JP2584969B2 - 電気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、電気加工機、例えば放電加工機、ワイヤカ
ット放電加工機、電解加工機等、或いはそれら異種の加
工原理を組み合わせた加工機に用いるための加工液供給
装置に関する。

〔従来の技術〕

上記の如き電気加工機に於ては、水その他様々な加工
液を使用するが、荒加工時と仕上加工時等の加工条件の
変化に応じて加工液の特性のみでなく、その供給量も併
せて変更する必要がある。

而して、従来は、加工条件を変更する都度、例えば電
導度調整液を用いて加工液の比抵抗を下げたり、イオン
交換装置により比抵抗を上げたりして加工液の特性を変
更すると同時に所定の加工液流量が供給されるように調
整していたので、荒加工から仕上加工に切換える際加工
液の液質を調整するのに時間がかゝるだでなく、イオン
交換樹脂や電導度調整液の消耗が多大となり、不経済で
あると同時に、選択した加工条件に合致した必要な加工
供給量の設定を取り扱い説明書等なら導き出して設定し
なければならないという問題があった。

例えばワイヤカット放電加工機を例にとって説明すれ
ば、ワイヤカット放電加工機は近時高速且つ高精度とい
う二つの要請に応える得るものが必要とされており、高
速加工では既に100〜200mm²/minを達成し、高精度加工
では１〜３μRmax以下の仕上あらさの加工も可能となっ
てきている。

このように広い範囲にわたって加工エネルギを変える
ような加工に於ては、加工間隙に供給される加工電圧パ
ルスによる各単位放電パルスのエネルギ及び電圧パルス
の供給密度による所定時間当り供給される放電エネルギ
量と電極若しくは被加工体を送るサーボ送りの関係が微
妙になり、加工液の比抵抗等の調整及び供給する加工液
の液圧、加工液流量等の調整により加工安定度、加工精
度が大幅に異なってくる。

即ち、通常の加工時は比抵抗の低い水加工液を大量に
供給して高速加工に重点を置き、逆に仕上加工時にはそ
の比抵抗を高くすると共にその供給量をおさえて（場合
によって所謂油加工液を使用して）加工を行なう必要が
ある。それは、高速加工条件では、比抵抗が高いと電極
材が被加工体の加工面に付着したりして高いレベルで安
定した加工速度を得ることができず、又大電流に対して
電極の断線を防ぐために冷却を良くするために加工液の
供給量を多くする必要がある為であり、また、低速で加
工が行なわれる仕上加工時に於て比抵抗が低い場合は、
リーク電流により錆や電蝕現象が生じて加工面が荒れる
傾向があり、又加工液を大量に供給すると電極を振動さ
せることになり加工面及び加工精度の維持が出来ない為
である。

従って、加工の目的に応じて選定された加工条件に応
じて加工液の性質と共に加工液供給量を変更、制御する
必要がある。

又、加工条件に応じて加工液質を変更すると共に、加
工の開始や終了時、コーナ加工時（コーナ角度に応じ）
には加工液の流量は特性を切換制御することが望まし
い。

この場合、従来の如く一つの加工液槽を用いたので
は、比抵抗の調整のためには例えばイオン交換装置を数
時間以上運転しなければならない。また、供給液圧或い
は流量等の調整も作業者の手動調整による場合には、作
業時間の無駄と作業ミスを招き易いという問題があっ
た。

又荒加工から仕上まで数段、多い場合は数十段の各段
の加工条件にあわせて加工液の性質及び供給する加工液
量を誤りなく設定、制御することは大変に困難であり、
操作上問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的とするとことは、電気加工機に於ける
加工条件の変化に応じて、最適の加工液を迅速且つ適正
に供給し得る加工液供給装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的は、加工に際して加工液を使用する電気加
工に於て、荒加工、仕上げ加工と引き続いて行われる加
工の目的、種類、又は加工条件に応じて比抵抗、粘性又
は液温等の加工液の性状中の所望の性状につき性状値の
異なった加工液を加工部へ切換供給する電気加工用加工
液供給装置に於て、 前記各性状値が異なった少なくとも二種の加工液をそ
れぞれ個別に貯留する少なくとも二個の貯槽と、 上記貯槽中の加工液の各性状値をそれぞれ所定値に管
理するように上記各貯槽に設けられた加工液の性状値制
御装置と、 上記二個の貯槽から加工液を汲み上げて電気加工機に
加工部へ供給する装置であって、加工液の供給流量を指
令信号に応じて多段に切換え設定する手段を有する加工
液汲み上げ装置と、 上記加工部から帰還する使用済み等の加工液を切換え
弁を有する帰還回路を介して回収する前記各貯槽毎に設
けられた汚液槽と、 該各汚液槽の回収加工液の液位が所定の範囲内にある
ように回収加工液を夫々に設けられたフィルタを介して
前記各貯槽に汲み上げるポンプ装置と、 前記加工の開始及び切換えに際し、予め設定されたプ
ログラムにより数値制御装置から出力される信号に基づ
き制御信号を出力する装置であって、上記加工液汲み上
げ供給装置に少なくとも二個の貯槽のうちから使用すべ
き加工液を汲み上げる選択指令信号及び上記帰還回路の
切換え信号と、上記供給流量の切換え設定手段に対する
順次の切換え指令信号を出力すると共に、上記選択され
た貯槽に設けられた上記加工液の性状値制御装置へ制御
指令信号を出力する制御装置と、 を有することを特徴とする電気加工用加工液供給装置
とすることによって達成できる。

〔作用〕

上記の如き構成であると、それぞれ所定の比抵抗、粘
性若しくは液温を有する加工液を個別に貯留した複数の
貯槽から、加工条件の変化に応じて上記制御装置が所定
の加工液を選択し、これを所定の供給液圧及び／又は流
量で加工機に供給するため、最適の加工機が迅速且つ適
正に供給され、これにより高速加工から高精度の仕上加
工までの各段に加工が迅速に行なわれるようになるもの
である。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ本発明の構成を具体的に説明
する。

図面は本発明にかゝる電気加工用加工液供給装置の一
実施例を示す説明図であり、図中、１及び２はそれぞれ
適切に品質が管理された別異の加工液を満たした第１及
び第２の加工液貯槽、３及び４は加工によって汚染した
加工液を貯留するため上記貯槽１及び２にそれぞれ付属
せしめられた汚液槽、５及び６は加工液供給ポンプ、７
及び８は上記加工液供給ポンプ５及び６をそれぞれ駆動
するモータ、９及び10は調節流量計、11及び12は流量調
節弁、13及び14はチェッキ弁、15及び16は加工液質調整
のための循環ポンプ、17及び18はそれぞれ上記循環ポン
プ15及び16を駆動するモータ、19及び20は精密フィルタ
付のオイン交換塔、21及び22は比抵抗計、23及び24はポ
ンプ、25及び26はそれぞれ上記ポンプ23及び24を駆動す
るモータ、27及び28は汚液槽3,4内の液位を所定レベル
範囲に制御するコントローラ、29及び30はフィルタ、31
は加工液の比抵抗検出器、32は加工によって汚染した加
工液を上記汚液槽３又は４に還流させるドレイン切換
弁、33は加工液供給系統全体の作動を制御する制御装
置、34は電気加工機、35は上記電気加工機の作動を制御
するNC装置である。

第１の加工液貯槽１から加工液汲み上げ供給装置は、
図示した実施例においては、加工液供給ポンプ５、モー
タ７、調節流量計９、流量調節弁11及びチェッキ弁13か
ら構成され、又、第２の加工液貯槽２からの加工液汲み
上げ供給装置は、加工液供給ポンプ６、モータ８、調節
流量計10、流量調節弁12及びチェッキ弁14から構成され
ている。このように、図示した実施例においては、各加
工液貯槽ごとに個別に加工液汲み上げ供給装置を設けた
が、各加工液貯槽に兼用の加工液汲み上げ供給装置を一
組設け、これを各加工液貯槽に切換え利用するように構
成してもよい。

又、第１の加工液貯槽１の加工液の性状値制御装置
は、図示した実施例において、循環ポンプ15、モータ1
7、イオン交換塔19及び比抵抗計21から構成され、第２
の加工液貯槽２の加工液の性状値制御装置は、循環ポン
プ16、モータ18、イオン交換塔20及び比抵抗計22から構
成され、これらの性状値制御装置は、原則として加工液
貯槽ごとに設けられる。なお、図示した実施例において
は、加工液の比抵抗を調整、制御するため、イオン交換
塔や比抵抗計を設けたが、これらは制御対象となる加工
液の性状に応じて、他の調整装置に代替される。

而して、第１の加工液貯槽１には、電気加工機34で通
常の荒加工を行なう場合使用する比抵抗の低く加工液が
収容され、また第２の加工液貯槽２には仕上加工を行な
う場合使用する比抵抗の高い加工液が収容されている。

電気加工機34に於て、先ず荒加工を行なう場合には、
上記電気加工機本体34の作動を制御しているNC装置35か
ら制御装置33へ荒加工を行なう旨の信号ａが送られ、こ
れに基づき制御装置33は加工液供給ポンプ５を駆動する
モータ７を作動させると共に、調節流量計９に制御すべ
き流量の基準値を信号ａにより指令する。然るときは、
第１の加工液貯槽１内の比抵抗の低く加工液がポンプ５
により、流量調節弁11、チェッキ弁13及び比抵抗検出器
31を通じて電気加工機本体34へ供給される。

このとき、加工液の流量が調節流量計９により検出さ
れ、制御信号が流量調節弁11に送られ、加工液の供給量
を所定の値に保つようになっている。又、加工開始時よ
り加工終了時迄の加工中は、NC装置35に予めプログラム
された信号が加工の進行に応じて順次出力され、制御装
置33はそれに応じて電気加工機34へ加工液供給の流量を
変更する制御信号ｇを出力して、これを調節流量計９に
送り、流量調節値を変更することにより、流量調節弁11
を制御して流量を変更する。又この場合、調節流量計９
への信号ｇにより流量調節弁11を変更調整する代りに、
又は同時にモータ７のインバータ制御駆動回路（図示せ
ず）に信号ｌを送ってモータ７（又はポンプ５）の回転
数を変更して流量調節を行なうように構成することもで
きる。

このように、加工状況に応じてNC装置35から発せられ
る信号に応じて制御装置33が流量変更のための信号ｇ及
び／又はｌを発し、これに基づき調節流量計９及び／又
はモータ７が制御されて、第１の加工液貯槽１から汲み
上げられる加工液の流量が多段に切り換え制御される。

一方、電気加工機34に於て仕上加工を行なう場合に
は、上記電気加工機34の作動を制御しているNC装置35か
加工液供給系統の制御装置33に仕上加工を行なう旨の信
号ｂが送られ、これに基づき制御装置33は加工液供給ポ
ンプ６を作動させる。然るときは、ポンプ６により第２
の加工液貯槽２内の比抵抗の高い加工液がチェッキ弁1
4、流量調節弁12及び比抵抗検出器31を通じて電気加工
機34へ供給される。

このとき、加工液の流量を、仕上加工に適した所定の
基準値とする指令信号ｈが制御装置33か調節流量計10へ
送られ、調節流量計10はその指令信号に基づいて流量調
節弁12を制御して、電気加工機34への加工液の供給量を
制御する。

このとき、前記調節流量計９の場合と同様に、モータ
８の駆動回路に信号ｍを送って流量を制御するように構
成することも可能であり、このようにして第２の加工液
貯槽２から汲み上げられる加工液の流量が多段に切り換
え制御される。

而して、電気加工機34へ供給される加工液の比抵抗
は、比抵抗検出器31により検知され、これが予め定めら
れた適正値から逸脱している場合には、比抵抗検出器31
から信号ｄが発せられ、制御装置33はこれに基づき制御
信号i,j等を発して加工液貯槽１又は２内の加工液の比
抵抗を所定の値に保つよう第１の加工液貯槽１の性状値
制御装置の循環ポンプ15、モータ17、イオン交換塔19、
或いは第２の加工液貯槽２の性状値制御装置の循環ポン
プ16、モータ18、イオン交換塔20の作動を制御して、加
工液の比抵抗を所定の適正な値に調整、制御する。

即ち、先ず荒加工用の加工液を貯留した第１の加工液
貯槽１について述べれば、荒加工時に貯槽１から送られ
てくる加工液の比抵抗が比抵抗検出器31により検知さ
れ、これが荒加工のための所定の許容下限値より低下し
ている場合には、制御装置33は、第１の加工液貯槽１の
循環ポンプ15を駆動するモータ17に信号ｉを送って作動
させる。然るときは、貯槽１愛の加工液は循環ポンプ15
を通じてイオン交換塔19へ送られ、精密濾過された後、
イオン交換が行なわれ、ここで比抵抗の高い純水となっ
て貯槽１へ戻される。そして、貯槽１内の加工液の比抵
抗値が所定値に低下すると前記信号ｄ及び／又は比抵抗
計21の出力信号ｅにより制御装置33はモータ17を停止さ
せる。

尚、このイオン交換装置の制御には、微分動作、積分
動作、フィードフォワード制御等が可能なものを援用す
ることが望ましい。

一方、仕上加工用の加工液を貯留した第２の加工液貯
槽２内の加工液の品質制御は、上記第１の加工液貯槽１
内の加工液のそれと全く同一で、信号d,j,fにより行な
われるものであるので、その説明は省略する。

なお、電気加工機34に於て使用されることにより加工
屑等で汚染した加工液は、制御装置33からの信号により
作動するドレイン切換弁32を介して、汚液槽３又は４に
回収されるようになっている。

而して、汚液槽３に回収された加工液は、モータ25に
よって作動するポンプ23によりフィルタ29を介して一定
レベルまで浄化されて貯槽１に戻され、また、汚液槽４
に回収された加工液は、同様にモータ26によって作動す
るポンプ24によりフィルタ30を介して貯槽２に戻され
て、それぞれ再利用される。

そして上記に続き、例えば第二次の仕上げ加工のため
にNC装置35から信号ｃが出力されると、制御装置33から
これに応じた制御信号が発せられて、加工液の性状値制
御と、加工液の供給流量の多段の切換え制御が行なわ
れ、以下同様にして後続の加工が自動的に継続して行な
われるものである。

上記の如く構成された加工液供給装置による加工液供
給の実行例は次の通りであった。

なお、第２及び第３回目の加工時に於ける伝導度50μ
・ｓから第４回目の30μ・ｓへの変更はイオン交換法で
調整したものである。

〔発明の効果〕

本発明は叙上の如く構成されるから、本発明にかゝる
電気加工用加工液供給装置によるときは、電気加工に於
ける加工条件の変化に応じて、最適の加工液を迅速且つ
適正に供給し得るものであり、これにより高速荒加工か
ら高精度仕上加工までの広いレンジにわたって最適の条
件で加工液を供給し得るものである。

なお、本発明の構成は叙上の実施例に限定されるもの
でなく、それぞれ異なった特性の加工液を蓄えた更に多
くの加工液貯槽を設けるようにしても良く、ポンプと弁
を複数設けその組合せを適宜変更することにより広いレ
ンジで流量及び加工液の品質を数十段階に切り換え得る
ようにすることも可能であり、また、管理すべき加工液
特性は比抵抗のみならず、粘性や温度、或いはそれら複
数の組合せであっても良く、更にまた、供給すべき液量
のみならず液圧を制御する場合もあり、更に各種検出
器、弁、流量計、ポンプ等の数や配置も必要に応じて適
宜変更し得るものであり、従って本発明はその目的の範
囲内で上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべて
の変更実施例を包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかゝる電気加工用加工液供給装置の一実
施例を示す説明図である。 １……第１の加工液貯槽 ２……第２の加工液貯槽 3,4……汚液槽 5,6……加工液供給ポンプ 7,8……モータ 9,10……調節流量計 11,12……流量調節弁 13,14……チェッキ弁 15,16……循環ポンプ 17,18……モータ 19,20……イオン交換塔 21,22……比抵抗計 23,24……ポンプ 25,26……モータ 27,28……コントローラ 29,30……フィルタ 31……比抵抗検出器 32……ドレイン切換弁 33……制御装置 34……電気加工機 35……NC装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−189732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−94225（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−34197（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−1622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−108216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−146100（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工に際して加工液を使用する電気加工に
   於て、荒加工、仕上げ加工と引き続いて行われる加工の
   目的、種類、又は加工条件に応じて比抵抗、粘性又は液
   温等の加工液の性状中の所望の性状につき性状値の異な
   った加工液を加工部へ切換供給する電気加工用加工液供
   給装置に於て、 前記各性状値が異なった少なくとも二種の加工液をそれ
   ぞれ個別に貯留する少なくとも二個の貯槽と、 上記貯槽中の加工液の各性状値をそれぞれ所定値に管理
   するように上記各貯槽に設けられた加工液の性状値制御
   装置と、 上記二個の貯槽から加工液を汲み上げて電気加工機の加
   工部へ供給する装置であって、加工液の供給流量を指令
   信号に応じて多段に切換え設定する手段を有する加工液
   汲み上げ装置と、 上記加工部から帰還する使用済み等の加工液を切換え弁
   を有する帰還回路を介して回収する前記各貯槽毎に設け
   られた汚液槽と、 該各汚液槽の回収加工液の液位が所定の範囲内にあるよ
   うに回収加工液を夫々に設けられたフィルタを介して前
   記各貯槽に汲み上げるポンプ装置と、 前記加工の開始及び切換えに際し、予め設定されたプロ
   グラムにより数値制御装置から出力される信号に基づき
   制御信号を出力する装置であって、上記加工液汲み上げ
   供給装置に少なくとも二個の貯槽のうちから使用すべき
   加工液を汲み上げる選択指令信号と及び上記帰還回路の
   切換え信号と、上記供給流量の切換え設定手段に対する
   順次の切換え指令信号を出力すると共に、上記選択され
   た貯槽に設けられた上記加工液の性状値制御装置へ制御
   指令信号を出力する制御装置と、 を有することを特徴とする電気加工用加工液供給装置。