JPS6161926B2

JPS6161926B2 -

Info

Publication number: JPS6161926B2
Application number: JP18013781A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Yamada; Tamio Takawashi; Toshimitsu Sakakibara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-11-10
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1986-12-27
Also published as: JPS5882629A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は放電加工装置、特に不燃性加工液を用
いて被加工物の加工を行なう放電加工装置の改良
に関するものである。

放電加工は、電極と被加工物とを間隙を介して
対峙させ、該間隙に加工液を供給しながら放電現
象を生じさせて、被加工物の加工を行なう加工法
である。そして、従来、形彫放電加工において
は、加工液としてケロシン油（EDF）が用いら
れ、また、ワイヤカツト放電加工においては、加
工液として水の比抵抗を高めたものが用いられて
いた。

しかし、加工液としてケロシン油を用いた場合
には、放電加工中における電極と被加工物との加
工間隙の熱によりケロシン油が気化、蒸発し、放
電加工中に発生する放電火花、アーク柱により、
この気化したケロシン油のガスに引火し、火災発
生の危険が高いという欠点があつた。なお、第１
図には、加工液としてケロシン油、電極としてグ
ラフアイト材を用いた場合のアーク放電多発域
が、加工中のパルス巾と平均加工電流との関係に
おいて示されており、図の斜線を付した領域がア
ーク放電多発域である。そして、前述した火災発
生の危険のため、大電流による放電加工が不可能
であり、また、自動無人加工、夜間の無人加工が
不可能であるという欠点があつた。なお、ケロシ
ン油にはこのような危険があるため、ケロシン油
の取扱いは消防法により規制されている。

そこで、加工中の火災発生を防止するため、加
工液として不燃性加工液を用いたものがあり、不
燃性加工液には、水、単一有機物水溶液、単一鉱
油と水とのエマルジヨン液がある。

しかし、これらの不燃性加工液を形彫放電加工
に用いた場合、ケロシン油と比較して、一部の加
工液のみ加工速度の点で優れるが電極消耗量と加
工精度の点で劣り、他の加工液は、電解作用の発
生、加工速度、電極消耗量、加工精度の点で劣る
という欠点があり、また、これらの不燃性加工液
をワイヤカツト放電加工に用いた場合には、動粘
度による影響があるという欠点があつた。したが
つて、従来、不燃性加工液としての水の比抵抗を
高めたものが、ワイヤカツト放電加工に用いられ
ているにすぎなかつた。

以上のように、従来、加工液としてケロシン油
を用いた場合には、火災発生の危険があり、また
加工液として不燃性加工液を用いた場合には、ケ
ロシン油と比較して、加工速度等の加工特性が劣
るという欠点があつた。

本発明は前記従来の課題に鑑み為されたもので
あり、その目的は、加工特性が良く、かつ火災発
生の危険のない不燃性加工液を用いた放電加工装
置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、被加工
物と電極とを間隙を介して対峙させ、該間隙に不
燃性加工液を供給しながら放電現象を生じさせて
被加工物の加工を行なう放電加工装置において、
不燃性加工液として糖類溶液を用い、該糖類溶液
にグライコールを混合し、電極としてグラフアイ
ト材を用いたことを特徴とする。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。

本発明においては、加工特性を向上させ、かつ
火災発生の危険をなくすため、不燃性加工液とし
て糖類溶液を用い、該糖類溶液にグライコールを
混合し、電極としてグラフアイト材を用いてい
る。そして、本発明により、以下に述べる加工特
性を得ることができた。なお、以下の実施例で
は、糖類として例えばサツカローズ（SR）を用
い、またグライコールとして例えばポリエチレン
グリコール（PEG）を用いている。

第２図には、各種の加工液に対して、ピーク電
流Ipを変化させた場合の加工速度（ｇ／mm）の倍
率が示されている。そして、第２図において、加
工液として、20％のサツカローズと20％のポリエ
チレングリコールとを含有する溶液、100％のケ
ロシン油、40％のサツカローズを含有する水溶
液、40％のポリエチレングリコール（平均分子量
600）を含有する水溶液の４種が用いられてい
る。なお、電極としてはグラフアイト材が用いら
れている。

また、第３図には、20％のサツカローズと20％
のポリエチレングリコールを含有する水溶液、40
％のサツカローズ水溶液、40％のポリエチレング
リコール水溶液に対して、サツカローズ、ポリエ
チレングリコールの量を変化させた場合の電極体
積消耗比（％）が示されている。なお、電極とし
てはグラフアイト材が用いられている。

以上の第２，３図から、実施例の不燃性加工液
における加工特性向上が理解される。すなわち、
電極としてグラフアイト材を用い、不燃性加工液
としてサツカローズとポリエチレングリコールを
含有する水溶液を用いることにより、加工速度
は、ケロシン油と比較して２倍以上となり、ま
た、電極体積消耗は、他の溶液と比較して同等の
値となる。

また、第４図には、各種の加工液に対して、ピ
ーク電流Ipを変化させた場合の加工速度（ｇ／
mm）の倍率が示され、第５図には、その場合の電
極重量消耗比が示されている。そして、各種の加
工液として、第２図と同様の加工液が用いられて
いる。なお、第２，３図においては、電極として
グラフアイト材を用いたが、第４，５図において
は、電極として銅を用いている。

以上の第４，５図から、不燃性加工液における
加工特性向上が理解される。すなわち、電極とし
て銅を用い、不燃性加工液としてサツカローズと
ポリエチレングリコールを含有する水溶液を用い
ることにより、加工速度はケロシン油と比較して
劣るが、単一有機物水溶液、すなわちサツカロー
ズ水溶液、ポリエチレングリコール水溶液と比較
して速く、また、電極重量消耗は、他の溶液と比
較して同等の値となる。

次に、不燃性加工液における濃度、動粘度、平
均分子量、加工速度との関係を調査する実験を行
なつた。

第６図には40％のポリエチレングリコール（平
均分子量1000）水溶液、40％のポリエチレングリ
コール（平均分子量600）水溶液、40％のサツカ
ローズ水溶液の３種類に対して、溶液の濃度を変
化させた場合の動粘度が示され、第７図には、第
６図と同様の３種の水溶液に対して、溶液の濃度
を変化させた場合の液中の平均分子量が示されて
いる。また、第８図には40％のサツカローズ水溶
液に対して、濃度を変化させた場合の加工速度
（ｇ／mm）が示され、第９図には、20％のサツカ
ローズと20％のポリエチレングリコールとを含有
する水溶液、40％のサツカローズ水溶液、40％の
ポリエチレングリコール（平均分子量600）に対
して、溶液中の混合割合を変化させ液中の平均分
子量を変えた場合の加工速度（ｇ／mm）が示され
ている。なお、第８，９図において、電極として
銅が用いられている。

以上の第６，７，８，９図から、次のことが理
解される。すなわち、第６図において、動粘度を
一定値として３種の水溶液の平均分子量に対する
加工速度の違いを実験した場合、溶液中の平均分
子量が大きいほど加工速度が速くなる。さらに、
第８図において、サツカローズの濃度を変化させ
て加工速度を測定した場合、溶液中の有機物の量
が多く、動粘度が高く、平均分子量が高く、液中
の水分量が少ないほど加工速度が速くなる。した
がつて、実用的な不燃性加工液を得るために、動
粘度を６センチストーク（CSt）以下に設定し、
前記平均分子量、液中の水分量、及び有機物の量
を加工に適した状態とする。そして、種々の実験
によれば、10〜50％の糖類（例えばサツカロー
ズ）と10〜50％のグライコールを含有し、かつ糖
類及びグライコールを合計して60％以下含有し、
さらに動粘度を６センチストーク（CSt）以下と
した不燃性加工液が、加工に望ましいことが認め
られた。

以上のように、本発明によれば、糖類溶液にグ
ライコールを混合した不燃性加工液を用い、電極
としてグラフアイト材を用いたので、加工特性を
向上させることができる。また、糖類とポリエチ
レングリコールとの混合により、電極消耗状態が
良く、糖類の高消費、ポリエチレングリコールの
作用により電極に鉄分が多量付着するという状態
がなくなり、良好な結果が得られる。

なお、上記の実施例においては、糖類としてサ
ツカローズを用いたが、サツカローズの代わりに
グリコース、フルクトースでも実施可能であり、
また、実施例においては、グライコールとしてポ
リエチレングリコール（平均分子量600）を用い
たが、ポリエチレングリコール（平均分子量
600）の代わりにポリエチレングリコール（平均
分子量200〜1540）、ジプロピレングリコール
（DPG）、エチレングリコール（EG）でも実施可
能であり、上記実施例と同様の効果を得ることが
できる。

さらに、本発明は、形彫放電加工に限らず、他
の放電加工にも適用することができる。

以上説明したように、本発明によれば、糖類溶
液にグライコールを混合した不燃性加工液を用
い、電極としてグラフアイト材を用いたので、加
工特性が向上するという利点を有する。そして、
加工液の動粘度を加工に適した値とすることがで
き、加工液中の平均分子量を高めることができ、
かつ不燃性特性を維持し、溶液中の水分含有量を
減少させることができる。しかも、本発明によれ
ば、加工速度は、ケロシン油と比較して２倍以上
となり、単一有機物水溶液と比較して速くなり、
また、電極消耗を同等の値に押さえることができ
る。さらに、本発明によれば、電極と被加工物と
の加工間隙を良好な状態に保持できるので、異常
放電、アーク柱の発生を減少でき、不燃性加工液
の特性により火災発生の危険がなくなる。したが
つて、放電加工において、自動無人加工、夜間の
無人加工が可能となり、加工の生産性向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加工中のパルス巾と平均加工電流との
関係におけるアーク放電多発域を示す説明図、第
２図は各種の加工液に対してピーク電流を変化さ
せた場合の加工速度倍率を示すグラフ図、第３図
は各種の加工液に対してサツカローズ、ポリエチ
レングリコールの量を変化させた場合の電極体積
消耗比を示すグラフ図、第４図は各種の加工液に
対してピーク電流を変化させた場合の加工速度倍
率を示すグラフ図、第５図は第４図の場合におけ
る電極重量消耗比を示すグラフ図、第６図は各種
の加工液に対して溶液の濃度を変化させた場合の
動粘度を示すグラフ図、第７図は各種の加工液に
対して溶液の濃度を変化させた場合の平均分子量
を示すグラフ図、第８図はサツカローズ水溶液に
対して溶液の濃度を変化させた場合の加工速度を
示すグラフ図、第９図は各種の加工液に対して溶
液中の混合割合を変化させて液中の平均分子量を
変えた場合の加工速度を示すグラフ図である。

Claims

【特許請求の範囲】１被加工物と電極とを間隙を介して対峙させ、
該間隙に不燃性加工液を供給しながら放電現象を
生じさせて被加工物の加工を行なう放電加工装置
において、不燃性加工液として糖類溶液を用い、
該糖類溶液にグライコールを混合し、電極として
グラフアイト材を用いたことを特徴とする放電加
工装置。２特許請求の範囲１記載の装置において、グラ
イコールとして、ポリエチレングリコール（平均
分子量200〜1540）、ジプロピレングリコール、又
はエチレングリコールを用いたことを特徴とする
放電加工装置。３特許請求の範囲１又は２記載の装置におい
て、不燃性加工液は10〜50％の糖類を含有するこ
とを特徴とする放電加工装置。４特許請求の範囲１，２、又は３記載の装置に
おいて、不燃性加工液は、糖類及びグライコール
を合計して60％以下含有し、かつ不燃性加工液の
動粘度を６センチストーク（CSt）（40℃）以下
の範囲としたことを特徴とする放電加工装置。