JPH02172627A - 電解加工方法 - 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） 本発明は、電解加工装置を用いて行う電解加工方法に関
する。

（従来の技術） 一般に、電解加工においてはワーク・電極間に供給され
る電流の電流密度が加工精度に大きく影響する。そして
、従来、ワーク加工に必要な電流密度を設定するととも
に、ワークの加工形状面の表面積（加工面積）を算出し
、電流密度と加工面積とを乗算して供給すべき電流値を
算出し、このように算出した値の電流を、例えば本願発
明者等が特願昭６２−１８１４０５号公報で示すように
ワーク加工時間だけワーク・電極に対して通電し、電解
加工を行なっていた。

ところで、一般にワークの加工面形状は複雑で、その面
積を正確に算出するのは容易でない。

このよめ、通常加工面積としては概略値音用いていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述したような従来の電解加工方法では
供給すべき電流を決めるのに概略の加工面積データを用
いているため、！られる電流を供給しても電流密度が所
望の値にならず、この結果ワーク加工精度が低下してし
まうおそれがあった。

なお、このように複雑な形状の加工面の面積を三次元Ｃ
ＡＤの手法を用いて算出し、正確な値を得ることが考え
られるが、設備が大がかりとなるうえ、この算出のため
に工数が増加してしまい適切な解決手段にはなり得なか
った。

本発明は、上記問題点の解決を課題としてなされたもの
で、工数をほとんど増加させることなく精度高くワーク
を加工できる電解加工方法を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、電解加工装置の
加工液槽に充填する加工液に浸されるワーク・電極相互
間の極間距離、前記加工液の抵抗率および前記ワーク・
電極に対して通電する電流密度に基づいてあらかじめ基
準電圧値を設定し、前記加工液槽に充填した加工液に前
記極間距離をあけて前記電極および任意の加工面形状の
ワークを浸し、該ワーク・電極間の電位差が前記基準電
圧値となるように電圧を印加することを特徴とする。

（作　用） 本発明は、上記構成によって電解加工時に、抵抗率およ
び極間距離を一定とし、かつワークと電極に基準電圧値
相当の電圧を印加しておシ、゛ワーク・電極間にはワー
クの加工面形状にかかわらず、電流密度＝印加電圧／（
抵抗率Ｘ極間距離）から明らかなように規定の電流密度
の電流が流れる。この結果、加工面の面積計算を行なわ
ずに加工精度の高い製品を得ることができる。

（実施例） 以下に、本発明の第１の実施例の電解加工方法について
第１図および第２図を参照して説明する。

第１図は同電解加工方法が適用される電解加工装置を示
している。図において、加工液槽１の底部には導電性の
ワークテーブル２を設けてあり、ワークテーブル２はワ
ーク３を載置するようになっている。この載置状態でワ
ーク３とワークテーブル２とは電気的に接続される。

ワークテーブル２の上方位置には保持具４が３次元的に
変位可能に設けられており、該保持具４に電極ヘッド５
が取付けられている。電極ヘッド５の下面部には略半球
状の電極６が設けられている。電極６とワーク５とは極
間距ｒａｔ熱れで配置されている。加工液槽１には加工
液を収容してあり、加工液Ｚ中にワーク３と電極６とが
浸されている。

電極ヘッド５とワークテーブル２には、スイッチ８を介
し、ワークテーブル２側が＋になるように電圧ｖｏの直
流電源９を接続しである。直流電源９に並列に可変抵抗
器１ｏの抵抗体１１を設けている。

可変抵抗器１０は、前記抵抗体１１に並設した軸部１２
と、軸部１２の回転駆動するモータ１３と、軸部１２に
嵌め込まれ軸部１２の回転・によって上下動する可動片
１４と、可動片１４に支持されて抵抗体１１に摺動接触
する可動端子１５と、を備えている。可動端子１５は電
極ヘッド５に接続している。

直流電源９の陽極側にあたる抵抗体１１の接続端部１６
から可動端子１５の接触部までの抵抗体１１（以下、分
圧抵抗乙、１７という）で直流電源９の電圧Ｖ１を分圧
し、この分圧で得られる電圧（以下、電解電圧という）
　Ｖ２がワーク６・電８１！６に印加されるようになっ
ている。

モータ１３にはキーボード１８に接続された制御装置１
９を接続しである。制御装置１９は、７４クロフロセツ
サからなり、あらかじめ設定さｎたプログラムを実行し
て後述のデータ処理を行なう。この処理機能全有する仮
想的回路フロックを用いて説明すると、この制御装置１
９は、概略、基準電圧値算出部２ｏと、可動端子位淘定
信号発生部２１と、から構成されている。

基準電圧値算出部２ｏは、キーボード１８から極間の抵
抗率ρ、極間距離ｔおよび電流密度ｄをそれぞれ示すデ
ータを入力して次式（１）％式％） の演算全行なって基準電圧値Ｖｏを算出・設定する。な
お、極間の抵抗率ρは加工液の抵抗率ρ。

とは異なり、実験的に得られたデータを用いた。

可動端子位置指定信号発生部２１は、基準電圧値算出部
２０が算出した基準電圧値Ｖ０に応じた内容を示す可動
端子位置指定信号ａを発生し、これをモータ１３に出力
する。モータ１３は可動端子位置指定信号ａを受け、そ
の内容に応じた分回転し、可動端子１５を該信号ａの内
容に対応した位置に停止させるようになっている。

以上のように構成された電解加工装置ではスイッチ８を
オフし、この状態で、まずワークチープル２に任意の加
工形状のワーク３を載置し、ワーク３に対して極間距離
ｔあけて電極６をワーク５の上方位置に配置し、加工液
槽１に抵抗率ρの加工液７を充填する。

前記加工液７の抵抗率ρ、極間距離ｔおよびワーク３の
加工に必要な電流密度ｄが、キーボード１８から入力さ
れる（ステップ（以下、ＳＴという）３１）。すると、
基準電圧値算出部２０は式（１１に基づいて演算を行な
って基準電圧値ｖ。

を算出する（ＳＴ３２）。この基準電圧値Ｖ０の算出に
応じて可動端子位置指定信号発生部２１は可動端子位置
指定信号ａを発生する（ＳＴ３５）。

該信号ａをモータ１３が受けて、軸部１２を回転しく５
Ｔ３４）、可動片１４を変位し、可動端子１５を該信号
ａの内容に応じた位置に設定する（ＳＴ３５　）。

このように可動端子１５が設定された段階で、スイッチ
８がオンされると、分圧抵抗１７によって直流電源９の
電圧■ｌが分圧され、基準電圧値ｖｏ相当の電解電圧Ｖ
２が得られ、この電解電圧Ｖ２がワーク３・電極６に印
加される。そして、印加電圧、抵抗率ρ、極間距離ｄが
決定されていることで、式（１）からも明らかなように
、ワーク６の加工面形状にかかわらず一定の電流密度ｄ
の電流がワーク３から加工液７を介して電極６に流れる
ことになる。

この結果、ワーク３は精度高く電解加工される。

また、加工面形状の異なるワーク３ａを電解加工する場
合には、スイッチ８をオフし、この状態でワーク５を加
工液槽１から取出し、このワーク３の代シにワーク３ａ
全ワークテーブル２に載置してスイッチ８をオンする。

すると、上述と同様にワーク３ａ・電極６には基準電圧
値■ｏ相当の電解電圧■２が印加される。この場合にも
一定の電流密度ｄの電流が通電されることになってワー
ク３ａ全精度高く電解加工できる。

このようにして、加工面の面積計算を行なうことなく、
徨々の加工形状のワークに対して加工に必要な電流密度
の電流を流すことができるので、工数を増加させること
なく精度高くワークを電解加工できる。

第３図には本発明の第２の実施例が適用される電解加工
装置を示しである。

第３図において、電極ヘッド５とワークテーブル２には
コンデンサ４０およびサイリスタ４１を介して電力供給
回路４２を接続しである。電力供給回路４２は後述の供
給電圧情報Ｓを受けてこの供給電圧情報Ｓに相当する供
給電圧■３ヲコンデンサ４０に印加してコンデンサ４０
に充電する。サイリスタ４１はゲート信号ｔのオンによ
って導通して電極ヘッド５およびワークテーブル２に対
して電流供給するようになっている。

電極ヘッド５およびワークテーブル２には電圧計４３を
接続してあシ、当該部における電圧（以下、極間電圧と
いう）　Ｖ４を測定し、極間電圧Ｖ４に相当するデータ
（以下、極間電圧ｖ４という）全出力するようになって
いる。

電圧計４５、サイリスタ４１および電力供給回路４２に
接続して制御装置４４が設けられている。制御装置４４
はマイクロプロセッサからなシ、あらかじめ設定きれた
プログラムを実行して後述のデータ処理を行なう。この
処理機能を有する仮想的回路ブロックを用いて説明する
と、この制御部ｆｆ１ｉ４４は、概略、極間電圧用メモ
リ４５１計算式用メモリ４６、演算部４７、制御部４８
および上述した基準電圧値算出部２゜からなっている。

極間電圧用メモリ４５は制御部４９を介して電圧計４３
から送られてくる極間電圧Ｖ４を格納する。

計算式用メモリ４６は、下記の計算式（２）を格納して
いる。

Ｖ３＝ＶＯ＋（ＶＯＶ４）　　−−ｆ２）なお、ここで
（ＶＯ−Ｖ４）は加工条件の変化や内部抵抗などによっ
て生じた電圧降下に相当するものであり、式（２）はこ
の電圧降下分を基準電圧Ｖｏに加算するようになってい
る。

演算部４７は制御部４８を介して転送される基準電圧値
■ｏおよび極間電圧ｖ４を式（２）に当てはめて供給電
圧Ｖ３に相当するデータ（以下、供給電圧■３という）
を算出する。

制御部４８は基準電圧値算出部２０に上述したように式
（１）の演算を行なわせて基準電圧値Ｖ０を算出させる
とともに、キーボード１８の指示信号Ｕに応じて上記各
メモ１Ｊ４５，４６から格納データを読出してこれらデ
ータを演算部４８へ転送して、演算させて、供給電圧ｖ
３を算出させ、この供給電圧ｖ３に基づいて供給電圧情
報Ｓを電力供給回路４２へ送る。捷だ、制御部４８は、
加工内容に応じてゲート信号ｔをオン・オフしてサイリ
スタ４１の導通を制御してワーク３・電極６に対する通
電時間を調整する。

このような構成の電解加工装置では、加工に先立ってま
ず、電圧計４５によって極間電圧Ｖ４を測定し、この測
定データを極間電圧用メモリ４５に格納しておく。そし
て、ワーク３の加工に際してキーボード１８が操作され
て極間の抵抗率ρ、極間距離ｔ、電電流変度および指示
信号Ｕが制御部４９に送られると、制御部４９は基準電
圧値Ｖｏを算出させるとともに各メモリ４５．４６から
格納データを読出し、演算部４８に式（２）の計算を行
なわせて供給電圧■３を得る。

すると、この供給電圧ｖ３に基づいて供給電圧情報Ｓが
電力供給回路４２に送られる。そして、電力供給回路４
２は供給電圧Ｖ３を出力する。この場合、ワーク３・電
極６までの間に生じる電圧降下分はすでに供給電圧Ｖ３
に見込まれているので、ワーク５・電極６には基準電圧
値Ｖ。相当の電圧が印加されることになる。この結果、
ワーク３は精度高く加工される。

また、ワーク３に代えてワーク３ａｉ加工する場合にも
上述したように基準電圧値■。相当の電圧を印加できる
。そして、加工面の面積計算を行なうことなく、種々の
加工形状のワークに対して加工に必要な電流密度の電流
を流すことができる。この結果、工数を増加させずにワ
ークを精度高く電解加工できるようになる。

なお、第２の実施例では加工に先立って極間電圧を測定
して電圧降下分をあらかじめ算出しておき、この電圧降
下分を基準電圧値に加算して供給電圧を求め、この供給
電圧を加工時に出力するようにしているが、加工時に極
間電圧を測定して電圧降下分を算出するとともにこの電
圧降下分に基づいて供給電圧をリアルタイムに補正し、
この供給電圧を印加するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、電解加工時に基準電圧
値相当の電圧をワーク・電極に印加でき、この印加によ
ってワークの加工面形状にかかわらず、ワーク・電極間
に規定の電流密度の電流を流すことができるので、ワー
ク加工面の面積計算を省略できて工数の低減を図れ、か
つ精度の高い加工品を得ることができるという効果？有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例が適用される電解加工装
置を模式的に示した図、第２図は同実施例を示すための
フローチャート、第６図は本発明の第２の実施例が適用
される電解加工装置を模式的に示した図である。 １・・・加工液槽、５，３ａ・・・ワーク、６・・・電
極、７・・・加工液、９・・・直流電源、２０・・・基
準電圧値算出部。 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 代理人　弁理士　萼　　　優　美（はが２名）第 図 第 囚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解加工装置の加工液槽に充填する加工液に浸さ
   れるワーク・電極相互間の極間距離、前記加工液の抵抗
   率および前記ワーク・電極に対して通電する電流密度に
   基づいてあらかじめ基準電圧値を設定し、前記加工液槽
   に充填した加工液に前記極間距離をあけて前記電極およ
   び任意の加工面形状のワークを浸し、該ワーク・電極間
   の電位差が前記基準電圧値となるように電圧を印加する
   ことを特徴とする電解加工方法。