JPH06959B2 - 高速電解粗仕上げ法 - Google Patents
高速電解粗仕上げ法Info
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- JPH06959B2 JPH06959B2 JP1304232A JP30423289A JPH06959B2 JP H06959 B2 JPH06959 B2 JP H06959B2 JP 1304232 A JP1304232 A JP 1304232A JP 30423289 A JP30423289 A JP 30423289A JP H06959 B2 JPH06959 B2 JP H06959B2
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- electrode plate
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- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 17
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 近年、ステンレス鋼板等の表面を高度に鏡面仕上げする
ことが要求され、本発明者らは、先に、それを電解砥流
研磨により実現する方法を提案している。この電解砥粒
研磨法は、その加工機構上、主としてサブミクロン領域
を対象とする超鏡面仕上げ法である。
ことが要求され、本発明者らは、先に、それを電解砥流
研磨により実現する方法を提案している。この電解砥粒
研磨法は、その加工機構上、主としてサブミクロン領域
を対象とする超鏡面仕上げ法である。
本発明は、このような電解砥粒研磨による超鏡面仕上げ
のための下地面を得るのに適した高速電解粗仕上げ法に
関するものであり、さらに詳しくは、ステンレス鋼等か
らなる板材または管内外面は電解により高速で粗仕上げ
する方法に関するものである。
のための下地面を得るのに適した高速電解粗仕上げ法に
関するものであり、さらに詳しくは、ステンレス鋼等か
らなる板材または管内外面は電解により高速で粗仕上げ
する方法に関するものである。
［従来の技術］ 電解加工は、精度的な問題はあるが、高能率加工の点で
は切削加工にも匹敵する潜在能力を有している。この電
解加工は、一般的には、電極をワークに対して深さ方向
に送り込むことによって、ワークに対し穿孔、切断を行
うなど、３次元形状への適用（mm単位の加工）が重要視
されてきたが、最近、μｍ単位の表面粗仕上げ加工にお
ける高能率加工特性が注目されてきている。
は切削加工にも匹敵する潜在能力を有している。この電
解加工は、一般的には、電極をワークに対して深さ方向
に送り込むことによって、ワークに対し穿孔、切断を行
うなど、３次元形状への適用（mm単位の加工）が重要視
されてきたが、最近、μｍ単位の表面粗仕上げ加工にお
ける高能率加工特性が注目されてきている。
例えば、電気加工学会誌Vol.20,No,40,P.1〜13において
は、酒井及び増沢が、ワイヤ放電加工面の高速電解仕上
げについて研究報告を行っている。この電解仕上げ法
は、ワイヤ放電加工面を対象とするもので、放電加工に
より製品を切抜いた切抜き残部が製品形状を反転した形
状になることから、それを製品に対する対電極とし、両
者を均等な間隙を介して静止状態に保持し、それらの間
に必要な電解液を供給しながら電解加工を行うものであ
る。
は、酒井及び増沢が、ワイヤ放電加工面の高速電解仕上
げについて研究報告を行っている。この電解仕上げ法
は、ワイヤ放電加工面を対象とするもので、放電加工に
より製品を切抜いた切抜き残部が製品形状を反転した形
状になることから、それを製品に対する対電極とし、両
者を均等な間隙を介して静止状態に保持し、それらの間
に必要な電解液を供給しながら電解加工を行うものであ
る。
しかしながら、このような電解仕上げ法は、表面仕上げ
すべき製品と対電極とを対向させて両者を静止状態に保
持することを前提としたものであり、大面積の板材や管
材への適用は想定されていない。
すべき製品と対電極とを対向させて両者を静止状態に保
持することを前提としたものであり、大面積の板材や管
材への適用は想定されていない。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、10μｍ前後の加工変質層の除去
を必要とする電解砥粒研磨のためのステンレス鋼材の下
地面、あるいはそれと同等の被研磨素材面であって、電
極工具に対して相対的なライン送りを必要とする程度に
大面積の素材表面を、電解加工により高能率的に粗仕上
げする方法を得ることにある。
を必要とする電解砥粒研磨のためのステンレス鋼材の下
地面、あるいはそれと同等の被研磨素材面であって、電
極工具に対して相対的なライン送りを必要とする程度に
大面積の素材表面を、電解加工により高能率的に粗仕上
げする方法を得ることにある。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の高速電解粗仕上げ法
は、板材を研磨対象とする場合、その板材の研磨幅にわ
たって設けた電極板を、研磨対象の板材に微小間隙を介
して対向させ、上記電極板を取付けた電極工具の内部の
流路を通して、電極板と研磨対象の板材との間の間隙に
電解液を供給し、上記電極板を板材の表面に沿って相対
移動させながら、板材と電極板との間にその板材表面の
10μｍ前後の加工変質層を除去する電解のための電流を
流して、板材表面を電解加工により高速で粗仕上げする
ことを特徴とするものである。
は、板材を研磨対象とする場合、その板材の研磨幅にわ
たって設けた電極板を、研磨対象の板材に微小間隙を介
して対向させ、上記電極板を取付けた電極工具の内部の
流路を通して、電極板と研磨対象の板材との間の間隙に
電解液を供給し、上記電極板を板材の表面に沿って相対
移動させながら、板材と電極板との間にその板材表面の
10μｍ前後の加工変質層を除去する電解のための電流を
流して、板材表面を電解加工により高速で粗仕上げする
ことを特徴とするものである。
また、管材の内外面を研磨対象とする場合には、その管
材の内周面または外周面に微小間隙を介して電極板を対
向させ、上記電極板と研磨対象の管材との間の間隙に電
解液を供給し、上記電極板を管材の軸線方向に相対移動
させながら、管材と電極板との間にその管材表面の10μ
ｍ前後の加工変質層を除去する電解加工のための電流を
流して、管材の内面または外面を電解加工により高速で
粗仕上げすることを特徴とするものである。
材の内周面または外周面に微小間隙を介して電極板を対
向させ、上記電極板と研磨対象の管材との間の間隙に電
解液を供給し、上記電極板を管材の軸線方向に相対移動
させながら、管材と電極板との間にその管材表面の10μ
ｍ前後の加工変質層を除去する電解加工のための電流を
流して、管材の内面または外面を電解加工により高速で
粗仕上げすることを特徴とするものである。
［作 用］ 上記高速電解粗仕上げ法によれば、電極板を研磨対象の
表面に沿って相対移動させ、その表面と電極板との間に
電解液を供給しながら、電解のための電流を流すことに
より、10μｍ前後の加工変質層の除去を必要とする電解
砥粒研磨のためのステンレス鋼材の下地面、あるいはそ
れと同等の被研磨素材面であって、電極工具に対して相
対的なライン送りを必要とする程度に大面積の素材表面
を、電解加工により高能率的に粗仕上げすることが可能
になる。
表面に沿って相対移動させ、その表面と電極板との間に
電解液を供給しながら、電解のための電流を流すことに
より、10μｍ前後の加工変質層の除去を必要とする電解
砥粒研磨のためのステンレス鋼材の下地面、あるいはそ
れと同等の被研磨素材面であって、電極工具に対して相
対的なライン送りを必要とする程度に大面積の素材表面
を、電解加工により高能率的に粗仕上げすることが可能
になる。
［実施例］ 以下に、図面を参照して本発明の実施例について詳述す
る。
る。
第１図は、本発明の高速電解粗仕上げ法を、ステンレス
鋼(SUS)の板材１に適用する状態を示している。この高
速電解粗仕上げ法の実施に用いる電極工具２は、研磨対
象の板材１における研磨幅にわたって設けられるもの
で、例えば研磨対象の板材１の幅が1.5ｍの場合には、
実質的に1.5ｍにわたって設けられる。この電極工具２
には、その一側に添って電極板３を設け、また電極工具
２の内部を通して電極板３と研磨対象の板材１との間の
間隙４に電解液を供給するための流路５が形成される。
電解液を上記間隙４の方に安定的に流すため、上記間隙
４とは反対側の流路壁と板材１との間は、電極工具２の
表面を絶縁材６で被覆したうえで、可能な範囲内で電解
液を流出に対してシールされる。
鋼(SUS)の板材１に適用する状態を示している。この高
速電解粗仕上げ法の実施に用いる電極工具２は、研磨対
象の板材１における研磨幅にわたって設けられるもの
で、例えば研磨対象の板材１の幅が1.5ｍの場合には、
実質的に1.5ｍにわたって設けられる。この電極工具２
には、その一側に添って電極板３を設け、また電極工具
２の内部を通して電極板３と研磨対象の板材１との間の
間隙４に電解液を供給するための流路５が形成される。
電解液を上記間隙４の方に安定的に流すため、上記間隙
４とは反対側の流路壁と板材１との間は、電極工具２の
表面を絶縁材６で被覆したうえで、可能な範囲内で電解
液を流出に対してシールされる。
上記電極工具２は、電解粗仕上げ装置上に固定的に設置
して、加工テーブル７上に載置した板材１を矢印Ａ方向
に送ることができるが、板材１の送りを上記矢印Ａとは
逆の方向にすることもできる。また、上記板材１を送る
ことなく固定的に配設し、電極工具２を板材に対してい
ずれかの方向に送ることもできる。例えば、10μｍ前後
の加工変質層の除去を必要とする電解砥粒研磨の下地面
を対象とする場合において、電解砥粒研磨をこの電解粗
仕上げに連続して行うには、電極工具を固定的に設置し
て電解砥粒研磨の場合と同じ速度で板材１を送ることが
必要になる。
して、加工テーブル７上に載置した板材１を矢印Ａ方向
に送ることができるが、板材１の送りを上記矢印Ａとは
逆の方向にすることもできる。また、上記板材１を送る
ことなく固定的に配設し、電極工具２を板材に対してい
ずれかの方向に送ることもできる。例えば、10μｍ前後
の加工変質層の除去を必要とする電解砥粒研磨の下地面
を対象とする場合において、電解砥粒研磨をこの電解粗
仕上げに連続して行うには、電極工具を固定的に設置し
て電解砥粒研磨の場合と同じ速度で板材１を送ることが
必要になる。
板材表面の電解加工に際しては、板材１をプラス極、電
極板３をマイナス極としてそれらの間に電解のための電
流を流し、板材表面を電解加工により高速で粗仕上げす
る。この電解粗仕上げのための電解加工では、不働態皮
膜が自ら分解除去される程度の高電流密度領域が利用さ
れる。この際の電流効率は100％（各材料ごとに想定さ
れる最高の加工能率）に近くなる。なお、この粗仕上げ
後の電解砥粒研磨では、電流効率が零に近い１A/cm2未
満の電流密度を利用する。
極板３をマイナス極としてそれらの間に電解のための電
流を流し、板材表面を電解加工により高速で粗仕上げす
る。この電解粗仕上げのための電解加工では、不働態皮
膜が自ら分解除去される程度の高電流密度領域が利用さ
れる。この際の電流効率は100％（各材料ごとに想定さ
れる最高の加工能率）に近くなる。なお、この粗仕上げ
後の電解砥粒研磨では、電流効率が零に近い１A/cm2未
満の電流密度を利用する。
上記電解加工では、電極工具の深さ方向への送り込み速
度（mm/min）が加工能率の目安となり、これは加工面積
には関係しない。１mm/minの加工速度を得るため電流密
度は、硝酸ソーダ水溶液を電解液としてステンレス鋼を
加工する場合、Crが６価で溶出するほか、O2,NOX発生な
どのアノード反応を伴うため、定常状態で90A/cm2程度
と想定される。なお、１mm/minの送り速度は、表面仕上
げでは、0.6秒で10μｍ除去する加工速度に相当する。
このような加工条件で、研磨対象の板材１の幅が1.5ｍ
の場合の電流容量は、4860 Aと試算される。
度（mm/min）が加工能率の目安となり、これは加工面積
には関係しない。１mm/minの加工速度を得るため電流密
度は、硝酸ソーダ水溶液を電解液としてステンレス鋼を
加工する場合、Crが６価で溶出するほか、O2,NOX発生な
どのアノード反応を伴うため、定常状態で90A/cm2程度
と想定される。なお、１mm/minの送り速度は、表面仕上
げでは、0.6秒で10μｍ除去する加工速度に相当する。
このような加工条件で、研磨対象の板材１の幅が1.5ｍ
の場合の電流容量は、4860 Aと試算される。
上記ステンレス鋼板の高速電解粗仕上げを、電解粒砥研
磨法によるライン型連続鏡面研磨装置の第１段粗工程へ
適用する場合を想定すると、板材の送り最大速度は６mm
/sとなる。10μｍの加工量を得るためのワークと電極の
対向時間は0.6秒であるから、電極工具２における電極
板３の幅は3.6mmとすればよい。
磨法によるライン型連続鏡面研磨装置の第１段粗工程へ
適用する場合を想定すると、板材の送り最大速度は６mm
/sとなる。10μｍの加工量を得るためのワークと電極の
対向時間は0.6秒であるから、電極工具２における電極
板３の幅は3.6mmとすればよい。
なお、電解のための電流はパルス電流とすることもで
き、また必要な電流容量が得られない場合には、オフラ
インの鏡面研磨装置とし、電解工具によるパス回数を増
加すればよい。
き、また必要な電流容量が得られない場合には、オフラ
インの鏡面研磨装置とし、電解工具によるパス回数を増
加すればよい。
上記高速電解粗仕上げ法では、加工間隙をいくらに設定
するかがシステム機構上重要なファクターになる。電力
コストの面からは、加工間隙を小さくして低い電圧で加
工するのが得策であるが、板厚のバラツキ、偶発的突起
物の存在、送りに伴う板の上下動もあり、あまり小さく
設定するのも危険が伴う。0.1mm程度が限界と考えられ
るため、0.2mm程度に設定するのが好ましい。
するかがシステム機構上重要なファクターになる。電力
コストの面からは、加工間隙を小さくして低い電圧で加
工するのが得策であるが、板厚のバラツキ、偶発的突起
物の存在、送りに伴う板の上下動もあり、あまり小さく
設定するのも危険が伴う。0.1mm程度が限界と考えられ
るため、0.2mm程度に設定するのが好ましい。
また、板材１が電極板３との対向位置に送り込まれる直
前において、その板材表面に接触して電極板３との間の
距離を検出するセンサを設け、これによって加工間隙が
常に適正であるか否かを監視させることもできる。
前において、その板材表面に接触して電極板３との間の
距離を検出するセンサを設け、これによって加工間隙が
常に適正であるか否かを監視させることもできる。
上述した0.2mmの加工間隙で90A/cm2の電流密度を得るた
めの条件は、極間電圧10Vに対して電解液の比電導度が
0.18S/cmであり、硝酸ソーダ水溶液でも10V以上の電圧
印加すれば適用が可能である。可能能率、経済性の面か
らは食塩水溶液が有利であるが、周囲の機器類への腐食
性、ピットの発生等の不利益とのバランスから、必ずし
も有利とはいえない。
めの条件は、極間電圧10Vに対して電解液の比電導度が
0.18S/cmであり、硝酸ソーダ水溶液でも10V以上の電圧
印加すれば適用が可能である。可能能率、経済性の面か
らは食塩水溶液が有利であるが、周囲の機器類への腐食
性、ピットの発生等の不利益とのバランスから、必ずし
も有利とはいえない。
本発明の高速電解粗仕上げ法は、研磨対象が管材の内周
面または外周面である場合にも適用することができる。
面または外周面である場合にも適用することができる。
第２図は、本発明の方法を、ステンレス鋼(SUS)の管材1
1の内面に適用する状態を示すものである。この場合に
用いる電極工具12は、管材11の長さと同等またはそれよ
りも長い支持棒（図示せず）の先端に取付けられ、管材
11の内面と微小間隙14を介して対向する部分以外を絶縁
材16で被覆することにより、管材11の内周面に電極板13
の周面を対向させ、上記電極板13と管材11の内周面との
間の間隙14に、管材11の一端側から管材内の流路15を通
して電解液を供給し、この電極工具12を管材11の軸線方
向に相対移動させながら、管材11と電極板13との間に電
解のための電流を流し、管材内面を電解加工により高速
で粗仕上げするものである。
1の内面に適用する状態を示すものである。この場合に
用いる電極工具12は、管材11の長さと同等またはそれよ
りも長い支持棒（図示せず）の先端に取付けられ、管材
11の内面と微小間隙14を介して対向する部分以外を絶縁
材16で被覆することにより、管材11の内周面に電極板13
の周面を対向させ、上記電極板13と管材11の内周面との
間の間隙14に、管材11の一端側から管材内の流路15を通
して電解液を供給し、この電極工具12を管材11の軸線方
向に相対移動させながら、管材11と電極板13との間に電
解のための電流を流し、管材内面を電解加工により高速
で粗仕上げするものである。
管材11に挿入した電極工具12は、その電極板13の周面が
管材11の内面に対して均等な間隙14を介して対向する必
要があり、そのため電極工具または上記支持棒には管材
内面に接して電極工具12を管材11の中心に保持するため
のガイド等を設ける必要がある。上記電極工具12と管材
11の相対的な移動は、図示したように電極工具12を固定
状態に保持して管材11を矢印Ｂ方向に送ることができる
が、先に説明した板材の場合と同様に、それに限るもの
ではない。
管材11の内面に対して均等な間隙14を介して対向する必
要があり、そのため電極工具または上記支持棒には管材
内面に接して電極工具12を管材11の中心に保持するため
のガイド等を設ける必要がある。上記電極工具12と管材
11の相対的な移動は、図示したように電極工具12を固定
状態に保持して管材11を矢印Ｂ方向に送ることができる
が、先に説明した板材の場合と同様に、それに限るもの
ではない。
その他の電解条件等は、先に説明した板材の表面仕上げ
場合と実質的に同等に設定すればよい。
場合と実質的に同等に設定すればよい。
なお、本発明の高速電解粗仕上げ法は、電解砥粒研磨に
よる超鏡面仕上げのための下地面を得るのに適している
が、それに限るものではなく、各種目的のためにステン
レス鋼等からなる板材または管内外面を高速で粗仕上げ
する場合に適用することができる。
よる超鏡面仕上げのための下地面を得るのに適している
が、それに限るものではなく、各種目的のためにステン
レス鋼等からなる板材または管内外面を高速で粗仕上げ
する場合に適用することができる。
［発明の効果］ 以上に詳述した本発明の方法によれば、10μｍ前後の加
工変質層の除去を必要とする電解砥粒研磨のためのステ
ンレス鋼材の下地面、あるいはそれと同等の被研磨素材
面であって、電極工具に対して相対的なライン送りを必
要とする程度に大面積の素材表面を、電解加工により高
能率的に粗仕上げすることができる。
工変質層の除去を必要とする電解砥粒研磨のためのステ
ンレス鋼材の下地面、あるいはそれと同等の被研磨素材
面であって、電極工具に対して相対的なライン送りを必
要とする程度に大面積の素材表面を、電解加工により高
能率的に粗仕上げすることができる。
第１図は本発明に係る高速電解粗仕上げ法の板材への適
用状態を示す要部断面図、第２図は管材への適用状態を
示す要部半断面図である。 １・・板材、 2,12・・電極工具、 3,13・・電極板、 4,14・・間隙、 5,15・・流路、 11・・管材。
用状態を示す要部断面図、第２図は管材への適用状態を
示す要部半断面図である。 １・・板材、 2,12・・電極工具、 3,13・・電極板、 4,14・・間隙、 5,15・・流路、 11・・管材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−290899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−260100（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−22830（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭57−47280（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】研磨対象の板材の研磨幅にわたって設けた
電極板を、研磨対象の板材に微小間隙を介して対向さ
せ、上記電極板を取付けた電極工具の内部の流路を通し
て、電極板と研磨対象の板材との間の間隙に電解液を供
給し、上記電極板を板材の表面に沿って相対移動させな
がら、板材と電極板との間にその板材表面の10μｍ前後
の加工変質層を除去する電解加工のための電流を流し
て、板材表面を電解加工により高速で粗仕上げすること
を特徴とする高速電解粗仕上げ法。 - 【請求項２】研磨対象の管材の内周面または外周面に微
小間隙を介して電極板を対向させ、上記電極板と研磨対
象の管材との間の間隙に電解液を供給し、上記電極板を
管材の軸線方向に相対移動させながら、管材と電極板と
の間にその管材表面の10μｍ前後の加工変質層を除去す
る電解加工のための電流を流して、管材の内面または外
面を電解加工により高速で粗仕上げすることを特徴とす
る高速電解粗仕上げ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1304232A JPH06959B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 高速電解粗仕上げ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1304232A JPH06959B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 高速電解粗仕上げ法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03166400A JPH03166400A (ja) | 1991-07-18 |
| JPH06959B2 true JPH06959B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=17930594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1304232A Expired - Lifetime JPH06959B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 高速電解粗仕上げ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06959B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8785700B2 (en) | 2011-02-11 | 2014-07-22 | Nissin Foods Holdings Co., Ltd. | Alcohol concentration method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5339249A (en) * | 1976-09-24 | 1978-04-11 | Hitachi Ltd | Device for fixing pipe plate to end of heat transfer pipe of heat exchnger |
| JPS5747280A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-18 | Honda Motor Co Ltd | Parking device for autobicycle |
| ATE46197T1 (de) * | 1986-04-25 | 1989-09-15 | Poligrat Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum elektrochemischen polieren und beizen. |
| EP0247209B1 (de) * | 1986-05-20 | 1990-07-18 | Poligrat Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum elektrochemischen Polieren der Innenflächen von Rohren |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP1304232A patent/JPH06959B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03166400A (ja) | 1991-07-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |