JP2012166293A - 放電加工液処理装置、および放電加工液処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工液中の電極粉と被加工物粉とを確実に分別して収集することで、処理コストの低減を図ることができる。
【解決手段】加工液Ｗ０に対して分級処理を施すことで、加工液Ｗ０を、電極粉１４を主体とする第１処理液Ｗ１、被加工物粉１３を主体とする第２処理液Ｗ２、及び電極粉１４と被加工物粉１３とが混在する第３処理液Ｗ３に分離する分級部２と、第１処理液Ｗ１に対してフィルタ処理を行う第１フィルタ部３と、第２処理液Ｗ２に対してフィルタ処理を行う第２フィルタ部４と、第３処理液Ｗ３に対して磁選処理を施す磁選部５と、磁選処理後の第３処理液Ｗ３´に対してフィルタ処理を行う第３フィルタ部６と、第１フィルタ部３、第２フィルタ部４及び第３フィルタ部６から液体を回収して加工槽１２に還元させる加工液供給槽７とを備え、加工槽１２内の加工液Ｗ０から被加工物粉１３及び電極粉１４を回収する放電加工液処理装置１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電加工液処理装置、および放電加工液処理方法に関する。

従来、放電現象を利用して被工作物を加工する技術では、純水等絶縁性の加工液中で工作物と電極棒との距離を近付けることにより絶縁破壊を生じさせ、パルス性アーク放電を繰り返すことで加工を行うことが知られている。また、ドリルやフライス等の回転体の工具による切削加工が適さない加工条件においては、放電加工が用いられている。

このような放電よる加工では、加工槽で行う放電加工に伴って電極粉と被加工物粉とが発生する。そのため、発生した加工粉は、放電加工を行ううえで精度不良を招くおそれがあることから、加工槽とは別で設ける加工液供給装置を用いて放電加工に伴って生じる電極粉と被加工物粉を加工液から分離して廃棄している（例えば、特許文献１参照）。

図２は、特許文献１で開示されているような従来の放電加工液処理装置の構造を示す一例である。図２に示す放電加工液処理装置１００は、加工槽１０１の底の部分から加工液１０２を抜き取って加工液供給装置の沈殿槽１０３へ送水し、この沈殿槽１０３の底に沈殿した電極粉１０４と被加工物粉１０５との混合粉１０６を廃棄し、沈殿後の上層の処理液をフィルタ１０７を用いて濾過し、その濾過によって得られた電極粉１０４と被加工物粉１０５の混合粉１０６を廃棄するとともに、濾過後の処理液１０８を加工液として加工槽１０１へ戻して再利用する構成となっている。

特開平６−１５８１２１号公報

しかしながら、従来の放電加工液処理装置においては、以下のような問題があった。
すなわち、図２に示す放電加工液処理装置１００では、沈殿槽１０３で沈殿させる物質、およびフィルタ１０７を用いた濾過によって得られた物質は、電極粉１０４と被加工物粉１０５が混在しており、再利用には適さない物質であるため、コストがかかるスクラップとして廃棄されており、処理費用が増大するといった問題があることから、その点で改良の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、加工液中の電極粉と被加工物粉とを確実に分別して収集することで、処理コストの低減を図ることができる放電加工液処理装置、および放電加工液処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る放電加工液処理装置では、磁性体からなる被加工物に対して非磁性体からなる電極により放電加工が施される加工槽内の加工液から、被加工物粉及び電極粉を回収する放電加工液処理装置であって、加工液が導入され、加工液に対して分級処理を施すことで、加工液を、電極粉を主体とする第１処理液、被加工物粉を主体とする第２処理液、及び電極粉と被加工物粉とが混在する第３処理液に分離する分級部と、第１処理液が導入され、第１処理液に対してフィルタ処理を行う第１フィルタ部と、第２処理液が導入され、第２処理液に対してフィルタ処理を行う第２フィルタ部と、第３処理液が導入され、第３処理液に対して磁選処理を施す磁選部と、磁選処理後の第３処理液に対してフィルタ処理を行う第３フィルタ部と、第１フィルタ部、第２フィルタ部及び第３フィルタ部から液体を回収して加工槽に還元させる循環部と、を備えることを特徴としている。

また、本発明に係る放電加工液処理方法では、磁性体からなる被加工物に対して非磁性体からなる電極により放電加工が施される加工槽内の加工液から、被加工物粉及び電極粉を回収する放電加工液処理方法であって、加工液が導入され、加工液に対して分級処理を施すことで、加工液を、電極粉を主体とする第１処理液、被加工物粉を主体とする第２処理液、及び電極粉と被加工物粉とが混在する第３処理液に分離する工程と、第１処理液が導入され、第１処理液に対してフィルタ処理を行う工程と、第２処理液が導入され、第２処理液に対してフィルタ処理を行う工程と、第３処理液が導入され、第３処理液に対して磁選処理を施す工程と、磁選処理後の第３処理液に対してフィルタ処理を行う工程と、第１フィルタ部、第２フィルタ部及び第３フィルタ部から液体を回収して加工槽に還元させる工程と、を有することを特徴としている。

本発明では、加工液を分級処理によって電極粉と被加工物粉のそれぞれに１次分別処理し、その一次分別処理によって分別されない電極粉と被加工物粉とが混在した第３処理液を磁選処理とフィルタ処理を施す２次分別処理を行う二段階の処理によって被加工物粉と電極粉を回収する方法となるので、より精度良く、確実な分別を行うことができる。そして、分別収集された電極粉と被加工物粉は、それぞれ互いに混在した物質ではないので、再利用が可能となる。つまり、放電加工時に発生する被加工物粉からワーク材である金属を再度回収することができる。

本発明の放電加工液処理装置、および放電加工液処理方法によれば、加工液中の電極粉と被加工物粉とを確実に分別して収集することで、電極粉と被加工物粉とが混在する状態をなくすことができ、収集した電極粉と被加工物粉のそれぞれを再利用することが可能となり、廃棄する量が減らせることから処理コストの低減を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態による放電加工液処理装置の概要を模式的に示した図である。 従来の放電加工液処理装置の概要を模式的に示した図である。

以下、本発明の実施の形態による放電加工液処理装置、および放電加工液処理方法について、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施の形態による放電加工液処理装置１は、インペラ等の放電加工に用いられ、加工機本体１０において、磁性体からなる被加工物Pに対して非磁性体からなる電極１１により放電加工が施される加工槽１２内の加工液Ｗ０から、粒子状で排出される被加工物粉１３及び電極粉１４を回収するためのものである。加工機本体１０は、前記加工槽１２が設けられ、この加工槽１２中に被加工物Pを載せるためのテーブル１５が配置され、さらに電極１１の電源となる放電制御部１６が設けられている。

図１の放電加工液処理装置１において、符号２は分級部、符号３は第１フィルタ部、符号４は第２フィルタ部、符号５は磁選部、符号６は第３フィルタ部、符号７は加工液供給槽（循環部）をそれぞれ示している。
放電加工液処理装置１の各設備の配置として、分級部２は加工槽１２の下流側に設けられ、分級部２の下流側に第１フィルタ部３、第２フィルタ部４、及び磁選部５がそれぞれ別々に接続され、磁選部５の下流側には第３フィルタ部６が接続され、第１フィルタ部３、第２フィルタ部４、及び第３フィルタ部６のそれぞれの下流側に加工液供給槽７が配置されている。

分級部２は、本実施の形態ではサイクロン分級機２０が採用されており、加工槽１２より加工液Ｗ０が導入され、この加工液Ｗ０に対して分級処理を施すことで、加工液Ｗ０を、電極粉１４を主体とする第１処理液Ｗ１、被加工物粉１３を主体とする第２処理液Ｗ２、及び電極粉１４と被加工物粉１３とが混在する第３処理液Ｗ３に分離する構成となっている。

サイクロン分級機２０は、加工槽１２中の被加工物粉１３や電極粉１４が含まれている加工液Ｗ０が投入されると、含有される被加工物粉１３や電極粉１４の比重、或いは粒径に基づいて３段階に分級することが可能となっている。例えば、高濃度の電極粉１４の粒子を多く含有した加工液（第１処理液Ｗ１）と、被加工物粉１３の粒子を多く含有した加工液（第２処理液Ｗ２）とが分別され、さらにそれら両方のいずれにも分別されない加工液(第３処理液Ｗ３)との３種の処理液に分離される。

第１フィルタ部３は、サイクロン分級機２０で分離した第１処理液Ｗ１が導入され、この第１処理液Ｗ１に対してフィルタ処理を行い、濾過によって水と分離された電極粉１４を回収するとともに、このフィルタ処理後の循環水Ｗ４を加工液供給槽７へ送水する構成となっている。

第２フィルタ部４は、サイクロン分級機２０で分離した第２処理液Ｗ２が導入され、この第２処理液Ｗ２に対してフィルタ処理を行い、濾過によって水と分離された被加工物粉１３を回収するとともに、このフィルタ処理後の循環水Ｗ４を加工液供給槽７へ送水する構成となっている。

磁選部５は、磁選装置５０を用い、サイクロン分級機２０で分離した第３処理液Ｗ３が導入され、この第３処理液Ｗ３に対して磁選処理を施すことで、被加工物粉１３のみを回収し、電磁粉１４のみを含んだ処理液を下流側に配置される第３フィルタ部６へ送る構成となっている。なお、磁選装置５０は、強力なマグネットを備え、その磁力により被加工物粉１３を回収するための装置である。

第３フィルタ部６は、磁選部５による磁選処理後の第３処理液Ｗ３´が導入され、この第３処理液Ｗ３´に対してフィルタ処理を行い、濾過によって水と分離された電磁粉１４を回収するとともに、このフィルタ処理後の循環水Ｗ４を加工液供給槽７へ送水する構成となっている。

加工液供給槽７は、第１フィルタ部３、第２フィルタ部４及び第３フィルタ部６から循環水Ｗ４を回収して加工槽１２に還元させるためのものである。

次に、上述したように構成された放電加工液処理装置１の作用と放電加工液処理方法とについて、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、放電加工液処理装置１において、先ず加工槽１２中の加工液Ｗ０が分級部２のサイクロン分級機２０内に導入され、加工液Ｗ０に対して分級処理が施される。これにより、加工液Ｗ０は、電極粉１４を主体とする第１処理液Ｗ１、被加工物粉１３を主体とする第２処理液Ｗ２、及び電極粉１４と被加工物粉１３とが混在する第３処理液Ｗ３に分離される。

次いで、第１フィルタ部３において、分級部２で分別された第１処理液Ｗ１が導入され、この第１処理液Ｗ１に対してフィルタ処理が施され、電磁粉１４のみが収集されるとともに、循環水Ｗ４が加工液供給槽７へ送られて回収される。
一方、第２フィルタ部４において、分級部２で分別された第２処理液Ｗ２が導入され、第２処理液Ｗ２に対してフィルタ処理が施され、被加工物粉１３のみが収集されるとともに、循環水Ｗ４が加工液供給槽７へ送られて回収される。

また、磁選部５において、分級部２で分別された第３処理液Ｗ３が導入され、この第３処理液Ｗ３に対して磁選処理が施され、被加工物粉１３のみが回収され、磁選処理後の第３処理液Ｗ３´が第３フィルタ部６へ送られる。
次に、第３フィルタ部６において、磁選処理後の第３処理液Ｗ３´が導入され、この第３処理液Ｗ３´に対してフィルタ処理が施され、電極粉１４のみが収集されるとともに、循環水Ｗ４が加工液供給槽７へ送られて回収される。

そして、加工液供給槽７内に回収された循環水Ｗ４は、再び加工槽１２に還元されることになる。

このように本放電加工液処理装置１では、加工液Ｗ０を分級処理によって電極粉１４と被加工物粉１３のそれぞれに１次分別処理し、その一次分別処理によって分別されない電極粉１４と被加工物粉１３とが混在した第３処理液Ｗ３を磁選処理とフィルタ処理を施す２次分別処理を行う二段階の処理によって電極粉１４と被加工物粉１３を回収する方法となるので、より精度良く、確実な分別を行うことができる。
そして、分別収集された電極粉１４と被加工物粉１３は、それぞれ互いに混在した物質ではないので、再利用が可能となる。つまり、放電加工時に発生する被加工物粉１３からワーク材である金属を再度回収することができる。

上述した本実施の形態による放電加工液処理装置、および放電加工液処理方法では、加工液中の電極粉１４と被加工物粉１３とを確実に分別して収集することで、電極粉１４と被加工物粉１３とが混在する状態をなくすことができ、収集した電極粉１４と被加工物粉１３のそれぞれを再利用することが可能となり、廃棄する量が減らせることから処理コストの低減を図ることができる。

以上、本発明による放電加工液処理装置、および放電加工液処理方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では分級部２における分級処理にサイクロン分級機２０を採用しているが、これに制限されることはなく、他の分級手段を用いても良い。

また、分級部２へ導入する加工槽１２内の加工液W０の処理量は、分級部の分級処理能力や各フィルタ部３、４、６の濾過能力、電極１１や被加工物Pの材質などの条件に応じて適宜設定することが可能である。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１ 放電加工液処理装置
２ 分級部
３ 第１フィルタ部
４ 第２フィルタ部
５ 磁選部
６ 第３フィルタ部
７ 加工液供給槽（循環部）
１０ 加工機本体
１１ 電極
１２ 加工槽
１３ 被加工物粉
１４ 電極粉
２０ サイクロン分級機
５０ 磁選機
Ｐ 被加工物
Ｗ０ 加工液
Ｗ１ 第１処理液
Ｗ２ 第２処理液
Ｗ３ 第３処理液
Ｗ４ 循環水

Claims (2)

1. 磁性体からなる被加工物に対して非磁性体からなる電極により放電加工が施される加工槽内の加工液から、被加工物粉及び電極粉を回収する放電加工液処理装置であって、
   前記加工液が導入され、該加工液に対して分級処理を施すことで、該加工液を、前記電極粉を主体とする第１処理液、前記被加工物粉を主体とする第２処理液、及び前記電極粉と前記被加工物粉とが混在する第３処理液に分離する分級部と、
   前記第１処理液が導入され、該第１処理液に対してフィルタ処理を行う第１フィルタ部と、
   前記第２処理液が導入され、該第２処理液に対してフィルタ処理を行う第２フィルタ部と、
   前記第３処理液が導入され、該第３処理液に対して磁選処理を施す磁選部と、
   磁選処理後の前記第３処理液に対してフィルタ処理を行う第３フィルタ部と、
   前記第１フィルタ部、前記第２フィルタ部及び前記第３フィルタ部から液体を回収して前記加工槽に還元させる循環部と、
   を備えることを特徴とする放電加工液処理装置。
2. 磁性体からなる被加工物に対して非磁性体からなる電極により放電加工が施される加工槽内の加工液から、被加工物粉及び電極粉を回収する放電加工液処理方法であって、
   前記加工液が導入され、該加工液に対して分級処理を施すことで、該加工液を、前記電極粉を主体とする第１処理液、前記被加工物粉を主体とする第２処理液、及び前記電極粉と前記被加工物粉とが混在する第３処理液に分離する工程と、
   前記第１処理液が導入され、該第１処理液に対してフィルタ処理を行う工程と、
   前記第２処理液が導入され、該第２処理液に対してフィルタ処理を行う工程と、
   前記第３処理液が導入され、該第３処理液に対して磁選処理を施す工程と、
   磁選処理後の前記第３処理液に対してフィルタ処理を行う工程と、
   前記第１フィルタ部、前記第２フィルタ部及び前記第３フィルタ部から液体を回収して前記加工槽に還元させる工程と、
   を有することを特徴とする放電加工液処理方法。

Images