JPH0669647B2 - ワイヤカット放電加工用加工液供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水加工液又は水を主成分とする加工液を用い
て加工を行なうワイヤカット放電加工用加工液供給装置
に関する。

（従来の技術） ワイヤカット放電加工においては、一般に純水を加工液
として使用するが、荒加工、中加工、仕上加工（さらに
必要な場合には超仕上加工）の各加工段階毎に電解電流
による加工を減らして加工精度を上げる必要がある関係
上、荒加工終了後の仕上加工に際しては、今迄の荒加工
に使用した加工液の比抵抗よりも比抵抗を高くした加工
液を用いなければならない。従来は、このような比抵抗
の異なる加工液を加工部に供給するため、１つの加工液
槽に溜められている加工液の比抵抗が、荒加工、中加
工、仕上加工と加工が進行する毎に高くなるように、加
工液をイオン交換樹脂に通してイオン交換する処理を行
ない、加工の目的に合った比抵抗の加工液を順序生成さ
せて使用するようにしていた。

また、近年のワイヤカット放電加工は、ますます高速、
高精度化し、特にエレクトロニクスの進歩に伴ない、超
精密の金型製作への活用が進められており、この種金型
のパンチおよびダイ等には超硬合金が用いられるのが通
常であり、この場合、ワイヤカットで加工を行なうと、
超硬合金のバインダのCoの電蝕が進行し、切刃となる部
分の強度が低下し、チッピング等によって金型寿命を短
くする問題が発生している。この問題の解決手段とし
て、電源をコンデンサ放電型からトランジスタ型への改
造等、電解作用を防止する対策もとられているが、特に
加工液の比抵抗を上げると、電蝕が減少し、効果的であ
ることが知られており、このため、通常の加工から超硬
合金の加工に移行する場合には、超硬合金の加工に合っ
た比抵抗の加工液を順次生成させて使用するようにして
いた。

（発明が解決しようとする問題点） 前記イオン交換樹脂を用いた加工液の処理には時間がか
かるため、荒加工、中加工、仕上加工と段階的に加工を
進行させる場合、各加工段階間でイオン交換による加工
液処理のための時間が必要であり、このために、従来装
置では加工時間が長くかかり、能率良く加工を行なうこ
とができないという問題点がある。上記において、イオ
ン交換による加工液処理時間は、比抵抗の大きい領域程
長時間を要するから、仕上加工の段取りに時間を要し
た。

また、加工液を、例えば工具鋼等の加工のような通常の
加工物用加工液、すなわち比較的比抵抗の小さい加工液
から超硬合金加工用の比抵抗の高い加工液にするには、
通常の加工液供給槽の場合に加工開始前の準備として、
加工液の調整のために１〜５時間以上の調整運転が必要
になり、作業能率が極めて悪かった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点を解決するために、加工部から
帰還する使用済み等の加工液を受ける前処理槽と、加工
部へ収納加工液を汲み上げ供給するポンプを有し、清浄
加工液を収納する加工液槽と、前記加工液槽が収納する
清浄加工液を汲み上げイオン交換処理をして加工液槽に
還流する第１のイオン交換装置と、前記加工液槽から前
記ポンプにより汲み上げて加工部へ供給される清浄加工
液の比抵抗値を第１の所定値に処理保持せしめる前記第
１のイオン交換装置のコントローラ、前記前処理槽から
加工液を汲み上げフィルタを介して前記加工液槽に帰還
せしめるポンプを有するる帰還管路と、更に前記加工液
槽が収納する清浄加工液を汲み上げイオン交換処理をし
て加工液槽に還流する補助イオン交換装置と、該補助イ
オン交換装置を前記第１のイオン交換装置に協働させ、
加工液槽から汲み上げて加工部へ供給する清浄加工液の
比抵抗値を前記第１の所定値よりも高い第２の所定値に
処理させる制御装置とを備えせしめることにより、荒加
工、中加工、仕上げ加工と加工工程の進行に応じ、或い
は被加工体の材質の変更に応じて、加工液の抵抗値を高
める必要のあるときには複数個のイオン交換装置を同時
に作動させて比抵抗値を所定値まで急速に高め得るよう
にしたものである。

又本発明は、前記加工液槽の清浄加工液よりも高い比抵
抗値を有する清浄加工液を加工部へ汲み上げ供給する加
工液第２槽を前記加工液槽と同様の構成として並設する
と共に、前記補助イオン交換装置を前記２つの加工液槽
の何れか一方のイオン交換装置と協働し得るように切換
え及び制御作動可能に設けることにより、上記問題点を
より良く解決し得る装置を提供し得るようにしたもので
ある。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図により説明する。第１図
において、1,2は加工液を被加工体３に対して噴出する
ノズルであり、該ノズル1,2はワイヤ電極４を位置決め
ガイドする手段を有し、かつ被加工体３の両側に対峙し
て設けられる。

５は加工部に噴射供給された使用済加工液を受ける加工
槽、６は該加工槽５から管路７を通して導入される使用
後の加工液を、加工屑の沈澱処理等のために一時溜めて
おく前処理槽、８は加工液槽であり、前記前処理槽６と
加工液槽８とは、ポンプ10とフィルタ11を有する管路12
により連絡され、ポンプ10の作動によって前処理槽６中
の加工液が加工液槽８に送給される。この他、両槽6,8
間の仕切板13の高さを低くしてオーバーフローにより前
処理槽６の加工液が加工液槽８に、またはその逆に流入
するように構成する場合もある。

前記加工液槽８には、加工液の循環管路14、および該管
路14に設置されたポンプ15とイオン交換樹脂16とからな
る加工液のイオン交換装置が設けられ、また、該加工液
槽８の加工液をノズル1,2に供給する管路17の一端が浸
漬され、該管路17には、ポンプ18および開閉弁19が設け
てある。また、該加工液槽８内の加工液の比抵抗（また
は電導度−以下同じ）を検出するセンサ20と、管路17を
介してノズル1,2に供給される加工液の比抵抗を検出す
るセンサ21とが設けられ、これらのセンサ20,21の検出
信号を入力とする設定器22a付帯のコントローラ22によ
ってポンプ15の作動、停止または流量を制御することに
より、イオン交換樹脂16による交換量を制御して比抵抗
が所定値又はそれ以上になるように構成されている。前
記加工液供給管路17はそれぞれノズル1,2に接続される
管路35,36に分岐し、各管路35,36には流量調節用可変絞
り弁37、38が設けてある。

これらの装置は従来から装備されているものであり、本
発明においては、これらの装置に、加工液槽８に対する
加工液の循環管路40、および該管路40に設置されたポン
プ41とイオン交換樹脂42とからなる補助イオン交換装置
43を付設する。また、比抵抗制御装置44により、ポンプ
41の作動を制御すると共に前記コントローラ22に付属し
た設定器22aの設定値を設定する構成を有する。

この実施例において、荒加工、中加工および仕上加工、
超仕上加工にそれぞれ使用する加工液（純水）の比抵抗
の下限値を例えば３×10⁴Ωcm（おおよそ150〜320mm²/m
inの加工速度の荒加工に適合）、10×10⁴Ωcm（おおよ
そ100mm²/min以下の加工速度の中加工および仕切加工に
適合）、80×10⁴Ωcm（加工面荒さがおおよそ５μmRmax
の超仕上加工に適合）に設定したとする。まず荒加工の
際には、開閉弁19を閉じておいて、加工液槽８内の加工
液の比抵抗が３×10⁴Ωcm以上となるように、比抵抗制
御装置44により設定器22aの設定値を、３×10⁴Ωcmまた
はそれ以上の設定値に設定し、センサ20による検出信号
によりコントローラ22でポンプ15を作動させて加工液槽
８の加工液をイオン交換樹脂16に循環させてイオンの除
去を行ない、これによって加工液槽８内の加工液の比抵
抗が前記荒加工時の下限値以上の所定値になると開閉弁
19を開き、ポンプ10、18を作動させて加工液槽８内の加
工液を管路17,35,36を介してノズル1,2から加工部に噴
出させる。

なお、前述の如き加工液の比抵抗の調整操作は、加工液
槽８内の加工液を交換した場合等以外の毎日の使用時に
は、朝作業開始時の馴らし運転以外では殆ど必要でな
く、前記加工液の交換時には、逆に電導度調整剤を添加
混合することもある。そして上記荒加工中に、ノズル1,
2に供給される加工液の比抵抗は、前記センサ20による
調整も適宜使用可能であるが、通常は管路17に設けたセ
ンサ21の検出信号によってコントローラ22によりポンプ
15を制御することにより、前記設定値以上の所定値を維
持するように調整される。

次に、中加工および仕上加工に移行する場合には、比抵
抗制御装置44により設定器22aに設定する設定値を前記
比抵抗の高い値に変更してコントローラ22によりポンプ
15を起動すると同時に、補助イオン交換装置43をイオン
交換樹脂16に協働させるようポンプ41を起動し、加工液
槽８内の加工液の比抵抗を急速に高め、該比抵抗値が設
定値になってから開閉弁19を開き、ポンプ10,18を作動
させる。加工中には補助イオン交換装置43のポンプ41は
必要があれば作動させるが、通常は停止させておく。

最後に超仕上加工に移行する場合も同様に、比抵抗制御
装置44により設定器22aに設定する設定値を前記比抵抗
のさらに高い値を変更してポンプ15を起動すると同時
に、補助イオン交換装置43を再度イオン交換樹脂16に協
働させるようポンプ41を起動し、加工液槽８内の加工液
の比抵抗を急速に高め、該比抵抗値が設定値になってか
ら開閉弁19を開き、ポンプ10,18を作動させる。加工中
には補助イオン交換装置43のポンプ41は必要があれば作
動させておく。

また、加工すべき被加工体３の材質が例えば工具鋼等か
ら超硬合金に変わることにより、比較的比抵抗の小さい
加工液から比抵抗の高い加工液にする場合には、前記加
工段階の移行の場合と同様に、比抵抗制御装置44により
設定器22aに設定する設定値を前記比抵抗の高い値に変
更してポンプ15を起動すると同時に、補助イオン交換装
置43をイオン交換樹脂16に協働するようにポンプ41を起
動し、加工液槽８内の加工液の比抵抗を急速に高め、該
比抵抗値が設定値になってから開閉弁19を開き、ポンプ
10,18を作動させる。この場合も加工中には補助イオン
交換装置43のポンプ41は必要があれば作動させておく。

第２図は本発明の他の実施例であり、加工液槽を縦続に
２槽8,9設け（以下８の第１槽、９を第２槽９と称
す）、これらに対して補助イオン交換装置43を付設した
ものである。この実施例の詳細について説明すると、第
１槽８と第２槽９との間には、前記ポンプ18と開閉弁19
との間から分岐させ、かつ開閉弁23を設けた加工液導入
用管路24が設けてあり、第２槽９には、前記第１槽８と
同様に、加工液の循環管路25、および該管路に設置され
たポンプ26とイオン交換樹脂27とからなる加工液のイオ
ン交換装置が設けられ、また、該第２槽９の加工液をノ
ズル1,2に供給する管路28の一端が浸漬され、該管路28
には、ポンプ29および開閉弁30が設けてある。また、該
第２槽９内の加工液の比抵抗を検出するセンサ31と、管
路28を介してノズル1,2に供給される加工液の比抵抗を
検出するセンサ32とが設けられ、これらのセンサ31,32
の検出信号を入力とする設定器33a付帯のコントローラ3
3によってポンプ26の作動、停止または流量を制御する
ことにより、イオン交換樹脂27による交換量を制御して
比抵抗が所定値又はそれ以上になるように構成されてい
る。

また、前記前処理槽６と第１槽８および第２槽９とは、
ポンプ10とフィルタ11および切換弁12Aを有する管路1
2、１により連絡され、前処理槽６から第２槽９に加工
液を直接供給することを可能としている。また前記加工
液供給管路17,28は共通管路34に接続され、該共通管路3
4はそれぞれノズル1,2に接続される管路35,36に分岐
し、各管路35,36には流量調節用可変絞り弁37、38が設
けてある。

また、補助イオン交換装置43のポンプ41は、開閉弁45,4
6をそれぞれ有する管路40a,40bを介して第１槽8,第２槽
９に接続され、イオン交換樹脂42の出口は、それぞれ開
閉弁47,48を有する管路40c,40dを介して第１槽8,第２槽
９に接続され、比抵抗制御装置44によってコントローラ
22,33の設定器22a,33aに対する値の設定、弁45〜48の開
閉およびポンプ41の作動を制御することにより、第１槽
8,第２槽９のいずれか一方のイオン交換樹脂16、27に補
助イオン交換装置43を協働させて第１槽及び第２槽の各
加工液の比抵抗が高くなるように処理することができる
ように構成されている。

この実施例においては、第１槽８を使用した加工を行な
っている間に、予め第２槽９において、設定器33aによ
り設定値を中加工および仕上加工時の下限値10×10⁴Ωc
m以上の所定値に設定しておき、センサ31により槽内の
加工液の比抵抗を測定してコントローラ33を介してポン
プ26を制御し、これによって第２槽９内の加工液の比抵
抗が前記中加工および仕上加工時の下限値以上の所定値
になるようにする。

上記の荒加工が終了し、中加工および仕上加工に移行す
る場合には、開閉弁19を閉じ、開閉弁23,30を開き、加
工液を第１槽８、第２槽９を通して、または切換弁12A
を管路12′の側へ切換え、第１槽８を使用することなく
加工液をノズル1,2に供給することにより、直ちに中加
工および仕上加工に移行することができる。

また、超仕上加工に移行する場合は、設定器33aの設定
値を高い値に変え、ポンプ26を作動させ、かつ補助イオ
ン交換装置43をイオン交換樹脂27に協働させるために開
閉弁45,47を開くと共にポンプ41を作動させて第２槽９
内の加工液の比抵抗を急速に高めて比抵抗が設定値にな
ったならば開閉弁30を開け、ポンプ29を作動させて加工
を行なうようにすることにより、超仕上加工への移行を
迅速に行なうことができる。また、通常の被加工体の加
工から超硬合金の加工へ移行する場合にも、補助イオン
交換装置43を作動させることにより、同様の効果があげ
られる。

また、必要に応じて、開閉弁46,48を開き、かつポンプ4
1を作動させることにより、イオン交換樹脂16と共にイ
オン交換樹脂42を協動させて第１槽８内の加工液の比抵
抗を所定値に急速に高めることもできる。

なお、第１図、第２図の実施例において、各槽8,9の加
工液循環のための管路14,25およびポンプ15,26を省略
し、前段から加工液を供給するポンプ10,18を利用して
イオン交換樹脂16,27への加工液の送給を行なわせ、切
換弁の操作によって選択的にイオン交換樹脂16,27を働
かせるようにすることもできる。また、加工液槽は、第
１槽8,第２槽９のみならず、第３槽さらには第４槽と増
加させることもできる。

（発明の効果） 以上述べた通り、本発明の第１発明によれば、ポンプに
より汲み上げて加工部へ供給する収納清浄加工液をイオ
ン交換処理により所定の比抵抗値に処理保持せしめるイ
オン交換装置及びそのコントローラとを備えた加工液槽
に、該加工液槽の清浄加工液を汲み上げイオン交換処理
をして加工液槽に還流する補助イオン交換装置を設け、
該補助イオン交換装置を前記のイオン交換装置に協働さ
せ、加工液槽から汲み上げて加工部へ供給する清浄加工
液の比抵抗値を前記の所定値よりも高い第２の所定値に
処理させる制御装置とを備えたことにより、荒加工、中
加工、仕上げ加工と各加工の段階が切換えられる際や、
被加工体の材質が変更される際等、加工液の比抵抗値を
高める必要のあるときに、比抵抗値を所定値まで急速に
高めることができるため、イオン交換処理による比抵抗
値の調整を短時間に済ませて加工を開始することがで
き、能率良くワイヤカット放電加工を行なうことができ
る。

又本発明の第２発明は、前記第１発明の加工液槽の清浄
加工液よりも高い比抵抗値を有する清浄加工液を加工部
へ汲み上げ供給する加工液第２槽を前記加工液槽と同様
の構成として並設すると共に、前記補助イオン交換装置
を前記２つの加工液槽の何れか一方のイオン交換装置と
協働し得るように切換え及び制御作動可能に設けたもの
であるから、常に所望の異なる２種類の比抵抗値の加工
液を用意しておいて、之を所望に選択切換えて使用する
こととができるので、荒加工、中加工、仕上げ加工と引
き続いて行なわれる各段階の加工や、種類の異なる加工
への切換えに迅速に対応して所望の加工液を供給し、目
的とする加工をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の実施例を示す装
置構成図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水を主成分とする加工液を使用する放電加
   工であって、荒加工、中加工、仕上げ加工と引き続いて
   行なわれる加工の目的又は、加工の種類に応じて異なる
   比抵抗値の加工液を加工部へ切換え供給するワイヤカッ
   ト放電加工用加工液供給装置に於いて、加工部から帰還
   する使用済み等の加工液を受ける前処理槽と、加工部へ
   収納加工液を汲み上げ供給するポンプを有し、清浄加工
   液を収納する加工液槽と、該加工液槽が収納する清浄加
   工液を汲み上げイオン交換処理をして加工液槽に還流す
   る第１のイオン交換装置と、前記加工液槽から前記ポン
   プにより汲み上げて加工部へ供給される清浄加工液の比
   抵抗値を第１の所定値に処理保持せしめる前記第１のイ
   オン交換装置のコントローラと、前記前処理槽から加工
   液を汲み上げフィルタを介して前記加工液槽に帰還せし
   めるポンプを有する帰還管路と、更に前記加工液槽が収
   納する清浄加工液を汲み上げイオン交換処理をして加工
   液槽に還流する補助イオン交換装置と、該補助イオン交
   換装置を前記第１のイオン交換装置に協働させ、加工液
   槽から汲み上げて加工部へ供給する清浄加工液の比抵抗
   値を前記第１の所定値よりも高い第２の所定値に処理さ
   せる制御装置とを備えてなることを特徴とするワイヤカ
   ット放電加工用加工液供給装置。
2. 【請求項２】水を主成分とする加工液を使用する放電加
   工であって、荒加工、中加工、仕上げ加工と引き続いて
   行なわれる加工の目的又は、加工の種類に応じて異なる
   比抵抗値の加工液を加工部へ切換え供給するワイヤカッ
   ト放電加工用加工液供給装置に於いて、加工部から帰還
   する使用済み等の加工液を受ける前処理槽と、加工部へ
   収納加工液を汲み上げ供給する第１のポンプを有し、第
   １の清浄加工液を収納する加工液第１槽と、加工部へ収
   納加工液を汲み上げ供給する第２のポンプを有し、前記
   第１槽の収納加工液よりも高い比抵抗値を有する第２の
   清浄加工液を収納する加工液第２槽と、前記加工液第１
   槽及び第２槽が収納する第１及び第２の清浄加工液を夫
   々汲み上げイオン交換処理をして夫々加工液第１槽及び
   第２槽に還流する第１及び第２のイオン交換装置と、前
   記加工液第１槽及び第２槽から前記各第１及び第２のポ
   ンプにより汲み上げて加工部へ供給される第１及び第２
   の清浄加工液の各比抵抗値を夫々第１及び第２の所定値
   に処理保持せしめる前記第１及び第２のイオン交換装置
   のコントローラと、前記前処理槽から加工液を汲み上げ
   るポンプを有し汲み上げた加工液をフィルタを介して前
   記加工液第１槽及び第２槽に切換え帰還せしめる切換弁
   を有する帰還管路と、更に前記加工液第１槽及び第２槽
   夫々の清浄加工液を汲み上げイオン交換処理をして加工
   液第１槽及び第２槽に夫々還流する補助イオン交換装置
   と、該補助イオン交換装置を前記第１及び第２のイオン
   交換装置の何れか一方と協働させ、各加工液第１槽及び
   第２槽から汲み上げて加工部へ供給する第１及び第２の
   清浄加工液の各比抵抗値を前記第１及び第２の各所定値
   よりも夫々高い第３及び第４の所定値に処理させる制御
   装置とを備えてなることを特徴とするワイヤカット放電
   加工用加工液供給装置。