JPS5847294B2 - ホイ−ルケイカコウデンキヨクオユウスル デンカイケンサクソウチノウンテンセイギヨホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はホイール形加工電極を有する電解研削装置の
運転制御方法及び装置に関するものであり、特にホイー
ル形加工電極の近傍に位置する加工電極への通電部が電
解加工液により電蝕消耗されることを防止するために電
解加工液の侵入を防ぐ複雑なメカニカルシール等を備え
ることなく、簡易に電蝕防止が行える運転制御方法及び
装置に係るものである。

周知のように電解研削盤は難研削材料の研削には極めて
加工性が優れているが、反面加工電極へ通電するための
特殊な絶縁機構を備えたスピンドルを必要とするために
、通常の研削盤を電解研削盤に改造する場合には、スピ
ンドル機構に大きな改造を必要として改造費が高価とな
る。

このために加工電極への通電をスピンドルを介して行わ
ずに、加工電極に別設の通電部を付属させ、該通電部を
介して直接通電させるようにした装置は既に提案された
ところである。

斯種装置によれば通常の研削盤を電解研削盤に改造する
に際しても犬がかりな改造を要さず、僅かに加工電極に
対して通電部を附設し、加工タンク等を耐電蝕タンクに
すれば良く、改造が廉価に行える。

上記のような電解研削装置を第１図、第２図により説明
すると、図において１は研削盤の本体であり、上面に再
移動のテーブル２を備え、これに被加工体３が取付けら
れる。

更に支柱４を介してスピンドルヘッド５が取付けられて
おり、スピンドル６の先端にはホイール形の導電性加工
電極７が装着されている。

８はスピンドル６を回転駆動するスピンドルモータであ
る。

上記の構造は通常の研削盤と同様であるが、電解研削盤
とするためには加工電極Ｔに通電部９がけ設されている
。

該通電部９はスピンドルヘッド５に固定されて加工電極
７を包囲する加工電極カバー１０に支持されている。

１１は電源装置で、加工電極７と被加工体３に電源端子
が接続されている。

加工電解液はタンク１２内に収容されており、タンク１
２に設置した供給ポンプ１３より供給開閉弁１４、供給
ノズル１５を介して加工電極７及びまたは被加工体３に
噴射させて、加工電解液を加工電極７と被加工体３との
間に供給させる。

１６はポンプ１３の駆動用ポンプモータである。

通電部９の詳細構造は第２図の如くである。

先ず加工電極７はスピンドル６に対して絶縁フランジ１
６、通電ブツシュ１７を介して装着されている。

１８が締はナツトを示す。

通電ブツシュ１７には通電リング１９が取けけられてい
る。

通電リング１９の外周には液切りリング１９ａが形成さ
れている。

通電リング１９には通電部本体２０の中央に支承された
ブラシ２１がスプリング２２を介して当接されている。

通電部本体２０は絶縁板２３を介してカバー１０に絶縁
ボルト２４で取付けられて、電源装置１１の端子とリー
ド線２５で接続されている。

更に、通電部本体２０の外周には液切りリング２０ａが
形成されているほか、ブラシ２１を包囲して通電リング
１９との間にテフロン或は、ナイロン製の耐摩性シール
リング２６が溝内のスプリング２７によって抑圧介在さ
れている。

該リング２６は加工電解液がブラシ２１を含む通電部本
体２１と通電リング２２との間隙に流入するのを防止さ
せるためのものである。

上記の構成で、研削加工時にはスピンドルモータ８によ
り加工電極を回転させる゛と共に、電源装置１１より通
電し、更にポンプ１３により加工電解液を供給して電解
研削を行う。

しかしながら電解研削加工時には次のような問題点が生
じる。

即ち、ノズル１５より噴射された電解液或いは電解スラ
ジが通電部９における通電部本体２０やブラシ２１と通
電リング１９との間に侵入すると、ブラシ２１、通電リ
ング１９が加工電解液によって電蝕が生じて著しるしい
消耗が引き起こされる。

この状態は丁度加工電解液を介して電源より電圧が印加
された電解研削時と同じとなり消耗が大きい。

このために前述の如く液切りリング１９ａ。２０ａ或は
シールリング２６を設けているが十分な効果が得られず
、完全に電解液の侵入を防ぐにはより複雑なラビリンス
或いはメカニカルシール機構を追加しなければならず、
その設備は高価となる不利点があった。

しかして、上記通電部分９への電解液侵入現象を種々考
察するに、加工電極７が高速回転している間は、電解液
は遠心力で外周縁より放散され、かつ液切りリング１９
のも有効に働いて殆ど電解液の侵入が見られないが、ス
ピンドル９の停止時、或いは回転数が低い時に電解液を
供給噴射させると加工電極７の局面にげ着している電解
液が流下し、伝わってシール部分より通電部間隙面へ侵
入することが確かめられた。

この発明の目的は、上記の電解液侵入現象の考察を基に
して、簡易に通電部間隙への電解液侵入を防止出来る電
解研削装置の運転制御方法及び装置を提供せんとするも
のである。

上記目的に沿うこの発明は、被加工体に対してホイール
形加工電極を回転させ、かつ加工電解液を供給して電解
研削を行わせるに際して、スピンドルモータにより回転
駆動される加工電極が停止時、或いは始動、停止の過渡
的な低速回転時を除いて、十分な回転速度で回転されて
いる期間にのみポンプモータを運転またはバルブ１４を
開閉制御して電解液が供給されるように運転制御方法を
定めて、電解液を加工電極の遠心力によって外周方向に
放散し、通電部間隙への侵入を良好に防止させると共に
、更に上記運転制御方法を実施するために加工電極を回
転駆動させるスピンドルモータと加工電解液を供給させ
るポンプモータをそれぞれ運転、停止させるように回路
スイッチを動作させる開閉リレーを備えると共に、ポン
プモータ用の開閉リレーに対する開閉リレー制御回路は
ポンプモータの始動、停止を行わせる接点と、スピンド
ルモータの始動後に回転速度上昇が確立する時間を経た
後に動作するタイマー等の限時リレー或いはスピンドル
モータに連けいされたガバナースイッチで動作するリレ
ーのａ接点とを接点要素とするＡＮＤ回路として構成し
、しかもスピンドルモータ用の開閉リレーに対する開閉
リレー制御回路はスピンドルモータの始動、停止を行わ
せる接点と、ポンプモータの運転時に動作する、例えば
、ポンプモータ用開閉リレーのａ接点とを接点要素とす
るＯＲ回路として構成し、電解研削時に加工電極の回転
速度が十分確立されていない間は、ポンプモータを始動
させようとしても始動せず、回転速度が十分確立された
後に初めて電解液供給のためにポンプモータが始動出来
ると共に、加工電解液の供給中はスピンドルモータを停
止しようとしても停止動作せず、ポンプモータが停止さ
れて加工電解液の供給が止むと始めてスピンドルモータ
が停止出来るよう構成したことを要旨とするものである
。

次にこの発明の方法及び装置を図示の実施例に従って説
明すれば以下の通りである。

第３図においてスピンドルモータ８、ポンプモータ１６
の主回路内には電磁開閉器（ＣＲＩ ） 。

（ＣＲ２）がそれぞれ設けられており、各開閉器は開閉
リレーＣＲ１，ＣＲ２により動作される。

なお図中開閉リレーＣＲ１，ＣＲ２のリレー接点（ＣＲ
Ｉ）。

（ＣＲ２）はいづれもａ接点である。

開閉リレーＣＲ１，ＣＲ２のリレー制御回路は次の如く
構成されている。

先ず、スピンドルモータ８用の開閉リレーＣＲ１に対し
ては始動ボタンスイッチＰＳ１と停止ボタンスイッチＰ
Ｓ２が直列に接続されて制御回路の電源２８間に接続さ
れている。

更に、始動ボタンスイッチＰＳ１と並列には自己保持接
点（ＣＲＩ）が、停止ボタンスイッチＰＳ２と並列に開
閉リレーＣＲ２の接点（ＣＲ２）が接続されており、こ
の回路構成でＯＲ回路をも或する。

更に電源２８間でリレー接点（ＣＲ１）と直列にタイマ
ーの如き限時リレーＴＲが備えられている。

一方、ポンプモータ１６の開閉リレーＣＲ２に対しては
始動ボタンスイッチＰＳ３、停止ボタンスイッチＰＳ４
及び限時リレーＴＲの接点（’ＴＲ）が電源２８間で直
列に接続されており、この回路構成でＡＮＤ回路を形成
している。

始動ボタンスイッチＰＳ３には自己保持接点（ＣＲ２）
が並列接続されている。

更に、リレー接点（ＣＲ２）と直列に加工電解液供給用
の開閉弁１４を操作するソレノイド１４ａが電源２８間
で接続されている。

なお、限時リレーＴＲの限時はほぼスピンドルモータ８
が始動から定常回転速度まで上昇する時間に設定されて
いる。

上記の回路構成により、電解研削時には先ず始動ボタン
スイッチＰＳ、を閉じると開閉リレーＣＲ１が励磁動作
する。

従って、電磁開閉器及びリレー接点（ＣＲＩ）は閉じる
と同時に自己保持する。

これによりスピンドルモータ８が始動して加工電極７を
回転させると共に、限時リレーＴＲの回路を閉じる。

スピンドルモータ８の回転速度が上昇する一定限時後に
は限時リレー接点（ＴＲ）が閉じる。

この状態でポンプモータ１６の始動ボタンスイッチＰＳ
３を閉じれば、開閉リレーＣＲ２が動作して各接点（Ｃ
Ｒ２）を馴じる。

従って、開閉リン−ＣＲ２の回路は自己保持されると共
に、ポンプモータ１６が始動する。

同時にソレノイド１４ａは励磁されて開閉弁１４を開き
、加工電解液を供給する。

この始動操作の際に、スピンドルモータ８が停止中、或
いは回転速度が上昇せず、未だ接点（ＴＲ）が閉じない
間は始動ボタンスイッチＰＳ３を開じても開閉リレーＣ
Ｒ２は動作しない。

即ち、加工電極の回転が確立しで始めて加工電解液の供
給が行える。

次に電解研削加工中、加工電解液を供給している際にス
ピンドルモータ８のみヲ停止させるよう停止ボタンスイ
ッチＰＳ２を開にしても、並列接点（ＣＲ２）は閉のま
まであるからスピンドルモータ８は停止されない。

停止に際しては先ずポンプモータ用開閉リレーＣＲ２の
制御回路における停止ボタンスイッチＰＳ４を開にする
と、開閉リレーＣＲ２は非励磁となり各接点（ＣＲ２）
を開く。

従って、開閉弁１４は閉じて加工電解液供給は瞬時に停
止し、ポンプモータ１６も停止される。

次にスピンドルモータ８の停止ボタンスイッチＰＳ２を
開にすれば、リレー接点（ＣＲ２）が既に開いているの
で、スピンドルモータ８が停止出来る。

第４図の回路は第３図の限時リレーＴＲの代りにスピン
ドルモータ８と連動するガバナースイッチＧＳと直列に
リレーＯＲを電源２８間に挿入接続し、該リレーＧＲの
接点（ＯＲ）を開閉リレーＣＲ２と直列に接続したもの
であり、スピンドルモータ８の回転速度が十分上昇すれ
ばガバナースイッチＧＳが閉じてリレーＯＲが動作し、
接点（ＧＲ）を閉じる。

従って、第３図における限時リレーＴＲと同様に働く。

他の回路構成及び動作も第３図の実施例と同様である。

なお上記各実施例では始動、停止ボタンスイッチＰＳ１
〜ＰＳ４は各独立した手動スイッチとしたものを示した
が、始動、停止動作を１個の切換スイッチとすることも
出来るほか、更にスピンドルモータ８の始動、停止スイ
ッチ及びポンプモータ１６の始動停止スイッチを前記の
運転制御のプログラムに従って規制したプログラム制御
構成とすることが出来る。

このプログラム制御に対して前記各実施例の回路構成は
条件制御回路として構成されて前述のように規定された
運転制御方法を実施している。

前記各実施例によるスピンドルモータ８の回転及びポン
プモータ１６による加工電解液供給流量の時間的経過を
図示すれば第５図の如くなる。

図より明かなように加工電解液は、スピンドルモタ８、
即ち加工電極７の回転速度が十分に確立回転されている
間のみ供給される。

なお、図中加工電解液供給量の曲線での点線部分は、ノ
ズル１５の手前に開閉弁１４を設置せず、ポンプモータ
１６のみで供給、停止制御を行わせた際の特性曲線であ
り、供給開始、停止時には過渡的に供給管路長による慣
性外だけ若干の遅れが生じる。

特にポンプモータ１６の停止時における液切れ遅れは、
僅かならば実用上問題ないが、この遅れが大きいと問題
となるので、開閉弁１４を設置した方が良い。

上記の様にこの発明によれば、加工電解液の供給は加工
電極の回転時にのみ行われるよう規制されるので、供給
電解液は加工電極の遠心力で外周方向に放散されて、電
解液が通電部の間隙面へ侵入することを確実に防止出来
る効果が得られる。

しかも、特別に複雑なラビリンス或いはメカニカルシー
ル機構を追加設置することなく簡便に実施出来て、通電
部の電蝕発生を防ぎ、ブラシ、通電リングの寿命を長く
維持出来る等、優れたホイール形電解研削装置の運転制
御方法及び装置が提供出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は電解研削装置の構成国、第２図は第１図におけ
る通電部の詳細断面図、第３図、第４図はそれぞれ異な
にの発明の実施例の電気回路図、第５図はこの発明によ
る動作の説明図である。 ３・・・・・・被加工体、７・・・・・・ホイール形加
工電極、８・・・・・・スピンドルモータ、９・・・・
・・通電部、１１・・・・・・電源装置、１２・・・・
・・加工電解液タンク、１６・・・・・・ポンプモータ
、ＣＲ１・・・・・・スピンドルモータの開閉リレー、
ＣＲ２・・・・・・ポンプモータの開閉リレー、（ＣＲ
Ｉ ） 、（ＣＲ２）・・””開閉リレーのａ接点、Ｐ
Ｓｌ。 ＰＳ３・・・・・・始動スイッチ、ＰＳ２．ＰＳ４・・
・・・・停止スイッチ、ＴＲ・・・・・・限時リレー、
ＧＳ・・・・・・ガバナースイッチ、ＧＲ・・・・・・
ガバナースイッチリレー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工体に対してホイール形加工電極を回転させ、
   かつ加工電解液を供給して電解研削を行わせるに際し、
   上記ホイール形加工電極が所望回転数以上で回転してい
   る期間のみ加工電解液が供給されるように加工電解液の
   供給を制御したことを特徴とするホイール形加工電極を
   有する電解研削装置の運転制御方法。 ２、特許請求の範囲第１項の運転制御方法に使用する装
   置において、ホイール形加工電極回転駆動用のスピンド
   ルモータ及び加工電解液供給用のポンプモータに対して
   それぞれ備えた開閉リレーと、始動、停止接点及びスピ
   ンドルモータの回転上昇により動作する接点とをＡＮＤ
   回路に構成したポンプモータ用開閉リレーの制御回路と
   、始動、停止及びポンプモータ用の運転時に動作する接
   点とをＯＲ回路に構成したスピンドルモータ用開閉リレ
   ーの制御回路とを備えたことを特徴とするホイール形加
   工電極を有する電解研削装置の運転制御装置。