JPH08252723A - 粉末混入加工液を用いる放電加工方法及び方法の実施に使用する放電加工用の磁気吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉末混入加工液を用いる放電加工で撹拌流動
状態にある加工液中から被加工体の加工屑である強磁性
加工屑を選択的に吸着除去し、混入粉末の損耗及び濃度
変化がなく、かつ加工に対し加工損傷やワイヤ電極断線
等の加工障害のない安定な加工を可能にすること。 【構成】 磁気吸着磁極部分が、磁気空隙を介して対向
乃至は並設された対の凸状の稜状部から構成され、前記
磁極部分の磁気特性が、磁束密度（Ｂｒ）２００乃至
１，５００Ｇａｕｓｓ、好ましくは２５０乃至１，３０
０Ｇａｕｓｓ、更に好ましくは３００乃至１，１００Ｇ
ａｕｓｓであって、加工槽内の粉末加工液中に、撹拌に
よる粉末加工液流に対し前記凸状稜状部の前記対向乃至
は並設方向が交差するように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電加工方法、特にラ
ム型及びワイヤ型の放電加工方法に於て、加工用電極と
被加工体間の放電間隙に流通介在せしめられる加工液中
に半導体や抵抗体のシリコンや炭化チタン等の微細粉末
を混入した所謂粉末混入放電加工方法、及び該粉末混入
加工方法及びその加工方法の実施装置に用いる磁性加工
屑の分離用磁気吸着装置に関する。

【０００２】

【０００２】

【従来の技術】斯種粉末混入放電加工及びその効能等に
ついては、例えば、特開平２−８３，１１９号公報や同
３−２７７，４２１号公報等に詳しく、その後この粉末
混入放電加工技術はワイヤ放電加工の分野にも適用され
るようになって来た（例えば、特開平６−３２０，３４
２号公報参照）。そして、このような粉末混入放電加工
とすることにより、電極と被加工体間の放電間隙が広が
って間隙浮遊容量が減少し、間隙からの加工屑等の排出
が良好となり、安定加工を可能とし、又加工液の伝導度
を増大させて放電の発生を促進させ、該発生放電をラン
ダムに分散させ、特に仕上げ加工に於て加工の安定化、
加工面の鏡面状仕上げ等の表面層の改質、及び該表面層
改質の大面積被加工体への適用可能化等の作用効果を奏
するものであるが、之等の作用効果を確実に維持達成す
るには、通常発火点上昇等の為の添加物のあるケロシン
等の鉱物油系放電加工液へ添加混合される炭化チタンや
多結晶シリコン（大きさは、０．５〜５．０μｍφ程度
で加工の態様や、加工の条件、及び加工の目的等により
使用するサイズが或る程度異なる。例えば、ラム−ＥＤ
Ｍに対し、一般的にワイヤ−ＥＤＭがより微細粒を使用
する等）の加工液中濃度（添加混合量は、重量百分比で
大凡１〜３％前後程度で、加工条件や加工の態様等の違
いによっても、あまり大きな違いはないようである。）
を加工中ほぼ一定値に保つ必要があるものである。

【０００３】

【０００３】しかしながら、上記の如き放電加工液中に
混入されるシリコン等の粉末は、特別な製法や加工処理
等をしたものでない以上、通常使用する、例えば多結晶
シリコン粉末は、上記放電加工用油の約３倍近い密度
（炭化チタンＴｉＣは約５倍を越える比重）を有する所
から、或る程度以上可成り強く、強制的に撹拌していな
いと沈澱分離、堆積し、そして時間を置くと、放電加工
屑等が混合した状態で固ってしまうことがあるものであ
る。このため、粉末混入放電加工は、例えば前記特開平
２−８３，１１９号公報及び同４−３６０，７２２号公
報や同６−６３，８２５号公報等に記載されているよう
に、加工用電極と被加工体とが、粉末混入放電加工液中
に浸漬配置される加工槽中の前記粉末混中加工液を相当
に種々工夫をして、加工槽内を強制的な噴射液流等によ
り隈無く撹拌するものである。そして、このような加工
槽内の撹拌は、加工槽内に溜めた粉末混入加工液中に於
て放電加工を行なう場合だけでなく、粉末混入加工液を
溜めた加工槽中の加工用電極（ワイヤ電極又は、総型電
極）と被加工体との相対向する放電間隙に加工液噴射ノ
ズルや電極・被加工体に形成した加工液供給口から加工
液供給装置の粉末混入加工液を供給噴射させる加工の態
様の場合等にも欠かせないものである。

【０００４】

【０００４】然るに、前記の如き加工液の強制的な撹拌
により、加工槽内の各部に沈澱、堆積等していた加工液
の燃焼炭化物から成るタールやカーボン粒等を含む電極
・被加工体の加工・消耗加工屑粒子の一部以上が同時に
舞い上り、浮遊し、該加工屑が現に放電加工が行なわれ
ている放電間隙に近づいたり、間隙内に侵入したりする
結果、種々の加工障害を惹起する。即ち、ワイヤ放電加
工では、加工経路周りや間隙内加工面を荒し損傷させる
丈でなく、加工を不安定にし、ワイヤ電極断線事故を起
こすことも少なくなく、又ラム型放電加工では、特に仕
上げ加工の加工工程で加工を不安定にする丈でなく加工
孔周縁や間隙加工面を荒し、損傷させる。 特に、仕上
げ加工条件での粉末混入放電加工をしているときに、前
の荒加工時や中仕上げ加工時の大きな加工屑や、以前の
別の加工の際に生成し加工槽に残留していた或る程度以
上大きい寸法の加工屑が、放電間隙内に侵入したり、間
隙周囲近傍に介在滞留等した場合の加工障害は激しく、
致命的なものである。

【０００５】

【０００５】このため本出願人は先に、平成５年１０月
８日付けで、平成５年特許願第２８５，４８４号「放電
加工装置及びその装置を用いる放電加工方法」として特
許出願を行ない、電磁石であっても良い磁石材から成る
加工屑吸着装置を用意し、少なくとも仕上げ加工条件で
の粉末混入放電加工をする際には、前記加工屑吸着装置
を加工槽中に加工液の撹拌による液流を横切るように配
置した状態で、該仕上げの粉末混入放電加工を実行する
ようにし、そしてより好ましくは、前記仕上げの粉末混
入放電加工を開始する前に所定時間加工槽内の粉末混入
加工液を撹拌混合状態として前記加工屑吸着装置による
加工槽内磁性加工屑の吸着除去処理を行なうか、或いは
当該仕上げの粉末混入放電加工の前の荒加工や中仕上げ
加工等の加工中を含む一連の加工工程中に随時、不要と
思われる時期及び時間（勿論、加工槽内加工液の撹拌混
合が許容される時）、前記加工屑吸着装置を加工槽内の
加工液中に配置し、撹拌装置により加工槽内加工液の撹
拌を行なうこと等を提案した所である。

【０００６】

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そして、かかる方法、
手段により上記加工槽内残留加工屑による加工障害問題
は解決されたのであるが、上記磁石材から成る加工屑吸
着装置により加工屑（被加工体：通常例えばＳＫＤ６１
等の鉄系合金で加工屑の大部分は強磁性体である）と共
に加工液に混入した粉末（通常シリコン、炭化チタン、
炭化クロム、ケイ化クロム、又は之等の混合物等）が渾
然一体となって、一種粘土状に強固に固化した状態にて
吸着分離され、加工槽内加工液中の混入粉末濃度が変化
して粉末混入放電加工の実施目的が達成されなくなると
共に、高価なシリコン、炭化チタン等粉末の損耗防止の
回収問題や、加工槽内加工液中の粉末濃度の別途特別な
濃度制御手段を必要とすることになる等の問題を生じて
いた（例えば、特開平２−３０，４２４号公報参照）。

【０００７】

【０００７】しかして、上述のように、シリコン、炭化
チタン等の混入粉末が磁性材の放電加工屑と共に磁石材
から成る加工屑吸着装置に混合吸着されるのは、加工液
中に混入したシリコン、炭化チタン等の混入粉末が放電
間隙内に入ったり近傍にあるときに、放電により被加工
体加工面より溶融や蒸気化した被加工材（強磁性材）の
一部微小量が被着等して、部分的に微小部分が強磁性体
化していたり、又加工屑と混入粉末が加工液や生成（磁
性）タール状物等と共に渾然一体の混合状態にあること
によるものと思われる。

【０００８】

【０００８】よって本発明は、加工用電極と被加工体と
が浸漬状態で間隙加工部を形成している加工槽中の撹拌
混合状態にある粉末混入加工液中から磁性加工屑を選択
的に吸着分離し、加工屑の残留、浮遊又は、介在による
加工障害の発生を防止すると共に、加工液中に混中した
粉末濃度を変えることなく所望一定に維持して加工を遂
行させ、粉末混入放電加工を目的通り行なわせるようす
ることにある。

【０００９】

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の本発明の目的は、 （１）粉末混入加工液を用いる放電加工に於て、被加工
体を加工槽中のワークスタンドに設置すると共に粉末混
入加工液を供給充填して粉末混入加工液中に浸漬状態と
し、該加工槽中の粉末混入加工液を、混入粉末の沈澱防
止及び濃度維持のために撹拌手段により流動撹拌させつ
つ、粉末混入加工液が介在する微小放電間隙を介して相
対向する加工用電極と前記被加工体との間に休止時間を
置いて間歇的な加工電圧パルスを印加し発生する放電パ
ルスにより加工を行なう放電加工に於て、前記加工槽中
の粉末混入加工液中に混在し、前記撹拌により浮遊する
磁性加工屑捕集のために加工液中に挿設される磁気吸着
装置の磁気吸着磁極部分の磁気特性を残留束密度（Ｂ
ｒ）が２００乃至１，５００Ｇａｕｓｓ、好ましくは２
５０乃至１，３００Ｇａｕｓｓ、更に好ましくは３００
乃至１，１００Ｇａｕｓｓに設定構成して前記の放電加
工を実行する粉末混入加工液を用いる放電加工方法とす
ることにより達成することができる。

【００１０】

【００１０】（２）又前述の本発明の目的は、粉末混入
加工液を用いる放電加工に用いる磁性加工屑捕集用の磁
気吸着装置に於て、磁性加工屑を磁気吸着する磁極部分
が磁気空隙を介して対向乃至は並設された対の凸状稜状
部により構成され、前記磁気空隙部分の磁気特性が、残
留磁束密度（Ｂｒ）２００乃至１，５００Ｇａｕｓｓ、
好ましくは２５０乃至１，３００Ｇａｕｓｓ、更に好ま
しくは３００乃至１，１００Ｇａｕｓｓである粉末混入
加工液を用いる放電加工用の磁気吸着装置とすることに
より、（３）又前述本発明の目的は、前記（２）の磁気
吸着装置の対向磁極間の空隙方向が鉛直方向と交叉する
方向に在るように前記磁気吸着装置を加工ヘッドを含む
カラム、ワークスタンドを含む加工槽底面、又は加工槽
側壁に取付け支承する支持手段を設けた粉末混入加工液
を用いる放電加工用の磁気吸着装置とすることにより、
（４）又前述の本発明の目的は、前記（２）又は（３）
の磁気吸着装置が中空柱状であっても良い柱状の永久磁
石部分と該磁石の磁極部分から前記磁気吸着磁極部分に
繋がる継鉄部分とを備え、さらに前記磁石の磁極部分と
継鉄部分とを接合開離可能に構成した粉末混入加工液を
用いる放電加工用の磁気吸着装置とすることにより、
（５）又前述本発明の目的は、前記（２）、（３）、又
は（４）の磁気吸着装置が柱状の鉄芯部分と該鉄芯部分
に捲回した励磁線輪と、前記鉄芯部分の両端磁極部分か
ら前記磁気吸着磁極部分に繋がる継鉄部分とを備え、前
記励磁線輪の励磁電源接続回路中に開閉スイッチと必要
に応じ励磁電流制御手段と設けた粉末混入加工液を用い
る放電加工用の磁気吸着装置とすることにより、（６）
又前述本発明の目的は、前記（２）、（３）、（４）又
は（５）の磁気吸着装置を前記磁石又は鉄芯部分の両極
から凸状稜状部の磁気吸着磁極部分に繋がる継鉄部分
が、前記両極に両側から各極を夫々ほぼ中心として接合
し、かつほぼ平行に相対向して配置された板状体好まし
くは円板から成る粉末混入加工液を用いる放電加工用の
磁気吸着装置とすることにより、（７）又前述本発明の
目的は、前記（２）、（３）、（４）、又は（５）の磁
気吸着装置を、前記磁石又は鉄芯部分の両極に繋がる継
鉄部分及び凸状稜状部を有する磁気吸着磁極部分が、前
記稜状部を間隔を置いて相対向する２つの面の両方又は
何れか一方の面に１つ以上形成した前記磁気吸着磁極部
分と、前記磁石又は鉄芯部分の両端と前記２つの面の磁
極部分とを繋なぐ継鉄部分とから成る粉末混入加工液を
用いる放電加工用の磁気吸着装置とすることにより、
（８）又前述本発明の目的は、前記（２）、（３）、
（４）又は（５）の磁気吸着装置を、前記磁石又は鉄芯
部分の両極から凸状稜状部の磁気吸着磁極部分に繋がる
継鉄部分が、全体として側方から見て柱状部と該柱状部
の両端部から側方にほぼ平行に延びるひさし部とを有す
るコの字状又はエの字状体から成り、前記柱状部又はそ
の中央部が前記磁石又は鉄芯部分で、前記相対向するひ
さし部の対向面には直線、円弧、又は曲線状の凸状稜状
部から成る磁極部分が相対向して１対以上形成されて成
る粉末混入加工液を用いる放電加工用の磁気吸着装置と
することにより、より良く達成されるものである。

【００１１】

【００１１】

【作用】本発明の粉末混入加工液を用いる放電加工方法
によれば、加工槽内の加工液中の磁性加工屑が混入粉末
と混じることなく選択的に磁気吸着捕集され、そしてこ
の作用は加工槽内に他の加工工程の加工の際の残留加工
屑に対しても、その加工屑が強制撹拌により浮遊する限
りに於ては有効に行なわれ、目的とする粉末混入加工液
を用いる仕上げ加工を混入粉末濃度が変ることなく、濃
度制御不要で行なうことができ、高価な混入粉末の有効
利用が計られ、被加工体に対する鏡面状の光沢付け仕上
げ加工が、残留加工屑による加工面や加工縁部に荒れ等
の加工障害を生じさせずに、そしてワイヤ放電加工では
ワイヤ電極断線事故を生じさせることなく加工を進める
ことができる。

【００１２】

【００１２】又、本発明の粉末混入加工液を用いる放電
加工用の磁気吸着装置によれば、磁気吸着する磁極部分
が凸状の稜状部により構成されると共に該磁極部分の磁
気特性を磁束密度が約１，５００Ｇａｕｓｓ程度以下で
約２００Ｇａｕｓｓ程度以上の比較的弱い磁気吸着間隙
に設定したので、流通する粉末混入加工液中から現在又
は過去の加工により生成残留していた強磁性体の被加工
体加工屑を選択的に吸着補集することができると共に、
永久磁石を有する磁気吸着装置に於ては、その構成体を
永久磁石部分と磁極部分とを分離することにより、吸着
加工屑を容易に分離清掃することができ、又上記の所望
とする磁気吸引強度の磁気間隙を形成する磁極部分を、
浮遊加工屑に対し大きな吸着捕集領域として形成存在さ
せることができ、所望に吸着捕集させることができる。

【００１３】

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の粉末混入加工液を用いる放
電加工用の磁気吸着装置を永久磁石を用いて構成した最
も基本的、かつ典型的な構成の説明用側面図で、図は前
記磁気吸着装置を２個左右方向に連設したものであり、
１Ａ，１Ｂは、例えばフェライト磁石や希土類磁石のよ
うに大きな保磁力（Ｈｃ、Ｏｅ）を有する通常円柱状の
中空柱状体であっても良い永久磁石、２Ａ１，２Ａ２，
２Ｂ１、及び２Ｂ２は外周端部及びその近傍に凸状稜状
部分から成る磁気吸着磁極部分３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ
１、及び３Ｂ２を有し、或る程度の厚さのある強磁性
（又は軟磁性）材料の板状体、好ましくは円板状体から
成る継鉄部分、４は前記２個の磁気吸着装置を連結した
通常非磁性体の連結体で、継鉄３Ａ２，３Ｂ１は前記連
結体４に、溶接、接着剤による接着、又は図示しない非
磁性材による適宜の機械的結合手段により結合連結され
ているが、永久磁石１Ａと継鉄３Ａ１及び３Ａ２、永久
磁石１Ｂと継鉄３Ｂ１及び３Ｂ２との結合は、永久磁石
と継鉄間の磁気吸着により、円柱状の永久磁石の各磁極
両端を円板状の継鉄の中心部分に位置合わせして吸着さ
せて構成したものである。

【００１４】

【００１４】而して、図示の場合、凸状稜状部から成る
磁気吸着磁極部分３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２は所
望の厚さを有する円板状継鉄２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，
２Ｂ２の各外周の片面を斜めに削り落すことにより円板
の全外周にわたって形成されたもので、該各円板２Ａ１
と２Ａ２、２Ｂ１と２Ｂ２とを夫々背中合せとなるよう
に永久磁石１Ａ，１Ｂの両端の極を円板の中心部に吸着
させることにより、使用する永久磁石１Ａ，１Ｂの軸方
向長さの間隔を隔てた磁気吸着間隙３Ａ，３Ｂが、磁極
部分３Ａ１と３Ａ２間、３Ｂ１と３Ｂ２間に形成され
る。なお、継鉄２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２のもう
１つの凸状稜状部３Ａ３，３Ａ４，３Ｂ３，３Ｂ４も磁
極ではあるが、例えば一方の磁極３Ａ３に対する他方の
磁極３Ａ２及び３Ａ４間の磁気空隙は、磁極３Ａ１に対
する他方の磁極３Ａ２及び３Ａ４間のそれに比べて著し
く大きく、磁気抵抗も格段に大きい所から、磁極３Ａ１
部の磁束密度に対し磁極３Ａ３の磁束密度は極めて小さ
な値となる。又、前記継鉄用の円板２Ａ１，２Ａ２，２
Ｂ１，２Ｂ２としては、上述のように円板外周の片面を
削り落してない、或る板厚を持った円板のまま使用する
ことができること当然であるが、その場合板厚により２
つ平行にある凸状稜状部は、他方の円板に距離的に近い
側の凸状の稜状部の磁束密度Ｂ（磁場の強さＨ）が、遠
い方の稜状部よりも大きな値となるから、前者の値が所
定の値となるように調整設定すれば良い。

【００１５】

【００１５】そして、この磁気吸着装置を放電加工機の
加工槽等の吸着分離すべき、強磁性加工屑を含有する粉
末混入加工液中に浸漬状態に設置するには、対向する対
の磁極部分３Ａ１と３Ａ２、及び３Ｂ１と３Ｂ２によっ
て形成される尖端部の吸着磁気間隙３Ａ，３Ｂ部分に対
し出来る丈障害とならないよう、又更に好ましくは継鉄
部分２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１、及び２Ｂ２、及びその内
部の磁束を出来る丈乱さないように、例えば非磁性体の
針金とかプラスチック製の支持具により連結体４部分を
固定支持して放電加工機の加工ヘッド等より加工槽内へ
吊持するとか、図示の如く例えば黄銅等の非磁性体の針
金から成る支持具５の腕部５Ａ，５Ｂを永久磁石１Ａ，
１Ｂに巻き付け固定して支持するが如くである。

【００１６】

【００１６】而して、永久磁石１Ａ，１Ｂとしては種々
の種類及び磁気特性のものがあるが、粉末混入加工液が
撹拌によって磁気吸着間隙３Ａ，３Ｂを流通通過して行
く中から、通常Ｓ５５Ｃ，Ｓ４５Ｃ，ＳＫＤ１１，ＳＫ
Ｄ６１等の鉄材被加工物から生成する磁性加工屑を選択
的に吸着捕獲し、かつその吸着捕収状態を或る程度保ち
得るには、前記磁吸着間隙３Ａ，３Ｂ、特に磁気吸着磁
極部分３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２先端の直近の部
分、例えば、磁極３Ａ１に対し位置Ｐでの磁束密度Ｂ
（又は磁場の強さＨ）が、２００乃至１，５００Ｇａｕ
ｓｓ（１Ｇａｕｓｓ＝１Ｏｅｒｓｔｅｄであるから約２
００乃至１，５００Ｏｅ）、好ましくは２５０乃至１，
３００Ｇａｕｓｓ（２５０乃至１，３００Ｏｅ）、更に
好ましくは３００乃至１，１００Ｇａｕｓｓ（３００乃
至１，１００Ｏｅ）となるように調整設定することが必
要なものである。

【００１７】

【００１７】図２Ａ，Ｂは、前記継鉄２Ａ１，２Ａ２，
２Ｂ１，２Ｂ２に対応する軟鉄材の厚さ１０ｍｍ、径φ
１００ｍｍの円板２を、図示した寸法形状に加工成形
し、径φ３０ｍｍの永久磁石１に吸着させ、該永久磁石
１の他極を鉄材の壁１３に吸着させた時の、上記円板２
に形成された各種の凸状稜状部，，，，及び
の磁束密度Ｂ（磁場の強さ）を求めてみたものである。
使用した永久磁石は、フェライト磁石で、残留磁束密度
Ｂｒ＝３，６００（±１，５００）Ｇａｕｓｓ、磁場の
強さ、保磁力Ｈｃ＝３，０００（±２００）Ｏｅ、最大
エネルギー積Ｂ・Ｈmax ＝３．０（±０．４）ＭＧＯ、
寸法は上記径φ３０で、軸方向長さ（厚さ）５ｍｍのも
のと、１６ｍｍものとを使用した場合の上記磁束密度Ｂ
は、下記表１のようになった。

【００１８】

【００１８】

【表１】

【００１９】次に図２Ａの鉄材の壁１３を左側の円板２
と同一の円板として永久磁石１にお互いに背中合わせに
吸着対向させたものを、磁気吸着装置としてワイヤ放電
加工機の加工槽内加工液中に浸漬させ、粉末（Ｓｉ
１．５％）混入加工液を撹拌しながら、金型用鉄材の
荒、中加工、中仕上げ加工、及び仕上げ加工等の加工を
行ないながら、磁気吸着装置の各部への加工屑等の吸着
状況を観察した。

【００１９】

【００２０】（実験例１）永久磁石１として、φ３０ｍ
ｍで５ｍｍ厚のものを用いたとき、相対向する継鉄２，
２の凸状稜状部に於て加工屑の選択吸着捕集があり、
他に前記稜状部よりも中心側の継鉄対向面に分散して
僅かな吸着捕集の針山ある外は、他の稜状部、、及
びでの吸着捕集は僅かなものであったが、加工液混入
粉末の混合捕集がない点で目的を達していた。しかしこ
のように、加工屑の捕集量が少ないことは、磁気吸着力
は弱い訳で、形成針山の吸着成長が進まなくなるので、
加工屑による加工障害の発生防止には、上記磁気吸着装
置の複数個設置とか、数１０時間以内の短い時間間隔で
の、吸着加工屑の除去・清掃が必要なようであった。

【００２０】

【００２１】（実験例２）次に永久磁石１として１０ｍ
ｍ厚のものを用いた所、吸着加工屑の量等上述の場合よ
りも相当に改善されたが、加工屑が吸着される円板２上
の凸状稜状部としては、依然の位置に集中していた。

【００２１】

【００２２】（実験例３）又、次に永久磁石１として２
０ｍｍ厚のものを用いた所、円板２のほぼ全ての凸状稜
状部、、、に、特にとの位置には吸着量も
多く、全体的に吸着され、磁気吸着装置としての作動が
全体的に充分で、混入粉末の捕集は無く、満足すべきも
のであった。

【００２２】なお、上述の説明に於て加工液は通常の炭
化水素系の鉱物油から成る放電加工油で、加工屑が凸状
稜状部等に選択的に吸着捕集された状態とは、所謂砂
鉄を磁石磁極に吸着させた場合の状態と似ており、そし
て継鉄２，２を永久磁石１から離すと、吸着加工屑の多
数の針状の山は崩れ、継鉄２から容易に開離、洗浄等を
することができるものである。図７は、前期吸着状態を
示す本発明磁気吸着装置の実験例斜視写真図である。

【００２３】

【００２３】（実験例４）又前記永久磁石１としてφ４
０ｍｍ×２０ｍｍ厚のものを用いたときには、特に凸状
稜状部間に於て、混入粉末が混合した状態での、そし
て固って固体化した状態での、量も多い吸着となり、加
工屑による加工障害は生じないものの、損耗混入粉末量
が増大し、濃度の管理が必要となり粉末補充量が嵩むよ
うになった。

【００２４】次に、図２Ｂの鉄材の壁１３を右側の円板
２と同一の円板として、永久磁石１に背中合わせに対向
吸着させたものを磁気吸着装置として前述と同様な実験
を行なった場合に付いて説明する。

【００２４】

【００２５】（実験例５）前記永久磁石１として５ｍｍ
厚のものを用いた場合、前述（実験例１）とほぼ同様
で、凸状稜状部に加工屑が或る程度針状に吸着した後
の吸着力の低下又は加工液流による剥離作用が生じてい
るようであった。

【００２５】

【００２６】（実験例６）前記永久磁石１として１０ｍ
ｍ厚のものを用いた場合、前述（実験例２）と同様で、
ほぼ目的・効果が達成された。勿論・加工屑が吸着捕集
される凸状の稜状部の位置は、図２Ｂのの磁極部分及
びその対向間の部分である。

【００２６】

【００２７】（実験例７）次に前記永久磁石１として２
０ｍｍ厚のものを用いた所、有効な磁気吸着磁極部分と
なる凸状稜状部がほぼの位置のみとなる、又はの位
置に集中して加工屑の吸着堆積が行なわれるためか、前
述（実験例４の場合程ではないが、前述（実験例１）と
異なり、加工液混入粉末の混合状態での吸着捕集が行な
われた。

【００２８】そして、このような混合状態での吸着捕集
が始まるのは、磁気吸着磁極部分の磁束密度Ｂ（又は磁
場の強さＨ）が１．５００Ｇａｕｓｓ（１．５００Ｏ
ｅ）を越えると、そしてその磁気間隙がより狭くて吸着
物により直ぐにつながり易いときに盛んになるようで、
本発明の磁気吸着装置としては、磁気吸着磁極部分３Ａ
１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２の磁束密度Ｂ（又は磁場の
強さＨ）が、大きくても１．５００Ｇａｕｓｓ（１．５
００Ｏｅ）を越えないようにするることが必要となる。
又、前述のように磁気吸着磁極部分に加工屑が、通常或
る程度針状の山となって、積み重なって吸着された状態
を、撹拌による液流に抗して保つには、前記磁気吸着磁
極部分の磁束密度Ｂ（又は磁場の強さＨ）が、少なくと
も２００Ｇａｕｓｓ（２００Ｏｅ）を下廻らないように
することが必要であることが前述の実験例と表１との関
係から推定される。

【００２７】なお、前記実験例に於ける永久磁石の厚さ
又は軸方向長さと、表１の永久磁石の厚さの間に異同が
あるのは、表１の磁束密度Ｂ（又は磁場の強さＨ）が計
算値であって、計算に都合のいい磁石厚さを採用したか
らであるが、上記推定等に間違いはない。

【００２８】

【００２９】又、前記の磁気吸着磁極部分３Ａ１，３Ａ
２，３Ｂ１，３Ｂ２に於ける磁束密度Ｂ（磁場の強さ
Ｈ）の値は、使用する永久磁石１Ａ，１Ｂの磁気特性と
径及び長さ（厚さ）の寸法・形状が決っている場合、継
鉄２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２の軟磁性材料として
の磁気特性と板厚、特に円板の径により調整が可能であ
るが、更に永久磁石１Ａ，１Ｂの一方又は両方の磁極と
円板との間に強磁性の軟磁性材から成る磁石１Ａ，１Ｂ
と同一以上の径のスペーサを挿設して円板間の距離、即
ち磁極部分３Ａ１と３Ａ２、３Ｂ１と３Ｂ２間の距離を
変更調整することも有効である。

【００２９】

【００３０】図３は、前述図１等の永久磁石１Ａ，１Ｂ
に代えて電磁石を用いて本発明の磁気吸着装置を構成し
た場合の実施例説明図で、円板状の継鉄部分２Ａ１，２
Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２は所定の間隔で配置されるか、板
間に所定物を狭着するように、黄銅やステンレス・スチ
ール等の長尺状の非磁性体の挿通ロッド６Ａ，６Ｂによ
り連結固定され、継鉄２Ａ１と２Ａ２、及び２Ｂ１と２
Ｂ２間の中心部分には励磁線輪８Ａ，８Ｂを捲回した強
磁性の軟磁性材から成る円柱状鉄芯７Ａ，７Ｂが設けら
れ、前記励磁線輪８Ａ，８Ｂには直流励磁電源９と夫々
の励磁電流調整抵抗１０Ａ，１０Ｂがスイッチ１１を介
して接続されている。

【００３０】そして、前記磁気吸着磁極部分３Ａ１，３
Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２の磁束密度Ｂ（磁場の強さＨ）の
値が、前述のように少なくとも２００Ｇａｕｓｓ（＝
０．０２Ｔ、２００Ｏｅ（＝６ｋＡ／ｍ））以上、１．
５００Ｇａｕｓｓ（＝０．１５Ｔ、１．５００Ｏｅ（＝
１２０ｋＡ／ｍ））以下となるように抵抗１０Ａ，１０
Ｂ、更には電源９の電圧を調整するものである。

【００３１】

【００３１】図４は、前記図１の実施例の変更構成例の
説明図で、永久磁石３個１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いて、３
個の磁気吸着装置を縦列連結したもので、各磁気吸着装
置は銅又はアルミニウム合金等の非磁性板４Ａ，４Ｂを
介して連接され、継鉄円板を挿通する非磁性長尺状ロッ
ド６Ａ，６Ｂにより分離解体自在に一体に締付け構成さ
れ、磁気吸着磁極部分の数と広がりを増大させたもので
ある。

【００３２】

【００３２】図５は、他の変更実施例の斜視図で、励磁
線輪８を捲回した鉄芯７の上下の両端から、図示の場合
右方へ継鉄部分２Ｄ１，２Ｄ２が板状乃至庇廂状に延び
て形成され、その相対向する面に直線、円弧、又は曲線
状の凸状稜状部から成る磁気吸着磁極部分３Ｄ１，３Ｄ
２，…３Ｄｎ，３Ｄｎ＋１が相対向して形成されてい
る。なおこの場合、上記の各磁気吸着磁極部分３Ｄ１，
３Ｄ２，…３Ｄｎ，３Ｄｎ＋１に全体的に平均して加工
屑の磁気吸着が行なわれるように、鉄芯７に近い磁極３
Ｄ１，３Ｄ２側間隙の方が、遠い外側の磁極３Ｄｎ，３
Ｄｎ＋１側の間隙よりも順次に大きく各磁極部分３Ｄ
１，３Ｄ２，…３Ｄｎ，３Ｄｎ＋１の磁束密度Ｂ（磁場
の強さＨ）を等しく構成することが好ましいものであ
る。

【００３３】

【００３３】図６は、他の変更実施例の側断面図で、永
久磁石１Ｄの両磁極に強磁性の軟磁性材のスペーサ１２
Ａ，１２Ｂを介して丸い皿状の所望の厚さの継鉄２Ｅ
１，２Ｅ２を凹面を相対向吸着させ、側面から見てＩ字
又はＨ字状体を構成し、該継鉄２Ｅ１，２Ｅ２が相対向
する面に同心円状に凸状稜状部から成る磁気吸着磁極部
分３Ｅ１，３Ｅ２，…３Ｅｎ，３Ｅｎ＋１を対として形
成させたもので、継鉄２Ｅ１，２Ｅ２の相対向する内面
全体の各磁極部分３Ｅ１，３Ｅ２，…３Ｅｎ，３Ｅｎ＋
１の磁束密度がどこでもほぼ等しく働き、各部に平均的
かつ全体的に加工屑を吸着させるもので、その他は、前
述図５のものと同様である。

【００３４】

【００３４】以上のように本発明は、先に段落番号「０
０１４」の箇所に於ても説明したように磁気吸着する磁
極部分に磁束集中部、又は磁場強度の集中強大化部とし
て、凸状の稜状部を形成し、有せしめたものであり、若
しこの凸状稜状部が無いと、例えば図１の継鉄用円板２
Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，及び２Ｂ２の磁極となる全外周
部分を稜状部３Ａ１〜４，及び３Ｂ１〜４の全く無い円
弧面に仕上げると、磁極部分がこの円弧面の全面の広が
った状態に近い状態となって磁束密度（磁場の強さ）が
低下するようで、永久磁石として前述実験例４と同一の
磁石を用いた場合にも円板外周の円弧面磁極部分には、
磁性加工屑が殆ど吸着されなくなったものである。又磁
極は両端部に形成されるものであるから、例えば継鉄用
円板２Ａ１と２Ａ２の対向面部分には、磁極は無く、加
工屑の吸着は殆ど為されていないのである。

【００３５】

【００３５】下記表２は、前述図２Ａ，Ｂの永久磁石と
して、下記磁気特性及び仕様の希土類磁石とアルニコＶ
磁石を用いた場合の磁気吸着磁極部分、各凸状稜状部
，，，，及びの磁束密度を計算により求めた
もので、使用する磁石の磁気特性と仕様（形状寸法）と
之に対する付与形状、寸法の継鉄円板２との組合せに於
ては、上記希土類磁石の使用が最も好ましいもののよう
である。

【００３６】 磁石の形状、寸法 φ３０ｍｍ×５ｍｍ厚及び×１６ｍｍ厚 希土類磁石 アルニコＶ磁石 残留磁束密度（Ｂｒ・Ｇａｕｓｓ） 10,000 12,800 保磁力（Ｈｃ・Ｏｅ） 6,000 600 最大エネルギー積（Ｂ・Ｈmax ・ＭＧＯ）23.9 5.5

【００３６】

【表２】

【００３７】

【発明の効果】本発明の粉末混入加工液を用いる放電加
工方法は前述の構成であるから加工槽内の加工液中の磁
性加工屑が混入粉末と混じることなく選択的に磁気吸
着、捕集され、そしてこの作用は加工槽内に他の加工工
程の加工の際の残留加工屑に対しても、その加工屑が強
制撹拌により浮遊する限りに於ては有効に行なわれ、目
的とする粉末混入加工液を用いる仕上げ加工を混入粉末
濃度が変ることなく、濃度制御不要で行なうことがで
き、高価な混入粉末の有効利用が計られ、被加工体に対
する鏡面状の光沢付け仕上げ加工が、残留加工屑による
加工面や加工縁部に荒れ等の加工障害を生じさせずに、
そしてワイヤ放電加工ではワイヤ電極断線事故を生じさ
せることなく加工を進めることができる。

【００３７】

【００３８】又、本発明の粉末混入加工液を用いる放電
加工用の磁気吸着装置によれば、磁気吸着する磁極部分
が凸状の稜状部により構成されると共に該磁極部分の磁
気特性を磁束密度が約１，５００Ｇａｕｓｓ程度以下で
約２００Ｇａｕｓｓ程度以上の比較的弱い磁気吸着間隙
に設定したので、流通する粉末混入加工液中から現在又
は過去の加工により生成、残留していた強磁性体の被加
工体加工屑を選択的に吸着捕集することができると共
に、永久磁石を有する磁気吸着装置に於ては、その構成
体を永久磁石部分と磁極部分とを分離することにより、
吸着加工屑を容易に分離清掃することができ、又上記の
所望とする磁気吸引強度の磁気間隙を形成する磁極部分
を、浮遊加工屑に対し大きな吸着捕集領域として形成存
在させることができ、所望に吸着捕集させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末混入加工液を用いる放電加工方法
に於て用いる本発明磁気吸着装置の一実施例の説明用側
面図。

【図２】Ａ，Ｂ 使用磁石と継鉄材の形状、寸法等の仕
様と異なる使用の態様を示す説明図。

【図３】本発明磁気吸着装置の他の実施例の説明用側面
図。

【図４】図の実施例の変更構成例の説明用側面図。

【図５】本発明磁気吸着装置の他の実施例の説明用斜視
図。

【図６】本発明磁気吸着装置の更に他の実施例の説明用
側断面図。

【図７】本発明の実施例装置の実験例に於ける吸着捕集
状態を示す斜視写真図。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 永久磁石 ２，２Ａ１，２Ａ２．２Ｂ１，２Ｂ２，２Ｃ１，２Ｃ
２，２Ｄ１，２Ｄ２，２Ｅ１，２Ｅ２ 継鉄部分 ３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２，３Ｃ１，３Ｃ２，３
Ｄ１，３Ｄ２，…３Ｄｎ，３Ｄｎ＋１ 凸状稜状部の
磁気吸着磁極部分 ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 磁気吸着間隙 ４ 連結体 ４Ａ，４Ｂ 非磁性板 ５ 支持具 ６Ａ，６Ｂ 非磁性体ロッド ７，７Ａ，７Ｂ 円柱状鉄芯 ８，８Ａ，８Ｂ 励磁線輪 ９ 直流励磁電源 １０，１０Ａ，１０Ｂ 抵抗 １１ スイッチ １２Ａ，１２Ｂ スペーサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末混入加工液を用いる放電加工であっ
   て、 被加工体を加工槽中のワークスタンドに設置すると共に
   粉末混入加工液を供給充填して粉末混入加工液中に浸漬
   状態とし、該加工槽中の粉末混入加工液を、混入粉末の
   沈澱防止及び濃度維持のために撹拌手段により流動撹拌
   させつつ、粉末混入加工液が介在する微小放電間隙を介
   して相対向する加工用電極と前記被加工体との間に休止
   時間を置いて間歇的な加工電圧パルスを印加し発生する
   放電パルスにより加工を行なう放電加工に於て、 前記加工槽中の粉末混入加工液中に混在し、前記撹拌に
   より浮遊する磁性加工屑捕集のために加工液中に挿設さ
   れる磁気吸着装置の磁気吸着磁極部分の磁気特性を残留
   束密度（Ｂｒ）が２００乃至１，５００Ｇａｕｓｓ、好
   ましくは２５０乃至１，３００Ｇａｕｓｓ、更に好まし
   くは３００乃至１，１００Ｇａｕｓｓに設定構成して前
   記の放電加工を実行することを特徴とする粉末混入加工
   液を用いる放電加工方法。
2. 【請求項２】 粉末混入加工液を用いる放電加工に用い
   る磁性加工屑捕集用の磁気吸着装置であって、磁性加工
   屑を磁気吸着する磁極部分が磁気空隙を介して対向乃至
   は並設された対の凸状稜状部により構成され、前記磁気
   空隙部分の磁気特性が、残留磁束密度（Ｂｒ）２００乃
   至１，５００Ｇａｕｓｓ、好ましくは２５０乃至１，３
   ００Ｇａｕｓｓ、更に好ましくは３００乃至１，１００
   Ｇａｕｓｓであることを特徴とする粉末混入加工液を用
   いる放電加工用の磁気吸着装置。
3. 【請求項３】 前記磁気吸着装置の対向磁極間の空隙方
   向が鉛直方向と交叉する方向に在るように前記磁気吸着
   装置を加工ヘッドを含むカラム、ワークスタンドを含む
   加工槽底面、又は加工槽側壁に取付け支承する支持手段
   を設けて成ることを特徴とする請求項２に記載の粉末混
   入加工液を用いる放電加工用の磁気吸着装置。
4. 【請求項４】 前記磁気吸着装置が中空柱状であっても
   良い柱状の永久磁石部分と該磁石の磁極部分から前記磁
   気吸着磁極部分に繋がる継鉄部分とを備え、さらに前記
   磁石の磁極部分と継鉄部分とを接合開離可能に構成して
   成ることを特徴とする請求項２又は３に記載の粉末混入
   加工液を用いる放電加工用の磁気吸着装置。
5. 【請求項５】 前記磁気吸着装置が柱状の鉄芯部分と該
   鉄芯部分に捲回した励磁線輪と、前記鉄芯部分の両端磁
   極部分から前記磁気吸着磁極部分に繋がる継鉄部分とを
   備え、前記励磁線輪の励磁電源接続回路中に開閉スイッ
   チと必要に応じ励磁電流制御手段と設けて成ることを特
   徴とする請求項２又は３に記載の粉末混入加工液を用い
   る放電加工用の磁気吸着装置。
6. 【請求項６】 前記磁石又は鉄芯部分の両極から凸状稜
   状部の磁気吸着磁極部分に繋がる継鉄部分が、前記両極
   に両側から各極を夫々ほぼ中心として接合して、かつほ
   ぼ平行に相対向して配置された板状体、好ましくは円板
   から成ることを特徴とする請求項２、３、４、又は５に
   記載の粉末混入加工液を用いる放電加工用の磁気吸着装
   置。
7. 【請求項７】 前記磁石又は鉄芯部分の両極に繋がる継
   鉄部分及び凸状稜状部を有する磁気吸着磁極部分が、前
   記稜状部を間隔を置いて相対向する２つの面の両方又は
   何れか一方の面に１つ以上形成した前記磁気吸着磁極部
   分と、前記磁石又は鉄芯部分の両端と前記２つの面の磁
   極部分とを繋なぐ継鉄部分とから成ることを特徴とする
   請求項２、３、４、又は５に記載の粉末混入加工液を用
   いる放電加工用の磁気吸着装置。
8. 【請求項８】 前記磁石又は鉄芯部分の両極から凸状稜
   状部の磁気吸着磁極部分に繋がる継鉄部分が、全体とし
   て側方から見て柱状部と該柱状部の両端部から側方にほ
   ぼ平行に延びるひさし部とを有するコの字状又はエの字
   状体から成り、前記柱状部又はその中央部が前記磁石又
   は鉄芯部分で、前記相対向するひさし部の対向面には直
   線、円弧、又は曲線状の凸状稜状部から成る磁極部分が
   相対向して１対以上形成されて成ることを特徴とする請
   求項２、３、４、又は５に記載の粉末混入加工液を用い
   る放電加工用の磁気吸着装置。