JP2018012160A - ワイヤ放電加工機 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工によって発生した加工屑の酸化を抑えるワイヤ放電加工機を提供する。【解決手段】ワイヤ放電加工機１０は、放電加工によって発生した加工屑を加工液から除去するフィルタ５２と、フィルタ５２の内部に貯留された加工液を加熱する加熱装置６６と、を備える。【選択図】図３
Description
本発明は、加工液中で加工対象物に対して放電加工を行うワイヤ放電加工機に関する。
近年、自動車およびＩＴ機器等において、部品の軽量化のためにマグネシウムを含む材料が広く使われるようになった。そのため、ワイヤ電極に電流を流して放電加工を行うワイヤ放電加工機においても、マグネシウムを含む加工対象物に対して加工を行うようになった。ワイヤ放電加工機では、簡単にマグネシウムを含む加工対象物に対して加工を行うことができるが、加工によって発生する加工屑の安全性が問題となる。
マグネシウムを含有する加工屑は、非常に微細であり化学的な反応性が高いが、加工液中では不動態被膜を形成するため空気と反応し難い状態となっている。しかしながら、マグネシウムを含有する加工屑の周辺に水が無くなると、空気中の酸素（Ｏ２）や二酸化炭素（ＣＯ２）と反応して酸化してしまう。マグネシウムが酸化すると酸化マグネシウムとなり、高熱（高い反応熱）を発生する。この酸化マグネシウムの反応式は、以下のとおりとなる。
２Ｍｇ＋ＣＯ２ → ２ＭｇＯ＋Ｃ（大きな反応熱が発生）
２Ｍｇ＋Ｏ２ → ２ＭｇＯ（大きな反応熱が発生）
２Ｍｇ＋Ｏ２ → ２ＭｇＯ（大きな反応熱が発生）
ワイヤ放電加工機の水槽や配管に付着している加工屑（マグネシウム）の量では反応熱が問題になることは少ないが、加工屑を回収するフィルタ内には、マグネシウムの量が多いため、この反応熱が問題となる。例えば、フィルタを交換する等の作業で、フィルタ内の水が無くなると、フィルタ内の多量のマグネシウムが酸化して、多量の反応熱が発生し、フィルタの発火に繋がる虞がある。
下記特許文献１には、このような問題に着目して、マグネシウムの微粉末を酸溶液に溶解させた後、アルカリ溶液を投入して水酸化マグネシウムを形成させ、凝集剤により凝集・沈殿させた後脱水することが開示されている。
しかしながら、上記特許文献１では、マグネシウムを凝集、収集するために、マグネシウム粉末を含む溶液を酸性またはアルカリ性にしなければならない。これをワイヤ放電加工機に適用する場合は、加工液を酸性またはアルカリ性にしなければならないため、ワイヤ放電加工機や加工対象物の腐食が問題となる上、電気伝導度が大きくなり過ぎるという問題がある。したがって、ワイヤ放電加工機への適用が困難である。
そこで、本発明は、加工によって発生した加工屑の酸化を抑えるワイヤ放電加工機を提供することを目的とする。
本発明は、脱イオン水の加工液中で加工対象物に対して放電加工を行うワイヤ放電加工機であって、放電加工によって発生した加工屑を前記加工液から除去するフィルタと、前記フィルタの内部に貯留された前記加工液を加熱する加熱装置と、を備える。
この構成により、フィルタに含まれる加工液を加熱することができるので、フィルタに付着した加工屑と加熱された加工液とを反応させることができる。この加熱された加工液と反応した加工屑は、酸化し難くなる。したがって、フィルタが乾燥した場合であってもフィルタの発火を防止することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記フィルタを収容する収容槽を備え、前記加熱装置は、前記収容槽に貯留された前記加工液を加熱してもよい。これにより、収容槽に貯留された加工液を加熱すればよいので、フィルタの内部の貯留された加工液を簡単に加熱することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、放電加工を行うために前記加工液を貯留する加工槽と、前記加工槽から排出された前記加工屑を含む前記加工液を一時的に貯留する汚水槽と、をさらに備え、前記加熱装置は、前記加工槽および前記汚水槽の少なくとも一方において、貯留されている前記加工屑を含む前記加工液をさらに加熱してもよい。これにより、加工屑を含む加工液がフィルタに流れる前に、加工屑を含む加工液を加熱することができるので、酸化し難い加工屑がフィルタに付着する。したがって、フィルタが乾燥した場合であってもフィルタの発火を防止することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、放電加工を行うために前記加工液を貯留する加工槽と、前記加工槽から排出された前記加工屑を含む前記加工液を一時的に貯留する汚水槽と、前記汚水槽と前記フィルタとを繋ぎ、前記汚水槽から前記フィルタへ前記加工液を流すための管路と、をさらに備え、前記加熱装置は、前記管路で前記加工液をさらに加熱してもよい。これにより、加工屑を含む加工液がフィルタに流れる前に、加工屑を含む加工液を加熱することができるので、酸化し難い加工屑がフィルタに付着する。したがって、フィルタが乾燥した場合であってもフィルタの発火を防止することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記収容槽は、前記加工液を貯留するか否かを切り換える栓を有し、前記加熱装置による加熱時に前記栓を閉めて、前記フィルタが前記加工液に浸漬するように前記加工液を貯留してもよい。このように、フィルタに含まれる加工液を簡単に加熱することができるので、フィルタに付着した加工屑と加熱した加工液とを反応させることができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記収容槽は、前記フィルタによって前記加工屑が除去された前記加工液を貯留する清水槽であってもよい。これにより、フィルタに含まれる加工液を簡単に加熱することができるので、フィルタに付着した加工屑と加熱した加工液とを反応させることができる。また、ワイヤ放電加工機の構成を簡略化することができ、コストが低廉になる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置は、前記加工液中の前記加工屑に含まれるマグネシウムが水酸化マグネシウムに変化する所定の温度まで少なくとも加熱してもよい。これにより、加工屑が酸化してしまうことを確実に防止することができ、フィルタの発火を確実に防止することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置は、発熱体を有し、前記発熱体の熱を用いて前記加工液を加熱してもよい。これにより、簡単に加工液を加熱することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置は、前記ワイヤ放電加工機の前記加工液の温度より高い所定の温度以上の前記加工液を前記ワイヤ放電加工機に供給することで、前記ワイヤ放電加工機内の前記加工液を加熱してもよい。これにより、簡単に加工液を加熱することができるとともに、ワイヤ放電加工機内の加工液中に含まれる加工屑の濃度を減らすことができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、オペレータによって前記ワイヤ放電加工機の電源をオフにする操作が行なわれると、前記加熱装置を駆動して前記加工液の加熱を開始し、所定の時間が経過すると前記加熱装置の駆動を停止して前記加工液の加熱を終了した後、前記ワイヤ放電加工機の電源をオフにしてもよい。これにより、電源のオフによってフィルタが乾燥した場合であっても、フィルタの発火を防止することができる。また、電気代を節約することができるとともに、加工液の加熱によって放電加工の加工精度が低下することを防止することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、オペレータによって前記フィルタの交換を指示する操作が行なわれると、前記加熱装置を駆動して前記加工液の加熱を開始し、所定の時間が経過すると前記加熱装置の駆動を停止して前記加工液の加熱を終了した後、フィルタの交換が可能であることをオペレータに報知してもよい。これにより、加熱された後にフィルタが交換されるので、交換によって取り出された使用済のフィルタが乾燥によって発火することを防止することができる。また、電気代を節約することができるとともに、加工液の加熱によって放電加工の加工精度が低下することを防止することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置を駆動制御する制御装置と、前記加工液に含まれる加工屑の濃度を検出する濃度検出部と、をさらに備え、前記制御装置は、前記濃度検出部により閾値以上の濃度が検出されると、前記加熱装置を駆動して前記加工液の加熱を開始し、所定の時間が経過すると前記加熱装置の駆動を停止して前記加工液の加熱を終了してもよい。このように、加工液を加熱しなければフィルタが発火する虞がある場合にだけ、加工液を加熱するので、電気代を節約することができるとともに、加工液の加熱によって放電加工の加工精度が低下することを防止することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、前記ワイヤ放電加工機の動作を停止するアラームが発生した場合は、前記加熱装置を駆動して前記加工液の加熱を開始し、所定の時間が経過すると前記加熱装置の駆動を停止して前記加工液の加熱を終了してもよい。これにより、電源のオフによってフィルタが乾燥した場合であっても、フィルタの発火を防止することができる。また、電気代を節約することができるとともに、加工液の加熱によって放電加工の加工精度が低下することを防止することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、オペレータによって選択された加工条件が、マグネシウムを含有する前記加工対象物を加工するための加工条件である場合は、前記加工液の加熱を許可してもよい。これにより、電気代を節約することができる。
本発明は、ワイヤ放電加工機であって、前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、オペレータによって選択された前記加工対象物の材料が、マグネシウムを含有する材料である場合は、前記加工液の加熱を許可してもよい。これにより、電気代を節約することができる。
本発明によれば、フィルタに含まれる加工液を加熱することができるので、フィルタに付着した加工屑と加熱された加工液とを反応させることができる。この加熱された加工液と反応した加工屑は、酸化し難くなる。したがって、フィルタが乾燥した場合であってもフィルタの発火を防止することができる。
本発明に係るワイヤ放電加工機について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
図１は、ワイヤ放電加工機１０の概略構成図である。ワイヤ放電加工機１０は、加工液中で、ワイヤ電極１２と図示しない加工対象物（被加工物）の間に発生する放電によって加工対象物に対して放電加工を施す工作機械である。ワイヤ放電加工機１０は、加工機本体１４、加工液処理装置１６、および、制御装置１８を備える。
ワイヤ電極１２の材質は、例えば、タングステン系、銅合金系、黄銅系等の金属材料である。一方、加工対象物の材質は、例えば、鉄系材料または超硬材料等の金属材料であり、本実施の形態では、少なくともマグネシウムを含有するものとする。なお、本実施の形態では、少なくともマグネシウムを含有する加工対象物という場合は、マグネシウムのみで形成された加工対象物も含むものとする。
加工機本体１４は、加工対象物に向けてワイヤ電極１２を供給する供給系統２０ａと、加工対象物からのワイヤ電極１２を回収する回収系統２０ｂとを備える。
供給系統２０ａは、ワイヤ電極１２が巻かれたワイヤボビン２２と、ワイヤボビン２２に対してトルクを付与するトルクモータ２４と、ワイヤ電極１２に対して摩擦による制動力を付与するブレーキシュー２６と、ブレーキシュー２６に対してブレーキトルクを付与するブレーキモータ２８と、ワイヤ電極１２の張力の大きさを検出する張力検出部３０と、ワイヤ電極１２をガイドする上ワイヤガイド３２とを備える。
回収系統２０ｂは、ワイヤ電極１２をガイドする下ワイヤガイド３４と、ワイヤ電極１２を挟持可能なピンチローラ３６およびフィードローラ３８と、ピンチローラ３６およびフィードローラ３８により搬送されたワイヤ電極１２を回収するワイヤ回収箱４０とを備える。
加工機本体１４は、放電加工の際に使用される脱イオン水の加工液を貯留可能な加工槽４２を備え、加工槽４２内に、上ワイヤガイド３２および下ワイヤガイド３４が配置されている。この加工槽４２は、ベース部４４上に載置されている。加工対象物は、上ワイヤガイド３２と下ワイヤガイド３４との間に設けられている。上ワイヤガイド３２および下ワイヤガイド３４は、ワイヤ電極１２を支持するダイスガイド３２ａ、３４ａを有する。また、下ワイヤガイド３４は、ワイヤ電極１２の向きを変えながらピンチローラ３６およびフィードローラ３８に案内するガイドローラ３４ｂを備える。
加工対象物は、ベース部４４に設けられた図示しないテーブルによって支持されており、テーブルは、加工槽４２内に配置されている。加工機本体１４（ワイヤ放電加工機１０）は、テーブルの位置と、ダイスガイド３２ａ、３４ａによって支持されたワイヤ電極１２との位置とを相対的に移動させながら、加工対象物に対して加工を行う。
加工液処理装置１６は、加工槽４２に発生した加工屑（スラッジ）を除去するとともに、電気抵抗率・温度の調整等を行うことで加工液の液質を管理する装置である。加工液処理装置１６については後で、詳しく説明する。制御装置１８は、加工機本体１４および加工液処理装置１６を制御する。制御装置１８についても後で簡単に説明する。
図２は、ワイヤ放電加工機１０の要部構成、特に加工液処理装置１６の構成を示す図である。加工液処理装置１６は、汚水槽５０、フィルタ５２、および、清水槽５４を少なくとも備える。汚水槽５０は、加工槽４２から排出された加工液を一時的に貯留する。ここで、加工槽４２の加工液には、放電加工によって発生した加工屑が混ざっているため、加工槽４２から汚水槽５０に排出される加工液は加工屑を含むことになる。つまり、汚水槽５０は、加工屑によって汚染された加工液を一時的に貯留する。なお、加工槽４２は、貯留している加工液を、符号Ａに示すように汚水槽５０に流出（排出）するような構成を有している。なお、加工対象物は、マグネシウムを含有する材質なので、加工屑もマグネシウムを含む。
汚水槽５０に貯留された加工液は、ポンプＰ１によって汲み上げられ管路（配管）５６を通って、フィルタ５２に供給される。管路５６は、汚水槽５０とフィルタ５２とを接続し、汚水槽５０からフィルタ５２へ加工液を流すためのものであり、ポンプＰ１は、管路５６に設けられている。フィルタ５２によって濾過された加工液（フィルタ５２を通過した加工液）は、管路（配管）５８を通って清水槽５４に送られる。なお、管路５８は、フィルタ５２と清水槽５４とを接続し、フィルタ５２を通過した加工液を清水槽５４に流すためのものである。フィルタ５２は、加工液から加工屑を除去するものであり、汚水槽５０の加工液をフィルタ５２に通した後、清水槽５４に送ることで、加工屑が除去された加工液を清水槽５４に送ることができる。
清水槽５４は、加工屑が除去された加工液を一時的に貯留する。清水槽５４に貯留された加工液は、ポンプＰ２によって汲み上げられ管路（配管）６０を通って、上下ワイヤガイド６２に供給される。上下ワイヤガイド６２は、上ワイヤガイド３２および下ワイヤガイド３４の総称である。上下ワイヤガイド６２（少なくとも上ワイヤガイド３２）は、供給された加工屑が除去された加工液を噴出する。これにより、上下ワイヤガイド６２から加工液を噴出しながら放電加工を行うことで、ワイヤ電極１２と加工対象物との間を、放電加工に適した清浄な加工液で満たすことができ、加工屑によって放電加工の精度が低下することを防止することができる。
また、清水槽５４に貯留された加工液は、ポンプＰ３によって汲み上げられ管路（配管）６４を通って加工槽４２に供給される。ポンプＰ１〜Ｐ３は、制御装置１８の制御によって駆動する。
ワイヤ放電加工機１０（加工液処理装置１６）は、加工液を加熱する加熱装置６６を備える。加熱装置６６は、加工屑を含む加工液が貯留するまたは流れる加工槽４２、汚水槽５０、フィルタ５２、および、管路５６の少なくとも１つで、加工液を加熱する。なお、加熱装置６６は、加工屑を含まない加工液が貯留するまたは流れる清水槽５４および管路５８、６０、６４の少なくとも１つで加工液を加熱してもよい。
加熱装置６６は、ヒータ、熱風器、または、高周波加熱器等で構成される発熱体６６ａを１つ以上有し、この１つ以上の発熱体６６ａを用いて、加工液を加熱する。例えば、加工槽４２で加工液を加熱する場合は、発熱体６６ａが加工槽４２に設けられる。同様に、汚水槽５０、清水槽５４、管路５６、５８、６０、６４で加工液を加熱する場合は、汚水槽５０、清水槽５４、管路５６、５８、６０、６４に発熱体６６ａが設けられる。また、フィルタ５２に含まれる加工液を加熱する場合は、フィルタ５２にまたはその近傍に発熱体６６ａが設けられる。
加工液を加熱して熱水（例えば、６０度以上）にすることで、マグネシウムを含む加工屑は、熱水と反応して水酸化マグネシウムの加工屑に変化する。水酸化マグネシウムは、水に溶け難く反応性が低い物質である。したがって、マグネシウムの加工屑を水酸化マグネシウムの加工屑にすることで、加工屑の周りに水がなくなっても、酸化し難くなり（加工屑が空気中の酸素（Ｏ２）または二酸化炭素（ＣＯ２）と反応し難くなり）、発火の危険性がない。これにより、安全にフィルタ５２を交換することができる。なお、水酸化マグネシウムの反応式は、以下のとおりとなる。
Ｍｇ＋Ｈ２Ｏ →Ｍｇ（ＯＨ）２＋Ｈ２（熱水のみで反応）
なお、加熱装置６６は、加工液の温度が所定の温度Ｔｍ以上となる温度まで加工液を加熱する。この所定の温度Ｔｍとは、少なくとも加工液中の加工屑に含まれるマグネシウムが水酸化マグネシウムに変化する温度（例えば、６０度）である。加工液の温度とは、少なくとも加工液を加熱する場所、個所のみでの加工液の温度のことを意味し、ワイヤ放電加工機１０の全体の加工液の温度のことを意味しない。例えば、加工槽４２または汚水槽５０で加工液を加熱する場合は、加工槽４２または汚水槽５０の加工液の温度が所定の温度Ｔｍ以上になるまで加熱することを意味する。また、管路５６の加工液を加熱する場合は、管路５６の加工液の温度が所定の温度Ｔｍ以上になるまで加熱することを意味する。
図３は、フィルタ５２の周辺を加熱してフィルタ５２に含まれる加工液を加熱する例を示す図である。ワイヤ放電加工機１０は、フィルタ５２を収納する水槽（収容槽）６８を備える。水槽６８は、加工液を一時的に貯留するものであり、フィルタ５２の少なくとも一部が浸漬するように加工液を貯留する。水槽６８は、加工液を貯留するか否かを切り換える栓６８ａを有する。この栓６８ａは、制御装置１８の制御の下、図示しないアクチュエータによって開閉する。
栓６８ａが開けられている場合は、フィルタ５２を通過した加工液が、管路５８を通って清水槽５４に供給される。また、栓６８ａが閉められている場合は、フィルタ５２を通過した加工液が水槽６８に溜まる。制御装置１８は、フィルタ５２に含まれる加工液を加熱しない場合、つまり、通常時には、前記アクチュエータを介して栓６８ａを開いた状態にし、フィルタ５２に含まれる加工液を加熱する場合は、前記アクチュエータを介して栓６８ａを閉じた状態にする。栓６８ａを閉じてフィルタ５２を加工液に浸漬させた状態で、加工液を加熱することで、水槽６８に貯留された加工液が加熱される。これにより、フィルタ５２に付着する微細なマグネシウムを含む加工屑が熱水と反応して水酸化マグネシウムの加工屑となる。なお、フィルタ５２に含まれる加工液を加熱する発熱体６６ａは、水槽６８に設けられている。
ワイヤ放電加工機１０は、加工液に含まれる加工屑の濃度を検出する濃度検出部７０を備える。この濃度検出部７０は、加工槽４２および汚水槽５０の少なくとも一方に設けられる。濃度検出部７０が検出した検出信号（加工屑の濃度値）は、制御装置１８に送られる。濃度検出部７０として、例えば、吸光光度計やイオン計等のマグネシウムの濃度を検出するセンサを用いる。
図４は、制御装置１８の構成図である。制御装置１８は、入力部８０、制御部８２、記憶媒体８４、および、表示部８６を備える。入力部８０は、情報および指令等を入力するためにオペレータによって操作される操作部である。入力部８０は、数値データ入力用のテンキー、各種ファンクションキー（例えば、電源ボタン等）、キーボード、および、タッチパネル等によって構成される。制御部８２は、ＣＰＵ等のプロセッサとプログラムが記憶されたメモリチップとを有し、プロセッサがこのプログラムを実行することによって、本実施の形態の制御部８２として機能する。記憶媒体８４は、制御部８２による制御に必要なデータ等を格納しており、バッファメモリとしても機能する。表示部８６は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等によって構成され、必要な情報等を表示する。なお、入力部８０のタッチパネルは、表示部８６の表示画面に設けられている。
制御部８２は、加工対象物を支持するテーブルの位置と、ダイスガイド３２ａ、３４ａによって支持されたワイヤ電極１２の位置との相対位置（相対移動）を制御するとともに、ワイヤ電極１２に流れる電流も制御する。また、制御装置１８は、加工液処理装置１６のポンプＰ１〜Ｐ３の駆動制御、加熱装置６６の駆動制御、および、栓６８ａの開閉制御等も行なう。
制御部８２は、加工対象物の加工を行うときは常時、加熱装置６６を駆動して、加工液を加熱させてもよいが、この場合だと加熱のための電気代が増大するとともに、加工液の温度上昇により加工精度が低下してしまう。したがって、制御部８２は、所定の条件をトリガーとして、加熱装置６６を駆動させて加工液を加熱させる。
トリガーとなる所定の条件は、例えば、（１）オペレータによる入力部８０の操作によって、ワイヤ放電加工機１０の電源をオフにする指示がされた場合、（２）オペレータによる入力部８０の操作によって、フィルタ５２の交換を指示する操作がされた場合、（３）濃度検出部７０が検出した加工屑の濃度が閾値以上の場合、（４）ワイヤ放電加工機１０の動作を停止するアラームが発生した場合、（５）オペレータによる入力部８０の操作によって、選択された加工条件がマグネシウムを含有する加工対象物を加工する加工条件である場合、（６）オペレータによる入力部８０の操作によって、選択された加工対象物の材料が、マグネシウムを含有する材料である場合、等がある。
ワイヤ放電加工機１０の電源がオフになると、微細な加工屑が付着したフィルタ５２に含まれる加工液が少なくなり、加工屑が空中の酸素または二酸化炭素と反応して酸化してしまう。したがって、上記（１）、（４）をトリガーとして、制御部８２は、加熱装置６６を制御して加工液を加熱する。これにより、フィルタ５２に付着した微細な加工屑に含まれるマグネシウムは二酸化マグネシウムに変化し、酸化し難くなる。そして、制御装置１８は、加工液の加熱が終了すると、ワイヤ放電加工機１０の電源をオフにする。
フィルタ５２を交換すると、交換された使用済のフィルタ５２に含まれる加工液が少なくなり、フィルタ５２に付着した微細な加工屑が空中の酸素または二酸化炭素と反応して酸化してしまう。したがって、上記（２）をトリガーとして、制御部８２は、加熱装置６６を制御して加工液を加熱する。そして、制御装置１８は、加工液の加熱が終了すると、フィルタ５２が交換可能であることを表示部８６に表示する。これにより、加工液の加熱が終了してから、オペレータはフィルタ５２を交換することになる。交換によって取り出された使用済のフィルタ５２に付着した加工屑に含まれるマグネシウムは、二酸化マグネシウムに変化しているので、酸化し難くなる。なお、この場合、制御装置１８は、加工液の加熱中に、「加熱が終了するまでフィルタの交換をお待ちください。」といった内容を表示部８６に表示してもよい。
また、加工液に含まれる加工屑の濃度が閾値より小さい場合は、加工屑が酸化しても、問題にならない。したがって、上記（３）をトリガーとして、制御部８２は、加熱装置６６を制御して加工液を加熱する。
加工液の加熱を終了するタイミングとしては、加工液の加熱を開始してから所定の時間（一定時間）Ｔｉが経過したタイミングであってもよい。この所定の時間Ｔｉは、少なくとも加工液の温度が所定の温度Ｔｍになるために要する時間である。また、ワイヤ放電加工機１０に、加工液の温度を検出する温度検出部を設け、温度検出部が検出した温度が所定の温度Ｔｍ（例えば、６０度）以上となった場合に、加工液の加熱を終了してもよい。
加工対象物にマグネシウムを含まない場合は、加工液を加熱する必要はないので、上記（５）、（６）をトリガーとして、制御部８２は、加工液の加熱を許可する、または、加熱装置６６を制御して加工液を加熱する。これにより、マグネシウムを含む加工屑が発生する場合にのみ、加工液を加熱することができる。上記（５）、（６）をトリガーとして、加工液の加熱を許可する場合は、さらに、制御装置１８は、上記（１）〜（４）に示す所定の条件が成立した場合に、加工液の加熱を開始する。
なお、ワイヤ放電加工機１０に図示しないアラーム機能付きセンサが複数搭載されており、複数のアラーム機能付きセンサは、ワイヤ放電加工機１０の各部の不具合を検出し、それに応じたアラーム（例えば、ワイヤ放電加工機１０の動作を停止するアラーム）を出力する。
また、オペレータが入力部８０を操作することで、加工液の加熱機能のオンオフを選択することができるようにしてもよい。この場合は、制御部８２（制御装置１８）は、加熱機能がオンの場合にのみ、加工液の加熱を許可する。また、オペレータが入力部８０を操作することで、どの箇所・場所（例えば、加工槽４２、汚水槽５０、管路５６等）で加熱を行うのかを１つまたは複数選択できるようにしてもよい。この場合は、制御部８２（制御装置１８）は、選択された個所で加工液の加熱を行う。さらに、オペレータが入力部８０を操作することで、放電加工中に、常時加熱するのか所定の条件が成立した場合にのみ加熱するのかを選択できるようにしてもよい。制御部８２（制御装置１８）は、この選択にしたがって、加工液を加熱する。オペレータが入力部８０を操作することで、所定の条件（１）〜（６）のうち、どの所定の条件が成立した場合に、加工液の加熱を行うのかを１つまたは複数選択してもよい。この場合は、制御部８２（制御装置１８）は、選択された所定の条件が成立すると加工液の加熱を開始する。
［変形例］
上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。
上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。
（変形例１）図５は、変形例１のワイヤ放電加工機１０の要部構成、特に加工液処理装置１６の構成を示す図である。なお、上記実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、異なる部分だけを説明する。変形例１の加熱装置６６Ａは、加熱された高熱の新しい加工液（以下、高熱の新加工液と呼ぶ場合がある。）をワイヤ放電加工機１０に供給することで、ワイヤ放電加工機１０の加工液を加熱するというものであり、その点が上記実施の形態と異なる。
加熱装置６６Ａは、１つ以上のノズル１００を有し、１つ以上のノズル１００から高熱の新加工液を、ワイヤ放電加工機１０に供給する。加熱装置６６Ａは、加工槽４２、汚水槽５０、フィルタ５２、および、管路５６の少なくとも１つで、加工液を加熱し、必要に応じて、清水槽５４および管路５８、６０、６４の少なくとも１つで加工液を加熱する。
したがって、加熱装置６６Ａのノズル１００を、加工槽４２、汚水槽５０、管路５６、水槽６８の少なくとも１つに設ける。また、必要に応じてノズル１００を、清水槽５４および管路５８、６０、６４の少なくとも１つに設けてもよい。また、フィルタ５２に含まれる加工液を加熱する場合は、フィルタ５２の近傍にノズル１００が設けられる。
加工槽４２で加工液を加熱する場合は、加熱装置６６Ａは、加工槽４２に設けられたノズル１００から高熱の新加工液を噴出する。これにより、加工槽４２に元から存在する加工液と供給された高熱の新加工液とが混ざり合うことで、加工槽４２の加工液が昇温する。同様に、汚水槽５０、清水槽５４、管路５６、５８、６０、６４で加工液を加熱する場合は、加熱装置６６Ａは、加工槽４２に設けられたノズル１００から高熱の新加工液を噴出する。これにより、汚水槽５０、清水槽５４、管路５６、５８、６０、６４の加工液が昇温する。
また、フィルタ５２に含まれる加工液を加熱する場合は、水槽６８に設けられたノズル１００から高熱の新加工液を噴出することで、フィルタ５２に含まれる加工液を昇温させる。なお、水槽６８に設けられたノズル１００から高熱の新加工液を噴出する場合は、水槽６８の栓６８ａは閉じた状態となっていることは言うまでもない。
このノズル１００から噴出される高熱の新加工液の温度は、ワイヤ放電加工機１０の加工液（元から存在する加工液）の温度より高く、且つ、上記実施の形態で説明した所定の温度Ｔｍ（例えば、６０度）以上の温度である。
このように、高熱の新加工液をワイヤ放電加工機１０に供給するので、ワイヤ放電加工機１０の加工液を加熱することができるとともに、ワイヤ放電加工機１０の加工液に含まれる加工屑の濃度を減らすことができる。
なお、加熱装置６６Ａによって高熱の新加工液をワイヤ放電加工機１０に供給すると、ワイヤ放電加工機１０内の加工液量が増えてしまうので、図示しないポンプを用いて、ワイヤ放電加工機１０の加工液を排出してもよい。この場合、加工液を排出する場所と高熱の新加工液を供給する場所とを異ならせることが好ましい。例えば、汚水槽５０に高熱の新加工液を供給する場合は、汚水槽５０以外の場所（例えば、加工槽４２、清水槽５４等）の加工液を排出する。
（変形例２）図６は、変形例２のワイヤ放電加工機１０の要部構成、特に加工液処理装置１６の構成を示す図である。なお、上記実施の形態または上記変形例１と同一の構成については同一の符号を付し、異なる部分だけを説明する。変形例２のフィルタ５２は、清水槽５４に浸漬されている点で、上記実施の形態と異なる。つまり、変形例２では、清水槽５４がフィルタ５２を収容する収容槽となる。
上述したように、ポンプＰ１によって汚水槽５０に貯留されている加工液が管路５６を通って、清水槽５４に収容されているフィルタ５２に導かれる。フィルタ５２によって濾過された加工液（加工屑が除去された加工液）は、清水槽５４に貯留される。清水槽５４に貯留された加工液によってフィルタ５２は浸漬されている。清水槽５４に貯留されている加工屑が除去された加工液は、ポンプＰ２、Ｐ３によって汲み上げられ、管路６０、６４を通って加工槽４２に供給されることになる。
このように、フィルタ５２を清水槽５４に設け、清水槽５４に貯留された加工液によってフィルタ５２を浸漬するので、上記実施の形態で説明したような、水槽６８が不要になるとともに、発熱体６６ａ（ノズル１００）を水槽６８に設ける必要もない。つまり、フィルタ５２に含まれる加工液を加熱したい場合は、清水槽５４に貯留されている加工液を加熱すればよい。これによって、ワイヤ放電加工機１０（加工液処理装置１６）の構成を簡略化することができ、コストが低廉になる。
なお、上記実施の形態および変形例１、２では、制御装置１８によって、加工液処理装置１６を制御するようにしたが、ワイヤ放電加工機１０以外の外部制御装置によって加工液処理装置１６を制御してもよい。
このように、上記実施の形態および変形例１、２のいずれかで説明した、ワイヤ放電加工機１０は、放電加工によって発生した加工屑を加工液から除去するフィルタ５２と、フィルタ５２の内部に貯留された加工液を加熱する加熱装置６６（または６６Ａ）と、を備える。これにより、フィルタ５２に含まれる加工液を加熱することができるので、フィルタ５２に付着した加工屑と加熱された加工液とを反応させることができる。この加熱された加工液と反応した加工屑は、酸化し難くなる。したがって、フィルタ５２が乾燥した場合であってもフィルタ５２の発火を防止することができる。
ワイヤ放電加工機１０は、フィルタ５２を収容する収容槽（清水槽５４または水槽６８）を備え、加熱装置６６（または６６Ａ）は、収容槽（清水槽５４または水槽６８）に貯留された加工液を加熱してもよい。これにより、収容槽（清水槽５４または水槽６８）に貯留された加工液を加熱すればよいので、フィルタ５２の内部の貯留された加工液を簡単に加熱することができる。
ワイヤ放電加工機１０は、放電加工を行うために加工液を貯留する加工槽４２と、加工槽４２から排出された加工屑を含む加工液を一時的に貯留する汚水槽５０と、汚水槽５０とフィルタ５２とを繋ぎ、汚水槽５０からフィルタ５２へ加工液を流すための管路５６と、をさらに備える。加熱装置６６（または６６Ａ）は、加工槽４２および汚水槽５０の少なくとも一方において、貯留されている加工屑を含む加工液をさらに加熱してもよい。また、加熱装置６６（または６６Ａ）は、管路５６で加工液をさらに加熱してもよい。これにより、加工屑を含む加工液がフィルタ５２に流れる前に、加工屑を含む加工液を加熱することができるので、酸化し難い加工屑がフィルタ５２に付着する。したがって、フィルタ５２が乾燥した場合であってもフィルタ５２の発火を防止することができる。
収容槽（水槽６８）は、加工液を貯留するか否かを切り換える栓６８ａを有し、加熱装置６６（または６６Ａ）による加熱時に栓６８ａを閉めて、フィルタ５２が加工液に浸漬するように加工液を貯留してもよい。このように、フィルタ５２に含まれる加工液を簡単に加熱することができるので、フィルタ５２に付着した加工屑と加熱した加工液とを反応させることができる。
収容槽は、フィルタ５２によって加工屑が除去された加工液を貯留する清水槽５４であってもよい。これにより、フィルタ５２に含まれる加工液を簡単に加熱することができるので、フィルタ５２に付着した加工屑と加熱した加工液とを反応させることができる。また、ワイヤ放電加工機１０の構成を簡略化することができ、コストが低廉になる。
加熱装置６６（または６６Ａ）は、加工液中の加工屑に含まれるマグネシウムが水酸化マグネシウムに変化する所定の温度Ｔｍまで少なくとも加熱する。これにより、加工屑が酸化してしまうことを確実に防止することができ、フィルタ５２の発火を確実に防止することができる。
加熱装置６６は、発熱体６６ａを有し、発熱体６６ａの熱を用いて加工液を加熱してもよい。これにより、簡単に加工液を加熱することができる。
加熱装置６６Ａは、ワイヤ放電加工機１０の加工液の温度より高い所定の温度Ｔｍ以上の加工液をワイヤ放電加工機１０に供給することで、ワイヤ放電加工機１０内の加工液を加熱してもよい。これにより、簡単に加工液を加熱することができるとともに、ワイヤ放電加工機１０内の加工液中に含まれる加工屑の濃度を減らすことができる。
ワイヤ放電加工機１０は、加熱装置６６（または６６Ａ）を駆動制御する制御装置１８をさらに備える。制御装置１８は、オペレータによってワイヤ放電加工機１０の電源をオフにする操作が行なわれると、加熱装置６６（または６６Ａ）を駆動して加工液の加熱を開始する。そして、制御装置１８は、加熱を開始してから所定の時間Ｔｉが経過し、または、加工液の温度が所定の温度Ｔｍ以上になると加熱装置６６（または６６Ａ）の駆動を停止して加工液の加熱を終了した後、ワイヤ放電加工機１０の電源をオフにしてもよい。これにより、電源のオフによってフィルタ５２が乾燥した場合であっても、フィルタ５２の発火を防止することができる。また、電気代を節約することができるとともに、加工液の加熱によって放電加工の加工精度が低下することを防止することができる。
制御装置１８は、オペレータによってフィルタ５２の交換を指示する操作が行なわれると、加熱装置６６（または６６Ａ）を駆動して加工液の加熱を開始する。そして、制御装置１８は、加熱を開始してから所定の時間Ｔｉが経過し、または、加工液の温度が所定の温度Ｔｍ以上になると加熱装置６６（または６６Ａ）の駆動を停止して加工液の加熱を終了した後、フィルタ５２の交換が可能であることを表示部８６に表示することで、オペレータに報知してもよい。これにより、加熱された後にフィルタ５２が交換されるので、交換によって取り出された使用済のフィルタ５２が乾燥によって発火することを防止することができる。また、電気代を節約することができるとともに、加工液の加熱によって放電加工の加工精度が低下することを防止することができる。
ワイヤ放電加工機１０は、加工液に含まれる加工屑の濃度を検出する濃度検出部７０をさらに備える。制御装置１８は、濃度検出部７０により閾値以上の濃度が検出されると、加熱装置６６（または６６Ａ）を駆動して加工液の加熱を開始する。そして、制御装置１８は、加熱を開始してから所定の時間Ｔｉが経過し、または、加工液の温度が所定の温度Ｔｍ以上になると加熱装置６６（または６６Ａ）の駆動を停止して加工液の加熱を終了してもよい。このように、加工液を加熱しなければフィルタ５２が発火する虞がある場合にだけ、加工液を加熱するので、電気代を節約することができるとともに、加工液の加熱によって放電加工の加工精度が低下することを防止することができる。
制御装置１８は、ワイヤ放電加工機１０の動作を停止するアラームが発生した場合は、加熱装置６６（または６６Ａ）を駆動して、加工液の加熱を開始する。そして、制御装置１８は、加熱を開始してから所定の時間Ｔｉが経過し、または、加工液の温度が所定の温度Ｔｍ以上になると加熱装置６６（または６６Ａ）の駆動を停止して加工液の加熱を終了してもよい。これにより、電源のオフによってフィルタ５２が乾燥した場合であっても、フィルタ５２の発火を防止することができる。また、電気代を節約することができるとともに、加工液の加熱によって放電加工の加工精度が低下することを防止することができる。
制御装置１８は、オペレータによって選択された加工条件が、マグネシウムを含有する加工対象物を加工するための加工条件である場合は、加工液の加熱を許可してもよい。また、制御装置１８は、オペレータによって選択された加工対象物の材料が、マグネシウムを含有する材料である場合は、加工液の加熱を許可してもよい。これにより、電気代を節約することができる。加工対象物がマグネシウムを含まない場合は、加工屑もマグネシウムを含まないので、加工液を加熱する必要がないからである。
１０…ワイヤ放電加工機 １２…ワイヤ電極
１４…加工機本体 １６…加工液処理装置
１８…制御装置 ２０ａ…供給系統
２０ｂ…回収系統 ３２…上ワイヤガイド
３４…下ワイヤガイド ４２…加工槽
５０…汚水槽 ５２…フィルタ
５４…清水槽 ５６、５８、６０、６４…管路
６２…上下ワイヤガイド ６６、６６Ａ…加熱装置
６６ａ…発熱体 ６８…水槽
６８ａ…栓 ７０…濃度検出部
８０…入力部 ８２…制御部
８４…記憶媒体 ８６…表示部
１００…ノズル
１４…加工機本体 １６…加工液処理装置
１８…制御装置 ２０ａ…供給系統
２０ｂ…回収系統 ３２…上ワイヤガイド
３４…下ワイヤガイド ４２…加工槽
５０…汚水槽 ５２…フィルタ
５４…清水槽 ５６、５８、６０、６４…管路
６２…上下ワイヤガイド ６６、６６Ａ…加熱装置
６６ａ…発熱体 ６８…水槽
６８ａ…栓 ７０…濃度検出部
８０…入力部 ８２…制御部
８４…記憶媒体 ８６…表示部
１００…ノズル
Claims (15)
- 脱イオン水の加工液中で加工対象物に対して放電加工を行うワイヤ放電加工機であって、
放電加工によって発生した加工屑を前記加工液から除去するフィルタと、
前記フィルタの内部に貯留された前記加工液を加熱する加熱装置と、
を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記フィルタを収容する収容槽を備え、
前記加熱装置は、前記収容槽に貯留された前記加工液を加熱する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項２に記載のワイヤ放電加工機であって、
放電加工を行うために前記加工液を貯留する加工槽と、
前記加工槽から排出された前記加工屑を含む前記加工液を一時的に貯留する汚水槽と、
をさらに備え、
前記加熱装置は、前記加工槽および前記汚水槽の少なくとも一方において、貯留されている前記加工屑を含む前記加工液をさらに加熱する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項２に記載のワイヤ放電加工機であって、
放電加工を行うために前記加工液を貯留する加工槽と、
前記加工槽から排出された前記加工屑を含む前記加工液を一時的に貯留する汚水槽と、
前記汚水槽と前記フィルタとを繋ぎ、前記汚水槽から前記フィルタへ前記加工液を流すための管路と、
をさらに備え、
前記加熱装置は、前記管路で前記加工液をさらに加熱する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項２〜４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記収容槽は、前記加工液を貯留するか否かを切り換える栓を有し、前記加熱装置による加熱時に前記栓を閉めて、前記フィルタが前記加工液に浸漬するように前記加工液を貯留する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項２〜４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記収容槽は、前記フィルタによって前記加工屑が除去された前記加工液を貯留する清水槽である
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置は、前記加工液中の前記加工屑に含まれるマグネシウムが水酸化マグネシウムに変化する所定の温度まで少なくとも加熱する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜７のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置は、発熱体を有し、前記発熱体の熱を用いて前記加工液を加熱する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜７のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置は、前記ワイヤ放電加工機の前記加工液の温度より高い所定の温度以上の前記加工液を前記ワイヤ放電加工機に供給することで、前記ワイヤ放電加工機内の前記加工液を加熱する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜９のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、オペレータによって前記ワイヤ放電加工機の電源をオフにする操作が行なわれると、前記加熱装置を駆動して前記加工液の加熱を開始し、所定の時間が経過すると前記加熱装置の駆動を停止して前記加工液の加熱を終了した後、前記ワイヤ放電加工機の電源をオフにする
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、オペレータによって前記フィルタの交換を指示する操作が行なわれると、前記加熱装置を駆動して前記加工液の加熱を開始し、所定の時間が経過すると前記加熱装置の駆動を停止して前記加工液の加熱を終了した後、フィルタの交換が可能であることをオペレータに報知する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置を駆動制御する制御装置と、
前記加工液に含まれる加工屑の濃度を検出する濃度検出部と、
をさらに備え、
前記制御装置は、前記濃度検出部により閾値以上の濃度が検出されると、前記加熱装置を駆動して前記加工液の加熱を開始し、所定の時間が経過すると前記加熱装置の駆動を停止して前記加工液の加熱を終了する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記ワイヤ放電加工機の動作を停止するアラームが発生した場合は、前記加熱装置を駆動して前記加工液の加熱を開始し、所定の時間が経過すると前記加熱装置の駆動を停止して前記加工液の加熱を終了する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜１３のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、オペレータによって選択された加工条件が、マグネシウムを含有する前記加工対象物を加工するための加工条件である場合は、前記加工液の加熱を許可する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 請求項１〜１４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加熱装置を駆動制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、オペレータによって選択された前記加工対象物の材料が、マグネシウムを含有する材料である場合は、前記加工液の加熱を許可する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。
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