ない状態で表面粗度良
くかつ平面度良く加工するには、加工開始時又は加工終
了時において工作物を主軸に取り付けたり又は取り外す
だけで良く、加工開始から加工終了までの間においては
工作物を主軸から取り外す等の手間が一切省略されるの
で、能率良く工作物を加工できる。
の如く工作物を加工歪が極めて少ない状態で表面粗度良
くかつ平面度良く加工するには、加工開始時又は加工終
了時において工作物を主軸に取り付けたり又は取り外す
だけで良く、加工開始から加工終了までの間においては
工作物を主軸から取り外す等の手間が一切省略されるの
で、能率良く工作物を加工できる。
【００３８】なお、上記実施例では、砥石としてはカッ
プ型砥石４を用いたが、この型に限定されることはな
く、図２に示すような円筒型砥石３０を用いても良く、
この円筒型砥石３０を用いる場合には、円筒型砥石３０
の外周面と工作物Ｗの表面とを対向させて配置すると共
に、円筒型砥石３０はその軸心回りに回転しつつレシプ
ロテーブル３１により工作物Ｗの表面に沿って左右に往
復移動できるように構成し、工作物Ｗはその軸心回りに
回転しつつ切込テーブル２により円筒型砥石３０の外周
面に向かって移動できるように構成すると共に、ゲイン
切換回路１３はコントローラ１２を介して主軸６を支持
するスラスト磁気軸受１０に接続して、そのコントロー
ラ１２内のゲインを調節するように構成し、位置測定セ
ンサ１６は主軸６のアキシャルディスク１１に対向させ
て設置する。
プ型砥石４を用いたが、この型に限定されることはな
く、図２に示すような円筒型砥石３０を用いても良く、
この円筒型砥石３０を用いる場合には、円筒型砥石３０
の外周面と工作物Ｗの表面とを対向させて配置すると共
に、円筒型砥石３０はその軸心回りに回転しつつレシプ
ロテーブル３１により工作物Ｗの表面に沿って左右に往
復移動できるように構成し、工作物Ｗはその軸心回りに
回転しつつ切込テーブル２により円筒型砥石３０の外周
面に向かって移動できるように構成すると共に、ゲイン
切換回路１３はコントローラ１２を介して主軸６を支持
するスラスト磁気軸受１０に接続して、そのコントロー
ラ１２内のゲインを調節するように構成し、位置測定セ
ンサ１６は主軸６のアキシャルディスク１１に対向させ
て設置する。
【００３９】
【発明の効果】この発明に係る電解複合加工機にあって
は、上記の如く固定砥粒の砥石を用いるため、工作物の
表面に前加工で生じたうねりが存在しても、粗研削時及
び精密研削時に、砥石がうねりに沿って大きく変形する
ことはなく、そのうねりの頂部を削り取り、工作物の表
面を可能な限り平面に修正するので、工作物を平面度良
く加工できるだけでなく、精密研削時には、剛性変更手
段がスラスト磁気軸受の剛性を低く設定した上で、定圧
制御手段が工作物に作用する砥石の圧力を常時一定とな
るように制御するため、砥石が一定の圧力で工作物に当
接しつつ工作物側に生成される不動態化被膜を除去しな
がら工作物を加工するので、工作物に残る加工歪が極め
て少なく、かつ工作物を表面粗度良く加工できる。
は、上記の如く固定砥粒の砥石を用いるため、工作物の
表面に前加工で生じたうねりが存在しても、粗研削時及
び精密研削時に、砥石がうねりに沿って大きく変形する
ことはなく、そのうねりの頂部を削り取り、工作物の表
面を可能な限り平面に修正するので、工作物を平面度良
く加工できるだけでなく、精密研削時には、剛性変更手
段がスラスト磁気軸受の剛性を低く設定した上で、定圧
制御手段が工作物に作用する砥石の圧力を常時一定とな
るように制御するため、砥石が一定の圧力で工作物に当
接しつつ工作物側に生成される不動態化被膜を除去しな
がら工作物を加工するので、工作物に残る加工歪が極め
て少なく、かつ工作物を表面粗度良く加工できる。
【００４０】また、この電解複合加工機によれば、上記
の如く工作物を加工歪が極めて少ない状態で表面粗度良
くかつ平面度良く加工するには、加工開始時又は加工終
了時において工作物を主軸に取り付けたり又は取り外す
だけで良く、加工開始から加工終了までの間においては
工作物を主軸から取り外したり取り付ける等の手間が一
切省略されるので、能率良く工作物を加工できる。
の如く工作物を加工歪が極めて少ない状態で表面粗度良
くかつ平面度良く加工するには、加工開始時又は加工終
了時において工作物を主軸に取り付けたり又は取り外す
だけで良く、加工開始から加工終了までの間においては
工作物を主軸から取り外したり取り付ける等の手間が一
切省略されるので、能率良く工作物を加工できる。
【図１】この発明に係る電解複合加工機の一実施例を説
明する説明図。
明する説明図。
【図２】この発明の他の実施例を説明する説明図。
【図３】不動態化被膜が生成される電流密度の範囲を説
明する説明図。
明する説明図。
２ 切込テーブル ３ 砥石軸 ４ 砥石 ５ 主軸 ８ 電源 １０ スラスト磁気軸受（軸受部） １３ ゲイン切換回路（剛性変更手段） Ａ 定圧制御部 Ｗ 工作物
Claims (1)
- 【請求項１】 工作物と対向するように配置されると共
に導電性を有する固定砥粒の砥石と、上記工作物が一体
に取り付けられかつその工作物を回転させる主軸と、上
記砥石が一体に取り付けられかつその砥石を回転させる
砥石軸と、上記主軸又は砥石軸を支持すると共に軸受剛
性を変更できる軸受部と、上記砥石と工作物とを相対的
に接近させる切込テーブルと、上記砥石と工作物との隙
間に供給される加工液と、上記砥石が陰極に接続されか
つ上記工作物が陽極に接続された電源と、上記砥石と工
作物との間に生じる電解作用で工作物側に不動態化被膜
を生成しつつその不動態化被膜を除去する精密研削時に
は上記軸受部の軸受剛性を低く設定し、かつ工作物側に
不動態化被膜を生成することなく砥石でその工作物を直
接加工する粗研削時には上記軸受部の軸受剛性を高く設
定する剛性変更手段と、この剛性変更手段で軸受部の軸
受剛性を低く設定したとき、工作物に作用する砥石の圧
力が一定となるように制御する定圧制御手段とを備える
ことを特徴とする電解複合加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21256592A JPH0655347A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 電解複合加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21256592A JPH0655347A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 電解複合加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0655347A true JPH0655347A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16624812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21256592A Withdrawn JPH0655347A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 電解複合加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655347A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002024389A1 (fr) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif d'usinage par etincelage et procede d'usinage par etincelage |
| WO2005000512A1 (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-06 | Tokyo Stainless Grinding Co., Ltd. | 回転減面ヘッド、電解減面装置および電解減面方法 |
| CN1309521C (zh) * | 2003-07-24 | 2007-04-11 | 三菱电机株式会社 | 放电加工装置 |
| US20100320172A1 (en) * | 2007-11-08 | 2010-12-23 | Institut fur Mikrotechnik Mainz | Drive device for erosion tools |
-
1992
- 1992-08-10 JP JP21256592A patent/JPH0655347A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002024389A1 (fr) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif d'usinage par etincelage et procede d'usinage par etincelage |
| US6788019B2 (en) | 2000-09-20 | 2004-09-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining device and electric discharge machining method |
| EP1473103A1 (en) * | 2000-09-20 | 2004-11-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining device and electric discharge machining method |
| EP1473103A4 (en) * | 2000-09-20 | 2008-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | SPINNING MACHINING DEVICE AND SPINNING MACHINING METHOD |
| WO2005000512A1 (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-06 | Tokyo Stainless Grinding Co., Ltd. | 回転減面ヘッド、電解減面装置および電解減面方法 |
| JPWO2005000512A1 (ja) * | 2003-06-26 | 2006-08-03 | 東京ステンレス研磨興業株式会社 | 回転減面ヘッド、電解減面装置および電解減面方法 |
| JP4878159B2 (ja) * | 2003-06-26 | 2012-02-15 | 東京ステンレス研磨興業株式会社 | 回転減面ヘッド、電解減面装置および電解減面方法 |
| CN1309521C (zh) * | 2003-07-24 | 2007-04-11 | 三菱电机株式会社 | 放电加工装置 |
| US20100320172A1 (en) * | 2007-11-08 | 2010-12-23 | Institut fur Mikrotechnik Mainz | Drive device for erosion tools |
| US8445806B2 (en) * | 2007-11-08 | 2013-05-21 | Institut Fur Mikrotechnik Mainz Gmbh | Drive device for erosion tools |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |