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JP5488889B2 - Electrolytic processing apparatus, electrolytic processing method, and machine tool and assembly machine equipped with electrolytic processing apparatus - Google Patents
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Electrolytic processing apparatus, electrolytic processing method, and machine tool and assembly machine equipped with electrolytic processing apparatus Download PDF

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

本発明は、回転する導電性の加工対象に電解液をフィルム状に出射しつつ、このフィルム状の電解液と前記加工対象との間に電圧を加えて前記加工対象を電解加工する技術に関し、具体的には、前記加工対象に機械ストレスを与えることなく微細な軸対称・非軸対称に加工する電解加工装置電解加工方法、および電解加工装置を備えた工作機並びに組み立て機に関する。 The present invention relates to a technique for electrolytically processing the processing target by applying a voltage between the film-shaped electrolytic solution and the processing target while emitting the electrolytic solution to the rotating conductive processing target in a film shape. Specifically, the present invention relates to an electrolytic processing apparatus , an electrolytic processing method, a machine tool including the electrolytic processing apparatus , and an assembling machine that perform fine axisymmetric / non-axisymmetric processing without applying mechanical stress to the processing target.

たとえばマイクロパンチプレス、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、マイクロマシーニング、微細加工の各技術分野では、微細(たとえば、数から数十ミクロン径)な金属線材を高精度に加工して、微細部品や微細工具を製造する技術が必要とされている。   For example, in the technical fields of micro punch press, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), micromachining, and micromachining, fine (for example, several to several tens of microns diameter) metal wires are processed with high precision, There is a need for techniques for manufacturing fine tools.

この種の微細部品や微細工具は、電解加工,加熱延伸等により製造することができる。たとえば、本発明者は、上記の微細工具のひとつであるマイクロソーワイヤーを製造する技術を既に提案している(特許文献1)。この技術は電解加工にかかるもので、フィルム状の電解液を金属線材に接触させつつ、金属線材と電解液出射ノズルとの間に電圧を加え、当該金属線材に複数の切り欠き(凹部)を形成している。   This kind of fine parts and fine tools can be manufactured by electrolytic processing, heat drawing and the like. For example, the inventor has already proposed a technique for manufacturing a microsaw wire which is one of the above-described fine tools (Patent Document 1). This technology is related to electrolytic processing. While a film electrolyte is brought into contact with the metal wire, a voltage is applied between the metal wire and the electrolyte solution ejection nozzle, and a plurality of notches (recesses) are formed in the metal wire. Forming.

特開2009−148879号JP 2009-148879 A 米国特許第2,741,594号US Pat. No. 2,741,594

しかし、特許文献1の技術では、加工対象(金属線材)を軸回転することは想定していないため、軸対称製品(あるいは非軸対称であっても製造に軸回転を必要とする製品)を作製することができない。特に、MEMS、マイクロマシーニング等の各技術分野では、軸回転により製造される高精度の微細部品や微細工具(たとえば、微細パンチ,微細ネジ等)が必要とされるが、特許文献1の技術では、これらを作製することができない。   However, since the technique of Patent Document 1 does not assume that the object to be processed (metal wire) is axially rotated, an axially symmetric product (or a product that requires axial rotation for manufacturing even if non-axisymmetric) is used. It cannot be made. In particular, in each technical field such as MEMS and micromachining, high-precision fine parts and fine tools (for example, fine punches, fine screws, etc.) manufactured by shaft rotation are required. Then, these cannot be produced.

また、電解液を砲弾(切断対象)に噴射するとともに、砲弾と電解液出射ノズルとの間に電圧をかけ、機械ストレスや熱ストレスを起こすことなく砲弾を電解加工により切断する技術が知られている(特許文献2)。   Also known is a technique for injecting electrolyte into a shell (to be cut) and applying a voltage between the shell and the electrolyte outlet nozzle to cut the shell by electrolytic processing without causing mechanical or thermal stress. (Patent Document 2).

しかし、特許文献2の技術は、電解液は線状に噴射される(ノズル口は円形である)。このため、この技術を、たとえば径が10μmオーダの微細部品や微細工具の製造に応用しようとした場合、ノズル径は加工対象より十分に小さい必要がある。この場合、電解液は加工対象に点接触することになり、加工効率が悪いことに加え、ノズル径が小さすぎるためノズル詰まりが生じやすくなる。したがって、特許文献2の技術を、微細部品や微細工具の製造に応用することは不可能である。   However, in the technique of Patent Document 2, the electrolytic solution is injected linearly (the nozzle opening is circular). For this reason, when this technique is applied to, for example, the manufacture of fine parts and tools having a diameter on the order of 10 μm, the nozzle diameter needs to be sufficiently smaller than the object to be processed. In this case, the electrolytic solution makes point contact with the object to be processed, and in addition to poor processing efficiency, nozzle clogging is likely to occur because the nozzle diameter is too small. Therefore, it is impossible to apply the technique of Patent Document 2 to the manufacture of fine parts and fine tools.

本発明の目的は、加工対象を軸回転させて微細部品や微細工具を製造する際に当該加工対象に機械ストレスや熱ストレスを与えないで、高精度かつ高効率の微細加工を行うことにある。   An object of the present invention is to perform high-precision and high-efficiency micromachining without applying mechanical stress or thermal stress to a machining target when the workpiece is rotated to produce a fine part or a fine tool. .

本発明の電解加工装置は(1)から()を要旨とする。
(1) 電解液をフィルム状にして導電性の加工対象に向けて出射させつつ、前記フィルム状の電解液と前記加工対象との間に電圧を加えることで、前記フィルム状の電解液が前記加工対象に接触する線状部分を電解切削または電解メッキにより電解加工する電解加工装置であって、
前記電解液をフィルム状に出射するスリット状出射口を備えたノズルと、
前記ノズルに前記電解液を供給する電解液供給源と、
前記フィルム状の電解液と前記加工対象との間に前記電圧を加える電源と、
前記加工対象を支持し前記加工対象を前記フィルム状の電解液に、回転軸を前記フィルム状の電解液に垂直または斜めに接触させつつ前記フィルム状の電解液に対して相対的に軸回転させる加工対象支持回転ジグと、
を備えたことを特徴とする電解加工装置。
The gist of the electrolytic processing apparatus of the present invention is (1) to ( 3 ).
(1) Applying a voltage between the film-like electrolyte and the object to be processed while the electrolyte is made into a film and emitted toward a conductive object, the film-like electrolyte An electrolytic processing apparatus that performs electrolytic processing by electrolytic cutting or electrolytic plating on a linear portion that comes into contact with a processing target,
A nozzle having a slit-like outlet for emitting the electrolyte solution into a film;
An electrolyte supply source for supplying the electrolyte to the nozzle;
A power source for applying the voltage between the film electrolyte and the object to be processed;
Said processing object supports, the processing target in the film-like electrolyte, while the rotary shaft is brought into contact with a vertical or oblique to the film-like electrolyte, relative axis with respect to said film-shaped electrolyte A processing target support rotation jig to be rotated,
An electrolytic processing apparatus comprising:

(2) 前記軸回転にかかる当該軸方向に、前記加工対象を前記フィルム状の電解液に対して相対的に移動させる移動機構を備えたことを特徴とする(1)に記載の電解加工装置。 (2) The electrolytic processing apparatus according to (1), further including a moving mechanism that moves the object to be processed relative to the film electrolyte in the axial direction of the shaft rotation. .

(3) 前記電圧を、前記加工対象の相対的な移動に応じて変化させることを特徴とする(2)に記載の電解加工装置。 (3) The electrolytic processing apparatus according to (2), wherein the voltage is changed in accordance with a relative movement of the processing target.

本発明の電解加工方法は()から()を要旨とする。
) 電解液をフィルム状にして導電性の加工対象に向けて出射させつつ、前記フィルム状の電解液と前記加工対象との間に電圧を加えることで、前記フィルム状の電解液が前記加工対象に接触する線状部分を電解切削または電解メッキにより電解加工する電解加工方法であって、
前記加工対象を、前記フィルム状の電解液に、回転軸を前記フィルム状の電解液に垂直または斜めに接触させつつ、前記フィルム状の電解液に対して相対的に軸回転させることを特徴とする電解加工方法。
The gist of the electrolytic processing method of the present invention is ( 4 ) to ( 6 ).
( 4 ) Applying a voltage between the film-like electrolyte and the object to be processed while the electrolyte is made into a film and emitted toward a conductive object, the film-like electrolyte becomes An electrolytic processing method for electrolytically processing a linear portion that contacts a processing target by electrolytic cutting or electrolytic plating ,
The processing object is rotated relative to the film-like electrolyte while the rotating shaft is in contact with the film-like electrolyte perpendicularly or obliquely to the film-like electrolyte. Electrolytic machining method.

) 前記軸回転にかかる当該軸方向に、前記加工対象を前記フィルム状の電解液に対して相対的に移動させることを特徴とする()に記載の電解加工方法。 ( 5 ) The electrolytic processing method according to ( 4 ), wherein the object to be processed is moved relative to the film electrolyte in the axial direction of the shaft rotation.

) 前記加工電圧を、前記加工対象の相対的な移動に応じて変化させることを特徴とする()に記載の電解加工方法。 ( 6 ) The electrolytic processing method according to ( 5 ), wherein the processing voltage is changed according to a relative movement of the processing target.

本発明の微細工具の機上成形機は()および()を要旨とする。 The on-machine forming machine for fine tools of the present invention is summarized as ( 7 ) and ( 8 ).

) (1)から()の何れかに記載の電解加工装置を備えた工作機であって、前記電解加工装置により加工された加工対象を、前記加工対象支持回転ジグに取り付けたまま微細工具として用い、当該微細工具により工作物を工作することを特徴とする工作機。
) (1)から()の何れかに記載の電解加工装置を備えた組み立て機であって、前記電解加工装置により加工された加工対象を、前記加工対象支持回転ジグに取り付けたまま微細ビスとして用い、当該微細ビスにより微細構造物を組み立てることを特徴とする組み立て機。
( 7 ) A machine tool including the electrolytic processing apparatus according to any one of (1) to ( 3 ), wherein a processing target processed by the electrolytic processing apparatus is attached to the processing target support rotary jig. A machine tool characterized by being used as a fine tool and working a workpiece with the fine tool.
( 8 ) An assembling machine including the electrolytic processing apparatus according to any one of (1) to ( 3 ), wherein a processing target processed by the electrolytic processing apparatus is attached to the processing target support rotating jig. An assembling machine characterized by being used as a fine screw and assembling a fine structure with the fine screw.

加工対象は典型的には等速で軸回転するが、変速で軸回転するようにしてもよい。たとえば、軸回転が、ある規則をもって有速変化しながら加工対象を加工するようにしてもよい。また、たとえば、軸回転が、停止と有速とを交互に繰り返して加工対象を加工するようにしてもよい。   The workpiece is typically rotated at a constant speed, but may be rotated at a variable speed. For example, the object to be machined may be machined while the shaft rotation changes with a certain speed. Further, for example, the processing object may be processed by rotating the shaft alternately between stop and speed alternately.

本発明では、フィルム状の電解液に対する、加工対象の相対的な軸回転角度は任意である。たとえば、フィルム状の電解液が出射する方向を−z軸、ノズル口の長さ方向をy軸で定義したときに、軸回転の当該軸は、図1(A)に示すようにx方向を向いていてもよいし、図1(B)に示すようにxy平面に平行(z方向に垂直)でかつx方向・y方向以外を向いていてもよい。さらに、軸回転の当該軸は、図1(C)に示すように、y方向を向いていてもよい。   In the present invention, the relative axis rotation angle of the object to be processed with respect to the film electrolyte is arbitrary. For example, when the direction in which the film-like electrolyte solution is emitted is defined as the -z axis and the length direction of the nozzle opening is defined as the y axis, the axis of the axis rotation is the x direction as shown in FIG. As shown in FIG. 1B, it may be parallel to the xy plane (perpendicular to the z direction) and may face in directions other than the x direction and the y direction. Further, the axis of shaft rotation may face the y direction as shown in FIG.

また、フィルム状の電解液のフィルム幅は、図1(A),(B)に示したように、加工対象の幅よりも大きく設定されるが、図1(C)に示す場合には、加工対象の幅よりも小さく設定することができる。また、図2に示すように、フィルム状の電解液の側部を用いて加工対象を加工することもできるが、この場合には、フィルム状の電解液のフィルム幅は、加工対象の幅よりも小さく設定することができる。   Moreover, the film width of the film-like electrolyte solution is set larger than the width of the object to be processed as shown in FIGS. 1A and 1B, but in the case shown in FIG. It can be set smaller than the width of the object to be processed. In addition, as shown in FIG. 2, the processing object can be processed using the side portion of the film-like electrolyte, but in this case, the film width of the film-like electrolyte is larger than the width of the object to be processed. Can also be set small.

本発明では、フィルム状の電解液の厚みを薄くしたり厚くしたりすることで、切削領域を狭くしたり広くしたりできる。本発明では、フィルム状の電解液の厚みを調節するために、スリット状出射口の形状を調整することができる。たとえば、フィルム状の電解液の中央が肉薄になるように、スリット状出射口の中央部を狭くすることができる。   In the present invention, the cutting region can be narrowed or widened by reducing or increasing the thickness of the film electrolyte. In this invention, in order to adjust the thickness of a film-form electrolyte solution, the shape of a slit-shaped exit port can be adjusted. For example, the central part of the slit-shaped outlet can be narrowed so that the center of the film electrolyte is thin.

本発明では、前記電解液に、表面張力調整材(表面張力低下促進材)や粘性調整材(粘性向上材)を添加することができ、たとえば、フィルム状の電解液の出射後の形状を、ノズル口からの距離に応じて調整(保持または変形)することができる。   In the present invention, a surface tension adjusting material (surface tension lowering promoting material) or a viscosity adjusting material (viscosity improving material) can be added to the electrolytic solution. For example, the shape of the film-like electrolytic solution after emission is It can be adjusted (held or deformed) according to the distance from the nozzle opening.

本発明では、加工対象が軸回転するように構成してもよいし、ノズル口が加工対象の周りを回転するようにしてもよい。   In the present invention, the object to be processed may be configured to rotate about the axis, or the nozzle port may be rotated around the object to be processed.

本発明では、電解切削を行う場合に、加工対象の非加工予定部にマスクを施しておくことができる。なお、このマスクは、本発明による電解メッキにより行うこともできるし、他のメッキ技術、たとえばフォトリソグラフィ技術を用いたメッキ方法(電解メッキ、無電解メッキを問わない)により形成することもできる。   In the present invention, when electrolytic cutting is performed, a mask can be applied to a non-processed portion to be processed. The mask can be formed by electrolytic plating according to the present invention, or can be formed by other plating techniques, for example, a plating method using a photolithography technique (whether electrolytic plating or electroless plating is used).

本発明によれば、加工対象に機械ストレス(加工反力,残留応力等)や熱ストレスを与えることなく、微細な軸対称線材や非軸対称線材を高精度に作製することができる。   According to the present invention, a fine axisymmetric wire or a non-axisymmetric wire can be produced with high accuracy without applying mechanical stress (processing reaction force, residual stress, etc.) or thermal stress to the object to be processed.

本発明における、加工対象とフィルム状の電解液との配置関係を示す説明図であり、(A)は回転軸がフィルム状の電解液に垂直な場合を示す図、(B)は回転軸がフィルム状の電解液に斜めの場合を示す図、(C)は回転軸がフィルム状の電解液に平行な場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning relationship between a process target and a film-form electrolyte solution in this invention, (A) is a figure which shows the case where a rotating shaft is perpendicular | vertical to a film-form electrolyte solution, (B) is a rotating shaft. The figure which shows the case where it is diagonal to a film-form electrolyte solution, (C) is explanatory drawing which shows the case where a rotating shaft is parallel to a film-form electrolyte solution. フィルム状の電解液の側部を用いて加工対象を加工する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a process target is processed using the side part of a film-form electrolyte solution. 本発明の一実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one Embodiment of this invention. 図3に示した電解加工装置におけるノズルの拡大説明図である。FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a nozzle in the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 3. 図3に示した電解加工装置における電解液供給源の構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the electrolyte solution supply source in the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 図3に示した電解加工装置において、フィルム状の電解液が加工対象に接触している様子を示す図であり、(A)は電解液の回り込みを小さくした図、(B)は電解液の回り込みを大きくした図である。In the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 3, it is a figure which shows a mode that the film-form electrolyte solution is contacting the process target, (A) is the figure which made small wraparound of electrolyte solution, (B) is a figure of electrolyte solution It is the figure which enlarged the wraparound. 図3に示した電解加工装置におけるノズルの出射口の態様の説明図であり、(A)はスリット状出射口の中央部を狭くしたノズルを示す図、(B)は加工(切削)された状態の加工対象を示す図である。It is explanatory drawing of the aspect of the nozzle outlet in the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 3, (A) is a figure which shows the nozzle which narrowed the center part of the slit-shaped outlet, (B) was processed (cut). It is a figure which shows the processing target of a state. 図3に示した電解加工装置を切削装置として使用する場合の一実施形態を示す図であり、(A)は加工状態を示す側面図、(B)は同じく正面断面図である。It is a figure which shows one Embodiment in the case of using the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 3 as a cutting device, (A) is a side view which shows a processing state, (B) is a front sectional drawing. (A)は図8の実施形態における軸方向長さと加工深さとの関係を示すグラフ、(B)は図8の実施形態における加工対象の加工後側面図である。(A) is a graph which shows the relationship between the axial direction length and processing depth in embodiment of FIG. 8, (B) is a side view after a process of the process target in embodiment of FIG. (A)は、図8の実施形態において、供給電流一定で、加工時間を変えて加工対象の切削を行ったときの軸方向長さと加工深さとの関係を示す図、(B)は加工対象の加工後側面図を示す図である。8A is a diagram showing the relationship between the axial length and the machining depth when the machining target is cut while changing the machining time at a constant supply current in the embodiment of FIG. 8, and FIG. It is a figure which shows the side view after a process. (A)は、図8の実施形態において、加工時間一定で、供給電流を変えて加工対象の切削を行ったときの軸方向長さと加工深さとの関係を示す図、(B)は加工対象の加工後側面図を示す図である。8A is a diagram showing the relationship between the axial length and the machining depth when the machining target is cut with a constant machining time and a supply current changed in the embodiment of FIG. 8, and FIG. It is a figure which shows the side view after a process. 図3に示した電解加工装置を切削装置として使用する場合の他の実施形態を示す図であり、(A)は加工状態を示す側面図、(B)は同じく正面断面図である。It is a figure which shows other embodiment at the time of using the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 3 as a cutting device, (A) is a side view which shows a processing state, (B) is a front sectional drawing. (A)は図12の実施形態における軸方向長さと加工深さとの関係を示すグラフ、(B)は図12の実施形態における加工対象の加工後側面図である。(A) is a graph which shows the relationship between the axial direction length and processing depth in embodiment of FIG. 12, (B) is a side view after a process of the process target in embodiment of FIG. 図12の実施形態において軸径をさらに細く形成した加工対象の加工例を示す図である。It is a figure which shows the example of a process of the process target formed in the embodiment of FIG. 図3に示した電解加工装置を用いて、直径が軸方向の位置に応じて変化する軸を作製する例を示す図であり、(A)は出力波形(加工時間と電流との関係)を示すグラフ、(B)に加工対象の加工後側面図である。It is a figure which shows the example which produces the axis | shaft from which a diameter changes according to the position of an axial direction using the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 3, (A) is an output waveform (relationship between processing time and electric current). FIG. 3B is a side view after processing of the processing target. 図3に示した電解加工装置を用いて、錐状軸(先細り状の軸)を作製する例を示す図であり、(A)は出力波形(加工時間と電流との関係)を示すグラフ、(B)に加工対象の加工後側面図である。It is a figure which shows the example which produces a cone-shaped axis | shaft (tapered axis | shaft) using the electrolytic processing apparatus shown in FIG. 3, (A) is a graph which shows an output waveform (relationship between processing time and an electric current), It is a side view after a process of processing object to (B). 加工対象OBに対するフィルム状の電解液の角度を変えることにより切削形状を調整する実施形態を示す図であり、(A)は加工部分の領域を狭くした例を示す図、(B)は加工部分の領域を広くした例を示す図である。It is a figure which shows embodiment which adjusts cutting shape by changing the angle of the film-form electrolyte solution with respect to the process target OB, (A) is a figure which shows the example which narrowed the area | region of the process part, (B) is a process part. It is a figure which shows the example which widened the area | region. 電解加工装置を切削装置として使用し、ネジを作製する場合の実施形態を示す図であり、(A)は加工状態を示す側面図、(B)は同じく正面断面図、(C)は同じく平面図である。It is a figure which shows embodiment in the case of using an electrolytic processing apparatus as a cutting device, and producing a screw, (A) is a side view which shows a processing state, (B) is front sectional drawing, (C) is also a plane FIG. 電解加工装置を切削装置として使用し、ネジを作製する場合の他の実施形態を示す図であり、(A)は加工状態を示す側面図、(B)は同じく正面断面図である。It is a figure which shows other embodiment at the time of using an electrolytic processing apparatus as a cutting device, and producing a screw, (A) is a side view which shows a processing state, (B) is front sectional drawing similarly. 図19の実施形態の作用を説明する図であり、(A)は加工対象を示す図、(B)はマスクパターンを施した加工対象を示す図、(C)は加工対象にネジ溝を形成した様子を示す図、(D)はマスクパターンを除去した様子を示す図である。It is a figure explaining the effect | action of embodiment of FIG. 19, (A) is a figure which shows a process target, (B) is a figure which shows the process target which gave the mask pattern, (C) forms a screw groove in a process target. The figure which shows a mode that it did, (D) is a figure which shows a mode that the mask pattern was removed. 本発明において、加工対象の端面を加工する実施形態を示す図であり、(A)は加工対象を突っ切り加工した状態(中心部に突起部分が残った様子)を示す図、(B)はフィルム状の電解液に対して、軸方向に加工対象を移動することで端面加工を行う様子を示す図、(C)は突起部分が除去され端面が平坦に成形された加工対象を示す図である。In this invention, it is a figure which shows embodiment which processes the end surface of a process target, (A) is a figure which shows the state (state in which the projection part remained in the center part) which cut off the process target, (B) is a film The figure which shows a mode that an end surface process is performed by moving a process target to an axial direction with respect to a shaped electrolyte, (C) is a figure which shows the process target by which the projection part was removed and the end surface was shape | molded flat. . 電解加工装置をメッキ装置として使用する場合の一実施形態を示す図であり、(A)は加工状態を示す側面図、(B)は同じく正面断面図である。It is a figure which shows one Embodiment in the case of using an electrolytic processing apparatus as a plating apparatus, (A) is a side view which shows a processing state, (B) is front sectional drawing. 軸を中心に所定角度で回転させることができるノズルを示す図である。It is a figure which shows the nozzle which can be rotated by a predetermined angle centering on an axis | shaft. 本発明に使用されるノズルの態様を示す図であり、(A)は電解液を放射出射するノズルの実施形態を示す断面図、(B)は同じく斜視図、(C)は管の形状をなす加工対象の内面を加工する様子を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the nozzle used for this invention, (A) is sectional drawing which shows embodiment of the nozzle which radiate-emits electrolyte solution, (B) is a perspective view similarly, (C) is the shape of a pipe | tube. It is a figure which shows a mode that the inner surface of the process target made is processed. 本発明の機上成形機の一実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one Embodiment of the on-machine molding machine of this invention.

図3は本発明の一実施形態を示す説明図である。図3において、電解加工装置1は、ノズル11と、電解液供給源12と、電源13と、加工対象支持回転ジグ14と、加工対象移動機構15と、制御装置16と、電解液槽17とを備えている。   FIG. 3 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the electrolytic processing apparatus 1 includes a nozzle 11, an electrolytic solution supply source 12, a power source 13, a processing target support rotating jig 14, a processing target moving mechanism 15, a control device 16, and an electrolytic solution tank 17. It has.

ノズル11は、図4(A),(B)(拡大説明図)に示すように電解液LQをフィルム状に出射するスリット状出射口11を備えている。
電解加工装置1が、電解切削しか行わないのであれば、通常は、電解液に金属イオンが含まれない。したがって、図4(A)に示すように、ノズル11を金属などの導電性の材料で作り、ノズル11に直接通電することができる。電解加工装置1が、電解メッキを行う場合には、ノズル11は、銅や鋼で作製したときには溶けてしまうが、グラファイトや白金を使えば溶けること(消耗すること)はない。
As shown in FIGS. 4A and 4B (enlarged explanatory view), the nozzle 11 includes a slit-shaped exit port 11 that emits the electrolyte LQ in a film shape.
If the electrolytic processing apparatus 1 performs only electrolytic cutting, usually, metal ions are not included in the electrolytic solution. Therefore, as shown in FIG. 4A, the nozzle 11 can be made of a conductive material such as metal, and the nozzle 11 can be directly energized. When the electrolytic processing apparatus 1 performs electrolytic plating, the nozzle 11 melts when made of copper or steel, but does not melt (consumes) when graphite or platinum is used.

電解液LQに金属イオンを含むものを用いて、電解切削と電解メッキとを両方行う場合には、図4(B)に示すように、電極棒を備えたノズル11を使用することができる。ノズル11は、非導電性材料(たとえば、プラスチックやセラミックなど)から構成されている。ノズル11は、液溜CHに達するように電極棒EPが挿通されている。図4(B)では、取り込まれた電解液LQは液溜CHに蓄積され、スリット状出射口111からフィルム状の電解液FLQとして出射される。また、ノズル11には、液溜CHに達するように電極棒EPが挿通されている。この場合には、切削加工をしたことにより、電極棒EPに、電解液LQに含まれる金属イオンが成膜されたときは、適時、加工時とは逆極性の電圧を、電極棒EPと加工対象OBとの間に加えることにより、電極棒EPのクリーニングを行うことができる。
なお、グラファイトや、イオン化傾向が小さい金属(たとえば白金)を使用すれば、電極の消耗を防止ないし低減することができる。
When both electrolytic cutting and electrolytic plating are performed using an electrolytic solution LQ containing metal ions, a nozzle 11 having an electrode rod can be used as shown in FIG. 4B. The nozzle 11 is made of a non-conductive material (for example, plastic or ceramic). The electrode 11 is inserted into the nozzle 11 so as to reach the liquid reservoir CH. In FIG. 4B, the taken-in electrolytic solution LQ is accumulated in the liquid reservoir CH, and is emitted from the slit-like emission port 111 as a film-like electrolytic solution FLQ. Further, an electrode rod EP is inserted through the nozzle 11 so as to reach the liquid reservoir CH. In this case, when metal ions contained in the electrolytic solution LQ are formed on the electrode rod EP due to cutting, a voltage having a polarity opposite to that at the time of processing is applied to the electrode rod EP in a timely manner. By adding between the object OB, the electrode rod EP can be cleaned.
If graphite or a metal with a low ionization tendency (for example, platinum) is used, consumption of the electrode can be prevented or reduced.

図4では、説明の便宜上、加工対象OBが電解切削や電解メッキされていない状態で示す。ノズル11の作製には周知技術を用いることができ、たとえば特許文献1に記載のように薄板を積層して作製することができる。
電解液供給源12は、電解液槽17に蓄えられた電解液LQをノズル11に循環供給する。電解液供給源12は、図5に示すように、ポンプ圧Pにより電解液の射出圧をつくり、ノズル11から電解液LQを射出している。電源13は、フィルム状の電解液FLQと導電性の加工対象OBとの間に加工電圧を加える。
In FIG. 4, for the convenience of explanation, the object to be processed OB is shown in a state where it is not subjected to electrolytic cutting or electrolytic plating. A well-known technique can be used for the production of the nozzle 11, and for example, as described in Patent Document 1, it can be produced by laminating thin plates.
The electrolytic solution supply source 12 circulates and supplies the electrolytic solution LQ stored in the electrolytic solution tank 17 to the nozzle 11. As shown in FIG. 5, the electrolytic solution supply source 12 generates an injection pressure of the electrolytic solution by the pump pressure P, and injects the electrolytic solution LQ from the nozzle 11. The power source 13 applies a machining voltage between the film-like electrolyte FLQ and the conductive workpiece OB.

加工対象支持回転ジグ14は、加工対象OBを支持し加工対象OBをフィルム状の電解液FLQの面に交差する軸L(図3では直交軸)を中心に回転させる。加工対象移動機構15は、ノズル11に対し(すなわちフィルム状の電解液FLQに対し)加工対象OBを軸Lに沿って相対移動させることができる。制御装置16は、加工電圧および/または送り速度を変化させることができる。電解液槽17には、使用済みの電解液LQが蓄えられる。   The processing target support rotary jig 14 supports the processing target OB and rotates the processing target OB around an axis L (orthogonal axis in FIG. 3) intersecting the surface of the film-like electrolyte FLQ. The processing target moving mechanism 15 can relatively move the processing target OB along the axis L with respect to the nozzle 11 (that is, with respect to the film electrolyte solution FLQ). The control device 16 can change the machining voltage and / or the feed rate. In the electrolytic solution tank 17, used electrolytic solution LQ is stored.

電解加工装置1では、電解液LQをフィルム状にして加工対象OBに向けて出射させつつ、フィルム状の電解液FLQと加工対象OBとの間に電圧を加える。これにより、フィルム状の電解液FLQが加工対象OBに接触する線状部分を電解加工することができる。   In the electrolytic processing apparatus 1, a voltage is applied between the film-like electrolytic solution FLQ and the processing target OB while the electrolytic solution LQ is made into a film and emitted toward the processing target OB. Thereby, the linear part which the film-form electrolyte solution FLQ contacts the process target OB can be electrolytically processed.

加工量は電気量(すなわち電流と加工時間の積)に比例するので、ノズルと加工対象OBの位置に関係なく、電気量によって切り込みの制御が可能である。したがって、旋盤加工などに比べ当たりが不要であり、定電流で加工することで一定の体積加工速度が得られる。   Since the machining amount is proportional to the amount of electricity (that is, the product of the current and the machining time), the cutting can be controlled by the amount of electricity regardless of the position of the nozzle and the workpiece OB. Therefore, hitting is unnecessary compared with lathe processing and the like, and a constant volume machining speed can be obtained by machining at a constant current.

図6(A),(B)は、フィルム状の電解液FLQが加工対象OBに接触している様子を示している。図6(A),(B)では、説明の便宜上、加工対象OBが電解切削や電解メッキがされていない状態で示す。電解液LQの表面張力や粘性を調整することにより、回り込みを調整できる。すなわち、図6(A)に示すように電解液LQの表面張力を小さくすることにより回り込みを小さくできるし、図6(B)に示すように電解液LQの粘性を大きくすることにより回り込みを大きくできる。   6A and 6B show a state in which the film-like electrolyte FLQ is in contact with the object to be processed OB. 6 (A) and 6 (B), for the convenience of explanation, the object OB to be processed is shown in a state where electrolytic cutting or electrolytic plating is not performed. The wraparound can be adjusted by adjusting the surface tension and viscosity of the electrolyte LQ. That is, the wraparound can be reduced by reducing the surface tension of the electrolyte LQ as shown in FIG. 6A, and the wraparound is increased by increasing the viscosity of the electrolyte LQ as shown in FIG. 6B. it can.

また、図7(A),(B)に示すように、スリット状出射口111の中央部を狭くすることで、加工状態を調整することができる。なお、図示はしないが、スリット状出射口111の中央部を広くすることができるし、スリット状出射口111を曲線上に形成することができる。また、スリット状出射口111が形成される出射面を平面としたが、アーチ状曲面等の二次曲面とすることができる。   In addition, as shown in FIGS. 7A and 7B, the processing state can be adjusted by narrowing the central portion of the slit-shaped exit port 111. Although not shown, the central portion of the slit-shaped exit port 111 can be widened, and the slit-shaped exit port 111 can be formed on a curve. Further, although the exit surface on which the slit exit port 111 is formed is a flat surface, it can be a secondary curved surface such as an arch-shaped curved surface.

本発明では、電解加工装置1は、切削装置として使用することもできるし、メッキ装置として使用することができる。   In the present invention, the electrolytic processing apparatus 1 can be used as a cutting apparatus or a plating apparatus.

電解加工装置1を切削装置として使用する場合(すなわち、加工が切削である場合)の一実施形態を、図8(A)の側面図、図8(B)の正面断面部分図(図8(A)におけるa−a断面図)を用いて説明する。   When the electrolytic processing apparatus 1 is used as a cutting apparatus (that is, when the processing is cutting), an embodiment is shown in a side view of FIG. 8A and a front sectional partial view of FIG. A cross-sectional view taken along the line aa in FIG.

図8(A),(B)では、スリット状出射口111(図4参照)のサイズを200×40μmの長方形とし、スリット状出射口111と加工対象OBとの距離(ギャップ長)を1.5mmとした。また、加工対象OBとして直径300μmの銅線を使用し、電解液LQとしてNaNO3の20重量%溶液を使用した。さらに、タンク圧(電解液供給源12の内部圧)を0.5MPaに設定した。 8A and 8B, the size of the slit-shaped exit port 111 (see FIG. 4) is a rectangle of 200 × 40 μm, and the distance (gap length) between the slit-shaped exit port 111 and the processing target OB is 1. It was 5 mm. Further, a copper wire having a diameter of 300 μm was used as the processing object OB, and a 20 wt% solution of NaNO 3 was used as the electrolyte LQ. Furthermore, the tank pressure (internal pressure of the electrolyte supply source 12) was set to 0.5 MPa.

そして、制御装置16により加工対象支持回転ジグ14の回転速度Nを一定(N=2,500rpm)にして駆動し、電源13の供給電流一定(I=50mA)で、加工時間(電源駆動時間)を1秒とすることで、加工対象OBの切削を行った。なお、図8(A),(B)での例では、軸Lの方向に、加工対象OBを移動させていない。図9(A)に軸方向長さWと加工深さDとの関係を示し、図9(B)に加工対象OBの加工後側面図を示す。   Then, the control device 16 is driven at a constant rotation speed N of the workpiece-supporting rotary jig 14 (N = 2,500 rpm), the supply current of the power supply 13 is constant (I = 50 mA), and the machining time (power supply drive time). Was set to 1 second to cut the workpiece OB. 8A and 8B, the processing target OB is not moved in the direction of the axis L. FIG. 9A shows the relationship between the axial length W and the machining depth D, and FIG. 9B shows a side view of the machined object OB after machining.

図10(A)は、図8(A)の実施形態において、電源13の供給電流一定(I=50mA)で、加工時間(電源駆動時間)を1秒、2秒、3秒、4秒、5秒として、加工対象OBの切削を行ったときの軸方向長さWと加工深さDとの関係を示している。図10(B)に、加工時間が5秒のときの加工対象OBの加工後側面図を示す。   FIG. 10 (A) shows a processing current (power source driving time) of 1 second, 2 seconds, 3 seconds, 4 seconds with a constant supply current (I = 50 mA) of the power source 13 in the embodiment of FIG. 8 (A). The relationship between the axial length W and the machining depth D when the machining target OB is cut as 5 seconds is shown. FIG. 10B shows a side view after processing of the processing target OB when the processing time is 5 seconds.

図11(A)は、図8(A)の実施形態において、加工時間(電源駆動時間)を5秒とし、電源13の供給電流Iを、10mA,20mA,30mA,40mA,50mAとして、加工対象OBの切削を行ったときの軸方向長さWと加工深さDとの関係を示している。図11(B)に、加工時間が50mAのときの加工対象OBの加工後側面図を示す。なお、図10(B)と図11(B)とに示す加工例では、それぞれについての加工条件が同じ(加工時間5秒,供給電流50mA)であるので、加工後形状が同じである。   FIG. 11 (A) is a processing target in the embodiment of FIG. 8 (A), in which the processing time (power supply driving time) is 5 seconds and the supply current I of the power supply 13 is 10 mA, 20 mA, 30 mA, 40 mA, 50 mA. The relationship between the axial length W and the machining depth D when OB is cut is shown. FIG. 11B shows a side view after processing of the processing target OB when the processing time is 50 mA. In the processing examples shown in FIGS. 10B and 11B, the processing conditions are the same (processing time 5 seconds, supply current 50 mA), so the post-processing shapes are the same.

電解加工装置1を切削装置として使用する場合(すなわち、加工が切削である場合)の他の実施形態を、図12(A)の側面図、図12(B)の正面断面部分図(図12(A)におけるa−a断面図)を用いて説明する。   When the electrolytic processing apparatus 1 is used as a cutting apparatus (that is, when processing is cutting), a side view of FIG. 12 (A) and a front sectional partial view of FIG. 12 (B) (FIG. 12). This will be described with reference to a cross-sectional view taken along line aa in FIG.

本実施形態でも、電解加工装置スリット状出射口111(図4参照)のサイズ、スリット状出射口111と加工対象OBとの距離(ギャップ長)等の構成は、図8(A),(B)で説明した実施形態と同様であり、さらに、使用する加工対象OB、電解液LQや、タンク圧(電解液供給源12の内部圧)も図8(A),(B)で説明した実施形態と同様である。図8(A),(B)での例では、軸Lの方向に、加工対象OBを移動させていないが、本実施形態では、軸Lの方向に、加工対象OBを移動させることができる。   Also in this embodiment, the configuration of the size of the electrolytic processing apparatus slit-shaped exit port 111 (see FIG. 4), the distance (gap length) between the slit-shaped exit port 111 and the processing object OB, and the like are shown in FIGS. ) And the processing object OB to be used, the electrolytic solution LQ, and the tank pressure (internal pressure of the electrolytic solution supply source 12) are also described with reference to FIGS. 8A and 8B. It is the same as the form. In the example shown in FIGS. 8A and 8B, the machining target OB is not moved in the direction of the axis L. However, in this embodiment, the machining target OB can be moved in the direction of the axis L. .

そして、制御装置16により加工対象支持回転ジグ14の回転速度Nを一定(N=2,500rpm)にして駆動し、電源13の供給電流一定(I=50mA)で、加工時間(電源駆動時間)を10秒とし、かつ加工対象OBを軸Lの方向に秒速v(v=6mm/min)で移動させることで、加工対象OBの切削を行った。図12(A)、(B)では、加工対象OBの切削前の表面をS1で示し、切削後の表面をS2で示してある。   Then, the control device 16 is driven at a constant rotation speed N of the workpiece-supporting rotary jig 14 (N = 2,500 rpm), the supply current of the power supply 13 is constant (I = 50 mA), and the machining time (power supply drive time). Was set to 10 seconds, and the processing target OB was moved in the direction of the axis L at a speed of 2 seconds per second (v = 6 mm / min), thereby cutting the processing target OB. 12A and 12B, the surface of the workpiece OB before cutting is indicated by S1, and the surface after cutting is indicated by S2.

図13(A)に軸方向長さWと加工深さDとの関係を示し、図13(B)に加工対象OBの加工後側面図を示す。図13(A),(B)からわかるように、本発明により、均一な所望径の軸を作製することができた。なお、加工面の表面粗さ(Rz)は約10μmであった。   FIG. 13A shows the relationship between the axial length W and the machining depth D, and FIG. 13B shows a side view of the machined object OB after machining. As can be seen from FIGS. 13A and 13B, a shaft having a uniform desired diameter could be produced according to the present invention. The surface roughness (Rz) of the processed surface was about 10 μm.

図14は、加工対象OB(銅線)の軸径をさらに細く形成した例を示している。この場合には、加工対象OBに、電流値Iを変更して加工を繰り返すことで径を細くしている。ここでは、I=50mAで3回,I=25mAで1回,I=10mAで2回の繰り返し加工を行うことで、直径が60μmの軸を作製した。この場合の総加工時間は60秒とした。   FIG. 14 shows an example in which the shaft diameter of the workpiece OB (copper wire) is further narrowed. In this case, the diameter is reduced by changing the current value I and repeating the processing on the processing target OB. Here, an axis having a diameter of 60 μm was produced by performing repetitive machining three times at I = 50 mA, once at I = 25 mA, and twice at I = 10 mA. The total machining time in this case was 60 seconds.

次に、直径が軸方向の位置に応じて変化する軸を作製する例を説明する。この場合には、電流値Iを正弦波状に0〜50mAまで変化させ、定電流での加工と同様に加工対象の移動(送り)を行い、くびれ加工を行った。図15(A)に出力波形(加工時間Tと電流Iとの関係)を示し、図15(B)に加工対象OBの加工後側面図を示す。図15(B)に示すように、軸径が軸方位置で異なる軸が成形できた。なお、図15(A)では加工時刻をa,b,c,d,eで示し、図15(B)では加工時刻に対応した加工対象OB軸方向の位置を、同じくa,b,c,d,eで示してある。   Next, an example in which a shaft whose diameter changes according to the position in the axial direction will be described. In this case, the current value I was changed from 0 to 50 mA in a sine wave shape, and the machining target was moved (feeded) in the same manner as the machining with a constant current, and the constriction machining was performed. FIG. 15A shows an output waveform (relationship between processing time T and current I), and FIG. 15B shows a side view after processing of the processing target OB. As shown in FIG. 15B, shafts having different shaft diameters at the axial positions could be formed. In FIG. 15A, the machining times are indicated by a, b, c, d, e, and in FIG. 15B, the positions in the machining target OB axis direction corresponding to the machining times are also represented by a, b, c, d and e.

また、つぎに、錐状軸(先細り状の軸)を作製する例を説明する。この場合には、電流値Iをランプ波で0〜50mAまで変化させ、定電流での加工と同様に加工対象の移動(送り)を行い、テーパ加工を行った。図16(A)に出力波形(加工時間Tと電流Iとの関係)を示し、図16(B)に加工対象OBの加工後側面図を示す。図16(B)に示すように、先細りの軸が成形できた。   Next, an example of producing a conical shaft (tapered shaft) will be described. In this case, the current value I was changed from 0 to 50 mA with a ramp wave, and the machining object was moved (feeded) in the same manner as the machining with the constant current, and the taper machining was performed. FIG. 16A shows an output waveform (relationship between processing time T and current I), and FIG. 16B shows a side view after processing of the processing target OB. As shown in FIG. 16B, a tapered shaft could be formed.

本発明では、図17(A),(B)に示すように、加工対象OBに対するフィルム状の電解液FLQの角度を変えることにより切削形状を調整できる。図17(A)では、加工対象OBに対してフィルム状の電解液FLQの角度を90°にすることで、加工部分の凹凸の境界(たとえば、切削領域と非切削領域の境界により作られる稜)を鋭くできる。また、図17(B)では、加工対象OBに対してフィルム状の電解液FLQの角度を90°にすることで、加工部分の凹凸の境界(たとえば、切削領域と非切削領域の境界により作られる稜)を鈍くすることができる。   In the present invention, as shown in FIGS. 17A and 17B, the cutting shape can be adjusted by changing the angle of the film-like electrolyte FLQ with respect to the object OB to be processed. In FIG. 17A, by setting the angle of the film-like electrolyte FLQ to 90 ° with respect to the processing object OB, an uneven boundary (for example, a ridge formed by the boundary between the cutting region and the non-cutting region). ) Can be sharpened. In FIG. 17B, the angle of the film-like electrolyte FLQ with respect to the processing object OB is set to 90 °, thereby creating a boundary between the uneven portions of the processed portion (for example, the boundary between the cutting region and the non-cutting region). Can be made dull.

本発明
では、電解加工装置を切削装置として使用してネジを作製することができる。図18は、ネジを作製の実施形態を示す図であり、(A)は加工状態を示す側面図、(B)は同じく正面断面図(図18(A)におけるa−a断面図)、(C)は同じく平面図である。本実施形態では、加工対象OBに対してフィルム状の電解液FLQの角度を斜めに設定しておくとともに、加工対象OBを回転軸Lに沿って移動させることで、加工対象OBの表面にネジを切ることができる。
In the present invention, an electrolytic processing apparatus can be used as a cutting apparatus to produce a screw. 18A and 18B are diagrams showing an embodiment of manufacturing a screw, in which FIG. 18A is a side view showing a processed state, FIG. 18B is a front sectional view (a-a sectional view in FIG. 18A), C) is also a plan view. In the present embodiment, the angle of the film-like electrolyte FLQ is set obliquely with respect to the processing target OB, and the processing target OB is moved along the rotation axis L, so that the surface of the processing target OB is screwed. Can be cut.

図19は、マスクパターンを使用してネジを作製する実施形態を示す図であり、(A)は加工状態を示す側面図、(B)は同じく正面断面図((A)におけるa−a断面図)である。本実施形態では、加工対象OBにらせん状のマスクパターンS3を形成しておくことで、ネジ溝Gを形成することができる。   FIG. 19 is a view showing an embodiment in which a screw is produced using a mask pattern, (A) is a side view showing a processed state, and (B) is a front sectional view (a-a cross section in (A)). Figure). In the present embodiment, the screw groove G can be formed by forming the helical mask pattern S3 on the object to be processed OB.

本実施形態では、図20(A)に示す加工対象OB(銅線)に図20(B)に示すマスクパターンS3を施しておき、図19(A),(B)に示した切削を行う。なお、本実施形態では、均一な所望径の軸を作製するときと同様の制御が行われ(図13(A)参照)。これにより、図20(C)に示すように加工対象OBにネジ溝Gを形成することができる。この図20(D)に示すように、マスクパターンS3を除去することができる。   In this embodiment, the mask pattern S3 shown in FIG. 20B is applied to the object OB (copper wire) shown in FIG. 20A, and the cutting shown in FIGS. 19A and 19B is performed. . In this embodiment, the same control as that for producing a shaft having a uniform desired diameter is performed (see FIG. 13A). Thereby, the thread groove G can be formed in the object OB as shown in FIG. As shown in FIG. 20D, the mask pattern S3 can be removed.

次に、加工対象OBの端面加工の実施形態を説明する。まず、図21(A)に示すように、加工対象OBの突っ切り加工を行った。図21(A)に示すように、加工対象OB(銅線)の中心部に突起部分が残っている。これはフィルム状の電解液FLQの中心部ほど電流密度が高いことに起因する。したがって、突っ切り加工だけでは端面を平坦にできない。   Next, an embodiment of end surface processing of the processing target OB will be described. First, as shown in FIG. 21A, a parting process was performed on the processing target OB. As shown in FIG. 21A, a protruding portion remains at the center of the object to be processed OB (copper wire). This is because the current density is higher at the center of the film-like electrolyte FLQ. Therefore, the end face cannot be flattened only by parting off.

本実施形態では、突っ切り後に、図21(B)に示すようにフィルム状の電解液FLQに対して、軸L方向に加工対象OBを移動することで端面加工を行った。これにより,フィルム状の電解液FLQに接触している突起部分のみの加工が可能となる。   In this embodiment, after the cut-off, as shown in FIG. 21B, the end surface processing is performed by moving the processing target OB in the direction of the axis L with respect to the film electrolyte FLQ. As a result, it is possible to process only the protruding portion in contact with the film-like electrolyte FLQ.

本実施形態では、移動速度0.2mm/minで銅線軸方向に100μm移動した。これにより、図21(C)に示すように、端面の突起部分が除去された銅線を作製できた。電解加工装置1をメッキ装置として使用する場合(すなわち、加工がメッキである場合)の一実施形態を、図22(A)の側面図、図22(B)の正面断面部分図(図22(A)におけるa−a断面図)を用いて説明する。   In this embodiment, it moved 100 μm in the direction of the copper wire axis at a moving speed of 0.2 mm / min. Thereby, as shown in FIG.21 (C), the copper wire from which the projection part of the end surface was removed was able to be produced. When the electrolytic processing apparatus 1 is used as a plating apparatus (that is, when the processing is plating), an embodiment is shown in a side view of FIG. 22 (A) and a front sectional partial view of FIG. 22 (B). A cross-sectional view taken along the line aa in FIG.

図22(A),(B)では、スリット状出射口111(図4参照)のサイズを200×40μmの長方形とし、スリット状出射口111と加工対象OBとの距離(ギャップ長)を1.5mmとした。また、加工対象OBとして直径300μmの銅線を使用した。電解液LQとしてメッキ用溶液を使用した。さらに、タンク圧(電解液供給源12の内部圧)を0.5MPaに設定した。   22A and 22B, the size of the slit-shaped exit port 111 (see FIG. 4) is a rectangle of 200 × 40 μm, and the distance (gap length) between the slit-shaped exit port 111 and the processing target OB is 1. It was 5 mm. Further, a copper wire having a diameter of 300 μm was used as the object to be processed OB. A plating solution was used as the electrolytic solution LQ. Furthermore, the tank pressure (internal pressure of the electrolyte supply source 12) was set to 0.5 MPa.

そして、制御装置16により加工対象支持回転ジグ14の回転速度Nを一定(N=2,500rpm)にして駆動し、電源13の供給電流一定(I=50mA)で、加工時間(電源駆動時間)を30秒とし、かつ加工対象OBを軸Lの方向に秒速v(v=6mm/min)で移動させることで、加工対象OBにメッキを行った(図22ではメッキ膜をS4で示す)。   Then, the control device 16 is driven at a constant rotation speed N of the workpiece-supporting rotary jig 14 (N = 2,500 rpm), the supply current of the power supply 13 is constant (I = 50 mA), and the machining time (power supply drive time). Was set to 30 seconds, and the processing object OB was moved in the direction of the axis L at a speed of v (v = 6 mm / min) per second, thereby plating the processing object OB (in FIG. 22, the plating film is indicated by S4).

上記の各実施形態では、ノズル11を固定して、加工対象OBを回転するようにしたが、本発明では、図23に示すようにノズル11を、ガイドレール110に沿って回転(回転軸L)させることもできる。図24(A),(B)は、電解液LQを放射出射するノズル11の実施形態を示す図であり、フィルム状の電解液FLQが形成される実施形態を示している。本実施形態では、筒体Oに、フランジHを持つロッドIが内装されている。   In each of the above embodiments, the nozzle 11 is fixed and the workpiece OB is rotated. However, in the present invention, the nozzle 11 is rotated along the guide rail 110 as shown in FIG. ). 24A and 24B are diagrams showing an embodiment of the nozzle 11 that emits and emits the electrolytic solution LQ, and shows an embodiment in which a film-like electrolytic solution FLQ is formed. In the present embodiment, a rod I having a flange H is provided in the cylindrical body O.

注入口INから高圧の電解液LQが供給され、筒体O端面とヘッドHとの隙間(スリット状出射口111)からフィルム状の電解液FLQが出射される。図24(A),(B)のノズル11を使用することで、管の形状をなす加工対象OBの内面を加工(図24(C)では切削)することができる。   The high-pressure electrolyte LQ is supplied from the injection port IN, and the film-like electrolyte FLQ is emitted from the gap between the end face of the cylindrical body O and the head H (slit-like outlet 111). By using the nozzle 11 shown in FIGS. 24A and 24B, the inner surface of the processing target OB having a tube shape can be processed (cut in FIG. 24C).

図25に本発明の工作機の実施形態を示す。図25では、工作機3は放電加工機2として機能するもので、電解加工装置1を備えている。電解加工装置1において作製(加工)された加工対象OBは、放電加工機2において加工電極(微細工具)Aとして用いられ、工作物Bの工作に使用される。   FIG. 25 shows an embodiment of the machine tool of the present invention. In FIG. 25, the machine tool 3 functions as the electric discharge machine 2 and includes the electrolytic processing apparatus 1. The machining target OB produced (machined) in the electrolytic machining apparatus 1 is used as a machining electrode (fine tool) A in the electric discharge machine 2 and used for machining the workpiece B.

すなわち、電解加工装置1における加工対象支持回転ジグ14は、放電加工装置2において加工電極(微細工具)Aの電極保持ジグとしてそのまま使用されるので、軸心のずれが生じることなく高精度の放電加工を行うことができる。   That is, since the machining target support rotary jig 14 in the electrolytic machining apparatus 1 is used as it is as an electrode holding jig for the machining electrode (fine tool) A in the electric discharge machining apparatus 2, a highly accurate electric discharge can be performed without causing a shift in the axis. Processing can be performed.

上記実施形態では、加工機が放電加工機である場合を説明したが、加工機は、電解液槽内で加工を行う電解加工機であってもよいし、超音波加工機であってもよく、さらに、打ち抜き加工機であってもよい。   In the above embodiment, the case where the processing machine is an electric discharge machine has been described. However, the processing machine may be an electrolytic processing machine that performs processing in an electrolytic bath, or may be an ultrasonic processing machine. Furthermore, a punching machine may be used.

本発明の、工作機は電解加工装置を備えた組み立て機であってもよい。この場合には、電解加工装置1により加工された加工対象を、加工対象支持回転ジグ14に取り付けたまま微細ビスとして用い、当該微細ビスにより微細構造物を組み立てることもできる。   The machine tool of the present invention may be an assembly machine provided with an electrolytic processing apparatus. In this case, the processing object processed by the electrolytic processing apparatus 1 can be used as a fine screw while being attached to the processing object supporting rotary jig 14, and a fine structure can be assembled with the fine screw.

1 電解加工装置
2 放電加工機
3 工作機
11 ノズル
12 電解液供給源
13 電源
14 加工対象支持回転ジグ
15 加工対象移動機構
16 制御装置
17 電解液槽
111 スリット状出射口
A 加工電極
CH 液溜
EP 電極棒
FLQ フィルム状の電解液
LQ 電解液
L 回転軸
OB 加工対象
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrolytic processing apparatus 2 Electric discharge machine 3 Machine tool 11 Nozzle 12 Electrolyte supply source 13 Power supply 14 Processing object support rotation jig 15 Processing object moving mechanism 16 Control apparatus 17 Electrolyte tank 111 Slit-shaped exit A A Processing electrode CH Liquid storage EP Electrode bar FLQ Film electrolyte LQ Electrolyte L Rotating shaft OB Object

Claims (8)

電解液をフィルム状にして導電性の加工対象に向けて出射させつつ、前記フィルム状の電解液と前記加工対象との間に電圧を加えることで、前記フィルム状の電解液が前記加工対象に接触する線状部分を電解切削または電解メッキにより電解加工する電解加工装置であって、
前記電解液をフィルム状に出射するスリット状出射口を備えたノズルと、
前記ノズルに前記電解液を供給する電解液供給源と、
前記フィルム状の電解液と前記加工対象との間に前記電圧を加える電源と、
前記加工対象を支持し前記加工対象を前記フィルム状の電解液に、回転軸を前記フィルム状の電解液に垂直または斜めに接触させつつ前記フィルム状の電解液に対して相対的に軸回転させる加工対象支持回転ジグと、
を備えたことを特徴とする電解加工装置。
By applying a voltage between the film-like electrolyte and the object to be processed while the electrolyte is made into a film and emitted toward the object to be processed, the film-like electrolyte is applied to the object to be processed. An electrolytic processing apparatus for electrolytically processing a linear portion to be contacted by electrolytic cutting or electrolytic plating ,
A nozzle having a slit-like outlet for emitting the electrolyte solution into a film;
An electrolyte supply source for supplying the electrolyte to the nozzle;
A power source for applying the voltage between the film electrolyte and the object to be processed;
Said processing object supports, the processing target in the film-like electrolyte, while the rotary shaft is brought into contact with a vertical or oblique to the film-like electrolyte, relative axis with respect to said film-shaped electrolyte A processing target support rotation jig to be rotated,
An electrolytic processing apparatus comprising:
前記軸回転にかかる当該軸方向に、前記加工対象を前記フィルム状の電解液に対して相対的に移動させる移動機構を備えたことを特徴とする請求項1に記載の電解加工装置。   2. The electrolytic processing apparatus according to claim 1, further comprising a moving mechanism that moves the processing object relative to the film-like electrolyte in the axial direction of the shaft rotation. 前記電圧を、前記加工対象の相対的な移動に応じて変化させることを特徴とする請求項2に記載の電解加工装置。   The electrolytic processing apparatus according to claim 2, wherein the voltage is changed in accordance with a relative movement of the processing target. 電解液をフィルム状にして導電性の加工対象に向けて出射させつつ、前記フィルム状の電解液と前記加工対象との間に電圧を加えることで、前記フィルム状の電解液が前記加工対象に接触する線状部分を電解切削または電解メッキにより電解加工する電解加工方法であって、
前記加工対象を、前記フィルム状の電解液に、回転軸を前記フィルム状の電解液に垂直または斜めに接触させつつ、前記フィルム状の電解液に対して相対的に軸回転させることを特徴とする電解加工方法。
By applying a voltage between the film-like electrolyte and the object to be processed while the electrolyte is made into a film and emitted toward the object to be processed, the film-like electrolyte is applied to the object to be processed. An electrolytic processing method for electrolytically processing a linear portion to be contacted by electrolytic cutting or electrolytic plating ,
The processing object is rotated relative to the film-like electrolyte while the rotating shaft is in contact with the film-like electrolyte perpendicularly or obliquely to the film-like electrolyte. Electrolytic machining method.
前記軸回転にかかる当該軸方向に、前記加工対象を前記フィルム状の電解液に対して相対的に移動させることを特徴とする請求項に記載の電解加工方法。 5. The electrolytic processing method according to claim 4 , wherein the processing object is moved relative to the film-like electrolyte in the axial direction of the shaft rotation. 前記加工電圧を、前記加工対象の相対的な移動に応じて変化させることを特徴とする請求項に記載の電解加工方法。 The electrolytic machining method according to claim 5 , wherein the machining voltage is changed in accordance with a relative movement of the machining target. 請求項1からの何れかに記載の電解加工装置を備えた工作機であって、前記電解加工装置により加工された加工対象を、前記加工対象支持回転ジグに取り付けたまま微細工具として用い、当該微細工具により工作物を工作することを特徴とする工作機。 A machine tool comprising the electrolytic processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein a processing target processed by the electrolytic processing apparatus is used as a fine tool while being attached to the processing target support rotary jig, A machine tool characterized by machining a workpiece with the fine tool. 請求項1からの何れかに記載の電解加工装置を備えた組み立て機であって、前記電解加工装置により加工された加工対象を、前記加工対象支持回転ジグに取り付けたまま微細ビスとして用い、当該微細ビスにより微細構造物を組み立てることを特徴とする組み立て機。 An assembly machine including the electrolytic processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein a processing target processed by the electrolytic processing apparatus is used as a fine screw while being attached to the processing target support rotary jig, An assembling machine for assembling a fine structure with the fine screw.
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