U.D.C.る2】.9:221.357.8
電解
加
工
法
ElectrochemicalMachining
川
船
和
儀*
iP
田健二郎*
KazuyoshiKawabune Kenjir∂Hirata御子柴
佑
恭**
巧
刀能
文**
TomoyoshiMikoshiba YoshibumiKunugi内
容
梗
概
電気分解を利用し金属を成形する電解加工法ほ,被加工物の硬度に関係ない速い加工速度が得られるので, 各応用分野から注臼されている。日立製作所では本加工法の調査研究を続け,多くのことを明らかにした。た とえば而あらさは20(〃)Hm。X以下であり,硬度HRC60の鋼材に対し10,000Aの加工電流で,160g/minの 速い加工速度が得られること,また電解液は10%程度から飽和までのNaCl溶液が適し,超鋼のような特殊材 料にはほかの電解液を必要とすること,加工能率の点では,電気洗濯機のパルセータモールド型の形彫で,加工時間は従来の方法の1/29となることが判明した。また電極製作法と電解液の流し方が重要な因子であるこ
とがわかり,これに対し,背圧,逆流,補助スリット,および荒,仕上加工法などの方式を確立し形彫の基礎 を固めることができた。本文はその概要を述べている。1.緒
口 母形を陰極とし,被加工物を陽極とし,両案を徴′ト間げきを介し て相対せしめ,その間げきに高速度の電解液を流し,同時に大電流 を通じて被加工物を何形形状どおりに電気分解で電解液中に溶解さ せ,被加工物にせん孔,形彫などを行なう電解加工法ほ,従来の加 工法に比較して多くの特長を有しているので,各方面から注目をあ びている。アメリカおよびイギリスではタービンブレードの製作な どの実用化にほいっており,わが国においても実用化の段階に達し つつあるなど,日立製作所においても1961年以来電解加工法の調 薬研究を始め,1963年末にほ,この加工法全般にわたる特性と問逝 点をほぼは接し,かつ問題点に対して種々の対策を確立して,形彫 の基礎を固めることができた。2.沿
革
電気分解を利由した金属の成形法は古くからあったが,電解加工
法が新加工法として注目をあぴたのは1958年アメリカシカゴ市に おけるMetalSbowにアメリカのAnocut社がElectrolytic Hori-ZOntalCavity Machineを発表してからである。その後同じくア メリカのElox社がElectrochemicalMachineを発表し,また Battle MemorialInstituteとSteelImprovement&Forging社 ほ協力してタービンブレードの加工を開発した。また同研究所は Ex-Cell-0社と形彫,せん孔,切断などの研究を行ないその結果 Ex-Cell-0社が電解加工機の製占占化に成功した。一方General Electric社とCincinnatiMilling社が提携して大形電解加工機を発 表している。欧州においてほイギリスのBarmax社がRolls Roys 社の特許を使用し電解加工機を製作しており,またCharmilles社 もスイスのAnocut社と提携して電解加工機を製作している。 このような各国の動きに対しわが国では東京大学,東北大学,茨 城大学などの各大学および工業技術院機械試験所,名古屋工業試験 所などの官庁研究機関が1960年ごろから研究を開始した。また 1962年の大阪国際見本市では,三菱電機株式会社およぴJapax礼が おのおの初の国産電解加工機を発表し各方面から注目された。その後本加工法は実用化され始め現在では,能率および精度の向上
よ り複雑な形状への適用,大容量化の方向に研究がなされ,電解加工 * 日立製作所川崎工場 ** 日立製作所中央研究所 法の体系がしだいに怯えられつつある。このような内外の情勢およ び研究結果から,電解加工は遠からず金属加 ̄しこに二別ナる一分野を形 成するものと′一息われる。 3.原 羊里 電解加工法の原理はFaradayの法則に基づく電気分解の反応を 利用したものである〔電解液中に二つの金属を浸し,これらを陽極 および陰極とし電解液を適当に選択すれば,陽極金属は陰極金属に 最も接近しているところから電解液1一中に金属イオンとして溶解し, かつ電解液中に沈澱物をf巨成する。一刀陰極においては金属イオン を溶解折出することなく単にガス発生のみとなる。一紗こ電解液は 加工性,経済性,人体に及ぼす影響などの都合から10∼24%のNaCl 溶液が用いられる。上述の反応を陽極金属が純鉄,電解液がNaCl 溶液の場合について詳述する。この場合陰極ほ導電性金属ならば何 でもよいが一般には固有抵抗が小さく,かつ加工性の良好な黄銅か 銅が使用される。陽極,陰極,電解液中で種々の反応過程を通し最 終的に現われる反応ほ次に述べるものである。 Fe→Fe+++2(ヲ ‥ Fe-Fe++++3(ヲ‖…. 陰極での反応H++g一うH2↑
電解液中での反応 Fe++ +2(OH▲)-・〉Fe(OH2)J Fe++++3(0Ii ̄)一〉Fe(OH3)J ‥(1) …‖(2) …(3) (4) すなわち,電解加工の反応機構は陽梅(被加工物)からそのイオ ンが電解液中に溶解し,電解液中で不溶性沈殿物に化学的に変化す る。一方陰極(母形)でほ水素ガスが発むする。 実際の加工は,第1図に示すように被加工物と付形をそれぞれ陽 極,陰極とし,問げきを0.05∼0.5皿mに保ち,間げきに10∼数10m/s に及ぶ流速をもつ約10%から飽和濃度のNaCl溶液を介在せしめ, 同時に3∼20Vの直流電圧を電極間に印加するっ このとき被加工物 と母形と最も近接した部分の電流密度が最大になり,その部分が多 く溶解され,しだいに被加工物は母形形状どおりに成形されていく。 母形と被加工物を前述の間げきに保つ手段として一般に母形を被加 工物に向かって送り込む方法が用いられる。この送り速度は普通 0・2∼4mm/min程度である。間げきを微小に保つことは,転写精度-112-電 (【;去齢 卜川三 l ‥
解
加 り‖ ̄i法
lけ胞細り7クトル 1527 3.3kV こi¢50{Iく `;に糾油外車/丁 `。L州娘 ジフ 帖ノ州卜物 (似椒1 祈1松l描 附 加 卜 の 喋 叩 箭1・ノミ ノー左解加l二の穴桝,紬所 長 †り丁 (】)加1二拙虻が人きい 「2、)雑加l二物叫掛幻二l箕1仔1′′〔くj・山、力l  ̄j二辿舷が伯ん ̄JJしる (て31騰惟的ノJが加J〕ド)ないため,加l ひ-jJん,加卜変乍刊酎叶じなし、 t4〉 柑附別人び1捌才子′う・ミ川tて-て∴セキ:▲ (5,一■L(似=もノヽi削如こ′・Jハ・ I6〉l且し仁,【、J\ノ′、ニト、与打で\仁,て:、 短 川 (1)′一に軒F摘むガノ ーにi′か「こ.ここがj ̄+・・f小 Jし. し2)加梢i性カ㌔ちまり+こくン∼亡い._ し3)一1一言鮒液に.[ろ矧鴫J叩方舟対頂石√必 懸トナイ+ シり1ン幣統語蒜l-.苧′l州
ヤ器流旨㌍トランて 左イり卜し,カゝ/つr=Jけきl川のノ.丘ノノ朴りこ御衣少させるた〟)に必要でふり, 高速7馴平手■棚己ほ前j心の′卜仰山殿物,水かノ'スf√仙川Fかrノ除ノこする ♂)に必黎でご古)ろ〔4.特
長 花柳l什の特良.t,その仙1二原即かドJ心のずと明L・_Jかで去ら-〉る。第 l表に艮,如所の一l巨三太如ミす〔加_l二速度は鳳釘E流を増加すれば 拙論卜仏法に増加できる〔たとえば1(),0nOAの加l二電流(硯屯三実川 化の肘占`iE流舛凱土Anocut什の20,00nAでぁる)は純鉄の馴l什 物む157g/Ⅰ山nの速雌で加 ̄l二できる〔【ト,て加l ̄二速髄は従火の放唱 加卜の数1()g′′111iI一に対し数1(川【子に刷=する。また電瑞化乍「伽二金 剛淵解するため,純加【二物の純度に撫関齢こ速い加1二速度と過ゝ1 な条什む胤くこことによってトこ=/′)仇-こ.、〝)J_辻柑な伯怯ド)さが得ら れるハまた枇加1・物の加=二仙二ほ機脚リノが加りっ仁〕ないた〟)ひず な,加1竣即朋がノトし、ない。また帆牡h…什であるので複雑な形 状の加l二もノ・宝梅を適)_∫小二製作しておけば一=1!で加11二ができる〔り 形は放`・仙川の一i-El如ゴよび一搬l二作機のカッタのように消耗しな い「このJ丈何次に述べる蝕軒ヰ)ある〔和一rきに一様な電解液流石淵 ることがむずかしく,純流が不均一一一になると加_【二軌こ流れの娘跡が 馴こし,これがり形と捌r什物別の醐箔馴ミの原札となる。 また棚人でほ加l二精度が放電加1二よ∼り?「劣-),±0.05\0.3nlnl の仙でぁる〔また′芯桝液を似1Jするた〟)機捌こさびlトガ)対策なほど こす必要がふる・、Lかしノ,二の.1こうなりこ山は漸如化さJしるものと 法り一小一ろ「、5.電解加工装置
j)Jけ)JLが`七験に掛亨=ノた装Fl賢について.捌けるが,矧州ヒされ ている加l二装粁もこれとその偶成はほとんど刻〕ド)ない∩策2図に そのブロソク緑園を,弟3図に令体の`ゾー巨`与をホす〔策2図よりわか るように実験装F軌よ機槻木体,I仁哨己箇凪電解液供給,および操作の 4系統かF〕偶成される〔機械本体はり形左川東f)付ける部分な先端に イfL,400Wサーボータで駆動される送り機隅からなる-+三仙部と被 加 ̄l一物11州`川テーブル付=ぅよびコラムで肺成される∩またテーブル 肌ヒ ̄ト仙l`端紳)り作手恥什.■恥じ舞4図に′Jミす.1:う1・て!こプラスチック・r処の 州Ij二‖l 戚 靡 ノ′;嘩岩詩 1に鮒†立クンク .i立心 分離機 処J世相水去ぷ
‖二iメこ。ごJ 制御懲壬 AVR ∧(てIi 耶2榊 りご験斗きl許〝)ブドック練同 第3岡 安 験 巻き 群 全 体 #ヰ 羨ず 第4何 加  ̄l二 ・lljlさ 加1二棉の小に入れFJれ`一に解油がノ吉川1=1に飛散することなl妨し、でい るnl自流`石船なうるたが)には幣沈黙川j坐J ̄【三;†諒とシリコン鮒)i己㍑∴き1ン仙 川している。シリコン熔流㍑:∴1こり得「ノJtる紙1E‖ミ,人1 ̄[こ抹の`.iヱノJいじ 機械のり形取付恍,一rゴよび枇加 ̄ ̄l.物枇什テープ′Lへ-それぞ川村i如, 睨柚となるrl二うにして抑左される〔1E斬!液†朋「†系統に汁ハ、て花柳打を ほ`プ手島2,nOn/の唱鮒佗タンクかドJ,什ブJ2nlくg/cn12,流競2()l)J/111ilュ のステンレス管主ヤー17ポンプで,1Pn一′どのフィノLタむ地して仙り馴二 帆 さらに ̄l二軸先端㍑こ11kり付けド)れたノ判持と枇仙l二物で形成さ′寸しる 徽′J、な問げきにr糊代されるへ問げきな油過した花餅i佼は加l ̄∵柑‖ノン) ロから水素処刑熱こ;洋びかJt,そこで液中に氾介した水某ガスな排 出した後,遠心分離機により加1二子山剣山殿物と分離されるrr糾ヒさ れたう電解披ほ円二び電解液タンクにノバる〔上1卜の機一黙糾即lサるたム′一 に操作盤が設け上◆〕Jt.ここで確附`鮒三才iJする.「矧即)機:†:子の什イ郎_′ 策2表にホす∩---113---¶-1528 J王〃和39咋9ノJ i‡
一汗
第2表`実 験 装 i霞 の f【二 様宗l・■粥。-,
†ノーこ 可こLl 加 加l二 村`ま 名い形
式【什
様 (此践軒) (爪戌野) (ミ グl一っ) =l射阜法) † ̄/'1I■】二) (1′【家製.) 卜l卜仙送r)機械「‖家政jむ) 粍 いt 淋L l ̄ヽ lしL 抑 .言I illlj l ▼与く 揮 .1_モりJl】芯刺隙(山手■卜芯㌔t) l一打二!ン1二、下-1ショ ン スターーケ =!立 ̄) r11 ̄飽和り`7一アト′L川上ノ ーノ ン 1 11-?う ÷ り二∫ン紫沈1そこ圭一lllt) 制 御 刊貨(Ll止〉 沈】.il(tl本.汁測 ̄) Jl ノJ.言】(ト1二 二Jl 恥 舷,言l(1 ̄1本.汁機ノ Il'】二統電胤汁「鶴 川) 巾流花町汁(_桑 野う インジケータ(束瓜汁測) CD30 MDII IIC295086 SIR 3FX SIR 3C FE6XR MG I)S TB-4 MPF PSM-170 僻 Ii二2,000/ 20kg/cm2,200J/min 100一= l.5×1.0×0.6m ∴ス′ノ■ソト91叫×350nlm 500×450×270mm スケり ユー P=7mm DC400Wう†巻糾滋形 臓 考 25、-40℃ トータ1450rpnT19kW ′アンに、い=「;拉 仁一タ1100rpnl,7.5kW  ̄ノラスキッ ソ・♭r圭, 】 ′L七l淫政.1;プ上 700kVA,3.3kV;三ご2ミニ諒恕/nC45V!
1 200J/min瞬Jiij桁ノJ七 3/8×100×50kg/cm2。∼15。。。A,5。mV,。湖⊆警′三ヂf㌣ナ;諾まち乍-・慧八
0、-100℃ l仁叫10/30′100′300V・0・5級;
0.01mm,ストローク50mm■る.特
性
る.1電 庄一電 流 電解加 ̄卜法に心ける電流碑度ほ従来の電気化一、ア=で論じている範l川 なはるかに越えるもので,そのような電流密度のもとでの陽陰l■l■i栴 Ir耶こおHLる苛打l三一電流柑判£人知のものであった。第5、7図は閃 (1ごき,肝化 膿度と材質をパラメータとしたときの電忙-一電流特件 を′J七したものである〔弟5∼7固より電解液小で消費される電ノJを  ̄=川巨な限り小さくしかつ加=_速度を+二(1ごるた抑こほ,聞けきを′+、さ くし花餅液濃度を飽和濃度としかつf糊帥ミプJを上げることがワ圭まし い〔ただしる.8で後述するように† ̄lニカをLげることは加 ̄1二伯‥こ唱解 打をの練れの跡であるうjつりを発/卜する原何となり一概によいともい J土ミリJP=6kgも8一っ 試料寸法 40、ゝ/96 J抑†、きh-0.05mlm 60 50 40 30 20 川 J∈∵乍■ 祁東軍叫 liO 山∈〕∵与 妙案渾増 柑 ′≠'亡鋼(沖美即行) 氏上放心ムム性20% 96ク/
′× 40--lつ二5 h一几1 Il二 ̄4.5 ム 0.2 1J-2.5 11-nノミ 4 (ミ 岨 Il・1rl ト 1(1 節5lズ1問げきと` ̄糾1て一電糀q ̄川ミ .三Å料・j■扶`10\′ご9(; f+■′門鋼(知ミJ馴怒) 良化水濃性 20てれ tト 2 5// / ⊥-11〉 4 6 【に ‥ 八■J 祈G卜刀 H三ノJと`ぷ肝-`トi三流什什 謀ぎ46 世 才‡9 り えない( る.2 面 あ ら さ 弟8,9図に馬流鮮度と向ふ仁Jさの関係を′一三す。 弟8図は被加l ̄二物の付汽な撫プ別名鋼とした切介 第9図はSUS22とした場√†の緋射である(これ 仁ノのl礼り、仁JJ)かるように√J盲鮒加卜で糾仁)れる耐ふ らさは20(+′∠)仇1;.Xリ、卜でこb,る〔その人きさば■に 流僻掛こ関係するが‥ ̄り時に,その似IJりほイこj■田に.ヒ ′-〕ても児なるもので占)る〔 る.3 電流密度と加工速度 第10図に7 ̄E椀何度と加 ̄t二速度の関係をホす〔 岡・l- ̄-の仙卜速度ほril.仕向拭きlうたりの1桝∼引こ心いト る加l二探さで炎わしてある∩ 岡は外作62†・=‥H l12(=ノ;のJL八加1二川, ̄壬鯛司製JミJ形による純米で あるが,これから加しl二速度ば屯流鮒宜150A/cm2 の柑ノ11ではほぼ電流僻度古・こ比例し,150A/cm2以 上の電流何度になるとそのこう配ほしだいに減少 する。加卜速度はFaradayのは別により噂くこ とができ(5)ノ1〔の【とうになる〔 60 ㌃∈ル 弓 単年繋uⅥ Tl14-:抑卜川三 40X96 朋(無税帆 P- ̄5 h ̄rO.1 20%Na亡1/ノ
/X
/ /丈 湘(無税柄) P ̄ ̄7.5 h=0.1 10%Nacl SUS22 P=7.5 h=0.1 10%Nacl 2 4 6 8 10 ′.-EJ【三(V) 第7l父l濃吐,付'肖と電Jl三-`暮盲流特性 0 2 0 。、きエ叶「.▲べ革 引い 0 こ二 卓〓 1・J、㌧ヰ二七 P=7.5 J紳トJ法 40:(96 り 頓 朋(無税肘 良塩水濃度10% 間げさ い0・l P二5 10 20 :iO .E流鮒聖(A/cn】2) 祈8川 苗抹1.字戸性とIFliあ仁二)さ ..人糾-j ̄iノ40・帥 1・j し′l二SllS22 糾忘√こ′lく掛告1帆 い1け ≡・ h ̄l).1 Ⅰ) 5 10 20 に滋ノ.坑・‥土(∧l・m21 ニ‖1 祈91ぺl馬流淫戸I!‡と 廊あら さ 璃rtL 一ぐi2小 ̄ 亡.【∈ ∈∈■ 封繋+コン
過〃三
娘加l二物解
1川三 62¢ 妊納 枇りl=二物十す官'iS45(て 食塩水濃性10% 50 100 150 電流1ポH賀 川′々m21 折1r)何 唱純頼也と仙 卜油性 ■乞 U Z ソ〕 第11lてl′′ニーぐ!こた晋ノ
ここに, 〃 小〃 ノ 〃 F望葵≡嘉喜望
こ′) 付 fて と 山Il_l二 速 比 (c111′/111il】). 加 卜 速 度(clll/111jll) lに 流 幼 ヰミ 物質'〔のgrJ京J′・品 IE 統 締 峻(A/clllコ) 枇加卜物々官王のイ+-ン仙 ファラデー基数96,500(Coul/g二11昌:) (5〕 ′ノ:眼加l二物の緯度(gr/c血う) 第10図に′Jミすりご験射手火は./=150(A/cl11ご)附加、ドノウ・′が槻少し 比r川Lな、くなる帆りを′j七している.、. 占.4 材質と加工速度 イヾイ即と加卜適性の供1緑ほ付即力川三鉄1■油ミのJ易rTに/ ̄〕いては多lくの 丈帆こ先太されているので仰拝する.、舞11図ほ-・舶に使川されて いる以某紙 特殊鋼に対して10%NとIC】桁打ち川・で′.に流何度40 Aノ/cm上のときの加l二速度の弟舛を′Jミサものであるn j大泉鋼.特殊 鋼に対する加t二速J射よあまり丼がないことがわかる′、たたL鋳鉄ほ 遊離か-ボンのためNaCl溶液では加 ̄11できなぃ、よた跡削簑鵬な 仙ト㌻る域「†には特殊な′しE解液を迷走Lなけはな仁Jない′、 る.5 硬度と加工速度 従来の機械加工では焼入れを行なった硬度の高い被加_t二物を加⊥ することほ困難であったが,電解加_L二によれば,原脚1りにほ硬度に 鮒i∼】係な加l二速度が得仁Jれる〔、第12図は病状某クローム軸受銅 l)(l 岩 4(1 :コ: 卓ヾ 繋 2∩ 批り=「杓 l() 20 り.水 ∈ 0.6 b上. 阜ヾ ■轡 去 0・4 力‖ 法 .:い辻去ン・J (Stり- 2) 10kH十m2 10ワ右Nacl :iOA rmコ 30 40 5(1 咄 性(111iC) 那12l文l址 吐 と 帥l二 速J仁 木り・仙+二机州り壮 l IIR(ニ13 ′1 ‖く(■ ′1ニ与・う 2 HR〔ニ 川 5 1tll(二√16 3 IIRC 3∩ 6 11R〔て 6】.5]りl=け+ノ刈F上
田川†川州叶‡
1529 6∩ 7() () 1 2 3 4 5 6 阜J川l卜拘茄∼+・ 窮1ニiLズl仙】二l〕ji綬の似化生化 Ij基 り作三 +-h 汀‡14ぃく! (SUJ2)む硬度11RC13かレニ_)HlそC61.5まで炊人した.州さこトで,似也 と仙l二速度の関係ろご調べた′尖験純米である「.第12図より加】二辿比 は肘掛こよ一-)て三fミのないことがわかる〔第13図ほIi二りふ附に対し, 仙川iJ後の硬度を比較Lたものであるが,こJLかし一JわかるL[うに加 1二l)Ff後のど掛生食化ほほとんどないといえる′、. d.る 加 工 精 度 次に加=満怯に/ ̄〕いてJで占べるが,一舶に`lに軒川l卜に.卜し、てり形と 削1111勿=耶ニ′卜.成さJLる捌けきは,加 ̄1二条什ほも仁ノ)んJリ川ラの仲川こ によ′-て.仙川小こり】はるものである「、第14図の例でほん>/J‥と■′そ〔 イJr、仙に舞】5図(a)に′Jいヨ】ような九人加卜でほ,/=土仙=1ヒさ によノ〕て饗化する′、よって加卜さJtた人ほテー/\と■なる「、.このrl∵) に′■一援角仙什でほド川「きほ--一様になドJないのて,加卜枯他の炎J九日こは 人によ/)て冶-}ている〔J)れわ八としてはこの小川川離さむ避ける/二 め,次の火別法を使J ̄rjしている√,. (1)転`ゾ 精 度 (2)加  ̄1二精 度 (3)練j垣 L 精度 転′ゾ精度とほり形と枇仙11物とを比較Lた場√†の/こ川如lドJの拡人-115一皿
1530 11/了仰39叶9JJ '.』二紬( ′一に佃 Iニ 臼 1':Iモ榊拘 立車上し加=二物 / / i沖
論
三才ぎ∠t6巻打‡9 り tal ̄′L卜 し--1りJ卜 ‥.H O.7 0.6 5 一ハ】 ‖U ハU ∈Eノ い㌧訂 .くじ り′】 ハU U 爺.÷立 0.1 rlJ: こ†1川17 約15卜くl九人JJ= ̄.いJ・川川川∴終ゎIll二物レ)仙=別ノこ ′ /素
巨月
一子 イヽ 107 ---一一丁ノー一一-▼---●  ̄10/ り 2 4 6 8 川 12 14 16 18 20 掛ノ‖l_拘 l馴 †一1こ ニ In】m) 三拝16卜く事九人仙_卜の閃けきとナーパ〔史伽こ(13)カl仁,リ=l】〕 鼠ノごし-.=ものでふこ)√、こげ)上J-は第15図で′Jけ/川)崩人伯が転′ソニ 桁一江となるりれL精度はソ・ニいJれノこL東伯けはに叶-∂-る被加1二物の、J・ 法の竹城をいう。この場介i・こはけ形の形状ほ弟15図(b)のように 似卜されている場介もある′、裸出し精度は川じ加 ̄1二条件での披加二t二 物捌人の山塊性をいうウリ、上の精度について実験縦恥な_Lげて具体 的に.批判する∩ 第1る図は九人加二1二の例である。伺凶よりl二羽面、j・法 と川一のストレートのJ判抄の場合ほ大きなテーパがつき,15mmの 仙【潤さで転`ゾ精度は().65へ0.73nlnlである。このとき加卜精度は 川し、伯となるr、この場〔丁加卜精度なあげるためあと二Jノ〕lL、捌こJ形虹∼てl; のほむ().25\ノ0.35111111′J、さ・くし,2/10のテーノしをり形につけ加l二す ナ=f‡1虻ゾ精度ほt).25、ノり.35f■占度となり,加t二1二精度はさらによいも 〝)となる.、 形彫の例として,弟17図に′Jけ【】二うなノ別人のり形で火映L7し紙 見な次に述べる。J仁ムの斜面聞けきと電極間電圧Eと電流何度′ との比の関係は弟柑図で′Jミされる。この場合斜面の角度が24度お 、1こび3()度であるが,斜伯jにナrトJた閃けきんはほとんど一一社であった.「川凶より桝〕れたJ設_Lの酪ゾ精度は0.231111丁場三度であることが
′寸り1、る。■また加+二輪度ほ川じく0.2:う111mである(〕さらにこの結果を 川いて,ト川手な怯止したり三験によ′寸=上加⊥二輪度ほ0,1511111り1lJ+とす ることができる。また弟18図よりE/ノを一足にしたときの別けき /Jのノニラツキi・よ±().()511川l川勺であるから,この場合繰 .ikL精度ほ±0.05以lノ+である「、--▲ノノこの紙児を推論偵と 比較Lでんるノ、′古流脚立Jと′rも:脚粁■は=ミEと聞けきゐと 叫)ミj統は力 ̄-ムの法則により(6)式となる。ト竿
ふふいは/`=些
/ ここに,Å:侶解液の甘【宅度 (6.) 甘小曳湘/きl り /`/′′′′/////// //1//-///////// シ ./ /////イ/′∴-㌧′///シノ/// /h ′/ //二く////′′/′//////ン/ 打‡17Lく1ノ抄 】.■一三 リ ∈∈ 二 "....⊥__ U.2 什三 謀さ18川 端I11′■E流十糾皇とl朴-】こき 川)人工卜り抑ナきほ且/′Jに比例することがわ′小る〔、ノほ(5)J七 に_1 ̄ゴいて, キ′′=n且 ルナ二55.85(g).〟=().04-71/′土1 /∼ニ2,♪1=96,500(Coul/g当品),/′=7.8g/clll=i とLてノ拉めることができるが,これを(6)式に代入した計算結恥よ 第18図の山縦のようになる。よっで竜解加し「でほ加_l_二精度を【∴け るにほ,り形を納も・_〕て修止しておけばよく,それは月旦諭「伽こ叶能 である前述の結柴を利和した修止仁が汐で加二Lした例が後述7.の弟 32図にホさ′才Lている。 d.7 放電 と 短絡 也解加_1二む子+■■なう協r㌻遭遇するJ北簸で損安なものは,り形と披小 一Jl物間でf卜じる放′-圭=ゴよび左舶然現象であるr、この拙攻ほ仙一列ごよび 披加l∴物な損傷し,そJLによって加卜栴蛙な劣下させ,あるいは加 二l二小吋能な状態になる。肘■量は`丘他聞電上1三が2()Ⅴ以上でヱトじるれ `rE極閃電虻の常卿直は20V以 ̄ ̄卜であるからほとんど発生しないしJ弗 19図に真上絹冷暗のノミ上形と放届時の被加1二物の耐をホす【二、貼維はりJ抄と 枇加_ll物の徴′=称十きにせ有性物質がほい/_)たとき,Jリ=形の送りが 不当iこ速い場合,および′i珪解液が均一--・に流れないで人加=二部分が被 仙l二物表†帥こ生ずるときなどに海生する。掛一の原l々lの対策には屯 僻泊の/Jj出′ン十ケ〉にすJ=JによいL,軋二の帆ノこlの刈◆領主にほ過二_l二1な送 りをワ一えればよいれ 第三の.収lノヾlの対■掛よむずかしい問越であり種 〔a)左:短絡時の母形面 右:正常な母形面 (b)放電時の被加 ̄l二物面 第19図 放電,発王j締時の電極と披加+二面-116Ⅶ
竜 '\\\ \7
、、転
r ′二′クニ′カニ妨仰ご+rT▲T-餅
ト〃 \、 \ l 第20図 九穴加⊥の流水の説明 ハU 】 りん りり + ■N∈〕 祉ザ ← t上 21ll■し⊃ 4解
r(J121l‖、s t ̄丁ご川ミり+‡1(川■tr■・∫,ノJl-iミ61
第21Lズ1九人加l=叶の什り1j、巾(風論他) 々の力法が考えられている。詳細ほ占.8で述べるっ d.8 電解液の流れとうねリ ム・7で述べたように,桜餅舵小J亡いな挽Jいよ触綿発生のJ刺々とな り,よたそれほど允如しなくとも仙 ̄l二面に流JLの痕跡(こんせき), すなわ、らうねiブを別ミし精度を ̄皆しく低下させる。不均一な流れの 允′卜帆人はしてほ流Jtそのもののβよ簸であるキrl′ビテーション,剥 離(はくり),よどムが考えられる〔電解れ卜でほこれらの現象が尭 斗三しないように/判酬二‖いの形状および仁封資が設計され,かつ電解 液の流動力式が考えFJれねほならない。たとえば第15図に示され る九八加l二の場かこ〆八、て述べる〔策20図でホすように座標系を とると,このJ易糾〕址ノJ分仙土(8)ノ℃で示される。′′=”け ̄ぉ岩軍′淵2】 ̄恒ご与ぎ ̄●1Ⅰ-(7二)‥‥(8)
ここ■で,/∼:f川 け き(111111) り:流 量(cしソs) ナナ:り〔紙Jト ノJ(1くg/cIm㌶) ♪:任息のノ∴い′のJ_tニカりくg/clllご) (8)式にん=0・11--n-,γ1=11-11-1を代人したときの圧力分和が弟 21図に′Jミされている._卜胴はF)流量0が大であると上l三力郎ま数気圧 のf ̄11l_三になるが,二束際にほ-1kg/clllコ11 ̄卜にはなり昭一デ,虻ノJが その弧蛙における電解液の飽和蒸包も肝以 ̄F▲となればキャビテーショ ンが発生する。弟22図に示す観察装置で観察した流れの様子と実 際に加二仁したとき披加工物由に生ずる流れの痕跡の写真が弟23図 にホされている。このようにキャビテーションは加工面に流れの痕加一
法
ltiり川l 一〃ノ 丁/ 「タ ハルプ ボン▲ブ taJリ三騎手と;榊】1i;乍川 lトノJ.jl i克己如 拙宮子邦 √1i仙こ仙 ̄⊥ ̄ ̄叶′りり岬「仰上/小、-軋皆/磁炉
ノ■′′『ク
カク
lH=ナき..妄1上川 ハソキン 一一川田榔、+'台 横軸 lノ† 対席 m ※さミl ミ湖クモ※タ;ク解/j†
† れミ符 /万;弓‡ア紫解さ焚殺ク‡壬夜霧 1531 †久一、=サ ---一過血iム′り誠Lれをホす (b)流JL観皇子一装置 第22回 流.寸L の 観 察 炎i寛 も (a)キ1・ビテーション発生時の流れ (b)キャビテーション発生時の加_I二伯i 第23図 キャビテーションと被加二L物血 (山E?址己 「こェ∴〓小←ノ
/みそ†い釧タメ ̄九別比他日(2告ごさ、㌔了川船 ̄比
一-6 l旨川ごき=U.1mm 0 2 4 付与界肯址(kg′一/ムmり (んそを甜ナた柳田と,設けない付形と叫ヒ町七娘紙製) 第24図 キャビテーションと背旺の関係跡を′i汀させ,その結果加二l二精度を劣下させ,始終を尭当ミさせる(.,
この対策として背旺をかけるノノ法帖作法),液を逆に流す_〟法(逆 流法),および母形底面に補助スリットを設ける方法(補助スリト 法)などが考えられた。策24図は前述の方法において供給圧力と キャビテーションを生じない最低背圧の関係を示している。弟25図は背圧法,補助スリット法の流れの状態を示す。他の例として弟
-117-1532 11/卜榊39小9‖ 日 .1.ンニ 17図にホす形状な加l二する拗「㌻ノンそえる.このとき枇加「物の仙t二 伸に心如しの虹跡であるう+1りが允′卜する.-..この対句∫主として仙並の ノJ法ほイ1効であるが,ほかのイナ効なノブ法として荒,什上加卜法が考え (a) ⊂ⅧE■、「 5(l リ⊂ 】.1 .〕 ■・下■一 5(〉 謀ぎ25間 U〓E、∈∈■ J㌧訂一 〃E㌣U+ { ←-ト∴L ノ.+ ∵ 一二 2 る琉.れの状態 tb′)補助スりソト臼こによる胤fJ叫人二■■ざ巨 滞J_1三法,糾仙スリット法による流ノ= ン ∴ ■1■∴ ヾr。 ;⊥ユ 2り
//山L山)-て二「・-∠ゝ-「△ ノり 、_か-0一一01 ゝ¶り,.㌍二亡よ・
〕 - ̄ -ヽ' l' ヶ小甘J∫ 1∩ 】5 2n l† ⅠれⅠれ・ 節26凶 荒,什_卜加l二法の加卜状態ノ恥巾!
◎`ク
抑L線 ◎ フリ 仇 nU nU ∈∈■ 〓ご一.∴エィ Jトーー勺 1一■J
什卜仙_† _J フ′鑑川r 札 叫1l / \ / \ ノ セ 2 4 6 8 】O 12 14 州′.上付 進加m〕 打‡271当l貼.fl二卜仙川JJ二〝)【うJlり〝_)11';jさ食
計 ぷ古 わ`与46巻1′‡9 り・ L'ノ′fいし√.こ.れは加卜1ミ探さの数111111「納まで■に=∴桝附lリノを従火 一棟引こ川いドノれている丈しえ紙を′卜じない柑皇の加卜条件で仙卜し(こ のとき加=帥こ0.2nlm柑宜の砧さのうねりが子l三じている),加l二 総則に′+計卜,Ilリノを低くして什上加卜をする(このときうわりの縞 さほ0.02111Illf■事=史になる)ノノ扶である〔その加り人態を第2d図に ′jミす、.またう+ユー)の点さの側溝糾ソニむ第27図に,什=‖l二巾な弟 28図に′j七す「 る.9 電解液の処≡哩 .E畔地の掛射よ仙】二するにん'ト,て3.で述べ†こように11。()か減少 し,か/川川二Ii■.■‖l.性より50-℃郎也れ=立上汁する〔よ・-,て濃I立石二1正 に†1いJため水を純綿する必要がある。また屯締∼似よ加川与に仙戊す る沈白日物のためしたいにiウれるので,沈殿物を分離する必要が滋) る′、沈臓物による噂磁性の射ヒほ舞29図iこホすように′+、さいかドJ, 1州ご1三の射ヒと加1二l帥こ付着し如絹を発′卜しないようにする処即が必 要である.「他州ノノはとLてほ,沈降法,地紋シックナ,打女体サイク ロン,フイ′しメ.遠心1〉雌機などが性川さJLているがまたその一基劣 はり=椎にな/_つていない′、 付アt: S45C 窮2別図 荒,什ヒ仙 ̄I ̄二法の加_L二l巾 仰 / 二∴′E、‥γ十‥.・、二Y+ 一 :il i/J一ノミ比75∴・′【1⊥附七 i川さ唯75二7・_卜iて声.た 肘(㌧脚立水 10 15 2() 1き比水濃l空(%:・ 二.・⊥二†,`リー創生:i/j液を100ccのノスシ】ノンケに±り 鮒立上 lたとき叫九倍仙ハ.1i亡\′)イ〇解仙 rcc数) 打=レ)心附如)-リ1肘なは5以 ゲラ29lズ!ノー蛋抑打女の′iに端k三婚比 貞■ (a)Jtン\加丁の母形(材乍fBS)と被加_ ̄l二物(′_b)-一三角穴加 ̄l二の亡:よ形(材質CU)と被加Tl二〔c) (材官主S45C) 物(S45Cノ 節301ヌ!2 次 九 抜 穴 り) -118・-ノック ̄7ウト穴ノミ一括の母形(材質BS)と被加工物(材質S45C)加 l二デポさ60mm 仙 卜 例電
解
加欝
ta)ノ.三:伴侶汀手形 イ「:他流J才形 小火:綬加り勿 ‖形付′f`〔StTS22 神川】「物付門SIJS27 加l二探さ2mm laノ り形 付官て BS 泣こ 15ニう:一言 ーblノ】て:一i荘僻加 ̄卜に.[る仙界 イl-:従来叫馴【帥【ll二に1 ̄j:jさF州 耶:ilr文l棚卸欄′言様軌輯加lのい川≠と綬仙l二物 †aトト川≠+こげi CtJ り)J枇加物村'よて■ ̄ぺ-■/ ̄ラr 仙け右.¥ 約4r)tll】11 耳‡ニ;ニ三才欠丁仰切r【川+ニケの 荒 加Il Ib、)被加l二物 村門 DAC 加Il二探さ 20mlll 祈321文事 唱ちも沈i州幾・t【′Lド仲川=l二のト=持と一ぷ仲 7.加 工例
比l二のような特惟なイーける糧解加Ⅰ【二の加l ̄二例糾欠にかかげる〔舞 30図は2次ノ亡抜穴の例である..この場介は帥助スリット法を適川し ている。弟31図は柵流汗鮒機の動翼で加l二桁怯は撃の収,1駁祁で ±()・1n-1-1面あド〕さは14.8J′∠以卜であ/-,-た〔舞32図は:う次ノ亡形仰の 例で,唱㌔も耽柑順のバノしセータモー′しド世でありi受Ii郎、J・臼三に対し ±0・1511-1ユーの紺如ミ得ド)JLた〔第33図は難り+捌付の銘仙l二の桝で あり,付矧よステライトである〔このように梅村紙形状,雌切パリな H筒の披仙卜物が非.恥二速い=川日で加11二できることがJ)かる〔 8.経済
性
木仙l二法と従来の加l二法に+こる純仙l二時間な弟3卜33図の仙l∴ 「州こついて比較すると,策3表のようになる。これら加 ̄ ̄「二時間の比 ヰは1/6、りこ柁=こな/1でrゴり,加【瀧ヰほl/・J卜することがわかる。 9.結 口 以l二唱解加1二法乍掛こわた/)て述べたが,水仙l二はは乍柊こ〔速に 一捌、注するものと考えられるので,さじJに糾邦にわた′,て.言1側に研ノ発 して子+二く/)もりである。またこの加l二法ほ椰l柵,具体的な伽l滋 術なさド)に朋発する必要があり,揃要身カミ以′実の峯州.加什に椚梯仙 に応川して1i壬]題Jl、くの仙出とその政丁年に協ノノさ九ることをり川ける(. 終わりにのぞム本加=二はのり臼発にあたり仰′こご抑軌、ただいたトl --(酎′ド所機械モ拝某紙小央桝ノ先所,川崎【二場,その他関係・J手業所の 糾iLに付くニーゴ礼小し卜げる。 ¶119 箭:】炎 従火の仙1二法と信仰加l二にエる仙 力= 仙洞(分′)lみt火の州二王乞i。
/・ノク1'・ソト▲べ/ 山 抹 作 縦 餓 Jl二iノJ!株-1二 ・雉 切削1こ+ (1) し2) rニi) (4) (5) (6) (7) (8) 9 1〔〉 11 (12) (14) 純 甲( 刷「 + 刺「 参 DevelopI11entin レ把 60 24 00 小 3 3 1リ捌 U 解加l二日こ (min 芳 文 献 Electrolytic Machjningperature Machi11e Design(Aug.1962)
】ilectl-OCl-el11icalMacllining tJnit tIan(】les
カ7言i ぢ 打ざ30何 首‡31【ズ【 節32川 ;朽33川 ()f tljgll-Te111一 Vz汀jtl〔lI-)1・()(lしl一 Ction,汁()n Age(N()V.1962) A11()Cut什カタロ ン
ElectrocheI--icalMacl-jn一昭 Equip111eIlt Res111ts rlて)11ュ
Cosl〕erativelミ恥)Ⅰ・ts of ′1、11See()rgllizati()n MこICllill之11・)′
(Sept.19モミ2)
ElectroclュelTlical Pr()CeSSeS LL(l., Electroshap毒ng, Electrochel11ical
Machining of Metals by M;1taClle】11ical
AircraftI王ngineering(Feb.1961)
Aircraft Prqduction(Mar.1961)
Maclljning,Aircl-aft PI・()dtlCti()n(Fビl).
1961)
BarllュaX Fu】】y-Autlllatic
Ele(二tr(トCllelllicalMeta】F川一111-ing,Machinary(N()Ⅴ.1962) ほか:′■引昨加l ほか:`卜占附加 ほか:ノ■ ̄E附加 姓屯機,1963咋淋 仙【†ほか:ノ左肺加1 L, l二法,=二遊技雑No.9(1962) l二機,i遊技紬No.3(1963) l二拉三(第3榊り梅t抑就刺状態について, 【二法の桝`稚(第2舶)批り=川げきに/ ̄= 1963叶春乍机機甘三ミ 〃憾ほか:屯解加 ̄l二法の付卜稚(第1抑 止拙.;当りに.[ろ仙 】二,粍棚.試験所,1963イト脊平机機・'7:三ミ】ir∫仙 川卜‥ 馬脚仁川壬り.才亨32l‖l卜総連.瀧帆う仙川