JP2000296413A - 卓上ｅｌｉｄ加工装置 - Google Patents
卓上ｅｌｉｄ加工装置Info
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
- B24B7/02—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving a reciprocatingly-moved work-table
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/001—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces involving the use of electric current
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬質脆性材料や超硬金属の高精度加工がで
き、駆動用の必要動力とパルス電源の両方を小型にで
き、これにより低電圧（１００Ｖ）を用いた小電力で稼
働でき、かつ机上に載るような小型化が可能である卓上
ＥＬＩＤ加工装置を提供する。 【解決手段】 被加工物１を加工するための導電性砥石
２と、導電性砥石の加工面と平行に設置可能な電極４
と、砥石と電極の間に導電性加工液を供給する加工液供
給装置６と、砥石と電極の間に電圧を印加する電源８と
を備える。電源８は、疑似パルス電圧を発生させる直流
電源とＲＣ回路からなり電解ドレッシング及び放電ツル
ーイングの両方に適用できる。また更に、ワークを取付
けたテーブルを水平直交方向Ｘ，Ｙに駆動するワーク駆
動装置１２と、ワークに対し導電性砥石を鉛直軸Ｚを中
心に回転させながら鉛直方向に駆動するツール駆動装置
１４と、これらを数値制御する数値制御装置１６（パソ
コン）とを備える。
き、駆動用の必要動力とパルス電源の両方を小型にで
き、これにより低電圧（１００Ｖ）を用いた小電力で稼
働でき、かつ机上に載るような小型化が可能である卓上
ＥＬＩＤ加工装置を提供する。 【解決手段】 被加工物１を加工するための導電性砥石
２と、導電性砥石の加工面と平行に設置可能な電極４
と、砥石と電極の間に導電性加工液を供給する加工液供
給装置６と、砥石と電極の間に電圧を印加する電源８と
を備える。電源８は、疑似パルス電圧を発生させる直流
電源とＲＣ回路からなり電解ドレッシング及び放電ツル
ーイングの両方に適用できる。また更に、ワークを取付
けたテーブルを水平直交方向Ｘ，Ｙに駆動するワーク駆
動装置１２と、ワークに対し導電性砥石を鉛直軸Ｚを中
心に回転させながら鉛直方向に駆動するツール駆動装置
１４と、これらを数値制御する数値制御装置１６（パソ
コン）とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型部品の研削加
工及び鏡面加工を能率よく高精度に行うための卓上ＥＬ
ＩＤ加工装置に関する。
工及び鏡面加工を能率よく高精度に行うための卓上ＥＬ
ＩＤ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】家庭や研究室等で小型部品を機械加工す
るために卓上旋盤、卓上フライス盤、等が広く用いられ
ている。これらの卓上加工装置は、比較的加工しやすい
材料、例えば銅、アルミニウム、木材、プラスチック等
を対象としている。これに対して、加工しにくい材料、
例えばファインセラミックス、光学ガラス、半導体単結
晶等の硬質脆性材料や超硬金属等は、被加工物（ワー
ク）が小型であっても、従来は汎用の大型機械を用いざ
るを得なかった。そのため、卓上旋盤等のように、手軽
に使用でき、かつ硬質脆性材料や超硬金属等であっても
高精度かつ高能率で加工できる卓上加工装置が従来から
要望されていた。
るために卓上旋盤、卓上フライス盤、等が広く用いられ
ている。これらの卓上加工装置は、比較的加工しやすい
材料、例えば銅、アルミニウム、木材、プラスチック等
を対象としている。これに対して、加工しにくい材料、
例えばファインセラミックス、光学ガラス、半導体単結
晶等の硬質脆性材料や超硬金属等は、被加工物（ワー
ク）が小型であっても、従来は汎用の大型機械を用いざ
るを得なかった。そのため、卓上旋盤等のように、手軽
に使用でき、かつ硬質脆性材料や超硬金属等であっても
高精度かつ高能率で加工できる卓上加工装置が従来から
要望されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる卓上加
工装置を実現しようとすると、以下の問題点があった。 （１）硬質脆性材料や超硬金属等を加工するには、砥石
を用いた研削加工が最適である。しかし、研削加工の加
工抵抗は通常の切削加工に比べて大きく、ワークをガイ
ドするリニアガイドの抵抗も一般に大きい。そのため、
モータ等が大型化し、またこれを駆動するため大電力が
必要になる。一般にこのような加工機は３相２００Ｖの
電源により駆動される。従って、家庭用又は実験室用に
小型化を図っても、低電圧（単相１００Ｖ）で駆動で
き、机の上に載るような小型小電力化は困難である。 （２）研削加工に用いる砥石は、通常短時間で目が詰ま
ってしまうため、高能率化が困難である。また、この問
題を解決するために、電解インプロセスドレッシング研
削法（以下、ＥＬＩＤ研削法）が本発明の発明者等によ
り開発されているが、この研削法を適用するには所定の
パルス電源が不可欠である。しかし、このパルス電源
は、ワークが小型であっても比較的高い電圧（例えば６
０〜１５０Ｖ）と１〜３Ａ程度のパルス電流を発生させ
る必要があるため、電源装置が大型化する。また、ＥＬ
ＩＤ研削法では、導電性の加工液の使用が不可欠である
が、その粘性により加工抵抗が上昇しやすく一層大電力
を必要とする。更に、この加工液がリニアガイドに侵入
すると、ガイドの寿命を短くしたり、その摺動抵抗が変
動する。また、その侵入を防ぐために、シール等を設け
ると、抵抗が増大しかつ加工液によりシール寿命が短
い。
工装置を実現しようとすると、以下の問題点があった。 （１）硬質脆性材料や超硬金属等を加工するには、砥石
を用いた研削加工が最適である。しかし、研削加工の加
工抵抗は通常の切削加工に比べて大きく、ワークをガイ
ドするリニアガイドの抵抗も一般に大きい。そのため、
モータ等が大型化し、またこれを駆動するため大電力が
必要になる。一般にこのような加工機は３相２００Ｖの
電源により駆動される。従って、家庭用又は実験室用に
小型化を図っても、低電圧（単相１００Ｖ）で駆動で
き、机の上に載るような小型小電力化は困難である。 （２）研削加工に用いる砥石は、通常短時間で目が詰ま
ってしまうため、高能率化が困難である。また、この問
題を解決するために、電解インプロセスドレッシング研
削法（以下、ＥＬＩＤ研削法）が本発明の発明者等によ
り開発されているが、この研削法を適用するには所定の
パルス電源が不可欠である。しかし、このパルス電源
は、ワークが小型であっても比較的高い電圧（例えば６
０〜１５０Ｖ）と１〜３Ａ程度のパルス電流を発生させ
る必要があるため、電源装置が大型化する。また、ＥＬ
ＩＤ研削法では、導電性の加工液の使用が不可欠である
が、その粘性により加工抵抗が上昇しやすく一層大電力
を必要とする。更に、この加工液がリニアガイドに侵入
すると、ガイドの寿命を短くしたり、その摺動抵抗が変
動する。また、その侵入を防ぐために、シール等を設け
ると、抵抗が増大しかつ加工液によりシール寿命が短
い。
【０００４】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、硬
質脆性材料や超硬金属の高精度加工ができ、駆動用の必
要動力とパルス電源の両方を小型にでき、これにより低
電圧（単相１００Ｖ）を用いた小電力で稼働でき、かつ
机上に載るような小型化が可能である卓上ＥＬＩＤ加工
装置を提供することにある。
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、硬
質脆性材料や超硬金属の高精度加工ができ、駆動用の必
要動力とパルス電源の両方を小型にでき、これにより低
電圧（単相１００Ｖ）を用いた小電力で稼働でき、かつ
机上に載るような小型化が可能である卓上ＥＬＩＤ加工
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、被加工
物（１）を加工するための導電性砥石（２）と、該導電
性砥石の加工面と一定の間隔を隔てて設置可能な電極
（４）と、砥石と電極の間に導電性加工液を供給する加
工液供給装置（６）と、砥石と電極の間に電圧を印加す
る電源（８）とを備え、前記電源（８）は、疑似パルス
電圧を発生させる直流電源とＲＣ回路からなり電解ドレ
ッシング及び放電ツルーイングの両方に適用でき、更
に、被加工物を取付けたテーブルを水平直交方向Ｘ，Ｙ
に駆動するワーク駆動装置（１２）と、被加工物に対し
導電性砥石を鉛直軸Ｚを中心に回転させながら鉛直方向
に駆動するツール駆動装置（１４）と、ワーク駆動装置
及びツール駆動装置を数値制御する数値制御装置（１
６）とを備える、ことを特徴とする卓上ＥＬＩＤ加工装
置が提供される。
物（１）を加工するための導電性砥石（２）と、該導電
性砥石の加工面と一定の間隔を隔てて設置可能な電極
（４）と、砥石と電極の間に導電性加工液を供給する加
工液供給装置（６）と、砥石と電極の間に電圧を印加す
る電源（８）とを備え、前記電源（８）は、疑似パルス
電圧を発生させる直流電源とＲＣ回路からなり電解ドレ
ッシング及び放電ツルーイングの両方に適用でき、更
に、被加工物を取付けたテーブルを水平直交方向Ｘ，Ｙ
に駆動するワーク駆動装置（１２）と、被加工物に対し
導電性砥石を鉛直軸Ｚを中心に回転させながら鉛直方向
に駆動するツール駆動装置（１４）と、ワーク駆動装置
及びツール駆動装置を数値制御する数値制御装置（１
６）とを備える、ことを特徴とする卓上ＥＬＩＤ加工装
置が提供される。
【０００６】上記本発明の構成によれば、電源（８）
が、疑似パルス電圧を発生させる直流電源とＲＣ回路か
らなり、電解ドレッシング及び放電ツルーイングの両方
に適用できるので、この電源を用いてＥＬＩＤ加工と放
電ツルーイングの両方を必要に応じて行うことができ
る。また、回路が簡易であるため、従来のパルス電源回
路に比べて、同一のパルス電流を発生させる場合でも、
大幅に小型化できる。更に、ワーク駆動装置（１２）と
ツール駆動装置（１４）を設置し、これらを数値制御装
置（１６）（例えば、パーソナルコンピュータ）で制御
することにより、簡易な数値制御が可能となり、高精度
加工が可能となる。従って、電解インプロセスドレッシ
ング研削法（ＥＬＩＤ研削法）を小型で簡易な電源
（８）を用いて実現でき、これにより砥石のドレッシン
グにより切削抵抗を大幅に低減して、必要動力が低減で
き、硬質脆性材料や超硬金属を高能率で高精度加工がで
きる。
が、疑似パルス電圧を発生させる直流電源とＲＣ回路か
らなり、電解ドレッシング及び放電ツルーイングの両方
に適用できるので、この電源を用いてＥＬＩＤ加工と放
電ツルーイングの両方を必要に応じて行うことができ
る。また、回路が簡易であるため、従来のパルス電源回
路に比べて、同一のパルス電流を発生させる場合でも、
大幅に小型化できる。更に、ワーク駆動装置（１２）と
ツール駆動装置（１４）を設置し、これらを数値制御装
置（１６）（例えば、パーソナルコンピュータ）で制御
することにより、簡易な数値制御が可能となり、高精度
加工が可能となる。従って、電解インプロセスドレッシ
ング研削法（ＥＬＩＤ研削法）を小型で簡易な電源
（８）を用いて実現でき、これにより砥石のドレッシン
グにより切削抵抗を大幅に低減して、必要動力が低減で
き、硬質脆性材料や超硬金属を高能率で高精度加工がで
きる。
【０００７】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
ワーク駆動装置（１２）は、無潤滑時と水中とで動摩擦
係数及び静摩擦係数がほぼ等しい硬質多孔性炭素材でガ
イドされる。かかる硬質多孔性炭素材（例えば、ＲＢセ
ラミックス）を摺動部のガイドとして用いることによ
り、加工液がリニアガイドに侵入しても、摩擦係数が変
動しないので、数値制御による位置決め精度を高く維持
することができる。また摩擦係数が変化せず、かつ炭素
材は、加工液で侵されないのでシールが不要となり、摺
動抵抗を低く維持することができる。
ワーク駆動装置（１２）は、無潤滑時と水中とで動摩擦
係数及び静摩擦係数がほぼ等しい硬質多孔性炭素材でガ
イドされる。かかる硬質多孔性炭素材（例えば、ＲＢセ
ラミックス）を摺動部のガイドとして用いることによ
り、加工液がリニアガイドに侵入しても、摩擦係数が変
動しないので、数値制御による位置決め精度を高く維持
することができる。また摩擦係数が変化せず、かつ炭素
材は、加工液で侵されないのでシールが不要となり、摺
動抵抗を低く維持することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。なお、各図において、共通する部分
には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。図１
は、本発明による卓上ＥＬＩＤ加工装置の全体斜視図で
ある。この図に示すように、本発明の卓上ＥＬＩＤ加工
装置１０は、導電性砥石２、電極４、加工液供給装置
６、及び砥石２と電極４の間に電圧を印加する電源８を
備える。更に、この卓上ＥＬＩＤ加工装置１０は、被加
工物１を取付けたテーブル１１を水平直交方向Ｘ，Ｙに
駆動するワーク駆動装置１２と、被加工物１に対し導電
性砥石２を鉛直軸Ｚを中心に回転させながら鉛直方向に
駆動するツール駆動装置１４と、ワーク駆動装置１２及
びツール駆動装置１４を数値制御する数値制御装置１６
とを備えている。
参照して説明する。なお、各図において、共通する部分
には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。図１
は、本発明による卓上ＥＬＩＤ加工装置の全体斜視図で
ある。この図に示すように、本発明の卓上ＥＬＩＤ加工
装置１０は、導電性砥石２、電極４、加工液供給装置
６、及び砥石２と電極４の間に電圧を印加する電源８を
備える。更に、この卓上ＥＬＩＤ加工装置１０は、被加
工物１を取付けたテーブル１１を水平直交方向Ｘ，Ｙに
駆動するワーク駆動装置１２と、被加工物１に対し導電
性砥石２を鉛直軸Ｚを中心に回転させながら鉛直方向に
駆動するツール駆動装置１４と、ワーク駆動装置１２及
びツール駆動装置１４を数値制御する数値制御装置１６
とを備えている。
【０００９】被加工物１（ワーク）は、この例では、テ
ーブル１１の上面に直接固定し、その上面を加工するよ
うになっている。なお、本発明はこれに限定されず、例
えばテーブル１１にワーク１を固定する別のテーブルを
取付け、このテーブルによりワーク１を任意の軸（Ｘ，
Ｙ，Ｚ等）を中心に回転させてもよい。
ーブル１１の上面に直接固定し、その上面を加工するよ
うになっている。なお、本発明はこれに限定されず、例
えばテーブル１１にワーク１を固定する別のテーブルを
取付け、このテーブルによりワーク１を任意の軸（Ｘ，
Ｙ，Ｚ等）を中心に回転させてもよい。
【００１０】導電性砥石２は、鉛直なＺ軸を中心に回転
する円筒形砥石又はカップ砥石であり、その下面で被加
工物１を加工するようになっている。また、導電性砥石
２は、微細ダイヤモンド砥粒を用いたメタルボンド砥石
であるのがよい。なお、導電性砥石２はこれらのものに
限定されず、ＥＬＩＤ加工に適した種々のものを自由に
使用することができる。
する円筒形砥石又はカップ砥石であり、その下面で被加
工物１を加工するようになっている。また、導電性砥石
２は、微細ダイヤモンド砥粒を用いたメタルボンド砥石
であるのがよい。なお、導電性砥石２はこれらのものに
限定されず、ＥＬＩＤ加工に適した種々のものを自由に
使用することができる。
【００１１】電極４は、導電性砥石２の加工面と一定の
間隔を隔てて設置可能になっている。この電極４は、Ｅ
ＬＩＤ加工の際には、導電性砥石２の加工面から隙間を
隔てて設置して、加工中も電解ドレッシングするのがよ
い。また、ワークから離れたテーブル上に設置し、必要
に応じて導電性砥石２の加工面を電解ドレッシング又は
放電ツルーイングするようにしてもよい。
間隔を隔てて設置可能になっている。この電極４は、Ｅ
ＬＩＤ加工の際には、導電性砥石２の加工面から隙間を
隔てて設置して、加工中も電解ドレッシングするのがよ
い。また、ワークから離れたテーブル上に設置し、必要
に応じて導電性砥石２の加工面を電解ドレッシング又は
放電ツルーイングするようにしてもよい。
【００１２】加工液供給装置６は、砥石２と電極４の間
に導電性加工液を供給するようになっている。この図に
おいて、１３は加工液槽であり、この加工液槽１３に溜
まった加工液をポンプ（図示せず）で砥石２の加工面及
び電極４との間に供給するようになっている。加工液
は、ＥＬＩＤ加工に適した電解液であるのがよい。ま
た、放電ツルーイングに適するように電気伝導度を調節
してもよい。更に、界面活性剤等を添加して表面張力を
低減し、加工液による加工抵抗を低減するのがよい。
に導電性加工液を供給するようになっている。この図に
おいて、１３は加工液槽であり、この加工液槽１３に溜
まった加工液をポンプ（図示せず）で砥石２の加工面及
び電極４との間に供給するようになっている。加工液
は、ＥＬＩＤ加工に適した電解液であるのがよい。ま
た、放電ツルーイングに適するように電気伝導度を調節
してもよい。更に、界面活性剤等を添加して表面張力を
低減し、加工液による加工抵抗を低減するのがよい。
【００１３】ワーク駆動装置１２は、この例では、加工
液槽１３の上部に設置されたＹ軸テーブル１２ａと、そ
の上に設置されたＸ軸テーブル１２ｂとからなる。上述
したテーブル１１はＸ軸テーブル１２ｂの上面に固定さ
れている。Ｙ軸テーブル１２ａ及びＸ軸テーブル１２ｂ
は、それぞれリニアガイド、駆動モータ、位置検出スケ
ールを備え、数値制御により精密に位置決めできるよう
になっている。また、この図で１５は、Ｘ軸テーブル１
２ｂを囲んで設置されたカバーであり、上面と前面の一
部１５ａのみが開口し、加工時の加工液の飛散を防ぐよ
うになっている。なお開口１５ａには、透明なカバーを
取り付けることにより、加工状態をより接近して観察す
ることができる。
液槽１３の上部に設置されたＹ軸テーブル１２ａと、そ
の上に設置されたＸ軸テーブル１２ｂとからなる。上述
したテーブル１１はＸ軸テーブル１２ｂの上面に固定さ
れている。Ｙ軸テーブル１２ａ及びＸ軸テーブル１２ｂ
は、それぞれリニアガイド、駆動モータ、位置検出スケ
ールを備え、数値制御により精密に位置決めできるよう
になっている。また、この図で１５は、Ｘ軸テーブル１
２ｂを囲んで設置されたカバーであり、上面と前面の一
部１５ａのみが開口し、加工時の加工液の飛散を防ぐよ
うになっている。なお開口１５ａには、透明なカバーを
取り付けることにより、加工状態をより接近して観察す
ることができる。
【００１４】ツール駆動装置１４は、この例ではコラム
１４ａとその上部に設けられたスピンドル部１４ｂとか
らなる。スピンドル部１４ｂには、砥石２を保持して回
転するスピンドル、これを駆動するモータ、及び砥石２
を鉛直方向Ｚに駆動させるＺ軸テーブルが内蔵されてい
る。Ｚ軸テーブルも、Ｙ軸テーブル１２ａ及びＸ軸テー
ブル１２ｂと同様に、リニアガイド、駆動モータ、位置
検出スケールを備え、数値制御により精密に位置決めで
きるようになっている。
１４ａとその上部に設けられたスピンドル部１４ｂとか
らなる。スピンドル部１４ｂには、砥石２を保持して回
転するスピンドル、これを駆動するモータ、及び砥石２
を鉛直方向Ｚに駆動させるＺ軸テーブルが内蔵されてい
る。Ｚ軸テーブルも、Ｙ軸テーブル１２ａ及びＸ軸テー
ブル１２ｂと同様に、リニアガイド、駆動モータ、位置
検出スケールを備え、数値制御により精密に位置決めで
きるようになっている。
【００１５】数値制御装置１６は、パラレル及び／又は
シリアルのインタフェース（例えばＲＳ−２３２Ｃ）を
備えたパーソナルコンピュータであり、Ｙ軸テーブル１
２ａ、Ｘ軸テーブル１２ｂ及びＺ軸テーブルをＮＣ制御
するようになっている。なお、パーソナルコンピュータ
を用いず、カスタムチップとマイクロサーボコントロー
ラとを用いて小型・簡易なＮＣ制御装置としてもよい。
シリアルのインタフェース（例えばＲＳ−２３２Ｃ）を
備えたパーソナルコンピュータであり、Ｙ軸テーブル１
２ａ、Ｘ軸テーブル１２ｂ及びＺ軸テーブルをＮＣ制御
するようになっている。なお、パーソナルコンピュータ
を用いず、カスタムチップとマイクロサーボコントロー
ラとを用いて小型・簡易なＮＣ制御装置としてもよい。
【００１６】図２は、電解ドレッシング及び放電ツルー
イング両用の電源回路図である。この図に示すように、
本発明の卓上ＥＬＩＤ加工装置１０に適用する電源８
は、図示しない直流電源回路とこれに接続されたＲＣ回
路からなり、疑似パルス電圧を発生させるようになって
いる。すなわちこの図に示すように、この回路は、プラ
ス側の入出力端子９ａ，９ｂ間に位置する可変抵抗Ｒ
と、出力端子９ｂのプラス／マイナス間に位置する可変
コンデンサＣとを有する。
イング両用の電源回路図である。この図に示すように、
本発明の卓上ＥＬＩＤ加工装置１０に適用する電源８
は、図示しない直流電源回路とこれに接続されたＲＣ回
路からなり、疑似パルス電圧を発生させるようになって
いる。すなわちこの図に示すように、この回路は、プラ
ス側の入出力端子９ａ，９ｂ間に位置する可変抵抗Ｒ
と、出力端子９ｂのプラス／マイナス間に位置する可変
コンデンサＣとを有する。
【００１７】更に本発明の実施例では、直流電源回路
は、ＡＣ単相１００Ｖの低圧電源を用い、ＤＣ３０〜１
５０Ｖの出力電圧を得るようになっている。また、可変
抵抗Ｒは、５０〜５００Ωの範囲で段階的又は無段階に
抵抗を変更でき、可変コンデンサＣは０．０１〜１０μ
Ｆの範囲で段階的又は無段階に容量を変更できる。この
構成により、簡単な回路で出力端子９ｂの端子間が開放
時にコンデンサＣに充電し、出力端子の端子間抵抗が低
減した時にコンデンサＣから放電して、砥石２と電極４
の間に所定の電圧をパルス的に印加することができる。
は、ＡＣ単相１００Ｖの低圧電源を用い、ＤＣ３０〜１
５０Ｖの出力電圧を得るようになっている。また、可変
抵抗Ｒは、５０〜５００Ωの範囲で段階的又は無段階に
抵抗を変更でき、可変コンデンサＣは０．０１〜１０μ
Ｆの範囲で段階的又は無段階に容量を変更できる。この
構成により、簡単な回路で出力端子９ｂの端子間が開放
時にコンデンサＣに充電し、出力端子の端子間抵抗が低
減した時にコンデンサＣから放電して、砥石２と電極４
の間に所定の電圧をパルス的に印加することができる。
【００１８】図３は、この電源の負荷特性図である。こ
の図に示すように、可変抵抗Ｒと可変コンデンサＣを調
節することにより、最大電圧約１５０Ｖ、最大電流１．
２Ａの範囲で任意の電圧を発生させることができる。
の図に示すように、可変抵抗Ｒと可変コンデンサＣを調
節することにより、最大電圧約１５０Ｖ、最大電流１．
２Ａの範囲で任意の電圧を発生させることができる。
【００１９】図４は、図２の電源による疑似パルス電圧
の発生例である。この図において、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
はそれぞれＲ＝５０Ω、Ｒ＝１００Ω、Ｒ＝２００Ωの
場合を示しており、コンデンサＣはいずれも１μＦであ
った。これらの図から、可変抵抗Ｒと可変コンデンサＣ
を調節することにより、完全なパルス波ではないが疑似
パルス電圧を発生させることができることがわかる。ま
た、Ｒ＝５０Ω、１００Ω、２００Ωのいずれの場合で
も、Ｃ＝１０μＦでは、パルス波の前後がだれるが、容
量を小さくするほど完全なパルス波に近づき、Ｃ＝０．
１，０．０１μＦでは、図４よりも更に完全なパルス波
となることが確認された。また、Ｒ＝５００Ωの場合で
も、Ｃ＝０．０１μＦで、図４と同等のパルス波となっ
た。
の発生例である。この図において、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
はそれぞれＲ＝５０Ω、Ｒ＝１００Ω、Ｒ＝２００Ωの
場合を示しており、コンデンサＣはいずれも１μＦであ
った。これらの図から、可変抵抗Ｒと可変コンデンサＣ
を調節することにより、完全なパルス波ではないが疑似
パルス電圧を発生させることができることがわかる。ま
た、Ｒ＝５０Ω、１００Ω、２００Ωのいずれの場合で
も、Ｃ＝１０μＦでは、パルス波の前後がだれるが、容
量を小さくするほど完全なパルス波に近づき、Ｃ＝０．
１，０．０１μＦでは、図４よりも更に完全なパルス波
となることが確認された。また、Ｒ＝５００Ωの場合で
も、Ｃ＝０．０１μＦで、図４と同等のパルス波となっ
た。
【００２０】図３及び図４の結果から、この電源を必要
に応じて電解ドレッシング及び放電ツルーイングの両方
に適用できることが確認された。なお、電源８は、図１
に示すコントローラ８ａにより出力電圧、可変抵抗、可
変コンデンサ等を自由に調節することができる。
に応じて電解ドレッシング及び放電ツルーイングの両方
に適用できることが確認された。なお、電源８は、図１
に示すコントローラ８ａにより出力電圧、可変抵抗、可
変コンデンサ等を自由に調節することができる。
【００２１】図５は、ワーク駆動装置の案内部の構造図
である。この図において、１７は固定側のガイドレー
ル、１８は駆動側のガイドブロック、１９はこれらの間
に位置する摺動材である。この摺動材１９は、好ましく
は、無潤滑時と水中とで動摩擦係数及び静摩擦係数がほ
ぼ等しい硬質多孔性炭素材であるのがよい。かかる硬質
多孔性炭素材として、脱脂ぬかにフェノール樹脂を混ぜ
成形・加工した後、窒素ガス雰囲気中で炭化焼成したＲ
Ｂセラミックスを用いることができる。
である。この図において、１７は固定側のガイドレー
ル、１８は駆動側のガイドブロック、１９はこれらの間
に位置する摺動材である。この摺動材１９は、好ましく
は、無潤滑時と水中とで動摩擦係数及び静摩擦係数がほ
ぼ等しい硬質多孔性炭素材であるのがよい。かかる硬質
多孔性炭素材として、脱脂ぬかにフェノール樹脂を混ぜ
成形・加工した後、窒素ガス雰囲気中で炭化焼成したＲ
Ｂセラミックスを用いることができる。
【００２２】図６は、かかる硬質多孔性炭素材の焼成温
度と摩擦係数の関係図である。この図に示すように、焼
成温度が６００℃以上になると、摩擦係数が激減し、か
つ０．１３〜０．１７のほぼ一定の値を示す。またこの
硬質多孔性炭素材は、水中においても大気中とほぼ同等
の低い摩擦係数を示し、かつ広い面圧範囲において静摩
擦係数と動摩擦係数がほぼ等しい。従って、かかる硬質
多孔性炭素材（例えば、ＲＢセラミックス）を摺動部の
ガイドとして用いることにより、加工液がリニアガイド
に侵入しても、摩擦係数が変動しないので、数値制御に
よる位置決め精度を高く維持することができる。また摩
擦係数が変化せず、かつ炭素材は、加工液で侵されない
のでシールが不要となり、摺動抵抗を低く維持すること
ができる。
度と摩擦係数の関係図である。この図に示すように、焼
成温度が６００℃以上になると、摩擦係数が激減し、か
つ０．１３〜０．１７のほぼ一定の値を示す。またこの
硬質多孔性炭素材は、水中においても大気中とほぼ同等
の低い摩擦係数を示し、かつ広い面圧範囲において静摩
擦係数と動摩擦係数がほぼ等しい。従って、かかる硬質
多孔性炭素材（例えば、ＲＢセラミックス）を摺動部の
ガイドとして用いることにより、加工液がリニアガイド
に侵入しても、摩擦係数が変動しないので、数値制御に
よる位置決め精度を高く維持することができる。また摩
擦係数が変化せず、かつ炭素材は、加工液で侵されない
のでシールが不要となり、摺動抵抗を低く維持すること
ができる。
【００２３】上述した本発明の構成によれば、電源８
が、疑似パルス電圧を発生させる直流電源とＲＣ回路か
らなり、電解ドレッシング及び放電ツルーイングの両方
に適用できるので、この電源を用いてＥＬＩＤ加工と放
電ツルーイングの両方を必要に応じて行うことができ
る。また、回路が簡易であるため、従来のパルス電源回
路に比べて、同一のパルス電流を発生させる場合でも、
大幅に小型化できる。更に、ワーク駆動装置１２とツー
ル駆動装置１４を設置し、これらを数値制御装置１６
（パーソナルコンピュータ）で制御することにより、簡
易な数値制御が可能となり、高精度加工が可能となる。
が、疑似パルス電圧を発生させる直流電源とＲＣ回路か
らなり、電解ドレッシング及び放電ツルーイングの両方
に適用できるので、この電源を用いてＥＬＩＤ加工と放
電ツルーイングの両方を必要に応じて行うことができ
る。また、回路が簡易であるため、従来のパルス電源回
路に比べて、同一のパルス電流を発生させる場合でも、
大幅に小型化できる。更に、ワーク駆動装置１２とツー
ル駆動装置１４を設置し、これらを数値制御装置１６
（パーソナルコンピュータ）で制御することにより、簡
易な数値制御が可能となり、高精度加工が可能となる。
【００２４】従って、電解インプロセスドレッシング研
削法（ＥＬＩＤ研削法）を小型で簡易な電源８を用いて
実現でき、これにより砥石のドレッシングにより切削抵
抗を大幅に低減して、必要動力が低減でき、硬質脆性材
料や超硬金属を高能率で高精度加工ができる。
削法（ＥＬＩＤ研削法）を小型で簡易な電源８を用いて
実現でき、これにより砥石のドレッシングにより切削抵
抗を大幅に低減して、必要動力が低減でき、硬質脆性材
料や超硬金属を高能率で高精度加工ができる。
【００２５】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更でき
ることは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更でき
ることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】上述したように、本発明の卓上ＥＬＩＤ
加工装置は、硬質脆性材料や超硬金属の高精度加工がで
き、駆動用の必要動力とパルス電源の両方を小型にで
き、これにより低電圧（単相１００Ｖ）を用いた小電力
で稼働でき、かつ机上に載るような小型化が可能であ
る、等の優れた効果を有する。
加工装置は、硬質脆性材料や超硬金属の高精度加工がで
き、駆動用の必要動力とパルス電源の両方を小型にで
き、これにより低電圧（単相１００Ｖ）を用いた小電力
で稼働でき、かつ机上に載るような小型化が可能であ
る、等の優れた効果を有する。
【図１】本発明による卓上ＥＬＩＤ加工装置の全体斜視
図である。
図である。
【図２】電解ドレッシング及び放電ツルーイング両用の
電源回路図である。
電源回路図である。
【図３】図２の電源の負荷特性図である。
【図４】図２の電源による疑似パルス電圧の例である。
【図５】ワーク駆動装置の案内部の構造図である。
【図６】硬質多孔性炭素材の焼成温度と摩擦係数の関係
図である。
図である。
１ 被加工物（ワーク） ２ 導電性砥石 ４ 電極 ６ 加工液供給装置 ８ 電源 ８ａ コントローラ ９ａ，９ｂ 端子 １０ 卓上ＥＬＩＤ加工装置 １１ テーブル １２ ワーク駆動装置 １２ａ Ｙ軸テーブル １２ｂ Ｘ軸テーブル １３ 加工液槽 １４ ツール駆動装置 １４ａ コラム １４ｂ スピンドル部 １５ カバー １５ａ 開口 １６ 数値制御装置 １７ ガイドレール １８ ガイドブロック １９ 摺動材
Claims (2)
- 【請求項１】 被加工物（１）を加工するための導電性
砥石（２）と、該導電性砥石の加工面と一定の間隔を隔
てて設置可能な電極（４）と、砥石と電極の間に導電性
加工液を供給する加工液供給装置（６）と、砥石と電極
の間に電圧を印加する電源（８）とを備え、 前記電源（８）は、疑似パルス電圧を発生させる直流電
源とＲＣ回路からなり電解ドレッシング及び放電ツルー
イングの両方に適用でき、更に、被加工物を取付けたテ
ーブルを水平直交方向Ｘ，Ｙに駆動するワーク駆動装置
（１２）と、被加工物に対し導電性砥石を鉛直軸Ｚを中
心に回転させながら鉛直方向に駆動するツール駆動装置
（１４）と、ワーク駆動装置及びツール駆動装置を数値
制御する数値制御装置（１６）とを備える、ことを特徴
とする卓上ＥＬＩＤ加工装置。 - 【請求項２】 前記ワーク駆動装置（１２）は、無潤滑
時と水中とで動摩擦係数及び静摩擦係数がほぼ等しい硬
質多孔性炭素材でガイドされる、ことを特徴とする請求
項１に記載の卓上ＥＬＩＤ加工装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11106920A JP2000296413A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 卓上ｅｌｉｄ加工装置 |
| KR1020000019016A KR100561291B1 (ko) | 1999-04-14 | 2000-04-11 | 탁상용 전해 인프로세스 드레싱 가공장치 |
| DE60036506T DE60036506T2 (de) | 1999-04-14 | 2000-04-13 | Elektrolytische in Prozess Abrichtvorrichtung |
| CA002305832A CA2305832A1 (en) | 1999-04-14 | 2000-04-13 | Table-top elid processing apparatus |
| EP00108185A EP1044767B1 (en) | 1999-04-14 | 2000-04-13 | Electrolytic in-process dressing apparatus |
| SG200002146A SG109419A1 (en) | 1999-04-14 | 2000-04-14 | Table-top elid processing apparatus |
| HK00108189A HK1028750A1 (en) | 1999-04-14 | 2000-12-19 | Electrolytic in-process dressing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11106920A JP2000296413A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 卓上ｅｌｉｄ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000296413A true JP2000296413A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14445869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11106920A Pending JP2000296413A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 卓上ｅｌｉｄ加工装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1044767B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000296413A (ja) |
| KR (1) | KR100561291B1 (ja) |
| CA (1) | CA2305832A1 (ja) |
| DE (1) | DE60036506T2 (ja) |
| HK (1) | HK1028750A1 (ja) |
| SG (1) | SG109419A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004322234A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Fukuoka Prefecture | 導電性砥石の加工装置及び加工方法 |
| WO2006088058A1 (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-24 | Olympus Corporation | 内視鏡 |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP4215228B2 (ja) * | 1999-10-26 | 2009-01-28 | 独立行政法人理化学研究所 | 卓上４軸鏡面加工装置 |
| KR100574083B1 (ko) * | 2004-05-31 | 2006-04-27 | 주식회사 대산정밀 | 3차원 마이크로 방전 가공 장치 |
| KR100972158B1 (ko) * | 2008-05-13 | 2010-07-26 | 삼성중공업 주식회사 | 와이어 컨트롤을 이용한 자율이동장치의 와이어 고정장치 |
| CN102229075B (zh) * | 2011-05-16 | 2013-01-09 | 湘潭三峰数控机床有限公司 | 多拖板对称式数控坐标磨床 |
| CN108436205B (zh) * | 2018-03-07 | 2019-09-17 | 大连海事大学 | 一种电解加工气缸套表面微织构的装置及方法 |
| CN112008167B (zh) * | 2019-05-31 | 2022-03-15 | 中国石油大学(华东) | 一种新型电弧增材与气中电火花电弧铣削减材复合制造装置 |
| CN112894585B (zh) * | 2021-01-31 | 2022-02-08 | 重庆电子工程职业学院 | 一种集成电路板用覆铜板氧化膜处理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5236784A (en) * | 1987-02-09 | 1993-08-17 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Bearing material and plastic bearing |
| JPH01115534A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-08 | Nissei Plastics Ind Co | 複合加工機 |
| JPH03287373A (ja) * | 1990-04-04 | 1991-12-18 | Hitachi Ltd | ダイアモンド砥石の成形方法 |
| DE69306049T2 (de) * | 1992-06-19 | 1997-03-13 | Rikagaku Kenkyusho | Vorrichtung zum Schleifen von Spiegeloberfläche |
| JPH0760642A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-07 | Rikagaku Kenkyusho | 電解ドレッシング研削方法及び装置 |
| JPH08276363A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-10-22 | Olympus Optical Co Ltd | 研削加工方法および装置 |
| JPH10249689A (ja) * | 1997-03-10 | 1998-09-22 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | ウェーハ面取方法及び装置 |
-
1999
- 1999-04-14 JP JP11106920A patent/JP2000296413A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-11 KR KR1020000019016A patent/KR100561291B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-04-13 EP EP00108185A patent/EP1044767B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-13 CA CA002305832A patent/CA2305832A1/en not_active Abandoned
- 2000-04-13 DE DE60036506T patent/DE60036506T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-14 SG SG200002146A patent/SG109419A1/en unknown
- 2000-12-19 HK HK00108189A patent/HK1028750A1/xx not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
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| WO2006088058A1 (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-24 | Olympus Corporation | 内視鏡 |
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Also Published As
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|---|---|
| KR20010020726A (ko) | 2001-03-15 |
| CA2305832A1 (en) | 2000-10-14 |
| HK1028750A1 (en) | 2001-03-02 |
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