JPH04115829A

JPH04115829A - 電解バリ取り装置、電解バリ取り方法及び電極

Info

Publication number: JPH04115829A
Application number: JP23066890A
Authority: JP
Inventors: Iwane Oyama; 大山　岩根
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1992-04-16

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、交差穴に発生しているバリを除去するための
電解バリ取り装置、電解バリ取り方法及び電極に関する
。

（従来の技術）一般に、第１０図に示すような互いに直交する例えば内
径が２＋＋ｎ＋以下の小径の穴（＾）、　（Ｂ）は、通
常、ドリルによる切削加工により形成されている。そし
て、これらの穴（＾）、　（Ｂ）の交差部位（Ｃｌには
、はとんど必ずバリ（Ｄ）が発生する。そこで、従来に
おいては、発生したバリ（Ｄ）をサーマルデバリング（
Ｔｈｅ「ｍａｌ　Ｄｅｂｕ「ｒｉｎｇ；熱衝撃）くり取
り）エクスツルードホーン法（Ｅｘｌ＋ｕｄｅ　Ｈｏｒ
ｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）などにより除去している。上記サ
ーマルデバリングは、密閉容器の中に被加工物を入れ水
素と酸素を適当に混合して、点火すると爆発し、とくに
バリの部分は高温度になって酸化、溶解あるいは蒸発し
、同時にマツハ８に及ぶ衝撃波で吹き飛ばして除去する
方法である。一方、エクスツルードホーン法は、メディ
アとよばれる半固体状の粘弾性体を媒体とし、これに砥
粒を混入したものを使用し、治具に保持された被加工物
に前述のメディアを圧入することにより、バリ取りを行
うようにしたものである。

しかるに、前記サーマルデバリングによるバリ取りでは
、交差部位（Ｃ）に発生したバリ（Ｄ）の先端は除去で
きるが、バリ（Ｄ）の根元の除去が困難であり、バリ取
りを完全に行うことがでない不具合をもっている。もし
、バリ（Ｄｌ　の根元まで除去しようとすると、バリ取
り工程は、加工工程の最終工程であり、他の部分を損傷
してしまう虞がある。他方、エクスッルードホーンによ
るバリ取りでは、バリ（Ｄ）の完全な除去は可能である
が、穴（Ａ）、　（Ｂ）自体が０，５■程度拡大し、さ
らに、穴（ＡＬ　（Ｂ）の真円度を損なってしまうので
、加工精度が著しく低下するので、実用上、精密機械部
品の製造に採用することはできない。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、互いに交差する小径穴（Ａ）（Ｂ）の
交差部位（Ｃ）に発生したバリ（Ｄ）の除去に従来用い
られているサーマルデバリング、エクスツルードホーン
の各方法は、それぞれバリ取り能力及び加工精度の諸点
で問題があり、実用上、有効なバリ取り方法ではなかっ
た。

本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、互いに
交差する小径穴の交差部位に発生したバリの除去を完全
かつ高精度に行うことができる電解バリ取り装置、電解
バリ取り方法及び電極を提供することを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段と作用）本発明の電解バリ取り装置は、加振部を備えたもので、
被加工物を電極の軸方向に相対的に振動させることがで
き、電解加工精度及び電解加工速度が向上する結果、複
数の孔の交差部位に発生しているバリの除去を均一かつ
迅速に行うことができる。また、電極回転部を備えてい
るので、電極を回転させながら電解バリ取りを行うこと
ができ、上記加振部を備えていることと相俟って、バリ
取り精度及びバリ取り能率が顕著に向上し、製品の品質
および生産性の向上に寄与できる。

また、本発明の電解バリ取り方法は、被加工物を電極の
軸方向に相対的に振動させるようにしたもので、電解加
工精度及び電解加工速度が向上する結果、複数の孔の交
差部位に発生しているバリの除去を均一かつ迅速に行う
ことができる。

さらに、電極を回転させながら電解バリ取りを行うよう
にしているので、被加工物を電極の軸方向に振動させる
ことと相俟って、バリ取り精度及びバリ取り能率が顕著
に向上し、製品の品質および生産性の向上に寄与できる
。

さらにまた、本発明の電極は、その先端にテーパ部が設
けられ、かつ、このテーパ部に隣接して平行部が設けら
れているので、複数の孔の交差部位に発生しているバリ
の先端部をテーパ部により除去したのち、バリの根元部
を完全に除去することができる。また、電極のテーパ部
と平行孔以外の部分には、絶縁部が被着されているので
、孔の内壁面が電解加工により拡径することはない。

さらにまた、この実施例の電極には、貫通穴が設けられ
ているので、電解液は、この貫通穴を経由して円滑に放
出され、電極と孔の内壁面とのクリアランスに浸入した
電解液の沸騰により、電解加工が妨げられることはない
。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図及び第２図は、この実施例の電解バリ取り装置（
１）を示している。この電解バリ取り装置（１）は、棒
状をなし軸心に沿う貫通穴（２ａ）＜第６図参照〉が設
けられた電極（２）を保持する電極保持部（３）と、こ
の電極（２）によりバリ取りされる被加工物（４）を保
持する被加工物保持部（５）と、この被加工物保持部（
５）に保持された被加工物（４）に振動数的４０８！で
振幅１．５ｍｍの振動を印加する加振部（６）と、電極
保持部（３）に保持された電極（２）と被加工物保持部
（５）に保持された被加工物（４）に直流電流を給電す
る給電部（７）と、被加工物保持部（５）に保持された
被加工物（４）の加工部位に電解液（Ｒａ）を給液する
電解液供給部（８）とからなっている。しかして、電極
保持部（３）は、電極（２）を保持してその軸線のまわ
りに回転させる電極回転部（９）と、この電極回転部（
９）を載置して矢印（ＩＩ）、　（Ｉ２）方向に進退自
在に案内する電極案内部（１０）とからなっている。こ
こで、被加工物（４）は、第３図及び第４図に示すよう
に、外径が例えば５藺の円柱状をなし、且つ、軸心方向
に内径が例えば２．５１の盲孔（４ａ）が穿設されてい
るとともに、この盲孔（４ａ）に直交する貫通孔（４ｂ
）が穿設されている。そして、これら盲孔（４ａ）と貫
通孔（４ｂ）との交差部位には、第５図に示すようなバ
リ（４ｃ）が発生している。しかして、前記電極回転部
（９）は、導電性を有し電極（２）を着脱自在に水平に
保持するチャック体（ｌＯａ）　　と、このチャック体
（ｌｅａ）の両端部を軸支する一対の軸受（Ｉｌｌ、　
（１２１と、一対の軸受（ＩＩ）、　（＋２１が一側部
に固設されたプレート（＋３）と、このプレート（＋３
１の他側部に固設されたモータ（１４）と、チャック体
（Ｉｈ）の中途部に外嵌された第１のプーリ（、＋５）
と、モータ（１４）の主軸（１６丁に取付けられた第２
のプーリ（＋７）と、第１のプーリ（１５）と第２のプ
ーリ（１７）との間に巻き掛けられたベルト（１８）と
からなっている。そして、主軸（＋６）と、チャック体
（１０ｓ）に保持された電極（２）とは、水平かつ平行
に設けられている。

また、軸受（１１）、　（１２１とモータ（Ｉ４）は、
図示せぬ絶縁体を介してプレー）　（ｉｌｌ取付けられ
ている。

さらに、電極案内部（１０）は、プレー）　（＋３）を
矢印（ＸＩ）、　（Ｉ２）方向に案内するテーブル（１
９）と、このテーブル（１ｇ）に係合したプレート（１
３）の下部に螺合した送りねじ（２０）と、この送りね
じ（２０）の一端部に接続され送りねじ（２０）を回転
駆動することによりテーブル（１９）を進退駆動するモ
ータ（２Ｉ）とからなっている。一方、被加工物保持部
（５）は、テーブル（１９）に対向して設けられたテー
ブル（２２）と、このテーブル（２２）上に矢印（ＸＩ
）、　（Ｉ２）方向に進退自在に載設されたプレート（
２３）と、このプレート（２３）上に設けられ被加工物
（４）をチャック体（１０３）に保持された電極（２）
と同軸に着脱自在に締結する固定具（２５）と、プレー
ト（２３）と被加工物（４）との間に介装された絶縁板
（２４）と、テーブル（２２）の電極案内部（１０）側
の端部に取付けられチャック体（１０１）に片持梁状に
保持された電極（２）を軸方向に摺動自在に支持する絶
縁材料からなるガイド体（Ｉ６）とからなっている。さ
らに、加振部（５）は、被加工物保持部（５）のテーブ
ル（２２）を挾んで電極案内部（ｌＯ）の反対側に離間
して設けられた支持合（２７）と、この支持台（２７）
に支持された円筒状の超仕上げヘッドをなす振動体（２
８）と、この振動体（２８）に接続されたエアホース（
２９）と、このエアホース（２９）を介して振動体（２
８）に圧縮空気を供給し振動数約４０ｋＨ２及び振幅的
１．５ｍの機械的振動を発生させるエア源（３０）と、
一端部が振動体（２８）に接続され他端部が被加工物保
持部（５）のテーブル（２２）に接続され振動体（２８
）にて発生した機械的振動をテーブル（２２）に保持さ
れた被加工物（４）に伝達する連結棒（３１）とからな
っている。他方、給電部（７）は、被加工物（４）に電
気的に接続された第１の電線（３２）と、チャック体（
１０りに連設された集電体（３３）と、この集電体（３
３）に電気的に接続され集電体（３３）を介してチャッ
ク体（ｉｌ＋りに保持された電極（２）に給電する第２
の電線（３４）と、第１の電線（３２）と第２の電線（
３４）が接続された電源（３５）とからなっている。こ
こで、第１の電線（３２）側が正極、また、第２の電線
（３４）側が負極となるように設定されている。また、
電解液供給部（８）は、被加工物（４）の貫通孔（４ｂ
）に接続され電解液（８ａ）を貫通孔（４ｂ）を介して
盲孔（４ａ）に給液する第１のホース（３６）と、絶縁
板（２４）の電極案内部（ｌＯ）側の端部に取付けられ
第１のホース（３６）から供給され盲孔（４ａ）の開口
部から噴出した電解液（８ａ）を回収する樋（３７）と
、チャック体（１０ｇ）の背部に接続され電極（２）の
貫通穴（２ａ）に盲孔（４ａ）側から流入してきた電解
液（８ａ）を回収する第２のホース（３８）と、電解液
（８２）が貯蔵されるとともに第１のホース（３６）、
第２のホース（３８）及び樋（３７）が接続され電解液
（８りを還流させるタンク（３９）とからなっている。

つぎに、第６図は、この実施例の電極（２）を示してい
る。この電極（２）は、導電性の例えば銅（Ｃｕ）など
からなり貫通穴（２１）を有する円管部（４０）と、こ
の円管部（４０）の外周面の一端部側を残して被着され
た例えばアルミナなどのセラミックス蒸着膜からなる厚
さ例えばＯ，Ｉｗｍ＋程度の絶縁部（４１）とからなっ
ている。そして、絶縁部（４１）における電極（２）の
外径は、被加工物（４）の盲孔（４ａ）の内径よりも０
．００２ｍ〜０．８ｍ程度小さく設けられている。さら
に、円管部（４０）の絶縁部（４１）が着設されていな
い外周部位は、最先端部位に形成されたテーパ部（４２
）と、このテーパ部（４２）に隣接する平行部（４３）
とからなっている。この平行部（４３）は、円管部（４
０）に絶縁部（４１）が着設されていないだけで、絶縁
部（４１）により被着されている円管部（４Ｇ）の外径
と同じである。そして、テーパ部（４２）の先端の外径
Ｄ１は、最も大きなバリ（４Ｃ）の先端部を電解加工す
るに最適のクリアランスを得ることができるように設け
られている。また、平行部（４３）の外径Ｄ２は、バＩ
Ｊ（４Ｃ）の根本部を電解加工するに最適のクリアラン
スを得ることができるように設けられている。

つぎに、上記構成の電解バリ取り装置（１）及び電極（
２）を用いて、この実施例の電解バリ取り方法について
述べる。

まず、電極（２）を、そのテーパ部（４２）が被加工物
保持部（５）側となるように、チャック体（ＩＯりに保
持させたのち、モータ（１４）を起動し、第１のプーリ
（１５）、第２のプーリ（１７）及びベルト（１８）を
介して、電極（２）を矢印（θ）方向に回転させる。一
方、プレート（２３１上に被加工物（４）を、固定具（
２５）を介して、電極（２）と同軸となるように固定す
る。そして、エア源（３０）からエアホース（２９）を
介して振動体（２８）に圧縮空気を供給し、連結棒（３
Ｉ）を介してプレート（２３）上の被加工物（４）を、
矢印（ＸＩ）、　（Ｘ２）方向に振動数約４０ｋＨｚ及
ヒ振幅約１．５■で振動させる。それから、タンク（３
９）から、電解液（８１）を、第１のホース（３６）を
介して、被加工物（４）の貫通孔（４ｂ）に注入する。

さらに、モータ（２１）を起動して送りねじ（２０）を
回転させ、プレー）　（１３）上に搭載されている電極
（２）を矢印（ＸＩ）方向に送る。これと同時に、電源
（３５）により、第１の電線（３２）及び固定具（２５
）を介して被加工物（４）が正極に、また、第２の電線
（３４）及び集電体（３３）を介して電極（２）が負極
になるように、電圧を印加する。さて、モータ（２１）
により矢印（ｘｌ）方向に電極（２）を送ると、第６図
に示すように、やがて被加工物（４）の盲孔（４ａ）中
に遊挿する（第７図参照）。そしてついには、被加工物
（４）のテ−パ部（４２）が盲孔（４ａ）と貫通孔（４
ｈ）との交差部位に到達する。この交差部位には、バリ
（４Ｃ）が発生している。この交差部位に到達する直前
でモータ（２１）による電極（２）の送り移動速度を減
速する。

このとき、貫通孔（４ｈ）から注入された電解液（８２
）は、盲孔（４ａ）を経由して、外部に流出する。そし
て、流出した電解液（８ａ）は、樋（３７）によりタン
ク（３９）に回収される。また、電極（２）の貫通穴（
２ａ）に流入してきた電解液（８ａ）は、第２のホース
（３８）を経由してタンク（３９）に回収される。しか
して、給電部（７）により、被加工物（４）は正極に、
また、電極（２）は負極になるように、電圧が印加され
ているので、まずバリ（４Ｃ）の先端部（４ｃｍ１）が
、モータ（１４）により回転している電極（２）のテー
パ部（４２）による電解加工により除去される（第５図
参照）。そして、電極（２）が徐々に矢印（ｘｌ）方向
に前進するにつれて、第５図に示すように、先端部が除
去されたバリ（４ｃ）の根元部（４ｃｍ２）が、電極（
２）の平行部（４３）による電解加工により除去される
（第７図想像線参照）。このとき、電極（２）の大部分
が、盲孔（４りの内壁面に対向しているが、この部分に
は絶縁部（４１）が着設されているので、盲孔（４ａ）
の内壁面が電解加工により拡径することはない。

また、この場合、電極（２）は、矢印（θ）方向に回転
しているとともに、被加工物（４）は、矢印（Ｘｌ）、
　（Ｘ２）方向に振動数的４ｆｌｋＨｒ及び振幅的１５
■で振動しているので、電解加工精度及び電解加工速度
が向上する。また、電極（２）と盲孔（４ａ）の内壁面
とのクリアランスは、例えば０．０４ｍと極めて小さい
ので、電解液（８ａ）の流動が妨げられ沸騰状態となる
が、電極（２）には、貫通穴（２１）が設けられている
ので、電解液（８りは貫通穴（２１）を経由して第２の
ホース（３８）に向かって円滑に流れ、電解液（８りの
沸騰により、電解加工が妨げられることはない。かくし
て、バリ（４ｃ）の根元部の除去が完了すると、モータ
（２１）を逆転させ、電極（２）を矢印（ｘｌ）方向に
後退させる。

以上のように、この実施例の電解バリ取り装置１　（１
）は、加振部（６）を備えているので、被加工物（４）
を電極（２）の軸方向に振動させることができ、電解加
工精度及び電解加工速度が向上する結果、バリ取りを均
一かつ迅速に行うことができる。

また、電極回転部（９）を備えているので、電極（２）
を回転させながら電解バリ取りを行うことができ、上記
加振部（６）を備えていることと相俟って、バリ取り精
度及びバリ取り能率が顕著に向上する。

なお、上記実施例の電解バリ取り装置（１）において、
電極回転部（９）を省略し、電極（２）を回転させずし
て電解バリ取りを行うようにしてもよい。さらに、加振
部（６）を電極保持部（３）側に連結し、電極（２）を
その軸方向に振動させるようにしてもよい。

また、この実施例の電解バリ取り方法は、被加工物（４
）を電極（２）の軸方向に振動させるようにしているの
で、電解加工精度及び電解加工速度が向上する結果、バ
リ取りを均一かつ迅速に行うことができる。さらに、電
極（２）を回転させながら電解バリ取りを行うようにし
ているので、被加工物（４）を電極（２）の軸方向に振
動させることと相俟って、バリ取り精度及びバリ取り能
率が顕著に向上する。

なお、上記実施例の電解バリ取り方法において、被加工
物（４）でなく、電極（２）をその軸方向に振動させる
ようにしてもよい。また、電極（２）を回転させずして
電解バリ取りを行うようにしてもよい。

さらにまた、この実施例の電極（２）は、先端にテーパ
部（４２）が設けられ、かつ、このテーパ部（４２）に
隣接して平行部（４３）が設けられているので、盲孔（
４ａ）と貫通孔（４ｂ）との交差部位に発生しているバ
リ（４ｃ）の先端部をテーパ部（４２）により除去した
のち、バリ（４ｃ）の根元部を完全に除去することがで
きる。また、電極（２）のテーパ部（４２）と平行部（
４３）以外の部分には、絶縁部（４１）が被着されてい
るので、盲孔（４１）の内壁面が電解加工により拡径す
ることはない。さらにまた、この実施例の電極（２）に
は、貫通穴（２ａ）が設けられているので、電解液（８
１）は貫通穴（２１）を経由して円滑に放出され、電極
（２）と盲孔（４１）の内壁面とのクリアランスに浸入
した電解液（８りの沸騰により、電解加工が妨げられる
ことはない。

なお、電解バリ取りに用いられる電極としては、上記実
施例に限ることなく、第８図に示すように、テーパ部（
４２）の先端にセラミックス製の絶縁リング体（５１）
を冠着させるようにした電極（２−１）でもよい。この
絶縁リング体（５１）の取り付けは、接着あるいは蒸着
による。こうすることにより電極（２−１）の電解加工
による損耗を防止することができ、電極寿命が著しく長
くなり、かつ、電極コストの大幅な低減が可能となる格
別の効果を奏することができる。

さらに、他の実施例の電極（２−２）　として、第９図
に示すように、絶縁部（４１）にリング状をなす例えば
アルミナなどからなるセラミックス製のストッパ（５２
）を環装するようにしてもよい。このストッパ（５２）
の取付は位置は、このストッパ（５２）が被加工物（４
）の盲孔（４１）の開口部に当接したとき、平行部（４
３）がバリ（４ｃ）の発生部位に位置決めされるように
設定する。その結果、ストッパ（５２）により、電極（
２−２）の位置決めが可能となり、電極（２２）が盲孔
（４ａ）の底部に当接することによる事故の発生を未然
に防止できる。

［発明の効果］本発明の電解バリ取り装置は、加振部を備えているので
、被加工物を電極の軸方向に相対的に振動させることが
でき、電解加工精度及び電解加工速度が向上する結果、
複数の孔の交差部位に発生しているバリの除去を均一か
つ迅速に行うことができる。また、電極回転部を備えて
いるので、電極を回転させながら電解バリ取りを行うこ
とができ、上記加振部を備えていることと相俟って、バ
リ取り精度及びバリ取り能率が顕著に向上し、製品の品
質および生産性の向上に寄与できる。

また、本発明の電解バリ取り方法は、被加工物を電極の
軸方向に相対的に振動させるようにしているので、電解
加工精度及び電解加工速度が向上する結果、複数の孔の
交差部位に発生しているバリの除去を均一かつ迅速に行
うことができる。

さらにまた、本発明の電極は、その先端にテーパ部が設
けられ、かつ、このテーパ部１．：１９１　接して平行
部が設けられているので、複数の孔の交差部位に発生し
ているバリの先端部をテーパ部により除去したのち、バ
リの根元部を完全に除去することができる。また、電極
のテーパ部と平行部以外の部分には、絶縁部が被着され
ているので、孔の内壁面が電解加工により拡径すること
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電解バリ取り装置の平面図
、第２図は同じく正面図、第３図は被加工物の断面図、
第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う矢視断面図、第５
図はバリの拡大図、第６図は本発明の一実施例の電極の
構成図、第７図は本発明の一実施例の電解バリ取り方法
の説明図、第８図及び第９図は本発明の他の実施例の電
極の構成図、第１０図は従来技術の説明図である。（１）：電解バリ取り装置、　　（２）　　：電極、　
　（２ａ）・貫通穴、　　（３）　　、電極保持部、　
　（４）　　：被加工物。（５）：被加工物保持部、　　（６）　　：加振部、　
　（７）　　：給電部、　　（８）　　：電解液供給部
、　　（９）　　：電極回転部。（１０）：電極案内部。代理人　弁理士　　　則　近　憲　佑第図５ノ δ 図弔

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被加工物に設けられた複数の孔の交差部位に発生
しているバリを除去する電解バリ取り装置おいて、棒状
をなす電極を保持してこの電極の軸方向に送る電極保持
部と、この電極保持部により保持された電極に対して上
記複数の孔のうちから選択された一つの孔が同軸となる
ように上記被加工物を保持する被加工物保持部と、上記
被加工物若しくは上記電極に機械的振動を上記電極の軸
方向に付加する加振部と、上記電極が負極に且つ上記被
加工物が正極となるように電圧を印加する給電部と、上
記被加工物の複数の孔の交差部位に電解液を供給する電
解液供給部とを具備することを特徴とする電解バリ取り
装置。
（２）被加工物保持部は、電極を保持してその軸線のま
わりに回転させる電極回転部と、この電極回転部を載置
して上記電極の軸線方向に進退自在に案内する電極案内
部とからなることを特徴とする請求項（１）記載の電解
バリ取り装置。
（３）被加工物保持部は電極の軸線方向に進退自在に設
けられ、且つ、この被加工物保持部に加振部が連結され
ていることを特徴とする請求項（１）記載の電解バリ取
り装置。
（４）被加工物に設けられた複数の孔の交差部位に発生
しているバリを除去する電解バリ取り方法において、上
記被加工物を保持して上記複数の孔のうちから選択され
た一つの孔に棒状をなす電極を挿入する方法と、上記電
極が負極に且つ上記被加工物が正極となるように電圧を
印加する方法と、上記被加工物の孔に挿入された電極若
しくはこの電極が挿入された被加工物に上記電極の軸方
向に機械的振動を付加する方法とを具備することを特徴
とする電解バリ取り方法。
（５）被加工物の孔に挿入された電極をその軸線のまわ
りに回転させることを特徴とする請求項（４）記載の電
解バリ取り方法。
（６）導電金属からなり貫通穴が軸方向に設けられた円
柱状の本体部と、この本体部の外周面にこの本体部の一
端部を除き膜状に被着された絶縁部とを具備し、上記絶
縁部が被着されていない上記本体部の一端部は、上記本
体部の端面側に設けられたテーパ部と、このテーパ部に
隣接する平行部とからなることを特徴とする電極。
（７）テーパ部の端縁部には、絶縁性のリング体が設け
られていることを特徴とする請求項（６）記載の電極。
（８）絶縁部には、絶縁性のストッパが設けられている
ことを特徴とする請求項（６）記載の電極。