JP2547886B2 - パルス電流による電解加工法及びその装置 - Google Patents
パルス電流による電解加工法及びその装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電解仕上げ加工など電解作用を利用し
て、被加工材、特には超硬合金材などの加工に適したパ
ルス電流による電解加工法及びその装置に関するもので
ある。
て、被加工材、特には超硬合金材などの加工に適したパ
ルス電流による電解加工法及びその装置に関するもので
ある。
［従来の技術］ 金型部品の異形形状の成形加工には主に放電加工が用
いられているが、放電加工の加工面性状は微細なクレー
ターの集合であり、表面粗さは通常の仕上げ加工条件で
は約５μm Rmax以上あるのが普通である。又、放電加工
面には微細なクラックが多数存在しているが、これをそ
のまま型部品として使用すると、荷重や熱衝撃により、
このクラックが大きく成長し、型の破損を招く結果とな
る。従って放電加工をした型部品は多くの場合、表面粗
さを改善し、又、微細なクラックを含む放電加工変質層
を除去する必要がある。
いられているが、放電加工の加工面性状は微細なクレー
ターの集合であり、表面粗さは通常の仕上げ加工条件で
は約５μm Rmax以上あるのが普通である。又、放電加工
面には微細なクラックが多数存在しているが、これをそ
のまま型部品として使用すると、荷重や熱衝撃により、
このクラックが大きく成長し、型の破損を招く結果とな
る。従って放電加工をした型部品は多くの場合、表面粗
さを改善し、又、微細なクラックを含む放電加工変質層
を除去する必要がある。
かかる放電加工変質層の除去には従来、ラッピング加
工や電解仕上け加工法によって行われている。
工や電解仕上け加工法によって行われている。
［発明が解決しようとする課題］ 従来行われていたラッピング加工は、加工形状が一般
には複雑なことから、殆どの場合手作業によって行われ
ており、熟練した作業者が多大な時間を費やしてこの作
業を行わなければならないという欠点がある。又、電解
仕上け加工法は、放電加工等によって形状の創成を行っ
た部位の表面に若干の電解加工を施し、すなわち電解現
象によって表面を溶出させ、加工変質層を除去すると同
時に表面粗さを改善できるので、前記手作業のラッピン
グに較べると非常に有用である。しかし、単極性の電解
仕上け加工では、鉄をはじめとする金属の多くは、ワー
クを陽極、工具電極を陰極として、中性電解液（通常は
硝酸ナトリウム水溶液）中で通電することによって、加
工を進めることが可能であるが、WC又はTiCの粒子を多
く含む超硬合金の場合、結合材であるCoは溶出するもの
の、WCやTiCは表面にWO3、TiO2の被膜を形成するため、
加工を進行することは不可能である。このため、超硬合
金の電解仕上け加工は、WO3やTiO2を溶出させる性質を
もつNaOH水溶液中での加工が有効であるが、NaOH水溶液
は強度のアルカリ性を示し有害であり、実用性に欠ける
面がある。
には複雑なことから、殆どの場合手作業によって行われ
ており、熟練した作業者が多大な時間を費やしてこの作
業を行わなければならないという欠点がある。又、電解
仕上け加工法は、放電加工等によって形状の創成を行っ
た部位の表面に若干の電解加工を施し、すなわち電解現
象によって表面を溶出させ、加工変質層を除去すると同
時に表面粗さを改善できるので、前記手作業のラッピン
グに較べると非常に有用である。しかし、単極性の電解
仕上け加工では、鉄をはじめとする金属の多くは、ワー
クを陽極、工具電極を陰極として、中性電解液（通常は
硝酸ナトリウム水溶液）中で通電することによって、加
工を進めることが可能であるが、WC又はTiCの粒子を多
く含む超硬合金の場合、結合材であるCoは溶出するもの
の、WCやTiCは表面にWO3、TiO2の被膜を形成するため、
加工を進行することは不可能である。このため、超硬合
金の電解仕上け加工は、WO3やTiO2を溶出させる性質を
もつNaOH水溶液中での加工が有効であるが、NaOH水溶液
は強度のアルカリ性を示し有害であり、実用性に欠ける
面がある。
この欠点を解消するために、交流電流や交番電流を用
いて超硬合金の電解仕上け加工を硝酸ナトリウム水溶液
中で行うことも提案されている。この方法によれば、被
加工物と工具電極の極性が陽極交互に置き換えられるこ
とになり、陰極の表面にはNa+イオンが集り、これと水
が作用して陰極表面にはNaOH水溶液の層ができた状態に
なり、これによって超硬合金の電解仕上け加工の進行が
可能となる結果、かなり良い加工面が得られる。しか
し、工具電極もワークそ同様に電解溶出作用を受けるた
め消耗するという欠点がある外、仕上げ加工時間や仕上
げ加工面に一層の改善が望まれる状態にある。
いて超硬合金の電解仕上け加工を硝酸ナトリウム水溶液
中で行うことも提案されている。この方法によれば、被
加工物と工具電極の極性が陽極交互に置き換えられるこ
とになり、陰極の表面にはNa+イオンが集り、これと水
が作用して陰極表面にはNaOH水溶液の層ができた状態に
なり、これによって超硬合金の電解仕上け加工の進行が
可能となる結果、かなり良い加工面が得られる。しか
し、工具電極もワークそ同様に電解溶出作用を受けるた
め消耗するという欠点がある外、仕上げ加工時間や仕上
げ加工面に一層の改善が望まれる状態にある。
この発明はかかる点を改善するものである。
［課題を解決するための手段］ この発明の第１の発明は、被加工物（ワーク）と工具
電極とを中性電解液中に所定間隔をおいて対向配置し、
これら両者間に正負のパルス電流を交互に繰返し印加し
て、被加工物に電解加工を施す方法において、ワークに
印加する負のパルスから正のパルスまでの時間間隔を、
正のパルスから負のパルスまでの時間間隔よりも小さく
するとともに、ワークと工具電極との間に、正パルス印
加完了後、負パルス印加前までの時間に電解液を強制的
に流し、負パルス印加前から正パルス印加完了後まで電
解液を静止させることを特徴とするパルス電流による電
解加工法である。
電極とを中性電解液中に所定間隔をおいて対向配置し、
これら両者間に正負のパルス電流を交互に繰返し印加し
て、被加工物に電解加工を施す方法において、ワークに
印加する負のパルスから正のパルスまでの時間間隔を、
正のパルスから負のパルスまでの時間間隔よりも小さく
するとともに、ワークと工具電極との間に、正パルス印
加完了後、負パルス印加前までの時間に電解液を強制的
に流し、負パルス印加前から正パルス印加完了後まで電
解液を静止させることを特徴とするパルス電流による電
解加工法である。
すなわち、従来の正負のパルス電流を交互に繰返し印
加する電解加工法におけるワークに印加するパルス電流
の波形は、第１図（Ｃ）に示すようなパターンである
が、この発明の場合は、第１図（ａ）あるいは（ｂ）に
示すパターンである。
加する電解加工法におけるワークに印加するパルス電流
の波形は、第１図（Ｃ）に示すようなパターンである
が、この発明の場合は、第１図（ａ）あるいは（ｂ）に
示すパターンである。
又、負のパルス幅は正のパルス幅よりも小さくすると
よい。又、抜型においては電解液を常に流しながら加工
すれば良いが形彫り形状を有する型では中性電解液は正
パルス印加完了後、負パルス印加前までの時間に強制的
に流し、負パルス印加前から正パルス印加完了後まで静
止させるとよい。
よい。又、抜型においては電解液を常に流しながら加工
すれば良いが形彫り形状を有する型では中性電解液は正
パルス印加完了後、負パルス印加前までの時間に強制的
に流し、負パルス印加前から正パルス印加完了後まで静
止させるとよい。
この発明で用いる中性電解液としては前述の硝酸ナト
リウム（NaNO3）の他に、NaCl、NaNO2、NaClO3、Na2C
O3、Na3PO4、Na2SO4、Na2B4O7、KNO3、KNO2、C4H4O6KNa
などを単独あるいはこれらを適宜混合してなる複合液と
して利用することができる。
リウム（NaNO3）の他に、NaCl、NaNO2、NaClO3、Na2C
O3、Na3PO4、Na2SO4、Na2B4O7、KNO3、KNO2、C4H4O6KNa
などを単独あるいはこれらを適宜混合してなる複合液と
して利用することができる。
又、電極としては、放電加工の際に電極として用いら
れる銅、銅−タングステン合金、銀−タングステン合
金、グラファイト、黄銅、鉄などあるいは中性電解液中
では溶出したイオンが再び電着しないようにするため
に、水素よりもイオン化傾向の高い元素か電解作用を受
けない元素例えば金、白金、アルミニウム、亜鉛、錫、
鉛、ニッケルなどを用いることができる。
れる銅、銅−タングステン合金、銀−タングステン合
金、グラファイト、黄銅、鉄などあるいは中性電解液中
では溶出したイオンが再び電着しないようにするため
に、水素よりもイオン化傾向の高い元素か電解作用を受
けない元素例えば金、白金、アルミニウム、亜鉛、錫、
鉛、ニッケルなどを用いることができる。
電解仕上け加工は一般に電流密度、パルス幅、加工ギ
ャップの大きさなどの影響を受けるのでこれらの値を適
切に選択しなければならない。これらの値を選択するに
際しての明確な基準は確立されていないが、概ね次のよ
うな相互関係が成り立つ。すなわち一般に加工ギャップ
が小さいと、より小さな加工電圧（ワークと電極間の電
圧）によって放電現象が発生し、電流密度を高くすると
加工電圧が上昇する。更にパルス幅が大きいと、又は電
流密度が高いとギャップ中の水素ガス、酸素ガスその他
の電解生成物の発生量が増大し、ギャップの電気抵抗を
高めるため、やはり放電現象に結びつきやすくなる。
又、加工電圧が上昇すると放電を発生しなくも、より電
気抵抗の少ないギャップ外へ電流が漏洩しやすくなり、
この漏洩電流（漂游電流）によってギャップ外に加工が
広がったり、電気的腐食が著しくなったりして、加工精
度の低下を招く。これらの現象はギャップが小さくギャ
ップ中に存在する電解液の量が少ないほど甚だしい。し
たがって、安定した加工を可能にするためには、電流
密度を低く設定する、パルス幅を短くする、大きな
ギャップを確保する、ことが必要である。又、加工の安
定性からではなく加工品質からこれらを検討した場合に
は、大きな電流密度を用いて、ある範囲のパルス幅で加
工した方が、光沢が強く滑らかな加工面を得やすい。こ
れらの観点から正及び負のパルス幅は0.3〜10ms、電流
密度は50〜200A/cm2、加工ギャップは0.03〜2.5mmの範
囲内がよい。
ャップの大きさなどの影響を受けるのでこれらの値を適
切に選択しなければならない。これらの値を選択するに
際しての明確な基準は確立されていないが、概ね次のよ
うな相互関係が成り立つ。すなわち一般に加工ギャップ
が小さいと、より小さな加工電圧（ワークと電極間の電
圧）によって放電現象が発生し、電流密度を高くすると
加工電圧が上昇する。更にパルス幅が大きいと、又は電
流密度が高いとギャップ中の水素ガス、酸素ガスその他
の電解生成物の発生量が増大し、ギャップの電気抵抗を
高めるため、やはり放電現象に結びつきやすくなる。
又、加工電圧が上昇すると放電を発生しなくも、より電
気抵抗の少ないギャップ外へ電流が漏洩しやすくなり、
この漏洩電流（漂游電流）によってギャップ外に加工が
広がったり、電気的腐食が著しくなったりして、加工精
度の低下を招く。これらの現象はギャップが小さくギャ
ップ中に存在する電解液の量が少ないほど甚だしい。し
たがって、安定した加工を可能にするためには、電流
密度を低く設定する、パルス幅を短くする、大きな
ギャップを確保する、ことが必要である。又、加工の安
定性からではなく加工品質からこれらを検討した場合に
は、大きな電流密度を用いて、ある範囲のパルス幅で加
工した方が、光沢が強く滑らかな加工面を得やすい。こ
れらの観点から正及び負のパルス幅は0.3〜10ms、電流
密度は50〜200A/cm2、加工ギャップは0.03〜2.5mmの範
囲内がよい。
又、負のパルス幅は正のパルス幅よりも小さくすると
よい。
よい。
［作 用］ 超硬合金の電解加工ではワークが陽極となった際に結
合材であるCoが溶出する反応と同時に、WC、TiC粒子の
表面では WC→WO3 TiC→TiO2 の反応が生ずる。又、一方ワークが陰極となった際には
陰極（ワーク）の周囲にNaOH水溶液が生じ、この中で WO3→Na2WO4 TiO2→Ti（OH）４ という反応が起りそれぞれ電解液中に溶出される訳であ
るが、従来の加工方法ではこの２つの反応が別個に行わ
れるのに対し、本発明の方法の場合は（−）電流パルス
と（＋）電流パルスの間隔が短いことから、NaOHの水溶
液中で上記２つの反応が同時に進行すると考えられる。
つまり、本発明の方法では（−）パルス電流によって生
成したNaOHの水溶液中で（＋）電流を作用させることに
より、WO3、TiO2が生成されると同時にNa2WO4、Ti（O
H）４となって溶出する反応が繰返しCoの溶出と共に行
われる訳である。
合材であるCoが溶出する反応と同時に、WC、TiC粒子の
表面では WC→WO3 TiC→TiO2 の反応が生ずる。又、一方ワークが陰極となった際には
陰極（ワーク）の周囲にNaOH水溶液が生じ、この中で WO3→Na2WO4 TiO2→Ti（OH）４ という反応が起りそれぞれ電解液中に溶出される訳であ
るが、従来の加工方法ではこの２つの反応が別個に行わ
れるのに対し、本発明の方法の場合は（−）電流パルス
と（＋）電流パルスの間隔が短いことから、NaOHの水溶
液中で上記２つの反応が同時に進行すると考えられる。
つまり、本発明の方法では（−）パルス電流によって生
成したNaOHの水溶液中で（＋）電流を作用させることに
より、WO3、TiO2が生成されると同時にNa2WO4、Ti（O
H）４となって溶出する反応が繰返しCoの溶出と共に行
われる訳である。
このようにWC又はTiCとCoの溶出が同時に進行する結
果、滑らかで光沢の強い面に仕上がり、ワーク表面にWO
3、TiO2の層が殆ど成長しないことから電解生成物の付
着が抑制される。
果、滑らかで光沢の強い面に仕上がり、ワーク表面にWO
3、TiO2の層が殆ど成長しないことから電解生成物の付
着が抑制される。
又、従来の加工法ではある厚みを持ったWO3、TiO2の
被膜が生成する訳であるから、これを効率的に溶出させ
るためには一定以上の時間（−）電流を印加して、ある
濃度のNaOH水溶液の層を維持する必要がある。これに対
し本発明の方法では上記二つの反応が同時に進行するた
め、反応が円滑に進み、NaOHを有効に作用させることが
できるから、生成させるNaOHの量が少量で済む。
被膜が生成する訳であるから、これを効率的に溶出させ
るためには一定以上の時間（−）電流を印加して、ある
濃度のNaOH水溶液の層を維持する必要がある。これに対
し本発明の方法では上記二つの反応が同時に進行するた
め、反応が円滑に進み、NaOHを有効に作用させることが
できるから、生成させるNaOHの量が少量で済む。
このため（−）電流パルス幅を短くして全通電時間に
占める負の電流パルスの割合を小さくし、以て電極の消
耗を抑制することが可能となる。静止した電解液中で負
パルスに続き（又は極く短い時間間隔を置いて）正パル
スを印加することにより、負パルスにより生成したNaOH
水溶液中でWO3、TiO2を生成することが可能であり、正
パルス印加後、負パルスを印加する前に電解液を強制的
に流す事により、電解作用によって生じたNa2WO4、Ti
（OH）４、H2等の電解生成物をワークと電極の間隔から
除去し、次の電解作用を円滑に行うことが可能となる。
占める負の電流パルスの割合を小さくし、以て電極の消
耗を抑制することが可能となる。静止した電解液中で負
パルスに続き（又は極く短い時間間隔を置いて）正パル
スを印加することにより、負パルスにより生成したNaOH
水溶液中でWO3、TiO2を生成することが可能であり、正
パルス印加後、負パルスを印加する前に電解液を強制的
に流す事により、電解作用によって生じたNa2WO4、Ti
（OH）４、H2等の電解生成物をワークと電極の間隔から
除去し、次の電解作用を円滑に行うことが可能となる。
［実施例］ 実施例１ 第２図に示すように電解加工槽１内にワーク（10mmW
×5mmh）２を固定装置３に固定するとともに、ワース２
と同寸法のSKS3製の工具電極４を電極支持装置５に固定
した後、工具電極４を下降させてワーク２との間に50μ
ｍの間隙（以下ギャップという）を保ってワーク２と対
向させる。次いで電解加工槽１内に電解液６としてNaNO
3の40wt％水溶液を入れ、ワーク２と工具電極４とが電
解液６内に位置するようにする。このようにして前準備
が終った後、集中コントロール装置７を起動する。集中
コントロール装置７は予めセットされた加工サイクルに
したがって、電源装置８に、第３図に示した波形のパル
ス電流を発生させて、工具電極４とワーク２にそれを印
加すると同時に、電磁バルブ９を開けて電解液タンク10
から電解液を25℃、0.8kg/cm2の圧力をもって、電解液
ノズル11を通じて、工具電極４とワーク２との間に連続
的に供給する。
×5mmh）２を固定装置３に固定するとともに、ワース２
と同寸法のSKS3製の工具電極４を電極支持装置５に固定
した後、工具電極４を下降させてワーク２との間に50μ
ｍの間隙（以下ギャップという）を保ってワーク２と対
向させる。次いで電解加工槽１内に電解液６としてNaNO
3の40wt％水溶液を入れ、ワーク２と工具電極４とが電
解液６内に位置するようにする。このようにして前準備
が終った後、集中コントロール装置７を起動する。集中
コントロール装置７は予めセットされた加工サイクルに
したがって、電源装置８に、第３図に示した波形のパル
ス電流を発生させて、工具電極４とワーク２にそれを印
加すると同時に、電磁バルブ９を開けて電解液タンク10
から電解液を25℃、0.8kg/cm2の圧力をもって、電解液
ノズル11を通じて、工具電極４とワーク２との間に連続
的に供給する。
比較例１ パルス波形を第４図に示すようにした以外は実施例１
と同一の加工条件で加工をした。
と同一の加工条件で加工をした。
上記実施例１並びに比較例１において、＋と−のパル
ス幅を変化させたときの試験結果を表１にまとめて示
す。各欄中左側は実施例１の結果を示し、右側は比較例
１の結果を示す。そして各側の三段の示す意味は下記の
とおりである。
ス幅を変化させたときの試験結果を表１にまとめて示
す。各欄中左側は実施例１の結果を示し、右側は比較例
１の結果を示す。そして各側の三段の示す意味は下記の
とおりである。
上：電解生成物の付着状態 ○…無 ×…付着又は固着 中：仕上面の光沢 ◎…銀色 ○…銀灰色 △…加工面不均一又は暗灰色 ×…加工不能 下：工具電極面の性状 ○…光沢面 △…褐色 ×…荒れる 実施例２ 下記の如き加工条件で、第５図に示すパルス波形をも
って実施した。なお、第５図において、フラッシングと
は（＋）パルス電流印加後、電解液ノズルから電解液を
25℃、0.8kg/cm2の圧力で供給することを示し、全休止
とは電解液ノズルからの電解液供給を停止した状態であ
り、フラッシング後、電解液が静止状態で通電すること
を示している。
って実施した。なお、第５図において、フラッシングと
は（＋）パルス電流印加後、電解液ノズルから電解液を
25℃、0.8kg/cm2の圧力で供給することを示し、全休止
とは電解液ノズルからの電解液供給を停止した状態であ
り、フラッシング後、電解液が静止状態で通電すること
を示している。
ワーク材:YD15（超硬合金） 同寸法:10W×5hmm 工具電極:SKS3 電解液:NaNO3 40wt％水溶液 加工ギャップ:50μｍ 電流密度:50A/cm2 （＋）通電量:160c/cm2 実施例３ 加工条件は実施例２と同じで、第６図に示すパルス波
形をもって実施した。ただし、電解液は25℃、0.8kg/cm
2の圧力で常時供給した。
形をもって実施した。ただし、電解液は25℃、0.8kg/cm
2の圧力で常時供給した。
実施例２及び３の試験結果を表２に示す。表２中各欄
左側が実施例２、右側が実施例３を示す。
左側が実施例２、右側が実施例３を示す。
実施例４並びに５ 下記に示す加工条件で、第７図に示すパルス波形をも
って実施した。
って実施した。
ワーク材:YD15（超硬合金） 同寸法:10W×5hmm 電極材質：グラファイト（Gr） 電解液:NaNO3 40wt％水溶液 フラッシング時に25℃1kg/cm2で供給 比較例２ 実施例４並びに５と同じ加工条件で、ただしパルス波
形を第８図に示すものをもって実施した。
形を第８図に示すものをもって実施した。
実施例４並びに５及び比較例２における加工ギャップ
その他の具体的数値を表３に示す。
その他の具体的数値を表３に示す。
そして、通電量（実電極密度×通電時間）と表面粗さ
との関係を第９図に、表面粗さと除去深さとの関係を第
10図に示す。
との関係を第９図に、表面粗さと除去深さとの関係を第
10図に示す。
次に加工ギャップ、電流密度、パルス幅を適宜選択し
て良好な結果を得た例について実施例６として表４に示
す。
て良好な結果を得た例について実施例６として表４に示
す。
実施例６ この結果から電流密度は概ね50〜200A/cm2の範囲、パ
ルス幅は概ね0.3〜10msの範囲、加工ギャップは概ね0.0
3〜2.5msの範囲から選択すればよいことが判った。
ルス幅は概ね0.3〜10msの範囲、加工ギャップは概ね0.0
3〜2.5msの範囲から選択すればよいことが判った。
比較例３ 第12図に示すようなパルス波形、すなわち（＋）電流
と（−）電流の順序を逆にして下記加工条件で加工をし
た。
と（−）電流の順序を逆にして下記加工条件で加工をし
た。
ワーク材:YD15（超硬合金） 同寸法:10W×5hmm 工具電極:SKS3 加工ギャップ:50μｍ 電流密度:100A/cm2 電解液:NaNO3 40wt％水溶液を連続供給 この例では加工ギャップに電解生成物が充満し易く、
強い光沢面が得られない等の弊害が目立ち、従来法に比
べて良い結果は得られなかった。
強い光沢面が得られない等の弊害が目立ち、従来法に比
べて良い結果は得られなかった。
なお、以上の実施例ではワークの加工面が平坦なもの
を用いているが、第13図に示すように表面に凹凸のある
形彫り形状のワーク２′に対しても、同様にこの発明を
適用することができる。この場合、工具電極４′とワー
ク２′との間にパルス電流を印加している間は第13図に
示すように工具電極４′とワーク２′とは所定のギャッ
プまで接近させるが第14図に示すように電解液ノズル11
から電解液をフラッシングするときは、工具電極４′と
ワーク２′とを大きく引き離して、凹凸部間に電解生成
物が滞留しないようにするのが好ましい。
を用いているが、第13図に示すように表面に凹凸のある
形彫り形状のワーク２′に対しても、同様にこの発明を
適用することができる。この場合、工具電極４′とワー
ク２′との間にパルス電流を印加している間は第13図に
示すように工具電極４′とワーク２′とは所定のギャッ
プまで接近させるが第14図に示すように電解液ノズル11
から電解液をフラッシングするときは、工具電極４′と
ワーク２′とを大きく引き離して、凹凸部間に電解生成
物が滞留しないようにするのが好ましい。
［発明の効果］ この発明の効果を列記すれば下記のとおりである。
（１）従来の電解加工法に比べて、ワークや工具電極の
表面に電解生成物が付着しにくいので、安定した加工が
可能である。
表面に電解生成物が付着しにくいので、安定した加工が
可能である。
（２）従来法に比べ、より長いパルスによって良い加工
面が得られるため従来法に比べて加工時間を短縮するこ
とができる。
面が得られるため従来法に比べて加工時間を短縮するこ
とができる。
（３）従来の電解加工法に比べて、光沢度及び表面粗さ
の両方において優れた加工面を得ることができる。
の両方において優れた加工面を得ることができる。
（４）全通電時間に占める負の電流パルスの割合を小さ
くできるので、電極の消耗を抑制することができる。
くできるので、電極の消耗を抑制することができる。
（５）装置は集中コントロール装置にワーク固定装置、
工具電極支持装置、電源装置、電解液供給装置を集中的
に制御させることにより、この発明の方法を容易にしか
も確実に実施することができる。
工具電極支持装置、電源装置、電解液供給装置を集中的
に制御させることにより、この発明の方法を容易にしか
も確実に実施することができる。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の実施に用いるパルス
波形の説明図、同（ｃ）は従来法のパルス波形の説明
図、第２図はこの発明の実施に適した装置の説明図、第
３図はこの発明の実施例１に用いるパルス波形の説明
図、第４図は比較例１に用いるパルス波形の説明図、第
５図は実施例２に用いるパルス波形の説明図、第６図は
実施例３に用いるパルス波形の説明図、第７図は実施例
４、５に用いるパルス波形の説明図、第８図は比較例２
に用いるパルス波形の説明図、第９図は実施例４、５、
６並びに比較例２の通電量と表面粗さとの関係を示すグ
ラフ、第10図は表面粗さと除去深さとの関係を示すグラ
フ、第11図は実施例６中で用いるパルス波形の説明図、
第12図は比較例３に用いるパルス波形の説明図、第13図
並びに第14図は表面に凹凸のあるワークの実施例の説明
図である。 １……電解加工槽、２……ワーク、 ３……ワーク固定装置、４……工具電極、 ５……電極支持装置、６……電解液、 ７……集中コントロール装置、８……電源装置、 ９……電磁バルブ、10……電解液タンク、 11……電解液ノズル。
波形の説明図、同（ｃ）は従来法のパルス波形の説明
図、第２図はこの発明の実施に適した装置の説明図、第
３図はこの発明の実施例１に用いるパルス波形の説明
図、第４図は比較例１に用いるパルス波形の説明図、第
５図は実施例２に用いるパルス波形の説明図、第６図は
実施例３に用いるパルス波形の説明図、第７図は実施例
４、５に用いるパルス波形の説明図、第８図は比較例２
に用いるパルス波形の説明図、第９図は実施例４、５、
６並びに比較例２の通電量と表面粗さとの関係を示すグ
ラフ、第10図は表面粗さと除去深さとの関係を示すグラ
フ、第11図は実施例６中で用いるパルス波形の説明図、
第12図は比較例３に用いるパルス波形の説明図、第13図
並びに第14図は表面に凹凸のあるワークの実施例の説明
図である。 １……電解加工槽、２……ワーク、 ３……ワーク固定装置、４……工具電極、 ５……電極支持装置、６……電解液、 ７……集中コントロール装置、８……電源装置、 ９……電磁バルブ、10……電解液タンク、 11……電解液ノズル。
Claims (5)
- 【請求項１】被加工物（ワーク）と工具電極とを中性電
解液中に所定間隔をおいて対向配置し、これら両者間に
正負のパルス電流を交互に繰返し印加して、ワークに電
解加工を施す方法において、ワークに印加する負のパル
スから正のパルスまでの時間間隔を、正のパルスから負
のパルスまでの時間間隔よりも小さくするとともに、ワ
ークと工具電極との間に、正パルス印加完了後、負パル
ス印加前までの時間に電解液を強制的に流し、負パルス
印加前から正パルス印加完了後まで電解液を静止させる
ことを特徴とするパルス電流による電解加工法。 - 【請求項２】負のパルス幅は正のパルス幅よりも小さい
請求項（１）記載のパルス電流による電解加工法。 - 【請求項３】正及び負のパルス幅は0.3〜10mS、電流密
度は50〜200A/cm2、加工ギャップは0.03〜2.5mmの範囲
内に設定されている請求項（１）記載の電解加工法。 - 【請求項４】電解加工槽の中に、ワークを支持するため
のワーク固定装置と、このワークの加工面にならった面
形状の電極面を有する工具電極を、前記ワークの加工面
との間に適宜間隔を保って位置させることのできる工具
電極支持装置と、前記ワークと前記工具電極との間に極
性が交互に変り、負の電流パルスから正の電流パルスま
での時間間隔が正の電流パルスから負の電流パルスまで
の時間間隔より小さい電流波形を繰返し印加するための
電源装置と、前記ワークと前記工具電極との間に正パル
ス印加完了後負パルス印加前までの時間に電解液を強制
的に流し、負パルス印加前から正パルス印加完了後まで
電解液を静止させるための電解液供給装置と、これらワ
ーク固定装置、工具電極支持装置、電源装置、電解液供
給装置を制御する集中コントロール装置とからなるパル
ス電流による電解加工装置。 - 【請求項５】工具電極支持装置はワークに向う方向とワ
ークから離れる方向に移動可能であり、電解液供給装置
は対向して配置されているワークと工具電極との間に電
解液を間欠的に又は連続的に供給でき、かつ、電源装
置、工具電極支持装置及び電解液供給装置は、集中コン
トロール装置に予めセットされた加工サイクルにしたが
って作動する請求項（４）記載のパルス電流による電解
加工装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2117637A JP2547886B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | パルス電流による電解加工法及びその装置 |
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| EP91304119A EP0461756B1 (en) | 1990-05-09 | 1991-05-08 | Electrolytic machining using pulsed electric current |
| ES91304119T ES2061181T3 (es) | 1990-05-09 | 1991-05-08 | Mecanizado electrolitico que utiliza una corriente electrica pulsatoria. |
| DE69104134T DE69104134T2 (de) | 1990-05-09 | 1991-05-08 | Elektrolytische Bearbeitung unter Verwendung eines pulsierenden Stromes. |
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|---|---|---|---|
| JP2117637A JP2547886B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | パルス電流による電解加工法及びその装置 |
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|---|---|
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| DE4333935A1 (de) * | 1993-10-05 | 1995-04-06 | Axel Dipl Ing Fechner | Verfahren und Anordnung zum Ätzen von Edelmetallen |
| DE4432916C1 (de) * | 1994-09-15 | 1996-04-04 | Agie Ag Ind Elektronik | Verfahren und Impulsgenerator zum elektroerosiven Bearbeiten von Werkstücken |
| US5486280A (en) * | 1994-10-20 | 1996-01-23 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Process for applying control variables having fractal structures |
| US5660708A (en) * | 1994-11-21 | 1997-08-26 | Sumitomo Metal Mining Company, Limited | Process for manufacturing a lead frame |
| US5486282A (en) * | 1994-11-30 | 1996-01-23 | Ibm Corporation | Electroetching process for seed layer removal in electrochemical fabrication of wafers |
| NL1006463C2 (nl) * | 1997-07-03 | 1999-01-05 | Leuven K U Res & Dev | Werkwijze voor elektrochemische depositie en/of wegetsing en een dergelijke elektrochemische cel. |
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| US6402931B1 (en) * | 1998-05-18 | 2002-06-11 | Faraday Technology Marketing Group, Llc | Electrochemical machining using modulated reverse electric fields |
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| DE102009036221A1 (de) | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Extrude Hone Gmbh | Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung eines Werkstückes |
| RU2456138C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Способ электрохимической обработки |
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| CN105705283B (zh) * | 2013-11-05 | 2019-02-19 | 三菱电机株式会社 | 电解加工方法、电解加工装置以及电解加工液 |
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| WO2017210709A1 (de) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Ritter & Stark Gmbh | Konfigurationsanordnung der apparatur für die herstellung der züge in läufen von feuerwaffen mittels pecm verfahren |
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| CN113319386B (zh) * | 2021-04-15 | 2022-06-14 | 青岛理工大学 | 一种提高合金构件微区表面质量的加工方法 |
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- 1990-05-09 JP JP2117637A patent/JP2547886B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1991
- 1991-05-06 US US07/696,120 patent/US5242556A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-08 ES ES91304119T patent/ES2061181T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-08 DE DE69104134T patent/DE69104134T2/de not_active Expired - Fee Related
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