(57)【要約】【課題】  イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法および放電加工装置を提供する。【解決手段】  腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置１における加工液のイオン交換処理方法であって、加工液への補給水の補給において、腐食防止剤の添加が行われていない状態で、補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、強型のイオン交換樹脂１５により加工液のイオン交換処理を行い、補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、弱型のイオン交換樹脂１６により加工液のイオン交換処理を行う。【選択図】  図２
2010214484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法であって、
前記加工液への補給水の補給において、該補給に対応した前記腐食防止剤の添加が行われていない状態で前記加工液のイオン交換処理を行うことを特徴とする放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法。
【請求項２】
腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法であって、
前記加工液への補給水の補給において、該補給に対応した前記腐食防止剤の添加が行われていない状態で、かつ、前記補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、強型のイオン交換樹脂により前記加工液のイオン交換処理を行うことを特徴とする放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法。
【請求項３】
腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法であって、
前記加工液への補給水の補給において、該補給に対応した前記腐食防止剤の添加が行われていない状態で、かつ、前記補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、弱型のイオン交換樹脂により前記加工液のイオン交換処理を行うことを特徴とする放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法。
【請求項４】
前記補給に対応した前記腐食防止剤の添加が行われた後に、弱型のイオン交換樹脂により前記加工液のイオン交換処理を行うことを特徴とする放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法。
【請求項５】
前記腐食防止剤はアデニンとすることを特徴する請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法。
【請求項６】
腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置であって、
強型のイオン交換樹脂および弱型のイオン交換樹脂を有するとともに、
前記加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、前記強型のイオン交換樹脂を選択し、前記加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、前記弱型のイオン交換樹脂を選択する手段と、を有することを特徴とする放電加工装置。
【請求項７】
腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置であって、
強型のイオン交換樹脂および弱型のイオン交換樹脂を有するとともに、
前記加工液への補給水の補給サイクルにおいて、前記補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、前記強型のイオン交換樹脂を選択し、前記補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、前記弱型のイオン交換樹脂を選択してイオン交換処理を行い前記補給水が補給された加工液の比抵抗値を所定値まで上昇させる手段と、
前記比抵抗値を所定値まで上昇させた後に前記補給に対応した前記腐食防止剤の添加を行う手段と、を有することを特徴とする放電加工装置。
【請求項８】
前記補給に対応した前記腐食防止剤の添加が行われた後に、前記弱型のイオン交換樹脂を選択する手段を有することを特徴とする請求項７に記載の放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法および放電加工装置に関し、特に、腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法および放電加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水系加工液にワークを浸漬して放電加工を行う場合、鉄系や超硬合金（焼結合金）のワークに腐食を生じることが知られている。ワークにおける腐食は、黄銅のワイヤ電極を負極、鉄系や超硬合金のワークを正極として、負極と正極の電位差から負極と正極との間に腐食電流が流れて、正極側のワークが溶出して生じると考えられている。
【０００３】
そこで、このような腐食を防止すべく、従来は例えば特許文献１または特許文献２に示すように、加工液に腐食防止剤を添加して放電加工を行いワークの腐食を防止する方法が広く採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２５１０１３号公報
【特許文献２】特開平４−２５０９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、放電加工においては蒸発等により加工液が減少し放電加工前において加工液への水道水の補給が適宜行われるが、この水道水の補給により加工液中において腐食防止剤が希釈されるとともに、補給後の加工液の比抵抗値が大幅に低下する。
【０００６】
このため、補給水の補給に対応して加工液に腐食防止剤を添加し、かつ、イオン交換樹脂により補給水が補給された加工液のイオン交換処理を行うが、イオン交換処理の際に腐食防止剤がイオン交換樹脂に吸着されることがある。
【０００７】
そこで、このようなイオン交換樹脂への吸着に対応して加工液への腐食防止剤の添加を適宜行う等するが、水道水の補給の際には比抵抗値を所要に回復させるべく該比抵抗値を大幅に上昇させる必要があるので腐食防止剤の吸着量が多くなり、その結果腐食防止剤の添加量が増加する等、ランニングコストの増大を招いていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法および放電加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法に係る請求項１の発明は、腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法であって、加工液への補給水の補給において、該補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態で加工液のイオン交換処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、加工液への補給水の補給において、該補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態で加工液のイオン交換処理を行うこととしたので、加工液への補給水の補給において加工液の比抵抗値を所要に上昇させる場合にあっても、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる。
【００１１】
上記目的を達成するために、放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法に係る請求項２の発明は、腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法であって、加工液への補給水の補給において、該補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態で、かつ、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、強型のイオン交換樹脂により加工液のイオン交換処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、加工液への補給水の補給において、該補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態でイオン交換樹脂により加工液のイオン交換処理を行うこととしたので、加工液への補給水の補給において加工液の比抵抗値を所要に上昇させる場合にあっても、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる。
【００１３】
また、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときつまり補給水が補給された加工液の比抵抗値の上昇幅を相対的に大きくする必要があるときに、強型のイオン交換樹脂つまりイオン交換処理能力の高いイオン交換樹脂により加工液のイオン交換処理を行うこととしたので、加工液への補給水の補給において、イオン交換処理時間の短縮が図られイオン交換処理の効率を向上させることができる。
【００１４】
なお、強型のイオン交換樹脂は加工液のイオン交換処理の際に腐食防止剤の吸着量が相対的に多くなるが、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときは加工液への補給量が相対的に多い状態にあるから、補給前から加工液に添加されている腐食防止剤がより希釈された状態となる。したがって、強型のイオン交換樹脂によりイオン交換処理を行うこととしても補給前から加工液に添加されている腐食防止剤の吸着も抑制することができる。
【００１５】
上記目的を達成するために、放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法に係る請求項３の発明は、腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法であって、加工液への補給水の補給において、該補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態で、かつ、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、弱型のイオン交換樹脂により加工液のイオン交換処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、加工液への補給水の補給において、該補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態でイオン交換樹脂により加工液のイオン交換処理を行うこととしたので、加工液への補給水の補給において、加工液の比抵抗値を所要に上昇させる場合にあっても、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる。
【００１７】
また、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときつまり加工液への補給量が相対的に少なく補給前から加工液に添加されている腐食防止剤の濃度が補給による希釈によっても相対的に高い状態となるときに、弱型のイオン交換樹脂つまり腐食防止剤の吸着量が少ないイオン交換樹脂により加工液のイオン交換処理を行うこととしたので、補給前から加工液に添加されている腐食防止剤の吸着も抑制することができる。
【００１８】
なお、弱型のイオン交換樹脂はイオン交換処理能力が相対的に低くなるが、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときは補給水が補給された加工液の比抵抗値の上昇幅が相対的に小さくなるので、加工液への補給水の補給において、イオン交換処理が長時間に及ぶことも少なくイオン交換処理の効率も所定に維持することができる。
【００１９】
ここで、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後に、弱型のイオン交換樹脂により加工液のイオン交換処理を行うこととすれば、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後にあってもイオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる（請求項４）。なお、請求項１乃至請求項４に記載の放電加工装置における加工液のイオン交換処理方法において、腐食防止剤は例えばアデニンとすることができる（請求項５）。
【００２０】
上記目的を達成するために、放電加工装置に係る請求項６の発明は、腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置であって、強型のイオン交換樹脂および弱型のイオン交換樹脂を有するとともに、加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、強型のイオン交換樹脂を選択し、加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、弱型のイオン交換樹脂を選択する手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、強型のイオン交換樹脂および弱型のイオン交換樹脂を有するとともに、加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、強型のイオン交換樹脂を選択し、加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、弱型のイオン交換樹脂を選択する手段と、を有することとしたので、例えば加工液よりも比抵抗値の低い水を補給する場合において、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができるとともに、イオン交換処理の効率も所定に維持することができる。
【００２２】
上記目的を達成するために、放電加工装置に係る請求項７の発明は、腐食防止剤が添加された加工液を供給しつつワークの放電加工を行う放電加工装置であって、強型のイオン交換樹脂および弱型のイオン交換樹脂を有するとともに、加工液への補給水の補給サイクルにおいて、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、強型のイオン交換樹脂を選択し、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、弱型のイオン交換樹脂を選択してイオン交換処理を行い補給水が補給された加工液の比抵抗値を所定値まで上昇させる手段と、比抵抗値を所定値まで上昇させた後に補給に対応した腐食防止剤の添加を行う手段と、を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、強型のイオン交換樹脂および弱型のイオン交換樹脂を有するとともに、加工液への補給水の補給サイクルにおいて、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも小さいときに、強型のイオン交換樹脂を選択し、補給水が補給された加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、弱型のイオン交換樹脂を選択してイオン交換処理を行い補給水が補給された加工液の比抵抗値を所定値まで上昇させる手段と、比抵抗値を所定値まで上昇させた後に補給に対応した腐食防止剤の添加を行う手段と、を有することとしたので、加工液の補給サイクルにおいて、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態で補給水が補給された加工液のイオン交換処理を行うことができ、加工液の比抵抗値を所要に上昇させる場合にあっても、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる。更に、加工液の補給サイクルにおいて、イオン交換処理が長時間に及ぶことも少なくイオン交換処理の効率も所定に維持することができる。
【００２４】
ここで、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後に、弱型のイオン交換樹脂を選択する手段を有することとすれば、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後にあってもイオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる（請求項８）。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るワイヤカット放電加工機の全体概要を示す構成図である。
【図２】加工液系統を示す系統図である。
【図３】腐食防止剤添加装置の構成を示す図である。
【図４Ａ】清水槽に水道水が補給されている状態を説明するための系統図である。
【図４Ｂ】強型の第１のイオン交換樹脂により補給水が補給された加工液のイオン交換処理が行われている状態を説明するための系統図である。
【図４Ｃ】弱型の第２のイオン交換樹脂により補給水が補給された加工液のイオン交換処理が行われている状態を説明するための系統図である。
【図４Ｄ】補給に対応した腐食防止剤の添加が行われている状態を説明するための系統図である。
【図４Ｅ】補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後（放電加工中）であって弱型の第２のイオン交換樹脂により補給水が補給された加工液のイオン交換処理が行われている状態を説明するための系統図である。
【図５】加工液への補給水の補給において比抵抗値が閾値以下となるときのイオン交換樹脂の動作状態を説明するための図である。
【図６】加工液への補給水の補給において比抵抗値が閾値よりも大きくなるときのイオン交換樹脂の動作状態を説明するための図である。
【図７】アデニンの防食機構を説明するための図である。
【図８】ＮＣ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９Ａ】ＮＣ制御装置による加工液のイオン交換処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図９Ｂ】ＮＣ制御装置による加工液のイオン交換処理方法を説明するための図９Ａに続くフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示すワイヤカット放電加工装置の全体構成の概略を示す図である。同図を参照してワイヤカット放電加工装置１の概要を説明すると、ワイヤカット放電加工装置１は、ベース２と、ベース２の後部から立設するコラム３と、コラム３の前面上部に装着される加工ヘッド４と、ベース２の前部に載置される加工槽５と、加工槽５に収容されワークＷを保持するワークスタンド６と、を有している。
【００２８】
すなわち、加工ヘッド４に上側ガイド組体７ａが、コラム３の前面下部に下側ガイド組体７ｂが、ワークWを挟むように備えられており、上側ガイド組体７ａと下側ガイド組体７ｂとの間に工具電極としてのワイヤ電極Ｅを連続的に供給しながら各軸モータ８によりワイヤ電極ＥとワークＷ間の極間距離を所定に設定しつつ電源装置９により極間に所定の電圧を印加して放電を発生させワークＷの放電加工を行う構成となっており、加工液系統１０により所要にイオン交換処理され腐食防止剤が添加された水系加工液（以下、所要にイオン交換処理され腐食防止剤が添加された水系加工液を単に加工液とする）が加工槽５に連続的に循環供給される。
【００２９】
図２に示すように、加工液系統１０は、該加工液系統１０の主系統をなし加工槽５に加工液を循環供給する加工液循環供給系統１０ａ、加工液循環供給系統１０ａに補給水を補給する加工液補給系統１０ｂ、加工液循環供給系統１０ａにおける加工液のイオン交換処理を行うイオン交換処理系統１０ｃからなる。
【００３０】
加工液循環供給系統１０ａは汚液槽１１ａとろ過フィルタ１１ｂと清水槽１１ｃとを備える加工液の貯留槽１１、加工液温度設定装置１２、および腐食防止剤添加装置１３等を構成機器として含む。図３に示すように、腐食防止剤添加装置１３は、ポンプ１３ａおよび溶解槽１３ｂからなり、通水性のある包装材に包装された粉末状の腐食防止剤１３ｃを溶解槽１３ｂに備え、溶解槽１３ｂにポンプ１３ａを介して加工液を供給し腐食防止剤を加工液に溶解させながら添加する。ポンプ１３ａの吐出量を所定に設定することで腐食防止剤の濃度を所要に調整することができる。
【００３１】
図２に戻り、加工液補給系統１０ｂは清水槽１１ｃに接続されており、該清水槽１１ｃに補給水を補給する水源１４を含む。補給水はイオン交換処理がされておらず加工液よりも比抵抗値が低い水であって腐食防止剤も添加されていない水、より詳しくは水道水が用いられる。更にイオン交換処理系統１０ｃは清水槽１１ｃとの間で加工液の循環系統を形成しており、相互に並列に配置された第１のイオン交換樹脂１５および第２のイオン交換樹脂１６とこれらイオン交換樹脂１５，１６に清水槽１１ｃの加工液を通水するポンプ１７を含む。
【００３２】
すなわち、加工液循環系統１０ａにおいて清水槽１１ｃの加工液の液量が所要に減少したときは、放電加工の開始前において、図４Ａ、図５、および図６に示すように、水源１４の出口側のバルブ１４ａを開放して水源１４からの水道水を清水槽１１ｃに補給し、清水槽１１ｃの液面レベルを所定に調整する。これにより加工液中において腐食防止剤が希釈された状態になるとともに、相対的に比抵抗値の低い水道水が加工液に補給されることで該水道水（補給水）が補給された加工液（以下、水道水（補給水）が補給された加工液を補給後の加工液とする）の比抵抗値が低下した状態となる。
【００３３】
そして、図４Ｂ、図４Ｃ、図５、および図６に示すように、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態で、補給後の加工液の温度を加工液温度設定装置１２により所定に調整しつつ、第１のイオン交換樹脂１５または第２のイオン交換樹脂１６により補給後の加工液のイオン交換処理を行い、該加工液の比抵抗値を上限設定値まで上昇させる。このように補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態でイオン交換処理を行うことで、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる。
【００３４】
ここで、本発明においては、第１のイオン交換樹脂１５は強型のイオン交換樹脂からなり、より詳しくは第１のイオン交換樹脂１５は強酸性陽イオン交換樹脂および強塩基性陰イオン交換樹脂を均一に混合した樹脂からなる。また、第２のイオン交換樹脂１６は弱型のイオン交換樹脂からなり、より詳しくは弱酸性陽イオン交樹換脂および弱塩基性陰イオン交換樹脂を均一に混合した樹脂からなる。
【００３５】
そして、本発明者により、強型のイオン交換樹脂は相対的にイオン交換処理能力が高く、かつ、腐食防止剤の吸着量が多くなることが明らかとされており、弱型のイオン交換樹脂は強型のイオン交換樹脂よりもイオン交換処理能力が低く、かつ、腐食防止剤の吸着量が少なくなることが明らかとされている。
【００３６】
そこで、本発明においては、図４Ｂおよび図５に示すように、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態で、かつ、補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値（閾値は上述した上限設定値および後述する下限設定値によりも小さい）以下であるときは、第１のイオン交換樹脂１５の入口側のバルブ１５ａを開放し、かつ、第２のイオン交換樹脂１６の入口側のバルブ１６ａを閉塞し、ポンプ１７を動作させて第１のイオン交換樹脂１５により補給後の加工液のイオン交換処理を行い、該加工液の比抵抗値を上限設定値まで上昇させる。
【００３７】
すなわち、補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値以下のときは該比抵抗値の上限設定値に対する上昇幅を相対的に大きくする必要があるので、イオン交換処理能力の高い強型の第１のイオン交換樹脂１５によりイオン交換処理を行うことで、加工液への補給水の補給においてイオン交換処理時間の短縮が図られイオン交換処理の効率を向上させることができる。
【００３８】
補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値以下であるときは加工液への補給量が相対的に多い状態にあるから、補給前から加工液に添加されている腐食防止剤がより希釈された状態となるので、強型のイオン交換樹脂によりイオン交換処理を行うこととしても補給前から加工液に添加されている腐食防止剤の吸着も抑制することができる。なお、本発明においては強酸性陽イオン交換樹脂にはアンバーライトＩＲ１２０ＢＨを、強塩基性陰イオン交換樹脂にはアンバーライトＩＲＡ４１０ＯＨを、それぞれ採用している。
【００３９】
一方、図４Ｃおよび図６に示すように、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われていない状態で、かつ、補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときは、第１のイオン交換樹脂１５の入口側のバルブ１５ａを閉塞し、かつ、第２のイオン交換樹脂１６の入口側のバルブ１６ａを開放し、ポンプ１７を動作させて第２のイオン交換樹脂１６により補給後の加工液のイオン交換処理を行う。
【００４０】
すなわち、補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときは、加工液への補給量が相対的に少なく補給前から加工液に添加されている腐食防止剤の濃度が補給による希釈によっても相対的に高い状態となるが、弱型の第２のイオン交換樹脂１６によりイオン交換処理を行うことで、補給前から添加されている腐食防止剤の吸着を抑制することができる。
【００４１】
補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときは該比抵抗値の上限設定値に対する上昇幅が相対的に小さくなるので、イオン交換処理能力が相対的に低い弱型の第２のイオン交換樹脂１６によりイオン交換処理を行うこととしても加工液への補給水の補給においてイオン交換処理が長時間に及ぶことも少なくイオン交換処理の効率も所定に維持することができる。なお、本発明においては弱酸性陽イオン交換樹脂にはダイヤイオンＷＫ１０Ｌを、弱塩基性陰イオン交換樹脂にはダイヤイオンＷＡ１０を、それぞれ採用している。
【００４２】
ここで、本発明においては比抵抗値の閾値はワイヤカット放電加工装置１のランニングコストが所定以下となるように設定される。すなわち、比抵抗値の閾値を相対的に高く設定すると加工液への補給量が相対的に少なくなり、補給前から加工液に添加されている腐食防止剤の濃度が相対的に高い状態で強型の第１のイオン交換樹脂１５によるイオン交換処理が行われることとなるので、強型の第１のイオン交換樹脂１５による腐食防止剤の吸着量の増加に起因したランニングコストの増加が顕著となる。
【００４３】
一方で、比抵抗値の閾値を相対的に低く設定すると比抵抗値の上限設定値に対する上昇幅が相対的に大きい状態で弱型の第２のイオン交換樹脂１６によるイオン交換処理が行われることとなるので、弱型の第２のイオン交換樹脂１６によるイオン交換処理時間の増加に起因したランニングコストの増加が顕著となる。
【００４４】
そこで、本発明においては第１のイオン交換樹脂１５による腐食防止剤の吸着量に起因するランニングコストと第２のイオン交換樹脂１６によるイオン交換処理時間に起因するランニングコストの和が所定以下となるように比抵抗値の閾値を設定することとしている。
【００４５】
水道水の補給後に比抵抗値を上限設定値まで上昇させた後は、図４Ｄ、図５、および図６に示すように、バルブ１５ａおよび１６ａを閉塞して第１のイオン交換樹脂１５および第２のイオン交換樹脂１６の通水を停止した状態とし、補給後の加工液に対し水道水の補給量に対応した量の腐食防止剤を添加する。
【００４６】
そして、補給に対応した腐食防止剤の添加後は放電加工を行う。図４Ｅ、図５、および図６に示すように、放電加工中も腐食防止剤添加装置１３による腐食防止剤の添加を行いつつ、放電加工により比抵抗値が低下して所定の下限設定値以下となったときは、第２のイオン交換樹脂１６の入口側のバルブ１６ａを開放し、かつ、第１のイオン交換樹脂１５の入口側のバルブ１５ａを閉塞し、更にポンプ１７を動作させて第２のイオン交換樹脂１６によりイオン交換処理を行い、比抵抗値を上限設定値まで回復させる。
【００４７】
このように弱型の第２のイオン交換樹脂１６によりイオン交換処理を行うことで、放電加工中つまり補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後にあってもイオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができる。なお、放電加工中の比抵抗値の上昇幅つまり比抵抗値の上限設定値と下限設定値の差は相対的に小さく、弱型の第２のイオン交換樹脂１６によりイオン交換処理を行うこととしてもイオン交換処理が長時間に及ぶことも少なくイオン交換処理の効率も所定に維持することができる。
【００４８】
ここで、本発明においては、加工液に添加される腐食防止剤にはプリン塩基類からなる薬剤、より詳しくは化１に示す粉末状のアデニン（６−アミノプリン）〔ＣＡＳ登録番号７３−２４−５〕を採用することとしている。
【００４９】
【化１】
2010214484.tif 000003
【００５０】
図７に示すように、プリン塩基類であるアデニンは、加工液中の金属イオンと反応して金属錯体を形成し、ワークＷに金属イオンが付着する等して生ずる着色や腐食を低減するとともに、ワークＷの表面に吸着して保護皮膜を形成し、ワークＷの酸化や溶出も低減することが本発明者により明らかとされている。そして、アデニンは強型のイオン交換樹脂では吸着量が相対的に多く、弱型のイオン交換樹脂では強型のイオン交換樹脂に対し吸着量が少なくなることも本発明者により明らかとされており、上述した加工液のイオン交換処理方法を採用することでイオン交換樹脂における吸着を抑制することができる。
【００５１】
ワイヤカット放電加工装置１には第１のイオン交換樹脂１５および第２のイオン交換樹脂１６による加工液のイオン交換処理を行いつつ放電加工を実行すべくＮＣ制御装置２０が併設されている。このＮＣ制御装置２０は、図８に示すように、入力部２１、記憶部２２、処理部２３からなる。
【００５２】
入力部２１は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等で構成されており、この入力部２１から処理部２３における各種処理に必要な情報が入力される。入力部２１から入力される情報には、加工液への水道水の補給サイクルを開始させるための情報、記憶部２２に記憶されている加工液の温度、比抵抗値の上限設定値や下限設定値、および閾値等の加工液条件やＮＣプログラムを読み出すための情報、ポンプ１３ａの吐出量等がある。
【００５３】
記憶部２２は、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等で構成されており、各種加工液条件やＮＣプログラム等を記憶する機能を有している。ＮＣプログラムには放電加工の実行に必要な電気加工条件や各軸モータ８の駆動データに関する情報が含まれている。
【００５４】
処理部２３には、比抵抗値検出器１８から加工液の比抵抗値の検出信号が入力される。そして、処理部２３は、該加工液の比抵抗値、入力部２１から入力された各種情報、記憶部２２に記憶された加工液条件やＮＣプログラムに基づいて所定の制御信号を出力し、水源１４のバルブ１４ａ、第１のイオン交換樹脂１５のバルブ１５ａ、第２のイオン交換樹脂１６のバルブ１６ａ、樹脂通水用のポンプ１７、加工液温度設定装置１２、腐食防止剤添加装置１３のポンプ１３ａ、各軸モータ８、電源装置９を所要に動作させる機能等を有している。
【００５５】
より詳しくは、処理部２３は、加工液への補給水の補給サイクル中であるか否かを判断する手段、加工液の補給サイクル中において、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われない状態としつつ、補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値以下のときに、第１のイオン交換樹脂１５を選択し、補給後の加工液の比抵抗値が所定の閾値よりも大きいときに、第２のイオン交換樹脂１６を選択してイオン交換処理を行い補給後の加工液の比抵抗値を上限設定値まで上昇させる手段、補給後の加工液の比抵抗値を上限設定値まで上昇させた後つまり加工液の補給サイクルの終了後に補給に対応した腐食防止剤の添加を行う手段、補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後に、第２のイオン交換樹脂１６を選択する手段、放電加工を実行する手段等として機能する。なお、処理部２３はＣＰＵとメモリが協働してその機能を果たす。
【００５６】
次にＮＣ制御装置２０による上述した加工液のイオン交換処理方法を図９Ａおよび図９Ｂのフローチャートに基づいて説明する。
すなわち、ステップＳ１０において、オペレータが清水槽１１ｃの加工液（加工液は所要にイオン交換処理され腐食防止剤が添加されている）の液量が所要に減少していることを確認すると、オペレータが入力部２１から加工液への水道水の補給サイクルを開始するための情報を入力し、該入力された情報に基づいて処理部２３が以後加工液の補給サイクル中であると判断するとともに、該補給サイクルが終了するまでポンプ１３ａの動作を常時ＯＦＦとする信号を出力する。これにより補給サイクル中はオペレータの誤操作等により入力部２１を介してポンプ１３ａを動作させる操作が行われたとしてもポンプ１３ａの動作は不許可の状態となり、腐食防止剤添加装置１３による補給に対応した腐食防止剤の添加が厳に行われない状態となる。更に、処理部２３は入力部２１からの補給サイクルを開始するための情報に基づいて制御信号を出力しバルブ１４ａを開放して水源１４からの水道水を清水槽１１ｃに補給する（図４Ａ、図５、および図６参照）。なお、水道水の比抵抗値は通常１００００Ω・ｃｍ以下である。
【００５７】
次に、ステップＳ２０において、オペレータがステップＳ１０の水道水の補給により清水槽１１ｃの加工液の液量が所要に満たされたことを確認すると、オペレータが入力部２１から所定の情報を入力するとともに、該入力された情報に基づいて処理部２３が制御信号を出力してバルブ１４ａを閉塞し加工液への水道水の補給を停止する。
【００５８】
次いで、ステップＳ３０において、オペレータが入力部２１から記憶部２２に記憶されている加工液条件を読み出すための情報を入力する。そして、該入力した情報に基づいて処理部２３が記憶部２２から加工液条件を読み出して加工液の温度、比抵抗値の上限設定値や下限設定値、閾値を設定するとともに、更にオペレータが入力部２１からポンプ１３ａの吐出量を入力する。本実施形態にあっては、加工液の温度は２５℃程度、比抵抗値の上限設定値は１０００００Ω・ｃｍ、比抵抗値の下限設定値は５００００Ω・ｃｍに設定される。またポンプ１３ａの吐出量は加工液中の腐食防止剤の濃度つまりアデニン濃度が１０ｍｇ／L乃至１０００ｍｇ／Lに調整されるように入力される。
【００５９】
続いて、ステップＳ４０において、処理部２３がステップＳ３０で設定された加工液の温度に基づいて制御信号を出力して加工液温度設定装置１２を動作させて加工液の温度を所定に調整しつつ、同じくステップＳ３０で設定された比抵抗値の閾値と比抵抗値検出器１８により検出された補給後の加工液の比抵抗値とを比較し、該比較結果に基づいてステップＳ５０Ａ乃至ステップＳ５０Bにおいて処理部２３が第１のイオン交換樹脂１５および第２のイオン交換樹脂１６のうちいずれかを選択する。
【００６０】
より詳しくは、ステップＳ４０において、処理部２３が補給後の加工液の比抵抗値が閾値以下であることを確認すると、ステップＳ５０Ａにおいて、処理部２３が制御信号を出力してバルブ１５ａを開放し、かつ、バルブ１６ａを閉塞して、第１のイオン交換樹脂１５を選択した状態つまり第１のイオン交換樹脂１５を通水可能な状態とし、かつ、第２のイオン交換樹脂１６を通水されない状態とする（図４Ｂおよび図５参照）。
【００６１】
一方、ステップＳ４０において、処理部２３が補給後の加工液の比抵抗値が閾値よりも大きいことを確認すると、ステップＳ５０Bにおいて、処理部２３が制御信号を出力してバルブ１６ａを開放し、かつ、バルブ１５ａを閉塞して、第２のイオン交換樹脂１６を選択した状態つまり第２のイオン交換樹脂１６を通水可能な状態とし、かつ、第１のイオン交換樹脂１５を通水されない状態とする（図４Ｃおよび図６参照）。
【００６２】
そして、ステップＳ６０において、処理部２３が制御信号を出力してポンプ１７を動作させて第１のイオン交換樹脂１５または第２のイオン交換樹脂１６により補給後の加工液のイオン交換処理を開始する。
【００６３】
続いて、ステップＳ７０において、処理部２３が比抵抗値検出器１８により検出された比抵抗値がステップＳ３０で設定された上限設定値以上であることを確認つまり処理部２３が補給サイクルの終了を確認すると、ステップＳ８０において、処理部２３が制御信号を出力してバルブ１５ａまたは１６ａを閉塞させ、かつ、ポンプ１７を停止させて第１のイオン交換樹脂１５または第２のイオン交換樹脂１６による補給後の加工液のイオン交換処理を終了するとともに、更に処理部２３がステップＳ１０において出力されたポンプ１３ａの動作を常時ＯＦＦとする信号をキャンセルする。これにより以後ポンプ１３ａの動作が許可の状態となり腐食防止剤添加装置１３による補給に対応した腐食防止剤の添加が可能な状態となる。
【００６４】
続いて、ステップＳ９０において、補給に対応した腐食防止剤の添加を行う。すなわち、処理部２３がステップＳ３０で設定したポンプ１３ａの吐出量に基づいて所定のＯＮ信号を出力してポンプ１３ａを動作させる。これにより、水道水の補給量に対応する量の腐食防止剤を添加し加工液中の腐食防止剤の濃度を水道水の補給前の濃度に回復させる（図４Ｄ、図５、および図６参照）。
【００６５】
このようにステップＳ４０乃至ステップＳ９０の如く処理部２３により第１のイオン交換樹脂１５または第２のイオン交換樹脂１６を選択して補給後の加工液のイオン交換処理を行った後に、補給に対応した腐食防止剤の添加を行うことで、補給に対応した腐食防止剤の添加が確実に行われていない状態で補給後の加工液のイオン交換処理が行われる。
【００６６】
次に、ステップＳ１００において、オペレータが入力部２１から記憶部２２に記憶されているＮＣプログラムを読み出すための情報を入力する。そして、該入力された情報に基づいて処理部２３が記憶部２２からＮＣプログラムを読み出しつつ電気加工条件、各軸モータ８の駆動データを設定する。
【００６７】
次いで、ステップＳ１１０において、処理部２３がステップＳ１００で設定された電気加工条件および各軸モータ８の駆動データに基づいて制御信号を出力して電源装置９および各軸モータ８を動作させ放電加工を開始する。放電加工中においては腐食防止剤が消費されるので処理部２３が所定の制御信号を出力してポンプ１３ａを動作させ加工液中の腐食防止剤の濃度を所要に維持する。なお、放電加工中は加工屑を介して加工液中に金属イオンが連続的に発生することにより比抵抗値が低下する。
【００６８】
続いて、ステップＳ１２０乃至ステップＳ１６０において、処理部２３が放電加工の開始後つまり補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後に所定の制御信号を出力して第２のイオン交換樹脂１６による加工液のイオン交換処理を行う。
【００６９】
すなわち、ステップＳ１２０において、処理部２３が比抵抗値検出器１８により検出された放電加工中の比抵抗値がステップＳ３０で設定された下限設定値以下であることを確認すると、ステップＳ１３０において、処理部２３が制御信号を出力してバルブ１６ａを開放（バルブ１５ａは閉塞）して、第２のイオン交換樹脂１６を選択した状態つまり第２のイオン交換樹脂１６を通水可能な状態（第１のイオン交換樹脂１５は通水されない状態）とし、更にポンプ１７を動作させて第２のイオン交換樹脂１６により加工液のイオン交換処理を開始する（図４Ｅ、図５、および図６参照）。
【００７０】
そして、ステップＳ１４０において、処理部２３が比抵抗値検出器１８により検出された放電加工中の比抵抗値がステップＳ３０で設定された上限設定値以上であることを確認すると、ステップＳ１５０において、処理部２３が制御信号を出力しポンプ１７を停止させるとともに、第２のイオン交換樹脂１６のバルブ１６ａを閉塞する。これにより、放電加工中つまり補給に対応した腐食防止剤の添加が行われた後の第２のイオン交換樹脂１６によるイオン交換処理を終了する。
【００７１】
以下、ステップＳ１６０において、処理部２３が放電加工の終了を確認するまでステップＳ１２０乃至ステップＳ１５０の動作を繰り返し行う。
【００７２】
このように上記ステップＳ１０乃至ステップＳ１６０の如く補給後の加工液のイオン交換処理を行うことで、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制することができるとともに、加工液への補給水の補給においてイオン交換処理が長時間に及ぶことも少なくイオン交換処理の効率も所定に維持することができる。
【００７３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施形態では腐食防止剤にアデニンを採用することとしているが、他の腐食防止剤であってもイオン交換樹脂に吸着されるものであれば本発明の効果を奏する。また強型のイオン交換樹脂で吸着量が相対的に多く、弱型のイオン交換樹脂で吸着量が相対的に少なくなるような腐食防止剤であればアデニン以外のものでも本発明を適用することにより更に大きな効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、イオン交換樹脂における腐食防止剤の吸着を抑制する場合に役立つ。
【符号の説明】
【００７５】
E：ワイヤ電極
Ｗ：ワーク
１：ワイヤカット放電加工装置
２：ベース
３：コラム
４：加工ヘッド
５：加工槽
６：ワークテーブル
７ａ：上側ガイド組体
７ｂ：下側ガイド組体
８：各軸モータ
９：電源装置
１０：加工液系統
１０ａ：加工液循環供給系統
１０ｂ：加工液補給系統
１０ｃ：イオン交換処理系統
１１：貯留槽
１１ａ：汚液槽
１１ｂ：ろ過フィルタ
１１ｃ：清水槽
１２：加工液温度設定装置
１３：腐食防止剤添加装置
１３ａ：ポンプ
１３ｂ：溶解槽
１３ｃ：腐食防止剤
１４：水源
１４ａ：バルブ
１５：第１のイオン交換樹脂
１５ａ：バルブ
１６：第２のイオン交換樹脂
１６ａ：バルブ
１７：ポンプ
１８：比抵抗値検出器
２０：ＮＣ制御装置
２１：入力部
２２：記憶部
２３：処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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