JPH02139124A - 電解仕上げ加工方法 - 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、電解仕上げ加工方法に係り、特に三次元形
状のワークの加工面を短時間かつ高精度に仕上げる電解
仕上げ加工方法に間する。

［従来の技術］ 従来の金属加工方法として知られている電解加工方法は
、例えば特開昭６２−２５５０１３号公報に開示されて
いる。この電解加工方法は、電極とワークとを所定間隙
で対設させ、電極とワーク間への直流電流の供給と、間
隙への電解液の噴出とを交互に繰り返してワークを加工
するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この電解加工方法にあっては、噴流用電
磁弁を開閉制御し、電極上昇時に間隙に電解ｉ夜の噴流
を供給して、間隙に生成した電解生成物等の加工屑を排
除しているが、電解液噴流の供給方向が常に一定方向で
あるため、ワークの形状、特に凹窩状に形成された三次
元形状のワークにあっては、間隙の加工屑を間隙外に排
除することができず、間隙の一部に汚染した電解液が残
存することになって、光沢面等の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、この発明の目的は上述の不都合を除去し、三次
元形状のワークの加工面を、光沢面等の高精度な表面品
質に短時間に仕上げることができる電解仕上げ加工方法
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、この発明は、電極とワ７り
とを静止した電解液中で所定の間隙で対向配置し、前記
電極とワークとの極間にパルスを供給するとともに、こ
のパルスがオフした後に前記間隙を拡大させるとともに
該間隙に噴出ノズルから電解液の噴流を供給して加工屑
を排除する電解仕上げ加工方法において、前記噴出ノズ
ルを間隙に指向させて複数個配設するとともに、これら
の噴出ノズルをワークの形態に応じて選択的に作動させ
ることを特徴とする。

［作　用］　　′ この発明の構成によれば、電極とワークとの間隙に指向
させて複数個の噴出ノズルを配設し、この噴出ノズルを
、ワークの形態に応じて選択的に作動させて、間隙の電
解液に連続的な流れを発生させて加工屑を間隙外に排出
するため、凹窩状に形成された三次元形状のワークであ
っても、間隙の加工屑を確実に排除し、間隙の電解液を
清浄な電解液に入れ換えることができ、光沢面等の高精
度な表面品質が容易に得られる。

［実施例コ 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１〜６図は、この発明の一実施例を示すものである。

第１図において、この発明を実施し得る電解仕上げ加工
装置ｌ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、サーボモータ６の回転運
動を往復運動に変換する駆動変換部７、パルス電流を発
生する電源装置８、ヘッド駆動制御部９と加工条件制御
部１０と電解液流制御部１１等からなる制御装置１２、
ワーク４に関する各種データ等を入力する入力装置１３
、電解液を濾過する電解液濾過装置１４、この濾過した
電解液の噴流を切り換える噴流切換装置１５、加工槽１
６等からなる。

前記電極固定装置３は、その下部に設けたロッド１７の
下端に、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２ａとワーク４の加工面４ａとが三次
元方向に−様な間隙１８を保つように固定する。この電
極固定装置３は、前記ヘッド駆動制御部９の制御信号に
よるサーボモータ６の回転により上下動し、電極面２ａ
と加工面４ａとを所定の間隙１８に設定する。また、前
記ワーク固定装置５は、絶縁性の高いグラナイトもしく
はセラミックス製のテーブルで、その上面には例えば型
彫放電加工されたワーク４を図示しないセット治具、ネ
ジ等により固定する。

前記電源装置８は、変圧器と整流器等からなる直流電源
部１９と、蓄電器、充電スイッチ、放電スイッチ等から
なる充放電部２０とで構成され、充放電部２０が前記加
工条件制御部１０によって制御され、電極２とワーク４
の極間に蓄電器の電荷の放電による所定のパルス電流を
供給する。

前記入力装置１３は、ワーク４の材質と加工面積、仕上
げ加工しろと寸法精度の等級、仕上げ面粗度及び加工間
隙等を入力し、これらの各信号を制御装置１２のヘッド
駆動制御部９及び加工条件制御部ｌＯに出力する。

前記電解液濾過装置１４は、加工で生じた電解生成物を
含む電解液を濾過するもので、例えば第２図に示す如く
構成する。すなわち、加工液濾過装置１４は、加工槽１
６からの電解生成物を多く含んだ電解液を、オーバーフ
ロー管２１及び排出用の電磁弁２２を介して受入れるダ
ーティタンク２３と、このダーティタンク２３の電解液
をモータ２４で駆動するポンプ２５で汲み上げ、フィル
ター２６を通してから貯留するクリーンタンク２７と、
このクリーンタンク２７の電解液をモータ２８の駆動に
よって汲み上げるポンプ２９と、前記噴流切換装置１５
への液圧を調整するための紋り弁３０等からなる。

なお、図中３１は加工槽１６内の下限の液面を検出する
フロートスイッチ、３２．３３はダーティタンク２３の
上・下の液面を検出する上限フロートスイッチ及び下限
フロートスイッチ、３４はクリーンタンク２７の下限の
液面を検出するフロートスイッチであり、これらの各ス
イッチ３１〜３４の信号は電解液流制御部１１に人力さ
れる。

この加工？？Ｉ濾過装置１４て濾過された電解液は、前
記噴流切換装置１５に供給され、４個の噴出ノズル３５
ａ　〜３５ｄ　（３５ｂ、３５ｄは第５図参照）を介し
て間隙１８に供給されるが、噴流切換装置１５は、例え
ば第、３．４図に示すような回転式バルブで構成する。

即ち、噴流切換装置１５は、供給孔３６．４個の吐出孔
３７ａ〜３７ｄ、凹部３８を有するベース３９と、孔４
０を有しこのベース３９の凹部３８に回転自在に配設さ
れる回転体４１と、この回転体４１を回転するモータ４
２等からなり、前記供給孔３６には供給管４３が、吐出
孔３７ａ〜３７ｄには吐出管４４ａ−４４ｄがそれぞれ
嵌合固定され、この吐出管４４ａ〜４４ｄにはフレキシ
ブルな噴出ノズル３５ａ〜３５ｄがそれぞれ接続される
。

この噴流切換装置１５は、前記電解液流制御部１１の制
御信号によるモータ４２の回転により、回転体４１がベ
ース３９の凹部３８内で矢印入方向に回転し、例えば回
転体４１の孔４０が吐出孔３７ａに臨む位置に停止する
と、前記ポンプ２９て汲み上げられた電解液が、第４図
に示すように、供給管４３→供給孔３６→孔４０→吐出
孔３７ａを介して吐出管４４ａより吐出され、この電解
液が吐出管４４ａに接続された噴出ノズル３５ａから間
隙１８に噴出される。そして、電解液流制御部１１０制
御信号により、回転体４１が順次回転して、供給管４３
から供給される電解液が、吐出管４４ｂ〜４４ｄから選
択的に吐出される。

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６図のフローチャートに基づいて説明
する。

仕上げ加工に際しては、電極固定装置３のロッド１７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をそれぞれ固定し、電解仕上げ加工装置１の電源を
投入（５０）　ｕ、電極２とワーク４の芯出しく５１）
を行う。

そして、電極２とワーク４の間隙１８に指向する如く、
複数の噴出ノズル３５ａ〜３５ｄを適宜位置、例えば互
いに直交する位置に配設（５２）　Ｌ／、前記入力装置
１３より、ワーク４の形状、加工面積、配設した噴出ノ
ズル３５ａ〜３５ｄの個数及びその位置、加工間隙等の
データを入力（５３）する。データが入力されると、前
記加工条件制御部ｌＯのＣＰＵ（中央演算処理装置）は
、ワーク４の形状に間するデータから、例えば、噴出ノ
ズル３５ａ〜３５ｄからの電解液の噴出順序等の噴流条
件を設定（５４）するとともに、前記電解液濾過装置１
４を作動させて加工槽１６内に電解液を供給（５５）　
ｕ、そして、電極２を入力装置１３で入力した加工間隙
を維持する位置に設定（５６）する。

電極２が所定位置に設定され、間隙１８の電解液が静止
（電解液の流れ・動きが略停止した状態をいう）したら
、ワーク４の加工面積に応じた、所定のピーク電流密度
とオン時間を有する単一のパルス電流を供給（５７）　
Ｌ／、このパルス電流がオフしたら、電極２を上昇（５
８）させて間隙１８を拡大させるとともに、前記ステッ
プ（５４）で設定した噴流条件に基づき、複数の噴出ノ
ズル３５ａ〜３５ｄから選択的に電解液を噴出（５９）
する。

この電解液の噴出は、例えば次のようにして行われる。

即ち、人力されたワーク４の形状データに基づき、前記
噴流切換装置１５を制御して、適宜位置に配設した噴出
ノズル３５ａ〜３５ｄで、ワーク４の最深位置Ｂ（第１
図参照）に最も近い、例えば噴出ノズル３５ａから電解
液を所定時間噴出し、次に２番目に深い位置に近い、例
えば噴出ノズル３５ｂから電解液を噴出するというよう
に、噴出ノズル３５ａ〜３５ｄを配設した位置のワーク
４の深さに対応した順序で電解液を噴出する。なお、こ
の電解液の噴出の順序は、ワーク４の深さに対応した制
御のみに限らず、例えば間隙１８に渦流が発生するよう
に、ある一定方向に順に噴出させることもできる。

この噴出ノズル３５ａ〜３５ｄからの電解液の噴出によ
り、間隙１８に溶出した電解生成物等の加工屑を排除す
ると、電極２を下降（６０）させ、単一パルスの供給回
数が所定回数か否かを判断（６１）　ｂ、この判断（６
１）でＮｏの場合は前記ステップ（５６）に戻り、判断
（６１）でＹＥＳになるまで繰り返し、仕上げ加工を終
了（６２）する。

このように、この発明に係る電解仕上げ加工方法にあっ
ては、ワーク４の形状、加工面積等を人力装置１３によ
って入力すると、このデータに基づいて、間隙１８に指
向する如く配設した複数個の噴出ノズル３５ａ〜３５ｄ
からの噴流条件が設定され、この条件に添うように噴流
切換装置１５を制御して、例えばワーク４の深さに対応
した順序で噴出ノズル３５ａ〜３５ｄから選択的に電解
液を噴出するため、最も加工屑等の排除されにくいワー
ク４の最深部の加工屑を、徐々に上方に向かう形で排出
することができ、凹窩状に形成された三次元形状のワー
ク４であっても、間隙１８の加工屑を確実に排除するこ
とができる。また、噴流切換装置１５として、回転式バ
ルブを使用しているため、短時間に電解液の流れ方向、
即ち、・噴流の供給位置を切り換えることができ、加工
屑の排除効果を一層高めることができる。

なお、上記実施例においては、噴流切換装置に同一の流
速が得られる４個の吐出管を設ける場合について説明し
たが、この発明はこれに何ら限定されず、吐出管の数は
適宜に増減してもよく、また、噴流間での流れの衝突に
よる干渉で噴流エネルギーが損なわれるのを防止するた
めに、例えば、噴流切換装置の吐出孔（吐出管）の径を
異ならせたり、あるいは回転体のある回転位置において
、２つ以上の吐出孔が同時に開く構成にし、間隙に異な
る流速の噴流を供給してもよい。

さらに、上記実施例におけるフローチャートは一例にす
ぎず、例えばワークの形状データ入力後に、予め実験等
によって求めた換算表により算出される最適条件の噴出
ノズルの数及びその位置を表示装置に表示させ、これに
基づいて噴出ノズルの設定を行うこともできる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明の構成によれば、
間隙に指向して複数の噴出ノズルを配設するとともに、
この噴出ノズルをワークの形態に応じて選択的に作動さ
せて間隙に電解液の噴流を供給するため、常に一定方向
への噴流の供給を避けることができ、凹窩状に形成され
た三次元形状のワークであっても、間隙の加工屑等を確
実に排除し得て、間隙の電解液を清浄な電解液に入れ換
えることができ、光沢面等の高精度な表面品質が短時間
に得られ、省力化が遅れている金型加工分野での品質向
上と自動化を達成することができる等の効果を奏する。

【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ブロック図、
第２図は要部のブロック図、第３図は噴流切換装置の断
面図、第４図は同側面図、第５図は電極とワークの位置
関係を示す平面図、第６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。 １：電解仕上げ加工装置、２：電極、４：ワーク、１０
：加工条件制御部、ｌｌ：電解液流制御部、１２：制御
装置、１４：電解液濾過装置、１５：噴、流切換装置、
１８：間隙、３５ａ　〜３５ｄ：噴出ノズル、３９：ベ
ース、４１：回転体、４２：モータ、４３：供給管、４
４ａ　〜４４ｄ：吐出管。 特許出願人　　静岡製機株式会社 代表者鈴木重夫 第２図 手続補正書 （方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第２８８５５７号 ２゜ 発明の名称 電解仕上げ加工方法 ３゜ 補正をする者 事件との間係　特許出願人 （郵便番号４３７） ４゜ 補正命令の日付 平成１年３月７日 （発送） 補正の対象 図 面 ６゜ 補正の内容 第６図を別紙のとおり補充する。 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極とワークとを静止した電解液中で所定の間隙で対向
   配置し、前記電極とワークとの極間にパルスを供給する
   とともに、このパルスがオフした後に前記間隙を拡大さ
   せるとともに該間隙に噴出ノズルから電解液の噴流を供
   給して加工屑を排除する電解仕上げ加工方法において、
   前記噴出ノズルを前記間隙に指向させて複数個配設する
   とともに、これらの噴出ノズルをワークの形態に応じて
   選択的に作動させることを特徴とする電解仕上げ加工方
   法。