JPS63318213A - 三次元電解仕上げ装置 - 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〕 本発明は、三次元金型、いわゆる底つき金型等の如き三
次元の金属加工物の電解加工、電解研磨等の電解仕上げ
を行うための電解仕上げ装置に関するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

近年、ワイヤ放電加工等による金属加工物の仕上げ加工
または研磨として、電解加工、電解研磨等の所謂電解仕
上げ法（ＥＣＭ）が、他の加工方法、研磨方法に比較し
て高速で加工研磨等を行うことが可能であることから、
通常の機械加工方式の代わりとして導入されることが多
くなってきている。この方式によれば、電解仕上げすべ
き金属加工物に正極を、この金属加工物に僅かな間隙を
挟んで配置された枠体に負荷抵抗を介して負極をそれぞ
れ接続し、上記間隙内に電解液を流しながら正極及び負
極の間に通電することによって、金属加工物の表面の電
解仕上げを行うのである。

しかしながら、従来の電解仕上げ装置では、例えばワイ
ヤ放電加工により金属加工物が切り抜がれた残りの部分
を型枠として利用しているため、いわゆる底つき金型の
如き三次元金型等の三次元金属加工物を加工するような
場合には、上述した電解仕上げ装置を利用することはで
きず、このような三次元金属加工物の仕上げは、手１作
業により行わなければならない″現状にあり、そのため
作業に長時間を要し、人件費がかかるためコスト高とな
っていた。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に鑑み、三次元金型等の三次元金属加
工物の電解仕上げを行うことが可能である、三次元電解
仕上げ装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記目的は、
本発明によれば、電解加工、電解研磨等の電解仕上げを
すべき三次元の金属加工物と、電鋳等により成形されて
いて該金属加工物の電解仕上げを施すべき表面に対して
一定の僅かな間隙を有するように配置され且つ振動要素
により該金属加工物に対して周期的に進退せしめられる
電極と、上記金属加工物に正極がそして上記電極に負極
がそれぞれ接続された直流電源とを含んでおり、上記金
属加工物と電極との間の間隙内に上記電極の進退運動に
同期して電解液を流しながら該金属加工物の電解仕上げ
を行うようにした三次元電解仕上げ装置により達成され
る。

この発明によれば、電解仕上げすべき三次元金型等の三
次元の金属加工物が、電解仕上げにより電解加工、電解
研磨等の表面加工を施されるので、極めて短時間に手作
業によることなく自動的に仕上げが行われることができ
、しかも該金属加工物の材料によって加工の難易度が変
動することなく、基本的には電解仕上げの電流値、印加
時間によって電解仕上げの表面精度が制御され得るので
、仕上げ作業における金属加工物の表面精度の制御が容
易であり、かくして三次元の金属加工物の生産コストが
著しく低減され得る。

〔実施例〕

以下、図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明による電解仕上げ装置の一実施例の構成
を示しており、電解仕上げ装ｒ１１１は、次のように構
成されている。

電解仕上げすべき三次元の金属加工、物２は絶縁体３を
介して電解液槽４の底部に固定配置されている。一方、
電極５は、該金属加工物２の電解仕上げを施すべき表面
に対して一定の僅かな間隙Ｓを有するような形状に、予
め電鋳等により成形されており、絶縁体６を介しさらに
上下に振動する振動要素７を介してヘッド８に装着され
ている。

上記振動要素７は、例えば超音波振動素子、カムを利用
したモータ駆動機構、電磁石による吸引機構等の如き、
上下方向に振動するものが用いられ得る。また、上記ヘ
ッド８は、前記電解液槽４に対して固定的に配設された
ガイド９に沿って垂直方向に摺動可能に支持され且つサ
ーボモータｌ。

により回転制御され得る送りネジ１１と螺合することに
より、この送りネジ１１の回転によって上下動され得る
。か（して、上記電極５は、サーボモータ１０の回転に
応じて点線図示の位置まで下降せしめられ、そこで金属
加工物２の電解仕上げを施すべき表面に対してほぼ一定
の僅かな間隙Ｓを保持するようになっている。

さらに、電極５には、その金属加工物２の電解仕上げす
べき面に対向する面に開口１２ａ、１２ｂを有する孔１
２が備えられており、液孔１２には貯蔵タンク１３から
管１４を介して電解液が供給される。この貯蔵タンク１
３には、前記電解液槽４に隣接して設けられたフィルタ
つきの電解液タンク４ａからポンプ１５によって管１６
を介して電解液が供給される。

ここで、振動要素７の作動により電極５が下方に向かっ
て移動する場合には、間隙Ｓは徐々に狭くなるので、該
間隙Ｓ内に在る電解液は該間隙Ｓから外に溢れて電解液
槽４に溜る。その際、貯蔵タンク１３が比較的高い位置
に配置されていることにより電極５に設けられた孔１２
内の電解液に常時圧力がかけられているので、該間隙Ｓ
内の電解液は孔１２を介して貯蔵タンク１３内に逆流す
るようなことはない、尚、貯蔵タンク１３を比較的高い
位置に設置できないようなときは、貯蔵タンク１３から
ポンプを使用して電解液を強制的に孔１２に供給するよ
うにしてもよい。

また、振動要素７の作動により電極５が上方に向かって
移動する場合には、間隙Ｓは徐々に広（なり、このとき
電解液が貯蔵タンク１３から管１４を介して孔１２を通
って間隙Ｓ内に供給されることになる。このようにして
、金属加工物２と電極５との間の間隙Ｓ内には、電極５
の上下方向の振動によって電解液が流れることになる。

尚、上記金属加工物２には、図示しない直流電源の正極
が直接に、そして上記電極５には、該直流電源の負極が
負荷抵抗を介して接続されており、直流ｉｔ源としては
、好ましくは金属加工物２の表面から取り除かれるスラ
ッジの量が一義的に電流値、印加時間により決まること
から、定電流パルス電源の使用が適している。

本発明による電解仕上げ装置の実施例は以上のように構
成されており、この電解仕上げ装置１を使用して三次元
の金属加工物２の電解加工、電解研磨等の電解仕上げを
行う場合、先ず該金属加工物２を絶縁体３を介して電解
液槽４の底部に固定配置すると共に、電極５を絶縁体６
を介して振動要素７に装着する。その状態で該振動要素
７をヘッド８に固定配設した上でサーボモータ１０の回
転制御により該電極５を点線図示の近接した位置まで移
動（下降）させて固定する。かくして、電極５は、金属
加工物２の電解仕上げすべき表面に対してほぼ一定の僅
かな間隙Ｓを保持することになる。

ここで、金属加工物２と電極５の間に前述した直流電源
、好ましくは定電流パルス電源により例えば３０Ａ／−
の電流を流すことによって、金属加工物２の電解仕上げ
すべき表面の電解仕上げが行わる。その際発生するスラ
ッジは、電解液と共にポンプ１５の吸引作用により電解
液槽４から電解液タンク４ａ内に流入するが、そこでフ
ィルタの作用により除去され、他方清浄にされた電解液
は管１６を介して貯蔵タンク１３内に送出される。さら
に貯蔵タンク１３内の電解液は、前述のように振動要素
７の作動に従って金属加工物２と電極５の間の間隙Ｓ内
に供給される。

いま、振動要素７により電極５を振動させつつ上方の位
置から金属加工物２へ向けて下降させると、該電極５と
金属加工物２との間の間隙Ｓが徐々に狭くなるので、電
解液はこの間隙Ｓから電解液槽４へ溢れ出る０次いで電
極５が金属加工物２から離間する方向へ上昇すると、間
隙Ｓの容積が増し、その時電極５の孔１２から電解液が
該間隙Ｓ内へ供給されることになる。

尚、以上の振動要素７．サーボモータＩＯ，ポンプ１３
及び図示しない直流電源の動作は、シーケンス制御によ
って制御され、また振動要素７と直流電源とは、振動要
素７が電極５を上昇させて間隙Ｓ内に電解液が供給され
るときに通電が行われ、振動要素７が電極５を加工させ
るときには通電が行われないように同期させることが望
ましい。

尚、上述の実施例においては、電極５に孔１２が設けら
れているが、このような孔１２を設けずに金属加工物２
と電極５の間隙Ｓ内に、その側方から電解液を注入する
ようにしてもよく、この場合、電極５の上下運動による
ポンピング作用によって金属加工物２の表面に発生した
スラッジが除去され得る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の三次元電解仕上げ装置によ
れば、電解加工、電解研摩等の電解仕上げをすべき三次
元の金属加工物を電解液槽内にセットし、電鋳等により
成形され且つ振動要素により該金属加工物に対して周期
的に進退せしめられる電極を、上記金属加工物の電解仕
上げを施すべき表面に対して一定の僅かな間隙を有する
ように配置し、さらに上記金属加工物に直流電源の正極
をまた上記電極にその負極をそれぞれ接続することによ
り、上記金属加工物と電極との間の間隙内に上記電極の
進退運動に同期して電極液を流しながら該金属加工物の
電解仕上げを行うように構成したから、電解仕上げすべ
き三次元金型等の三次元の金属加工物が、電解仕上げに
より電解加工。

電解研磨等の表面加工を施されるので、極めて短時間に
手作業によることなく自動的に仕上げ加工を行うことが
できる。しかも該金属加工物の材料によって加工の難易
度が変動することなく、基本的には電解仕上げの電流値
、印加時間によって電解仕上げの表面精度が制御され得
るので、金属加工物の表面精度の制御が容易であり、か
（して三次元の金属加工物の生産コストが著しく低減さ
れ得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電解仕上げ装置の一実施例の構成
を示す概略図である。 ｌ・−・・・電解仕上げ装置；２−・−金属加工物：　
３゜６−・・−・絶縁体：　４・・−・−電解液槽；　
５・−・−・電極；　７−・・・・振動要素；　８・−
・・ヘッド；　９・・−・ガイドｉ　１０−−−−−サ
ーボモータ；１１・・−送りネジ；１２−・一孔：１３
−・・−貯蔵タンク；１４、　１６・・−・−管：１５
・−・・・ポンプ；　Ｓ・・−・・間隙。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解加工、電解研磨等の電解仕上げをすべき三次
   元の金属加工物と、電鋳等により成形されていて該金属
   加工物の電解仕上げを施すべき表面に対して一定の僅か
   な間隙を有するように配置され且つ振動要素により該金
   属加工物に対して周期的に進退せしめられる電極と、上
   記金属加工物に正極がそして上記電極に負極がそれぞれ
   接続された直流電源とを含んでおり、上記金属加工物と
   電極との間の間隙内に上記電極の進退運動に同期して電
   解液を流しながら該金属加工物の電解仕上げを行うよう
   にしたことを特徴とする、三次元電解仕上げ装置。
2. （２）前記電極がその金属加工物に対向する面で開口し
   ている少なくとも一つの孔を備えていて、電解液貯蔵源
   から該孔を介して金属加工物と電極との間の間隙内に電
   解液が流されるようにしたことを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項に記載の三次元電解仕上げ装置。