JP2016144836A - 電解加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解加工装置1は、台座20、延伸部30、絶縁部32、及び電極部41を備える。台座20は、ワーク10を位置決め固定することが可能である。台座20に固定される延伸部30は、台座20からワーク10の被加工部101側へ延びる。延伸部30の外壁に絶縁部32が設けられる。延伸部30に設けられる電極部41は、ワーク10の被加工部101に臨む位置で絶縁部32から露出する。これにより、電解加工装置1は、ワーク10を位置決め固定すると同時に、電極部41と被加工部101との位置関係を定めることが可能である。
【選択図】図1
Description
特許文献1に記載された電解加工装置は、ワークに設けられた穴の内側に筒状の絶縁体を挿入し、その絶縁体の内側に電極を挿入している。絶縁体には、ワークの被加工部に臨む位置に開口部が設けられている。電極は、その絶縁体の開口部から露出し、ワークの被加工部に向き合っている。この状態で、電解加工装置は、ワークの穴の内側に電解液を満たすと共に、ワークと電極との間に電流を流すことにより、ワークの被加工部に対し電解加工を行うものである。
また、特許文献1に記載された電解加工装置は、ワークと絶縁体と電極部とが別々に固定された状態で電解加工が行われている。そのため、仮に、ワークの被加工部と、絶縁体の開口部と、電極との位置関係がずれると、被加工部に対する電解加工が正確に行われなくなるおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電解加工を簡素な工程で正確に行うことの可能な電解加工装置を提供する。
これにより、電解加工装置は、ワークを位置決め固定すると同時に、ワークの被加工部と電極部との位置関係を定めることが可能である。したがって、電解加工装置は、電解加工を簡素な工程で正確に行うことができる。
なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には、図面に同一の符号を付して説明を省略する。また、図面において、実質的に同一の構成が複数個所に記載されている場合、その一部のみに符号を付すこととする。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を図1〜図12に示す。本実施形態の電解加工装置1は、例えば金属等の導体から形成されたワーク10の被加工部101,102,103に対し電解加工を行うものである。
図1及び図2に示すように、本実施形態の電解加工装置1が加工対象とするワーク10には、例えば切削加工などにより、4本の穴が形成されている。
第1の穴11は、ワーク10の一方の面から他方の面に貫通している。第1の穴11は、一方の面に開口する大径部111と、他方の面に開口する小径部112と、大径部111と小径部112とを連通するテーパ部113とを有している。
第3の穴13と第4の穴14は、第1の穴11の軸αと第2の穴12の軸βを含む仮想平面(図示していない)を挟んで対称に設けられている。第3の穴13と第4の穴14は、いずれも第2の穴12と平行に設けられている。第3の穴13と第4の穴14は、いずれも径方向の一方の側が第1の穴11の大径部111に連通している。
以下の説明において、第1の穴11と第2の穴12とが接続する箇所、第1の穴11と第3の穴13とが接続する箇所、及び、第1の穴11と第4の穴14とが接続する箇所を、それぞれ第1被加工部101、第2被加工部102、及び、第3被加工部103と称する。
本実施形態の電解加工装置1は、第1〜第3被加工部101,102,103に形成されたバリ15を電気分解により除去するものである。
台座20は、絶縁体から形成され、ワーク10を位置決め固定することが可能である。台座20には、位置決めピン21及びねじ穴22が設けられている。ワーク10には、台座20に当接する側にフランジ部19が設けられている。位置決めピン21とねじ穴22は、いずれも、ワーク10のフランジ部19が有する複数の孔191、192に対応する位置に設けられている。そのため、台座20にワーク10を設置したとき、位置決めピン21は、フランジ部19の孔191に挿入される。これにより、ワーク10と台座20との位置関係が定められる。また、フランジ部19に載せた押え金具23の上からボルト24をフランジ部19の孔192に通し、そのボルト24を台座20のねじ穴22に螺合することにより、ワーク10と台座20とが固定される。
電極本体31は、例えば金属3Dプリンターなどにより形成することが可能である。
本実施形態において、第1〜第3被加工部101,102,103に臨む位置に設けられた電極部を、それぞれ第1〜第3電極部41,42,43と称する。本実施形態の第1〜第3電極部41,42,43は、特許請求の範囲に記載の「電極部」の一例に相当する。
本実施形態の電解加工装置1は、第1〜第4の穴12〜14を電解液で満たした状態で、第1〜第3電極部41,42,43と第1〜第3被加工部101,102,103との間にそれぞれ電流を流すことが可能である。
なお、ワーク10に複数箇所の被加工部がある場合、電極部は、それらの被加工部に対応し、延伸部30に複数箇所設けられる。
凹部44の底は、ワーク10の第2の穴12の軸βに対して垂直な平面状に形成されている。そのため、凹部44の底と第1被加工部101とは、所定の間隔があけられている。
溝部45は、凹部44の底からさらに第1被加工部101とは反対側に凹んでいる。溝部45は、第1被加工部101が延びる方向に沿って、凹部44の外縁に設けられている。
第1電極部41は、第1被加工部101から所定の間隔をあけて設けられた凹部44、及びそこからさらに凹む溝部45を有するので、流出口61,62から第2の穴12へ供給された電解液は、第1被加工部101の近傍で滞留することなく、第2の穴12を流れる。
第2電極部42には、第2電極部42の周縁から所定距離内側に入った位置において、その周縁に沿って複数の流出口63が設けられている。これらの複数の流出口63は、第2被加工部102が延びる方向に沿って断続的に並び、第2電極部42の周縁に沿って設けられている。これらの流出口63は、液体流路60を流れる電解液を、ワーク10の第3の穴13へ供給することが可能である。第2電極部42は、椀型に形成されているので、流出口63から第3の穴13へ供給された電解液は、第2被加工部102の近傍で滞留することなく、第3の穴13を流れる。
第3電極部43は、第2電極部42と実質的に同一の構成であるので、説明を省略する。
主流路64には、延伸部30の台座20側に開口する流入口66から電解液が供給される。主流路64は、延伸部30の軸中心に設けられ、延伸部30の軸方向に延びている。
なお、本明細書において「実質的に平行」とは、主流路64の軸Mと複数の支流路65の軸Nとが厳密に平行であることに加え、主流路64と支流路65の接続箇所を流れる電解液の流れに圧損が生じない程度に平行であるものを含むものとする。
支流路65は、延伸部30の内側で、エッジが形成されることなく、曲線状に形成されている。複数の支流路65は、複数の流出口61,62,63から流出する電解液の流量のばらつきが低減されるように、それぞれの支流路65の径及び長さが調整されている。
まず、図12(A)に示すように、電解加工装置1に対応する位置にワーク10を用意する。
次に、図12(B)に示すように、電解加工装置1の延伸部30を、ワーク10の第1の穴11の内側に挿入する。これと同時に、電解加工装置1の台座20に設けられた位置決めピン21を、ワーク10のフランジ部19に設けられた孔191に挿入する。
次に、ワーク10の第1〜第4の穴11〜14の外側にキャップ70を取り付ける。このキャップ70には、第1〜第4の穴11〜14の内側と外気とを連通する連通孔71が設けられている。
続いて、液体流路60の流入口66から電解液を供給し、複数の流出口61,62,63から流出した電解液により、第1〜第4の穴11〜14の内側に電解液を充満させる。電解液が充満した後も、キャップ70の連通孔71から排出される電解液と同量の電解液が、液体流路60の流入口66に継続して供給される。
(1)第1実施形態では、台座20は、ワーク10を位置決め固定することが可能である。その台座20に固定された延伸部30は、台座20から第1〜第3被加工部101,102,103側へ延びる。延伸部30には、第1〜第3被加工部101,102,103に臨む位置に、絶縁部32から露出する第1〜第3電極部41,42,43が設けられている。
これにより、電解加工装置1は、ワーク10を位置決めと固定すると同時に、第1〜第3被加工部101,102,103と第1〜第3電極部41,42,43との位置関係を定めることが可能である。そのため、第1〜第3被加工部101,102,103と第1〜第3電極部41,42,43とが正確に位置決めされる。また、電解加工に要する工程が簡素なものとなる。したがって、電解加工装置1は、電解加工を正確に、かつ、短時間で行うことができる。
これにより、ワーク10に複数個所の被加工部が設けられている場合にも、ワーク10の位置決め工程と同時に、全ての箇所の被加工部101,102,103と電極部41,42,43との位置関係を定めることが可能である。
これにより、凹部44又は溝部45の深さの設定、或いは第2、第3電極部42,43の曲率半径の設定により、第1〜第3電極部41,42,43と第1〜第3被加工部101,102,103との距離を調整することが可能である。そのため、第1〜第3電極部41,42,43と第1〜第3被加工部101,102,103との間に電解液が滞留することが抑制される。したがって、電解加工装置1は、第1〜第3被加工部101,102,103から電気分解されて電解液に混入したスラッジを、その第1〜第3被加工部101,102,103から速やかに遠ざけることが可能である。
これにより、第2、第3電極部42,43と第2、第3被加工部102,103との間に電解液が滞留することが抑制され、第2、第3電極部42,43の表面を電解液が流れやすくなる。そのため、電解加工装置1は、第2、第3被加工部102,103から電解液に混入したスラッジを第2、第3被加工部102,103から速やかに遠ざけることが可能である。
これにより、第1電極部41を容易に形成することができる。
これにより、第1〜第3被加工部101,102,103の近傍に電解液が滞留することなく、第1〜第3被加工部101,102,103の近傍を電解液が速やかに流れる。そのため、第1〜第3被加工部101,102,103から電解液に混入したスラッジを、第1〜第3被加工部101,102,103から速やかに遠ざけることが可能になる。
これにより、第2、第3被加工部102,103のすべての箇所を電解液が速やかに流れるので、第2、第3被加工部102,103の近傍に電解液と共にスラッジが滞留することを抑制することが可能である。
これにより、溝部45の底と第1被加工部101との距離が遠くなるので、第1被加工部101の近傍に電解液と共にスラッジが滞留することを抑制することが可能である。
また、溝部45の内壁に設けられた流出口62から流出した電解液が溝部45に沿って流れることにより、第1被加工部101の近傍にスラッジが滞留することを抑制することができる。
これにより、複数の支流路65を流れる電解液の流量のばらつきが低減される。そのため、第1〜第3電極部41,42,43に設けられた複数の流出口61,62,63から第1〜第3被加工部101,102,103へ向けて流れる電解液の流量のばらつきが低減される。したがって、第1〜第3被加工部101,102,103の近傍を電解液が速やかに流れるので、そこにスラッジが滞留することを抑制することが可能である。
これにより、支流路65を流れる電解液の圧力損失を低減することが可能である。したがって、第1〜第3被加工部101,102,103の周囲に電解液が滞留することを抑制し、そこに常に新たな電解液を供給することができる。
本発明の第2実施形態による電解加工装置1の延伸部30の断面図を図13に示す。第2実施形態は、延伸部30の内側に形成された液体流路60の構成が第1実施形態の構成と異なっている。
第2実施形態では、主流路64は、延伸部30の軸中心に設けられ、流入口66から見て第2、第3電極部42,43に設けられた流出口63よりも遠い位置まで延びている。
複数の支流路65は、一端が主流路64の径方向の内周壁に接続され、他端が第2電極に設けられた流出口63に接続されている。支流路65は、曲線状に形成されている。
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、第2、第3電極部42,43に設けられた複数の流出口63は、第2、第3被加工部102,103が延びる方向に断続的に配置されている。そのため、第2実施形態も、複数の流出口63から第2、第3被加工部102,103に供給された電解液が、第2、第3被加工部102,103の近傍で滞留することを抑制することが可能である。
本発明の第3実施形態を図14に示す。第3実施形態の電解加工装置1は、ワーク10の外壁に設けられた被加工部に対し電解加工を行うものである。
第3実施形態の電解加工装置1は、ワーク10の外壁に設けられた凸部のエッジを被加工部100として、電解加工によりバリを除去し、又は、凸部の角を曲面形状に加工するものである。
上述した構成において、電解加工装置1は、台座20にワーク10を位置決め固定すると同時に、延伸部30に設けられた電極部40を被加工部100に臨む位置に設置することが可能である。
第3実施形態の電解加工装置1は、第1実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
(1)上述した第1実施形態では、第1電極部41の凹部44の外縁に溝部45を設けた。これに対し、他の実施形態では、電極部40は、溝部45を設けない形状としてもよい。
(2)上述した第1、第2実施形態では、第2電極部42を椀型に凹む形状とした。これに対し、他の実施形態では、第2電極部42は、平面状に凹む形状としてもよい。
(4)上述した実施形態では、ワーク10の被加工部のバリ15を除去することに用いられる電解加工装置1について説明した。これに対し、他の実施形態では、電解加工装置1は、電源装置72による通電時間と電圧の調整により、被加工部を曲面状に形成することに用いてもよい。
このように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
20・・・台座
30・・・延伸部
32・・・絶縁部
40・・・電極部
41・・・第1電極部
42・・・第2電極部
43・・・第3電極部
Claims (10)
- ワーク(10)に対し電解加工を行う電解加工装置において、
前記ワークを位置決め固定することが可能な台座(20)と、
前記台座に固定され、前記台座から前記ワークの被加工部(100,101,102,103)側へ延びる延伸部(30)と、
前記延伸部の外壁に設けられる絶縁部(32)と、
前記延伸部に設けられ、前記ワークの前記被加工部に臨む位置で前記絶縁部から露出する電極部(40,41,42,43)と、を備えることを特徴とする電解加工装置。 - 前記電極部は、前記ワークに複数箇所設けられた前記被加工部に対応し、前記延伸部に複数箇所設けられることを特徴とする請求項1に記載の電解加工装置。
- 前記電極部(41,42,43)は、前記絶縁部よりも前記被加工部とは反対側に凹む形状であることを特徴とする請求項1または2に記載の電解加工装置。
- 前記電極部(42,43)は、前記絶縁部よりも前記被加工部とは反対側に湾曲して凹む形状であることを特徴とする請求項3に記載の電解加工装置。
- 前記電極部(41)は、前記絶縁部よりも前記被加工部とは反対側に凹む凹部の底が平面状であることを特徴とする請求項3に記載の電解加工装置。
- 前記延伸部の内側に設けられた液体流路(60)をさらに備え、
前記電極部には、前記流体通路を流れる電解液を流出する複数の流出口(61,62,63)が設けられることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電解加工装置。 - 前記電極部に設けられた複数の前記流出口(63)は、前記被加工部が延びる方向に沿って断続的に並ぶことを特徴とする請求項6に記載の電解加工装置。
- 前記電極部は、
前記絶縁部よりも前記被加工部とは反対側に凹む凹部(44)と、
前記凹部の外縁に、前記被加工部が延びる方向に沿って形成され、前記凹部の底からさらに前記被加工部とは反対側に凹む溝部(45)とを有し、
前記液体流路の前記流出口(62)は、前記溝部の内壁に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電解加工装置。 - 前記液体流路は、
電解液が供給される主流路(64)と、
前記主流路から分岐して複数の前記流出口へ延びる複数の支流路(65)と、を有し、
前記主流路と複数の前記支流路との接続箇所は、前記主流路の軸(M)と複数の前記支流路の軸(N)とが実質的に平行に接続されていることを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の電解加工装置。 - 前記支流路は、前記延伸部の内側で曲線状に形成されることを特徴とする請求項9に記載の電解加工装置。
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JPS4973515A (ja) * | 1972-11-22 | 1974-07-16 | ||
JPS5036824U (ja) * | 1973-08-01 | 1975-04-17 |
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