JPS5882629A - 放電加工装置 - 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】 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迦工法である。そして、従来
１．几彫放電加工においては、加工液としてケロシ゛９
旗＜　ＥＤＩＰ　）が用いられ、また、ワイヤカッ・ト
放亀澗江においては、加工液として水の比抵抗を高給だ
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
シケロシン油が気化、蒸発し、放電加工中に発生する放
電火花、アーク柱によシ、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った
。なお、第１図には、加工液としてケｐシ〈油、電極と
してグラファイト材を用いた場合のアーク放電多発域が
、加工中のパルス中と平均加工電流との関係において示
されておシ、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シ、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った。

なお、ケロシン油４：＃ｉこのような危険があるため、
ケロシン油の取扱い社消防法により規制されて＾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ョ
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、一部の加工液のみ施工速
度の点で優れるが電極消耗量と加−工精度の点で劣）、
他の加工液は、電ｓ＝６用、）発シイへ とい５欠点があシ、また、これらの不燃性加工液をワイ
ヤカッ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った。したがって、従来、不燃性
加工液として水の比抵抗を高め丸ものが、ワイヤカット
放電加工に用いられているにすぎなかった。

以上のように、従来、加工液としてケロシン油を一用い
た場合には、火災発生の危険があ如、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った。

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　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
てグラファイト材を用いた仁とを特徴とする。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例番説明する
。

本発明においては、加工特性を向上させ、かつ火災発生
の危険をなくす丸め、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
ラファイト材を用いている。

そして、本発８Ａ（：よシ、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
例えばサッカローズ（＝ＪＲ）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（ＰＩＧ）を用
いている。

第２図には、各種の加工液に対して、ピーク電流工ｐを
変化させた場合の加工速度（ｇ／＝＋）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
％のナツ、カローズと２０チのポリエチンングリコ〒Ａ
−とを含有する溶液、１００％のケロシン油、４０％の
サッカローズを含有する水溶液、４ＯＳ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ァイト
材が用いられている。

また、第３図には、２０％のすツカローズと２０−のポ
リエチレングリコールを含有する水溶液、４０−の！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、サッカローズ、ポリエチレングリコールの
蝋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、電極として社グラファ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
グラファイト材を用い、不燃性加工液としてサッカロー
ズとポリエチレングリコールｆ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、ビ−ク電流
工ｐを変化させた場合の加工速度（ｇ／Ｉ１ｍ）の倍率
が示され、第５図に杜、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２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、電極としてグラファイト
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ッ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シ、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
わちサッカローズ水溶液、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った。

第６図には４０チのポリエチレングリコール（平均分子
量１０００）水溶液、４０ｆのポリエチレングリコール
（平均分子量６０ｏ）水溶液、４０％のサッカローズ水
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チのサ
ッカローズ水溶液に対して、濃度を変化させた場合の加
ニ一度（ｇ／ｍ）が示され１．第９図には、２０％のサ
ッカローズと２０％のポリエチレングリコールとを含有
する水溶液、４０％のサッカローズ水溶液、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＆（ｇ／■）が示されている。′なお、第
８．９図において、電極として鋼が用いられている。

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＃１ど加工速
度が速くなる。さらに、第８図において、サッカローズ
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
って、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〜ｓｏｂの
糖類（例えばサッカローズ）とｌＯ〜ｓｏｂのグライコ
ールをき有し、かつ糖類及びグライコールを合計して６
０９１以下含有し、さらに動粘度を６センチストーク（
Ｃ８ｔ）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、電極としてグラファ
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
シ、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シミ極に鉄分が多量付着するとい
う状態がなくなシ、良好な結果が得られる。

なお、上記の実施例においては、糖類としてサッカロー
ズを用いたが、サッ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シ、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−４６００）を用い九−、ポリエチレングリコール
（平均分子４６００）の代わシにポリエチレングリコー
ル（平均分子量２００　Ｓ−１５４０）、ジプロピレン
グリコール（ＤＰＧ　）、エチレングリコール（１！ｉ
Ｇ）でも実　　−膳可能であシ、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１−１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
グラファイト材−を甲いたので、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
シ、単一有機物水溶液と比較して速くなシ、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シ火災発生の危険がなくな
る。したがって、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ル、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（二
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
倍率を示すグラス図、第３図嬬、各種の加工液に対して
ナツカローズ、ポリエチ消耗比を示すグラフ図、第４図
紘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
示すグー）７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図はナ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
分子量を変え九場合の加工速度を示すグラス図である。 降碇異り−べ　５ Ｊ！Ｉ只曾Ｊ＃！！句奇 智憚−−懐本眞 ４８４す廻年管 怜ｆ午峙ｌ− 砿櫻＠　　云　馨 第８図 １２／ｌ（％） 第９図 平均分壬量

Claims (1)

1. 【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、該糖類溶液にグツイ
   コールを混合し、電極としてグラファイト材を用い九こ
   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、グツ
   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）　　％許請求の範囲（１）、（２）、又紘（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ｇ
   ｏ動粘度を６センチストーク（ａｓｔ　）　（４０℃）
   以下の範囲としたことを特徴とする放電加工装置。