JPH01222819A - 電解仕上げ加工装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電解仕上げ加工装置に係り、特に三次元形
状の被加工面を短時間かつ高精度に仕上げる電解仕上げ
加工装置に関する。

［従来の技術］ 従来の金属加工装置としては、電極とワークとの間隙に
硝酸ナトリウムや塩化ナトリウム等の電解液を満たし、
この電解液を高速で流すとともに、安定した電解作用を
阻害する電解生成物、すなわち溶出した金属化合物や金
属イオン及び水素ガス等を除去しながら、直流電流をワ
ークから電極に流して加工する電解加工装置（特開昭６
１−７１９２１号公報及び特開昭６０−４４２２８号公
報参照）が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この電解加工装置あっては、特に三次元
形状の底付き加工（凹窩状に形成された三次元構造のも
のに対する加工をいう）において、ワークに電極の精密
な転写を行うことが困難で、高精度な表面品質が得られ
ないという不都合があった。

そこで、通出願人はこれらの不都合を除去する電解仕上
げ加工装置として、特願昭６２−１１７４８６号を出願
したが、この電解仕上げ加工装置は、静止した電解液を
介して所定間隙ぞ対設した電極とワーク間に、単一のパ
ルスを供給し、その後、パルスモータを回転させて電極
を上昇させるとともに、間隙に電解液を噴出して間隙内
に生成した電解生成物を排除するようにしている。

ところで、この電解仕上げ加工装置にあっては、パルス
供給後の電極の上昇をパルスモータの回転のみによって
行っているため、電極の上昇スピードが遅く、ワークの
被加工面に付着した加工屑の除去及び間隙内の電解生成
物の排除が十分でなく、間隙内に残存する加工屑や電解
生成物によって、ワークの被加工面に例えば縞模様が発
生するなど、高精度な表面品質が安定して得られないと
いう不都合があった。

そこで、この発明の目的は、電極の上昇を、モータ駆動
とエアー駆動との組み合わせで行うことにより、電極の
上昇スピードを確保し得て、間隙内の電解生成物等を確
実に排除することができる電解仕上げ加工装置を実現す
るにある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、この出ぼの第１の発明は、
電極を固定する電極固定装置と、前記電極固定装置をモ
ータの回転によって上下動させる第１の電極駆動装置と
、前記第１の電極駆動装置に連結され前記電極固定装置
をエアーの圧力によって上下動させる第２の電極駆動装
置と、前記第１の電極固定装置と第２の電極駆動装置と
を組み合わせ作動させて前記電極を上下動させる制御装
量とを具備することを特徴とする。

また、第２の発明は、前記制御装置が、第１の電極駆動
装置と第２の電極駆動装置とを略同時に作動させること
を特徴とし、さらに、第３の発明は、前記制御装置が、
前記第１の電極駆動装置による電極固定装置の移動距離
を複数に設定し得るようにしたことを特徴とする。

［作　用］ この出願の第１の発明の構成によれば、電極の上昇を、
モータ駆動とエアー駆動とを組み合わせて作動させるた
め、電極の上昇スピードを速くすることができて、電極
上昇時に被加工面での電解）夜の流速を高めることがで
き、パルスｄ供給により前記間隙に生成する電解生成物
等を確実に排除し得る。

また、第２の発明の構成によれば、モータ駆動とエアー
駆動とを同時に作動させて電極を上昇させるため、電極
の上昇スピードをより十分に確保し得る。さらに、第３
の発明の構成によれば、モータ駆動による電極の移動距
離が複数に設定できるため、ワークの形状に応じて電極
の移動距離を設定し得て、電極の無駄な動きを省くこと
ができる。

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

第１〜５図は、この発明の一実施例を示すものである。

第１．２図において、この発明を実施し得る電解仕上げ
加工装置１は、電極２を固定する電極固定装置３、ワー
ク４を固定するワーク固定装置５、パルスモータ６の回
転運動を往復運動に変換する駆動変換部７、電極固定装
置３をエアーの圧力で上下動させるピックユニット８゛
１、前記パルスモータ６及び図示しない電源装置等を制
御する制御装置９、ワーク４に間する各種データ等を入
力する入力装置１０、電解液を濾過する電解液濾過装置
１１、コンプレッサ等からなるエアー供給装置１２、加
工槽１３等からなる。

前記電極固定装置３は、前記ピックユニット８の下端に
固定され、その下部に、ロッド１４を介して例えば純銅
もしくはグラファイトからなる電極２を、その電極面２
ａとワーク４の被加工面４ａとが三次元方向に−様な間
隙１５を保つように固定する。この電極固定装置３は、
前記制御装置９の制御信号によるパルスモータ６の回転
により及び前記エアー供給装置１２からの前記ピックユ
ニット８へのエアーの供給により上下動する。

前記パルスモータ６とともに第１の電極駆動部を構成す
る前記駆動変換部７は、第２図に示す如く構成する。即
ち、電解仕上げ加工装置ｌのコラム１ａ上部に固定した
パルスモータ６の回転軸に、カップリング１６を介して
固定したボールネジ１７と、このボールネジ１７に螺合
したネジ１８と、゛このネジ１８に一端部が固定され他
端部がガイドブロック２１内に上下動可能に配設された
スライダ２０に一体的に固定した送りナツト１９と、ス
ライダ２０の下部に一体的に固定したクイル２２と、一
端を前記送りナツト１９に係止し他端をプーリ２４．２
５を介してコラムｌａ内に配設したバランサ２６に係止
したワイヤ２３等からなる。なお、バランサ２６はスラ
イダ２０が上下動する際の鉛直性を確保するためのもの
である。

この第１の電極駆動装置は、制御装置９０制御信号によ
りパルスモータ６が回転し、この回転がボールネジ１７
に伝達され、このボールネジ１７の回転により、これと
螺合しているネジ１８が上下動する。ネジ１８の上下動
により、送りナツト１９も上下動じて、スライダ２０が
ガイドブロック２１内を上下動する。スライダ２０の上
下動により、クイル２２及びビックユニット８を介して
電極２が上下動するとともに、ワイヤ２３を介してバラ
ンサ２６も上下動（第２図点線参照）する。

前記、ビックユニット８は、第３図に示す如く構成する
。即ち、ビックユニット８は、前記クイル２２の下端に
固定され、内部にピストン室２９を有するフレーム２８
と、一端が前記ピストン室２９に開口するエアー供給用
の孔３２．３３を有、する一対のエアー供給管３０．３
１と、ピストン室２９内に配設したピストン３５と、こ
のピストン３５に軸３４及びネジ３６等を介して固定し
たベース板３７と、このベース板３７の下面に固定した
ブロック３８と、このブロック３８の下面にネジ４０．
４０によって固定され、電極固定装置３を構成するブロ
ック３９と、これらのブロック３８．３９０レベルを調
整するための調整ネジ４１と、カバー４２等からなる。

なお、図中符号４３はベース板３７とカバー４２とを固
定するネジ、４４はストッパゴムである。

このビックユニット８は、前記制御装置９の制御信号に
より、前記エアー供給装置１２から、エアー供給管３１
の孔３３にエアーを供給（孔３２は開放）することによ
り、ピストン３５が上昇（第３図点線の位置）し、また
、エアー供給管３０の孔３２からエアーを供給し孔３３
は開放するか、もしく゛は孔３３の開放のみによってピ
ストン３５が下降（第３図実線の位置）し、電極固定装
置３を上下動させる。なお、電極固定装置３のブロック
３９は、前記ピストン３５、軸３４、ネジ３６、ベース
板３７、ブロック３８、ネジ４３、カバー４２等と一体
となって上下動し、その移動可能範囲は図の寸法りであ
る。

第４図はこの発明に係る回路図である。図において前記
エアー供給装置１２は、電磁弁４５に接続され、この電
磁弁４５の出力（噴出）側は前記ビックユニット８の一
方のエアー供給管３１の供給口３１ａに接続し、電磁弁
４５の入力（吸引）側は、他方のエアー供給管３０の供
給口３０ａに接続する。また、エアー供給装置１２は、
電磁弁４６に接続し、この電磁弁４６はシリンダ４７及
び４８、逆止弁４９．５０を介して噴出ノズル５１及び
新鮮な電解液が貯留されている貯留槽５２に接続する。

また、前記制御装置９はパルスモータ６、電磁弁４５及
び４６に接続し、これらを制御する。

次に、この電解仕上げ加工装置ｌによる仕上げ加工動作
の一例について第５図のフローチャートにより説明する
。

仕上げ加工に際しては、電極固定装置３のロッド１４の
下端に、例えばワーク４を型彫放電加工する際に使用し
た電極２を固定するとともに、ワーク固定装置５にワー
ク４を固定し、電解仕上げ加工装置１の電源を投入（６
０）　Ｌ／、エアー供給装置１２等を作動させる。そし
て、入力装置１０によりワーク４に関する各種データ及
び加工条件（例えば電極の上昇方法）等のパラメータを
入力（６１）するとともに、電極２を下降させてワーク
４に接触させ、この位置を加工原点Ａとして制御装置９
が記憶する。

そして、加工槽１３内に電解液を供給（６２）　Ｉ、、
、電極２を上昇させて入力装置１０で入力した電極間隙
を維持する位置に電極を設定（６３）　Ｌ／、間隙１５
の電解液が静止したら、制御装置９の制御信号により、
電源装置から所定の電流密度の面粗度向上用の単一のパ
ルス電流を供給（６４）する。

パルス電流が供給され、これがオフすると電極２を上昇
（６５）させ、前記制御装置９の゛制御信号により電磁
弁４６を作動させ、これによりシリンダ４７．４８を作
動させて、貯留槽５２から新鮮な電解液を汲み上げ噴出
ノズル５１から間隙に噴出（６６）　Ｌ／、パルス電流
の供給により溶出した間隙の電解生成物を排除する。こ
こで電極２の上昇方法について詳細に説明する。

パルス電流がオフすると、制御装置９からパルスモータ
６に制御信号が出力されると同時に電磁弁４５に制御信
号が出力される。この各制御信号により、パルスモータ
６が回転し前記駆動変換部７を介して電極２を上昇させ
る（以下これをモータ駆動という）。また、電磁弁４５
の作動により、ビックユニット８の孔３３にエアーが供
給されるとともに、孔３１が開放される。このエアーは
ピストン室２９内に侵入し、その圧力でピストン３５を
ストッパゴム４４に当接するまで上昇させる（以下これ
をエアー駆動という）。ピストン３５が上昇すると前記
孔３２が閉塞され、内部の圧力が一定に維持されて電極
２が同位置に保持される。

つまり、電極２の上昇をモータ駆動と°エアー駆　′動
により同時に行い、電極２の上昇スピードを速くする。

なお、パルスモータ６の回転とビックユニット８へのエ
アーの供給のタイミングは、必ずしも同時にする必要は
なく、例えば、パルスモータ６の駆動後にエアーを供給
するようにしてもよいし、エアーを供給してビックユニ
ット８が作動している間にパルスモータ６を駆動するよ
うにしてもよい。

第５図において、電解液が噴出し間隙内の電解生成物を
排除すると、電極２を下降（６７）させて被加工面４ａ
に接触させ、この位置と前記原点Ａとを制御装置９で比
較して加工深さを測定（６８）する。この場合の電極２
の下降は、前記した電極２の上昇と同様な方法で行われ
るが、ビックユニット８による電極２の下降に際しては
、単に孔３３からピストン室２９内のエアーを抜き、ピ
ストン３５、電極固定装置３等の自重により下降させる
こともてきる。

そして、前記測定した加工深さが所定値になるまでステ
ップ（６３）〜（６８）を繰り返し“（６９）、所定の
加工深さに達したら、制御装置９０制御信号により、電
源装置から供給されるパルス電流を光沢面形成用のパル
ス電流に切り換え（７０）、前記ステップ（６３）〜（
６８）と同様の加工を所定回数繰り返して全ての仕上げ
加工を終了する。

このように、この発明に係る電解仕上げ加工装置１にあ
っては、パルス電流供給後の電極の上昇をモータ駆、動
による上昇と、エアー駆動による上昇とで略同時に行う
ため、電極２の上昇女ピードが速くなり、この速さによ
りワーク４の被加工面４ａでの電解液の流速が高まり、
被加工面４ａに付着しやすい加工屑等を除去し、これを
噴出する電解液によって間隙内から確実に排除すること
ができる。

なお、上記実施例においては、モータ駆動とエアー駆動
とを略同時に行って電極２を上下動させたが、例えば、
下表に示す如く、モータ駆動による電極の移動距離と、
エアー駆動による電極の移動距離とをそれぞれ設定し、
電極２の必要とする移動距離に応じて適宜に組み合わせ
る二゛ともできる。

エアー駆動のみによって駆動し、２０ｍｍｅ超える場合
は、その距離に応じてモータ駆動のレベル１〜４の内の
一つを選択（例えば前記ステップ６１で入力装置１０に
よって設定）してモータ駆動のみによって上下動させた
り、あるいは、２０ｍｍまではエアー駆動で行い、それ
に続けてモータ駆動を行うようにする等、エアー駆動と
モータ駆動とを移動距離に応じて適宜に組み合わせる。

このようにすれば、ワーク４の大きさ、形状等に応じて
電極２の移動距離を選択できるため、電極の無駄な上下
動を省くことができ、ゴエ時間の短縮が図れる。

［発明の効果］ この発明は、以上詳述したように構成されているので、
以°下に記載する効果を奏する。

電極の上下動をモータ駆動と、エアー駆動とを組み合わ
せて行うため、電極上昇のスピードが速くなって、電極
上昇時の被加工面での電解液の流速が高まり、被加工面
に付着しやすい加工屑等を除去し、間隙の電解生成物等
を排除することができ、鏡面状の光沢面等の高精度な表
面品質が得られるとともに、エアーまたはモータによる
駆動であるため、装置及び加工槽内を汚染することがな
い。

また、モータ駆動とエアー駆動を同時に行うことにより
、電極の上下動のスピードをより速くすることができ、
間隙内の電解生成物を確実に排除できる。

さらに、ワークの大きさ、形状等に応じて電極の移動距
離を適宜に設定できるため、電極の無駄な上下動を省く
ことができ、仕上げ細土時間を短縮す“ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電解仕上げ加工装置の正面図、第２
図は要部の側面図、第３図はビックユニットの一部断面
図、第４図は回路図、第５図は仕上げ加工動作の一例を
示すフローチャートである。 ｌ・・・電解仕上げ加工装置、２・・・電極、４・・・
ワーク、　　　　６・−・パルスモータ、７・・・駆動
変換部、　８・・・ビックユニット、９・・・制御装置
、　１２・・・エアー供給装置、特許出願人　　静岡製
機株式会社 代表者鈴木重夫 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）次の構成を具備する電解仕上げ加工装置。 Ａ、電極を固定する電極固定装置。 Ｂ、前記電極固定装置をモータの回転によって上下動さ
   せる第１の電極駆動装置。 Ｃ、前記第１の電極駆動装置に連結され、前記電極固定
   装置をエアーの圧力によって上下動させる第２の電極駆
   動装置。 Ｄ、前記第１の電極駆動装置と第２の電極駆動装置とを
   組み合わせ作動させて前記電極を上下動させる制御装置
   。
2. （２）前記制御装置が、第１の電極駆動装置と第２の電
   極駆動装置とを略同時に作動させる請求項１記載の電解
   仕上げ加工装置。
3. （３）前記制御装置が、前記第１の電極駆動装置による
   電極固定装置の移動距離を複数に設定し得る請求項１又
   は２記載の電解仕上げ加工装置。