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課題

被加工物の断面形状が真円でなかったり、円形でない形状の場合に被加工物や加工具の損傷や加工精度の低下が生じず、加工電極と被加工物が接触したりすることのない電解加工方法を提供する。

解決手段

本発明の電解加工方法では、加工線上における被加工物の断面形状を計測する工程と、被加工物の回転と同期させて、計測した被加工物の断面形状に基づき算出した所定の位置に加工電極を移動させ、被加工物と加工電極間に所定の電圧印加する工程により加工を行う。加工線上における被加工物の断面形状は、被加工物を回転させながら、加工電極と被加工物の接触を検出する、あるいは、加工電極と被加工物間に流れるトンネル電流を測定することのいずれかの方法により求める。

概要

背景

従来、円柱状の被加工物円形の底面の中心を回転軸として回転させながら、加工具と被加工物間に物理的もしくは化学的作用を生じさせて加工を行う、旋削加工方法としては、旋盤などに代表される機械的旋削加工、電解液中で被加工物を回転させながら加工電極を被加工物の加工線上に微小間隙を介して近接させ、加工電極と被加工物間に電圧印加して、その際に生じる電気化学溶解反応を利用することにより加工を行う電解旋削加工、絶縁溶液中で被加工物を回転させながら加工電極を被加工物の加工線上に微小な間隙を介して近接させ、加工電極と被加工物間に高電圧を印加して、その際に生じる放電現象を利用することにより加工を行う放電旋削加工などの方法がある。

このうち、電解旋削加工では被加工物と加工電極が非接触で加工が進行するため、被加工物に加工応力がかからず、被加工物の硬度加工精度に与える影響が少ない。また、化学反応を利用して加工を行うため、放電旋削加工のように放電に伴う被加工面の熱的損傷が少ないなどの特徴がある。

概要

被加工物の断面形状が真円でなかったり、円形でない形状の場合に被加工物や加工具の損傷や加工精度の低下が生じず、加工電極と被加工物が接触したりすることのない電解加工方法を提供する。

本発明の電解加工方法では、加工線上における被加工物の断面形状を計測する工程と、被加工物の回転と同期させて、計測した被加工物の断面形状に基づき算出した所定の位置に加工電極を移動させ、被加工物と加工電極間に所定の電圧を印加する工程により加工を行う。加工線上における被加工物の断面形状は、被加工物を回転させながら、加工電極と被加工物の接触を検出する、あるいは、加工電極と被加工物間に流れるトンネル電流を測定することのいずれかの方法により求める。

目的

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請求項1

回転軸を中心として回転する被加工物と、棒体上もしくは針状の加工電極を、電解液中に微小間隙を介して対向させ、両者の間に電圧印加し、電気化学溶解反応もしくは電気化学的析出反応を生じさせ、前記被加工物の形状加工を実施する電解加工法において、前記被加工物を回転させながら、加工線上にある被加工面の回転中心からの距離をあらかじめ計測する工程と、前記被加工物の回転と同期させて、前記被加工物の回転軸と垂直に交差する方向に前記加工電極を移動させながら、前記被加工物−前記加工電極間に電圧を印加することにより被加工面の加工を行う工程からなることを特徴とする電解加工方法

請求項2

前記加工線上にある被加工面の回転中心からの距離を計測する工程において、前記被加工物の加工線上の任意の点で前記加工電極が接触する位置に前記加工電極を移動し、その時の前記加工電極の位置を記録する操作を、前記被加工物をあらかじめ定められた角度間隔で少なくとも1周回転させながら繰り返すことにより測定することを特徴とする請求項1記載の電解加工方法。

請求項3

前記加工線上にある被加工面の回転中心からの距離を計測する工程において、前記被加工物の加工線上の任意の点に、定められた大きさのトンネル電流が検出されるまで前記加工電極を近接させ、その時の前記加工電極の位置を記録する操作を、前記被加工物をあらかじめ定められた角度ステップで少なくとも1周回転させながら繰り返すことにより測定することを特徴とする請求項1記載の電解加工方法。

請求項4

電解質溶液中で被加工物を回転させる被加工物回転手段と、前記被加工物の被加工面に電気化学的溶解反応もしくは電気化学的析出反応により形状加工を施す加工電極と、前記被加工物の被加工面と前記加工電極の先端部との距離を変更させる距離変更手段とを備えた電解加工装置において、前記被加工物の回転角を検出する、被加工物回転角検出手段と、前記被加工物の被加工面と前記加工電極の先端部との距離を前記距離変更手段による距離の変更により前記被加工物と前記加工電極とが相互に近接させた際に、前記被加工物と前記加工電極の接触を検出する接触検出手段と、前記接触検出手段によって接触が検出された際の前記加工電極の位置を記憶する加工電極接触位置記憶手段と、前記加工電極接触位置記憶手段に記憶された値から、加工線上にある被加工面と回転中心間の距離を算出する、被加工面回転中心距離算出手段と、前記被加工物回転角検出手段、および、前記被加工面回転中心距離算出手段からの信号に基づき、前記距離変更手段により前記加工電極位置を移動させる、加工電極位置制御手段と、前記被加工物回転角検出手段、および、前記被加工面回転中心距離算出手段からの信号に基づき、前記回転角度と同期させて、前記被加工物−前記加工電極間に電圧を印加する電圧同期印加手段を備えたことを特徴とする電解加工装置。

請求項5

電解質溶液中で被加工物を回転させる被加工物回転手段と、前記被加工物の被加工面に電気化学的溶解反応もしくは電気化学的析出反応により形状加工を施す加工電極と、前記被加工物の被加工面と前記加工電極の先端部との距離を変更させる距離変更手段とを備えた電解加工装置において、前記被加工物の回転角を検出する、被加工物回転角検出手段と、前記被加工物の被加工面と前記加工電極の先端部との距離を前記距離変更手段による距離の変更により前記被加工物と前記加工電極とが相互に近接させた際に、前記被加工物と前記加工電極の間に流れるトンネル電流を測定するトンネル電流測定手段と、前記トンネル電流測定手段によって、あらかじめ定められた値のトンネル電流が検出された際の前記加工電極の位置を記憶する加工電極接触位置記憶手段と、前記加工電極接触位置記憶手段に記憶された値から、加工線上にある被加工面と回転中心間の距離を算出する、被加工面回転中心距離算出手段と、前記被加工物回転角検出手段、および、前記被加工面回転中心距離算出手段からの信号に基づき、前記距離変更手段により前記加工電極位置を移動させる、加工電極位置制御手段と、前記被加工物回転角検出手段、および、前記被加工面回転中心距離算出手段からの信号に基づき、前記回転角度と同期させて、前記被加工物−前記加工電極間に電圧を印加する電圧同期印加手段を備えたことを特徴とする電解加工装置。

技術分野

0001

本発明は、金属工業電子工業分野等において、電解溶液中で被加工物を回転させながら、加工電極を用いて電気化学反応により加工を行う電解加工方法及び電解加工装置に係わり、特に、断面形状が回転中心に対して均一でない形状の被加工物を加工する電解加工方法及び電解加工装置に関する。

背景技術

0002

従来、円柱状の被加工物を円形の底面の中心を回転軸として回転させながら、加工具と被加工物間に物理的もしくは化学的作用を生じさせて加工を行う、旋削加工方法としては、旋盤などに代表される機械的旋削加工、電解液中で被加工物を回転させながら加工電極を被加工物の加工線上に微小間隙を介して近接させ、加工電極と被加工物間に電圧印加して、その際に生じる電気化学溶解反応を利用することにより加工を行う電解旋削加工、絶縁溶液中で被加工物を回転させながら加工電極を被加工物の加工線上に微小な間隙を介して近接させ、加工電極と被加工物間に高電圧を印加して、その際に生じる放電現象を利用することにより加工を行う放電旋削加工などの方法がある。

0003

このうち、電解旋削加工では被加工物と加工電極が非接触で加工が進行するため、被加工物に加工応力がかからず、被加工物の硬度加工精度に与える影響が少ない。また、化学反応を利用して加工を行うため、放電旋削加工のように放電に伴う被加工面の熱的損傷が少ないなどの特徴がある。

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、従来の機械的旋削加工においては、被加工物の断面形状が回転中心に対して対称でなかった場合には、刃具を材料に接触させた際に生じる応力が材料に均等にかからないために、機械的破損等が生じやすく加工は非常に困難であるという問題がある。また、機械的旋削加工では、加工具と被加工物が物理的に接触することにより、切削を行っており、加工時には被加工物が加工具に対して、ある程度の速度で移動していることが必要である。このため、被加工物は高速で回転させる必要があり、断面形状が回転中心に対して対象でなかった場合には、回転軸のぶれ振動を伴い、加工精度が低下するという問題がある。

0005

また、従来の電解旋削加工や放電旋削加工では、加工電極を被加工物に微小な間隙を介して近接させ、そこで加工電極を固定した状態で被加工物を回転させながら加工を行っているため、被加工物の断面形状が真円でなかった場合には、加工電極と被加工物が接触してしまい、加工電極や被加工物の損傷が生じたり、正常な加工が行われなくなってしまうなどの問題が生じる。

0006

さらに、被加工面の断面形状が円形でない被加工物、例えば角柱の一部分に一様な深さの溝を彫る場合等は、加工具が固定されているために、被加工物の回転により加工具と被加工物の被加工面との相対距離が変化してしまい、従来のいずれの旋削加工方法を用いても溝の深さが一定になるように加工することは不可能である。

課題を解決するための手段

0007

そこで、本発明の電解加工方法では、加工時に加工電極を固定せず、被加工物の回転と同期させて、所定の位置に加工電極を移動させ、加工電極と被加工物の加工面の距離を所望の値になるよう制御しながら加工を行う。そのためには、まず、被加工面上の加工線の回転中心からの距離を計測・記憶して、加工線における被加工面の断面形状を算出し、次に加工時には、算出した断面形状に基づいて加工電極と被加工物間の距離を制御しながら加工を行うという手順が必要となる。

0008

まず、被加工面上の加工線の回転中心からの距離を計測する手段として、本発明の電解加工方法では、次の2つのいずれかの方法をとる。第一の方法は、被加工物と加工電極との接触を利用する方法である。まず、被加工物の回転軸と垂直に交差する線上を加工電極を移動させて、被加工面の加工線上に接触させた際の加工電極の位置を記録する。次に、一旦、加工電極を被加工物から離した後、被加工物をある一定微小角度回転させ、再び、加工電極を移動させて、被加工物と接触した際の加工電極の位置を記録する。これを被加工物が少なくとも一周するまで繰り返し、収集したデータから加工対象物の断面形状を算出する。

0009

第二の方法は、被加工物と加工電極との間に流れるトンネル電流を検出する方法である。まず、加工電極と被加工物間に流れるトンネル電流を測定しながら、被加工物の回転軸と垂直に交差する線上を加工電極を移動させて、トンネル電流の大きさが、あらかじめ定められた値になった際の加工電極の位置を記録する。この作業を、接触を利用した場合と同様に、被加工物が少なくとも一周するまで繰り返して、加工対象物の断面形状を算出する。

0010

次に、得られた加工線上における被加工面の断面形状に基づき、加工電極と被加工物の距離を制御するために、加工電極は加工時に定位置に固定されるのではなく、被加工物の回転中心と垂直に交差する線上を移動可能な機構の上に設置する構造とする。そして、被加工面の断面形状と被加工物の回転角度を検出する機構から得られたデータを元に算出した加工電極の位置に加工電極を移動させながら加工を行う。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
(実施の形態1)図1は、本発明の電解加工方法のうち、加工線上における被加工面の断面形状を算出する方法として、被加工物と加工電極の接触を検出する方法を利用する場合の手順を説明したものである。

0012

まず、被加工物を回転させ回転原点に戻す。次に加工電極を被加工面の加工線上にくるように被加工物の回転軸と平行な方向に移動させる。引き続き、加工電極と被加工物の間の電気的抵抗値を測定しながら、電気的抵抗値があらかじめ定められた一定の値以下になるまで、加工電極を被加工物の回転軸と垂直に交差する方向に移動させる。電気的抵抗値が、定められた一定の値以下になったら加工電極の移動を停止させ、その時の加工電極の位置、および、現在の被加工物の回転角度を記憶する。次に、再び加工電極を被加工物との距離が大きくなる方向にあらかじめ定められた距離を移動させた後、被加工物をあらかじ定められた微小な角度回転させる。この図1(3)から(7)の作業を、被加工物が少なくとも360°回転するまで繰り返す。次に記憶した、被加工物の回転角度および加工電極の位置に基づき、被加工物の加工線上における断面形状を算出し、さらに目的とする加工形状に加工する際の被加工物の回転角度と加工電極位置を求める。

0013

続いて加工時には、被加工物の回転に合わせて、加工電極の位置を先ほど求めた加工電極位置に移動させながら、加工電極と被加工物との間にあらかじめ定められた電圧を印加する。そして、あらかじめ定められた時間が経過した後、電圧印加を停止し、必要があれば、図1(1)から(13)の手順を繰り返す。なお、本実施例においては、被加工物と加工電極の相対位置を変化させる工程において、被加工物を固定し加工電極を移動させる方法としてが、逆に加工電極を固定し、被加工物を移動させる方法を用いることも可能である。また、加工電極と被加工物の接触を検知する方法としては、両者の間の電気的抵抗値を測定する方法の他に、電解液中における両者の平衡電位差を測定しておき、接触によりこの平衡電位差が変化することを利用する方法も考えられる。

0014

(実施の形態2)図2は、本発明の電解加工方法のうち、加工線上における被加工面の断面形状を算出する方法として、被加工物と加工電極の間に流れるトンネル電流を測定する方法を利用する場合の手順を説明したものである。まず、被加工物を回転させ回転原点に戻す。次に加工電極を被加工面の加工線上にくるように被加工物の回転軸と平行な方向に移動させる。引き続き、加工電極と被加工物の電解液中における電位を、電気化学反応が生じない値に設定し、両者の間に流れるトンネル電流を測定しながら、トンネル電流があらかじめ定められた一定の値以上になるまで、加工電極を被加工物の回転軸と垂直に交差する方向に移動させる。トンネル電流が、定められた一定の値以上になったら加工電極の移動を停止させ、その時の加工電極の位置、および、現在の被加工物の回転角度を記憶する。次に、再び加工電極を被加工物との距離が大きくなる方向にあらかじめ定められた距離を移動させた後、被加工物をあらかじ定められた微小な角度回転させる。この図2(4)から(8)の作業を、被加工物が少なくとも360°回転するまで繰り返す。次に記憶した、被加工物の回転角度および加工電極の位置に基づき、被加工物の加工線上における断面形状を算出し、さらに目的とする加工形状に加工する際の被加工物の回転角度と加工電極位置の関係を求める。同時にもし必要ならば、回転角度と被加工物−加工電極に印加する電圧値の関係も求める。

0015

続いて加工時には、被加工物の回転に合わせて、加工電極の位置を先ほど求めた加工電極位置に移動させながら、加工電極と被加工物との間に先ほど求めた電圧を印加する。そして、あらかじめ定められた時間が経過した後、電圧印加を停止し、必要があれば、図2(1)から(14)の手順を繰り返す。なお、実施の形態1と同様に、被加工物と加工電極の相対位置を変化させる工程において、加工電極を固定し被加工物を移動させる方法を用いることも可能である。

0016

(実施の形態3)図3は実施の形態1で説明した手順を具体的に実施する本発明の電解加工装置の形態の一例を模式的に示したものである。加工電極301は棒状もしくは針状の形状で、被加工物302の回転軸と平行および垂直に移動可能な加工電極移動ステージ303に加工電極支持体304を介して固定されている。一方、被加工物302はチャック305を介して、回転運動を発生させるためのモータ306に接続されている。さらにモータ306の回転軸にはエンコーダ307が設置されており、エンコーダ307からの原点復帰信号、および回転パルス信号により、被加工物の回転原点からの角度を検出することができる。

0017

一方、電解液308は加工槽309中に保持され、さらに加工槽309の下には加工槽309を上下に移動して、加工電極301および被加工物302を電解液308内に浸漬したり、逆に電解液308から取り出したりするための加工槽移動ステージ310が設置されている。また、加工槽309に電解液供給タンク311から電解液308を供給するための電解液供給ポンプ312および、加工槽309から電解液排出タンク313へ電解液308を排出するための電解液排出ポンプ314も合わせて設置されている。

0018

加工電極301および被加工物302は、スイッチ401を介して、電気抵抗測定装置501とプログラマブル電源315に接続されており、スイッチ401を切り換えることにより、いずれかと電気的に接続される。被加工物302の加工線上における断面形状算出時には、加工電極301および被加工物302は、電気抵抗測定装置501と電気的に接続され、両者の接触に伴う電気抵抗変化を検出することができる。加工時は、加工電極301および被加工物302は、プログラマブル電源315に接続されており、電解液308中で両者の間に電圧を印加することが可能である。プログラマブル電源315は加工電極301および被加工物302間に定電圧を印加する機能に加えて、加工電極301と被加工物302間に流れる電流が一定となるように電圧を印加する機能や、パルス状の電圧を印加する機能も有する。

0019

加工電極移動ステージ303、モータ306、エンコーダ307、加工槽移動ステージ310、電解液供給ポンプ312、電解液排出ポンプ314およびプログラマブル電源315は、いずれも制御装置316に接続されており、動作の制御はすべてこの制御装置316によりなされる。次にこの電解加工装置を使用した場合の動作について説明する。

0020

まず、電解液供給ポンプ312をONにし、加工槽309内に適量の電解液308を入れる。次に加工槽移動ステージ310により、加工電極301および被加工物302が電解液308中に浸漬されるように、加工槽309の高さを調節する。被加工物302の加工線上における断面形状を算出する手段としては、まず、エンコーダ307の原点復帰信号が検出されるまで、モータ306を回転させる。次に加工電極移動ステージ303を加工電極301の先端が被加工物302の加工線上にくるように被加工物302の回転軸と平行な方向に移動させる。次にスイッチ401を加工電極301と被加工物302が、電気抵抗測定装置501と接続されるように切り換え、加工電極301と被加工物302の間の電気的抵抗を測定しながら、電気的抵抗値があらかじめ定められた一定の値以下になるまで、加工電極移動ステージ303により加工電極301を被加工物302の回転軸と垂直に交差する方向に移動させる。電気的抵抗値が、定められた一定の値以下になったら加工電極移動ステージ303の移動を停止させ、その時の加工電極移動ステージ303の位置、および、現在の被加工物302の回転角度を制御装置316内に記憶する。次に、再び加工電極301を被加工物302との距離が大きくなる方向にあらかじめ定められた距離を移動させた後、被加工物302をモータ306により、あらかじ定められた微小な角度回転させる。その際の角度検出はモータ306と接続されたエンコーダ307からの回転パルス信号により行う。この被加工物302を回転させながら、加工電極301の先端が被加工物302と接触した際の加工電極移動ステージ303の位置を制御装置316内に記憶する作業を、被加工物302が少なくとも360°回転するまで繰り返す。次に制御装置316内に記憶した、被加工物302の回転角度および加工電極移動ステージ310の位置に基づき、制御装置316で被加工物302の加工線上における断面形状を算出し、さらに目的とする加工形状に加工する際の被加工物302の回転角度と加工電極移動ステージ310の位置を求める。

0021

続いて加工時には、まず、加工電極301と被加工物302がプログラマブル電源315に接続されるようにスイッチ401を切り換える。次にモータ306により被加工物302を連続的あるいは間欠的に回転させ、被加工物の回転角度をエンコーダ307の原点復帰信号および回転パルス信号により求め、先ほど算出した、加工時における被加工物302の回転角度と加工電極移動ステージ310の位置データに基づき、被加工物302の回転角度に応じた位置に、加工電極移動ステージ310を移動させ、加工電極301と被加工物302との間にあらかじめ定められた電圧をプログラマブル電源315により印加する。そして、被加工物302の回転に合わせて、加工電極移動ステージの位置を移動する工程を継続し、あらかじめ定められた時間が経過した後、あるいは、被加工物302が規定の回転数を回転した後に電圧印加およびモータ306の回転を停止する。

0022

また必要に応じて、被加工物302の加工線上の断面形状を測定する工程から加工までの工程を繰り返すことにより、目的とする加工形状に被加工物302を加工する。
(実施の形態4)図4は、実施の形態2で説明した手順を具体的に実施する本発明の電解加工装置の形態の一例を模式的に示したものである。

0023

加工電極301は棒状もしくは針状の形状で、被加工物302の回転軸と平行および垂直に移動可能な加工電極移動ステージ303に加工電極支持体304を介して固定されている。一方、被加工物302はチャック305を介して、回転運動を発生させるためのモータ306に接続されている。さらにモータ306の回転軸にはエンコーダ307が設置されており、エンコーダ307からの原点復帰信号、および回転パルス信号により、被加工物の回転原点からの角度を検出することができる。

0024

一方、電解液308は加工槽309中に保持され、さらに加工槽309の下には加工槽309を上下に移動して、加工電極301および被加工物302を電解液308内に浸漬したり、逆に電解液308から取り出したりするための加工槽移動ステージ310が設置されている。また、加工槽309に電解液供給タンク311から電解液308を供給するための電解液供給ポンプ312および、加工槽309から電解液排出タンク313へ電解液308を排出するための電解液排出ポンプ314も合わせて設置されている。

0025

加工電極301および被加工物302は、スイッチ401を介して、トンネル電流測定装置402とプログラマブル電源315に接続されており、スイッチ401を切り換えることにより、いずれかと電気的に接続される。トンネル電流測定装置402には、電解液中の電位の基準となる参照電極403と、トンネル電流測定時における加工電極301と被加工物302の電位を制御するための対向電極404が接続されており、トンネル電流測定装置402には、加工電極301および被加工物302の電位を定められた値になるよう制御する機構、および両者の間に流れるトンネル電流の値を測定する機構が含まれている。

0026

被加工物302の加工線上における断面形状算出時には、スイッチ401を切り換え、加工電極301および被加工物302は、トンネル電流測定装置402と電気的に接続され、両者が近接した際に流れるトンネル電流を測定することができる。加工時には、加工電極301および被加工物302は、プログラマブル電源315に接続され、電解液308中で両者の間に電圧を印加することが可能である。プログラマブル電源315は加工電極301および被加工物302間に定電圧を印加する機能に加えて、加工電極301と被加工物302間に流れる電流が一定となるように電圧を印加する機能や、パルス状の電圧を印加する機能も有する。

0027

加工電極移動ステージ303、モータ306、エンコーダ307、加工槽移動ステージ310、電解液供給ポンプ312、電解液排出ポンプ314、プログラマブル電源315、スイッチ401、および、トンネル電流測定装置402は、いずれも制御装置316に接続されており、動作の制御はすべてこの制御装置316によりなされる。次にこの電解加工装置を使用した場合の動作について説明する。

0028

まず、電解液供給ポンプ312をONにし、加工槽309内に適量の電解液308を入れる。次に加工槽移動ステージ310により、加工電極301および被加工物302が電解液308中に浸漬されるように、加工槽309の高さを調節する。被加工物302の加工線上における断面形状を算出する手段としては、まず、エンコーダ307の原点復帰信号が検出されるまで、モータ306を回転させる。次に加工電極移動ステージ303を加工電極301の先端が被加工物302の加工線上にくるように被加工物302の回転軸と平行な方向に移動させる。次にスイッチ401を加工電極301と被加工物302が、トンネル電流測定装置402と接続されるように切り換え、トンネル電流測定装置402により、加工電極301と被加工物302の電解液308中における電位を、電気化学反応が生じない値に設定した際の、両者の間に流れるトンネル電流を測定しながら、トンネル電流があらかじめ定められた一定の値以上になるまで、加工電極移動ステージ303を被加工物302の回転軸と垂直に交差する方向に移動させる。トンネル電流が、定められた一定の値以上になったら加工電極移動ステージ303の移動を停止させ、その時の加工電極301の位置、および、現在の被加工物302の回転角度を制御装置316内に記憶する。次に、再び加工電極301を被加工物302との距離が大きくなる方向にあらかじめ定められた距離を移動させた後、被加工物302をモータ306により、あらかじ定められた微小な角度回転させる。その際の角度検出はモータ306と接続されたエンコーダ307からの回転パルス信号により行う。この被加工物302を回転させながら、加工電極301の先端が被加工物302へ定められたトンネル電流が検出されるまで近接させた際の加工電極移動ステージ303の位置を制御装置316内に記憶する作業を、被加工物302が少なくとも360°回転するまで繰り返す。次に制御装置316内に記憶した、被加工物302の回転角度および加工電極移動ステージ310の位置に基づき、制御装置316で被加工物302の加工線上における断面形状を算出し、さらに目的とする加工形状に加工する際の被加工物302の回転角度と加工電極移動ステージ310の位置を求める。

0029

続いて加工時には、まず、加工電極301と被加工物302がプログラマブル電源315に接続されるようにスイッチ401を切り換える。次にモータ306により、被加工物302を連続的あるいは間欠的に回転させ、被加工物の現在の回転角度をエンコーダ307の原点復帰信号および回転パルス信号により求め、先ほど算出した、加工時における被加工物302の回転角度と加工電極移動ステージ310の位置データに基づき、被加工物302の回転角度に応じた位置に、加工電極移動ステージ310を移動させ、加工電極301と被加工物302との間にあらかじめ定められた電圧をプログラマブル電源315により印加する。そして、被加工物302の回転に合わせて、加工電極移動ステージの位置を移動する工程を継続し、あらかじめ定められた時間が経過した後、あるいは、被加工物302が規定の回転数を回転した後に電圧印加およびモータ306の回転を停止する。

0030

また必要に応じて、被加工物302の加工線上の断面形状を測定する工程から加工までの工程を繰り返すことにより、目的とする加工形状に被加工物302を加工する。

発明の効果

0031

本発明では、被加工物を回転させながら、加工線上にある被加工面の回転中心からの距離をあらかじめ計測する工程と、被加工物の回転と同期させて、被加工物の回転軸と垂直に交差する方向に加工電極を移動させながら、被加工物−加工電極間に電圧を印加する工程により被加工物の旋削加工を実施する。このため、被加工物の断面形状が真円でなかった場合にも、機械加工のように応力が均一にかからないために刃具や被加工物が損傷したりすることがない。また、従来の電解旋削加工や放電加工のように、加工電極と被加工物間の距離が微小であっても、被加工物の被加工面にならって加工電極位置を移動させながら加工を行うため、加工電極と被加工物が接触してしまうことがない。また、被加工物の加工線上における断面形状を計測してから加工を行っているため、被加工物の形状が円形でない場合にも加工が可能である。

図面の簡単な説明

0032

図1 本発明の電解加工方法の実施の形態1の手順を示すフローチャートである。
図2 本発明の電解加工方法の実施の形態2の手順を示すフローチャートである。
図3 本発明の電解加工装置のうち、実施の形態3の装置の説明図である。
図4本発明の電解加工装置のうち、実施の形態4の装置の説明図である。

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0033

301・・・・・・加工電極
302・・・・・・被加工物
303・・・・・・加工電極移動ステージ
304・・・・・・加工電極支持体
305・・・・・・チャック
306・・・・・・モータ
307・・・・・・エンコーダ
308・・・・・・電解液
309・・・・・・加工槽
310・・・・・・加工槽移動ステージ
311・・・・・・電解液供給タンク
312・・・・・・電解液供給ポンプ
313・・・・・・電解液排出タンク
314・・・・・・電解液排出ポンプ
315・・・・・・プログラマブル電源
316・・・・・・制御装置
401・・・・・・スイッチ
402・・・・・・トンネル電流測定装置
403・・・・・・参照電極
404・・・・・・対向電極
501・・・・・・電気抵抗測定装置

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