JPH01188230A

JPH01188230A - 電解加工による仕上げ加工方法及び電解仕上げ加工装置

Info

Publication number: JPH01188230A
Application number: JP63012993A
Authority: JP
Inventors: Yohei Kuwabara; 桑原　陽平; Teruo Asaoka; 浅岡　輝雄; Shogo Yoshioka; 省吾吉岡; Haruki Sugiyama; 治樹杉山
Original assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd
Current assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd
Priority date: 1988-01-23
Filing date: 1988-01-23
Publication date: 1989-07-27

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】［産業上の利用分野コこの発明は、電解加工による仕上げ加工方法及び電解仕
上げ加工装置に係り、特に三次元形状の被加工面を短時
間かつ高精度に仕上げて、鏡面状の光沢面が得られる電
解加工による仕上げ加工方法及び電解仕上げ加工装置に
関する。

［従来の技術］従来の金属加工方法として電解加工方法が知られている
。この電解加工方法は、被加工物と電極との間隙に硝酸
ナトリウムや塩化ナトリウム等の電解液を満たし、この
電解液を高速で流すとともに、安定した電解作用を阻害
する電解生成物、即ち溶出した金属化合物や金属イオン
及び水素ガス等を除去しながら、直流電流を被加工物か
ら電極に流して加工するものである。（特開昭６１−７
１９２１号公報及び特開昭６０−４４２２８号公報参照
）［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この電解加工方法にあっては、機械加工
手段として致命的な欠陥がある。即ち、特に三次元形状
の底付き加工（凹窩状に形成された三次元構造のものに
対する加工をいう）において、被加工物と電極との間隙
が仮に一定であったとしても、電解液の流入口の位置、
流入口からの距離あるいは被加工物の三次元形状の被加
工面の屈曲度等により間隙の流路抵抗が変化し、電解液
を間隙に−様な流速で流すのが不可能である。

したがって、間隙に生成される電解生成物の排除が位置
によって異なり、加工の進行状況に差異が生じて被加工
物に電極の精密な転写を行うことが困難で、光沢面等の
高精度な表面品質を得たい場合、別の研磨工程を必要と
するなど、被加工面の仕上げに多くの時間と労力がかか
るという不都合があった。

そこで当山願人は、これらの不都合を除去するものとし
て、電解液を静止状態として電極と被加工物との極間に
、仕上げ加工の前期には低電流密度のパルス電流を供給
して被加工面の面粗度を向上させるとともに、この加工
中に高電流密度のパルス電流を間欠的に供給して、加工
中に被加工面に生成する酸化皮膜を除去し、また仕上げ
加工の後期には高電流密度のパルス電流を供給して光沢
面を得る電解加工による仕上げ加工方法を出願（特願昭
６２−１１７４８６号参照）した。

しかしながら、この電解加工による仕上げ加工方法にあ
っては、仕上げ加工前期の低電流密度のパルス電流によ
り被加工面の面粗度を向上させ得るが、加工面積の大小
によって面粗度向上にバラツキが発生し、特に加工面積
が大面積の場合に高精度な表面品質が安定して得られな
いという不都合があった。

そこで、この発明の目的は、被加工部の加工面積の大小
にかかわらず被加工面の面粗度を向上させ得て、高精度
な表面品質を短時間に安定して得ることができる電解加
工による仕上げ加工方法及び電解仕上げ加工装置を実現
するにある。

［課題を解決するための手段］この目的を達成するために、この出願の第１発明は、静
止した電解液を介して対設した電極と被加工物との極間
にパルス状の電気エネルギーを供給するステップと、前
記被加工物の加工面積を設定するステップと、前記加工
面積の大小に応じて前記電気エネルギーを変化させ、単
位面積当りの電気エネルギーを、加工面積が大面積の場
合には小面積の場合より小さく設定するステップと、前
記極間に生成した電解生成物を排除するステップとを具
備することを特徴とし、第２発明は、加工面積の大小に
応じて変化させる電気エネルギーを、０．０６クーロン
／ｃｍ２〜０．３クーロン／Ｃｍ２の範囲にしたことを
特徴とする。また、第３発明は、静止した電解液を介し
て対設した被加工物と電極との極間にパルス状の電気エ
ネルギーを供給するパルス供給手段と、前記被加工物の
加工面積を設定する加工面積設定手段と、前記加工面積
の大小に応じて前記電気エネルギーを変化させ、単位面
積当りの電気エネルギーを、加工面積が大面積の場合に
は小面積の場合より小さくする如く前記パルス供給手段
を制御する制御手段と、前記極間に生成した電解生成物
を排除する電解生成物排除手段とを具備することを特徴
とする。

［作　用］この発明の構成によれば、被加工物の加工面積が例えば
１ｃｍ２程度の小面積の場合は、電流密度とパルス幅か
らなるより大きなパルス状の電気エネルギー、例えば０
．３クーロン／ｃｍ２の電気工ネルギーにより、また、
加工面積が例えば３０００ｍ２と大面積の場合は、より
小さな電気エネルギー、例えば０．０６クーロン／ｃｍ
２の電気エネルギーにより、被加工面の面粗度を短時間
に向上させる。

［実施例］以下、図面を参照してこの発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１〜７図は、この発明の一実施例を示すものである。

第１．２図において、電解仕上げ加工装置ｌは、電極２
を固定する電極固定装置３、被加工物４を固定する被加
工物固定装置５、電極駆動部６の回転運動を往復運動に
変換する駆動変換部７、パルス電流を発生する電源装置
８、モータ駆動制御部９と加工条件制御部ｌＯと電解液
流制御部１１等からなる制御装置１２、被加工物４に関
する各種データ等を入力する人力装置１３、電解液を濾
過する電解液濾過装置１４、及び加工槽１５等からなる
。

前記電極固定装置３は、その下部に設けたロッド１６の
下端に、例えば純銅もしくはグラファイトからなる電極
２を、その電極面２ａと被加工物４の被加工面４ａとが
三次元方向に−様な間隙１７を保つように固定する。そ
して、前記電極固定装置３は、電極駆動部６と駆動変換
部７とにより前記間隙１７を所定値に設定すべく上下動
する。即ち、電極駆動部６のロータリーエンコーダ１８
とタコジェネレータ１９からの信号により前記モータ駆
動制御部９から出力される制御信号により、モータ２゜
を回転制御して、前記電極固定装置３を上下動させ、電
極面２ａと被加工面４ａとを所定の間隙１７に設定する
。

前記被加工物固定装置５は、絶縁性の高いグラナイトも
しくはセラミックス製のテーブルで、電解加工装置１０
Ｘ−Ｙテーブル２１のＸテーブル（図示せず）上に加工
槽１５の底板とともにボルト等により固定する。また、
この被加工物固定装置５の上面には被加工物４がボルト
２２等により固定され、これにより、被加工物４、被加
工物固定装置５、加工槽１５がＸ−Ｙｆ−プル２１の移
動用ツマミ２３．２４０回転操作によりＸ方向及びＸ方
向に一体的に移動する。

前記電極２と被加工物４との極間に、所定のパルス状の
電気エネルギー（単位面積当りのクーロン量）を供給す
るパルス供給手段としての電源装置８と、この電源装置
８を制御する前記制御装置１２の加工条件制御部１０は
、例えば第３図に示す如く構成する。

即ち、電源装置８は直流電源部２５と充放電部２６とで
構成され、直流電源部２５は、変圧器２７と整流器２８
とからなり、変圧器２７により電圧を所定値に降下させ
整流器２８により整流して直流電流を得て、後述する蓄
電器２９−１〜２９−ｎに供給する。

また、充放電部２６は、極間に電荷を放電する複数個の
蓄電器２９−１〜２９−ｎと、これらの各蓄電器２９−
１〜２９−ｎに接続し直流電源部２５側への電荷の逆流
を阻止するダイオード３０−１〜３０−ｎと、放電側へ
の電荷を放電させるべく開閉される放電スイッチ３１−
１〜３１−ｎと、前記各蓄電器２９−１〜２９−ｎを所
定に充電すべく前記直流電源部２５からの電源を給断す
る充電スイッチ３２とからなる。

この電源装置８は、後述する加工条件制御部１０の制御
信号により、被加工物４の加工面積Ｓの大小に応じて１
５　（Ａ／　ｃ　ｍ２）　Ｘ４　（ｍｓ　ｅ　ｃ　）　
＝０．０６クーロン／Ｃｍ２から、１００　（Ａ／ｃｍ
２）　Ｘ１００　（ｍｓ　ｅ　ｃ）　＝ｌＯクーロン／
ｃｍ２の加工エネルギーを前記極間に供給し得るもので
ある。

前記充放電部２６を制御する加工条件制御部１０は、蓄
電器２９−１〜２９−ｎの充電電圧値を検出する電圧検
出器３３と、この電圧検出器３３で検出した充電電圧値
とＤ／Ａ変換器３４からの出力値とを比較する電圧比較
器３５と、この電圧比較器３５からの出力信号により前
記蓄電器２９−１〜２９−ｎの充電の完了及び開始を検
出する充電検出器３６と、極間に放電される電荷の電流
値を検出する電流検出器３７と、この電流検出器３７で
検出した電流値のピーク値をホールドするピークホール
ド回路３８と、このピークホールド回路３８でホールド
したピーク電流値とＤ／Ａ変換器３９の出力値とを比較
する電流比較器４０と、所定時間幅のパルスを発生する
パルス発生器４１と極間に放電する電荷の電流波形を設
定する電流波形設定器４２からの入力信号により前記各
放電スイッチ３１−１〜３１ｎに開閉駆動信号を出力す
るゲート回路４３と、前記各蓄電器２９−１〜２９−ｎ
へ供給する充電電圧値を設定しその信号を前記Ｄ／Ａ変
換器３４に出力する充電電圧設定器４４と、極間に流れ
る電流値を設定しその信号を前記Ｄ／Ａ変換器３９に出
力する電流設定器４５と、前記入力装置１３の人力デー
タ等に基づき加工条件等を演算・処理するＣＰＵ４６と
、電極２と被加工物４の接触を検知する接触検知器４７
等からなる。なお、図中符号４８は放電スイッチ３１１
〜３１−ｎの開時に逆起電力により各放電スイッチ３１
−１〜３１−ｎが破壊するのを防止するダイオードであ
る。

なお、ここで、蓄電器２９−１〜２９−ｎが充放電する
際の前記ＣＰＵ４６の制御について説明する。まずＣＰ
Ｕ４６は、予め入力装置１３によって人力された被加工
物４の加工面積Ｓ等に基づき、加ニー回（１パルスもし
くは数パルスによる加工をいう）当りの電気エネルギー
を、予め定めた演算式により算出するとともに、この電
気エネルギーを得るに必要なパルス電流のピーク電流密
度を算出する。

そしてこのピーク電流密度に対応する充電電圧値を、記
憶装置に入力されている特性表により算出し、加工条件
制御部１０の充電電圧設定器４４に出力する。

そして、蓄電器２９−１〜２９−ｎが所定の充電電圧値
で充電されると、充電完了信号が充電検出器３６カ）ら
入力される。この信号によりＣＰＵ４６は、パルス発生
器４１及び電流波形設定器４２に制御信号を出力してゲ
ート回路４３をオンさせて、放電スイッチ３１−１〜３
１−ｎを選択的にオンさせ、極間に所定のパルス電流を
供給する。そして、このパルス電流の電流値が電流検出
器３７により検出され、その時のピーク値がピーク７１
クールド回路３８によりホールドされる。このホールド
されたピーク値と、前記電流設定器４５のデジタル信号
をＤ／Ａ変換器３９でアナログ変換した信号値とが電流
比較器４０て比較され、その結果がＣＰＵ４６に人力さ
れる。

ＣＰＵ４６は、電流比較器４０の比較結果に基づき、充
電電圧設定器４４の設定電圧値の補正（ピーク電流値が
設定電流値以下の場合には設定電圧値を増加、ピーク電
流値が設定電流値より大きい場合は設定電圧値を減少）
を行い、供給するパルス電流のピーク電流値が常に所定
値となるように制御する。

加工面積設定手段としての前記入力装置１３は、加工面
積Ｓ１仕上げ加工しろ等の被加工物４に関する各種デー
タ、及び加工条件等を入力するもので、例えば第４図に
示す如く、デイスプレィ装置１３ａと、キーボード１３
ｂと、操作ボタン部１３ｃとからなる。以下これについ
て説明する。

キーボード１３ｂは、手動運転モードを選択し電極２の
芯出し、電解液の排出、残留電荷の放出等の作業時に押
すｒＭＡＮＪ　　（マニュアル）キー５０、電極２の芯
出し作業モードを選択するｒＪＯＧＪ（ジョグ）キー５
１及びｒｓＴＥＰＪ　　（ステップ）キー５２、手動運
転または自動運転モード時の全ての動作を中断し、初期
状態（電源が投入された状態）に戻すｒＲ５ＴＪ　　（
リセット）キー５３、前記ｒＪＯＧＪキー５１とｒｓＴ
ＥＰＪキー５２との組み合わせて電極２の上昇及び下降
スヒード、距離を設定するｒＨＩＧｆ（」　（ハイ）キ
ー５４、ｒＭＩＤ」（ミドル）キー５５、ｒＬＯＷＪ　
　（ロー）キー５６、電極２の芯出し作業時に使用し、
電極２が被加工物４に接しているときは電極２を上昇さ
せ、被加工物４から離間している時は、電極２を下降さ
せるｒＤＴＨＲＪ　　（デイザ−）キー５７、加工槽１
５からの電解液の排出及び循環時に使用するｒＤＲＡＩ
ＮＪ（ドレイン）キー５８１、蓄電器２９−１〜２９−
ｎの残留電荷を放出するｒＤｃＨＧＪ　　（ディスチャ
ージ）キー５９、自動運転モードを選択するｒＡＵＴＯ
Ｊ　　（オート）キー６０、加工に必要な入力画面を選
択するｒＰＴＲＮ」　（パターン）キー６１、自動運転
を開始するための「ＲＵＮ」　（ラン）キー６２、自動
運転を中止するｒｓＴＯＰＪ　　（ストップ）キー６３
、各種パラメータを入力する「テン」キー６４等からな
る。

また、前記操作ボタン部１３ｃは、電解仕上げ加工装置
ｌの電源を投入するための「パワーボタン」６５と、電
源を遮断する「パワーオフボタン」６６と、ｒＵＰＪ　
　（アップ）ボタン６７と、ｒＤＷＮＪ　　（ダウン）
ボタン６８とからなる。この「ＵＰ」ボタン６７とｒＤ
ＷＮＪボタン６８は、前記「ＪＯＧ」キー５１がオンし
ている場合、ボタン６７．６８を押し続けた時間だけ電
極２（Ｚ軸）が上昇及び下降し、前記ｒＳＴＥＰＪキー
５２がオンしている場合は、ボタン６７．６８を押すと
一定の距離だけ電極２が上昇及び下降する。また、前記
「パワーオフボタン」６６は、右に回転させることによ
り遮断状態がリセットされる。

電解生成物排除手段としての前記電解液濾過装置１４は
、加工で生じた電解生成物を含む電解液を濾過するもの
で、例えば第５図の如く構成する。

即ち、電解液濾過装置１４は、加工槽１５からの電解生
成物を多く含んだ戻り電解液を電磁弁７１を介して貯留
するダーティタンク７２と、このダーティタンク７２の
電解液をポンプ７３で汲み上げて遠心分離処理する遠心
分離機７４と、この遠心分離８１７４で分離処理した電
解生成物を含まない電解液を貯留するクリーンタンク７
５と、このクリーンタンク７５に内蔵され、ヒータ８３
とモータ８４によって回転するファン（図示せず）とを
具備する液温調整器７６と、前記クリーンタンク７５の
電解液を汲み上げるポンプ７７と、この汲み上げた電解
液をフィルタ７８を通してから加工槽１５へ供給するた
めの電磁弁７９と、フィルタ７８を通した電解液を、電
極２と被加工物４との間隙に噴出ノズル８０によって噴
出させ、該間隙に生じた電解生成物等を排除するための
電磁弁８１と、前記フィルタ７８を通した電解液を液温
調整器７６に戻す紋り弁８２等からなる。

なお、第５図中８５．８６はボタン７３．７７の駆動モ
ータ、８７．８８はダーティタンク７２の液面を検出す
る上限フロートスイッチ及び下限フロートスイッチ、８
９は加工槽１５内の液面を検出するフロートスイッチ、
９０は遠心分離機７４を駆動するモータである。

この電解液濾過装置１４を制御する電解液流制御部１１
は、加工条件制御部１０からの制御信号に基づいて、加
工槽１５内に電解液を供給するとともに、加工中に電極
面２ａと被加工面４ａ間に生成した電解生成物等を排除
するために、電極２と被加工物４間に新鮮な電解液（液
温調整されフィルタ７８を通した電解液）を噴出ノズル
８０によって噴出する如く、電磁弁７９．８１、ポンプ
７３．７７等を制御す、　　る。

次に、この電解仕上げ加工装置１による仕上げ加工動作
の一例について第６図のフローチャートにより説明する
。

仕上げ加工に際しては、電極固定装置３のロッド１６の
下端に、例えば被加工物４を放電加工する際に使用した
電極２を、あるいはワイヤーカット放電加工により切り
抜かれた残部を電極２として固定するとともに、被加工
物固定装置５に被加工物４をそれぞれ取付け、「パワー
ボタン」６５を押して電解仕上げ加工装置１の電源を投
入する（１００）。そして前記人力装置１３のｒＤｃＨ
ＧＪキー５９を押して、蓄電器２９−１〜２９−ｎに残
留している電荷を放出しく１０１）　、電極２と被加工
物４の芯出しを行う（１０２）。その後、電極間隙δ、
加工面積Ｓ１加工深さ（加工取り代）、被加工面４ａの
加工前面粗度等のパラメータと、電極２の駆動方法、電
゛解液噴流の与え方等の加工条件を入力する（１０３）
。

パラメータ等を人力し、前記ｒＲＵＮ」キー６２を押す
と、電極２が下降して被加工面４ａに接触しく１０４）
　、この位置を前記接触検知器４７で検出して原点Ａと
する。そして、ｒＤＲＡＩＮ」キー５８を押して電解液
濾過装置１４の電磁弁７９を作動させて、クリーンタン
ク７５から電解液を加工槽１５内に供給する（１０５）
。電解液が供給されると、加工槽１５内のフロートスイ
ッチ８９がオンして、運転が開始され（１０６）　、Ｃ
ＰＵ４６が入力装置１３によって入力された被加工物４
の加工面積Ｓに基づき、極間に供給するパルス電流の電
気エネルギーを予め記憶装置に記憶させである特性表に
より算出するとともに、この電気エネルギーを得るに必
要な蓄電器２９−１〜２９−ｎの充電電圧値、パルス幅
（単一パルス電流のオンタイム）、パルス供給回数Ｎ１
〜Ｎ３等を換算表等により算出する（１０７）。

そして、電極２を上昇さ、せて、入力装置１３で人力し
た電極間隙δを維持する位置に電極を設定しく１０８）
　、電解液が電極面２ａと被加工面４ａ間に満ち、電解
液が静止（電解液の流れ・動きが略停止した状態をいう
）したら（１０９）　、電源装置８から所定の電気エネ
ルギーが得られるピーク電流密度ｊｐｘとパルス幅ｔｏ
ｎ１を有する面粗度向上用の単一のパルス電流（以下箱
１のパルス電流という）を電極２と被加工物４の極間に
供給する（１１０）。

なお、実験によると、第１のパルス電流による電気エネ
ルギーは、加工面積Ｓが３００　ｃ　ｍ”の場合、ピー
ク電流密度ｊＰ１が１５Ａ／　ｃ　ｍ”でパルス幅ｔ。

ｎｌが４ｍ５ｅｃの、１５　（Ａ／　ｃ　ｍ２）　Ｘ　
４　（ｍ　ｓｅ　ｃ　）　＝０．０６クーロン／ｃｍ２
の電気エネルギーにより、また加工面積Ｓが１ｃｍ２の
場合、ｊＰｔが６０Ａ／ｃｍ２でｔｏｎｌが５ｍ５ｅｃ
の、６０Ｘ５＝０゜３クーロン／ｃｍ”の電気エネルギ
ーによって、被加工面４ａの面粗度を著しく向上させる
ことができ、加工面積Ｓが１〜３００ｃｍ２の範囲にお
いては、電気エネルギーと加工面積Ｓが略反比例の関係
にあることが確認された。

極間に第１のパルス電流を供給した後、モータ駆動制御
部９の信号によりモータ２０を駆動して電極２を上昇さ
せ（１１１）　、電極面２ａを被加工面４ａから離間さ
せ、電極面２ａと被加工面４ａ間の溶出した電解生成物
を電解液とともに電解液濾過装置１４の電磁弁８１の動
作により、噴出ノズル８゜から電解液を噴出して排除す
る（１１２）。

電解生成物を排除した後は、電極２が下降し、電極面２
ａが被加工面４ａに接触しく１１３）　、接触検知器４
７でその位置を検出する。この位置と前記原点ＡとをＣ
ＰＵ４６で比較して加工１回当りの加工深さを測定し、
これを累積する（１１４）。そして、この累積値と入力
装置１３によって予め設定した設定値とを比較しく１１
５）　、加工深さの累積値が設定値に対し所定の差（例
えば１μｍ）に達していない場合は、加工回数が所定回
数Ｎ１か否かを判断する（１１６）。この判断（１１６
）でＮｏの場合はステップ（１０８）に戻り、判断（１
１６）でＹＥＳ、になるまで繰り返す。

前記ステップ（１１６）でＹＥＳの場合、つまり第１の
パルス電流による加工を所定回数Ｎ１回行った場合は、
ＣＰＵ４６が充電電圧設定部４４に制御信号を出力して
、電源装置８から供給されるパルス電流を、前記第１の
パルス電流より高い電気エネルギーが得られるピーク電
流密度ｊＰ２とパルス幅ｔ　ｏｎ２とを有する酸化皮膜
除去用の単一のパルス電流（以下箱２のパルス電流とい
う）に切換える（１１７）とともに、電極２を上昇させ
て前記ステップ（１０８）と同一位置に電極２を設定す
る（１１８）。この場合、電極２と被加工物４の間隙は
加工の進行により大きくなる。そして、電極２ａと被加
工面４ａ間の電解液が静止したら（１１９）、前記第２
のパルス電流を電極２と被加工物４間に供給しく１２０
）　、−回もしくは数回の加工で被加工面２ａに生成し
た酸化皮膜等を被加工面２ａから剥離するとともに、電
極２を上昇させ（１２１）前記電磁弁８１の動作により
酸化皮膜等を排除する（１２２）。なお、この第２のパ
ルス電流は、前記第１のパルス電流に、ピーク電流密度
で５〜ＩＯＡ／ｃｍ２、パルス幅で１０〜１５ｍ　ｓ　
ｅ　ｃを加えた値が最適である。

被加工面４ａの酸化皮膜等を排除すると、電極２を下降
（１２３）させるとともに、所定の加工回数Ｎ２である
か否かを判断（１２４）する。この判断（１２４）でＮ
ｏの場合はステップ（１１８）に戻り、第２のパルス電
流による加工を所定回数Ｎ２回行う。ステップ（１２４
）でＹＥＳの場合は、電源装置８から供給されるパルス
電流を前記第１のパルス電流に切換え（１２５）でステ
ップ（１０８）へ移り面粗度向上のための加工を行う。

この一連の加工により加工深さの累積値が設定値と比較
し、累積値が加工深さの設定値に対し、所定の差量内に
なった時に、ステップ（１１５）でＹＥＳとなり、加工
条件制御部１００制御信号により電源装置８から供給さ
れるパルス電流を加工面積Ｓに応じた所定の電気エネル
ギーが得られるピーク電流密度ｊＰ３とパルス幅ｔ　Ｏ
ｎ３とを有する光沢面形成用の単一のパルス電流（以下
箱３のパルスという）に切換える（　１２６）。そして
、この第３のパルス電流で前述したステップ（１１８）
〜（１２４）と同様の加工を所定回数Ｎ３回繰り返しく
１２７）〜（１３３）　、全ての仕上げ加工を終了する
（１３４）。

この第３のパルス電流は、ピーク電流密度が３０〜５０
Ａ／ｃｍ２でパルス幅が２０〜６０ｍ　ｓ　ｅ　ｃが最
適である。

前記第１〜第３のパルス電流による加工中、前記入力装
置１３のデイスプレィ装置１３ａには、例えば第７図に
示す表示が行われる。即ち、入力した電極間隙δ（例え
ばＧ　Ａ　Ｐ　１００μｍ）、加工面積Ｓ　（ＡＲＥＡ
２５ｃｍ２）　、加工取り代（Ｄ　Ｅ　Ｐ　ＴＨ１μｍ
）、加工前面粗度（ＢＥＦＯＲＥ３０μｍ）と、前記ス
テップ（１０７）算出した各パルス電流による加工回数
Ｎ１〜Ｎ３の残加工回数（ＣＯＵＮＴ＝１２３）及び加
工積算時間（ＴＩＭＥＯＩ：２３：４５０・１時間２３
分４５秒）が表示される。

なお、上記実施例においては、加工面積の設定を入力装
置１３によって行ったが、この発明はこれに何ら限定さ
れず、例えば極間に基準電圧を供給した時の電流値を前
記電流検出器３７で検出し、この電流値と予め実験等に
より求めた換算式とに基づき、ＣＰＵ４６で自動的に算
出して設定してもよい。

次に、この発明に係る電解加工による仕上げ加工方法及
び電解仕上げ加工装置ｌによって、次の条件で加工した
加工例を示す。

電極　　　純銅被加工物材質　　　　工具鋼電極間隙　　　　　　０・１ｍｍ加工液　　　　　　　硝酸ナトリウム溶液（濃度４０％
）（以下同頁余白）このように、この発明に係る電解加工による仕上げ加工
方法及び電解仕上げ加工装置１にあっては、被加工物４
の加工面積Ｓが大面積、例えば３００ｃｍ”の場合は、
より小さな電気エネルギー、例えば０．０６クーロン／
Ｃｍ２の電気エネルギーで、また、加工面積Ｓが小面積
、例えば１ｃｍ２の場合は、より大きな電気エネルギー
、例えば０．３り一ロン／ｃｍ２の電気エネルギーで仕
上げ加工するため、加工面積Ｓの大小にかかわらず、被
加工面４ａの面粗度を向上させ得るが、その理由として
は次のことが考えられる。

即ち、電極２と被加工物４間にパルス状の電気エネルギ
ーを供給すると、電極面２ａに水素ガスが生成され、こ
の瞬時のガス発生による体積膨張で間隙に衝撃圧が加わ
るが、この衝撃圧は、加工面積Ｓが小面積の場合は、仮
に被加工面４ａの中心部でガス発生があったとしても、
圧力が周辺に抜けてしまう。したがって、加工面積Ｓが
小面積の場合はより大きな電気エネルギーを供給しても
、間隙の電解液にガス発生による衝撃圧が及ぶことがな
く、被加工面の面粗度を短時間に向上させ得る。

しかしながら、加工面積Ｓが大面積の場合は、電解液の
粘性による間隙の流路抵抗が大きく、ガス発生による瞬
時の衝撃圧が間隙内に維持され、この圧力により、電極
２と被加工物４間の電解液が急激に運動し、被加工面４
ａに生成した電解生成物を遊動させる。したがって、よ
り大きな電気エネルギーを供給すると、間隙内に遊動す
る電解生成物の影響を受けて、被加工面４ａの安定した
面粗度向上を期待できない。ところが、この発明のよう
に、より小さな電気エネルギーを供給すれば、被加工面
４ａの凹凸部の凸部付近と凹部付近とで電解生成物の遊
動状態が異なり、凸部付近での電解生成物の遊動が多く
なるため、電解液の更新（噴出ノズル８０からの電解液
の噴出）を行う程、凸部付近での更新効果が大きく、そ
の位置はど選択的に電流が流れて凸部付近の加工が促進
されることになり、被加工面４ａの面粗度が向上するこ
とになる。

なお、上記実施例においては、電流密度をピーク電流密
度で説明したが、平均電流密度でもよいことはもちろん
であり、また、この発明は金型加工分野に限らず、半導
体生産のシリコン単結晶やガリウムヒソ基材の仕上げ加
工、及び磁気記憶装置のアルミニュウム・ディスクの単
結晶ダイヤモンドによる鏡面加工等のように、機械的加
工による表面の僅かな内部応力が問題となっている分野
での仕上げ加工にも応用することができる。

［発明の効果］以上詳細に説明したように、この発明に係る電解加工に
よる仕上げ加工方法及び電解仕上げ加工装置にあっては
、被加工物の加工面積に応じて極間に供給するパルス状
の電気エネルギーを変化させ、単位面積当りの電気エネ
ルギーを、加工面積が大面積の場合には小面積の場合よ
り小さくしたので、加工面積の大小にかかわらず被加工
面の面粗度を向上させることができ、光沢面等の高品質
の被加工面が容易に得られ、省力化が遅れている金型加
工分野での品質向上と機械化を達成することができる等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電解仕上げ加工装置の正面図、第２
図は同装置のブロック図、第３図は要部のブロック図、
第４図は人力装置の正面図、第５図は電解液濾過装置の
概略構成図、第６図は仕上げ加工動作の一例を示すフロ
ーチャート、第７図はデイスプレィ装置の表示を示す図
である。１・・・電解仕上げ加工装置、２・・・電極、４・・・
被加工物、４ａ・・・被加工面、８・・・電源装置、９
・・・モータ駆動制御部、ｌＯ・・・加工条件制御部、
１１・・・電解液流制御部、１２・・・制御装置、１３
・・・入力装置、１４・・・電解液濾過装置、４６・・
・ＣＰＵ。特許出願人　　静岡製機株式会社代表者鈴木重夫第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）次のステップを具備する電解加工による仕上げ加
工方法。Ａ、静止した電解液を介して対設した電極と被加工物と
の極間にパルス状の電気エネルギーを供給するステップ
。Ｂ、前記被加工物の加工面積を設定するステップ。Ｃ、前記加工面積の大小に応じて前記電気エネルギーを
変化させ、単位面積当りの電気エネルギーを、加工面積
が大面積の場合には小面積の場合より小さく設定するス
テップ。Ｄ、前記極間に生成した電解生成物を排除するステップ
。
（２）請求項（１）において、加工面積の大小に応じて
変化させる電気エネルギーを、０．０６クーロン／ｃｍ
＾２〜０．３クーロン／ｃｍ＾２としたことを特徴とす
る電解加工による仕上げ加工方法。
（３）次の構成を具備する電解仕上げ加工装置。イ、静止した電解液を介して対設した被加工物と電極と
の極間にパルス状の電気エネルギーを供給するパルス供
給手段。ロ、前記被加工物の加工面積を設定する加工面積設定手
段。ハ、前記加工面積の大小に応じて前記電気エネルギーを
変化させ、単位面積当りの電気エネルギーを、加工面積
が大面積の場合には小面積の場合より小さくする如く前
記パルス供給手段を制御する制御手段。ニ、前記極間に生成した電解生成物を排除する電解生成
物排除手段。