JPS5810428A

JPS5810428A - 放電加工方法及びその装置

Info

Publication number: JPS5810428A
Application number: JP10658481A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Inoue; 潔井上
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1981-07-07
Filing date: 1981-07-07
Publication date: 1983-01-21

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】本発明は、加工用電極と被加工物とが対向して形成する
加工間隙に加工液を供給介在させると共に、前記加工間
隙に休止時間を置きながら間歇的な電圧パルスを印加し
９発生する放電により加工を行なう放電加工方法及び装
置の改良に関するもので、斯種放電加工の加工液として
最も常用されている例えばケロシン（白灯油）系の炭化
水素油と９例えば比抵抗ｌＸｌ０”０１前後程度以上の
純水。

または骸純水に限らず水道水や各種工業用水を含む水と
を同時的に使用するものであるが、前記加工間隙に加工
液として注入供給されるのはその主成分が前者であって
、前記加工間隙の周囲全体を前記水または水を主成分と
する液中に浸漬または包囲等された液中存在状態に保っ
て加工を行なうことによυ、電圧パルスによる放電パル
ス条件が中加工前後以上の荒加工や、逆に＃Ａｍ又唸超
仕上若しくは準超仕上げの加工、或いはワイヤカット放
電加工に於て被加工物の板厚が大きく加工面積が大きｂ
加工の場合等に適用して加工効率が良く威力を発揮し、
他方放電加工の加工性能発揮上やその取扱処理上等、放
電加工の加工液として最も優れてｂるが、上記の如き可
燃性の炭化水素油を加工液として用いた場合に於ける火
災等の危険を減じて９例えば夜間の無人運転稼動を可能
にぜんとするものである。

現在放電加工の技術の分野に於て使用されていｂ加工液
は、棒状電極や３次元型電極による穿孔加工や型彫加工
の分野に於て用いられている災化水素系の鉱物油、即ち
所謂ケロシン（白灯油、産油、又は所謂石油）で、安全
対策としての着火温度の上昇や、冷却能力の改善等によ
る加工性能の向上等のために添加物が添加されているに
しても。

その添加量は微小量でありて、実質上上記の産油と、所
謂ワイヤカット放電加工の分野に於て用いられている水
、即ち通常その比抵抗が約ｌＸｌ０”０１前後程度以上
の所謂純水で、防錆を目的とするための各種の防錆剤や
、電解質その他の電導度調整剤等の添加物が添加されて
いるにしても、その添加量は微量であって、従って実質
上上記の水との２種に大別することができる。

尤も、上記炭化水素油としては、主としてデカンＣ１・
ＨａからヘキサデカンＣｕＨＩ４ｔでの同族体から成り
、比重約αフ９Ｏ−１８３０（分子量約１５０前後以上
）の上記放電加工液とし常用の産油の外に、比重的ａ８
５〜０．８９の軽油中種々の添加混合物があるスピンド
ル油やマシン油、或いはその他の機械油又は上記産油や
軽油等の鉱物油に動・植物油その他を添加したもの等が
加工性能（加工速度）の向上（鉱物油系の加工液では一
般的に分子量の大きいものの方が安定加工が可能で加工
速度が向上する）、その他の目的で使用されることがあ
るが、それ等の使用は極めて稀であり、ｔた上配水１＊
は水系の加工液としては、ワイヤカット放電加工に於け
る常用純水系のものの外に種々あるが１例えば特公昭３
９−１４９８号公報外に記載の鉱物油と水または電解液
との混合エマルジョン系のもの、特公昭４１−１６４８
０号公報外（例えば特開昭５３−１０１．１９７号公報
）Ｋ記載の水にエネレングリコール又はさらにアルコー
ル外ヲ溶解した水溶液系のもの、或いは所請電鱗放電又
は放電々解加工用の電解質水溶液系のもの等があるが、
２勢のものの使用も極めて稀である。

しかして、近時ワイヤカット放電加工の普及と共に１ｍ
該ワイヤカ、ト放電加工の分野で唯−的に用いられてい
る純水系の加工液は、放電加工の電圧パルス（放電パル
ス）の幅が約１βＳ前後の仕上げまたは超仕上げの電極
消耗条件の加工条件領域から、電圧パルス（放電パルス
）の幅が約蜀μＳ前後または同約父μＳ前後の電極低消
耗の加工条件領域迄使って使えないことはないが、上記
超仕上げの領域で鏡面仕上げ的加工ができないこと、電
圧パルス（放電パルス）の幅が上記的（資）〜（資）μ
Ｓ前後の中加工前後の領域で電極低消耗又は無消耗の加
工が出来離いこと、ｔた電極の加工面積が数１０１ｎｐ
前後程度以下の前記加工面積が小さい領域では良いが、
加工面積が大きくなると間隙抵抗が減じ安定加工ができ
ず、加工性能が著しく低下する欠点があり、従ってワイ
ヤカット放電加工に於ても被加工体板厚が大きく或いは
さらにワイヤ電極径の大急いものを使用する加工では種
々の問題があり、ｔた上記電圧パルス（放電パルス）の
幅が上記約３０ｓＳ前後または約５０μＳ前後以上の中
加工乃至荒加工の主として電極低消耗又は無消耗の加工
条件領域では、電極の加工面積が極端に餘程小さくない
以上、ｉた水の純水化或いは高抵抗化を計うて例えばそ
の比抵抗を５Ｘ１０ｒｋｃＩＩＬ前後またはそれ以上（
最高約１８Ｘ１０’Ω信穆度であるが、常用的には＃Ｘ
１０’０１前後程度）Ｋ処理して用いても、前記常用の
産油程度の所期の目的とする電極低消耗その他の加工性
能が得られないばかシか、一般的に加工が困難となる。

この丸め前述の如くエチレングリコールやポリエチレン
グリコール、或いはまたその他のものを水に添加混合し
た水溶液系のもの等が用いられることがあるが。

所期の目的とする加工性能が得離＜、また従来の放電加
工用パルス電源では電極低消耗乃至は無消耗加工が難し
い、添加搗合物の消耗または消費による加工液の維持、
ランニングコストが高くなる。

を九加工液の処理再生が難しい等の種々の問題があるた
め未だ常用または普及するＫは至っていない０他方、近時、数値制御やその他の検出器や自動制御装置
の発達に伴い放電加工機も種々自動化され高価となって
来ているが、前記穿孔及び型彫加工に供される放電加工
機の方は、数値制御ワイヤカット放電加工機のように９
例えば無人の終夜運転のような稼動形態が採られていな
いのが普通である。このことは、上記穿孔及び型彫加工
用の放電加工に、終夜の無人運転等の加工形態を採うて
も良い加工がないからではなく、その原因は主としてそ
の使用加工液の違いにあ夛、ワイヤカット放電加工機が
加工液として純水系の水を使用しているために、ワイヤ
電極の断線停止等の事故があるにしても使用加工液が原
因となる所謂火災発生が皆無であるのに対し、上記穿孔
及び型彫加工用の放電加工磯に於ては、前述産油等の可
燃性炭化水素油系のものを加工液として使用しているた
めに放電加工の短絡や特にアーク放電事故の際に火災を
誘起することがあり、このため斯種放電加工機には高価
な火災発生の検出及びその検出に基づ〈自動消火設備が
付設されることが多くなつて来ているものの、上記加工
液が可燃物である以上。

工場尋の家屋火災に到る可能性があるもので、従、うて
前述の如く穿孔及び型彫等用の放電加工機は折角高度に
自動化されていても、上述の如く無人の終夜運転に供さ
れることがなかったのである。

これは、産油等を数１０ｊ前後以上溜めた加工タンク中
で電極被加工物間の産油液面下で間歇的な火花状、また
は短アーク状の放電を数ＫＨｚ前後又はそれ以上の繰り
返し率で行なうととＫより加工をする斯種形態の放電加
工の宿命であった。

本発明は、上記の如き産油等可燃性の炭化水素油系のも
のを加工液として用いる放電加Ｉの難点を解決せんとす
るもので、電極と被加工物とが相対向して形成する加工
間隙を全体として水または水を主成分とする液中に存在
せしめた状態として前記加工間隙に前記産油等の炭化水
素油又は炭化水素油を主成分とする炭化水素油系の加工
液を強制的に補給注入しつつ放電によ）加工を行なうよ
うにしたもので、前記炭化水素油系の加工液は好オしく
は必要最小限度の供給を行ない、過剰供給分があるとき
には拡散させることなく一過再循環供給や廃棄等のため
に回収することにより前記炭化水素油系加工液介在の下
に於ける放電加工を実質上水または水を主成分とする液
中、即ち水中で行なうようにし九もので、火災発生の危
険が殆んどないようにすることができる所ホら無人の終
夜運転等の稼動を可能とし、他方冷却効果の増大等によ
り電圧パルス（放電パルス）幅が大きい中。

荒加工だけで々く、中加工乃至仕上げ加工に近い加工条
件領域に於ても高負荷加工や電圧パルス（放電パルス）
間体止幅の小さい条件での継続加工をアーク放電の発生
等が少なく可能として加工性能が向上できる等の利点等
も存するものである。

以下図面を参照しつつ本発明を説明するに１図面第１図
は本発明方法を実施する穿孔及び聾彫聾加工機の実施例
装置の概略構成を示す説明図で、（１）はへ、ド、（２
）は加工タンク（３）を載置するクロステーブルで、Ｘ
及びＹ軸の各軸方向駆動モータ（２Ｘ）（２Ｙ）を有し
、＃モータは図示しないシークエ／スコントローラ、又
は数値制御装置呻の制御装置によυ位置決め制御９輪郭
形状加工制御、又はフライス盤と同郷な３次元凸又はキ
ャビティ加工制御が行なわれる。図示の場合は加工用電
極（４）が３次元キャビティ加工のａｍ電極であるから
、かかる場合には、ポイント・ツウ・ポイントの位置決
め制御が行なわれる。（−は被加工物（６）を固定設置
する加工テーブル、（７）は電極（４，被加工物（８１
間の加工間隙で既に加工開始よ構成る程度の加工時間が
経過して、加工が成るＳ直進行した状態を示している。

（４ａ）は電極（４）内部に穿設等形成された加工液噴
流路で図示の如くその開口は電極（４）加工面の主とし
て凸部又は頂部に、またはその周囲等に１個又は複数個
が加工間隙（７）のほぼ全域にほぼ均等状態に加工液が
介在する状態となるように形成される。（６）は加工タ
ンク（３）に充填された水であシ、加工間隙（７）はそ
の充分深部に浸漬された状態となるように液位が保たれ
ると共に、タンク（３）内に於て被加工体（６）と接触
して冷却し得る状態を保持せしめる◇（３畠）は前記水
（８）の図示しない溢流制御堰の外側に設けられた溢流
樋１　（３ｂ）は弁を有するドレーン配管で、前記溢流
樋（３厘）の配管と一体となつて、後述循環供給のため
の液処理装置へ帰還、ｔたは適宜の無害化９分離回収処
理郷をして下水等へ廃棄される。（９）は電極（４）を
ホルダ部（４ｂ）を介して保持するへ、ドで前記へ、ド
（１）上またはその側部に立てて設けられ九図示しない
力２ムに９図示実施例の場合、上下鉛垂（２軸）方向に
、サーボ制御装置鱒によシ制御移動自在に設けられる。

（９Ｃ）は前記ホルダ部＋１ｌｌｉ設けられ九加工液導
入口で、内部に形成された流路が、前記電極の加工液噴
流路（４ｍ）に撃っている。■は前記ホルダ部（９）に
設けられた傘又は輪状等の容器状をした加工液の捕捉回
収覆いで、加工間隙（７）を充分カバーし、排出浮上し
て来る加工液α湯を充分捕捉し得る大きさとし、その設
置位置は図示の如くタンク（３）内充填水（８）中に全
体が埋没する状態でも良いが、加工開始時の電極（４）
、被加工物（６）間の放電加工開始時に、覆いｏｎの外
周端全体が水＋８）に浸漬された状態であっても良ｂ０
この覆い（ＩＩＫは頂部近くに吸引管（ｌ１ｍ）が設け
られ１例えば図示の如く加工間隙（７）から水（８）中
を浮上して溜る加工液（８詭）を、常時または検出等に
より水（８）の一部と共に吸引回収し、加工液Ｑｌが溜
りすぎて覆いαｌ外へ、溢れるのを防止する。またこの
覆いα、１１には。

必要に応じてその頂部近くにガス抜き管（ｎｂ）を設け
、放電加工に併って発生し、覆いα力によって捕捉され
た加工液及び水等の分解発生ガス、蒸気等を外部に放出
拡散または無害化等の処理が行なわれるように構成され
る。

αりは水（８）の処理及び再循環供給装置の１例を示す
もので、前記ドレーン配管（３ｂ）よりのドレーン又社
溢流水を回収する沈澱槽（１２ａ）と、この沈澱槽（１
２１）の上澄をポンプ、（１３ｍ）によシ汲み上げ一過
装置（１３ｂ）を介して送られる水を収納する清浄槽（
１２ｂ　）　、この清浄槽（１２ｂ　）内の収納水を所
定の温度に制御保持する（通常は冷却であるが、各期に
於ては加温の場合もある）温度制御装置（１２ｃ　）　
。

及び該檜（１２ｂ）内の水を所定の比抵抗値に維持制御
するイオン交換樹脂塔（１４１）　ｌ汲み上げポンプ（
１４ｂ）、及び該ポンプ（ｔ４ｂ）の起動停止を検出制
御する検出制御装置（１４Ｃ）　、並びに前記加工タン
ク（８）に精濾過装置（１５ｂ　）及び吐出ノズルａ−
を介して所定清浄度、温度が比抵抗を有する水を供給す
るポンプ（１５ｍ）等を備えて成るものである。面は飲
料水道又は工業用水の水道蛇口を示したもので必要に応
じイオン交換樹脂塔を介して、加工タンク（３）又は沈
澱槽（１２ａ）ｌ（消耗水を補給するか、加工タンク（
３）Ｋ温度以外の比抵抗や清浄度はそれ程厳密に制御維
持する必要がなく、火災防止と冷却のために水を供給す
る場合に使用するもので、上記後者の場合には蛇口−か
ら必要に応じて所定温度制御装置（通常は冷却）を介し
て吐出ノズルα・より加工タンク（３）に所定流量で流
下供給し、溢流水を樋（３ｍ）及び配管（３ｂ）から下
水路に放流するようにするのであるが、配管（３ｂ）の
弁を用いて加工タンク（３）の水等を落すときには、放
電加工屑や生成物、後述加工液の残溜物等が排出される
から、その際には一過その他の処理手段を講するい０９
部よシ吸引回収した加工液（８ａ）Ｉ水（８）、及びそ
の他を回収分離する分離槽（１ｓａ）と清浄加工液貯槽
（ｘｓｂ）、必要に応じて設けられる温度制御装置（１
８Ｃ）等よシ成り、清浄加工液（８ｍ）はポンプ（ｔＳ
ａ）によｌ）濾過装置（ｔｓｂ）及び後にその開閉等の
制御態様を詳しく説明する制御電磁弁−を介して必要量
がホルダ部（９）の導入口（９ｍ）へと送られ、加工間
隙（７）に噴出供給され９間隙（７）で放電加工作用に
供された。ｔた残餘の加工液（８１）が浮上して覆いα
υ内溜シ、之が一部の水（８）と共に吸引管（ｌｌａ）
Ｉｃよシ吸引されて前記分離槽（１８ｍ）に帰還する訳
であるが、この吸引の例として、前記管（ｌ１ｍ）の他
に設けられる密閉容器（２１ａ）、この容器（２１ｓ＋
）内を真空排気する真空排気手段（２１ｂ）。

この排気手段（２１ｂ）と容器（ｔａ）間に設けられた
加工液眸のミスト回収装置（２１Ｃ）及び吸引ガスの処
理装置（２１ｄ）、並びに前記容器（２１ｍ）に回収さ
れた加工液（８ｍ　）及び水（８）等を前記分離槽（１
８ａ）Ｋ送給するポンプ（２１ｅ）とを備えており、ま
た前記分離槽（ｘｓａ）Ｋは分離された浮上加工液（８
鳳）を−過装置（２２ｂ）を介して清浄液貯槽（ｘｓｂ
）Ｋ供給するポンプ（２２ｂ）、及び分離された水（８
）の貯溜量の増大に応じてそれを検出し分離水を前記沈
澱槽（１２ｍ）に帰還せしめるポンプ（２３ｍ）°及び
その検出制御装置（２３ｂ）が設けられている。また、
（至）は電極（４）、被加工物（６）間に所定の電圧パ
ルスを供給する放電加工用パルス電源、ｅ６は加工間隙
（７）Ｋ於ける放電加工状態を各放電パルス毎に或いは
所定ｔｉは成る範囲内の不定放電パルスの発生期間中の
平均的な放電加工状態を判別する判別装置で。

例えば加工間隙（７）に於ける放電加工状態を１間隙平
均電圧、若しくは電流、各放電パルスの放電中の放電々
原着しくは電流振幅、放電々圧着しくは放電々流に重置
されている高周波成分のレベルの大小等によシ、加工間
隙（７）が成る程度以上加工液（８ａ）の外に水（８）
が侵入介在している状態で放電加工が行なわれているが
、或いはまた。加工間隙（７）への水（８）の侵入介在
が末だ許容できる範囲で加工液介在による放電加工が行
なわれているか勢を判別して判別信号を制御器（至）Ｋ
出力する。そして該制御器（至）の出力制御信号は切換
スイッチ−を介して制御電磁弁（至）に送られその弁の
開度や開閉等を切換制御する。前記切換スイッチ■によ
り電磁弁（至）の開度や開閉等の制御をプログラム設定
等によシ調整設定され、プ四グラム制御装置（至）の制
御に切換えられるように構成されている。以上の如く構
成するととＫより、電極（４）と被加工体（６）とが対
向して形成される加工間隙（７）Ｋは実質上全部または
大部分の領域に産油等の炭化水素油又は炭化水素油を主
成分とする加工液（８ｍ）が介在するＫしても間隙（７
）から出ると水（８）との比重の差によす加工液産油（
８ａ）は浮上して覆いｆｆｖＫよシ捕捉され。

また他方加工間隙（７）に於て一部は水との混合等共存
状態で放電加工作用に曝されて一部変質等している丈で
なく、放電加工屑の生成混合等もあるため、清浄な水と
清浄な産油との混合物の分離のような訳にはいかないが
、吸引管（ｌｌａ　）　Ｉｃよりて覆いαυ内に絶えず
吸引力を作用させていることによシ、一部の水と共に産
油加工液を覆いαυ外の加工タンク（８）内に殆んど逃
すとと壕〈歇引向収することができ、また一部覆いａカ
外へ洩れることがあっても、産油は水面上に浮上して油
膜を造る状態となるから、溢流によシ加エタンク（８）
外へ除去される。上記の如く加工用電極（４）と被加工
物（６）は加工間隙（７）部の周囲を含むそれ以外の多
くの領域が産油尋の加工用（８ａ）Ｋ比らべれば熱伝導
が喪＜。

熱客量が大きくて冷却能力の大きい水（８）と接触して
いて、適宜の目的とする温度に容易に冷却することがで
きると共に所定冷却温度を保つことができる所から、放
電加工電圧パルスのパルス間休止時間又は幅を短縮した
高負荷、或いは放電繰り返し周波数の大きい加工を線接
続させることができ従って加工速度が向上できて加工時
間が短縮することができる丈でなく、電極消耗量も従来
の斯種加工、即ち加工タンク（３）内を全部産油等の加
工液として、好ましくは蚊加工液の温度を２５’Ｏ前後
の室温等に保つように制御した加工に比べて減すること
ができ、加工形状が２次元及び３次元的にも比較的単純
な形状で、加工面積が格別大きいものでない以上加工精
度を従来と同等以上に保つことができる。

ポンプ（１９ｓ＋）、及び制御電磁弁（至）を介して加
工間隙（７）Ｋ噴出供給、又は補給される産油加工液は
。

供給された加工液が加工間隙（７）での放電加工作用に
曝されて実質上消費尽されれば、加工タンク（３１部に
可燃性の産油が貯蔵、滞溜等留っていることはなく、従
って火災発生の危険性は、よシ減するか無くなる訳であ
る。即ち、産油郷の炭化水素油を加工液として使用する
ｊ電加工では１種々の加工条件その他によ９或る程度変
動があるもので。

被加工物（６）の鉄を１ｇ加工するのに実質上約１００
０区の水素を含む炭化水素ガスと微小量炭素を生成する
（産油がＣｘＨｇであるから）ものであり、このような
ガス発生のためには産油約１ｃｃがあれば定るのである
。

従って、毎分約１ｇの加工条件とすれば、産油加工液を
毎分１ｃｔ、加工間ｉ１に供給するようＫすれば、供給
された産油加工液の大部分が分解ガス化されて消費され
るから１発生ガス処理を巧く行なえば棗いことＫなるが
、供給され九産油加工液の一部は加工間隙（７）ＫｔＩ
Ｉ−て放電加工作用に曝される仁となく間＠（ｎ外へ出
てし重う可能性があるだけでな（、ｘｃｃ／ｌ−と言え
ば相識に黴小量及び微小流量の供給制御であうて（１１
九通常放電加工の使用加工条件としては＊１ｇ／ｘ−以
下の加工条件の場合が圧倒的に多い。）他方加工間＊ｊｎＫ於ては９次に加工間１Ｉｆｆ）の何
処で放電が発生するか判らず、ｉ九何処で放電が発生し
ても良いように、産油加工液を加工間Ｈ（７１に注入し
て好ましくは全体的にはソ均一な加工液の介在状態とし
ておくヒとが必要なわけで、ｔた他加工用電極（４）の
寸法、形状、噴流路（４ｍ）の形成位置、数、その大き
さ等によっては、ｆたさらに発生放電によって加工間１
１（７）Ｋ供給された産油加工液が移動側在郷する可能
性もあるから、そのような点を考慮して、産油加工液（
８ｍ）の注入供給は９口径の小さい（例えば１−１Ｉ★
九はそれ以下）噴流路（４鳳）を１個または形状その他
を考慮して複数個を設け、ｔた噴流路（４ｍ）は電極の
先端、頂部に開口するように形成されるものであって、
加工面積が成る程度の広さを有するものの場合には複数
個（例えば３個）の噴流路（４ａ）を噴出加工液が加工
間隙（７）で旋回または渦を巻くように噴出せしめる等
の工夫が必要であり、ｉた電極（４）の加工面が複雑な
凹凸３次元形状のものの場合には、各先端頂部その他に
噴流路（４ａ）開口を形成すると共に複数個の噴流路（
４ｍ）の供給管路に夫々弁を設計、各弁をプログラムに
よりまたはランダムに開閉ま九は開度を増減等切換制御
する等の工夫が必要であり、供給加工液の量としては。

前記必要最小限度の量の数倍またはそれ以上の量となる
ことは避けられないが、前述の防災上の目的、及び原理
より、その供給制御の態様の選定等によシ、加工の性能
中精度＊に影響が許容できる限度で、より少ない供給噴
出量とすることが要請される仁とは明らかである。

第２図は、制御電磁弁（２）の弁の開閉の調整設定制御
の態様、即ち加工用電極（４の噴流路（４鳳）から加工
間隙（７）に経時的に吐出される産油加工液（８ａ）の
代表的な異なる態様を示す吐出特性説明図で。

横軸に時間（ｔ）、縦軸に吐出量Ｑを目盛りてあシ。

第２図囚、同、及び０はプログラム制御装置（至）によ
シ上記制御電磁弁（至）をプログラム設定制御し九場合
、ｔた（Ｑ及び旧は制御器（至）の出力信号により。

即ち加工間ＩＩ（７１の放電加工状態検出信号で上記弁
匈を制御した場合の特性説明図であシ１図から明らかな
ように囚は調整設定された成る一定量の加工液（８ａ）
を常時一定の吐出量で継続的に吐出させた場合、０は所
定の調整設定された一定時間間隔毎に調整設定された成
る一定量の加工液（８）をパルス的又は間歇的に吐出さ
せるようにし九場合。

同は上記囚と１の組合せの如き設定態様で、常時は調整
設定された必要最小限度の量に近い成る一定量の加工液
（８ａ）を継続的に吐出させた状態としておいて、さら
に所定の調整された一定時間間隔毎に吐出量をパルス的
又は間歇的に増大吐出させるようにした場合であり、ｔ
た（Ｑは前記日に於けるパルス的又は間歇的な増大吐出
を加工間隙（γ）に於ける放電加工状態の検出判別によ
って、即ち例えが加工間隙（７）Ｋ於ける加工液（８ｍ
）が設定された比較的小い一定の継続吐出では加工間隙
（７）全体としては不足気味となシ、加工液（８ｍ）中
放電加工から一部が水（８）中放電加工の状態に移行し
、加工性能その低加工目的等より、そのような水（８）
中放電加工が許容限度以上に達した場合にこれを検出判
別してその時点で上記パルス的な増大吐出を行なう制御
吐出の場合、働は上記ａの場合のパルス的又は間歇的加
工液（８１）の吐出を、前記（Ｑの場合の加工間隙（７
）に於ける放電加工状態の検出判別によシ制御して行な
う場合であるが９本発明に於ける加工液（８ｍ）吐出の
設定、制御の態様は。

之等囚乃至■に限ることなく９例えばｎと（ト）とを組
合せるとか、或いは旧乃至［Ｆ］に於けるパルス的又は
間歇的な吐出又はそのようなパルス的な増大吐出の量を
プ四グラム設定等によシ適宜増減させると力１．ｔたは
そのような増減等を放電加工状態の検出信号により行な
う等の各種の態様で、加工の目的や各種の加工条件、或
は加工形状等により選定できること明らかである〇上述第１図は、所謂穿孔及び型彫等の型式の放電加工に
適用した場合を示したものであるが、所謂ワイヤカット
放電加工機に対しても適用可能なことは尚業者に明らか
であると思惟される。即ち。

例えばワイヤカット放電加工機で、被加工物を加工タン
クの純水加工液に中浸漬された状態でさらに上下に一対
の純水加工液噴出ノズルを設ける形式のものがあるが、
かかる形式のワイヤカット放電加工機によれば、加工タ
ンク内の純水加工液を前記水（８）、一対の上下ノズル
よりの噴出液を前記炭化水素加工液（８暑）とし、前記
覆い（Ｉｌ＋を上部のワイヤ電極ガイド外が設けられる
アームに取り付ければ、その１１本発明加工方法の実施
が可能である。なおその際の上下各ノズルよシの加工液
（８ａ）噴射の形態は１例えば第２図囚、山、又は（ｑ
の如き態様になるものと思惟される。図面第３図は、被
加工物（６）を、加工液中等に浸漬することなく、液外
の気中に於て、上下各ノズルよシよシ加工液を噴射させ
てワイヤカット放電加工を行なう場傘に本発明加工法を
適用した場合の実施例説明図で、（４ｂ）は被加工物（
６）と相対向して加工間ｉｌｌ　ｆｆｌを形成するワイ
ヤ電極で１図示しないカラム等に設けた貯蔵ドラムより
引き出され、上部アーム凶に設けたブレーキローラ（支
）、ガイドローラ・澹及び上部位置決めガイド０埴を経
て前記加工間隙（７）部に到シ、下部アームもＳＫ設け
た下部位置決めガイド鋺、引き出しキャプスタン及びビ
ンチロ−ラム→、及びガイドローラｈ６％を経て図示し
ないカラム等に設けた巻取ドラムに巻き取られるか回収
容器中に溜め回収される。前記ワイヤ電極（４ｂ）が同
軸状に貫通する上下一対のノズルは夫々噴出部が同軸状
の２重ノズルとなってお夛、小径のノズル（３ｈａ　）
　（３７ｂ　）は前記炭化水素加工液（８８）の噴出ノ
ズルで被加工体（６）に図示の如く近接するが。

接触シール等して加工間１１（７１に前記加工液（８ａ
）を注入し得るように形成配置されており、該各ノズル
（３７ｍ　）　（３７ｂ　）　Ｋ同軸の大径のノズル（
３８ｍ）（３８ｂ）は前記水（８）を令却液として前記
各ノズル（３７ｍ　）　（３７ｂ　）及びその噴出加工
液（８ａ）を包囲して同軸に包むように噴出せしめられ
る。

（ａｓｓ　）　（３９ｂ　）は、上記各水噴射ノズル（
’３７ａ　）　（３７ｂ　）内に設けられた通電ローラ
ーは、上記各ノズル（３７暑）　（３７ｂ　）　、　（
３８ｍ　）　（３８ｂ　）によって加工間［１１１（７
）及びその周囲に噴射供給された加工液（８ａ）及び水
（８）を受ける液受はパンで、当該部分に液の溜部を造
ることなくドレーン流下孔（４０ａ　）より、前述した
分離槽（１８ａ　）等に回収される。

即ち、この第３図の場合は、加工間！Ｉ（７１の周囲の
電極（４ｂ）及び被加工物（６）部分が水または水を主
成分とする液と接触するように液液中に存在せしめられ
た状態が、前述の如き液中浸漬とは異なシ、前記水ま九
は水を主成分とする液をノズルから加工間隙部分へ向け
て噴射させることによって形成されており、火災等発火
の原因となる加工間隙け）は常に充分な量が噴射供給さ
れる水に囲まれた内部にあり、他方可燃性加工液が溜り
存在する部分もないから、前述の場合とはソ同効の使用
効果を達成させることができる。

この実施例のように１本発明の実施は炭化水素加工液（
８ａ）を前述第１図の場合とは異なシノズルから加工間
１１（７）に噴射注入する態様で実施が可能であシ、そ
してこのことは穿孔、Ｓｔ彫クシ加工加工型式のものに
於ても同様でありて、ｔた穿孔又は型彫り加工の場合に
は被加工物に予め形成し九１個又は複数個の下孔から前
記加工液（８ｍ）を加工間隙（７）に注入するようにし
構成して実施することかで龜ることか明らかである。

また、加工用電極（４１が全体として多孔質で通気通水
性の黒鉛等炭素形電極や金属合金の粉末冶金法による焼
結成形体電極、或すは細い棒状体の複数本を適宜の形状
に整揃結束した電極等の場合には、それ郷の気孔や間隙
のうち加工面以外の外周側面等を必要に応じて塗料、接
着材、樹脂等によシ水密シールして加工面部分の好まし
くはほぼ全領域から加工間隙（７）に加工液（７）を噴
出又は滲み出させるように構成して実施することができ
る。

本発明のその他の変更実施例及び実施態様を以下に説明
する。

前述第１図のような穿孔、型彫等の加工の場合。

加工時間の経過により加工孔が深くなると、加工間隙（
ｒ）から外部への加工液（８１）の放出、押し出し、ま
たは離脱等が円滑に行なわれなくなるからその加工孔の
形状や加工放電パルスの設定条件等によっては、加工孔
の深さの増大や加工時間の経過に伴い、加工液（８ｍ）
の供給噴出圧力をポンプ（１９峠やそのドレーン調整等
により増大させることが、制御電磁弁（支）の制御に於
て加工孔の深さの増大や加工時間の経過に伴い、加工液
（８１）の供給又は吐出流量を増大させる等のプログラ
ム制御や検出制御をすることが望オしい。

このような、加工液（８ａ）の加工間隙（γ）への吐出
量中継時的な吐出パターン等については上記外筒記′７
ｇ２図に基づき種々説明した所であるが、電極へ、ド（
９）のサーボ送シ制御装置αＱにより送り制御信号によ
シ制御して、水（８）が成る程度以上加工間［１（７）
に侵入介在することがない加工状態を維持させるとか、
電極（４）と被加工物（６）とを設定プログラム又は加
工間隙（７）の放電状態の検出判別により相対的に一方
を約１ｍ前後またはそれ以下の距離−且稜退（電極（４
）を上昇）させ９次いで近接させる往復移動による加工
間隙（７）肉加工液、加工屑等の排出、更新、即ち所謂
電極ジャンプの際に加工液（８ａ）を同期して加工間！
１（７）に吐出させる轡の吐出制御態様とすることがで
きる◇ このような加工液（８暑）吐出の制御を行なえば加工間
隙け）に介在する加工液（８ｍ）の質、性状。

量及び介在状態等を一定に保って加工を進行させること
ができる所から、所定の目的とする加工を所定の予定し
た加工性能で確実に行なうことができる。炭化水素加工
液（ロ）の噴出供給量及びその時間的な制御は、吸引管
（ｌ１ｍ）から吸引回収される炭化水素加工液（８蟲）
の量や性状等を分離槽（１８ａ）や吸引容器（２１ｍ）
の部分またはその前後に設けた検出９判別装置等により
検知し、その検知信号によシ制御電磁弁（支）を制御す
るととくよっても行なうことができる。

また１本発明放電加テの実施Ｋｆｉシ、前記放電加工用
パルス電源鋺の電源型式によって制約等を受けることは
殆んどない。即ち、旧来よりのコンデンサ充放電によシ
ミ圧及び放電パルスを発生する蓄勢式パルス電源、エネ
ルギ蓄積素子として上記コンデンサの代シにコイル郷リ
アクタンスを使用する形式のもの、又は直流電圧源をト
ランジスタ等の電子スイッチング素子によジオン・オフ
して電圧パルス列を生成させる非蓄勢式のパルス電源、
或いは之等を組合せ構成したパルス電源だけでなく１例
えば特公昭４Ｂ−１４４７８号公報。

同４５−４０２３９号公報、同４６−１３７０３号公報
等に記載の如き、継続する直流電圧又は成る所定電圧パ
ルスの時間幅よシも充分時間幅の大きい間歇直流電圧を
、該直流電圧と同等以上の電圧と数１０βＳ前後程度以
下の短い電圧パルス持続時間を有する前記直流電圧とは
逆極性の電圧パルスによって間歇的に遮断又は消失させ
る如くして間歇的な電圧パルス列を生成させるパルス電
源を用いても良い。

本発明による放電加工は、既に説明したように第１図に
図示説明したような加工用電極（４）の形状が、ｘ−ｙ
平面の２次元的な形状又はＺ軸方向の３次元的な形状の
一方又は両方が異形複雑なものの場合には、炭化水素加
工液（８ｍ）の噴流路（４１）の寸法、形状、噴射方向
、形成位置、及びその数等についての種々検討の上製作
しても、さらに種々の試行、錯誤が必要となる可能性が
高いから必ずしも好適な適用とは言えず、従って３次元
形状のキャピテイの加工には、比較的単純形状の、また
比較的小径の棒状電極を１種又は複数種、自動交換可能
に設け、被加工物（６１の平面位置をモータ（２Ｘ）、
（２Ｙ）Ｋ！り、ｉ　た電極（４１ＯＺ軸位置ｔ−サー
ボ制御装置αＱによシ１図示しない数値制御装置により
移動制御しつつ加工する形式のものに適用実施すれば既
述の説明から明らかなように好適有用であり、ｔたその
際電極（４）が円柱状又は円筒状であれば、該電極をそ
の軸の廻ｉ自転または回転させるか、前記軸よシ所定距
離偏倚した平行軸を中心として回転さらには電極を同時
に自転させるようＫすれば、炭化水素加工液（８ａ）は
よシ少ない噴出注入量で、加工間隙（７）にほぼ均一に
行きわたらせて加工をすることができるから１本発明の
適用として最も好適なものである。

本発明に於て加工液（ロ）として用いられ加工間隙（７
）に噴射注入される炭化水素とは通常メタン系、エチレ
ン系、アセチレン系、芳香族系及びシクロパラフィン系
等の各種の炭化水素、及びその各種の誘導体を包含する
ものであるが９通常放電加工が行なわれ約０〜１００℃
前後の温度範囲に於て、常気圧中で液状でないものは一
応除外されるものであシ、またアセチレン系炭化水素の
一部のもののように発火、爆発等の危険が高いものは格
別の発火、爆発防止剤勢の混合使用等が出来ない以上除
外されるものであυ、ｔた例えば前述エチレングリコ−
＃（ＨＯＣＨｓ（ＣＨｍＯＣＨｓ）ｎｃＨｓＯＨ，ｎ−
・−９１，・・・・・・露４　）は炭化水素の誘導体で
あるアルスールの１種であシ、前記産油に比べて高価で
また電極低消耗の加工が離しいと言う決定的な欠点を有
するものの、その他の点では遜色はないが、水に良く溶
解して混合され、かつ簡単な手段によっては分離が困離
であるから、特別の目的以外には殆んど使用しないもの
であシ、同様に水に対して溶解性が良くかつ分離困難な
ものは使用を避ける仁とが望ましい。

上述本発明の応用発展として、加工液（８ｍ）として水
（純水系）、上述炭化水素、及び炭化水素と水を混合し
たものか混合比が制御できるものを切換及び制御噴射供
給可ＩＩＩＫ構成しておき、設定加工条件や加工中の加
工状態、検出により切換及び制御して加工間隙け）Ｋ介
在する加工液の分子量を変更する放電加工方法の完成に
寄与させることが考えられる。

加工液の分子量と言う観点から視ると、水（純水）は１
８であるが９通常使用される純水は結合ＯＨ基があった
シするために平均的（資）、産油は約２００〜３００．
スピンドル油約５００〜７００の如くであるが９例えば
水と産油とを混合エマルジョン化するか、又は工マルジ
、ｙ化していない単なる混合状態として使用すれば分子
量は広範囲に任意に調整でき、ｔた。炭化水素のガソリ
ン、産油、軽油と言う分溜ランクを必要に応じて多段と
して分子量の異なる加工液を用意することができ、また
必要ならば水に可溶のグリセリン等の多価アルゴル中エ
チレン若しくはポリエチレングリコールを所定の可変量
比で水に混合して供給し得るようにして使用することも
できる。そして一般的に、電極。

被加工物に対する冷却性能、状１１に差が無いとすれば
、アーク放電郷の異常状態に移行しそうな時に加工間隙
に供給介在させる加工液の分子量を増大制御又は切換え
れば、上記アーク放電への移行を多くの場合防止し得る
が如くであり、安定加工上有用である。水（８）及び炭
化水素加工液（８１）は。

第１図に於て図示説明したように夫々温度制御装置（１
２Ｃ）　（１８Ｃ）により適宜の温度に制御保持される
が、さらに必要ならば、＊に加工液（８ａ）の場合に加
工間隙（７）のより近くに於て１例えば加工液導入口（
９Ｃ）の直前に於て９例えば電子冷凍手段その他を付設
して、加工液（８ａ）を設定温度Ｋ。

または加工状態に応じて制御した温度として供給するこ
とが望ましい。

制御電磁弁（支）は、モータによる開度や開閉制御弁そ
の他を用いることができ、また吸引管（１１麿）からの
覆い（１ｆＪによる捕捉加工液（８ａ）の吸引手段とし
ては、当該技術分野に於て常用のジェットポンプ（アス
ピレータ）、その他のポンプを使用することができ、ま
た吸引管０部に於ける吸引力が低下又は停止に対してそ
の検出手段を設け、加工液（８ａ）の供給停止やパルス
電源の停止等による放電加工の全停止弊安全手段を講す
ることが要請される。

本発明は、従来言われて言われてｂる所謂水加工（水（
純水）を加工液とする放電加工）そのものではないから
、放電加工性能勢の点に於ける水加工との比較はあまり
意味がないが、対火災等の安全上は水加工に比肩し得る
状態に構成使用が可能なもので９例えば放電パルスの幅
が約（資）〜父μＳ稠度以上の電圧パルス（放電パルス
）Ｋよる加工条件領域に於ては、水加工に対し、電極消
耗比約１／１０〜１／Ｚｏｏ前後、加工速度的１０−１
００倍前後、加工面粗さに対する加工速度の対比で約１
０〜関倍前後であり、ｔた他方従来の産油を加工液とす
る加工に対しても、電極、被加工物に対する冷却能力の
向上から、中加工領域で加工速度を約１０％前後増大で
きて、荒加工領域ではさらに向上させることができ、ま
た水加工と比較すると超仕上げ加工ができ、産油等可燃
性炭化水素の貯麓量は加工条件等によるものの加工間Ｈ
ｒ７）への供給量は通常数５ｏｃｔ−／−前後以下、大
型機で餘糧の安全度を見込んでも数ｊ／−オーダ以下で
あるから。

危険物貯蔵上等の問題も少なくなる等の利点がある０手続補正書（１応）特許庁長官　島田春樹　殿３、補正をする者事件との関係（υ躯）手続補正書（方式）％式％２、発明の名称放電加工方法及びその装置３、補正をする者４、　　）やＬ生金　　の日付７、補正の内存　別紙の通り１　明細書第３５頁第７行に下記の記載を挿入する。

［４、図面の簡単な説明図面第１図は、本発明加工方法を実施する。

一実施例の概略構成を示す説明図、第２図は本発明加工
力・法の実施に於ける制ｍｓ様の説明図、第３図は本発
明加工方法をワイヤカット放電加工方法に適用した場合
の実施例説明図である。

４・・・加工用電極、　６・・・被加工物、　７・・・
加工間隙、　８・・・水、　　８ａ・・・加工液、２４
・・・放電加工用パルス電源、　３・・・加工タンク。

１２・１７・・・水供給装置、　　１８・・・加工液供
給装置、　　１１・・・覆い、　　４ａ・・・噴流路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　加工用電極と被加工物とが対向して形成する
加工間＠に加工液を供給介在させると共に前記加工間Ｈ
Ｋ休止時間をおきながら間歇的壜電圧パルスを印加し、
発生する放電によ抄加工を行なう放電加工において、前
記加工間隙の周囲の電極及び被加工物部分が水ｉ喪は水
を主成分とすゐ液と接触するように該液中に存在せしめ
られた状態で前記加工間１１に炭化水素を喪は膨化水素
を主成分とすると液を強制的に注入しつ一前記の放電加
工を行なうことをｑ！！ｆ徴とする放電加工方法。
（２）前記加工間隙の周囲の電極及び被加工物部分が水
または水を主成分とする液と接触するようＶＣＣ液液中
存在せしめられ良状態が、前記加工間隙を前記水または
水を主成分とする液が充填され九加エタンク中に浸漬し
て形成されたものであることをａｍとする前記特許請求
の範囲第１項記載の放電加工方法。
（３）前記加工間隙の周囲の電極及び被加工物部分が水
または水を主成分とする液と接触するように該液中存在
せしめられた状態が、前記水または水を主成分とする液
をノズルから前記加工間隙部分へ向けて噴射させること
Ｋよって形成されたものであることを特徴とする特許１項記載の放電加工方法。
（４）　　前記水または水を主成分とする液が，比抵抗
１０８Ω譚以上の純水であるむ渣籍黴と１前記特許請求
の範超第１風第２項、又は第Ｓ項記載の放電加工方法。
（５）前配水または水を主成分とする液が、飲料用又は
工業用の用水であることを特徴とする前記特許請求の範
Ｓ第１項，第２項，又は第５項記載の放電加工方法。
（６）前記炭化水素まえは炭化水素を主成分とする液が
、分子量が少なくと４１００以上の液状であって、前記
水を走は水を主成分とする液に不溶で、かつ水よりも比
重が小さい石油であることを特徴とする前記特許請求の
範囲第１項、第２項。第３項、第４項又は第５項記載の放電加工方法。
（７）前記炭化水素または主成分の炭化水素が、燈油ま
たは燈油を主成分とする石油であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項、第２項、第５項、第４］Ｊ１．第
５項、又は第６項記載の放電加工方法。
（８）前記炭化水素または炭化水素を主成分とする液の
加工間隙への強制的注入が連続的な設定され九定流量供
給によって行なわれるものであることを特徴とする特許
請求の範凹第１項、第２項。第３項、第４項、第５項、第６項、又は第７項記載の放
電加工方法。
（９）前記炭化水素または炭化水素を主成分とする液の
加工間隙への強制的注入が、設定された間歇的なパルス
的供給によって行なわれるものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５
項、第６項、又は第７項記載の放電加工方法。１０　　前記炭化水素または炭化水素を主成分とする液
の加工間隙の強制的注入が、前記の連続的な設定された
定流量の供給と、前記設定され九間歇的なパルス的供給
との組合せＫよって行なわれるものであることを特徴と
する特許請求の範囲嬉１項、第２項、第３項、第４項、
第５項、第６項、又は第７項記載の放電加工方法。Ｉ　前記炭化水素または炭化水素を主成分とする液の加
工間隙への強制的注入が、前記加工間隙に於ける放電加
工状態の検出判別による間歇的なパルス的供給として行
なわれるものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、又は
第７項記載の放電加工方法。＃場　前記炭化水素または炭化水素を主成分とする液の
加工間隙への強制的注入が、前記の連続的な設定され九
定流量の供給と、前記の加工間隙に於ける放電加工状態
の検出判別による間歇的なパルス的供給との組合せくよ
って行なわれるものであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項
、又は第７項記載の放電加工方法。＃撞　前記水または水を主成分とする液、及び炭化水素
ｉたは炭化水素を主成分とする液の少くとも一方の液が
、所定の温度に温度制御された液であることをＩ￥Ｉ１
ｍとする特許請求の範匪第１項、第２項、第５項、第４
項、第５項、第６項、第７項。第８項、第９項、第１０項、第１１項、又は第１２項記
載の放電加工方法。 α４　前記加工間１１［Ｋ強制的に注入される炭化水素
ｔｉは炭化水素を主成分とする液が、前記加工間Ｗに強
制的に注入した液を回収して再生し九液の循環供給によ
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
第２項、第３項、第４項。第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第１Ｏ項、
第１１項、第１２項、又は第１３項記載の放電加工方式
。曝→　加工用電極と被加工物とが対向して形成する加工
間！ＩＮＫ加工液を供給介在させると共に前記加工間隙
に休止時間をおきながら間歇的な電圧パルスを印加し、
発生する放電によ抄加工を行なう放電加工１ｃｌおいて
、前記被加工物を収納設置する加工タンクと、骸加エタン
クに水または水を主成分とする液を前記被加工物が咳液
中浸漬状態となるように供給充填及び溢流せしめる前記
水′を九は水を主成分とする液の供給装置と、前記加工
間隙に炭化水素または炭化水嵩を主成分とする液を強制
的に注入するノズル及び液液の制御供給装置と、前記加
工間隙を覆うように間隙上部に配設され前記加工間隙か
ら出て来て前記水中を浮上して来る前配庚化水素液を捕
捉する咎いと、該覆いＫよって捕捉された前記炭化水素
液の吸引回収手段とからなゐことを特徴とする放電加工
装置。鱒　前記ノズルが、前記加工用電極及び被加工物の一方
に形成され、前記加工間ｌＩＫ開口する噴流路であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１５項起重Ｉ！の放電
加工装置。Ｉ　前記炭化水素または炭化水素を主成分とする液の制
御供給装置が、該液の汲み上げ供給装置と、前記ノズル
の前段に設けられ九流通制御弁とから成ることを特徴と
する特許請求の範囲第１５ｍまたは第１６項記載の放電
加工装置。＃櫓　前記覆いが、前記加工用電極の保持、送抄電極ヘ
ッドに取り付けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第１５．第１６項、又は第１７項記載の放電加工装
置。以下余白