JP6008517B2 - Electrolytic processing equipment - Google Patents
Electrolytic processing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6008517B2 JP6008517B2 JP2012048358A JP2012048358A JP6008517B2 JP 6008517 B2 JP6008517 B2 JP 6008517B2 JP 2012048358 A JP2012048358 A JP 2012048358A JP 2012048358 A JP2012048358 A JP 2012048358A JP 6008517 B2 JP6008517 B2 JP 6008517B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode rod
- rotation
- electric field
- tip
- phase angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、電解液を介して電極棒と被加工物との間に電圧を印加して通電することにより、被加工物を溶解させて加工する電解加工装置に関する。 The present invention relates to an electrolytic processing apparatus that melts and processes a workpiece by applying a voltage between an electrode rod and the workpiece via an electrolytic solution and energizing the same.
機械加工が困難な難削材の穿孔加工は、一般的に電解加工法や放電加工法によって行われている。特に、高アスペクト比を有する難削材に対して穿孔加工をする際には、電解加工法が用いることが好ましい。 The drilling of difficult-to-cut materials that are difficult to machine is generally performed by electrolytic machining or electric discharge machining. In particular, when drilling a difficult-to-cut material having a high aspect ratio, it is preferable to use an electrolytic processing method.
ところで、例えばガスタービンのタービン翼内には、該タービン翼を冷却すべく冷却媒体を流通させるための冷却孔が形成されている。この冷却孔による冷却効率を高めるためには、該冷却孔の形状をタービン翼の幾何形状に沿って湾曲させることが好ましい。しかしながら、従来のタービン翼に対する電解加工法は、直線孔を形成することには適しているものの、湾曲形状の加工孔、即ち、曲がり孔を形成することは困難であった。そこで、タービン翼に冷却孔を形成する際には、電極棒により二つの直線孔をそれぞれ形成してこれらを接続させることで擬似的な曲がり孔を形成するに留まっていた。 By the way, for example, in the turbine blades of the gas turbine, cooling holes are formed for circulating a cooling medium to cool the turbine blades. In order to increase the cooling efficiency by the cooling holes, it is preferable that the shape of the cooling holes is curved along the geometric shape of the turbine blade. However, although the conventional electrolytic machining method for turbine blades is suitable for forming a straight hole, it is difficult to form a curved hole, that is, a curved hole. Therefore, when forming the cooling hole in the turbine blade, the two straight holes are formed by the electrode rods, and these are connected to form a pseudo bent hole.
ここで、例えば特許文献1には、電解加工に用いる電極に湾曲導電性部材を用い、該湾曲導電性部材の湾曲形状に沿った曲がり孔を形成する技術が開示されている。 Here, for example, Patent Document 1 discloses a technique in which a curved conductive member is used for an electrode used for electrolytic processing, and a curved hole is formed along the curved shape of the curved conductive member.
また、例えば特許文献2には、加工用電極工具の表面における一部を除いて絶縁部材で覆うことにより加工用電極工具の周方向位置で加工量に差を持たせた曲がり孔加工装置が開示されている。この曲がり孔加工装置によれば、加工量の多い側に加工用電極工具が進行していくことで曲がり孔が形成される。
Further, for example,
しかしながら、上記特許文献1の記載では、曲がり孔の形状は湾曲導電性部材の形状によって決定されてしまう。したがって、異なる曲率の曲がり孔を形成しようとすればこれに応じた湾曲導電性部材を用意する必要があるため、単一の電極で所望の曲率の曲がり孔を形成することはできない。 However, in the description of Patent Document 1, the shape of the bent hole is determined by the shape of the curved conductive member. Therefore, since it is necessary to prepare a curved conductive member corresponding to a curved hole having a different curvature, it is not possible to form a curved hole having a desired curvature with a single electrode.
また、特許文献2に記載の技術では、加工用電極工具の表面の絶縁部材で覆われている部分と覆われていない部分との加工量の差によって進行方向が決定されるため、曲がり孔の形成方向を任意に調整することができない。即ち、加工用電極工具の表面の絶縁部材で覆われている部分と覆われていない部分との面積がそれぞれ固定であるため、上記加工量の差を可変にすることができず、所望の曲率の曲がり孔を形成することが困難であった。
Further, in the technique described in
一方、電解加工工具としては、電極棒を加工孔内に送り込む際に、該電極棒が加工孔の内壁面に引っ掛かることなく、円滑に進行可能であることが好ましい。 On the other hand, as an electrolytic processing tool, it is preferable that when the electrode rod is fed into the machining hole, the electrode rod can be smoothly advanced without being caught by the inner wall surface of the machining hole.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、所望の曲率の曲がり孔を容易に形成することが可能な電解加工装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a subject, Comprising: It aims at providing the electrolytic processing apparatus which can form the bending hole of a desired curvature easily.
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明に係る電解加工装置は、軸線に沿って延びる筒状をなす電極棒の先端から電解液を流出させるとともに、該電極棒を先端側に送りながら前記電極棒の先端と被加工物の内壁面との間に直流電圧を印加することで前記被加工物に穿設加工を施す電解加工装置であって、前記電極棒は、前記直流電圧を印加した際に前記先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域を形成する電場偏在構造を有し、前記電極棒の前記軸線回りの回転位相角度に応じて該電極棒の回転速度が変化するように前記電極棒を回転させる回転駆動手段と、前記電極棒の回転位相角を検出する位相角検出部と、を備え、前記回転駆動手段は、駆動されることで電極棒を前記軸線回りに回転させる駆動源と、前記電極棒の前記回転位相角度に応じて前記回転速度が変化するように前記駆動源を駆動する回転制御部とを有し、前記回転制御部は、前記位相角検出部が検出する回転位相角に応じて前記駆動源による前記電極棒の回転速度を変化させることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
That is, the electrolytic processing apparatus according to the present invention causes the electrolytic solution to flow out from the tip of a cylindrical electrode rod extending along the axis, and while feeding the electrode rod to the tip side, the tip of the electrode rod and the workpiece An electrolytic processing apparatus that performs a drilling process on the workpiece by applying a DC voltage between the inner wall surface of the electrode and the electrode bar. An electric field uneven distribution structure that forms an electric field uneven distribution region in which electric field strength is unevenly distributed, and the electrode rod is rotated so that the rotation speed of the electrode rod changes according to the rotation phase angle around the axis of the electrode rod A rotation driving means for causing the electrode rod to rotate, and a phase angle detecting section for detecting a rotation phase angle of the electrode rod , wherein the rotation driving means is driven to rotate the electrode rod around the axis, and The rotation according to the rotation phase angle of the electrode rod. A rotation control unit that drives the drive source so that the speed changes, and the rotation control unit rotates the electrode rod by the drive source according to a rotation phase angle detected by the phase angle detection unit. It is characterized by changing .
この電解加工装置によれば、直流電圧の印加時に電極棒先端の周方向一部に電場偏在領域が形成されるため、当該電場偏在領域に電流が集中する結果、被加工物の加工は該電極棒における電場偏在領域側において支配的となり、即ち、電極棒の電場偏在領域側の加工量が大きくなる。
このような電極棒が回転されると電場偏在領域も電極棒の回転に従って遷移する。ここで、電極棒の回転速度を小さくすると、加工孔に対する電解偏在領域の相対速度も小さくなるため、該電場偏在領域を介して加工孔に流通する電流密度は大きなものとなり、単位時間当たりの電解量は大きくなる。
したがって、電極棒が所定の回転位相角度となる際にのみ該電極棒の回転速度を小さくすることにより、当該所定の回転位相角度に対応する加工孔の周方向位置、即ち、加工孔における任意の周方向位置に対する電解量を大きくすることができる。これにより、加工孔を任意の方向に穿設していくことができる。
According to this electrolytic processing apparatus, when a DC voltage is applied, an electric field unevenly distributed region is formed at a part in the circumferential direction of the electrode rod tip. As a result of current concentration in the electric field unevenly distributed region, the workpiece is processed by the electrode. It becomes dominant on the electric field uneven distribution region side of the rod, that is, the machining amount of the electrode rod on the electric field uneven distribution region side becomes large.
When such an electrode rod is rotated, the electric field uneven distribution region also changes according to the rotation of the electrode rod. Here, when the rotation speed of the electrode rod is reduced, the relative speed of the electrolysis uneven distribution region with respect to the machining hole is also reduced, so that the current density flowing through the machining hole through the electric field uneven distribution region becomes large, and the electrolysis per unit time is increased. The amount gets bigger.
Therefore, by reducing the rotation speed of the electrode rod only when the electrode rod has a predetermined rotation phase angle, the circumferential position of the machining hole corresponding to the predetermined rotation phase angle, that is, an arbitrary position in the machining hole The amount of electrolysis with respect to the circumferential position can be increased. Thereby, the processing hole can be drilled in an arbitrary direction.
ここで、例えば電極棒をその軸線回りに回転させることなく送り込んだ場合、電極棒と加工孔の内壁面との接触による接触摩擦抵抗は、送りによる力の逆向きに作用する。この際、電極棒はその曲げ剛性のみによって接触摩擦抵抗を受けることになる。したがって、接触摩擦抵抗が曲げ剛性を上回ると、電極棒に必要以上の曲がりが生じ、加工孔の内壁面に引っ掛かるリスクが大きくなる。
これに対して本発明では、電極棒をその軸線回りに回転させながら送り込むため、上記接触摩擦抵抗を電極棒の曲げ剛性に加えて捩り剛性で受けることができる。したがって、電極棒に必要以上の曲がりが生じてしまうことを抑えることができる。
Here, for example, when the electrode rod is fed without rotating around its axis, the contact frictional resistance caused by the contact between the electrode rod and the inner wall surface of the machining hole acts in the opposite direction of the force caused by the feeding. At this time, the electrode rod receives contact friction resistance only by its bending rigidity. Therefore, when the contact friction resistance exceeds the bending rigidity, the electrode rod is bent more than necessary, and the risk of being caught on the inner wall surface of the processed hole increases.
On the other hand, in the present invention, since the electrode rod is fed while rotating around its axis, the contact friction resistance can be received by the torsional rigidity in addition to the bending rigidity of the electrode rod. Therefore, it is possible to prevent the electrode rod from being bent more than necessary.
電極棒を回転させる駆動源を、回転制御部が電極棒の回転位相角度に応じて回転速度を変化させることで、加工孔における任意の周方向位置に対する電解量を大きくすることができる。これにより、所望の曲率の曲がり孔を形成することができる。 As the drive source for rotating the electrode rod, the rotation control unit changes the rotation speed in accordance with the rotation phase angle of the electrode rod, so that the amount of electrolysis with respect to an arbitrary circumferential position in the processed hole can be increased. Thereby, the bending hole of a desired curvature can be formed.
これによって、電極棒が所定の回転位相角となる際に該電極棒の回転速度を変化させることができるため、加工孔における任意の周方向位置の電解量を確実に大きくすることができる。 Accordingly, when the electrode rod reaches a predetermined rotation phase angle, the rotation speed of the electrode rod can be changed, so that the amount of electrolysis at an arbitrary circumferential position in the processing hole can be reliably increased.
さらに、本発明に係る電解加工装置は、前記電極棒に一体に設けられた被検出部と、前記電極棒の回転に伴う前記被検出部の接近を検出する近接センサとをさらに備え、前記回転制御部は、前記近接センサが検出する前記被検出部の接近に応じて前記駆動源による前記電極棒の回転速度を変化させるものであってもよい。 Furthermore, the electrolytic processing apparatus according to the present invention further includes a detected portion provided integrally with the electrode rod, and a proximity sensor that detects an approach of the detected portion accompanying rotation of the electrode rod, and the rotation The control unit may change a rotation speed of the electrode rod by the drive source in accordance with the approach of the detected part detected by the proximity sensor.
これにより、電極棒の回転に伴って回転する被検出部の接近に基づいて回転制御部が電極棒の回転速度を変化させることで、電極棒が所定の回転位相角となる際にのみ該電極棒の回転速度を変化させることができる。したがって、加工孔における任意の周方向位置の電解量を確実に大きくすることができる。 As a result, the rotation control unit changes the rotation speed of the electrode rod based on the approach of the detected portion rotating with the rotation of the electrode rod, so that only when the electrode rod has a predetermined rotation phase angle, The rotation speed of the bar can be changed. Therefore, it is possible to reliably increase the amount of electrolysis at an arbitrary circumferential position in the processed hole.
また、本発明に係る電解加工装置は、前記被加工物に形成される加工孔の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出部をさらに備え、前記回転制御部は、前記位置ずれ検出部が検出する位置ずれ量に応じて前記駆動源による前記電極棒の回転速度を変化させるものであってもよい。 In addition, the electrolytic processing apparatus according to the present invention further includes a misalignment detection unit that detects a misalignment amount of a machining hole formed in the workpiece, and the rotation control unit detects the misalignment detection unit. The rotational speed of the electrode rod by the drive source may be changed according to the amount of displacement.
これにより、加工孔のずれに応じて加工孔の穿設方向を変化させることができるため、当初意図した曲率の加工孔を容易に形成することができる。よって、加工孔の加工精度を向上させることができる。 Thereby, since the drilling direction of the machining hole can be changed according to the deviation of the machining hole, the machining hole having the originally intended curvature can be easily formed. Therefore, the processing accuracy of the processing hole can be improved.
また、本発明に係る電解加工装置は、前記回転駆動手段は、駆動源と、該駆動源によって一定の回転速度で回転される第一楕円偏心カムと、前記電極棒に一体に設けられて前記電極棒とともに前記軸線回りに回転可能とされた第二楕円偏心カムと、これら第一楕円偏心カム及び第二楕円偏心カムに巻き掛けられて、前記第一楕円偏心カムの回転を前記第二楕円偏心カムに伝達させるベルトとを有するものであってもよい。 Further, in the electrolytic processing apparatus according to the present invention, the rotation drive means is provided integrally with the electrode rod, the drive source, the first elliptic eccentric cam rotated by the drive source at a constant rotation speed, and the electrode rod. A second elliptic eccentric cam that is rotatable about the axis along with the electrode rod, and the first elliptic eccentric cam and the second elliptic eccentric cam are wound around the second elliptical cam. It may have a belt transmitted to the eccentric cam.
第一楕円偏心カムが一定の回転速度で回転されると、当該回転がベルトを介して第二楕円偏心カムに伝達される。この際、第一楕円偏心カム及び第二楕円偏心カムがそれぞれ楕円形状かつ偏心状態にあることから、第二楕円偏心カムの回転速度は、該第二楕円偏心カムの回転位相角度によって変化する。これによって、該第二楕円偏心カムと一体とされた電極棒の回転速度をその回転位相角に応じて変化させることができる。したがって、上記同様、加工孔における任意の周方向位置に対する電解量を大きくすることができるため、所望の曲率の加工孔を形成することが可能となる。 When the first elliptical eccentric cam is rotated at a constant rotational speed, the rotation is transmitted to the second elliptical eccentric cam via the belt. At this time, since the first elliptical eccentric cam and the second elliptical eccentric cam are respectively in an elliptical shape and in an eccentric state, the rotational speed of the second elliptical eccentric cam varies depending on the rotational phase angle of the second elliptical eccentric cam. Thus, the rotation speed of the electrode rod integrated with the second elliptical eccentric cam can be changed according to the rotation phase angle. Therefore, similarly to the above, since the amount of electrolysis with respect to an arbitrary circumferential position in the processed hole can be increased, a processed hole having a desired curvature can be formed.
また、本発明に係る電解加工装置は、軸線に沿って延びる筒状をなす電極棒の先端から電解液を流出させるとともに、該電極棒を先端側に送りながら前記電極棒の先端と前記被加工物の内壁面との間に直流電圧を印加することで前記被加工物に穿設加工を施す電解加工装置であって、前記電極棒は、前記直流電圧を印加した際に前記先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域を形成する電場偏在構造を有するとともに、該電場偏在構造の前記軸線を挟んだ反対側の部分に、前記電極棒の内外を連通させる孔部が形成されており、前記電極棒に前記電解液を供給する電解液供給部と、該電解液供給部の前記電解液の供給量を変化させる液量制御部と、前記被加工物に形成される加工孔の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出部をさらに備え、前記液量制御部が、前記位置ずれ検出部によって検出される位置ずれ量に応じて前記電解液供給部による前記電解液の供給量を変化させるものであってもよい。 Further, the electrolytic processing apparatus according to the present invention causes the electrolytic solution to flow out from the tip of a cylindrical electrode rod extending along the axis, and the tip of the electrode rod and the workpiece to be processed while feeding the electrode rod to the tip side. An electrolytic processing apparatus for drilling the workpiece by applying a DC voltage to an inner wall surface of the object, wherein the electrode rod has a circumferential direction at the tip when the DC voltage is applied. In addition to having an electric field uneven distribution structure that forms an electric field uneven distribution region in which electric field strength is unevenly distributed, a hole portion that communicates the inside and the outside of the electrode rod is formed on the opposite side of the electric field uneven distribution structure across the axis. An electrolytic solution supply unit that supplies the electrolytic solution to the electrode rod, a liquid amount control unit that changes a supply amount of the electrolytic solution in the electrolytic solution supply unit, and a machining hole formed in the workpiece A position shift detector for detecting the amount of position shift For example, the liquid amount control unit may be one that changes the supply quantity of the electrolyte by the electrolytic solution supply unit in accordance with the positional deviation amount detected by said positional deviation detecting section.
これにより、電極棒内を流通する電解液は、該電極の先端から流出される他、一部は孔部から電極棒の径方向外側へと向かって流出される。この際、孔部から流出された電解液は加工孔に流体作用力を付与することにより、電極棒にはその反力が付与され、該電極棒による加工孔の穿設方向を変化させることができる。
したがって、液量制御部によって電解液供給部による電解液の供給量を変化させることで、加工孔への流体作用力の大きさを変化させ、その結果、加工孔の穿設方向を調整することができる。これによって、当初意図した曲率の加工孔を容易に形成することができ、加工孔の加工精度を向上させることができる。
As a result, the electrolyte flowing through the electrode rod flows out from the tip of the electrode, and part of the electrolyte flows out from the hole portion toward the outside in the radial direction of the electrode rod. At this time, the electrolyte flowing out from the hole gives a fluid acting force to the machining hole, so that the reaction force is given to the electrode rod, and the drilling direction of the machining hole by the electrode rod can be changed. it can.
Therefore, by changing the supply amount of the electrolytic solution by the electrolytic solution supply unit by the liquid amount control unit, the magnitude of the fluid acting force to the processing hole is changed, and as a result, the drilling direction of the processing hole is adjusted. Can do. As a result, it is possible to easily form a processing hole having the originally intended curvature and improve the processing accuracy of the processing hole.
本発明の電解加工装置によれば、電極棒の回転位相角度に応じて該電極棒の回転角度を変化させることにより、加工孔を任意の方向に向かって穿設していくことができる。また、加工孔の内壁面から作用する接触摩擦抵抗を電極棒の曲げ剛性に加えて捩り剛性で受けることができる。これにより、所望の曲率の曲がり孔を容易に形成することが可能となる。 According to the electrolytic processing apparatus of the present invention, the processing hole can be drilled in an arbitrary direction by changing the rotation angle of the electrode rod in accordance with the rotation phase angle of the electrode rod. Further, the contact frictional resistance acting from the inner wall surface of the processed hole can be received by the torsional rigidity in addition to the bending rigidity of the electrode rod. This makes it possible to easily form a bent hole having a desired curvature.
以下、本発明の第一実施形態について、図1〜図8を参照して詳細に説明する。
図1及び図2に示すように、第一実施形態の電解加工装置101は、ガスタービンのタービン翼等の被加工物200に対して例えば冷却孔として機能する加工孔201を穿設加工する装置である。本実施形態の電解加工装置101は特に湾曲形状をなす加工孔201、即ち、曲がり孔の形成に適している。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, an
この電解加工装置101は、図1及び図2に示すように、加工孔201内に挿入されながら電解加工を施していく電極棒10と、該電極棒10を回転させる回転駆動手段20とを備えている。さらに電解加工装置101は、図2に示すように、位相角検出部31と、移動機構34と、電圧印加部35と、電解液供給部36と、液量制御部37とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
電極棒10は、全体として軸線Oに沿って延びる筒状(本実施形態では円筒状)をなしており、図3に示すように、電極本体12と、絶縁層13とから構成されている。
電極本体12は、軸線Oに沿って延びる円筒状をなしており、例えばステンレス、銅、チタン等の可撓性を有する導電性材料から構成されている。なお、電極本体12の材料としては、導電性及び可撓性を有するものならば他の材料であってもよい。
この電極棒10の内周側の中空部分(電極棒10の内部)には、電解液供給部36から供給される電解液Lが先端側(図1及び図3の下側)へと向かって流通するようになっている。
The
The
In the hollow portion on the inner peripheral side of the electrode rod 10 (inside the electrode rod 10), the electrolytic solution L supplied from the electrolytic
絶縁層13は、電極本体12の外周面に被覆されており、例えば電気絶縁性を有するポリエステル系の樹脂等から構成されている。この絶縁層13は、電極棒10本体の外周面の周方向及び軸線O方向のほぼ全域にわたって被覆されている。
The insulating
このような電極本体12及び絶縁層13からなる電極棒10は、電圧印加部35によって電極棒10の電極本体12と被加工物200との間に電解液Lを介して電圧が印加された際に、電極棒10の先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域Eを形成する電場偏在構造を有している。
The
このような電場偏在構造として、本実施形態では、電極棒10の先端に切欠形状が形成されている。即ち、電極棒10の先端は、その直径方向の一方側から他方側に向かうに従って先端側に向かうに従って斜めに切り欠かれた竹やり形状をなしている。これによって、電極棒10の先端面11、即ち、電極本体12及び絶縁層13の先端面11は、軸線O方向に対して傾斜する方向を向いている。したがって、電圧印加時の電場は、電極棒10の先端面11が向く方向に偏在することになり、即ち、電極棒10の先端の周方向一部に電場強度が偏在することになる。
As such an electric field uneven distribution structure, in this embodiment, a notch shape is formed at the tip of the
図1及び図2に示すように、回転駆動手段20は、駆動源21及び回転制御部30を備えている。
駆動源21は、駆動されることで電極棒10を軸線O回りに回転させるものであって、例えば出力軸23回りに回転駆動可能なサーボモータ等の駆動源本体22を備えている。これにより、駆動源本体22は入力される制御信号によって出力軸23の回転速度を任意に変更可能とされている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation driving means 20 includes a
The
本実施形態では、駆動源21はさらに伝達機構24を備えている。この伝達機構24は、駆動源本体22の出力軸23の回転を電極棒10に伝達させる役割を有しており、出力軸23と一体に回転する第一歯車25と、該第一歯車25と噛み合うとともに前記電極棒10に一体に固定されて該電極棒10の軸線O回りに回転可能とされた第二歯車26とを有している。これによって、駆動源本体22の出力軸23の回転が第一歯車25及び第二歯車26を介して電極棒10に伝達され、該電極棒10が軸線O回りに回転する。
なお、伝達機構24としては、第一歯車25及び第二歯車26からなる歯車機構のみならず、ベルト及びプーリやチェーン及びスプロケットからなるもの、あるいはこれらを組み合わせたものであってもよい。
In the present embodiment, the
Note that the
図2に示すように、回転制御部30は、電極棒10の回転位相角に応じて回転速度が変化するように駆動源21を駆動する制御装置である。
即ち、回転制御部30は、駆動源21に制御信号を出力することにより、該駆動源21の出力軸23を回転させるとともに該駆動源21の出力軸23の回転速度を任意に変化させることができるように構成されている。この回転速度のコントロールは、例えば駆動源21に供給される電流量を回転制御部30が制御することで容易に行うことができる
As shown in FIG. 2, the
That is, the
このような回転制御部30は、例えば図4に示すグラフのように、電極棒10の回転位相角度に応じて電極棒10の回転速度を変化させる。図4の例では、電極棒10の回転位相角度がπ/2の際にのみ電極棒10の回転速度を低下させ、その他の回転位相角度の際には回転速度が定速となるように該回転速度を制御している。
Such a
図2に示すように、位相角検出部31は、電極棒10の回転位相角度を検出する役割を有しており、例えばロータリーエンコーダが用いられる。このロータリーエンコーダは、例えば電極棒10の一定量の回転毎にパルスを出力し、単位時間当たりのパルス数を積算して該単位時間辺り回転数を求めることにより電極棒10の回転速度を検出することができるようになっている。なお、位相角検出部31としては、パルスエンコーダや速度発電機等、他の構成を採用してもよい。
このような位相角検出部31が検出した回転位相角度は上記回転制御部30に入力される。回転制御部30は、この回転位相角度に応じて駆動源21による電極棒10の回転速度を変化させる。
As shown in FIG. 2, the phase
The rotation phase angle detected by the phase
図2に示すように、移動機構34は、電解加工装置101を被加工物200に対して進退させる役割を有している。本実施形態の移動機構34は、被加工物200の上側に配置されており、被加工物200に対して電極棒10を上下に進退移動可能となるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the moving
このような、移動機構34による進退移動は、例えば図示しない電動機等の出力によって行われる。また、移動機構34の進退移動の加速度、即ち、上記電動機の出力は、図示しない押し込み力制御装置によって制御されている。これによって、移動機構34が電極棒10を進退させる際、即ち、加工孔201に向かって押し込む際の押し込み力が任意に調整可能とされている。
Such forward / backward movement by the moving
図2に示すように、電圧印加部35は、電極棒10及び被加工物200との間に電解液Lを介して電流が流通するようにこれら電極棒10と被加工物200とに直流電圧を印加する電圧源装置である。即ち、この電圧印加部35は、電極棒10と被加工物200の加工孔201の内壁面202との間が電解液Lによって満たされた状態で、電極棒10の電極本体12を陰極、被加工物200を陽極としてこれらの間に電圧を印加する。これによって、電極棒10の周囲に電場が発生し、電極本体12と被加工物200との間に渡るようにして電解液L中に電流が流通する。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、電解液供給部36は、電極棒10の内部に電解液Lを供給する装置である。この電解液供給部36は、電解液Lが貯留されたタンクを有しており、該タンクから例えば電極棒10の後端から該電極棒10本体の内側に電解液Lを供給する。これによって、電極棒10の先端開口、即ち、電極本体12の先端開口から電極棒10外部に電解液Lが流出するようになっている。
As shown in FIG. 2, the electrolytic
図2に示すように、液量制御部37は、電解液供給部36による電極棒10への電解液Lの供給量を変化させる装置である。この液量制御部37は、例えば電解液供給部36に設けられた流量調整バルブ、あるいは、電極棒10に電解液Lを圧送するためのポンプ等を制御することによって、電解液供給部36から電極棒10に供給させる電解液Lの供給量を任意に調整可能とされている。
As shown in FIG. 2, the liquid
このような構成の電解加工装置101によって被加工物200に加工孔201を形成する際には、電解液供給部36から電極棒10の内側に電解液Lを順次供給しながら、移動機構34によって電極棒10を被加工物200に向かって進行させる。これにより、図1に示すように、電極棒10内部を流通した電解液Lが、該電極棒10の先端から流出され、該電極棒10と加工孔201の内壁面202との間の空間が電解液Lによって満たされる。
When forming the
また、この際、電極棒10は回転駆動手段20によって軸線O回りに回転させられる。そして、電圧印加部35によって電極棒10の電極本体12を陰極、被加工物200を陽極としてこれら電極棒10と被加工材の間に電圧を印加すると、電解液Lを介して電極の先端面11と被加工物200の加工孔201の内壁面202との間に通電が生じることで、被加工物200が溶解する。これによって、被加工材が溶解することで、電極棒10の進行に伴って加工孔201がより深く加工されていく。
At this time, the
ここで、本実施形態では、図3に示したように、電圧印加部35の直流電圧の印加時に電極棒10先端の周方向一部に電場偏在領域Eが形成される。すると、上記電解加工時には、当該電場偏在領域Eに電流が集中する結果、被加工物200の加工は該電極棒10における電場偏在領域E側において支配的となる。即ち、被加工物200の電解量は、電流密度に応じて大きくなるため、該電流密度が大きい電極の電場偏在領域E側における被加工物200の内壁面202の加工量が大きくなる。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the electric field uneven distribution region E is formed in a part in the circumferential direction of the tip of the
このような電極棒10が回転されると、図5に示すように、電場偏在領域Eも電極棒10の回転に従って遷移する。図5(a)においては、電極棒10の回転位相角度がπ/2radの状態を示しており、電場偏在領域Eは電極棒10から該電極棒10の径方向一方側(図5の右側)に向かって延在している。また、図5(b)においては、電極棒10の回転位相角度が3π/2radの状態を示しており、電場偏在領域Eは電極棒10から該電極棒10の径方向他方側(図5の左側)に向かって延在している。このような電場偏在領域Eは、加工孔201の内壁面202の特定箇所を電極棒10の一回転毎に一度のみ通過する。
When such an
ここで、電極棒10の回転速度を小さくすると、加工孔201の内壁面202に対する電解偏在領域の相対速度も小さくなるため、該電場偏在領域Eを介して加工孔201の内壁面202の特定箇所に流通する単位時間当たりの電流密度は大きなものとなる。よって、当該内壁面202の特定箇所に対する単位時間当たりの電解量は大きくなる。
一方、電極棒10の回転速度を大きくすると、加工孔201の内壁面202に対する電解偏在領域の相対速度も大きくなるため、該電場偏在領域Eを介して加工孔201の内壁面202の特定箇所に流通する電流密度は小さなものとなる。よって、当該内壁面202の特定箇所に対する単位時間当たりの電解量は小さくなる。
Here, if the rotation speed of the
On the other hand, when the rotation speed of the
したがって、図4に示すように、回転駆動手段20の回転制御部30が、電極棒10の回転位相角度π/2radの際にのみ該電極棒10の回転位相角度を低下させると(図5(a)及び図6(a)参照)、当該回転位相角度において電解偏在領域が通過する加工孔201の内壁面202の加工量は大きくなる。また、この際、回転位相角度がπ/2rad以外の際、例えば3π/2radの際には、回転角度が回転位相角度π/2radの際よりも大きくなるため(図5(b)及び図6(b)参照)、電解偏在領域が通過する加工孔201の内壁面202の加工量は小さくなる。
Therefore, as shown in FIG. 4, when the
これによって、図7に示すように、電極棒10の低速回転の回転位相角度時に電場偏在領域Eが通過する加工孔201の内壁面202(図7の右側の部位)の電解量、即ち、曲げ方向電解量が大きくなるとともに、電極棒10の高速回転の回転位相角度時に電場偏在領域Eが通過する加工孔201の内壁面202(図7の左側の部位)の電解量、即ち、逆方向電解量が小さくなる。そして、このような電解加工を連続的に行っていくと、電解量の大きい方向へと向かって加工孔201がより深く加工されていくため、結果的に曲がり孔を形成することができる。
As a result, as shown in FIG. 7, the amount of electrolysis on the inner wall surface 202 (right portion in FIG. 7) of the
このように、本実施形態の電解加工装置101によれば、電極棒10が所定の回転位相角度となる際にのみ該電極棒10の回転速度を小さくすることにより、当該所定の回転位相角度に対応する加工孔201の周方向位置、即ち、加工孔201における任意の周方向位置に対する電解量を大きくすることができる。
Thus, according to the
また逆に、電極棒10が所定の回転位相角度となる際にのみ該電極棒10の回転速度を大きくすれば、当該所定の回転位相角度に対応する加工孔201の周方向位置、即ち、加工孔201における任意の周方向位置に対する電解量を小さくすることができる。
これによって、加工孔201は電解量の大きい側に向かって深く形成されていくことにより、曲がり孔を容易に形成することができる。
Conversely, if the rotational speed of the
As a result, the processed
さらに、上記曲げ方向電解量の大きさは、電極棒10の回転速度を調整することで容易に変化させることができるため、当該回転速度を調整することにより所望の曲率の曲がり孔を容易に形成することが可能となる。
Furthermore, since the amount of electrolysis in the bending direction can be easily changed by adjusting the rotation speed of the
ここで、図8(a)に示すように、例えば電極棒10をその軸線O回りに回転させることなく移動機構34により送り込んだ場合、電極棒10と加工孔201の内壁面202との接触による接触摩擦抵抗は、電極棒10に対して送りによる力の逆向き方向のみに作用する。この際、電極棒10はその曲げ剛性のみによって接触摩擦抵抗を受けることになる。したがって、接触摩擦抵抗が曲げ剛性を上回ると、電極棒10に必要以上の曲がりが生じ、加工孔201の内壁面202に引っ掛かるリスクが大きくなる結果、円滑な加工が困難となる。
Here, as shown in FIG. 8A, for example, when the
これに対して本実施では、図8(b)に示すように、電極棒10をその軸線O回りに回転させながら送り込むため、上記接触摩擦抵抗を電極棒10の曲げ剛性に加えて捩り剛性で受けることができる。即ち、接触摩擦抵抗の軸線O方向成分を曲げ剛性で受けつつ、該接触摩擦抵抗の回転方向成分を捩り剛性で受けることができる。したがって、電極棒10に作用する接触摩擦抵抗を軸方向と捩り方向とに分散して受けることができるため、図8(a)の場合に比べて曲がり剛性での負担が小さくなる。その結果、電極棒10に必要以上の曲がりが生じてしまうことを回避することができ、該電極棒10が加工孔201の内壁面202に引っ掛かってしまうリスクを低減させることができるため、円滑な加工を行うことが可能となる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 8B, the
なお、第一実施形態では、電極棒10の電場偏在構造として先端を竹やり状とした例について説明したが、変形例として図9に示すような電場偏在構造であってもよい。
即ち、図9の電場偏在構造は、電極本体12の先端における周方向の一部に、絶縁層13が被覆されていない非絶縁部14が形成されている。このような非絶縁部14は、例えば電極棒10における絶縁層13を該電極棒10の先端から後端側に向かって切り欠くことによって形成することができる。
In the first embodiment, an example in which the tip of the
That is, in the electric field uneven distribution structure of FIG. 9, a
このような非絶縁部14が形成されていることによって、電極本体12の非絶縁部14側の部分における電極本体12が外部に露出した状態となる。したがって、当該電極本体12と被加工物200との間に直流電圧を印加すると、電極本体12と被加工物200との間の電場は、非絶縁部14側に偏在することになる。したがって、実施形態と同様、電極棒10の先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域Eを形成することができる。
By forming such a
なお、電極棒10の電場偏在構造としては、例えば電極本体12の周方向一部のみの厚さを大きくした構造であってもよい。この場合、電極本体12の周方向位置における厚さが大きい部分側に電場偏在領域Eが形成される。
また、この他、電極棒10の先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域Eを形成することができる構造ならば他の構造を電場偏在構造として採用してもよい。
The electric field uneven distribution structure of the
In addition, other structures may be adopted as the electric field uneven distribution structure as long as the electric field uneven distribution region E in which electric field strength is uneven is formed in a part of the tip of the
さらに、本実施形態では位相角検出部31の出力に応じて回転制御部30が駆動源21による電極棒10の回転速度を変化させることとしたが、位相角検出部31を有しない構成であってもよい。
この場合、回転制御部30は、電極棒10の回転速度、即ち、駆動源21の出力軸23の回転速度に基づいて、回転位相角度が所定の際にのみ該回転速度を低下あるいは増大するように該回転速度を制御する。これにより、電場偏在領域Eの積分量を制御することで、曲がり孔を容易に形成することができる。
また、例えばモータ及びギアトレインを用いることにより、上記のように回転速度を変化させる構成であってもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the
In this case, the
Moreover, the structure which changes a rotational speed as mentioned above, for example by using a motor and a gear train may be sufficient.
次に本発明の第二実施形態について図10〜図12を参照して説明する。この第二実施形態については第一実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
第二実施形態の電解加工装置102は、第一実施形態における位相角検出部31に代えて、図10及び図11に示すように、被検出部32及び近接センサ33を備えている点で第一実施形態と相違する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The
被検出部32は、近接センサ33によってその検出が可能な金属等から形成されており、電極棒10と一体に軸線O回りに回転可能に設けられている。本実施形態の被検出部32は、電極棒10と一体に設けられた第二歯車26の下面に設けられている。これによって、電極棒10の回転に伴って、被検出部32は軸線Oを中心とした円形の軌跡上を公転するように移動する。
The detected
近接センサ33は、電極棒10の軸線Oから径方向に離間した定位置に固定されている。本実施形態の近接センサ33は被検出部32と同一の軸線O方向位置に設けられており、軸線O回りに公転する被検出部32と近接センサ33との距離が予め定めた距離よりも小さくなった場合に被検出部32が接近したと判定し、これによって被検出部32の近接を検出する。
The
ここで、近接センサ33が被検出部32の接近を検出する際、被検出部32は予め定められた距離以下に近接センサ33に接近しており、これは被検出部32が一体に回転する電極棒10の回転位相角度が所定の値となっていることを意味している。したがって、近接センサ33によって被検出部32が検出される際には、電極棒10は所定の範囲の回転位相角度の状態となっている。
Here, when the
この近接センサ33は、図12(a)に示すように、被検出部32の近接を検出していない状態では回転制御部30にオフ信号を出力する一方、被検出部32の近接を検出した際には、回転制御部30にオン信号を出力する。本実施形態では、近接センサ33が被検出部32の接近を検出した際には、電極棒10の回転位相角度がπ/2付近となっており、この回転位相角度の際にのみオン信号が出力される。
As shown in FIG. 12A, the
また、本実施形態の回転制御部30は、近接センサ33からオフ信号が入力されている際には、電極棒10が一定の高速度で回転するように駆動源21を制御する一方、近接センサ33からオン信号が入力されている際には電極棒10が低速度で回転するように駆動源21を制御する。
これにより、電極棒10は、図12(b)に示すように、近接センサ33が被検出部32の接近を検知した際、即ち、電極棒10が所定の回転位相角度となった際にのみ、該電極棒10の回転速度を低下させる。
The
As a result, as shown in FIG. 12B, the
以上のように第二実施形態の電解加工装置102においても、第一実施形態と同様、電極棒10が所定の回転位相角となる際に該電極棒10の回転速度を変化させることができるため、加工孔201における任意の周方向位置の電解量を確実に大きくすることができる。したがって、所望の曲率の曲がり孔としての加工孔201を形成することが可能となる。
As described above, also in the
次に本発明の第三実施形態について図13〜図17を参照して説明する。第三実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
図13及び図14に示すように、第三実施形態の電解加工装置103は回転駆動手段20の構成について第一実施形態と相違する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
As shown in FIGS. 13 and 14, the
即ち、第三実施形態の回転駆動手段20は、駆動源21と、第一楕円偏心カム27、第二楕円偏心カム28及びベルト29からなる偏心伝達機構40とから構成されている。
駆動源21は、その出力軸23回りに回転可能なモータ等の駆動源本体22と、該駆動源本体22を回転させるための制御信号を出力する回転制御部30とを備えている。本実施形態では、回転制御部30の制御信号によって駆動源本体22はその出力軸23回りに一定の回転速度で回転するようになっている。
That is, the rotational drive means 20 of the third embodiment includes a
The
第一楕円偏心カム27は、図15に示すように、平面視楕円形状をなす板状の部材であって、その楕円形状の幾何学上の中心よりも長径に沿った方向にずれた箇所を回転中心として回転可能とされている。この第一楕円偏心カム27は、当該回転中心に出力軸23の軸線が一致するように該出力軸23に一体に固定されており、これによって駆動源21の回転に伴って偏心状態で回転駆動されるようになっている。
As shown in FIG. 15, the first elliptic
第二楕円偏心カム28は、図15に示すように、第一楕円偏心カム27と同様、平面視楕円形状をなす板状の部材であって、その楕円形状の幾何学上の中心よりも長径に沿った方向にずれた箇所を回転中心として回転可能とされている。この第二楕円偏心カム28は、当該回転中心に電極棒10の軸線Oが一致するように該電極棒10に一体に固定されている。これによって第二楕円偏心カム28の回転に伴って電極棒10が軸線O回りに回転するようになっている。
As shown in FIG. 15, the second elliptic
ベルト29は、上記第一楕円偏心カム27と第二楕円偏心カム28との外周面に巻き掛けられており、第一楕円偏心カム27の回転を第二楕円偏心カム28に伝達する役割を有している。本実施形態では、第一楕円偏心カム27と第二楕円偏心カム28とは、その回転軸が平行に配置されるとともに、その板面が同一平面状に配置されている。そして、ベルト29は当該同一平面に沿って環状をなしており、このようなベルト29が第一楕円偏心カム27と第二楕円偏心カム28とにわたって巻き掛けられることで、回転力が伝達するようになっている。
The
なお、本実施形態では、図15に示すように、第一楕円偏心カム27及び第二楕円偏心カム28は、その回転中心から外周面までの距離が最も大きくなる方向、及び、当該距離がもっとも小さくなる方向をそれぞれ互いに一致させるように向きを揃えた状態で配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the first elliptical
ここで、第一楕円偏心カム27の外周面におけるベルト29が巻き掛けられている領域と回転中心との距離の最大寸法を該第一楕円偏心カム27の第一駆動半径rAとすると、第一楕円偏心カム27が一回転する場合の当該駆動半径の変化は図16(a)のようになる。
一方、第二楕円偏心カム28の外周面におけるベルト29が巻き掛けられている領域と回転中心との距離の最大寸法を該第二楕円偏心カム28の第二駆動半径rBとすると、第二楕円偏心カム28が第一楕円偏心カム27に従動して一回転する場合の当該駆動半径の変化は図16(b)のようになる。
Here, when the maximum dimension of the distance between the rotation center and the region where the
On the other hand, if the maximum dimension of the distance between the rotation center and the region around which the
そして、第一楕円偏心カム27及び第二楕円偏心カム28が一回転する際に第一駆動半径rA及び第二駆動半径rBが上記のように変化する場合、第一楕円偏心カム27の回転速度を一定とすると(図17(a)参照)第二楕円偏心カム28の回転速度は図17(b)のように変化する。即ち、図15(a)〜図15(c)に示すように、第一楕円偏心カム27が一定回転速度で回転すると、第二楕円偏心カム28はその回転位相角度に応じて回転速度が変化する。本実施形態では、第二楕円偏心カム28の回転位相角度が0rad(2πrad)の場合に回転速度が最も低速となる一方、該回転位相角度がπradの際に回転速度が最も高速となる。
If the first drive radius r A and the second drive radius r B change as described above when the first elliptic
ここで、第一実施形態で説明したように、電極棒10の回転速度を小さくすると、加工孔201の内壁面202に対する電解偏在領域の相対速度も小さくなるため、該電場偏在領域Eを介して加工孔201の内壁面202の特定箇所に流通する単位時間当たりの電流密度は大きなものとなる。よって、当該内壁面202の特定箇所の電解量は大きくなる。
一方、電極棒10の回転速度を大きくすると、加工孔201の内壁面202に対する電解偏在領域の相対速度も大きくなるため、該電場偏在領域Eを介して加工孔201の内壁面202の特定箇所に流通する電流密度は小さなものとなる。よって、当該内壁面202の特定箇所の電解量は小さくなる。
Here, as described in the first embodiment, when the rotation speed of the
On the other hand, when the rotation speed of the
したがって、第一楕円偏心カム27が一定回転速度で回転される際に第二楕円偏心カム28の回転速度がその回転位相角度によって変化することにより、第一実施形態同様、当該所定の回転位相角度に対応する加工孔201の周方向位置、即ち、加工孔201における任意の周方向位置に対する単位時間当たりの電解量を大きくすることができる。これによって、第一実施形態同様、加工孔201は電解量の大きい側に向かって深く形成されていくことにより、曲がり孔を容易に形成することができる。
Therefore, when the first elliptical
また、本実施形態では、電極棒10の回転速度の検出等を必要とせず、また、回転制御部30による制御信号が複雑に変化することはないため、簡易な構成でもって曲がり孔を用紙に形成することが可能となる。
Further, in this embodiment, detection of the rotation speed of the
次に本発明の第四実施形態について図18及び図19を参照して説明する。第四実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
図18及び図19に示すように、第四実施形態の電解加工装置104は位置ずれ検出部38を有している点で第一実施形態と相違する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
As shown in FIGS. 18 and 19, the
この位置ずれ検出部38は、被加工物200に形成される加工孔201の位置ずれ量を検出する。ここで、位置ずれ量とは、当初の目標となる加工孔201の形状と電極棒10にて穿設される加工孔201の形状との差分のことを意味している。このような位置ずれ量を検出する位置ずれ検出部38としては、例えば被加工物200の側方からX線を照射することにより加工孔201の形状を検出するX線装置や、被加工物200の側方から内部に向けて超音波を出射することにより加工孔201の形状を検出する超音波探傷装置等が挙げられる。
The positional
位置ずれ検出部38では、このように検出された実際の加工孔201の形状と予め設定された目標となる加工孔201の形状とを比較することで、これらの差分、即ち、位置ずれ量を演算し、回転制御部30へと出力する。
The positional
また、本実施形態の回転制御部30は、上記位置ずれ検出部38が検出する位置ずれ量に応じて駆動源21による電極棒10の回転速度を変化させる。
即ち、曲がり孔のとしての加工孔201の湾曲が小さい場合には、加工孔201を曲がり方向に対応する回転位相角度における電場偏在領域Eの通過速度を小さくする。換言すれば、加工孔201の曲がり方向の加工をより促進させるように電極棒10の回転速度を小さくさせる。
一方、曲がり孔のとしての加工孔201の湾曲が大き過ぎる場合には、加工孔201の曲がり方向に対応する回転位相角度における電場偏在領域Eの通過速度を大きくする。換言すれば、加工孔201の曲がり方向の加工量を小さくさせるように電極棒10の回転速度を小さくさせる。
Further, the
That is, when the bending of the
On the other hand, when the bending of the
これによって、加工孔201の形状は当初目標とする加工孔201の形状に近づくことになる。即ち、本実施形態では、実際の加工孔201の形状と目標とすべき加工孔201の形状との差分を電極棒10の回転速度にフィードバックすることで、任意の湾曲形状の加工孔201を得ることができる。これによって、加工孔201の加工精度の向上を図ることが可能となる。
As a result, the shape of the processed
次に本発明の第五実施形態について図20及び図21を参照して説明する。第五実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
図20及び図21に示すように、第五実施形態の電解加工装置105では電極棒10に孔部10aが形成されており、回転駆動手段20及び位相角検出部31を備えておらず、また、第四実施形態と同様の位置ずれ検出部38を備える点で第一実施形態と相違する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fifth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
As shown in FIGS. 20 and 21, in the
このような第五実施形態の電解加工装置105では、電極棒10が回転されないため、該電極棒10による加工は周方向一部の電場偏在領域E側に向かって偏ってなされていく。
さらに本実施形態では、電極棒10に径方向に貫通する孔部10aが形成されている。この孔部10aは電場偏在領域Eの軸線Oを挟んだ反対側において電極棒10の内外を連通させており、電極棒10の内側を流通する電解液Lは当該孔部10aを介して電極棒10の外側に流出する。
In the
Furthermore, in this embodiment, the
この際、孔部10aから流出した電解液Lが加工孔201の内壁面202に流体作用力を付与することにより、電極棒10にはその反力が付与される。これにより、電極棒10が反力の方向に撓むように変位し、該変位量に応じて電極の先端面11と加工孔201の内壁面202との電流密度分布が局所的に大きくなる。その結果、電極棒10の周方向位置における該電極棒10が反力により変位した側の加工量が大きくなり、即ち、電場偏在領域E側の加工量がより大きなものとなる。
At this time, the electrolytic solution L that has flowed out of the
なお、電極棒10に及ぼされる反力の大きさは、電極の内側を流通する電解液Lの流量に応じた値となるため、電解液Lの流量を調整することで電極棒10の変位量を決定することができる。したがって、液量制御部37により電解液供給部36による電解液Lの供給量を制御することで、電極棒10に及ぼされる反力の大きさを調整することができ、これによって曲がり孔としての加工孔201の曲率を調整することが可能となる。
The magnitude of the reaction force exerted on the
このように、孔部10aから導出される電解液Lの反力によって電極棒10が変位した側の加工量が大きくなると、当該加工量の大きい側に向かって加工孔201がより深く加工されるため、曲がり孔の曲率を調整することができる。
As described above, when the machining amount on the side where the
このような液量制御部37は、位置ずれ検出部38によって検出される位置ずれ量に応じて電解液供給部36による電解液Lの供給量を変化させる。
即ち、曲がり孔としての加工孔201の湾曲が小さい場合には、電解液Lの供給量を増大させる。これによって、電極棒10は上記反力によって電場偏在領域E側へと向かって撓むように変位する。その結果、電場偏在領域E側の加工量がより大きなものとなり、加工孔201の曲率が大きくなる。
一方、曲がり孔としての加工孔201の湾曲が大き過ぎる場合には、電解液Lの供給量を減少させる。これによって、電場偏在領域Eが加工孔201の内壁面202から遠ざかる結果、電場偏在領域E側の加工量は小さなものとなり、加工孔201の曲率が小さくなる。
Such a liquid
That is, when the curvature of the processed
On the other hand, when the curvature of the
これによって、加工孔201の形状は当初目標とする加工孔201の形状に近づくことになる。即ち、本実施形態では、実際の加工孔201の形状と目標とすべき加工孔201の形状との差分を電解液Lの供給量にフィードバックすることで、任意の湾曲形状の加工孔201を得ることができる。これによって、加工孔201の加工精度の向上を図ることが可能となる。
As a result, the shape of the processed
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, unless it deviates from the technical idea of this invention, it is not limited to these, A some design change etc. are possible.
なお、実施形態では、電極棒10を一方向のみに回転させる場合について説明したが、該電極棒10を所定の回転角度範囲において搖動回転させる構成であってもよい。この場合、回転駆動手段20は、電極棒10における電場偏在領域Eが所定の回転角度の両端、即ち、搖動端に到達した際に電極棒10の回転方向を反転させる。また、回転駆動手段20は、電極棒10の回転方向を反転させた後、該電極棒10の回転速度を加速させ、電場偏在領域Eが所定の回転角度範囲の中間に到達した際に、電極棒10の回転速度を減速させる。
In the embodiment, the case where the
したがって、所定の回転角度範囲の中間においては電極棒10の電場偏在領域Eが高速度で通過することになる。これによって、所定の回転角度範囲の中間に対応する加工孔201の内壁面202の電解量が大きくなる。そして、このような電解加工を連続的に行っていくと、電解量の大きい方向へと向かって加工孔201がより深く加工されていくため、結果的に曲がり孔を形成することができる。
Therefore, in the middle of the predetermined rotation angle range, the electric field uneven distribution region E of the
なお、このような電解棒10の搖動回転は、回転駆動手段20が予め定められたプログラムに従って電解棒10を回転させることによって容易に実現することができる。また、例えば電解棒10の回転位相角度を例えば近接センサによって検出し、これに基づいて電解棒10の回転加速度を変化させることによって電解棒10を搖動回転させてもよい。即ち、電解棒10のは回転の角速度(ω+)と、逆向きの角速度(ω−)の二種類の角速度を位相によって切替えることによって、電解棒10の搖動回転を容易に実現することができる。
Such peristaltic rotation of the
10 電極棒
10a 孔部
11 先端面
12 電極本体
13 絶縁層
14 非絶縁部
20 回転駆動手段
21 駆動源
22 駆動源本体
23 出力軸
24 伝達機構
25 第一歯車
26 第二歯車
27 第一楕円偏心カム
28 第二楕円偏心カム
29 ベルト
30 回転制御部
31 位相角検出部
32 被検出部
33 近接センサ
34 移動機構
35 電圧印加部
36 電解液供給部
37 液量制御部
38 位置ずれ検出部
40 偏心伝達機構
101 電解加工装置
102 電解加工装置
103 電解加工装置
104 電解加工装置
105 電解加工装置
200 被加工物
201 加工孔
202 内壁面
E 電場偏在領域
L 電解液
O 軸線
rA 第一駆動半径
rB 第二駆動半径
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電極棒は、前記直流電圧を印加した際に前記先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域を形成する電場偏在構造を有し、
前記電極棒の前記軸線回りの回転位相角度に応じて該電極棒の回転速度が変化するように前記電極棒を回転させる回転駆動手段と、
前記電極棒の回転位相角を検出する位相角検出部と、を備え、
前記回転駆動手段は、
駆動されることで電極棒を前記軸線回りに回転させる駆動源と、
前記電極棒の前記回転位相角度に応じて前記回転速度が変化するように前記駆動源を駆動する回転制御部とを有し、
前記回転制御部は、前記位相角検出部が検出する回転位相角に応じて前記駆動源による前記電極棒の回転速度を変化させることを特徴とする電解加工装置。 The electrolyte solution flows out from the tip of a cylindrical electrode rod extending along the axis, and a DC voltage is applied between the tip of the electrode rod and the inner wall surface of the workpiece while feeding the electrode rod to the tip side. An electro-chemical machining apparatus for performing a drilling process on the workpiece,
The electrode rod has an electric field uneven distribution structure that forms an electric field uneven distribution region in which electric field strength is unevenly distributed in a part in the circumferential direction of the tip when the DC voltage is applied,
Rotation drive means for rotating the electrode rod so that the rotation speed of the electrode rod changes according to the rotation phase angle around the axis of the electrode rod;
A phase angle detector that detects a rotational phase angle of the electrode rod ,
The rotation driving means is
A drive source that is driven to rotate the electrode rod around the axis; and
A rotation control unit that drives the drive source so that the rotation speed changes according to the rotation phase angle of the electrode rod;
The said rotation control part changes the rotational speed of the said electrode rod by the said drive source according to the rotation phase angle which the said phase angle detection part detects, The electrolytic processing apparatus characterized by the above-mentioned .
前記電極棒は、前記直流電圧を印加した際に前記先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域を形成する電場偏在構造を有し、
前記電極棒の前記軸線回りの回転位相角度に応じて該電極棒の回転速度が変化するように前記電極棒を回転させる回転駆動手段と、
前記電極棒に一体に設けられた被検出部と、
前記電極棒の回転に伴う前記被検出部の接近を検出する近接センサと、を備え、
前記回転駆動手段は、
駆動されることで電極棒を前記軸線回りに回転させる駆動源と、
前記電極棒の前記回転位相角度に応じて前記回転速度が変化するように前記駆動源を駆動する回転制御部とを有し、
前記回転制御部は、前記近接センサが検出する前記被検出部の接近に応じて前記駆動源による前記電極棒の回転速度を変化させることを特徴とする電解加工装置。 The electrolyte solution flows out from the tip of a cylindrical electrode rod extending along the axis, and a DC voltage is applied between the tip of the electrode rod and the inner wall surface of the workpiece while feeding the electrode rod to the tip side. An electro-chemical machining apparatus for performing a drilling process on the workpiece,
The electrode rod has an electric field uneven distribution structure that forms an electric field uneven distribution region in which electric field strength is unevenly distributed in a part in the circumferential direction of the tip when the DC voltage is applied,
Rotation drive means for rotating the electrode rod so that the rotation speed of the electrode rod changes according to the rotation phase angle around the axis of the electrode rod ;
A detected portion provided integrally with the electrode rod;
A proximity sensor for detecting the approach of the detected part accompanying the rotation of the electrode rod ,
The rotation driving means includes
A drive source that is driven to rotate the electrode rod around the axis; and
A rotation control unit that drives the drive source so that the rotation speed changes according to the rotation phase angle of the electrode rod;
The said rotation control part changes the rotational speed of the said electrode rod by the said drive source according to the approach of the said to-be-detected part which the said proximity sensor detects, The electrolytic processing apparatus characterized by the above-mentioned .
前記電極棒は、前記直流電圧を印加した際に前記先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域を形成する電場偏在構造を有し、
前記電極棒の前記軸線回りの回転位相角度に応じて該電極棒の回転速度が変化するように前記電極棒を回転させる回転駆動手段と、
前記被加工物に形成される加工孔の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出部と、を備え、
前記回転駆動手段は、
駆動されることで電極棒を前記軸線回りに回転させる駆動源と、
前記電極棒の前記回転位相角度に応じて前記回転速度が変化するように前記駆動源を駆動する回転制御部とを有し、
前記回転制御部は、前記位置ずれ検出部が検出する位置ずれ量に応じて前記駆動源による前記電極棒の回転速度を変化させることを特徴とする電解加工装置。The electrolyte solution flows out from the tip of a cylindrical electrode rod extending along the axis, and a DC voltage is applied between the tip of the electrode rod and the inner wall surface of the workpiece while feeding the electrode rod to the tip side. An electro-chemical machining apparatus for performing a drilling process on the workpiece,
The electrode rod has an electric field uneven distribution structure that forms an electric field uneven distribution region in which electric field strength is unevenly distributed in a part in the circumferential direction of the tip when the DC voltage is applied,
Rotation drive means for rotating the electrode rod so that the rotation speed of the electrode rod changes according to the rotation phase angle around the axis of the electrode rod ;
A displacement detection unit that detects a displacement amount of a machining hole formed in the workpiece ,
The rotation driving means is
A drive source that is driven to rotate the electrode rod around the axis; and
A rotation control unit that drives the drive source so that the rotation speed changes according to the rotation phase angle of the electrode rod;
The said rotation control part changes the rotational speed of the said electrode rod by the said drive source according to the amount of position shifts which the said position shift detection part detects, The electrolytic processing apparatus characterized by the above-mentioned .
前記電極棒は、前記直流電圧を印加した際に前記先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域を形成する電場偏在構造を有し、
前記電極棒の前記軸線回りの回転位相角度に応じて該電極棒の回転速度が変化するように前記電極棒を回転させる回転駆動手段を備え、
前記回転駆動手段は、
駆動源と、
該駆動源によって一定の回転速度で回転される第一楕円偏心カムと、
前記電極棒に一体に設けられて前記電極棒とともに前記軸線回りに回転可能とされた第二楕円偏心カムと、
これら第一楕円偏心カム及び第二楕円偏心カムに巻き掛けられて、前記第一楕円偏心カムの回転を前記第二楕円偏心カムに伝達させるベルトとを有することを特徴とする電解加工装置。 The electrolyte solution flows out from the tip of a cylindrical electrode rod extending along the axis, and a DC voltage is applied between the tip of the electrode rod and the inner wall surface of the workpiece while feeding the electrode rod to the tip side. An electro-chemical machining apparatus for performing a drilling process on the workpiece,
The electrode rod has an electric field uneven distribution structure that forms an electric field uneven distribution region in which electric field strength is unevenly distributed in a part in the circumferential direction of the tip when the DC voltage is applied,
Rotation drive means for rotating the electrode rod so that the rotation speed of the electrode rod changes according to the rotation phase angle around the axis of the electrode rod ,
The rotation driving means is
A driving source;
A first elliptic eccentric cam rotated by the drive source at a constant rotational speed;
A second elliptic eccentric cam provided integrally with the electrode rod and rotatable about the axis together with the electrode rod;
An electrolytic processing apparatus comprising: a belt wound around the first elliptical eccentric cam and the second elliptical eccentric cam and transmitting the rotation of the first elliptical eccentric cam to the second elliptical eccentric cam .
前記電極棒は、
前記直流電圧を印加した際に前記先端の周方向一部に電場強度が偏在する電場偏在領域を形成する電場偏在構造を有するとともに、
該電場偏在構造の前記軸線を挟んだ反対側の部分に、前記電極棒の内外を連通させる孔部が形成されており、
前記電極棒に前記電解液を供給する電解液供給部と、
該電解液供給部の前記電解液の供給量を変化させる液量制御部と、
前記被加工物に形成される加工孔の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出部をさらに備え、
前記液量制御部が、前記位置ずれ検出部によって検出される位置ずれ量に応じて前記電解液供給部による前記電解液の供給量を変化させることを特徴とする電解加工装置。 The electrolyte solution flows out from the tip of a cylindrical electrode rod extending along the axis, and a DC voltage is applied between the tip of the electrode rod and the inner wall surface of the workpiece while feeding the electrode rod to the tip side. An electro-chemical machining apparatus for performing a drilling process on the workpiece,
The electrode rod is
While having an electric field uneven distribution structure that forms an electric field uneven distribution region in which electric field strength is unevenly distributed in a part of the circumferential direction of the tip when the DC voltage is applied,
On the opposite side of the electric field uneven distribution structure across the axis, a hole for communicating the inside and outside of the electrode rod is formed,
An electrolyte supply unit for supplying the electrolyte to the electrode rod;
A liquid amount control unit for changing the supply amount of the electrolyte solution of the electrolyte solution supply unit;
A positional deviation detection unit for detecting a positional deviation amount of a machining hole formed in the workpiece;
The electrolytic processing apparatus, wherein the liquid amount control unit changes a supply amount of the electrolytic solution by the electrolytic solution supply unit according to a positional shift amount detected by the positional shift detection unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012048358A JP6008517B2 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Electrolytic processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012048358A JP6008517B2 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Electrolytic processing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013180389A JP2013180389A (en) | 2013-09-12 |
JP6008517B2 true JP6008517B2 (en) | 2016-10-19 |
Family
ID=49271420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012048358A Active JP6008517B2 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Electrolytic processing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6008517B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6139860B2 (en) * | 2011-11-29 | 2017-05-31 | 三菱重工業株式会社 | Electrolytic machining tool and electrolytic machining system |
DE102014225618A1 (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | Mahle International Gmbh | Method for producing a hollow valve |
CN106312214B (en) * | 2015-06-26 | 2019-01-22 | 通用电气公司 | Electric machining device and electric processing method |
JP7141816B2 (en) * | 2017-07-18 | 2022-09-26 | 三菱重工業株式会社 | Electrolytic Machining Method, Perforated Member Manufacturing Method, Machining Electrode, and Electrolytic Machining System |
JP6651558B2 (en) * | 2018-02-08 | 2020-02-19 | 三菱重工業株式会社 | System and computer readable storage medium |
JP6607986B2 (en) * | 2018-03-09 | 2019-11-20 | 三菱重工業株式会社 | Processing position correction device and electrolytic processing device |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4328019Y1 (en) * | 1967-05-09 | 1968-11-19 | ||
JPS4926559B1 (en) * | 1970-07-16 | 1974-07-10 | ||
JPS50101998A (en) * | 1974-01-12 | 1975-08-12 | ||
JPS56107829A (en) * | 1979-07-03 | 1981-08-27 | Riken Corp | Forming method and device of purpose-made inclined port |
JPH02116427A (en) * | 1988-10-21 | 1990-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | Electric discharge machine |
JPH0751948A (en) * | 1993-08-05 | 1995-02-28 | Nissan Motor Co Ltd | Bent hole machining method and bent hole machining device |
JP3941249B2 (en) * | 1998-07-30 | 2007-07-04 | 株式会社デンソー | EDM machine |
JP6139860B2 (en) * | 2011-11-29 | 2017-05-31 | 三菱重工業株式会社 | Electrolytic machining tool and electrolytic machining system |
-
2012
- 2012-03-05 JP JP2012048358A patent/JP6008517B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013180389A (en) | 2013-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6008517B2 (en) | Electrolytic processing equipment | |
JP5727738B2 (en) | Curved electrode, electrolytic processing method, and assembly using the same | |
JP6139860B2 (en) | Electrolytic machining tool and electrolytic machining system | |
CN105189002B (en) | Electrochemical machine tool and electrochemical machining system | |
JP5761577B2 (en) | Crown gear manufacturing apparatus and method | |
KR101704314B1 (en) | Electrochemical machining device | |
JP6765430B2 (en) | Small hole electric discharge machine | |
ES2685298T3 (en) | Machine tool | |
EP2274953B1 (en) | Inductive heating using permanent magnets for hardening of gear teeth and components alike | |
WO2017179649A1 (en) | Arc welding device | |
US9555493B2 (en) | Apparatus for welding with curtain electrodes and strip electrodes | |
CA2881100C (en) | System and method for forming a bore in a workpiece | |
CN107666979A (en) | For manufacturing stator or the method for the inner wall part for processing stator | |
JP2003251484A (en) | Laser beam machining head and laser beam machining device equipped therewith | |
US20190270153A1 (en) | Dual cathode tooling device for electroerosion | |
JP5940427B2 (en) | Electrolytic machining tool and electrolytic machining system | |
JP6192040B2 (en) | Fitting manufacturing method and composite material manufacturing method | |
CN113303910B (en) | Internal spiral blood vessel spraying robot based on external magnetic field driving | |
CN113305377B (en) | Piezoelectric micromotion eccentric rotation columnar electrode micro-electro-machining device and machining method thereof | |
KR102380317B1 (en) | An electrolytic processing method, a manufacturing method of a perforated member, an electrode for processing, and an electrolytic processing system | |
KR20180111619A (en) | Heat manipulation and seam tracking of weaved welds | |
KR101571410B1 (en) | Weaving submerged welding apparatus | |
CN207494628U (en) | A kind of auxiliary locator for being used to process section bar | |
CN202764222U (en) | Polyurethane inner pipe connecting device | |
JP2015178153A (en) | Electrolytic processing system and electrolytic processing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160315 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160513 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160516 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160816 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160913 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6008517 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |