JPH0335937A - ワイヤカット放電加工における加工液の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワイヤカフ１−放電加工における加工・液の
処理方法に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕ワイヤ
カット放電加工は、２次元形状の金型、放電加工電極の
加工、プロファイルゲージ加工、微細加工等の分野に広
く利用されている。

上記加工に用いられるワイヤカット放電加工機は、機械
本体、加工部を構成するワイヤ電極、加工電源装置、加
工液供給装置、Ｘ：Ｙ軸制御装置等から構成されている
。そして、上記放電加工は、ワイヤ電極を包み込むよう
に加工液を流しながら、ワイヤ電極と被加工物間に電圧
をかけ、上記加工／＆（水〉を媒体として放電を行わせ
ることにより、発生する放！痕の累積によって加工を行
う方法である。その際、上記加工液（水）は、上記の如
く放電媒体としてｊａ能すると同時に、冷却媒体として
も機能している。

従って、上記放電加工においては、放電加工を円滑に作
動させるためにも、また、後述するように優れた仕上げ
状態を得るためにも、放電加工中に変質する加工液を特
定の管理状態の下に如何に維持し、管理するかがｍ要な
条件となっている。

その維持・管理は、通常上記加工液の比抵抗値に基づい
て行われ、比抵抗値が設定した条件範囲を超える場合は
自動的に純水器用１を磁弁が作動し、該加工液の比抵抗
値を所定範囲内に戻す動作が行われるようになされてい
る。

上記純水器は、内蔵するイオン交換樹脂により、イオン
成分を除去し、比抵抗値を上記範囲内に復帰さセるよう
になっており、イオン交換樹脂のイオン交換能力が低下
し、設定した比抵抗値に復帰させることができなくなっ
た場合は、イオン交換能力のあるものと取り替えること
が必要となる。

イオン交換樹脂の能力持ＶｔＭ間、即ち、寿命は放電加
工条件によっても異なるが、通常使用の下では、例えば
３〜４ケ月間であるが、超硬合金などの特殊材料の加工
の場合には、その寿命が極端に短くなり、精密金型材の
加工の場合はその寿命が、２ゲ月位に低下することが多
い。

また、ワイヤカット放電加工においては、工作物の仕上
り状態が重要な要素であり、加工速度の他に、加工面の
変色、電蝕、マイクロクランクの有無、硬度の低下等が
重要視されている（長釘な加工面を表出させるため、仕
上げ代を残した１次加工の後に、仕上のための二次加工
を行うことも一般的である）。

しかしながら、上記加工液の性状が変動し、その比抵抗
値が管理限界を超える場合は、被加工物の仕上り状態に
影響する。例えば、比抵抗値の管理状態が４万〜５万Ω
・Ｃ１１である場合、その値が３万Ω・備以下に低下す
ると、電蝕が発生して巣状の表面となり易くなり、また
、変動が著しい場合は加工面が粗面化し、仕上り状態が
極めて悪く２（る。

また、Ｔノイヤ表面の加工液に気泡が生し、ワイヤ表面
が一時的にでも加工液にぬれない状態が生した場合は、
過熱によりワイヤが切断し、成木加工が中断されること
があるので、ワイヤ表面が加工を夜で均一にぬれた状態
を常時形成しておくことが重要である。

促って、本発明の目的は、ワ・ｆヤカノト放電加工にお
いて、加工液の身命を延長することができ、江つ被加工
物の仕上り状態を向上することができ、しかも加工液の
ワイヤ表面に対するぬれ性を向上することができる加工
ｌ良の処理方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、種々検討した結果、リサイクル使用する
加工液を、特定の処理を施したエアー（空気）で曝気す
ることにより、上記目的が達成されることを知見した。

本発明は、上記知見によりなされたもので、ワイヤカッ
ト放電加工を行うに際し、放電媒体及び冷却媒体として
リサイクル使用される加工液を、リサイクル過程の途中
で磁化エアーによりｌｌ気するとを特徴とするワイヤカ
ット放電加工における加工液の処理方法を提供するもの
である。

本発明において、上記磁化エアーとは、強力な磁場中を
１ｌｉＩＡさせる処理を施した空気である。

以下、本発明について詳述する。

先ず、上記知見のｍ拠となった、技術的背景について説
明する。

本発明者等は、強力な磁場中を１ｆｆｉ遇させた空気で
一般水道水を曝気した処、水道水の諸物性が微妙に変化
することを見い出した０例えば、物質に対するぬれ性の
向上、Ｉ）Ｈの弱アルカリ化、残留塩素の減少等の現像
が認められた。この曝気処理を、ワイヤカット放電加工
における加工液に適応したところ、全く予期せぬ効果が
現れ、本発明に到ったものである。

囚に、水道水を磁化エアーで曝気した際の物性の変化を
表１に示す。

尚、曝気処理は水道水２１に対し、磁束密度２４００ガ
ウスの磁場に２ｊ！／ｓｉｎ、の流量で通過させた空気
を６０分間バブリングすることにより行った。

物質に対するぬれ性−ガラスコンブに上記２種類の水を
入れたところ、無処理の水道水の場合は、内壁面に無数
の細気泡が付着したのに対して、曝気処理した水の場合
は気泡の付着は認められず、優れたぬれ性を示した。

〔実施例］ 以下、本発明の実施態様を図面を参照しながら、詳述す
る。

第１図は本実施態様に適用可能なワイヤカット放電加工
機の一例を示す概略構成図であり、第２図は上記ワイヤ
カット放電加工機に付設されている磁化エアー発生装置
の概略構成図である。

図中Ｉは、被加工物であり、２は被加工物ｌとの間で放
電を行わせて該被加工物１の加工を行うためのワイヤで
ある。また、上記被加工物ｌの上下位置には、該被加工
物１ワイヤ２との間に加工液を供給するためのノズル３
が配されている。

」二記被加工物ｌの下方には、使用済の加工液を貯留す
る汚液槽４が配置され、また、該汚液槽４には清液槽５
が隣接されている。上記清液槽５は、上記汚水槽４から
、ポンプ６によりフィルター７を通して供給される上記
使用済の加工液が貯留されるようになされており、該加
工液の比抵抗値が所定の制限範囲を超えている場合は、
イオン交換ｖ装置８を通して上記清液槽５に供給される
ようになされている。

また、上記清ｌ＆槽５に貯留されている加工液は、７」
ミンブ９により、上記ノズル３へ送出されるようになさ
れている。その際、上記加工液は、比抵抗ＩＩｉ！検出
器１０及び比抵抗値制ｇｊ装置１１により、比ｊ氏抗値
が所定の管理状態を維持するように制御される。

また、本実施態様においては、上記清液槽５の加工液が
ｉｆｆ化エアーにより曝気されるように構成されている
。即ち、第１図に示す如＜、磁化エア発生装置１２を所
定位置に設置し、該装置１２により発生された磁化エア
ーを、上記清液槽５の加工液中に浸消した敗気球１３か
ら微小気泡として放出することにより、該加工液の曝気
処理がなされる。

上記磁化エアー発生装置１２の一例としては、第２図に
示すような、エアーポンプ１４と磁石１５とを備え、該
エアーポンプ１４によりフィルター１６から空気を吸い
込み、上記磁石１５の磁場中を通過させ、ホース１７を
通して上記敗気球１３より放出する構成のものを挙げる
ことができる。

本実施態様は、上述の如く、加工液を磁化エアで曝気す
る以外は、通常のワイヤカット放電加工機を用いる場合
と同様にして放電加工を行うものである。

次に、上述したと同様の構成からなるワイヤカット放電
加工機を用いて、以下の条件の下で具体的にワイヤカッ
ト放電加工を実施し、その結果を下記表２に示した。

尚、比較のため、加工液を磁化エアーで曝気しない以外
は同一の条件（従来法）でもワイヤカット放電加工を実
施し、その結果を下記表２に併記した。

（条件） ワイヤカット放電加工は、具体的には、比抵抗値の設定
上限が５万Ω・備、下限が４万Ω・国の管理状態の下で
行った通常の金型の製作である。

条件 （１１ワイヤ力ツト放電加工機本体： ソディックＸＩＥＤＷ （ｉ１１ソディック製）。

（２）被加工型材： ＳＫＤ、超硬合金、５５５Ｃ１ ＳＫＳ、、ＮＡＫ。

（３）磁化エアー発生！ｌ装置（■中火熱研製）；磁束
密度２４００ガウスのるＲ場 にｌＲ量２１／ｓｉｎ、で空気をｉｌＮ遇させることが
可能で、使用電力 は４０Ｗ。

（４）陽気処理。

放電加工作業中は連続してＹＨ液 槽の加工液を磁化エアーご曝気 した。

（５）加工液の原水： ｐＨ６，８、電気伝導度ｌＯＯμ Ｓ／（２）、溶存酸素８．９　ｐｐ銅の地下水を用い、
加工液槽（清液槽） への補給は規定量の約１１５量 が減った時点で実施した。

（６）放電加工時間： ８特間／日〜１６時間／日とし た。

上記表２の記載から明らかな如＜、磁化エアーによる曝
気処理を行った加工液を用いる本発明方法の場合は、下
記■及び■等の著しい効果を示した。

■加工液の比抵抗値の管理状態が良好であった（安定し
ていた）ため、被加工物（型材）の切削工、ジ面の電蝕
等が未発生であり、作業効率が良好であった。

■加工液の管理状態を調整するイオン交換樹脂の寿命（
使用可能期間）は３倍以上となり、それに伴う取替頻度
減少による作゛業能率の向上及びイオン交（負樹脂消耗
量の著しい減少による大きな経費節減等の効果があった
。

上記■及び■により、近年金型加工業界の大きな課題と
なっている納期短縮、加工品の品質向上、原価低減等を
も達成することができた。

一方、上記表２より明らかなように、従来法の場合は、
上述した本発明の曝気処理水による優れた効果は全く見
出されなかった。

尚、上記の優れた効果が得られる理由は必ずしも明らか
ではないが、放電加工中の磁化エアーによる曝気処理水
の物性、例えば、熔、／７．／Ｉ２素が８，５ｐｐｍ、
電気伝導度が３２μＳ／ｃ■となっていることから、放
電加工中に発生する金属イオンを非イオン化することに
より、通常であれば低下する比抵抗値を管理限界に保持
できるものとｌｉＩ考される。

以上、本発明の実施態様について具体的に説明したが、
本発明は前記したものに限られるものでなく、磁化エア
ーの製造については、磁束密度が２４００ガウスの磁力
を有する磁石を内蔵する磁化エアー発生装置を使用した
が、これに限るものでなく必要に応して任意に変更可能
であり、磁石の９全さは１０００〜８０００ガウスの間
°であれば、実用上使用可能である。また、空気の流量
は、例えばＩｇ／分〜１０（１／分の間で必要に応して
適当な流量を選択して良く、前記実施態様ではワ・イヤ
カント放電加工機の加工液槽の容！（３００１〜９００
１）及び連続リサイクル使用という状戊からみて、空気
送気量は２１／ｓｉｎ、〜１０１／−１ｎ、で充分であ
る。但し、これに限られるものでない。

また、磁化エアーによる適正な曝気時間も特に制限はな
いが、経験的に水量の約１０倍量の磁化空気による曝気
で充分であり、具体的には、ｐＨ１メーター計で０．４
〜０．７上昇する時点（例：７．〇−マ、６．６．８−
７．４）或いは通常の水道水の場合であれば残留塩素が
６０〜５０％となる時点（バンクテスト法により判定・
・・パックテスト材料：共立理化学研究所製）等を目安
とすることができる。

また、磁化エアー発生装置の散気球は、加工液槽のうち
汚液槽又は清液槽の何れの糟にセ・ノドしても良いが、
前述の如く金属微粉体の除かれた清ｍ＋Ｑの方にセット
することが好ましい。

更に、上記散気球から放出さ仕る磁化エアーの気泡の大
きさには特に制限はないが、　加工液との接触面積を大
きくするために、細かい程よいが、実用的には直径が大
凡０．２〜３．０　ｍ−であることが好ましい。

〔発明の効果〕

本発明のワイヤカット放電加工における加工液の処理方
法によれば、加工液の寿命を延長することができ、且つ
被加工物の仕上り状態を向−ヒすることができ、しかも
加工液のワイヤ表面に対するぬれ性を向上することがで
きる。従って、仕上り状態の優れた被加工品を安価に提
供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施態様を適用可能なワイヤ力ノト放電加工
機の一例を示す概略構成図、第２図は上記ワイヤ力・７
ト放電加工機に付設される曝気装置の概略構成図である
。 ｌ；被加工物　　　　　２；ワイヤ ４；汚水槽　　　　　　５；清液槽 ７：フィルター １２；磁化エアー発生装置 １３；敗気球 第２図 ノ ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワイヤカット放電加工を行うに際し、放電媒体及び冷却
   媒体としてリサイクル使用される加工液を、リサイクル
   過程の途中で磁化エアーにより曝気することを特徴とす
   るワイヤカット放電加工における加工液の処理方法。