JP3184176U - タンク及び放電加工機 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工液の量を少なくすることが可能なタンク及び放電加工機を提供する。
【解決手段】加工液を貯蔵するタンク5は、ダーティ槽21と、中間槽23と、クリーン槽25を備える。放電加工に使用されたダーティ加工液は、ダーティ槽21に回収される。ダーティ加工液は、フィルタ11によりろ過される。ろ過後のクリーン加工液は、クリーン槽25に貯蔵される。ダーティ槽21と中間槽23、及び、中間槽23とクリーン槽25は、それぞれ、第1流出入口27及び第2流出入口29により、加工液が流出入可能である。放電加工部3では、中間槽23及び/又はクリーン槽25の加工液を用いて被加工物を浸漬して、放電加工を行う。中間層の存在により、タンク内で液面が一定となるので余分な加工液が不要となる。
【選択図】図1
【解決手段】加工液を貯蔵するタンク5は、ダーティ槽21と、中間槽23と、クリーン槽25を備える。放電加工に使用されたダーティ加工液は、ダーティ槽21に回収される。ダーティ加工液は、フィルタ11によりろ過される。ろ過後のクリーン加工液は、クリーン槽25に貯蔵される。ダーティ槽21と中間槽23、及び、中間槽23とクリーン槽25は、それぞれ、第1流出入口27及び第2流出入口29により、加工液が流出入可能である。放電加工部3では、中間槽23及び/又はクリーン槽25の加工液を用いて被加工物を浸漬して、放電加工を行う。中間層の存在により、タンク内で液面が一定となるので余分な加工液が不要となる。
【選択図】図1
Description
本願考案は、タンク及び放電加工機に関し、特に、放電加工に使用される加工液を貯蔵するタンク等に関する。
放電加工機は、加工槽内に設置されたワークテーブルに固定された被加工物を、被加工物と電極との間に加工電圧を印加して発生させた放電エネルギーによって放電加工するものである。放電加工機では、一般に、水や油などの加工液が使用される。以下では、使用前の加工液を「クリーン加工液」といい、使用後の加工液を「ダーティ加工液」という。
放電加工機では、加工液を使用して、放電加工が行われる。これにより、加工液には、加工粉等が混じることとなる。使用後のダーティ加工液は、フィルタによりろ過され、クリーン加工液に浄化される。
特許文献1は、出願人が出願したものである。特許文献1記載の背景技術は、ダーティ加工液を回収するダーティ槽と、クリーン加工液を収容するクリーン槽を備える。ダーティ加工液は、クリーン槽の上に設置されたフィルタに濾過ポンプで送り込むことで、クリーン加工液となってクリーン槽に流下する。
特許文献2記載の背景技術は、ダーティ加工液を回収する汚液槽と、クリーン加工液を収容する加工槽を備える。ダーティ加工液は、フィルタによりろ過される。ろ過後のクリーン加工液は、加工槽内に満たされる。クリーン加工液は、加工槽からオーバーフローすると汚液槽に流出する。
しかしながら、特許文献1及び2に記載された背景技術において、放電加工は、クリーン加工液のみを用いて行われることが前提である。そのため、クリーン加工液を収容するクリーン槽は、ダーティ加工液を回収するダーティ槽とは厳格に区別され、ダーティ加工液が、フィルタを経由することなく、クリーン槽に流入することを認めない。他方、クリーン加工液は、例えば特許文献2にあるように、ダーティ槽に流出することは認められる。その結果、クリーン槽とダーティ槽では、液面の高さが異なることとなり、放電加工機内には、余分な加工液が必要となった。
そこで、本願考案は、放電加工機における加工液の量を少なくすることが可能なタンク等を提供することを目的とする。
本願考案の第1の観点は、放電加工に使用される加工液を貯蔵するタンクであって、放電加工に使用された前記加工液が流入するダーティ槽と、前記ダーティ槽にある前記加工液がろ過され、ろ過後の前記加工液を貯蔵するクリーン槽と、前記クリーン槽との間に第1流出入部を有し、前記ダーティ槽との間に第2流出入部を有し、前記クリーン槽との間及び前記ダーティ槽との間で前記加工液が流出入する中間槽を備えることを特徴とするものである。
本願考案の第2の観点は、第1の観点のタンクであって、前記クリーン槽及び/又は前記中間槽にある前記加工液は、被加工物を浸漬するために供給され、前記クリーン槽にある前記加工液は、電極と前記被加工物との間に供給されることを特徴とするものである。
本願考案の第3の観点は、第1又は第2の観点のタンクであって、前記第1流出入部と前記第2流出入部は、それぞれ、差し込み式フィルタを備えることを特徴とするものである。
本願考案の第4の観点は、第1から第3のいずれかの観点のタンクであって、前記第1流出入口及び前記第2流出入口における加工液の流出入により、前記ダーティ槽、前記中間槽及び前記クリーン槽の液面が同一に維持されることを特徴とするものである。
本願考案の第5の観点は、第1から第4のいずれかの観点のタンクであって、前記第1流出入部における前記ダーティ槽から前記中間槽に移動する加工液の移動の向きの延長上に前記第2流出入部が存在しないことを特徴とするものである。
本願考案の第6の観点は、第1から第5のいずれかの観点のタンクであって、前記中間槽は、ダーティ槽やクリーン槽に比較して、外周長が長いことを特徴とするものである。
本願考案の第7の観点は、第1から第6のいずれかの観点のタンクであって、前記加工液が油であるものである。
本願考案の第8の観点は、被加工物を加工液で浸漬して放電加工する加工部と、前記加工液を貯蔵するタンクと、前記放電加工部において使用された前記加工液をろ過するフィルタ装置を備える放電加工機であって、前記タンクは、前記加工部における放電加工に使用された前記加工液が流入するダーティ槽と、前記フィルタ装置によってろ過された前記加工液を貯蔵するクリーン槽と、前記ダーティ槽との間に第1流出入部を有し、前記クリーン槽との間に第2流出入部を有し、前記ダーティ槽との間及び前記クリーン槽との間で前記加工液が流出入する中間槽を備え、前記フィルタ装置は、前記ダーティ槽にある前記加工液をろ過するものであり、前記クリーン槽にある加工液と前記中間槽にある加工液の一方又は双方を選択する選択部を備え、前記加工部は、前記選択部により選択された前記クリーン槽及び/又は前記中間槽にある前記加工液により前記被加工物を浸漬して放電加工するものである。
本願考案の第9の観点は、第8の観点のタンクであって、前記ダーティ槽は、前記中間槽及び前記クリーン槽よりも前記加工部に近く、前記ダーティ槽及び前記クリーン槽は、接するものである。
本願考案の各観点によれば、ダーティ槽とクリーン槽との間に中間槽を設け、ダーティ槽と中間槽の間、及び、クリーン槽と中間槽との間での加工液の流出入を許容することにより、タンク内で液面が一定となり、余分な加工液が不要となる。その結果、加工液の放電加工機における加工液の量を小さくすることができる。さらに、液面が均一となることから、加工液の補充判断が行いやすくなる。また、第1流出入部及び第2流出入部に仕切りフィルタを設けた場合、容易に交換でき、フィルタ寿命が安定する。
本願考案では、放電加工に使用される可能性があるのは、中間槽及びクリーン槽の加工液である。ダーティ槽の加工液は、放電加工に使用されない。そのため、加工液が、中間槽からダーティ槽に流れることは、特に問題とはならない。また、クリーン槽のクリーン加工液は、中間槽の加工液よりも不純物が少ない。そのため、加工液が、クリーン槽から中間槽に流出するのも、特に問題とはならない。
他方、ダーティ槽のダーティ加工液が中間槽に流出すること、及び、中間槽の加工液がクリーン槽に流出することについては、それぞれ、中間槽及びクリーン槽の加工液に含まれる不純物を増加させることとなる。しかしながら、例えば、加工液が、本願考案の第7の観点の油のように絶縁性が高い場合、加工液に多少の不純物が混じっていても、放電加工は可能である。そのため、放電加工において、フィルタによりろ過されたクリーン加工液のみを利用することは、必須の条件ではない。さらに、加工部からダーティ加工液が排出されたとき、ダーティ槽には、多くのダーティ加工液が存在することとなり、これが中間槽に流出する可能性はあるが、これは一時的なものである。さらに、第5の観点にあるように、第1流出入部においてダーティ槽から中間槽に移動する加工液の移動の向きの延長上に第2流出入部がなく、また、第6の観点にあるように、中間槽の外周長を、ダーティ槽やクリーン槽の外周長に比較して長くすることにより、ダーティ槽から中間槽に流出した加工液は、クリーン槽へと到達しにくくなる。そして、ろ過が進むにつれて、加工液は、主として、クリーン槽、中間槽、及び、ダーティ槽へと流れることとなり、ダーティ槽のダーティ加工液は、中間槽やクリーン槽に流出することは少なくなる。
背景技術では、均一の加工液のみを使用することを前提とするものであった。そのため、クリーン加工液のみを使用することとしていた。他方、本願考案によれば、不純物は、クリーン槽が最も少なく、中間槽もかなり少なくなる。そのため、本願考案の第8の観点によれば、電極と被加工物との間(極間)には、不純物が少ないクリーン槽のクリーン加工液を使用する。他方、被加工物を浸漬するためであれば、本願考案の第2や第8の観点にあるように、クリーン槽のクリーン加工液だけでなく、中間槽の加工液も許容する。このように、極間にはクリーン加工液を使用しつつ、浸漬する部分には中間槽の加工液を使用することも可能にすることにより、加工部への加工液の急送を実現することが可能になる。なお、「A及び/又はB」とは、A、B、又は、A及びBを意味するものとする。
さらに、本願考案の第9の観点によれば、加工部の最も近くにダーティ槽を配置することにより、例えば自然落下等によってダーティ加工液を容易に回収することが可能になる。さらに、ダーティ槽とクリーン槽を接することにより、ダーティ加工液をフィルタに送ることが容易になる。中間槽は、例えば、クリーン槽及び加工部とともに、ダーティ槽を囲むように配置すればよい。
以下、図面を参照して本願考案の実施例について説明する。なお、本願考案の実施の形態は、本実施例に限定されるものではない。
図1は、本願考案の実施の形態に係る放電加工機の一例の概要を示すブロック図である。放電加工機1は、放電加工部3(本願請求項の「加工部」の一例)と、タンク5(本願請求項の「タンク」の一例)と、排出部7と、ポンプ9と、フィルタ11(本願請求項の「フィルタ部」の一例)と、選択部13(本願請求項の「選択部」の一例)と、ポンプ15と、ポンプ17を備える。放電加工機1は、油加工機、すなわち、加工液が油であるとする。また、ワイヤ放電加工機を想定している。
タンク5は、ダーティ槽21(本願請求項の「ダーティ槽」の一例)と、中間槽23(本願請求項の「中間槽」の一例)と、クリーン槽25(本願請求項の「クリーン槽」の一例)を備える。ダーティ槽21と中間槽23の加工液は、第1流出入口27(本願請求項の「第1流出入部」の一例)により、ダーティ槽21から中間槽23に移動することも、中間槽23からダーティ槽21に移動することも可能である。中間槽23とクリーン槽25の加工液は、第2流出入口29(本願請求項の「第2流出入部」の一例)により、中観槽23からクリーン槽25に移動することも、クリーン槽25から中間槽23に移動することも可能である。
放電加工部3は、加工槽31と、極間33を備える。加工槽31は、放電加工のために加工液を貯蔵するものである。極間33は、被加工物と電極の間である。極間33では、例えば、ワイヤ加工であれば、ワイヤに沿って上ヘッダから被加工物や下ヘッダに向けて加工液を流出することにより、電極と被加工物の間に加工液を供給する。
続いて、図1の放電加工機1の動作について説明する。放電加工部3では、加工槽31に貯蔵された加工液を用いて、放電加工が行われる。この放電加工により生じたダーティ加工液は、排出部7によりダーティ槽21に排出される。
ダーティ槽21のダーティ加工液は、ポンプ9によりフィルタ11に送出され、フィルタ11においてろ過されてクリーン加工液となる。フィルタ11によるろ過後のクリーン加工液は、クリーン槽25に貯蔵される。中間槽23では、排出時にダーティ加工液がダーティ槽から流入するものの、その後は、クリーン槽25からクリーン加工液が流入する。そして、ダーティ槽21のダーティ加工液は、ポンプ9により排出されるため、加工液は、クリーン槽25、中間槽23、ダーティ槽21の順に流れることとなり、不純物は、クリーン槽の加工液が最も少なく、中間槽23にはそれほど存在せず、主に、ダーティ槽21に存在することとなる。また、第1流出入口27及び第2流出入口29により、タンク5内では加工液の液面が一定となる。そのため、余分な加工液が不要となり、加工液の放電加工機における加工液の量を小さくすることができる。さらに、液面が均一となることから、加工液の補充判断が行いやすくなる。また、第1流出入口27及び第2流出入口29には、仕切りフィルタ(本願請求項の「差し込み式フィルタ」の一例)が設けられるが、これらの仕切りフィルタは、容易に交換することができ、フィルタ寿命が安定する。
放電加工機1において、新たに放電加工をする場合、選択部13は、クリーン槽25と中間槽23にある加工液の一方又は双方を選択する。ポンプ15は、選択部13により選択された加工液を加工槽31に供給し、被加工物を浸漬する。選択部33は、例えば、不純物が少ない方がよければ、クリーン槽25の加工液を選択する。また、早く加工を開始する必要があれば、中間槽23及びクリーン槽25の加工液を選択して、加工液を急送することができる。また、放電加工においてクリーン槽25の加工液を多く使用する予定であれば、中間槽23の加工液を選択する。
放電加工時には、ポンプ17は、クリーン槽25にある加工液を極間33に供給する。
図1の放電加工機1では、加工液が油である。油は、絶縁性が高く、加工液に多少の不純物が混じっていても、放電加工は可能である。例えば、放電加工油にシリコン粉末を混入させて、電極、シリコン粉末、被加工物の順に放電することで、放電エネルギーを減衰させて加工表面を鏡面にするような先行技術がある。そのため、放電加工部3では、クリーン槽のクリーン加工液だけでなく、中間槽の加工液も使用してもよい。特に、ろ過が進むにつれて、加工液は、主として、クリーン槽、中間槽、及び、ダーティ槽へと流れることとなり、ダーティ槽のダーティ加工液は、中間槽やクリーン槽に流出することは少なくなる。
図2は、図1のタンク5における各槽の配置の一例を示す図である。図2において、ダーティ槽を、放電加工部3の加工槽31に最も近く配置する。そのため、加工槽31のダーティ加工液を、自然落下等によって容易に回収することができる。その一例については、図3及び4を用いて説明する。クリーン槽25は、ダーティ槽21と接するように配置する。クリーン槽25の上部又は内部には、フィルタ11があり、クリーン槽25は、ろ過後のクリーン加工液を貯蔵する。
さらに、ダーティ槽21とクリーン槽25が接することから、ダーティ槽のダーティ加工液を、フィルタ11によりろ過して、ろ過後のクリーン加工液を、クリーン槽25へ容易に移動させることができる。
図2を参照して、ダーティ槽21、中間槽23及びクリーン槽25の配置の一例について説明する。図2では、中間槽23は、クリーン槽25とともに、ダーティ槽21を囲むように配置する。また、ダーティ槽21及びクリーン槽25は、長方形であるのに対し、中間槽23は、L字形路である。中間槽23は、ダーティ槽21やクリーン槽25に比較して、外周長が長い。そして、第1流出入口27は、ダーティ槽21がクリーン槽25と接する部分からは最も遠く、中間槽23の一方端側に配置されている。第2流出入口29は、中間槽23の他方端側に配置する。このように、第1流出入口27及び第2流出入口29は、流速を減速しづらい直線形路ではなくL字形路とすると共に、最も遠くなるように配置されている。このように、ダーティ槽21、中間槽23及びクリーン槽25の形状を工夫し、さらに、第1流出入口27及び第2流出入口29の設置位置を工夫することにより、ダーティ槽21から中間槽23に移動した加工液は、直接、第2流出入口29には到達しない。そのため、ダーティ槽21から中間槽23に流入したダーティ加工液は、クリーン槽25にまで到達しにくい構造となっている。そして、加工液は、ろ過処理が進むにつれて、クリーン槽25、中間槽23、ダーティ槽21の順に移動することとなり、各槽の液面は一定となりつつも、クリーン槽25及び中間槽23における不純物は、十分に減少させることが可能となる。
続いて、図3及び図4を参照して、図1の加工槽31における加工液の給水及び排水の一例について説明する。加工槽31は、上ヘッダ41と、ワークテーブル43を備える。上ヘッダ41は、電極を備える。ワークテーブル43は、被加工物を固定するためのものである。放電加工時には、電極に給電され、被加工物は、ワークテーブル43を経由して給電される。
加工槽31は、給水口45及び排水口47を備える。給水口45は、原則として、加工液を給水するためのものである。ただし、第2開口部51よりも下に位置する加工液については、排水を行う(図4(b)参照)。排水口は、第1開口部49及び第2開口部51からオーバーフローした加工液を排水するものである。
図3及び図4では、液面変動が無いように、オーバーフロー方式を採用している。また、第1開口部49及び第2開口部51と液面調整プレート53を使用したゲート方式を採用する。
第1開口部49は、上ヘッダ41の下部よりも低い位置から、上ヘッダ41の上部よりも高い位置までの高さを開口する。第2開口部51は、ワークテーブル43の下部よりも高く上部よりも低い位置から、ワークテーブル43の上部よりも高く第1開口部49よりも低い位置までの高さを開口する。第1開口部49と第2開口部51の間には、開口されていない高さが存在する。第2開口部51では、ワークテーブル43の下部よりも高い位置で開口する。そのため、ワークテーブル43は、液体につけておいて温度を保つことができる。
液面調整プレート53は、上ヘッダ41の下部よりも高い位置と、第2開口部53の低い位置までの高さを覆うことができる高さのものである。これにより、液面調整プレート53により、第2開口部53を覆い、かつ、第1開口部49の下から部分的に覆うことができ、上ヘッダ41の電極からワークテーブル43までを加工液に満たして、放電加工をすることができる(図3(c)参照)。
まず、図3を参照して、加工液の給水時の処理の一例について説明する。図3(a)にあるように、加工槽31に、給水口45から加工液を給水する。このとき、液面調整プレート53は、少なくとも、第2開口部51を覆う。図3(b)にあるように、給水が進むにつれ、液面調整プレート53を上昇させる。そして、図3(c)にあるように、上ヘッダ41の電極まで加工液が存在する状態とする。このとき、被加工物は、ワークテーブル43に固定されており、加工液で浸漬されている。この状態で、放電加工が行われる。オーバーフローした加工液は、排水口47から排水される。また、オーバーフロー方式を採用して、液面変動がないようにしている。
続いて、図4を参照して、加工液の排水時の処理の一例について説明する。図4(a)にあるように、液面調整プレート53を上昇させて第2開口部51を覆わない状態にすることにより、第2開口部51より加工液を排水する。第2開口部51を利用することにより、一気に排水することができる。また、ワークテーブル43は、少なくとも部分的には加工液に浸っており、温度を維持することができる。また、給水口45から継続して加工液を給水し、オーバーフローさせて排水口47から排水することにより、加工槽31内の加工液における不純物を少なくすることができる。第2開口部51よりも下に位置する加工液を排水する場合には、図4(b)にあるように、給水口45から排水する。
1 放電加工機、3 放電加工部、5 タンク、7 排出部、9 ポンプ、11 フィルタ、13 選択部、15 ポンプ、17 ポンプ、21 ダーティ槽、23 中間槽、25 クリーン槽、27 第1流出入口、29 第2流出入口、31 加工槽、33 極間、41 上ヘッダ、43 ワークテーブル、45 給水口、47 排水口、49 第1開口部、51 第2開口部、53 液面調整プレート
Claims (9)
- 放電加工に使用される加工液を貯蔵するタンクであって、
放電加工に使用された前記加工液が流入するダーティ槽と、
前記ダーティ槽にある前記加工液がろ過され、ろ過後の前記加工液を貯蔵するクリーン槽と、
前記ダーティ槽との間に第1流出入部を有し、前記クリーン槽との間に第2流出入部を有し、前記ダーティ槽との間及び前記クリーン槽との間で前記加工液が流出入する中間槽を備えることを特徴とするタンク。 - 前記クリーン槽及び/又は前記中間槽にある前記加工液は、被加工物を浸漬するために供給され、
前記クリーン槽にある前記加工液は、電極と前記被加工物との間に供給されることを特徴とする請求項1記載のタンク。 - 前記第1流出入部と前記第2流出入部は、それぞれ、差し込み式フィルタを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のタンク。
- 前記第1流出入口及び前記第2流出入口における加工液の流出入により、前記ダーティ槽、前記中間槽及び前記クリーン槽の液面が同一に維持されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のタンク。
- 前記第1流出入部における前記ダーティ槽から前記中間槽に移動する加工液の移動の向きの延長上に前記第2流出入部が存在しないことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のタンク。
- 前記中間槽は、ダーティ槽やクリーン槽に比較して、外周長が長いことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のタンク。
- 前記加工液は油である、請求項1から6のいずれかに記載のタンク。
- 被加工物を加工液で浸漬して放電加工する加工部と、前記加工液を貯蔵するタンクと、前記放電加工部において使用された前記加工液をろ過するフィルタ部を備える放電加工機であって、
前記タンクは、
前記加工部における放電加工に使用された前記加工液が流入するダーティ槽と、
前記フィルタ部によってろ過された前記加工液を貯蔵するクリーン槽と、
前記ダーティ槽との間に第1流出入部を有し、前記クリーン槽との間に第2流出入部を有し、前記ダーティ槽との間及び前記クリーン槽との間で前記加工液が流出入する中間槽を備え、
前記フィルタ部は、前記ダーティ槽にある前記加工液をろ過するものであり、
前記クリーン槽にある加工液と前記中間槽にある加工液の一方又は双方を選択する選択部を備え、
前記加工部は、前記選択部により選択された前記クリーン槽及び/又は前記中間槽にある前記加工液により前記被加工物を浸漬して放電加工する、放電加工機。 - 前記ダーティ槽は、前記中間槽及び前記クリーン槽よりも前記加工部に近く、
前記ダーティ槽及び前記クリーン槽は、接する、請求項8記載の放電加工機。
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