JP2004142098A - Electric discharge machining device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は導電性を有する微粉末を混入した加工液でワークを加工する放電加工装置及びその加工方法に関し、特に加工液系の改善に関するものである。 The present invention relates to an electric discharge machining apparatus and a machining method for machining a workpiece with a machining fluid mixed with conductive fine powder, and more particularly to an improvement in a machining fluid system.
図8は従来の放電加工装置を示す構成図であり、図において、1は加工槽、1aは加工液をオーバーフローさせる仕切り板、2はワーク(図示せず)をセットする定盤、3は加工液、3aは仕切板1aからオーバーフローした加工液、4は排液シャッター、5は油加工液の排出を制御するバルブ、6は油加工液を貯留する貯留用タンク、7は油加工液を供給するポンプ、8は油加工液の供給を制御するバルブ、9は加工液温度制御装置(以下クーラーと呼ぶ)、10はクーラー9内で熱交換をするタンク、11は加工液供給配管、12は粉末加工液の排出を制御するバルブ、13は金属または半導体、望ましくはシリコンのいわゆる導電性を有する微粉末を混入した加工液を貯留する貯留用タンク(以下粉末タンクとする)、14は粉末タンク13内の加工液を攪はんする噴射パイプ、15は粉末加工液を供給するポンプ、16は粉末加工液の供給を制御するバルブである。
FIG. 8 is a block diagram showing a conventional electric discharge machining apparatus. In the figure, 1 is a machining tank, 1a is a partition plate for overflowing a machining fluid, 2 is a surface plate for setting a work (not shown), 3 is machining. The liquid, 3a is a machining liquid overflowing from the partition plate 1a, 4 is a drainage shutter, 5 is a valve for controlling the discharge of the oil processing liquid, 6 is a storage tank for storing the oil processing liquid, and 7 is a supply of the oil processing liquid. Pump 8, a valve for controlling the supply of oil working fluid, 9 a working fluid temperature controller (hereinafter referred to as a cooler), 10 a tank for exchanging heat in the
次に動作について説明する。定盤2にワークをセットし、加工槽1内に加工液3を供給する。油加工液は油タンク6、油供給ポンプ7、油加工液供給バルブ8、クーラー9、加工液供給配管11を通って加工槽1に供給される。加工槽1内の液面高さを設定する仕切板1aをオーバーフローした加工液3aは、油排出バルブ5を通って油貯留用タンク6に還流される。加工槽1内の加工液3を排出する場合には、排出シャッター4を開く。加工液はクーラー9内の熱交換タンク10を通るときに、冷媒(図示せず)との間で熱の授受を行い温度制御される。粉末加工液は粉末タンク13、粉末供給ポンプ15、粉末加工液供給バルブ16、クーラー9、加工液供給配管11を通って加工槽1に供給され、オーバーフローした粉末加工液3aまたは排出シャッター4より排出される加工液3は粉末排出バルブ12を通って粉末タンク13に排出される。微粉末は概して加工液より比重が大きいので、粉末タンク13内は粉末供給ポンプ15または攪はん用ポンプ(図示せず)により加圧された液が攪はんパイプ14より噴射し、微粉末を攪はんし沈澱を防止する。
Next, the operation will be described. The work is set on the
以上のように構成された放電加工装置では、まず油加工液で荒・中加工し、粉末加工液に切り換えて仕上加工を行う。加工液の切り換えに際しては、加工槽を洗浄し供給バルブ8、16及び排出バルブ5、12を制御する。荒・中加工では高速にかつ電極(図示せず)の消耗を抑えるために油加工液を用いる。仕上加工では面あらさを細かくするために粉末加工液を用いる。加工液に微粉末を混入すると放電が集中しなくなるので、加工面が荒れない。このように加工液を切り換えて放電加工することが非常に有効である。
なお、図9は従来の放電加工装置の定盤2にワークをセットするワーク載置例を示すものであり、20はワーク、21は加工中に沈澱した微粉末、22はTスロットを表わす。
In the electric discharge machining apparatus configured as described above, first, rough and medium machining is performed with an oil machining fluid, and then the machining is switched to a powder machining fluid to perform finish machining. When the processing liquid is switched, the processing tank is cleaned and the
FIG. 9 shows a work placement example in which a work is set on the
従来の放電加工装置は以上のように構成されているので、粉末タンク13において、噴射パイプ14からの噴射液が到達しない所に粉末が沈澱するという問題点があった。また、粉末タンク側面に微粉末が付着するという問題点があった。
(4) Since the conventional electric discharge machining apparatus is configured as described above, there is a problem that the powder precipitates in the
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、粉末タンクにおいて、粉末が沈澱したり、粉末タンク側面に粉末が付着することがない粉末タンク全体に均一な加工液を貯留する放電加工装置を得ることである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. In a powder tank, a uniform processing liquid is stored in the entire powder tank without causing the powder to settle or adhere to the side of the powder tank. It is to obtain an electric discharge machine.
この発明に係わる放電加工装置は、導電性を有する微粉末を混入した加工液を電極とワークとの間に供給し、ワークを加工する放電加工装置において、前記微粉末を混入した加工液を貯留する貯留用タンクは、上部に対して下部がその断面積を次第に小さくするように構成したものである。 An electric discharge machining apparatus according to the present invention supplies a machining fluid mixed with conductive fine powder between an electrode and a work, and stores the machining fluid mixed with the fine powder in the electric discharge machining apparatus for machining the work. The storage tank is configured such that the lower part of the storage tank has a smaller sectional area than the upper part.
また、前記タンクの底部に加工槽に加工液を供給するポンプの吸い込み口を配置したものである。 Further, a suction port of a pump for supplying a processing liquid to a processing tank is arranged at the bottom of the tank.
また、前記貯留用タンクは、上部に対して下部がその断面積を次第に小さく、底面または側面に傾斜面を形成するように構成されると共に、前記傾斜面に沿って加工液を噴射する加工液噴射手段を具備したものである。 In addition, the storage tank is configured such that a lower portion has a gradually decreasing cross-sectional area with respect to an upper portion, and a slope is formed on a bottom surface or a side surface, and a machining fluid that sprays a machining fluid along the slope is provided. It is provided with an injection means.
以上のようにこの発明によれば、導電性を有する微粉末を混入した加工液と前記微粉末を混入しない加工液とを各々の貯留用タンクに貯留し、前記各々の加工液を加工状況に応じて切り替えて電極とワークとの間に供給しワークを加工し、加工液を前記各々の貯留用タンクに回収する放電加工装置において、前記微粉末を混入した加工液を貯留する加工液貯留用タンクは、上部に対して下部がその断面積を次第に小さくするように構成され、前記タンクの底部に加工槽に加工液を供給するポンプの吸い込み口を配置したことにより、微粉末の沈殿を一箇所に集めることができ常に均一に微粉末が分散された加工液を無駄なく供給する効果がある。 As described above, according to the present invention, the working fluid mixed with the conductive fine powder and the working fluid not mixed with the fine powder are stored in the respective storage tanks, and the respective working fluids are processed in the processing state. In an electric discharge machining apparatus that switches between the electrodes and supplies the workpiece between the electrode and the workpiece, processes the workpiece, and collects the machining fluid in the respective storage tanks, the machining fluid is stored in the machining fluid mixed with the fine powder. The tank is configured such that its cross-sectional area is gradually reduced at the lower part with respect to the upper part, and the suction port of a pump for supplying a processing liquid to the processing tank is arranged at the bottom of the tank, so that the settling of fine powder is reduced. There is an effect that the working fluid in which the fine powder is dispersed uniformly can be always collected uniformly without waste.
また、前記加工液貯留用タンクは、上部に対して下部がその断面積を次第に小さく、底面または側面に傾斜面を形成するように構成されると共に、前記傾斜面に沿って加工液を噴射する加工液噴射手段を具備したことにより、微粉末の沈殿を更に効率的に一箇所に集める効果を奏する。 In addition, the machining liquid storage tank is configured such that a lower portion has a gradually decreasing cross-sectional area with respect to an upper portion, and an inclined surface is formed on a bottom surface or a side surface, and a machining liquid is sprayed along the inclined surface. The provision of the working fluid jetting means has an effect of collecting the fine powder sediment more efficiently at one place.
この発明における放電加工装置及びその加工方法は、微粉末を混入した加工液を貯留する加工液貯留用タンクは、上部に対して下部がその断面積を次第に小さくするように構成されているので、微粉末の沈殿を概略一カ所に集める。 The electric discharge machining apparatus and the machining method according to the present invention are configured such that the machining fluid storage tank for storing the machining fluid mixed with the fine powder is such that the lower part thereof is gradually reduced in cross-sectional area with respect to the upper part. The fine powder precipitate is collected in approximately one place.
また、微粉末を混入した加工液を貯留する前記加工液貯留用タンクに傾斜面に沿って加工液を噴射する加工液噴射手段を具備したことにより、粉末タンク側面に付着した微粉末を除去する。 Further, the machining fluid storing tank for storing the machining fluid mixed with the fine powder is provided with the machining fluid ejecting means for ejecting the machining fluid along the inclined surface, thereby removing the fine powder attached to the side surface of the powder tank. .
実施の形態1.
図1、図2はこの発明の実施例1による放電加工装置の加工槽の液面制御及び加工液排出に係わる構成図である。図1、図2において30、31は蓋、32、33は加工液排出用配管、34は底面に加工液排出用配管32、33との接続口を直接設けた加工槽、35は設定された液面を検出する液面検出手段たるフロートスイッチ、36は蓋30、31を閉じた時に加工液の漏れを防止するためのOリング、37は前記蓋30、31の開閉を行う駆動部(たとえばエアシリンダを図示)であり、蓋30、駆動部37により加工液排出手段を構成している。蓋31の方も同様の構成になる。38はフロートスイッチ35による液面検出により又は加工液排出時に加工液排出手段の開閉を制御する制御手段である。図3〜5は蓋30、31の開閉制御法を示したものである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 and FIG. 2 are configuration diagrams relating to liquid level control and discharge of a machining fluid in a machining tank of an electric discharge machine according to a first embodiment of the present invention. 1 and 2,
この実施例に係わる放電加工装置は、油加工液及び粉末加工液の2つの加工液を切り換えるために排出系が2系統必要となる。従来例にあるような排出バルブで切り換える方式では、排出バルブの加工液排出能力が小さいため排出時間が長くなり、排出中に微粉末が沈澱するという問題点があった。また、排出時間を短くしようとすると排出バルブの大型化につながり、定盤2の位置を規定するテーブル(図示せず)の変形やストローク移動中の干渉等の問題点があった。さらに、加工槽から排出バルブまでの配管は前記2つの加工液が通液するため相互に混じりあうという問題点があった。この実施例では液面を設定する仕切板1aや排出シャッター4等をなくして加工液排出系の構造を簡略化し、前記2つの加工液が通液する配管を極力なくし、排出流量を容易に大きくすることができる。従って、微粉末の付着、沈澱、流出を減少させることができる。加工液排出用配管32、33は油タンク6または粉末タンク13に接続されている。加工槽34に油加工液が充満しているときには蓋31をあけて排出し、粉末加工液が充満しているときには蓋30をあけて排出する。蓋30、31は駆動部37例えばエアシリンダにより開閉の制御を行う。以上のような構成により前記2つの加工液で共通となるところが加工槽のみと極力少なくなるため粉末の流出が減少するとともに、加工液排出流量は加工液排出用配管32、33の口径にのみ依存するため容易に加工液排出量を大きくすることができる。
放電 The electric discharge machining apparatus according to this embodiment requires two discharge systems to switch between two machining fluids, an oil machining fluid and a powder machining fluid. In the method of switching by a discharge valve as in the conventional example, there is a problem that the discharge time is prolonged due to a small processing liquid discharge capability of the discharge valve, and the fine powder precipitates during the discharge. Further, shortening the discharge time leads to an increase in the size of the discharge valve, which causes problems such as deformation of a table (not shown) that defines the position of the
次に液面を設定する仕切板1aや排出シャッター4等をなくすための蓋30、31を開閉する制御法を図3〜5に示す。加工槽1には所定の高さまで加工液を充満した後、常に新鮮な加工液(例えば加工粉を除去した油加工液)を供給し続ける。供給された加工液と同量の加工液が加工槽34から排出され加工液が循環する。加工液の充満をフロートスイッチ35が検出しそれが制御手段38に入力されると、制御手段38は図3〜5のシーケンスで蓋30、31の開閉を行うためにエアシリンダ37の駆動信号を出力する。図3では、加工液充満後の加工液面を一定にするため供給量と排出量をバランスさせるのに対応する小さな角度θ(θは図1中に示す)で蓋30、31を開く。そして加工液の切り換え等のため排出時には蓋30、31を大きく、例えば90度あける。図4では、周期的に短い時間だけ蓋30、31をあけることにより図3の場合と同様にして加工液を排出する。図5では、液面を設定するフロートスイッチ35が液面を検出してONしているときには蓋30、31をあけ、フロート35が液面を検出せずOFFしているときには蓋30、31をしめる。これらの制御法により仕切板1aや排出シャッター4などを省略して小型にして構造が簡単な加工槽を得ることができるとともに加工液の排出を短時間で行うことができ、加工槽内の粉末の付着、沈澱が減少する。
Next, FIGS. 3 to 5 show a control method for opening and closing the
実施の形態2.
図6はこの発明の実施例2による放電加工装置を示す構成図である。図6において、1は加工槽、6は油タンク6、8は油加工液供給バルブ、9はクーラー、13は粉末タンク、16は粉末加工液供給バルブ、40は流入側を上に流出側を下に配置した熱交換タンクであり、41は気体供給手段たるエアの供給を制御するバルブ、42は加工液供給配管である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an electric discharge machining apparatus according to
従来の放電加工装置のように油加工液と粉末加工液とを通液するのに共通の配管を用いたのでは、加工液が混じりあうという問題点があった。特に粉末加工液から油加工液に切り換えるときに、共通配管内の微粉末が油加工液に流出してしまうという問題点があった。この実施例の放電加工装置ではクーラー9以降が共通の配管であり、バルブ41、熱交換タンク40、加工液供給配管42と順に低くなるように配置する。加工液を切り換えるときにバルブ41を開きエアを押し込み、熱交換タンク40、加工液配管42内の加工液を加工槽1に流し、最終的にそれぞれのタンクに排出させる。このとき油加工液供給バルブ8及び粉末加工液供給バルブ16を閉じておいた方がより効果的である。なお使用する気体は空気の例で説明したが、H2ガスその他の気体を用いても同様の効果があることは言うまでもない。
(4) If a common pipe is used to pass the oil machining fluid and the powder machining fluid as in the conventional electric discharge machining apparatus, there is a problem that the machining fluids are mixed. In particular, when switching from the powder processing liquid to the oil processing liquid, there is a problem that the fine powder in the common pipe flows out to the oil processing liquid. In the electric discharge machining apparatus of this embodiment, the
実施の形態3.
図7はこの発明の実施例3による放電加工装置の粉末タンクを示す構成図である。図7において、50は底面または側面の傾斜した粉末タンク、51、52、53は傾斜した面に沿って加工液を噴射する加工液噴射手段たるノズルである。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a powder tank of an electric discharge machine according to
微粉末は加工液よりも比重が大きいので沈澱する。沈澱しないように従来、攪はんパイプから加工液を噴射していた。しかしながら噴射液の届かない所に微粉末が沈澱するという問題点があった。従来直方体の粉末タンク底面に攪はんパイプを設けていたが、例えば四隅などに沈澱箇所が分散し、攪はんが困難という問題があった。そこでまず沈澱する所を一カ所に集めるようなタンク構造にすることを目的とする。図7において、粉末供給ポンプ15の吸い込み口が一番深くなるように、粉末タンク50底面及び側面を傾斜させ上部に対して下部が絞られた構成にする。これにより微粉末の沈澱が粉末供給ポンプ15の吸い込み口に集まるため、ポンプが回転すれば沈澱した微粉末が吸い込まれる。従来のように沈澱したまま加工液に浮遊しない微粉末を大幅に減少させることができる。なお粉末タンク50の下部を上部に対して絞り込む構造は前記の直線的形状に限ることはない。
Fine powder precipitates because it has a higher specific gravity than the working fluid. Conventionally, a working fluid has been sprayed from a stirring pipe so as not to precipitate. However, there is a problem that the fine powder precipitates where the jetting liquid does not reach. Conventionally, a stirring pipe was provided on the bottom surface of a rectangular parallelepiped powder tank. However, for example, sedimentation points were dispersed at four corners and the like, and there was a problem that stirring was difficult. Therefore, it is an object of the present invention to construct a tank structure in which sedimentation places are collected in one place. In FIG. 7, the bottom and side surfaces of the
さらに傾斜した面に沿って加工液を噴射すれば、微粉末を一カ所に集める効果を一層高めることができる。噴射ノズル51、52、53は粉末供給ポンプ15または攪はん用ポンプ(図示せず)からの液を噴射する。
加工 By spraying the machining liquid along the inclined surface, the effect of collecting the fine powder in one place can be further enhanced. The injection nozzles 51, 52 and 53 inject liquid from the
6 油加工液貯留用タンク(油タンク)、13 微粉末を混入した加工液貯留用タンク(粉末タンク)、20 ワーク、22 Tスロット、30 蓋、31 蓋、32 加工液排出用配管、33 加工液排出用配管、34 加工槽、35 フロートスイッチ(液面検出手段)、37 駆動部、38 制御手段、41 エアの供給を制御するバルブ(気体供給手段)、50 底面または側面に傾斜をもたせた粉末タンク、51 ノズル(加工液噴射手段)、52 ノズル(加工液噴射手段)、53 ノズル(加工液噴射手段)。 6 Oil storage tank (oil tank), 13 oil storage tank containing fine powder (powder tank), 20 work, 22 T slot, 30 lid, 31 lid, 32 pipe for draining fluid, 33 oil processing Liquid drainage pipe, 34 ° processing tank, 35 ° float switch (liquid level detecting means), 37 ° drive unit, 38 ° control means, 41 ° valve for controlling air supply (gas supply means), 50 ° bottom or side inclined. Powder tank, 51 ° nozzle (working fluid spraying means), 52 ° nozzle (working fluid spraying means), 53 ° nozzle (working fluid spraying means).
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EP2138257A1 (en) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | Agie Sa | Electrical discharge machine |
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2003
- 2003-10-31 JP JP2003372162A patent/JP2004142098A/en active Pending
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