JP2723435B2 - 放電加工液および放電加工法 - Google Patents

放電加工液および放電加工法

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JP2723435B2
JP2723435B2 JP32026392A JP32026392A JP2723435B2 JP 2723435 B2 JP2723435 B2 JP 2723435B2 JP 32026392 A JP32026392 A JP 32026392A JP 32026392 A JP32026392 A JP 32026392A JP 2723435 B2 JP2723435 B2 JP 2723435B2
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好雄 尾崎
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博史 野口
豊 瀬田
隆一 山本
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NIPPON GURIISU KK
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電加工時に被加工物
と電極との間に充填する加工液、特に仕上加工領域にお
ける加工速度、仕上面精度、電極消耗を向上させ、電源
の最大能力を引き出すことができる放電加工液に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】放電加工機の加工能率に影響を及ぼす要
因として、従来より電気条件制御、サーボ方式、電極材
料などは研究され著しく改良されているが、放電加工液
に関しては最近になりその重要性が認められ、研究が進
められつつある。従来の低粘度鉱物油、合成油単独使用
から、これらに種々の添加剤を配合した放電加工液が報
告されている。
【0003】たとえば、直鎖状分子構造を有する低粘度
炭化水素系鉱物油にISO−VG100 以上の高粘度オイ
ルを添加することが特公平3-25284 号公報に、鉱物系基
油および/または合成系基油にエチレンとα−オレフィ
ンとの共重合体を添加することが特開平3-287309号公報
に開示されており、それらにより加工速度が向上するこ
とが述べられている。しかしこれらの加工液は、特に仕
上加工領域での従来使用のベース油単独に比較すれば加
工性能は改善されてはいるが、基本性能としての電源の
能力を最大限に引き出すことはできない。
【0004】また、特開昭62-277220 号公報には、低粘
度油に高粘度の鉱物油または高分子化合物の少なくとも
1種を添加してなり、JIS K 2242に基づく冷却性
能試験方法において800 ℃から200 ℃に至る冷却時間が
7.0 秒以下、または特性温度が450 ℃以上の放電加工液
が開示されている。この放電加工液で添加される具体的
な高分子化合物としてはポリイソブチレンなどの少なく
とも分子量1000以上の合成高分子が記載されており、実
施例では常温で液状のポリイソブチレンが使用されてい
る。このポリイソブチレンを用いるときは、添加によっ
て従来の加工液に比して冷却性能が向上し、また放電加
工性能の点で優れた効果を奏するが、さらに基本性能を
向上させるために添加量を多くすると加工液の粘度上昇
が大きくなり、加工屑の排出の点でさらに改善が必要で
あり、少量の添加で粘度上昇が少なく、安定した放電が
えられるなど基本性能を充分に発揮する放電加工液の開
発が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】放電加工に要求される
基本性能はますます高度化し、たとえば1μmRmax 以
下の仕上加工面あらさ領域における加工能率、面性状、
電極消耗、加工屑の除去性などの大幅な向上が望まれて
いるが、従来使用技術での加工液では、これらの要求を
満たすことができず、かつ電源の能力を充分に引き出す
ことができないのが現状である。
【0006】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、放電加工液に従来用いられて
いなかった常温で固体の特定の樹脂を添加することによ
り、加工液の粘度上昇は極めて小さく、引火点が70℃以
上となり、低粘度油としての利点を維持しつつ、放電加
工に要求される加工速度、電極消耗、仕上面精度などの
基本性能を向上させる加工液をうることができることを
見出し、完成されたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、40℃
での動粘度が1.0 〜3.0 mm2 /sの低粘度油と、40℃で
固体の数平均分子量400 〜1200のテルペン樹脂および/
または石油樹脂とからなり、樹脂成分が0.5 〜20重量%
含まれてなる放電加工液に関する。
【0008】
【作用および実施例】本発明にベース油として使用する
低粘度油としては、冷却性、加工屑の排出性、安全性の
観点から、その40℃での動粘度が1.0 〜3.0 mm2 /sの
鉱物油または/および合成油を使用する。この際、動粘
度が 3.0mm2 /sを超えると、冷却特性および加工屑の
排出性能が低下し、仕上加工領域における加工能率の低
下、面性状の悪化、電極消耗が増加する傾向があり、反
面、粘度が1mm2 /sより低いばあいには油の引火点が
低く、発火の危険性が大きくなり、また、極低粘度であ
るため皮膚かぶれを生じやすくなり、作業環境上使用で
きない。
【0009】なお、かかる低粘度油と樹脂のみからなる
ばあい、加工時の諸性能は優れているものの、機械に加
工液が付着したとき低沸点分(低粘度油)が蒸発して残
留加工液がベタつくことがある。このような作業性の面
に関し、前記低粘度油よりも若干粘度の高い、たとえば
動粘度(40℃)3.0 mm2 /sを超え25mm2 /sまでの鉱
物油または合成油などの中粘度油を含有させることによ
り低沸点分の蒸発後においてもベタつきを改善すること
ができる。含有量は1〜15重量%程度である。
【0010】低粘度油に添加するテンペル樹脂および石
油樹脂は40℃で固体であり、その数平均分子量が400 〜
1200、好ましくは500 以上1000未満のものである。数平
均分子量が400 未満のばあいは冷却特性が不充分であ
り、満足な加工性能がえられない。一方、数平均分子量
が1200を超えるばあいには、加工液の粘度上昇により加
工屑の排出が低下し、放電柱および加工屑に対する冷却
作用の低下、また加工液の輸送作用の低下をまねくとと
もに、機械に付着した油の低沸点分が蒸発し、機械廻り
がベタついたり、固着するため好ましくない。
【0011】テルペン樹脂としてはたとえばヘミテルペ
ン、ジペンテンなどのモノテルペン、セスキテルペン、
ジテルペン、セスタテルペン、トリテルペン、テトラテ
ルペン、ポリテルペンの重合物、またはこれらの水添物
や変性樹脂などのうち40℃で固体の数平均分子量が400
〜1200のものの1種または2種以上があげられる。石油
樹脂としては、石油の分解留分のうちC4 5 炭化水素
留分、C8 10の炭化水素留分を原料にしたもの、両者
を原料にしたもの、またはこれらの変性樹脂、シクロペ
ンタジエン−ジシクロペンタジエン共重合系石油樹脂、
またはこれらの水添物、変性樹脂などのうち、40℃で固
体の数平均分子量が400 〜1200のものの1種または2種
以上が例示できる。テルペン樹脂と石油樹脂を併用して
もよい。
【0012】本発明の放電加工液の組成は、動粘度(40
℃)が1.0 〜3.0 mm2 /sの鉱物油または合成油が80〜
99.5重量%、好ましくは90〜99重量%、テルペン樹脂お
よび/または石油樹脂が0.5 〜20重量%、好ましくは1
〜10重量%である。図1にテルペン樹脂(数平均分子量
700 )とポリブテン(数平均分子量2900)の含有量と動
粘度との関係を示す。液状のポリブテンの添加に比し
て、樹脂の添加のばあいは粘度上昇が少ないことがわか
る。樹脂成分が多くなりすぎると加工液の粘度上昇によ
り加工屑の排出がわるくなり、加工液の輸送作用の低下
をまねくとともに、機械に付着した油の低沸点分が蒸発
して機械廻りがベタついたり固着する。また、少なすぎ
ると冷却性能が不充分となり、満足な加工性能がえられ
なくなる。なお、機械廻りのベタつきは、前記のごとく
動粘度(40℃)が3.0 mm2 /sを超え25mm2 /sまでの
中粘度油を1〜15重量%含有させることにより改善でき
る。
【0013】樹脂成分は容易に低粘度油に溶解するの
で、単に添加混合することにより放電加工液がえられ
る。また必要に応じ、公知の添加剤たとえば、鉱物油、
合成潤滑油、ポリブテン、防蝕剤、油性向上剤、酸化防
止剤、消泡剤などを任意に添加してもよい。
【0014】本発明の放電加工液は冷却性能において、
優れたものをもつものであり、JIS K 2242に基づ
く冷却性能試験法において、液温30℃で測定したときの
特性温度が500 ℃以上で、800 ℃から200 ℃に至る冷却
時間が7.0 秒以下のものである。かかる冷却性能をもつ
ため、加工中の異常アーク現象を防ぐことができ、また
加工速度を高め、電極消耗を抑えることができるほか、
異常アーク現象が防げるので、仕上面精度の向上が可能
となる。
【0015】放電加工は、本発明の加工液を被加工物と
電極間に存在させ、被加工物と電極間に放電を生じさせ
ることによって行なう。本発明によれば、加工中の異常
アーク現象を防ぐことができるので仕上面精度が向上
し、かつ加工速度を高め、電極消耗を抑えることができ
るというように、電源の最大能力を引き出すことができ
る。
【0016】つぎに本発明の放電加工液を実施例に基づ
いて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限られる
もではない。
【0017】実施例1〜6および比較例1〜5 表1に示す組成の放電加工液を調製した。表1における
低粘度油および樹脂成分はそれぞれつぎのものである。
【0018】低粘度油 鉱物油A:動粘度(40℃)1.240 mm2 /s 鉱物油B:動粘度(40℃)1.850 mm2 /s 鉱物油C:動粘度(40℃)4.562 mm2 /s 樹脂成分 テルペン樹脂:数平均分子量700 のジペンテン重合物の
水添加物。40℃で固体 石油樹脂:石油分解油留分のC4 5 留分の数平均分子
量約900 の重合物。40℃で固体 エチレンとαオレフィンの共重合体:数平均分子量800
。40℃で液状であり、動粘度(40℃)が20mm2 /sの
もの ポリブテン:数平均分子量2900。40℃で液状であり、動
粘度(40℃)が160,000 mm2 /sのもの 鉱物油D:動粘度(40℃)445.561 mm2 /s つぎに、えられた各加工液の動粘度(40℃)および冷却
特性を調べた。結果を表1に示す。
【0019】動粘度:JIS K 2283により40℃で測
定 800 ℃から200 ℃への冷却時間:JIS K 2242に準
ずる。 特性温度:JIS K 2242に準ずる。
【0020】
【表1】
【0021】実施例7および比較例6 実施例3および比較例5でそれぞれ調製した放電加工液
を用い、つぎの加工条件下に放電加工機(三菱電機
(株)製V25F)を用いて炭素工具鋼SK−3の放電加
工を行なった。
【0022】(加工条件) 電極直径:10mm 電流ピーク値:10.5A パルス幅:256 μsec 休止時間:358 μsec その結果を図2に示す。図2から明らかなように、比較
例6(ポリブテン添加)は約11mmの深さまで加工する
と、異常放電が発生するのに対し、実施例7(テルペン
樹脂添加)は約13mmの深さまで加工が進行しており、実
施例7の方が異常放電の防止効果が高いことがわかる。
放電加工法では、同一条件においてより深く加工できる
方が異常放電を回避しやすく、作業者が安心して加工で
きる。たとえば、比較例6の加工液にて約13mmの深さま
で加工するには、加工条件を著しく弱くする必要があ
り、このため加工速度が著しく遅くなってしまう。
【0023】実施例8および比較例7 実施例7および比較例6において放電加工条件をつぎの
ように変えたほかは同様にして炭素工具鋼SK−3を放
電加工した。結果を図3に示す。
【0024】(加工条件) 電極直径:2mm 電流ピーク値: 3.5A パルス幅:16μsec 休止時間:21μsec 図3から明らかなように、仕上面粗さを細かい条件にす
ると加工が進行できる深さがより著しくなり、実施例7
の効果がさらに顕著になる。
【0025】
【発明の効果】本発明の放電加工液によれば、加工能
率、電極消耗および加工面性状が向上し、電源の能力を
最大限に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】テルペン樹脂およびポリブテンの濃度と放電加
工液の粘度との関係を示すグラフである。
【図2】実施例7および比較例6で行なった放電加工の
結果を示すグラフである。
【図3】実施例8および比較例7で行なった放電加工の
結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 敏充 愛知県名古屋市東区矢田南5−1−14 三菱電機株式会社名古屋製作所内 (72)発明者 尾崎 好雄 愛知県名古屋市東区矢田南5−1−14 三菱電機株式会社名古屋製作所内 (72)発明者 村木 正芳 神奈川県横浜市港区上永谷4−14−24 (72)発明者 野口 博史 神奈川県横浜市栄区上郷町262−32 港 南台プリンスハイツ7−204 (72)発明者 瀬田 豊 愛知県名古屋市緑区神沢2−405−1 (72)発明者 山本 隆一 兵庫県西宮市甲陽園西山町12−5 (72)発明者 福原 和人 兵庫県神戸市須磨区中落合4−1 (56)参考文献 特開 昭59−187424(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 40℃での動粘度が1.0〜3.0mm
    2/sの低粘度油と、40℃で固体の数平均分子量40
    0〜1200のテルペン樹脂および/または40℃で固
    体の数平均分子量400〜1200の石油樹脂とからな
    り、樹脂成分が0.5〜20重量%含まれてなる放電加
    工液。
  2. 【請求項2】 40℃での動粘度が3.0 mm2 /sを超え25
    mm2 /sまでの中粘度油を1〜15重量%含んでいる請求
    項1記載の放電加工液。
  3. 【請求項3】 JIS K 2242に基づく冷却性能試験
    法において、液温30℃で測定したときの特性温度が500
    ℃以上で、800 ℃から200 ℃に至る冷却時間が7.0 秒以
    下である請求項1または2記載の放電加工液。
  4. 【請求項4】 請求項1、2または3記載の放電加工液
    の存在下に、被加工物と加工用電極との間に放電を生ぜ
    しめ、被加工物を加工する放電加工法。
JP32026392A 1992-11-30 1992-11-30 放電加工液および放電加工法 Expired - Lifetime JP2723435B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003342595A (ja) * 2002-05-27 2003-12-03 Nippon Oil Corp 放電加工油組成物
JP4580306B2 (ja) * 2005-08-04 2010-11-10 出光興産株式会社 放電加工液及び放電加工方法
JP7221940B2 (ja) * 2018-03-28 2023-02-14 出光興産株式会社 放電加工油組成物、放電加工油組成物の製造方法および放電加工方法

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