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電解加工装置、電解加工方法および工具電極の製造方法

国内特許コード P150011911
整理番号 S2013-1286-N0
掲載日 2015年4月20日
出願番号 特願2013-174952
公開番号 特開2015-042430
出願日 平成25年8月26日(2013.8.26)
公開日 平成27年3月5日(2015.3.5)
発明者
  • 夏 恒
出願人
  • 国立大学法人東京農工大学
発明の名称 電解加工装置、電解加工方法および工具電極の製造方法
発明の概要 【課題】これまでの電解加工装置は、工作物を広範囲に亘って電解液に浸漬させるので、加工対象となる領域以外においても電位差が生じてしまう。したがって、電解液の金属イオンを部分的に析出させて特定形状を造形する付加加工には、加工精度の観点から不向きであった。
【解決手段】電解加工装置は、先端部へ向けて電解液を吐出させる第1内通孔と先端部から電解液を吸引する第2内通孔が設けられた工具電極と、先端部に対向して設置された工作物に対して工具電極の電位が高くなるように電圧を印加する印加部と、電解液の循環制御および印加部の電圧制御を行って工作物の表面に金属を析出させる制御部とを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



導電性の工作物と電極との間に電解液を噴射しつつ電位差を与えることにより工作物を除去加工する電解加工装置が知られている。

[先行技術文献]

[特許文献]

[特許文献1]特開2007-069328号公報

産業上の利用分野



本発明は、電解加工装置、電解加工方法および工具電極の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
先端部へ向けて電解液を吐出させる第1内通孔と前記先端部から前記電解液を吸引する第2内通孔が設けられた工具電極と、
前記先端部に対向して設置された工作物に対して前記工具電極の電位が高くなるように電圧を印加する印加部と、
前記電解液の循環制御および前記印加部の電圧制御を行って前記工作物の表面に金属を析出させる制御部と
を備える電解加工装置。

【請求項2】
前記第2内通孔から吸引された前記電解液を前記第1内通孔へ導く循環路と、
前記電解液を吸引して循環させる吸引用ポンプと
を備える請求項1に記載の電解加工装置。

【請求項3】
前記吸引用ポンプの圧力を検出する圧力検出部と、
前記圧力に基づいて前記工具電極と前記工作物との距離を調整する距離調整部と
を備える請求項2に記載の電解加工装置。

【請求項4】
前記電解液の濃度を一定に保つ濃度調整部を備える請求項2または3に記載の電解加工装置。

【請求項5】
前記先端部を前記工作物の表面方向へ移動させる移動機構を備える請求項1から4のいずれか1項に記載の電解加工装置。

【請求項6】
前記工具電極は、前記第1内通孔の吐出口が、前記第2内通孔の吸引口よりも、前記先端部において周縁側に設けられている請求項1から5のいずれか1項に記載の電解加工装置。

【請求項7】
前記工具電極は、前記先端部において前記吐出口より周縁側が内周側より前記工作物の方向へ突出している請求項6に記載の電解加工装置。

【請求項8】
前記工具電極は、前記吸引口の面積が前記吐出口の面積よりも大きい請求項6または7に記載の電解加工装置。

【請求項9】
前記工具電極は、前記第1内通孔を形成する内筒と、前記内筒を挿通して前記内筒との間に前記第2内通孔を形成する外筒とを有する請求項1から8のいずれか1項に記載の電解加工装置。

【請求項10】
前記工具電極は、前記先端部の一部である前記内筒の内筒先端部が、外筒方向へ伸延する鍔部を有する請求項9に記載の電解加工装置。

【請求項11】
前記第1内通孔および前記第2内通孔の少なくともいずれかは、スリットが設けられた中央プレートと、前記中央プレートを挟み込んで支持する挟持プレートにより形成される請求項1から8のいずれか1項に記載の電解加工装置。

【請求項12】
前記印加部は、極性を反転させて前記工具電極に対して前記工作物の電位が高くなるように電圧を印加する反転部を有し、
前記制御部は、前記反転部を制御して前記表面の金属を溶解させる請求項1から11のいずれか1項に記載の電解加工装置。

【請求項13】
前記第1内通孔および前記第2内通孔を流通させる前記電解液を、第1電解液から第2電解液へ切り替える切替機構を備える請求項1から12のいずれか1項に記載の電解加工装置。

【請求項14】
互いに異なる前記工具電極を複数備える請求項1から13のいずれか1項に記載の電解加工装置。

【請求項15】
前記制御部は、同極のローレベルオフセット電圧に対してハイレベルのパルス電圧を印加するパルス電圧制御を実行する請求項1から14のいずれか1項に記載の電解加工装置。

【請求項16】
工具電極を工作物へ接近させる接近工程と、
前記工具電極の内部、前記工具電極の先端部と前記工作物の表面との間、前記工具電極の内部の順に電解液を循環させる循環工程と、
前記工作物に対して前記工具電極の電位が高くなるように電圧を印加して、前記工作物の表面に金属を析出させる析出工程と
を有する電解加工方法。

【請求項17】
前記循環工程は、前記電解液を前記先端部において周縁側から中心側へ流動させる請求項16に記載の電解加工方法。

【請求項18】
前記循環工程は、前記工具電極の前記先端部と前記工作物の表面との間に形成される流路の断面が他の流路の断面よりも小さくなることにより生じるベンチェリ効果を用いて前記電解液を循環させる請求項16または17に記載の電解加工方法。

【請求項19】
前記循環工程は、前記ベンチェリ効果により前記電解液の循環が開始されるまでは、前記電解液は前記工具電極の内部に留まる請求項18に記載の電解加工方法。

【請求項20】
前記循環工程は、前記電解液を吸引力のみを用いて循環させる請求項16から19のいずれか1項に記載の電解加工方法。

【請求項21】
前記電解液を吸引する圧力の変化に基づいて前記工具電極を前記工作物から離す距離調整工程を有する請求項20に記載の電解加工方法。

【請求項22】
前記電解液の濃度を一定に保つ濃度調整工程を有する請求項16から21のいずれか1項に記載の電解加工方法。

【請求項23】
極性を反転させて前記工具電極に対して前記工作物の電位が高くなるように電圧を印加して、前記工作物の表面の金属を溶解させる溶解工程を有する請求項16から22のいずれか1項に記載の電解加工方法。

【請求項24】
前記電解液を、第1電解液から第2電解液へ切り替える切替工程を有する請求項16から23のいずれか1項に記載の電解加工方法。

【請求項25】
電圧を印加する前記工具電極を変更する変更工程を有する請求項16から24のいずれか1項に記載の電解加工方法。

【請求項26】
1枚の中央プレートにスリットを形成するスリット形成工程と、
2枚の挟持プレートで前記中央プレートを挟み込んで固定することにより電解液を流通させる内通孔を形成する内通孔形成工程と
を有する工具電極の製造方法。

【請求項27】
前記内通孔形成工程の後に、前記挟持プレートの少なくともいずれかと前記中央プレートに対して除去加工を施すことにより、前記スリットと接続される、前記電解液を供給する供給路および前記電解液を回収する回収路の少なくともいずれかを形成する流路形成工程を有する請求項26に記載の工具電極の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013174952thum.jpg
出願権利状態 公開
※ 国立大学法人東京農工大学では、先端産学連携研究推進センターにおいて、知的財産の創出・権利化・活用に取り組んでいます。上記の特許・技術の内容および導入に興味・関心がありましたら、当センターまでお気軽にお問い合わせください。


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