(57)【要約】【課題】加工液としての水を満たした加工槽内で、ワーク全体に亘り、広範囲に防錆効果をもたらす、放電加工機を提供する。【解決手段】加工液を貯留する加工槽及び加工槽内に加工すべきワークを保持するワーク台を有し、加工液中のワークと電極との間に電圧を印加して発生する放電により加工を行う放電加工機において、加工槽の底部または壁部に面状に広がる絶縁体を介して設けられた防食用電極と、陽極が防食用電極に接続され、陰極が前記ワークに接続される防食用電源とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工液を貯留する加工槽及び加工槽内に加工すべきワークを保持するワーク台を有し、加工用電源を用いて加工液中のワークと電極との間に電圧を印加し、発生する放電により加工を行う放電加工機において、
前記加工槽の底部又は壁部に絶縁体を介して設けられた防食用電極と、
陽極が前記防食用電極に接続され、陰極が前記ワークに接続される防食用電源と、
を具備することを特徴とする放電加工機。
【請求項２】
前記防食用電極は、ステンレス鋼又はカーボン製である請求項１に記載の放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放電加工機に関し、特に、水を加工液として用いた場合に、加工液内に配置されたワーク表面上に錆が発生するのを防止する放電加工機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機によるワーク（炭素鋼など硬鋼材）は、ワイヤ放電加工機が加工液に水を用いているため放置時間とともにワーク表面上に錆、すなわち電気化学的腐食（電食）を発生する。特に、ワークが水中に長時間放置されると錆の発生はより顕著になる。
電気化学的腐食（電食）は、加工液である水中にワークである炭素鋼が浸されることで、水中に鉄の陽イオンＦｅ2+，Ｆｅ3+が溶出する。かかる鉄の陽イオンＦｅ2+，Ｆｅ3+が溶出したワーク表面に加工液内の陰イオンＯＨ- と化合して赤錆である鉄の水酸化物Ｆｅ（ＯＨ）2 ，Ｆｅ（ＯＨ）3 を形成する。
【０００３】
このようなワークに対する防錆対策として、従前では加工液に防錆剤を添加したり、ワーク乾燥装置を設ける手段が採用されてきた。
しかしながら、防錆剤を添加する手段では、濃度管理が必要であり、また、イオン交換樹脂の寿命が短くなるという不都合がある。
一方、ワーク乾燥装置（主にエアーブロー）による手段では、ワークの形状によっては、十分な乾燥が困難であり、しかも、装置が大掛かりとなる。
【０００４】
ところで、本出願人は、特許文献１に示すように、電食による加工液内におけるワーク表面上の錆の発生を防止する装置として提案している。
特許文献１におけるワイヤ放電加工機では、加工休止中におけるワーク表面上の錆の発生を防止することを目的として、放電加工が休止中であるか否かを判断し、前記ワークが加工液内に在るか否かを判断し、前記放電加工が休止中であり、かつ前記ワークが加工液内に在ると判断されたとき、前記ワークの金属イオンが前記加工液内へ放出しないように前記ワーク表面に防食電流を通電する構成としている。
【０００５】
これにより、加工休止中に加工液内に放置され浸漬されたワークから加工液内へワークの金属イオンが放出しないように、加工液内に浸漬されたワークの金属表面に防食電流を流入し、分極作用によりワークの表面に形成される局部電池を消滅させる防食作用が得られ、その結果ワークの電食を防止でき、ワーク表面上の錆の発生を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−７０４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
確かに上述の放電加工機の防錆方法によれば、加工休止中に加工液内に放置されたワークの表面に錆が発生するという問題は解決できるが、ここで用いられる防食電極はワークの表面積に比較してその表面積が小さく、その防食作用が限定的となる虞がある。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を改善するために提案されたものであって、ワークに対する防食作用を満遍なく行き渡らせる放電加工機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】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明では、加工液を貯留する加工槽及び加工槽内に加工すべきワークを保持するワーク台を有し、加工用電源を用いて加工液中のワークと電極との間に電圧を印加し、発生する放電により加工を行う放電加工機において、加工槽の底部又は壁部に絶縁体を介して設けられた防食用電極と、陽極が防食用電極に接続され、陰極がワークに接続される防食用電源と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
これにより、ワークの成分が水中にイオン化することを防止することができるため、長時間に亘る加工においても、ワークの防食効果が期待でき、底部または壁部に絶縁体を介して設けられた防食用電極により、ワークの広い範囲での防食効果を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ワークの成分が水中にイオン化することを防止することができるため、長時間に亘る加工においても、ワークの損傷を抑制することができ、防錆剤を添加する方法を採用したときのように、加工液に対する防錆剤の濃度管理は不要、イオン交換樹脂の寿命への影響もない。また、電極を交換可能にしているため、保守も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる放電加工機の一実施形態を示す、模式的な構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる放電加工機について、一つの実施形態を挙げ、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１に放電加工機１における加工槽２の模式的断面図を示す。この放電加工機１は、加工槽２に水を加工液として貯留し、かかる加工液内にセットされたワーク３とワイヤ電極４との間に電圧を印加して発生する放電によりワーク３の加工を行うものである。
ワーク３は加工槽２内のワーク台５上に、図示しない周知の挟持手段で保持されている。ワイヤ電極４は、上ヘッド４ａと下ヘッド４ｂ間を図示しない供給リールからガイドローラを有した走行路を経由して縦方向に走行するように構成されている。かかる上下ヘッド４ａ、４ｂを二次元平面内で移動させ、このワーク３に予め形成されたイニシャルホール（小穴）またはワーク端縁を放電加工起点としてワーク３とワイヤ電極４との間で放電加工を行う構成である。
【００１４】
そして以上のような放電加工機１における加工槽２において、以下のようなワーク防食装置１０が配設されている。
ワーク防食装置１０は、加工槽２の底部２ａおよび壁部２ｂにそれぞれ絶縁体１１ａ、１１ｂを介して着脱可能に、且つ加工槽２内に面するように敷設された防食用電極１２ａ、１２ｂを具備する。
そして、防食用電極１２ａ、１２ｂと、上記ワーク台５上のワーク３間に防食用電圧を印加する防食用電源１３が接続される構成としている。
この場合、防食用電極１２ａ、１２ｂ側は陽極、ワーク３側は陰極となるように防食用電源１３（直流電源）が接続される。
【００１５】
絶縁体１１ａ、１１ｂは、加工槽２のそれぞれ底部２ａ、壁部２ｂのほぼ全面に近い面積のゴムなどの絶縁材からなる、板材である。
絶縁体１１ａ、１１ｂにそれぞれ敷設される防食用電極１２ａ、１２ｂは、絶縁体１１ａ、１１ｂと同等の面積を有する導電性素材板である。防食用電極１２ａ、１２ｂは、例えばステンレス板、またはカーボン板が耐蝕性上、好ましい。厚さは略１ｍｍとしているが、なるべく薄いものが好ましい。防食用電極１２ａ、１２ｂは、絶縁体１１ａ、１１ｂにより、放電加工機本体と、加工槽２の底部２ａおよび壁部２ｂに対して電気的に絶縁状態で取り付けられている。
【００１６】
次に、防食用電源１３は、２−３Ｖの直流電源であり、加工槽２の加工液内に、防食用電極１２ａ、１２ｂ側を陽極とし、ワーク３側を陰極としている。
その場合、ワーク３に対しては、ワーク３を把持する挟持手段を介して陰極を接続してもよいし、ワーク台５に陰極を接続するようにしてもよい。また、ワーク台５は、加工槽２の底部２ａに対して電気的に絶縁状態で取り付けられている。
【００１７】
なお、ワーク３とワイヤ電極４とは共に放電加工用のパルス電源（図示省略）に接続され、両者が微小ギャップを介して対向することによりギャップ間に放電が発生し、この放電のエネルギによりワーク３に放電加工が施される。
【００１８】
以上、構成された放電加工機において、放電加工すべきワーク３を、放電加工機１の加工槽２内のワーク台５に載置して、挟持手段によりワーク３をワーク台５に保持し、加工槽２内に加工液としての水が注入され、ワーク３が浸漬したところで、放電加工を開始することができる。放電加工用のパルス電源は、ＮＣ装置（図示省略）によるワーク３の加工指令を基に、放電加工用パルス電圧を発生させる。このとき、ワーク防食装置１０における防食用電源１３は、防食用電極１２ａ、１２ｂ側を陽極とし、ワーク３側を陰極として電圧を印加する。
【００１９】
ここで、ワーク防食装置１０による防食作用について以下に説明する。
防食用電源１３から、加工槽２の加工液内に、防食用電極１２ａ、１２ｂ側を陽極として、ワーク３側を陰極として電圧を印加すると、ワーク３側はマイナス電位となるため、ワーク３の金属表面の金属イオンＦｅ2+，Ｆｅ3+が、ワーク３から加工液内へ放出されることはなく、ワーク３の金属表面に留まり、ワーク３の電食を防止することができる。
この場合、防食用電極１２ａ、１２ｂは、加工槽２内で、ワーク３の底面および側面に対向して、絶縁体１１ａ、１１ｂにより、放電加工機本体と電気的に絶縁した状態で、加工槽２内底部２ａ、及び壁部２ｂほぼ全面に亘る部材であるので、万遍なく防食効果が期待でき、大型のワークに対しても効果的である。
【００２０】
そして、上述のワーク防食装置１０は、放電加工開始前であっても、放電加工終了後であっても、加工槽２の加工液内にワーク３が浸漬されている間は、継続して電圧を印加することで、常時、ワーク３の電食を防止することができる。
【００２１】
さらに、防食用電極１２ａ、１２ｂは、ステンレス板、またはカーボン板を用いることにより、耐蝕性に優れたものとなる。また、長期使用により、腐食が生じても、防食用電極１２ａ、１２ｂは、加工槽２内底部２ａ、及び壁部２ｂ内面に絶縁体１１ａ、１１ｂを介して、着脱可能に設けたことにより、容易に交換することができる。
【００２２】
以上、本実施形態の防食装置１０によれば、放電加工開始前であっても、放電加工終了後であっても、加工槽２の加工液内にワーク３が浸漬されている間は、防食用電源１３から、加工槽２の加工液内に、防食用電極１２ａ、１２ｂ側を陽極として、ワーク３側を陰極として電圧を印加するだけで、防食効果を奏することができるので、防錆剤を用いるときのような管理は不要であり、さらには、ワーク乾燥装置を用いるような大掛かりな装置も不要である。また、本発明は形彫り放電加工機にも使用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１    放電加工機
２    加工槽
２ａ    底部
２ｂ    壁部
３    ワイヤ
４    ワイヤ電極
４ａ    上ヘッド
４ｂ    下ヘッド
５    ワーク台
１０    ワーク防食装置
１１ａ、１１ｂ    絶縁体
１２ａ、１２ｂ    防食用電極
１３    防食用電源
【図１】
2012091289.tif 000003