(57)【要約】      （修正有）【課題】電気浸食プロセスのための電極を提供する。【解決手段】電気浸食プロセスのための電極１００は、シャフト１０２と本体１０４と複数の機械加工インサート１０６と絶縁層１０８ａ、１０８ｂと、フラッシングカバー１１０ａ、１１０ｂとを含む。シャフトはチャネル、複数の第１の開口部１１６および第２の開口部１１８を含み各開口部はチャネルに接続される。本体は、複数のメインフラッシングチャネル１２０を含み、各チャネルは対応する第１の開口部に接続される。複数の機械加工インサートは、本体の周端部に着脱可能に連結され各機械加工インサートは、対応するメインフラッシングチャネルに接続された少なくとも１つの第３の開口部１３４を含む。絶縁層は本体の上面および底面に配置され、フラッシングカバーは、サイドフラッシングチャネル１３６ｂと、第４の開口部１３８ｂとを含み、各チャネルは、対応する第２の開口部に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気浸食プロセスのための電極（１００、３００）であって、
チャネル（１１５）と、複数の第１の開口部（１１６）と、複数の第２の開口部（１１８）とを含むシャフトであって、前記複数の第１の開口部（１１６）および第２の開口部（１１８）の各開口部が前記チャネル（１１５）に接続されている、シャフトと、
前記シャフトに連結された本体（１０４、２０４、３０４）であって、前記本体（１０４、２０４、３０４）が、複数のメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）を含み、各メインフラッシングチャネル（１２０、２２０）が対応する第１の開口部（１１６）に接続されている、本体（１０４、２０４、３０４）と、
前記電極（１００、３００）の周方向（１０３）に沿って互いに離間し、前記本体（１０４、２０４、３０４）の周端部（１２４）に着脱可能に連結された複数の機械加工インサート（１０６、３０６）であって、各機械加工インサート（１０６、３０６）が、対応するメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）に接続されている、少なくとも１つの第３の開口部（１３４）を含む、複数の機械加工インサート（１０６、３０６）と、
前記本体（１０４、２０４、３０４）の上面（１２６）および底面（１２８）に配置された絶縁層（１０８ａ、１０８ｂ）と、
前記本体（１０４、２０４、３０４）に配置され、前記シャフト（１０２）に連結されたフラッシングカバーであって、前記フラッシングカバーが複数のサイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）と、複数の第４の開口部（１３８ａ、１３８ｂ）とを含み、各サイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）が、対応する第２の開口部（１１８）に接続されている、フラッシングカバーと
を含む、電極（１００、３００）。
【請求項２】
前記本体（１０４、２０４、３０４）は第１の厚さを有し、各機械加工インサート（１０６、３０６）は前記第１の厚さと異なる第２の厚さを有する、請求項１に記載の電極（１００、３００）。
【請求項３】
前記フラッシングカバーは、第１のフラッシングカバー（１１０ａ）と第２のフラッシングカバー（１１０ｂ）とを含み、前記第１のフラッシングカバー（１１０ａ）は、前記上面（１２６）に配置され、前記複数の機械加工インサート（１０６、３０６）の頂部（１０６ａ）と前記第１のフラッシングカバー（１１０ａ）との間に第１の凹部（１６０ａ）を画定し、前記第２のフラッシングカバー（１１０ｂ）は、前記底面（１２８）に配置され、前記複数の機械加工インサート（１０６、３０６）の底部（１０６ｂ）と前記第２のフラッシングカバー（１１０ｂ）との間に第２の凹部（１６０ｂ）を画定する、請求項２に記載の電極（１００、３００）。
【請求項４】
前記複数の第２の開口部（１１８）は、第１の組の第２の開口部（１１８ａ）と第２の組の第２の開口部（１１８ｂ）とを含み、前記複数の第１の開口部（１１６）は、前記第１の組の第２の開口部（１１８ａ）と前記第２の組の第２の開口部（１１８ｂ）との間に配置され、前記第１のフラッシングカバー（１１０ａ）内の各サイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）は、前記第１の組の第２の開口部（１１８ａ）内の対応する第２の開口部（１１８）に接続され、前記第２のフラッシングカバー（１１０ｂ）内の各サイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）は、前記第２の組の第２の開口部（１１８ｂ）内の対応する第２の開口部（１１８）に接続されている、請求項３に記載の電極（１００、３００）。
【請求項５】
前記複数のメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）の少なくとも１つのメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）は湾曲チャネルを含む、請求項１に記載の電極（１００、３００）。
【請求項６】
前記複数のサイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）の少なくとも１つのサイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）は湾曲チャネルを含む、請求項１に記載の電極（１００、３００）。
【請求項７】
前記本体（１０４、２０４、３０４）は、第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）と、前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）に連結された第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）とを含み、前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）と前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）との間に前記複数のメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）を画定する、請求項１に記載の電極（１００、３００）。
【請求項８】
前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）は、前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）の内面に配置された複数の第１の溝（１６４、２６４）を含み、前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）は、前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）の内面に配置された複数の第２の溝（１６８、２６８）を含み、前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）の前記内面と前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）の前記内面は、各第１の溝（１６４、２６４）が対応する第２の溝（１６８、２６８）と重なるように互いに連結され、前記対応するメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）を画定する、請求項７に記載の電極（１００、３００）。
【請求項９】
前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）は、前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）の内面に配置された複数の第１の溝（１６４、２６４）を含み、前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）は、前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）の内面に配置された複数の第２の溝（１６８、２６８）を含み、前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）の前記内面と前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）の前記内面は、各第１の溝（１６４、２６４）が対応する第２の溝（１６８、２６８）からオフセットされるように互いに連結され、前記対応するメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）を画定する、請求項７に記載の電極（１００、３００）。
【請求項１０】
各機械加工インサート（１０６、３０６）内の前記第３の開口部（１３４）の数は、対応するメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）の長さ、パターン、および角度の少なくとも１つに依存する、請求項１に記載の電極（１００、３００）。
【請求項１１】
前記チャネル（１１５）は、前記電極（１００、３００）の短手方向に沿って延在し、前記複数の第１の開口部（１１６）および前記複数の第２の開口部（１１８）は、前記電極（１００、３００）の周方向（１０３）に沿って互いに離間して配置される、請求項１に記載の電極（１００、３００）。
【請求項１２】
前記複数のメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）および前記複数のサイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）は、前記電極（１００、３００）の長手方向（１０５）に沿って延在する、請求項１に記載の電極（１００、３００）。
【請求項１３】
前記複数の機械加工インサート（１０６、３０６）は、約１０から約２０の範囲内にある、請求項１に記載の電極（１００、３００）。
【請求項１４】
電気浸食プロセスのための電極（１００、３００）を製造する方法（４００）であって、前記方法（４００）は、
シャフト（１０２）を機械加工して、チャネル（１１５）と、複数の第１の開口部（１１６）と、複数の第２の開口部（１１８）とを形成することであって、前記複数の第１の開口部（１１６）および第２の開口部（１１８）の各開口部が前記チャネル（１１５）に接続されている、形成することと、
本体（１０４、２０４、３０４）を機械加工して、複数のメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）を形成することであって、各メインフラッシングチャネルが対応する第１の開口部（１１６）に接続されている、形成することと、
各メインフラッシングチャネル（１２０、２２０）が対応する第１の開口部（１１６）に接続されるように前記シャフト（１０２）を前記本体（１０４、２０４、３０４）に連結することと、
複数の機械加工インサート（１０６、３０６）を前記本体（１０４、２０４、３０４）の周端部（１２４）に着脱可能に連結することであって、前記複数の機械加工インサート（１０６、３０６）が、前記電極（１００、３００）の周方向（１０３）に沿って互いに離間され、各機械加工インサート（１０６、３０６）が、対応するメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）に接続された少なくとも１つの第３の開口部（１３４）を含む、連結することと、
前記本体（１０４、２０４、３０４）の上面（１２６）および底面（１２８）に絶縁層（１０８ａ、１０８ｂ）を配置することと、
前記本体（１０４、２０４、３０４）にフラッシングカバーを配置することであって、前記フラッシングカバーが、複数のサイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）と、複数の第４の開口部（１３８ａ、１３８ｂ）とを含む、配置することと、
各サイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）が、対応する第２の開口部（１１８）に接続されるように前記フラッシングカバーを前記シャフト（１０２）に連結することと
を含む、方法（４００）。
【請求項１５】
本体（１０４、２０４、３０４）を機械加工することは、
前記本体（１０４、２０４、３０４）の第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）を機械加工して、複数の第１の溝（１６４、２６４）を形成することであって、前記複数の第１の溝（１６４、２６４）が前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）の内面に配置される、形成することと、
前記本体（１０４、２０４、３０４）の第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）を機械加工して、複数の第２の溝（１６８、２６８）を形成することであって、前記複数の第２の溝（１６８、２６８）が前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）の内面に配置される、形成することと、
前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）の前記内面と前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）の前記内面を互いに連結して、前記複数の第１の溝（１６４、２６４）と前記複数の第２の溝（１６８、２６８）との間に画定された前記複数のメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）を含む前記本体（１０４、２０４、３０４）を形成することと
を含む、請求項１４に記載の方法（４００）。
【請求項１６】
前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）の前記内面と前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）の前記内面を連結することは、対応する第２の溝（１６８、２６８）と各第１の溝（１６４、２６４）を重ねて、前記対応するメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）を画定することを含む、請求項１５に記載の方法（４００）。
【請求項１７】
前記第１の半部（１０４ａ、２０４ａ）の前記内面と前記第２の半部（１０４ｂ、２０４ｂ）の前記内面を連結することは、対応する第２の溝（１６８、２６８）から各第１の溝（１６４、２６４）をオフセットさせて、前記対応するメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）を画定することを含む、請求項１５に記載の方法（４００）。
【請求項１８】
前記本体（１０４、２０４、３０４）にフラッシングカバーを配置し、前記フラッシングカバーを前記シャフト（１０２）に連結することは、
前記本体（１０４、２０４、３０４）の上面（１２６）に前記フラッシングカバーの第１のフラッシングカバー（１１０ａ）を配置することと、
前記第１のフラッシングカバー（１１０ａ）の各サイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）が前記複数の第２の開口部（１１８）のうち、第１の組の第２の開口部（１１８ａ）に接続されるように、前記第１のフラッシングカバー（１１０ａ）を前記シャフト（１０２）に連結することと、
前記本体（１０４、２０４、３０４）の前記底面（１２８）に前記フラッシングカバーの第２のフラッシングカバー（１１０ｂ）を配置することと、
前記第２のフラッシングカバー（１１０ｂ）の各サイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）が前記複数の第２の開口部（１１８）のうち、第２の組の第２の開口部（１１８ｂ）に接続されるように、前記第２のフラッシングカバー（１１０ｂ）を前記シャフト（１０２）に連結することであって、前記第１および第２の組の第２の開口部（１１８ａ、１１８ｂ）が、前記複数の第１の開口部（１１６）の間に配置される、連結することと
を含む、請求項１４に記載の方法（４００）。
【請求項１９】
本体（１０４、２０４、３０４）に連結されたシャフト（１０２）を介して電極（１００、３００）の本体（１０４、２０４、３０４）を回転させることであって、前記電極（１００、３００）が、前記シャフト（１０２）と、前記本体（１０４、２０４、３０４）に配置され、前記シャフト（１０２）に連結されたフラッシングカバーと、前記電極（１００、３００）の周方向（１０３）に沿って互いに離間され、前記本体（１０４、２０４、３０４）の周端部（１２４）に着脱可能に連結された複数の機械加工インサート（１０６、３０６）とを含む、回転させることと、
電源（１６２、３６２、３６４）によって前記電極（１００、３００）およびワークピース（１１３、３１３）に電力を供給することと、
前記電極（１００、３００）と前記ワークピース（１１３、３１３）との間に発生した一次アーク（１７０、３７０）によって前記ワークピース（１１３、３１３）から材料（１７２、３７２）の少なくとも一部を除去することと、
各機械加工インサート（１０６、３０６）内に配置された複数の第１の開口部（１１６）からフラッシング流体（１５８）の一部分（１５８ａ）を直接、前記ワークピース（１１３、３１３）上に注入して、前記ワークピース（１１３、３１３）から前記材料（１７２、３７２）の除去された部分を排出することであって、各第１の開口部（１１６）が、前記本体（１０４、２０４、３０４）内に配置されたメインフラッシングチャネル（１２０、２２０）と、前記シャフト（１０２）内に配置されたチャネル（１１５）とに接続される、排出することと、
前記複数の機械加工インサート（１０６、３０６）と前記フラッシングカバーとの間に画定された凹部に沿って、前記フラッシング流体（１５８）の他方の部分（１５８ｂ）を前記フラッシングカバー内に配置された複数の第２の開口部（１１８）から注入して、前記ワークピース（１１３、３１３）から前記材料（１７２、３７２）の前記除去された部分をさらに排出することであって、各第２の開口部（１１８）が、前記フラッシングカバーに設けられたサイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）と、前記シャフト（１０２）に配置された前記チャネル（１１５）とに接続される、排出することと
を含む、方法（５００）。
【請求項２０】
前記本体（１０４、２０４、３０４）の上面（１２６）および底面（１２８）に配置された絶縁層（１０８ａ、１０８ｂ）によって、前記電極（１００、３００）と前記ワークピース（１１３、３１３）または前記材料（１７２、３７２）の前記除去された部分との間に発生した二次アーク（３７６）を防止することをさらに含む、請求項１９に記載の方法（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電気浸食プロセスのための電極、およびそのような電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械加工は、ワークピースおよび電極に電気エネルギーを加えて、ワークピースから材料を除去するプロセスである。一般に、電気機械加工プロセスは、材料除去プロセスに基づいて２つのカテゴリーに分けられる。電気機械加工プロセスの第１のカテゴリーは放電加工（ＥＤＭ）であり、電極とワークピースとの間に熱エネルギーが流れ、材料がワークピースから除去される。電気機械加工プロセスの第２のカテゴリーは、電解加工（ＥＣＭ）であり、印加された電界との化学的電位差によりワークピースにおいて酸化反応が起こり、材料がワークピースから除去される。
【０００３】
さらに、機械加工が難しい高性能合金ワークピースの機械加工に使用されている材料除去、すなわち高速電気浸食（ＨＳＥＥ）を駆動するために熱エネルギーを利用する別の技術がある。一般的に、ＨＳＥＥプロセスは導電性ワークピースに適用される。ＨＳＥＥプロセスでは、主に熱作用の影響により材料除去が行われるが、いくらかの電気化学反応も起こり得る。
【０００４】
一般に、従来の電気浸食プロセスで使用される電極は、フラッシング流体を切削領域に導くためのフラッシングチャネルを有する。フラッシング流体は、ワークピースを冷却し、同時に、除去された材料をワークピースから排出することができる。しかしながら、ワークピースの非切削領域に除去された材料が蓄積すると、過剰な電流が引き出され、電極とワークピースとの間に望ましくないアークが発生する可能性がある。したがって、従来の電極は、ワークピースの高速切削には適していない可能性がある。さらに、複数のフラッシングチャネルを有する実質的に大きくて薄い電極の製造は、従来の穿孔方法を用いては困難である。
【０００５】
したがって、独自のフラッシング幾何形状を有する、新規かつ改良された電気浸食電極およびそのような電極を製造する方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／００１４２８１号明細書
【発明の概要】
【０００７】
一実施形態によれば、電気浸食プロセスのための電極が開示される。電極は、シャフトと、シャフトに連結された本体と、複数の機械加工インサートと、絶縁層と、本体に配置され、シャフトに連結されたフラッシングカバーとを含む。シャフトは、チャネルと、複数の第１の開口部と、複数の第２の開口部とを含み、複数の第１の開口部および第２の開口部の各開口部は、チャネルに接続される。本体は複数のメインフラッシングチャネルを含み、各メインフラッシングチャネルは、対応する第１の開口部に接続される。複数の機械加工インサートは、電極の周方向に沿って互いに離間し、本体の周端部に着脱可能に連結される。各機械加工インサートは、対応するメインフラッシングチャネルに接続された少なくとも１つの第３の開口部を含む。絶縁層は、本体の上面および底面に配置される。フラッシングカバーは、複数のサイドフラッシングチャネルと、複数の第４の開口部とを含み、各サイドフラッシングチャネルは、対応する第２の開口部に接続される。
【０００８】
他の実施形態によれば、電気浸食プロセスのための電極を製造する方法が開示される。本方法は、シャフトを機械加工して、チャネルと、複数の第１の開口部と、複数の第２の開口部とを形成することを含み、複数の第１の開口部および第２の開口部の各開口部は、チャネルに接続される。さらに、本方法は、本体を機械加工して、複数のメインフラッシングチャネルを形成することを含み、各メインフラッシングチャネルは、対応する第１の開口部に接続される。本方法は、各メインフラッシングチャネルが対応する第１の開口部に接続されるようにシャフトを本体に連結することをさらに含む。さらに、本方法は、複数の機械加工インサートを本体の周端部に着脱可能に連結することを含む。複数の機械加工インサートは、電極の周方向に沿って互いに離間され、各機械加工インサートは、対応するメインフラッシングチャネルに接続された少なくとも１つの第３の開口部を含む。本方法は、本体の上面および底面に絶縁層を配置することと、本体にフラッシングカバーを配置することとをさらに含み、フラッシングカバーは、複数のサイドフラッシングチャネルと、複数の第４の開口部とを含む。本方法は、各サイドフラッシングチャネルが対応する第２の開口部に接続されるようにフラッシングカバーをシャフトに連結することをさらに含む。
【０００９】
さらに他の実施形態によれば、電気浸食プロセスにおいて電極を操作する方法が開示される。本方法は、本体に連結されたシャフトを介して電極の本体を回転させることを含む。電極は、シャフトと、本体に配置され、シャフトに連結されたフラッシングカバーと、電極の周方向に沿って互いに離間して本体の周端部に着脱可能に連結された複数の機械加工インサートとを含む。本方法は、電源によって電極およびワークピースに電力を供給することをさらに含む。さらに、本方法は、電極とワークピースとの間に発生する一次アークによってワークピースから材料の少なくとも一部を除去することを含む。本方法は、各機械加工インサートに配置された複数の第１の開口部から、フラッシング流体の一部分を直接ワークピース上に注入して、ワークピースから材料の除去された部分を排出することをさらに含む。各第１の開口部は、本体内に配置されたメインフラッシングチャネルと、シャフト内に配置されたチャネルとに接続される。さらに、本方法は、複数の機械加工インサートとフラッシングカバーとの間に画定された凹部に沿ってフラッシング流体の他方の部分を、フラッシングカバー内に配置された複数の第２の開口部から注入して、ワークピースから材料の除去された部分をさらに排出することを含む。各第２の開口部は、フラッシングカバー内に配置されたサイドフラッシングチャネルと、シャフト内に配置されたチャネルとに接続される。
【００１０】
本発明の実施形態のこれらの特徴、および態様、ならびに他の特徴、および態様は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより、よりよく理解され、添付図面において、同様の符号は、図面の全体を通して同様の部分を表している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施形態による電極の分解斜視図である。
【図２】図１の電極の概略断面図である。
【図３】図１および図２の電極の本体の２つの半部の概略図である。
【図４】図３の電極の本体の概略図である。
【図５】本開示の電極の本体の概略図である。
【図６】従来の電気浸食システムのブロック図である。
【図７】図１の電極を使用する電気浸食システムのブロック図である。
【図８】本開示の電極を製造する方法のフロー図である。
【図９】本明細書に記載される電気浸食プロセスにおいて電極を操作する方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
下記の明細書および特許請求の範囲において、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「前記（ｔｈｅ）」は、文脈が特に他のことを明確に示さない限り、複数の指示対象を含む。本明細書で使用する場合、「または」という用語は排他的であることを意味するものではなく、少なくとも１つの参照された構成要素が存在することを指し、文脈上他に明確に指示されない限り、参照される構成要素の組合せが存在し得る。
【００１３】
明細書および特許請求の範囲の全体を通して本明細書において使用されているような近似を表す文言は、それが関連する基本的な機能を変更することなく、許容範囲内で異なり得る、任意の定量的な表現の修飾に適用することができる。したがって、「約」などの１または複数の用語により修飾された値は、指定された正確な値に限定されるものではない。場合により、概略を表す言葉（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｎｇ  ｌａｎｇｕａｇｅ）は、値を測定する機器の精度に対応することもある。
【００１４】
他に定義されない限り、本明細書において使用する技術用語および科学用語は、本明細書が属する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的であることを意図し、記載の要素以外にもさらなる要素が存在してもよいことを意味する。本明細書で使用される「第１の」、「第２の」等の用語は、いかなる順序、量、または重要性も意味するものではなく、むしろ１つの要素と別の要素とを区別するために用いられる。下記の明細書および特許請求の範囲において、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「前記（ｔｈｅ）」は、文脈が特に他のことを明確に示さない限り、複数の指示対象を含む。
【００１５】
本明細書で論じる本発明の実施形態は、電気浸食のような電気機械加工システムに使用される電極のような金属切削ディスクツールに関する。電極は、シャフトと、シャフトに連結された本体と、複数の機械加工インサートと、絶縁層と、本体に配置され、シャフトに連結されたフラッシングカバーとを含む。複数の機械加工インサートは、本体の周端部に着脱可能に連結され、電極の周方向に沿って均等に分布している。機械加工インサートは、ワークピースから材料の一部を除去するために構成される。シャフトは、流体源から本体およびフラッシングカバーにフラッシング流体を供給するためのチャネルを含み、それによって貫通シャフトとして機能する。同様に、本体は、対応する機械加工インサートを介して切削領域にフラッシング流体の一部分を注入して、材料の除去された部分をワークピースから排出するための複数のメインフラッシングチャネルを有し、それによって貫通体として機能する。フラッシングカバーは、フラッシング流体の他方の部分を注入して、材料の除去された部分をワークピースからさらに排出するための複数のサイドフラッシングチャネルを含む。本体の上面および底面に配置された絶縁層は、電極とワークピースまたは材料の除去された部分との間にアーク（すなわち、二次アーク）が発生するのを防止するように構成される。
【００１６】
動作中、電極はワークピースに近接して配置され、ワークピースから材料の一部（デブリ）を除去するために電力が電極およびワークピースに供給される。電極は、シャフトに連結されたモータによって回転し、貫通シャフトフラッシング流体供給は単純な遠心ポンプのように機能し、したがってより高いフラッシング流体圧力を可能にする。さらに、貫通体フラッシング出口は、切削領域上にフラッシング流体を直接注入し、切削領域を冷却し、デブリをワークピースから直接排出することにより、貫通体フラッシングが強化される。高いフラッシング流体圧力は、より高いデブリ排出力を提供し、したがってより高い材料除去率を支持する。複数の機械加工インサートは、磨耗した後に交換されてもよく、機械加工インサートの配置は、機械的に一次アークの発生を遮断してもよい。機械加工インサートは、本体よりも厚く（または広く）、それにより、デブリの除去のためのスペースを増やし、絶縁層を追加し、ｉ）二次アーク（または放電）の発生を回避し、ｉｉ）電極の側壁にデブリが堆積しているときには、電源からより多くの電流を引き出す。
【００１７】
したがって、実施形態のグループにおいて、本明細書で提供されるのは、電気浸食プロセスのための電極（１００）であって、電極（１００）は、チャネル（１１５）を含むシャフト（１０２）と、シャフト（１０２）に連結され、複数のメインフラッシングチャネル（１２０）を含む本体（１０４）と、電極（１００）の周方向に沿って互いに離間した複数の機械加工インサート（１０６）であって、各機械加工インサート（１０６）が、対応するメインフラッシングチャネル（１２０）に接続された少なくとも１つの開口部（１３４）を含む、複数の機械加工インサート（１０６）と、本体（１０４）の上面（１２６）および底面（１２８）に配置された絶縁層（１０８）と、本体（１０４）に配置され、シャフト（１０２）に連結され、複数のサイドフラッシングチャネル（１３６）を含むフラッシングカバー（１１０）であって、各サイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）が、チャネル（１１５）に接続される、フラッシングカバー（１１０）とを含む。
【００１８】
一実施形態において、電気浸食プロセスのための電極（１００）は、シャフト（１０２）と、シャフト（１０２）に連結された本体（１０４）と、複数の機械加工インサート（１０６）と、絶縁層（１０８）と、本体（１０４）に配置され、シャフト（１０２）に連結されたフラッシングカバー（１１０）とを含む。シャフト（１０２）は、チャネル（１１５）と、複数の第１の開口部（１１６）と、複数の第２の開口部（１１８）とを含み、複数の第１の開口部および第２の開口部（１１６、１１８）の各開口部はチャネル（１１５）に接続される。本体は、複数のメインフラッシングチャネル（１２０）を含み、各メインフラッシングチャネル（１２０）は対応する第１の開口部（１１６）に接続される。複数の機械加工インサート（１０６）は、電極（１００）の周方向に沿って互いに離間し、本体（１０４）の周端部（１２４）に着脱可能に連結される。各機械加工インサート（１０６）は、対応するメインフラッシングチャネル（１２０）に接続された少なくとも１つの第３の開口部（１３４）を含む。絶縁層（１０８）は、本体（１０４）の上面（１２６）および底面（１２８）に配置される。フラッシングカバー（１１０）は、複数のサイドフラッシングチャネル（１３６）と、複数の第４の開口部（１３８ａ、１３８ｂ）とを含み、各サイドフラッシングチャネル（１３６ａ、１３６ｂ）は対応する第２の開口部（１１８）に接続される。
【００１９】
図１は、本開示の電極１００の分解斜視図である。いくつかの実施形態において、電極１００は、電気浸食プロセスで使用され、ワークピース（図１には図示せず）から材料の一部を除去するように構成される。一実施形態において、電極１００は、シャフト１０２と、シャフト１０２に連結された本体１０４と、複数の機械加工インサート１０６と、複数の絶縁層１０８ａ、１０８ｂと、第１のフラッシングカバー１１０ａと、第２のフラッシングカバー１１０ｂとを含む。第１および第２のフラッシングカバー１１０ａ、１１０ｂは、本体１０４に配置され、シャフト１０２に連結される。
【００２０】
シャフト１０２は、第１の端部１１２と、第２の端部１１４と、チャネル（図１には図示せず）と、複数の第１の開口部１１６と、複数の第２の開口部１１８とを含む。一実施形態において、チャネルは、シャフト１０２内に配置されてもよく、第１の端部１１２と第２の端部１１４との間の電極１００の横方向１０１に沿って延在してもよい。第１の端部１１２は、モータ（図１には図示せず）およびフラッシング流体源（図１には図示せず）に連結されてもよい。複数の第１の開口部１１６は、第２の端部１１４に近接して配置され、複数の第１の開口部１１６の各々は、チャネルに接続される。複数の第２の開口部１１８は、複数の第１の開口部１１６の周りに配置され、複数の第２の開口部１１８の各々は、チャネルに接続される。図示の実施形態において、複数の第２の開口部１１８は、第１の組の第２の開口部１１８ａと、第２の組の第２の開口部１１８ｂとを含む。複数の第１の開口部１１６は、第１の組の第２の開口部１１８ａと、第２の組の第２の開口部１１８ｂとの間に配置される。特定の実施形態において、複数の第１および第２の開口部１１６、１１８は、電極１００の周方向１０３に沿って互いに離間して配置される。
【００２１】
一実施形態において、本体１０４はドーナツ型のディスクである。本体１０４は、２つの半部の間に複数のメインフラッシングチャネル１２０を画定するように互いに連結された２つの半部（図１には図示せず）を含む。複数のメインフラッシングチャネル１２０は、本体１０４の内周端部１２２と外周端部１２４（以下、「周端部」とも称される）との間に延在する。一実施形態において、内周端部１２２は、複数のメインフラッシングチャネル１２０の各々が対応する第１の開口部１１６に接続されるように、シャフト１０２に連結されるように構成される。一実施形態において、絶縁層１０８ａは、本体１０４の上面１２６に配置されるように構成され、絶縁層１０８ｂは、本体１０４の底面１２８に配置されるように構成される。１つ以上の実施形態において、絶縁層１０８ａ、１０８ｂは、本体１０４の形状に一致する。
【００２２】
複数の機械加工インサート１０６は、本体１０４の周端部１２４に配置されるように構成される。特定の実施形態において、複数の機械加工インサート１０６は、電極１００の周方向１０３に沿って互いに離間し、周端部１２４に着脱可能に連結される。特定の実施形態において、複数の機械加工インサート１０６の間隔を空けた配置は、ワークピース（図示せず）と電極１００との間の一定の一次アークの発生を機械的に中断させるのを容易にし得る。図示の実施形態において、複数の機械加工インサート１０６は、約１０から約２０の範囲内にあり、複数の機械加工インサート１０６の各々は、半円形部品であり、内側端部１３０および外側端部１３２を含む。内側端部１３０は、本体１０４の一部とスナップ嵌合する摺動部分を含む。さらに、複数の機械加工インサート１０６の各々は、内側端部１３０から外側端部１３２まで延在する少なくとも１つの第３の開口部１３４を含む。一実施形態において、第３の開口部１３４は、対応するメインフラッシングチャネル１２０に接続されるように構成される。
【００２３】
一実施形態において、第１および第２のフラッシングカバー１１０ａ、１１０ｂの各々はドーナツ型のディスクである。第１および第２のフラッシングカバー１１０ａ、１１０ｂの各々は、対応する複数のサイドフラッシングチャネル１３６ａ（図２に示すように）、１３６ｂおよび対応する第４の開口部１３８ａ、１３８ｂを含む。第１のフラッシングカバー１１０ａは、各サイドフラッシングチャネル１３６ａが対応する第２の開口部１１８に接続されるように、本体１０４の上面１２６に配置されるように構成される。具体的には、各サイドフラッシングチャネル１３６ａは、第１の組の第２の開口部１１８ａに接続される。第１のフラッシングカバー１１０ａは、具体的には、絶縁層１０８ａ上に配置され、本体１０４の上面１２６に位置する内周端部１２２を覆うように構成される。第２のフラッシングカバー１１０ｂは、本体１０４の底面１２８に配置され、各サイドフラッシングチャネル１３６ｂが対応する第２の開口部１１８に接続されるように構成される。具体的には、各サイドフラッシングチャネル１３６ｂは、第２の組の第２の開口部１１８ａに接続される。第２のフラッシングカバー１１０ｂは、具体的には、絶縁層１０８ｂ上に配置され、本体１０４の底面１２８に位置する内周端部１２２を覆うように構成される。
【００２４】
一実施形態において、複数のメインフラッシングチャネル１２０および複数のサイドフラッシングチャネル１３６ａ、１３６ｂは、電極１００の長手方向１０５に沿って延在する。本体１０４は、直径「Ｄ1」を有し、第１および第２のフラッシングカバー１１０ａ、１１０ｂの各々は、直径「Ｄ1」とは異なる直径「Ｄ2」を有する。具体的には、直径「Ｄ1」は直径「Ｄ2」より大きい。一実施形態において、本体１０４は、第１の厚さ「Ｔ1」を有し、複数の機械加工インサート１０６の各々は、第１の厚さ「Ｔ1」とは異なる第２の厚さ「Ｔ2」を有する。具体的には、第２の厚さ「Ｔ2」は、第１の厚さ「Ｔ1」よりも大きい。
【００２５】
電極１００は、エンドカバー１４０と、第１のＯリング１４２ａと、第２のＯリング１４２ｂと、第１の組のキー１４６ａと、第２の組のキー１４６ｂと、複数の停止ブロック１４８と、複数のキー１５０とをさらに含む。
【００２６】
エンドカバー１４０は、第１のフラッシングカバー１１０ａ上に配置され、シャフト１０２の第２の端部１１４に連結される。具体的には、第１のＯリング１４２ａは、エンドカバー１４０と第１のフラッシングカバー１１０ａとの間に配置され、エンドカバー１４０と第１のフラッシングカバー１１０ａとの間の第１のシール界面を生成するように構成される。同様に、第２のＯリング１４２ｂは、シャフト１０２のスピンドル１４４と第２のフラッシングカバー１１０ｂとの間に配置され、スピンドル１４４と第２のフラッシングカバー１１０ｂとの間に第２のシール界面を生成するように構成される。
【００２７】
第１の組のキー１４６ａは、シャフト１０２と第１のフラッシングカバー１１０ａとの間に配置され、シャフト１０２を第１のフラッシングカバー１１０ａに回転可能に接続するように構成される。同様に、第２の組のキー１４６ｂは、シャフト１０２と第２のフラッシングカバー１１０ｂとの間に配置され、シャフト１０２を第２のフラッシングカバー１１０ｂに回転可能に接続するように構成される。複数の停止ブロック１４８の各々は、本体１０４の周端部１２４に配置される。具体的には、複数の停止ブロック１４８の各々は、互いに隣接する機械加工インサート１０６の間に配置される。各停止ブロック１４８は、対応する機械加工インサート１０６が本体１０４上を摺動するのを防止するように構成される。各キー１５０は、停止ブロック１４８を本体１０４に回転可能に接続するために、対応する停止ブロック１４８に配置される。
【００２８】
図２は、図１の電極１００の概略断面図である。図１の実施形態で説明したように、電極１００は、シャフト１０２と、本体１０４と、複数の機械加工インサート１０６と、複数の絶縁層１０８ａ、１０８ｂと、第１のフラッシングカバー１１０ａと、第２のフラッシングカバー１１０ｂとを含む。
【００２９】
シャフト１０２は、チャネル１１５と、複数の第１の開口部１１６と、複数の第２の開口部１１８とを含む。シャフト１０２は、モータ１５２および流体源１５４に連結される。具体的には、モータ１５２は、シャフト１０２のスピンドル１４４に動作可能に連結され、シャフト１０２を駆動するように構成される。流体源１５４は、配管１５６を介してチャネル１１５に連結され、フラッシング流体１５８を電極１００に供給するように構成される。１つ以上の実施形態において、フラッシング流体１５８は誘電性流体である。
【００３０】
本体１０４は、第１の半部１０４ａと、第１の半部１０４ａに連結された第２の半部１０４ｂとを含み、第１の半部１０４ａと第２の半部１０４ｂとの間に複数のメインフラッシングチャネル１２０を画定する。複数の機械加工インサート１０６は、本体１０４の周端部１２４に配置される。複数の機械加工インサート１０６の各々は、対応するメインフラッシングチャネル１２０に接続された少なくとも１つの第３の開口部１３４を含む。一実施形態において、各機械加工インサート１０６内の第３の開口部１３４の数は、対応するメインフラッシングチャネル１２０の長さ、パターン、および角度の少なくとも１つに依存する。一実施形態において、パターンは、メインフラッシングチャネル１２０の形状、例えば湾曲形状チャネル、直線チャネルなどに対応する。角度は、各機械加工インサート１０６の内側端部１３０におけるメインフラッシングチャネル１２０の開き角度に対応する。
【００３１】
絶縁層１０８ａは、本体１０４の上面１２６に配置され、絶縁層１０８ｂは、本体１０４の底面１２８に配置される。一実施形態において、第１のフラッシングカバー１１０ａは、上面１２６に配置され、複数の機械加工インサート１０６の頂部１０６ａと第１のフラッシングカバー１１０ａとの間に第１の凹部１６０ａを画定する。具体的には、第１の凹部１６０ａは、絶縁層１０８ａ上に画定される。同様に、第２のフラッシングカバー１１０ｂは、底面１２８に配置され、複数の機械加工インサート１０６の底部１０６ｂと第２のフラッシングカバー１１０ｂとの間に第２の凹部１６０ｂを画定する。具体的には、第２の凹部１６０ｂは、絶縁層１０８ｂ上に画定される。第１のフラッシングカバー１１０ａは、複数のサイドフラッシングチャネル１３６ａと、複数の第４の開口部１３８ａとを含み、各サイドフラッシングチャネル１３６ａは、対応する第２の開口部１１８ａに接続される。第２のフラッシングカバー１１０ｂは、複数のサイドフラッシングチャネル１３６ｂと、複数の第４の開口部１３８ｂとを含み、各サイドフラッシングチャネル１３６ｂは、対応する第２の開口部１１８ｂに接続される。一実施形態において、複数のサイドフラッシングチャネル１３６ａ、１３６ｂの少なくとも１つのサイドフラッシングチャネルは、湾曲チャネルを含む。エンドカバー１４０は、第１のフラッシングカバー１１０ａ上に配置され、シャフト１０２の第２の端部１１４に連結される。
【００３２】
動作中、電極１００はワークピース（図示せず）に近接して配置され、電源、すなわち電界は電源１６２によって電極１００およびワークピースに供給される。具体的には、各機械加工インサート１０６は、ワークピースに面して配置される。さらに、モータ１５２によって電極１００が回転し、流体源１５４によってフラッシング流体１５８が電極１００に供給される。具体的には、本体１０４は、モータ１５２に連結されたシャフト１０２を介して回転する。チャネル１１５は、流体源１５４からフラッシング流体１５８を受け取る。フラッシング流体１５８の部分１５８ａは、複数の第１の開口部１１６を介してメインフラッシングチャネル１２０に入り、フラッシング流体１５８の他方の部分１５８ｂは、複数の第２の開口部１１８ａ、１１８ｂをそれぞれ介してサイドフラッシングチャネル１３６ａ、１３６ｂに入る。
【００３３】
対応する機械加工インサート１０６とワークピースとの間の容積（空間）における電界の強度が増加すると、電極１００とワークピースとの間に一次アークが発生し、それによって一次アークを通して、材料の少なくとも一部がワークピースから除去される。フラッシング流体１５８の部分１５８ａは、対応するメインフラッシングチャネル１２０から複数の機械加工インサート１０６に入る。対応する機械加工インサート１０６の第３の開口部１３４は、ワークピースを冷却し、ワークピースから材料の除去された部分（デブリ）を排出するために、直接ワークピース上にフラッシング流体１５８の部分１５８ａを注入するように構成される。
【００３４】
材料の除去された部分は、電極１００の側壁上に堆積することがある。絶縁層１０８ａ、１０８ｂは、電極の側壁と材料の除去された部分との間の二次アークの発生を防止する。さらに、絶縁層１０８ａ、１０８ｂは、電源１６２からの過剰な電界の引き込みを防止する。さらに、対応する第１および第２のフラッシングカバー１１０ａ、１１０ｂの各第４の開口部１３８ａ、１３８ｂは、フラッシング流体１５８の他方の部分１５８ｂを対応する凹部１６０ａ、１６０ｂに沿って注入して、材料の除去された部分をさらに排出するように構成される。１つ以上の実施形態において、本開示の電極１００は、研削、深部スロット切削、材料切削、くさび切削などに使用してもよい。
【００３５】
特定の過渡的な動作状態の間、機械加工インサート１０６は、機械加工インサート１０６からの材料の侵食のために磨耗することがある。このような状態の間、損傷した機械加工インサート１０６は、本体１０４から容易に取り外され、他の機械加工インサート１０６と交換されてもよい。
【００３６】
本技法の１つ以上の実施形態において、電極１００は、複数の第３の開口部１３４を介してフラッシング流体を直接ワークピース上に注入することによって、単純な遠心ポンプのように機能する。これにより、電極１００は、ワークピースにおいて実質的により高いフラッシング流体圧力の発生を可能にし、より高いデブリ排出力を提供し、ワークピースからより高い材料除去率を支持する。
【００３７】
図３は、図１および図２の電極１００の本体１０４の２つの半部の概略図である。
【００３８】
本体１０４は、第１の半部１０４ａと第２の半部１０４ｂとを含む。一実施形態において、第１および第２の半部１０４ａ、１０４ｂの各々は、対応する内周端部１２２ａ、１２２ｂおよび対応する外周端部１２４ａ、１２４ｂを有するドーナツ型のディスクを有する。第１の半部１０４ａは、第１の半部１０４ａの内面１６６ａに配置された複数の第１の溝１６４を含む。同様に、第２の半部１０４ｂは、第２の半部１０４ｂの内面１６６ｂに配置された複数の第２の溝１６８を含む。一実施形態において、第１および第２の半部１０４ａ、１０４ｂが機械加工されて、例えば溝が形成され、複数の第１の溝１６４および複数の第２の溝１６８をそれぞれ形成する。図示の実施形態において、複数の第１の溝１６４および複数の第２の溝１６８の各溝は、湾曲した溝である。
【００３９】
図４は、図３の電極１００の本体１０４の概略図である。一実施形態において、第１の半部１０４ａおよび第２の半部１０４ｂの内面１６６ａ、１６６ｂは、それぞれ、本体１０４を形成するように互いに連結される。具体的には、各第１の溝１６４は、対応する第２の溝１６８と重なり、第１の半部１０４ａと第２の半部１０４ｂとの間に対応するメインフラッシングチャネル１２０を画定する。一実施形態において、各メインフラッシングチャネル１２０は湾曲チャネルである。いくつかの他の実施形態において、複数のメインフラッシングチャネル１２０の少なくとも１つは直線チャネルであってもよい。一実施形態において、第１および第２の半部１０４ａ、１０４ｂは、ろう付けによって互いに連結される。
【００４０】
複数のメインフラッシングチャネル１２０を有する実質的に大きくて薄いディスク電極１００の製造は、従来の穿孔方法を用いては困難である。１つ以上の実施形態において、ｉ）溝のシフトされた非整列、またはｉｉ）溝の整列のいずれかを用いて、半部１０４ａ、１０４ｂおよびろう付け溝面を互いに溝加工することによって、複数のメインフラッシングチャネル１２０を有する本体１０４を容易に製造することができる。本明細書において、用語「実質的に大きくて薄いディスク電極」は、半径対厚さの比が１０より大きい電極を指すことに留意されたい。
【００４１】
図５は、本開示の電極の本体２０４の概略図である。図示の実施形態において、本体２０４は、第１の半部２０４ａおよび第２の半部２０４ｂを含む。第１の半部２０４ａは、内面２６６ａに配置された複数の第１の溝２６４を含み、第２の半部２０４ｂは、内面２６６ｂに配置された複数の第２の溝２６８を含む。内面２６６ａ、２６６ｂは互いに連結されて本体２０４を形成する。具体的には、各第１の溝２６４は、対応する第２の溝２６８からオフセットされ、第１の半部２０４ａと第２の半部２０４ｂとの間の対応するメインフラッシングチャネル２２０を画定する。このような実施形態において、各機械加工インサートは、対応するメインフラッシングチャネル２２０にそれぞれ接続された２つの第３の開口部を含んでもよい。
【００４２】
図６は、従来の電気浸食システム３１１のブロック図である。従来の電気浸食システム３１１は、電極３００と、ワークピース３１３と、電源３６２とを含む。電極３００は、ワークピース３１３に深部カット３１７を生成するために使用される。電極３００は、電極３００の本体３０４の周端部に連結された機械加工インサート３０６を含んでもよい。機械加工インサート３０６は、均一な厚さ「Ｔ」を有する。
【００４３】
動作中、電極３００はワークピース３１３に近接して配置され、電界は電源３６４によって電極３００およびワークピース３１３に供給される。機械加工インサート３０６とワークピース３１３との間の容積内の電界の強度が増加すると、電極３００とワークピース３１３との間に一次アーク３７０が発生し、それによって材料３７２の少なくとも一部が一次アーク３７０を介してワークピース３１３から除去される。材料３７２の除去された部分は、電極３００の側壁３７４上に堆積または蓄積され得、それによって、電極３００と、材料３７２の除去された部分または電極３００の側壁３７４との間に二次アーク３７６が発生する。材料３７２の除去された部分の蓄積は、電源３６４から実質的により多くの電界を引き出す結果となり、流体をフラッシュすることによって材料３７２の除去された部分の排出を妨げ得、それにより電極３００の材料除去率に影響を及ぼす。
【００４４】
図７は、図１の電極１００を用いた電気浸食システム１１１のブロック図である。ここで、図７の図示された実施形態は、説明を容易にするために電極１００の一部のみを示していることに留意されたい。
【００４５】
一実施形態において、電気浸食システム１１１は、電極１００と、ワークピース１１３と、電源１６２とを含む。特定の実施形態において、電源１６２は、直流（ＤＣ）源であってもよい。電極１００は、ワークピース１１３に深部カット１１７を生成するために使用される。第１の厚さ「Ｔ1」を有する機械加工インサート１０６は、電極１００の本体１０４の周端部に着脱可能に連結される。第２の厚さ「Ｔ2」を有する本体１０４は、シャフト（図示せず）に連結される。絶縁層１０８ａは、本体１０４の上面に配置され、他方の絶縁層１０８ｂは、本体１０４の底面に配置される。第１のフラッシングカバー１１０ａは、本体１０４の上面に配置され、機械加工インサート１０６の頂部１０６ａと第１のフラッシングカバー１１０ａとの間に第１の凹部１６０ａを画定する。第２のフラッシングカバー１１０ｂは、本体１０４の底面に配置され、機械加工インサート１０６の底部１０６ｂと第２のフラッシングカバー１１０ｂとの間に第２の凹部１６０ｂを画定する。したがって、電極１００は、第１の凹部１６０ａおよび第２の凹部１６０ｂをその間に画定することによって、電極１００のワークピース１１３と側壁１７４との間により多くの空間を提供する。
【００４６】
動作中、電極１００はワークピース１１３に近接して配置され、電界は電源１６２によって電極１００およびワークピース１１３に供給される。機械加工インサート１０６とワークピース１１３との間の容積内の電界の強度が増加すると、電極１００とワークピース１１３との間に一次アーク１７０が発生し、それによって材料１７２の少なくとも一部が一次アーク１７０を介してワークピース１１３から除去される。フラッシング流体１５８の部分１５８ａは、切削領域から材料１７２の除去された部分を排出するために、機械加工インサート１０６内に配置された第３の開口部（符号なし）を介して注入される。材料１７２の除去された部分は、電極１００の側壁１７４（非切削領域）上に堆積または蓄積されてもよい。材料１７２の除去された部分を側壁１７４から排出するために、フラッシング流体１５８の他方の部分１５８ｂは、第１および第２のフラッシングカバー１１０ａ、１１０ｂに配置された第４の開口部（符号なし）を介して注入される。絶縁層１０８ａ、１０８ｂは、側壁１７４とワークピース１１３との間の二次アークの発生を防止する。
【００４７】
有利には、本明細書に記載される方法は、独自のフラッシング幾何形状を有する、新規かつ改良された電気浸食電極およびそのような電極を製造する方法を提供する。さらに、本明細書に記載される方法は、電極を製造するために使用される従来の穿孔方法と比較して、多数のフラッシングチャネルを有する実質的に大きくて薄い電極のより容易な製造を可能にする。
【００４８】
１つ以上の実施形態において、本開示の電極１００は、ｉ）材料１７２の除去された部分の実質的に速い排出、ｉｉ）より高い材料除去率、ｉｉｉ）側壁１７４とワークピース１１３との間の空間のブロックの防止、ｉｖ）電極１００とワークピース１１３との間の二次アークの発生の防止、ｖ）電源１６２からの実質的に少ない電界の引き込み、およびｖｉ）ワークピース１１３と電極１００の冷却を容易にする。
【００４９】
図８は、本明細書に記載される電極を製造する方法４００のフロー図である。
【００５０】
方法４００は、ステップ４０２において、シャフトを機械加工して、チャネルと、複数の第１の開口部と、複数の第２の開口部とを形成することを含む。ある実施形態において、チャネルは、横方向に沿って、シャフトの第１の端部と第２の端部との間に延在する貫通孔である。そのような実施形態において、複数の第１および第２の開口部の各開口部がチャネルに接続される。
【００５１】
方法４００は、ステップ４０４において、本体を機械加工して、複数のメインフラッシングチャネルを形成することをさらに含み、各メインフラッシングチャネルは、対応する第１の開口部に接続される。一実施形態において、ステップ４０４は、本体の第１の半部および第２の半部の内面を機械加工して、第１の半部に複数の第１の溝を形成し、第２の半部に複数の第２の溝を形成することを含む。さらに、ステップ４０４は、第１の半部と第２の半部の内面を互いに連結して、第１の半部と第２の半部との間に画定された複数のメインフラッシングチャネルを含む本体を形成することを含む。一実施形態において、第１および第２の半部は、ろう付けによって互いに連結される。特定の実施形態において、各メインフラッシングチャネルは、電極の長手方向に沿って延在する。
【００５２】
一実施形態において、第１の半部と第２の半部の内面を連結することは、対応する第２の溝と各第１の溝を重ねて、対応するメインフラッシングチャネルを画定することを含む。他の実施形態において、第１の半部および第２の半部の内面を連結することは、対応する第２の溝から各第１の溝をオフセットさせて、対応するメインフラッシングチャネルを画定することを含む。
【００５３】
方法４００は、ステップ４０６において、各メインフラッシングチャネルがシャフトの対応する第１の開口部に接続されるように、シャフトを本体に連結することをさらに含む。方法４００は、ステップ４０８において、複数の機械加工インサートを本体の周端部に着脱可能に連結することを含む。一実施形態において、複数の機械加工インサートは、電極の周方向に沿って互いに離間している。一実施形態において、各機械加工インサートは、対応するメインフラッシングチャネルに接続された少なくとも１つの第３の開口部を含む。
【００５４】
方法４００は、ステップ４１０において、本体の上面および底面に絶縁層を配置することをさらに含む。一実施形態において、絶縁層を配置することは、本体の上面および底面に絶縁材料を噴霧または塗布することを含む。絶縁材料は誘電材料であってもよい。
【００５５】
本方法は、ステップ４１２において、本体にフラッシングカバーを配置することをさらに含む。一実施形態において、フラッシングカバーは、複数のサイドフラッシングチャネルと、複数の第４の開口部とを含む。さらに、方法４００は、ステップ４１４において、各サイドフラッシングチャネルが対応する第２の開口部に接続されるように、フラッシングカバーをシャフトに連結することを含む。
【００５６】
一実施形態において、ステップ４１２および４１４は、ｉ）第１のフラッシングカバーの各サイドフラッシングチャネルが、複数の第２の開口部のうち、第１の組の第２の開口部に接続されるように、本体の上面にフラッシングカバーの第１のフラッシングカバーを配置し、第１のフラッシングカバーをシャフトに連結することを含む。ステップ４１２および４１４は、ｉ）第２のフラッシングカバーの各サイドフラッシングチャネルが複数の第２の開口部の第２の組の第２の組の開口部に接続されるように、本体の底面にフラッシングカバーの第２のフラッシングカバーを配置し、第２のフラッシングカバーをシャフトに連結することをさらに含む。そのような実施形態において、複数の第１の開口部は、第１の組の第２の開口部と第２の組の第２の開口部との間に配置される。さらに、各サイドフラッシングチャネルは、長手方向に沿って延在する。
【００５７】
特定の実施形態において、ロウ付け技術を使用して、本体の２つの半部をシャフトに連結することによって、電極の導電率は維持され、電極の構造的完全性は改善され、電極内の漏れ流路を排除することによってフラッシング流体の圧力は保存され得る。
【００５８】
図９は、本明細書に記載される電気浸食プロセスにおいて電極を操作するための方法５００のフロー図である。
【００５９】
方法５００は、ステップ５０２において、本体に連結されたシャフトを介して電極の本体を回転させることを含む。一実施形態において、電極は、シャフトと、本体に配置され、シャフトに連結されたフラッシングカバーと、電極の周方向に沿って互いに離間して本体の周端部に着脱可能に連結された複数の機械加工インサートとを含む。
【００６０】
方法５００は、ステップ５０４において、電源によって電極およびワークピースに電力を供給することをさらに含む。さらに、本方法は、ステップ５０６において、電極とワークピースとの間に発生した一次アークによってワークピースから材料の少なくとも一部を除去することを含む。
【００６１】
方法５００は、ステップ５０８において、各機械加工インサートに配置された複数の第１の開口部から、フラッシング流体の一部分を直接ワークピース上に注入して、ワークピースから材料の除去された部分を排出することをさらに含む。本明細書において、複数の第１の開口部は、図１および図２の実施形態で説明した複数の第３の開口部に対応することに留意されたい。一実施形態において、各第１の開口部は、本体内に配置されたメインフラッシングチャネルと、シャフト内に配置されたチャネルとに接続される。
【００６２】
方法５００は、ステップ５１０において、複数の機械加工インサートとフラッシングカバーとの間に画定された凹部に沿ってフラッシング流体の他方の部分を、フラッシングカバー内に配置された複数の第２の開口部から注入して、ワークピースから材料の除去された部分をさらに排出することをさらに含む。本明細書において、複数の第２の開口部は、図１および図２の実施形態で説明した複数の第４の開口部に対応することに留意されたい。一実施形態において、各第２の開口部は、フラッシングカバー内に配置されたサイドフラッシングチャネルと、シャフト内に配置されたチャネルとに接続される。
【００６３】
方法５００は、本体の上面および底面に配置された絶縁層によって、電極とワークピースまたは材料の除去された部分との間に発生した二次アークを防止することをさらに含む。
【００６４】
本明細書で説明する１つまたは複数の実施形態によれば、電極は、研削、深部スロット切削、材料切削、およびくさび切削のために構成される。貫通軸および貫通体フラッシング能力を有する電極は、より高い材料除去率および材料の除去された部分をワークピースから洗い流す効率的な方法を達成するのを容易にする。
【００６５】
実施形態の特定の特徴だけを本明細書において図示および説明してきたが、当業者であれば、多くの改良および変更を想到できるであろう。したがって、添付の実施形態が、本発明の精神の範囲内にあるすべてのこのような改良および変更を含むことが意図されることを理解すべきである。
【符号の説明】
【００６６】
１００、３００  電極
１０１  電極の横方向
１０２  シャフト
１０３  電極の周方向
１０４、２０４、３０４  本体
１０４ａ、２０４ａ  第１の半部
１０４ｂ、２０４ｂ  第２の半部
１０５  電極の長手方向
１０６、３０６  機械加工インサート
１０６ａ  機械加工インサートの頂部
１０６ｂ  機械加工インサートの底部
１０８ａ、１０８ｂ  絶縁層
１１０ａ  第１のフラッシングカバー
１１０ｂ  第２のフラッシングカバー
１１１、３１１  電気浸食システム
１１２  第１の端部
１１３、３１３  ワークピース
１１４  第２の端部
１１５  チャネル
１１６  第１の開口部
１１７、３１７  深部カット
１１８  第２の開口部
１１８ａ  第１の組の第２の開口部
１１８ｂ  第２の組の第２の開口部
１２０、２２０  メインフラッシングチャネル
１２２  本体の内周端部
１２２ａ  第１の半部の内周端部
１２２ｂ  第２の半部の内周端部
１２４  本体の外周端部、周端部
１２４ａ  第１の半部の外周端部
１２４ｂ  第２の半部の外周端部
１２６  本体の上面
１２８  本体の底面
１３０  内側端部
１３２  外側端部
１３４  第３の開口部
１３６ａ、１３６ｂ  サイドフラッシングチャネル
１３８ａ、１３８ｂ  第４の開口部
１４０  エンドカバー
１４２ａ  第１のＯリング
１４２ｂ  第２のＯリング
１４４  スピンドル
１４６ａ  第１の組のキー
１４６ｂ  第２の組のキー
１４８  停止ブロック
１５０  キー
１５２  モータ
１５４  流体源
１５６  配管
１５８  フラッシング流体
１５８ａ  部分
１５８ｂ  他方の部分
１６０ａ  第１の凹部
１６０ｂ  第２の凹部
１６２、３６２、３６４  電源
１６４、２６４  第１の溝
１６６ａ、２６６ａ  第１の半部の内面
１６６ｂ、２６６ｂ  第２の半部の内面
１６８、２６８  第２の溝
１７０、３７０  一次アーク
１７２、３７２  材料
１７４、３７４  側壁
３７６  二次アーク
４００  方法
４０２  ステップ
４０４  ステップ
４０６  ステップ
４０８  ステップ
４１０  ステップ
４１２  ステップ
４１４  ステップ
５００  方法
５０２  ステップ
５０４  ステップ
５０６  ステップ
５０８  ステップ
５１０  ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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９】
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【外国語明細書】
2018069443000001.pdf