JP5025826B2

JP5025826B2 - 液質調整装置及び液質調整方法並びにワイヤ放電加工装置

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Publication number: JP5025826B2
Application number: JP2011545856A
Authority: JP
Inventors: 珠代大畑; 達志佐藤; 宏徳栗木; 久勝瓦井; 純二谷村; 隆湯澤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Mechatronics Engineering Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Mechatronics Engineering Corp
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2012-09-12
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Description

本発明は、水を加工液として使用するワイヤ放電加工機において、使用される鉄系材料向けの防食樹脂の長寿命化に関するものである。

加工液として水を使用するワイヤ放電加工において、加工液の導電率を制御することは安定して加工を行うために必要不可欠なものであり、一般的に、ワイヤ放電加工に用いられる加工液の導電率制御には、純水化樹脂を用いて、加工液を脱イオン化する方法が用いられる。
しかしながら、被加工物には鉄系材料が用いられることが多く、脱イオン化された加工液では金型用鋼や工具鋼などの鉄系金属を加工する際に鉄系金属が腐食することから、加工精度に影響を与えることが問題となっていた。そこで、防食イオンを用いる方法が知られている。

特許文献１には、防食イオン交換樹脂を充填したカラムと純水化樹脂を充填したカラムを備え、加工液の導電率が所定の値よりも小さい場合には、加工液はすべて防食イオン交換樹脂へ通水させるが、加工液の導電率が所定の値よりも大きくなった場合には、加工液の一部を純水化樹脂へ、他の加工液を防食イオン交換樹脂へ通水させる技術が開示され、特許文献２には、特許文献１と同様に純水化部と防食イオン生成部を備え、導電率の値が所定の値よりも大きい場合には、純水部へ、小さい場合には防食イオン生成部へ通水させる技術が開示されている。

特開2002-301624号公報国際公開WO2006/126248

特許文献１では、加工液の導電率に応じて、純水化樹脂を充填したカラムへ加工液の一部を間欠的に通水させるが、防食イオン交換樹脂を充填したカラムへは常に通水を行っているため、防食イオン交換樹脂の寿命が短く、ランニングコストの増加、交換に伴う作業負荷増大、交換時の機械停止に伴う生産性低下が問題であった。
特許文献２では、加工液の導電率が所定の値よりも大きい場合には純水化部に通水し、その他の場合には防食イオン生成部に通水させている。そのため、純水化部に通水している間は、防食イオン生成部へは通水されていないが、実際には純水化樹脂部への通水時間はそれほど長くない。
したがって、長時間にわたり防食イオン生成部に通水される結果となるため、防食イオン生成部で使用される樹脂の寿命が短いことが問題であった。

本発明では、以上のような事情に鑑み、加工液の防食機能を維持しつつ、防食樹脂への通水時間を極力少なくして、防食樹脂を長寿命化させることを目的とする。

本発明に係る液質調整装置は、加工液を脱イオン化させる純水化手段と、加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、加工液の導電率の実測値を測定する導電率測定手段と、前記加工液における加工可能な導電率の上限値となる第一の基準値、下限値となる第二の基準値、第一の基準値と第二の基準値の間にある第三の基準値、を予め記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された基準値と、前記導電率測定手段で測定された加工液の導電率実測値とに基づいて、加工液の導電率が第一の基準値を上回る場合は純水化手段のみに通水させ、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化手段への通水を停止させると共に前記防食手段のみに通水させ、加工液の導電率が第三の基準値を上回ると防食手段への通水を停止させるように制御する制御手段とを備えたものである。

第一、第二、第三の基準値により純水化樹脂と防食樹脂への通水時間を必要最小限に制御することで、加工液を放電加工に適した導電率に保ちつつ、鉄系材料への防食効果を得るための防食樹脂への通水時間を確保できるため、防食樹脂の長寿命化を図ることができる。

防食イオン濃度と導電率との関係を示した図である。防食樹脂と純水化樹脂の通水のタイミングチャートを示す図である。実施の形態１に示すワイヤ放電加工装置の構成を説明する図である。実施の形態２に示すワイヤ放電加工装置の構成を説明する図である。実施の形態３に示すワイヤ放電加工装置の構成を説明する図である。実施の形態４に示すワイヤ放電加工装置の構成を説明する図である。実施の形態５に示す液質調整装置の構成を説明する図である。実施の形態５に示す液質調整装置の構成を説明する図である。実施の形態７に示す液質調整装置の構成を説明する図である。実施の形態８に示す液質調整装置の構成を説明する図である。実施の形態９に示すワイヤ放電加工装置の構成を説明する図である。

実施の形態１．
まず、陽イオン形樹脂と陰イオン形樹脂を併用する防食樹脂と、純水化樹脂と、から構成されるイオン交換樹脂への通水を制御する本発明の原理について、図１と図２を用いて説明する。
図１は、防食イオン濃度と導電率の関係を示す図であり、横軸は防食イオン濃度、縦軸は導電率である。
ここで、陽イオン形樹脂に担持する陽イオンは、水への溶解度が大きく、かつ水中のカチオンを簡便に定量できる計測器が必要となる観点から、ナトリウムイオン(Na⁺)、カリウムイオン(K⁺)、カルシウムイオン(Ca²⁺)のいずれかの１種を用いるのが好適である。
また、陰イオンは、一般的にＮＯ_２ ⁻を用いるが、防食効果が得られるイオンであれば他のイオン、たとえばＭｏＯ_４ ^２−やＷＯ_４ ^２−を用いてもよい。

図１のＡは、純水化樹脂、防食樹脂への通水をともに停止させている状態であり、加工液への炭酸ガスの溶解等により導電率は徐々に上昇するが防食イオンはわずかに消費されるためＢの状態へ向かって推移していく状態を示している。
加工液の導電率が第一の基準値を上回るＢの状態において、純水化樹脂へ通水させると、加工液は純水化樹脂によって脱イオン化され加工液の防食イオン濃度、導電率ともに低下し、第二の基準値を下回るＣの状態に達する。
Ｃの状態において、純水化樹脂への通水を停止させ、防食樹脂へ通水させると、防食樹脂によって加工液中のイオンは防食イオンに交換されるため、導電率の上昇とともに防食イオン濃度も高くなり、第三の基準値を上回ると防食樹脂への通水を停止し、Ａの状態へ復帰する。

図２は、横軸を時間とし、加工液が防食樹脂と純水化樹脂への通水あるいは停止状態であるかを、加工液の導電率の変動とともに示したものである。
図中の曲線は、加工液の導電率を示しており、いずれの樹脂にも通水せず導電率が第三の基準値にあるＡの状態から、時間とともに上昇した導電率が第一の基準値に達する（Ｂの状態）と、純水化樹脂へ通水され、第二の基準値まで低下する（Ｃの状態）。
第二の基準値になると、純水化樹脂への通水を停止させ、防食樹脂へ通水させる。
導電率が徐々に上昇し、第三の基準値に達すると、防食樹脂への通水を停止する（Ａの状態）。

次に本発明の実施の形態について説明する。
図３は、ワイヤ放電加工装置に本発明の液質調整装置を備えた構成を示す構成図である。
図において、被加工物は加工液が貯留された加工槽１内に載置され、ワイヤ電極と所定間隙離間した状態でパルス放電を行うことで加工が進行する。
加工に伴いスラッジを含んだ加工液は、第１のポンプ２によりろ過するフィルタ４を介してスラッジを除去した状態で清液槽５に送水し、清液槽５に加工液を貯留する。
そして、清液槽５の加工液は第２のポンプ３により加工槽１に送水され、加工が実施される。
また、清液槽５に貯留された加工液は、第１の通水装置６を介して純水化樹脂９に送られ加工液を脱イオン化されると共に、第２の通水装置７を介して防食樹脂８に送られ加工液中のイオンを防食イオンに交換する。
なお、清液槽５に貯留された加工液の導電率を測定する測定装置１０からの測定結果に基づき、比較装置１２にて導電率の第一の基準値、第二の基準値、第三の基準値、と比較され、制御装置１３によって第１の通水装置６、第２の通水装置７の通水制御が実施される。
ここで、導電率の第一の基準値、第二の基準値、第三の基準値は、予め記憶装置１１に記憶されている。

なお、本実施の形態において、記憶装置１１に記憶されている導電率の第一の基準値、第二の基準値、第三の基準値は、放電加工に影響を与えない値に設定する。各基準値は「第一の基準値≧第三の基準値＞第二の基準値」の関係を満たし、第一の基準値は、放電加工で使用される導電率の範囲内にある値であり、第二の基準値は上記制御シーケンスを成立させるために第一の基準値よりも２μS／ｃｍ以上小さい値である。なお、第二の基準値と第一の基準値の差が２μＳ／ｃｍよりも小さいと、第二の基準値から第一の基準値に達するまでの時間が短くなり、防食樹脂への通水時間が長くなるため、防食樹脂の長寿命化を見込むことができない。
第三の基準値は、第一の基準値と第二の基準値の間で、防食効果を得るために必要な値である。たとえば、第一の基準値を１２μＳ／ｃｍ、第二の基準値を８μＳ／ｃｍ、第三の基準値を９．５μＳ／ｃｍとすることができる。

次に、動作について説明する。
清液槽５に貯留されている加工液の導電率は清液槽５内に設置された測定装置１０で測定され、その測定された導電率は比較装置１２へ出力される。
比較装置１２では、記憶装置１１に記憶されている値と測定装置１０から入力された測定値を比較し、加工液の導電率が第一の基準を上回るとワイヤ放電加工に適さない導電率と判断し、純水化樹脂９へ通水させることで導電率を下げるための処理を行う。純水化樹脂９と防食樹脂８を同時に通水させると、防食樹脂８で置換した防食イオンが純水化樹脂９により消費され、防食イオンへの交換効率が悪くなる。そのため、純水化樹脂９へ通水させているときは防食樹脂８への通水を停止させる。
純水化樹脂９への通水に伴い、導電率低減を図ることで、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化樹脂９への通水を停止して防食樹脂８へ通水させ、鉄系金属に対する防食効果を得るために加工液中の陰イオンを防食イオンであるNO₂ ^-に置換させるための処理を行う。

その後、純水化樹脂９への通水停止に伴い、上昇してきた導電率が第三の基準値を上回ると防食樹脂８への通水を停止するように第一の通水装置６、第二の通水装置７を制御する。ここで、防食樹脂８への通水を停止する理由は、加工液中の防食イオンは急激に消費されるものではないため、防食樹脂８への通水による常時供給する必要がなく、防食樹脂８の長寿命化のために、防食樹脂８への通水を停止させるものである。純水化樹脂９への通水による防食イオン消費の影響を避けるため、純水化樹脂９へ通水する前のシーケンスでは防食樹脂８への通水を停止させる。
制御装置１３によって防食樹脂８あるいは純水化樹脂９へ通水された加工液は、防食樹脂８へ通水された場合は加工液中のイオンが防食イオンに置き換えられ、純水化樹脂９へ通水された場合は、脱イオン化されて清液槽５へ戻される。

以上により、本実施の形態では、加工液の導電率の基準値を３つ設け、加工液の導電率に応じて、防食樹脂８と純水化樹脂９への通水を制御するので、放電加工に適した導電率を保ちつつ、防食効果が得られる防食イオン濃度に必要かつ十分な防食樹脂８への通水時間を確保することができるため、防食樹脂８の長寿命化を図ることができる。

実施の形態２．
図４に本発明の実施の形態２で述べるワイヤ放電加工装置を示す。
本実施の形態は、実施の形態１における図３に、第三の基準値を変更する入力手段１４を追加したものである。
上述した実施の形態１では、第三の基準値は予め記憶手段１１に記憶された固有の値であるが、本実施の形態では、記憶装置１１に記憶されている第三の基準値を目的により調節できる点が異なっている。

第一の基準値、第二の基準値、第三の基準値は、実施の形態１で示した関係を満たしており、防食効果を重視する場合には、防食樹脂への通水時間を長くするために第三の基準値を最大値である第一の基準値に近づく大きな値、防食樹脂寿命を重視する場合には、防食樹脂への通水時間を短くするために、第三の基準値を最小値である第二の基準値に近づく小さな値になるように入力手段１４により調整する。
また、防食樹脂８への通水を開始する導電率を第二の基準値よりも大きい値で第四の基準値として、記憶装置１１に記憶させてもよい。
この場合、導電率を低下させる過程において、第一の基準値で純水化樹脂への通水を開始し、第二の基準値で純水化樹脂への通水を停止させる。下限値である第二の基準値を下回り、導電率が上昇する過程において、第二の基準値と等しいかあるいは大きい第四の基準値で防錆樹脂への通水を開始し、第一の基準値よりも小さい第三の基準値で防食樹脂への通水を停止させる。
なお、第一、第二、第三、第四の基準値は、「第一の基準値≧第三の基準値＞第四の基準値≧第二の基準値」の関係を満たし、通常は第二の基準値と第四の基準値は等しい値としておく。通水時間を変更する手段として、第四の基準値を設け、下限値である第二の基準値で防食樹脂への通水を開始するのではなく、純水化樹脂と防食樹脂の双方を停止させる。導電率が上昇に転じ、第四の基準値を上回ると、防食樹脂に通水を開始し、第三の基準値で防食樹脂への通水を停止させる。第四の基準値と第二の基準値が等しい場合、実施の形態１と同様となる。

以上により、入力手段１４を備えることで目的に応じて第三、第四の基準値を調整することができるため、被加工物によって防食効果を重視する場合と樹脂寿命を重視する場合とで防食樹脂への通水時間を変更することができ、より効率的に防食樹脂へ通水することができる。

実施の形態３．
図５に本発明の実施の形態３で述べるワイヤ放電加工装置を示す。
本実施の形態は、実施の形態１における図３に、純水化樹脂９への通水状態を検知する通水センサ１５と、防食樹脂８への通水装置７を制御する第二の制御装置１６と、タイマー１７が追加したものである。
純水化樹脂９への通水は実施の形態１と同様なものであるが、防食樹脂８への通水は制御装置１３によるものではなく、純水化樹脂９の管路へ設置した通水センサ１５の出力により第二の制御装置１６で制御する点が異なっている。

実施の形態３に示すワイヤ放電加工装置は、実施の形態１と同様に加工液の導電率が記憶装置１１に記憶されている第一の基準値を上回ると純水化樹脂９へ通水させ、第二の基準値を下回ると停止させる。
通水センサ１５は、純水化樹脂９への通水状態を検知して信号を出力し、純水化樹脂９への通水が停止すると、第二の制御装置１６は、防食樹脂８へ通水させ、タイマー１７で設定されたある一定時間たとえば２０〜３０分程度経過すると、防食樹脂８通水を停止させるように第二の通水装置７を制御する。タイマーの値は、事前の通水時間とその通水時間に伴う防食イオン濃度の関係から、防食効果を得るために必要な通水時間を設定する。

以上により、純水化樹脂９への通水状況に応じて防食樹脂８への通水を制御することができるので、放電加工に適した導電率を保ちつつ、防食効果が得られる防食イオン濃度に必要かつ十分な防食樹脂８への通水時間を確保できるため、防食樹脂８の長寿命化を図ることができる。
また、記憶装置１１に記憶する第三の基準値が不要であるため、実施の形態１にくらべ、センサの出力に対するオンオフ制御になるため処理が簡便に制御することができる。

実施の形態４．
図６は本発明の実施の形態４で述べるワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。
本実施の形態は、実施の形態３における図５に防食樹脂８への積算流量を記録する積算流量記録装置１８と積算流量記録装置１８の出力によりタイマー１７の時間を設定する時間設定装置１９が追加されたものである。
防食樹脂に担持されている防食イオンは積算流量の増加とともに減少し、同じ通水時間では使用を始めてからの経過時間により濃度が低下するため、通水量変更手段として、タイマー１７に設定する時間を徐々に長くし、第２の制御手段１６を介して通水量を増大させる方が望ましい。

実施の形態４におけるワイヤ放電加工装置は、純水化樹脂９への通水は実施の形態３と同様に測定された加工液の導電率により制御される。
第二の制御装置１６は、通水センサ１５により純水化樹脂９への通水が停止したことを検知すると防食樹脂８への通水を開始し、積算流量記録装置１８からの積算流量の増加に伴い時間設定装置１９により通水時間が長くなるように設定されたタイマー１７の時間分通水を実施する。
なお、積算流量が増加すると一定の通水量に対する防食樹脂８が交換できる防食イオンの量が減少するため、通水時間を長くすることで所定のイオン濃度を確保することができる。
積算流量記録装置１８の出力より時間設定装置１９で設定した通水時間が経過すると防食樹脂８への通水を停止させるように第二の通水装置７を制御する。
なお、樹脂を交換すると積算量もリセットされることは言うまでもない。

以上により、積算通水時間によって防食樹脂より得られる防食イオン濃度が変化するため、防食樹脂８への積算流量を記録し、積算流量が少ない間は通水時間を短く、積算流量が増加するにしたがって通水時間を長く設定することにより、実施の形態３よりも効率的に防食樹脂８へ通水することができる。

実施の形態５．
図７に本発明の実施の形態５で述べる液質調整装置を示す。
実施の形態５では純水化樹脂９はワイヤ放電加工装置の一部であるが、防食樹脂８はワイヤ放電加工装置とは独立して別に設置されており第二の測定装置２０と第二の記憶装置２１と第二の比較装置２２を備える。
純水化樹脂９への通水は実施の形態１と同様に、加工液の導電率が測定される導電率の最大値である第一の基準値に達したとき、純水化樹脂９へ通水され、導電率が低下し最小値である第二の基準値に達すると純水化樹脂９への通水を停止するように、制御装置１３は第一の通水装置６を制御する。

第二の測定装置２０で測定された加工液の導電率は、第二の記憶装置２１と第二の比較装置２２へ出力される。
第二の記憶装置２１は、実施の形態１と同様に、純水化樹脂９への通水を制御するための第一の基準値と第二の基準値が明らかな場合、第一の基準値と第二の基準値の間にある値を第三の基準値とし、第一、第二、第三の基準値を記憶する。
第一の基準値と第二の基準値が不明、すなわち加工液の比抵抗値の制御方法が不明な場合、第二の測定装置２０で測定される放電加工に適用可能な導電率の最大値を第一の基準値とし、最小値を第二の基準値として、また第二の基準値からたとえば２μＳ／ｃｍ増加した値を第三の基準値として記憶する。
このとき、第三の基準値は第一の基準値を超えない範囲で設定する。

第二の比較装置２２は第二の記憶装置２１に記憶されている第一、第二、第三の基準値と第二の測定装置２０で測定された値を比較し、第二の制御装置１６へ出力する。
第二の制御装置１６は、第二の比較装置２２の出力により、加工液の導電率が第二の基準値よりも下回ると防食樹脂８へ通水させ、第三の基準値を上回ると防食樹脂８への通水を停止させるように制御する。

以上のように、ワイヤ放電加工装置とは独立して防食樹脂８が測定装置、記憶装置、比較装置、制御装置を備え、第一の基準値、第二の基準値、第三の基準値を単体で記憶することができるため、防食樹脂を備えていない既設のワイヤ放電加工装置に本液質調整装置を設置することで、防食効果を得ることができる。

実施の形態６．
図８に本発明の実施の形態６で述べる液質調整装置を示す。
本実施の形態は、実施の形態５における図７に、第三の基準値を変更する入力手段１４を追加したものである。
上述した実施の形態５では、第三の基準値は固有の値であるが、本実施の形態では、実施の形態２と同様に、第二の記憶装置２１に記憶されている第三の基準値を目的により調節できる点が異なっている。

第一の基準値、第二の基準値、第三の基準値は、実施の形態１で示した関係を満たしており、防食効果を重視する場合には、防食樹脂への通水時間を長くするために第三の基準値を最大値である第一の基準値に近づく大きな値、防食樹脂寿命を重視する場合には、防食樹脂への通水時間を短くするために第三の基準値を最小値である第二の基準値に近づく小さな値になるように入力手段１４により調整する。
また、防食樹脂８への通水を開始する導電率を第二の基準値よりも大きい値で第四の基準値として、記憶装置１１に記憶させてもよい。このとき、第一、第二、第三、第四の基準値は、実施の形態２と同様に「第一の基準値≧第三の基準値＞第四の基準値≧第二の基準値」のような関係を満たし、通常は第二の基準値と第四の基準値は等しい値としておく。

以上により、入力手段１４を備えることで目的に応じて第三の基準値を調整することができるため、被加工物によって防食効果を重視する場合と樹脂寿命を重視する場合とで防食樹脂への通水時間を変更することで、効率的に防食樹脂８へ通水することができる。

実施の形態７．
図９に本発明の実施の形態７で述べる液質調整装置を示す。
本実施の形態は、実施の形態５と同様に純水化樹脂９はワイヤ放電加工装置の一部であるが、防食樹脂８はワイヤ放電加工装置とは独立して別に設置されており、純水化樹脂９への通水状態を検知する通水センサ１５と防食樹脂８への通水時間を測定するタイマー１７と第二の通水装置７を制御する第二の制御装置１６を備える。
なお、通水センサ１５、第二の制御装置１６、タイマー１７は、実施の形態３と同様の設定がなされている。

通水センサ１５は、純水化樹脂９への通水状態を検知して信号を出力し、純水化樹脂９への通水が停止すると、第二の制御装置１６は、防食樹脂８への通水を行う。その後、タイマー１７で設定されたある一定時間、例えば２０〜３０分程度経過すると、防食樹脂８への通水を停止させるように第二の通水装置７を制御する。

以上により、純水化樹脂９の管路に通水センサ１５を設けることにより、実施の形態５と同様の効果に加えて、装置構成が、測定装置、記憶装置、比較装置に替えて通水センサ１５とタイマー１７となり、より簡便となる。

実施の形態８．
図１０に本発明の実施の形態８で述べる液質調整装置を示す。
本実施の形態は、実施の形態７の装置構成に、防食樹脂８への積算流量を記録する積算流量記録装置１８と防食樹脂への通水時間を設定する時間設定装置１９が追加されたものである。
なお、積算流量記録装置１８、時間設定装置１９は、実施の形態４と同様の設定がなされている。
防食樹脂に担持されている防食イオンは積算流量の増加とともに減少し、同じ通水時間では使用を始めてからの経過時間により濃度が低下するため、積算流量記録装置１８より積算流量の増加に伴い通水時間が長くなるようにタイマー１７の時間を設定する。

実施の形態８におけるワイヤ放電加工装置は、純水化樹脂９への通水は実施の形態７と同様に測定された加工液の導電率により制御される。
第二の制御装置１６は、通水センサ１５により純水化樹脂９への通水が停止したことを検知すると防食樹脂８への通水を開始し、積算流量記録装置１８の出力より時間設定装置１９で設定した通水時間が経過すると防食樹脂８への通水を停止させるように第二の通水装置７を制御する。

以上のように、防食樹脂８の管路に積算流量記録装置１８を設置することにより、防食樹脂８への通水時間を決定できるため、実施の形態７と同様の効果に加えて、より効率的に防食樹脂８へ通水できる。

実施の形態９．
図１１に本発明の実施の形態９で述べるワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。
本実施の形態は、実施の形態1における図３にタイマー１７を設けたものである。
測定装置１０により測定された加工液の導電率が第三の基準値を上回り、防錆樹脂８、純水化樹脂９への通水がともに停止すると、加工液の導電率が徐々に上昇してくる。
導電率が上昇する過程において、ワイヤ電極により銅付着した荒加工面の面積が大きい被加工物が加工槽内あるといった防食イオンが過剰に消費された場合、導電率に影響する防食イオンが減少するため導電率の上昇は抑えられるため、第一の基準値に達するまでの時間が非常に長くなる。
そのため、防食効果を得られる防食イオン濃度が確保できていないにも関わらず、防食イオンを供給することができないという状況が発生する。
そこで、実験的に求められた防食イオン濃度が極端に低下しない時間であって、タイマー１７に設定した所定の時間内に第一の基準値に導電率が達しない場合、制御手段１３により強制的に純水化樹脂９へ通水させるように制御する。
これは、第一の基準値に達するまで、防食樹脂８へ通水してもよいが、防食樹脂８の寿命を考慮すると、純水化樹脂９で導電率を低下させてから防食樹脂８へ通水させる方が望ましいためである。

また、タイマー１７に設定する時間は、防錆樹脂８の通水時間が全体のサイクルに対する割合を考慮して設定する。
純水化樹脂９により導電率を低下させるB→Ｃの状態、防食イオンを供給するＣ→Ａの状態における時間はほぼ一定であることが実験的にわかっているが、Ａ→Ｂの状態は周辺環境や条件により１時間から２４時間以上と大きくばらつく。
Ａ→Ｂへの状態が１時間以内と非常に短い場合を除き、タイマーに設定する時間によって制御１サイクルにおける防食樹脂への通水時間を決めることができる。
通常の荒加工の状態であれば、１時間以内に第一の基準値まで導電率が上昇することはほとんどないと考えてよい。B→Cの状態が約１０分、C→Aの状態が約２０分とすると、タイマーの値を１０分に設定すれば、１サイクルに対する防食樹脂への通水時間は１／２となり、従来の連続通水にくらべ、寿命が約２倍になるといえる。
導電率の上昇が遅い場合、タイマーの時間が短いほど、防食イオン濃度は確保できるが防食樹脂の寿命は短くなる。

本発明は、ワイヤ放電加工装置への適用に有用である。

１加工槽、２第一のポンプ、３第二のポンプ、４フィルタ、５清液槽、６第一の通水装置、７第二の通水装置、８防食樹脂、９純水化樹脂、１０測定装置、１１記憶装置、１２比較装置、１３制御装置、１４入力手段、１５通水センサ、１６第二の制御装置、１７タイマー、１８積算流量記録装置、１９時間設定装置、２０第二の測定装置、２１第二の記憶装置、２２第二の比較装置。

Claims

加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、
加工液の導電率の実測値を測定する導電率測定手段と、
前記加工液における加工可能な導電率の上限値となる第一の基準値、下限値となる第二の基準値、第一の基準値と第二の基準値の間にある第三の基準値、を予め記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された基準値と、前記導電率測定手段で測定された加工液の導電率実測値とに基づいて、前記純水化手段、防食手段への加工液の通水を制御する制御手段と、
を備えた液質調整装置において、
前記制御手段は、加工液の導電率が第一の基準値を上回る場合は純水化手段のみに通水させ、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化手段への通水を停止させると共に前記防食手段のみに通水させ、加工液の導電率が第三の基準値を上回ると防食手段への通水を停止させるように制御することを特徴とする液質調整装置。
前記第三の基準値を変更する入力手段を備え、防食手段への通水制御を調整することを特徴とする請求項１に記載の液質調整装置。
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、
加工液の導電率の実測値を測定する導電率測定手段と、
前記加工液における加工可能な導電率の上限値となる第一の基準値、下限値となる第二の基準値、を予め記憶する記憶手段と、
前記純水化手段への通水状況を判断する通水判断手段と、
この記憶手段に記憶された基準値と、前記導電率測定手段で測定された加工液の導電率実測値とに基づいて、前記純水化手段への加工液の通水を制御する第1の制御手段と、
前記通水判断手段による通水状況に応じて前記防食手段への通水を制御する第2の制御手段と、
を備えた液質調整装置において、
前記第1の制御手段は、加工液の導電率が第一の基準値を上回る場合は純水化手段のみに通水させ、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化手段への通水を停止させ、
前記第２の制御手段は、純水化手段への通水停止後、前記防食手段へ予め定められた通水流量となるまで通水させることを特徴とする液質調整装置。
防食手段の過去から現在に至る積算流量を記録する積算流量記録手段と、
該積算流量記録手段で記録された前記防食手段への通水状況に応じて防食手段への通水量を変更させる通水量変更手段と、
を備え、前記防食手段への積算流量の増加に伴い、前記防食手段への通水量を増加させることを特徴とする請求項３に記載の液質調整装置。
純水化樹脂により、清液槽に貯留されている加工液がワイヤ放電加工に適した導電率となるように前記純水化樹脂への通水制御が行われるワイヤ放電加工装置に組み合わせる液質調整装置であって、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、
加工液の導電率の実測値を測定する導電率測定手段と、
前記加工液における加工可能な導電率の下限値となる第二の基準値、第二の基準値と加工可能な導電率の上限値の間にある第三の基準値、を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された基準値と、前記導電率測定手段で測定された加工液の導電率実測値とに基づいて、前記加工液の導電率が第二の基準値を下回ると前記防食手段に通水させ、前記加工液の導電率が第三の基準値を上回ると防食手段への通水を停止させるように制御することを特徴とする液質調整装置。
前記第三の基準値を変更する入力手段を備え、防食手段への通水制御を調整することを特徴とする請求項５に記載の液質調整装置。
純水化樹脂により、清液槽に貯留されている加工液がワイヤ放電加工に適した導電率となるように前記純水化樹脂への通水制御が行われるワイヤ放電加工装置に組み合わせる液質調整装置であって、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、
前記純水化手段への通水状況を判断する通水判断手段と、
前記通水判断手段による前記純水化手段への通水停止を検出すると、前記防食手段へ予め定められた通水流量となるまで通水させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする液質調整装置。
防食手段の過去から現在に至る積算流量を記録する積算流量記録手段と、
該積算流量記録手段で記録された前記防食手段への通水状況に応じて防食手段への通水量を変更させる通水量変更手段と、
を備え、前記防食手段への積算流量の増加に伴い、前記防食手段への通水量を増加させることを特徴とする請求項７に記載の液質調整装置。
前記制御手段は、加工液の導電率が第三の基準値を上回った後、一定時間経過しても導電率が第一の基準値を上回らない場合、あるいは一定時間内に第一の基準値を上回る場合は純水化手段のみに通水させ、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化手段への通水を停止させるとともに、前記防食手段にのみ通水させ、加工液の導電率が第三の基準値を上回ると防食手段への通水を停止させるように制御することを特徴とする請求項１乃至８何れかに記載の液質調整装置。
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、
加工液の導電率の実測値を測定する導電率測定手段と、
前記加工液における加工可能な導電率の上限値となる第一の基準値、下限値となる第二の基準値、第一の基準値と第二の基準値の間にある第三の基準値、を予め記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された基準値と、前記導電率測定手段で測定された加工液の導電率実測値とに基づいて、前記純水化手段、防食手段への加工液の通水を制御する制御手段と、
を備えた液質調整装置における液質調整方法において、
加工液の導電率が第一の基準値を上回る場合は純水化手段のみに通水させ、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化手段への通水を停止させると共に前記防食手段のみに通水させ、加工液の導電率が第三の基準値を上回ると防食手段への通水を停止させるように制御することを特徴とする液質調整方法。
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、
加工液の導電率の実測値を測定する導電率測定手段と、
前記加工液における加工可能な導電率の上限値となる第一の基準値、下限値となる第二の基準値、を予め記憶する記憶手段と、
前記純水化手段への通水状況を判断する通水判断手段と、
この記憶手段に記憶された基準値と、前記導電率測定手段で測定された加工液の導電率実測値とに基づいて、前記純水化手段への加工液の通水を制御する第1の制御手段と、
前記通水判断手段による通水状況に応じて前記防食手段への通水を制御する第2の制御手段と、
を備えた液質調整装置における液質調整方法において、
加工液の導電率が第一の基準値を上回る場合は純水化手段のみに通水させ、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化手段への通水を停止させ、純水化手段への通水停止後、前記防食手段へ予め定められた通水流量となるまで通水させることを特徴とする液質調整方法。
防食手段の過去から現在に至る積算流量を記録し、前記防食手段への積算流量の増加に伴い、前記防食手段への通水量を増加させることを特徴とする請求項１１に記載の液質調整方法。
被加工物とワイヤ電極とを所定間隙離間し、両者に所定電圧を印加することで放電を発生させ加工を行うワイヤ放電加工装置において、
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、
加工液の導電率の実測値を測定する導電率測定手段と、
前記加工液における加工可能な導電率の上限値となる第一の基準値、下限値となる第二の基準値、第一の基準値と第二の基準値の間にある第三の基準値、を予め記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された基準値と、前記導電率測定手段で測定された加工液の導電率実測値とに基づいて、加工液の導電率が第一の基準値を上回る場合は純水化手段のみに通水させ、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化手段への通水を停止させると共に前記防食手段のみに通水させ、加工液の導電率が第三の基準値を上回ると防食手段への通水を停止させるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
前記第三の基準値を変更する入力手段を備え、防食手段への通水制御を調整することを特徴とする請求項１３に記載のワイヤ放電加工装置。
被加工物とワイヤ電極とを所定間隙離間し、両者に所定電圧を印加することで放電を発生させ加工を行うワイヤ放電加工装置において、
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する防食手段と、
加工液の導電率の実測値を測定する導電率測定手段と、
前記加工液における加工可能な導電率の上限値となる第一の基準値、下限値となる第二の基準値、を予め記憶する記憶手段と、
前記純水化手段への通水状況を判断する通水判断手段と、
この記憶手段に記憶された基準値と、前記導電率測定手段で測定された加工液の導電率実測値とに基づいて、加工液の導電率が第一の基準値を上回る場合は純水化手段のみに通水させ、加工液の導電率が第二の基準値を下回ると純水化手段への通水を停止させる第1の制御手段と、
前記通水判断手段による通水状況に応じて、純水化手段への通水停止後、前記防食手段へ予め定められた通水流量となるまで通水させる第2の制御手段と、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
防食手段の過去から現在に至る積算流量を記録する積算流量記録手段と、
該積算流量記録手段で記録された前記防食手段への通水状況に応じて防食手段への通水量を変更させる通水量変更手段と、
を備え、前記防食手段への積算流量の増加に伴い、前記防食手段への通水量を増加させることを特徴とする請求項１５に記載のワイヤ放電加工装置。