(57)【要約】【課題】  ２つのワークステーションを有する放電加工装置（１０）が提供される。【解決手段】  第１のサーボモータ（５８）が、第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の上方に取付けられ、第２のサーボモータ（６０）が、第１のサーボモータ（５８）により第１及び第２のワークステーション（１２、１４）のいずれかの上方に選択的に位置決めされるように、該第１のサーボモータ（５８）に取付けられる。第２のサーボモータ（６０）は、第１のワークステーション（１２）の上方に位置決めされた時に該第１のワークステーション（１２）内の電極とワーク固定具（３８）との間の相対運動を生じさせ、第２のワークステーション（１４）の上方に位置決めされた時に該第２のワークステーション（１４）内の電極とワーク固定具（３８）との間の相対運動を生じさせることができる。【選択図】      図１
2004345077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のワークステーション（１２、１４）と、
前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の上方に取付けられた第１のサーボモータ（５８）と、
前記第１のサーボモータ（５８）により前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）のいずれかの上方に選択的に位置決めされるように、該第１のサーボモータ（５８）に取付けられた第２のサーボモータ（６０）と、
を含むことを特徴とする放電加工装置（１０）。
【請求項２】
前記第１のサーボモータ（５８）が、前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の上方に支持された第１の固定バー（６２）と前記第１の固定バー（６２）上に取付けられた第１のスライダ（６６）とを有するリニアサーボモータであることを特徴とする、請求項１に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項３】
前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第１のスライダ（６６）に取付けられた第２の固定バー（６８）と前記第２の固定バー（６８）上に取付けられた第２のスライダ（７２）とを有するリニアサーボモータであることを特徴とする、請求項２に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項４】
前記第１及び第２の固定バー（６２、６８）が、互いに直交するように配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項５】
前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の各々が、複数の加工ヘッド（２２、２４、２６、２８）を含み、前記加工ヘッド（２２、２４、２６、２８）の各々が、基台（３０）と、前記基台（３０）に取付けられた電極ホルダ（５２）と、前記基台（３０）に取付けられたワーク固定具（３８）とを含み、前記電極ホルダ（５２）及び前記ワーク固定具（３８）の少なくとも１つが、それらの間の相対運動が可能なように、前記基台（３０）に対して移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項６】
前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第１のワークステーション（１２）の上方に位置決めされた時に、該第１のワークステーション（１２）内の対応する電極ホルダ（５２）とワーク固定具（３８）との間の相対運動を生じさせ、前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第２のワークステーション（１４）の上方に位置決めされた時に、該第２のワークステーション（１４）内の対応する電極ホルダ（５２）とワーク固定具（３８）との間の相対運動を生じさせることを特徴とする、請求項５に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項７】
電源と、前記電源が前記第１のワークステーション（１２）に接続された第１の状態と該電源が前記第２のワークステーション（１４）に接続された第２の状態とを有するスイッチング機構（８２）とを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項８】
第１の電極（５４）と第１のワーク固定具（３８）とを有する第１のワークステーション（１２）と、
第２の電極（５４）と第２のワーク固定具（４０）とを有する第２のワークステーション（１４）と、
前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の上方に取付けられた第１のサーボモータ（５８）と、
前記第１のサーボモータ（５８）により前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）のいずれかの上方に選択的に位置決めされるように、該第１のサーボモータ（５８）に取付けられた第２のサーボモータ（６０）と、
を含み、
前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第１のワークステーション（１２）の上方に位置決めされた時に、前記第１の電極（５４）と前記第１のワーク固定具（３８）との間の相対運動を生じさせ、また前記第２のワークステーション（１４）の上方に位置決めされた時に、前記第２の電極（５４）と前記第２のワーク固定具（４０）との間の相対運動を生じさせることができる、
ことを特徴とする放電加工装置（１０）。
【請求項９】
前記の第１のサーボモータ（５８）が、前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の上方に支持された第１の固定バー（６２）と前記第１の固定バー（６２）上に取付けられた第１のスライダ（６６）とを有するリニアサーボモータであることを特徴とする、請求項８に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項１０】
前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第１のスライダ（６６）に取付けられた第２の固定バー（６８）と前記第２の固定バー（６８）上に取付けられた第２のスライダ（７２）とを有するリニアサーボモータであることを特徴とする、請求項９に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項１１】
前記第１及び第２の固定バー（６２、６８）が、互いに直交するように配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項１２】
前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の各々が、複数の加工ヘッド（２２、２４、２６、２８）を含み、前記加工ヘッド（２２、２４、２６、２８）の各加工ヘッドが、
基台（３０）と、
前記基台（３０）に摺動するように取付けられたキャリッジ（４８）と、
ワーク固定具（３８）と電極ホルダ（５２）と、
を含み、
前記ワーク固定具（３８）及び前記電極ホルダ（５２）の１つが、それらの間の相対運動が可能になるように前記キャリッジ（４８）に取付けられている、
ことを特徴とする、請求項８に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項１３】
前記第１のワークステーション（１２）が、該第１のワークステーション（１２）の前記キャリッジ（４８）に取付けられた第１の接触ブロック（７６）を有し、また前記第２のワークステーション（１４）が、該第２のワークステーション（１４）の前記キャリッジ（４８）に取付けられた第２の接触ブロック（７８）を有し、前記第２のサーボモータ（６０）は、該第２のサーボモータ（６０）が前記第１のワークステーション（１２）の上方に位置決めされた時に前記第１の接触ブロック（７６）と係合しかつ該第２のサーボモータ（６０）が前記第２のワークステーション（１４）の上方に位置決めされた時に前記第２の接触ブロック（７８）と係合するアクチュエータバー（７４）を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項１４】
電源と、前記電源が前記第１のワークステーション（１２）に接続された第１の状態と該電源が前記第２のワークステーション（１４）に接続された第２の状態とを有するスイッチング機構（８２）とを更に含むことを特徴とする、請求項８に記載の放電加工装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に放電加工に関し、より具体的には、その中に幾つかの機械加工された特徴形状を有する、航空機エンジン部品のようなワークを放電加工することに関する。
【背景技術】
【０００２】
放電加工（ＥＤＭ）は、導電性のワーク内に、種々の形状及び構成の穴、スロット及びノッチのような特徴形状を形成するための、よく知られたプロセスである。従来型のＥＤＭ装置は一般的に、ワークへ向かって前進する所望の形状を有する電極を使用する。適切な電源を印加してワークと電極との間に制御されたスパークを形成するための電位を発生させ、該スパークによってワーク材料を溶融しかつ蒸発させて所望の特徴形状を形成する。電極の切削パターンは通常、コンピュータで数値制御され、それによってサーボモータが電極とワークとの相対位置を制御する。加工中は、電極及びワークは誘電性流体内に浸漬され、該誘電性流体が、過早スパーク放電を抑制する絶縁を与え、加工区域を冷却し、かつ切除された材料を流し去る。
【０００３】
特に幾つかの異なった特徴形状がワーク内に機械加工される必要がある場合には、放電加工の欠点は、放電加工が比較的遅いプロセスであることである。このことは、種々の特徴形状を航空機エンジン部品内に加工するのに放電加工を広く用いている航空機エンジン産業では、特に顕著である。それらの部品の生産能力を増加させるために、一度に多数の部品を加工するＥＤＭ装置を使用するのが一般的である。そのような装置は、複数のワークステーションを有し、該ワークステーションの各々が、単一の誘電タンク内に配置されたワーク固定具を有する。一般的に、ワークステーションは全て、共通の電源に接続される。従って、加工は、一度に１つの部品を加工するように連続して行なわれる。つまり、最初のワークステーションでスパークが発生され、その後次のワークステーションでスパークが発生されるというように、各ワークステーションがスパークを供給されるまで順次続く。このシーケンスは、各ワークに対し加工作業が完了するまで繰り返される。このタイプの装置によりスループットを改善することができるが、単一のワーク内に複数の特徴形状を加工することは、依然として比較的遅いプロセスである。
【０００４】
更に生産速度を上げるために、各ワークステーション内で複数の電極を使用するＥＤＭ装置を使用する提案がなされている。そのようなＥＤＭ装置は、ワークに対して複数の加工作業を同時に行うことができる。しかしながら、各電極に対して、個別のサーボモータ、電源、及びコンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）が設けられる。多数のサーボモータ、電源、及びＣＮＣは、製造システムの複雑さとコストを増加させ、機械工場での大きな床面積を必要とする。電源及びＣＮＣの総数は、一度に１つのワークステーションに選択的に電力を供給する電力切換スイッチを使用することにより、減少させることができる。しかしながら電源及びＣＮＣの数を減少させたとしても、この構成は、依然として多数のサーボモータを利用している。このようなＥＤＭ装置は、製造中断を生じ易いおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、現在使用されているよりも少ないＥＤＭ付帯設備で複数の加工作業を行うことができ、かつ製造中断を生じ難い、ＥＤＭ装置に対する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の必要性は、少なくとも２つのワークステーションを含む放電加工装置を提供する本発明によって、満たされる。第１のサーボモータは、第１及び第２のワークステーションの上方に取付けられ、第２のサーボモータは、第１のサーボモータにより第１又は第２のワークステーションのいずれかの上方に選択的に位置決めされるように、該第１のサーボモータに取付けられる。第２のサーボモータは、第１のワークステーションの上方に位置決めされた時に該第１のワークステーション内の電極とワーク固定具との間の相対運動を生じさせ、また第２のワークステーションの上方に位置決めされた時に該第２のワークステーション内の電極とワーク固定具との間の相対運動を生じさせることができる。
【０００７】
本発明及び従来技術に優るその利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を読むことにより明らかになるであろう。
【０００８】
本発明と見なされる主題は、同時に提出した特許請求の範囲に具体的に指摘しかつ明確に請求している。しかしながら、本発明は添付の図面の図と関連させてなされる以下の説明を参照することにより、最も良く理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面において種々の図にわたって同じ参照符号は同一の要素を示しているが、その図を参照すると、図１及び図２は、放電加工（ＥＤＭ）装置１０を示す。ＥＤＭ装置１０は、タンク１６内に横並びに配置された第１及び第２のワークステーション１２及び１４を含み、該タンク１６は、その中のワークステーション１２、１４を明確に示すために部分的に切除して示されている。図示する目的で２つのワークステーションを示しているが、本発明のＥＤＭ装置１０においては、事実上任意の数のそのようなステーションが使用可能であることに注目されたい。この分野ではよく知られているように、タンク１６は、例えば誘電オイルのような適切な誘電性流体によって満たされており、ワークが流体内に浸漬されるようになっている。誘電性流体は、過早スパーク放電を抑制する絶縁を与え、加工区域を冷却し、かつ加工デブリを流し去る。誘電性流体が十分な深さに達した時を検出するためのフロートスイッチ（図示せず）が、タンク１６内に設けられる。フロートスイッチは、誘電性流体のレベルがワークステーション１２、１４内に取付けられたワークを丁度浸漬するのに十分な高さになるように設置される。誘電性流体を、好ましくは１絶対ミクロン以下までろ過する在来型のフィルタシステム２０が、タンク１６に結合される。
【００１０】
各ワークステーション１２、１４は独立して作動して、個別のワークの組を加工する。より具体的には、第１のワークステーション１２は第１及び第２の加工ヘッド２２及び２４を含み、第２のワークステーション１４は第３及び第４の加工ヘッド２６及び２８を含む。以下により詳細に説明するように、各加工ヘッドは、１度に２つのワークを加工し、その結果各ワークステーションは、１度に４つのワークを加工できるようになっている。加工ヘッド当り２つのワーク及びワークステーション当り２つの加工ヘッドがあるのは、単に例示の目的のために示されていることに注目されたい。本発明は、この特定の構成に限定されるものではない。事実上、加工ヘッド当りのワーク数とワークステーション当りの加工ヘッド数とのいかなる組み合わせも可能であるが、単一の作業の間にワークステーションによって加工されるワークの数は、余分の部品が製造されないようにするために、完全な組において割り切れる部品数とすることが望ましい。
【００１１】
図３に転じると、第１の加工ヘッド２２が、より詳細に示されている。第１の加工ヘッド２２は、基台３０と、下部支持ブロック３２と、上部支持ブロック３４とを含む。下部及び上部支持ブロック３２、３４は、上部支持ブロック３４が下部支持ブロック３２の真上に位置決めされた状態で、１対の絶縁された支持ポスト３６により基台３０上に支持される。
【００１２】
第１及び第２のワーク固定具３８及び４０が、下部支持ブロック３２の前面上に横並びに取付けられる。第１のワーク固定具３８は、下部支持ブロック３２に固定取付けされたパーツホルダ４２を含む。パーツホルダ４２は、その中にワーク４４を受けるように構成される。バネ付勢式ローディングクランプ４６が、パーツホルダ４２にピボット結合されて、ワーク４４を該パーツホルダ４２内に保持するようになっている。ローディングクランプ４６は、ワーク４４と係合する閉位置とワーク４４と係合しない開位置との間でピボット動可能である。  ローディングクランプ４６がその閉位置にあるとき、ワーク４４はバネ力によりパーツホルダ４２に対して押し付けられ、従って所定の位置に保持される。ローディングクランプ４６がその開位置にあるとき、ワーク４４はパーツホルダ４２から取り外されることができる。パーツホルダ４２は、１つの特定のワーク形状に限定され（それによって誤ったワークの搭載を防止する）ているが、パーツホルダ４２の下部支持ブロック３２への取付けは着脱可能であり、このことは、該パーツホルダ４２を異なったワーク形状を受ける他のパーツホルダと容易に交換することができることを意味している。第２のワーク固定具４０は、第１のワーク固定具３８と実質的に同じであり、従ってここでは第２のワーク固定具４０の詳細な説明は繰り返さないことにする。しかしながら、第１及び第２のワーク固定具３８、４０のパーツホルダは、必ずしも正確な同一形状を有する必要がないことに注目されたい。つまり、２つのワーク固定具は、異なる寸法及び／又は形状のワークを保持するように設計されることができる。
【００１３】
第１の加工ヘッド２２は更に、上部支持ブロック３４の前面に移動可能に取付けられたスライダ４７を含む。具体的には、スライダ４７は、上部支持ブロック３４に対して垂直方向に摺動するように配置される。キャリッジ４８が、スライダ４７と共に移動するように該スライダ４７に固定取付けされる。キャリッジ４８は、導電性材料で作られたほぼ矩形のプレートである。上向きに延びるタブ５０を有するアーチ４９が、スライダ４７の上端部上に形成される。交換可能な電極ホルダ５２が、キャリッジ４８の下端部に着脱可能に取付けられる。電極ホルダ５２は、その中に形成された一対の電極受け入れスロットを有する。スロットは、第１及び第２のワーク固定具３８及び４０の対応する１つの真上に位置するように横並びに配置される。電極５４は、各スロット内に配置され、それぞれの固定ネジ５６により固定される。電極５４は、放電加工で使用されるいかなるタイプとすることもできる。電極ホルダ５２は、取り外すことが可能であり、他の電極ホルダと交換することができる。このことにより、電極の交換手段が簡単となり、その結果、異なった電極を必要とするような異なった加工作業に対してもワークステーションが使用可能となる。スライダ４７の垂直方向の後退及び前進運動（詳細は以下に述べる）は、キャリッジ４８、電極ホルダ５２、及び電極５４を、それぞれのワーク４４との間での加工係合状態にしまた該加工係合状態から外すように移動させる。別の実施形態として、ワーク固定具をキャリッジ上に取付け、電極ホルダを固定された基台上に取付けることができることに注目されたい。
【００１４】
他の３つの加工ヘッドは、上述の第１の加工ヘッド２２と実質的に同じである。従って、ここでは他の加工ヘッドの詳細な説明は繰り返さないことにする。しかしながら、それらは同様に機能するが、全ての加工ヘッドが必ずしも同一である必要はないとことに注目されたい。つまり、第１及び第２の加工ヘッド２２、２４の電極は、形状、寸法、材料及び／又は極性が、第３及び第４の加工ヘッド２６、２８の電極と異なってもよい。従って、第１及び第２のワークステーション１２、１４は、異なった特徴形状を加工することができる。第１及び第２のワークステーション１２、１４は更に、異なったＥＤＭパラメータ（例えば、電力及び時間）で作動することができる。
【００１５】
再び図１及び図２を参照すると、ＥＤＭ装置１０は、水平方向に配向されたリニアサーボモータ５８と垂直方向に配向されたリニアサーボモータ６０とを含む。リニアサーボモータを示して本発明の開示を容易にしているが、それに代えてロータリサーボモータを使用することができることに注目されたい。しかしながら、良好な速度、速い周波数応答性、及び位置決めの正確さのために、一般的にはリニアサーボモータが好ましい。水平方向サーボモータ５８は、フレーム６４により第１及び第２のワークステーション１２、１４の上方に支持されたリニアモータ固定ロッド６２を含む。固定ロッド６２は、水平方向に配向されており、両方のワークステーション１２、１４にわたって延びている。リニアモータスライダ６６が、固定ロッド６２上に摺動するように取付けられる。垂直方向サーボモータ６０は、水平方向スライダ６６に取付けられたヨーク７０内に取付けられて該水平方向スライダ６６と共に移動するリニアモータ固定ロッド６８を含む。ヨーク７０は、固定ロッド６８が垂直方向にかつ水平固定ロッド６２と直交した方向に延びるように配向されている。リニアモータスライダ７２は、垂直固定ロッド６８上に摺動するように取付けられる。アクチュエータバー７４が、垂直方向スライダ７２の前面に取付けられ、該スライダ７２から下向きに延びる。
【００１６】
水平方向サーボモータ５８が通電されると、水平方向スライダ６６は、水平固定ロッド６２に対して直線的に移動させられる。垂直方向サーボモータ６０は、水平スライダ６６と共に横方向に移動する。従って、垂直方向サーボモータ６０は、図１に示すように第１のワークステーション１２の真上に位置決めされるか、又は図２に示すように第２のワークステーション１４の真上に位置決めされることができる。
【００１７】
第１のワークステーション１２は、第１及び第２の加工ヘッド２２、２４のスライダタブ５０間で延びかつ該スライダタブ５０に取付けられた第１の接触ブロック７６を有する。同様に、第２のワークステーション１４は、第３及び第４の加工ヘッド２６、２８のスライダタブ５０間で延びかつ該スライダタブ５０に取付けられた第２の接触ブロック７８を有する。
【００１８】
垂直方向サーボモータ６０が、図１に示すように第１のワークステーション１２の真上に位置決めされた状態で、通電されると、垂直方向スライダ７２は、垂直固定ロッド６８に対して直線的に移動させられる。垂直方向スライダ７２の下向きの移動は、アクチュエータバー７４を第１の接触ブロック７６と係合するように移動させる。垂直方向スライダ７２の更なる下向きの移動は、アクチュエータバー７４、第１の接触ブロック７６、及びそれぞれのスライダ４７により伝達されて、第１及び第２の加工ヘッド２２、２４両方のキャリッジ４８を下向きに移動させる。このことが、次ぎに、電極５４を対応するワーク４４との間での加工係合状態に移動させる。スライダ４７は通常、各アーチ４９内に配置された圧縮バネ（図示せず）によって上向きに付勢されている。垂直方向サーボモータ６０が通電されて垂直方向スライダ７２（及びアクチュエータバー７４）を上向きに移動させると、圧縮バネは、スライダ４７及び第１のコンタクトバー７６を上向きに移動させ、それによってキャリッジ４８、電極ホルダ５２、及び電極５４を後退させる。圧縮バネ力は、全スライダ機構の重量と釣り合っており、垂直方向サーボモータ６０にかかる負荷が、極めて小さくなるようになっている。
【００１９】
垂直方向サーボモータ６０が、図２に示すように第２のワークステーション１４の真上に位置決めされた状態で、通電されると、垂直方向スライダ７２は、垂直固定ロッド６８に対して直線的に移動させられる。垂直方向スライダ７２の下向きの移動は、アクチュエータバー７４を第２の接触ブロック７８と係合するように移動させる。垂直方向スライダ７２の更なる下向きの移動は、アクチュエータバー７４、第２の接触ブロック７８、及びそれぞれのスライダ４７により伝達されて、第３及び第４の加工ヘッド２６、２８両方のキャリッジ４８を下向きに移動させる。このことが、次ぎに、電極５４を対応するワーク４４との間での加工係合状態に移動させる。垂直方向スライダ７２の上向きの移動は、アーチ４９内の圧縮バネが、スライダ４７を上向きに押し、それによって電極５４を後退させることを可能にする。
【００２０】
ＥＤＭ装置１０は更に、標準的なＥＤＭ制御システム８０を含む。この分野では知られているように、ＥＤＭ制御システム８０は、電源又はスパーク発生器と、コンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）のようなコントローラとを含む。電源は、電力入力ケーブルの組８４によってＥＤＭ制御システム８０に接続されたスイッチング機構８２を介して、第１及び第２のワークステーション１２、１４の１つにエネルギーを選択的に供給する。スイッチング機構８２（図１及び図２に概略的に示す）は、第１及び第２のワークステーション１２、１４間で電力を切り換えることができる単純な電気機械式機構である。スイッチング機構８２が第１の状態にあるとき、ＥＤＭ制御システム８０からの電力は電力出力ケーブルの第１の組８６を介して第１のワークステーション１２に供給され、またスイッチング機構８２が第２の状態にあるとき、ＥＤＭ制御システム８０からの電力は電力出力ケーブルの第２の組８８を介して第２のワークステーション１４に供給される。電力出力ケーブルの第１及び第２の組８６、８８は、それぞれ第１及び第２のワークステーション１２、１４のパーツホルダ４２及びキャリッジ４８に接続されている。このようにして、電気エネルギーは、導電性のパーツホルダ４２を通して選択されたワークステーションのワーク４４に、また導電性のキャリッジ４８及び電極ホルダ５２を通して選択されたワークステーションの電極５４に供給される。ＥＤＭ制御システム８０のコントローラは、垂直方向サーボモータ６０と共に移動するサーボケーブル９０を介して、該垂直方向サーボモータ６０に接続されている。
【００２１】
作動において、第１のワークステーション１２は、スイッチング機構８２の状態に応じて第２のワークステーション１４と交番になる。１方のワークステーションが作動している間に、他方のワークステーションは次の作業のための準備をされている。例えば、新しいワーク４４が、第１及び第２の加工ヘッド２２、２４のワーク固定具３８、４０に搭載されている場合、水平方向サーボモータ５８が作動されて、図１に示すように垂直方向サーボモータ６０を第１のワークステーション１２の上方に位置決めする。スイッチング機構８２は、ＥＤＭ電力が第１のワークステーション１２へ供給されるように、その第１の状態に置かれる。垂直方向サーボモータ６０が通電されて、電極５４は、ＥＤＭ制御システム８０の制御のもとで、垂直スライダ７２、アクチュエータバー７４、第１の接触ブロック７６、それぞれのスライダ４７、及びそれぞれのキャリッジ４８の協調した下向きの運動により、対応するワーク４４に向かって前進させられる。電極５４が対応するワーク４４に隣接して位置決めされた時に、電極５４とワーク４４とは、ＥＤＭ制御システム８０内の電源により通電されてエネルギーを与えられ、電極５４とワーク４４との間に電気放電又はスパークを発生させる。スパークがワーク材を蒸発させるにつれて、垂直方向サーボモータ６０は、ＥＤＭ制御システム８０による命令に従って、所望の特徴形状の加工が終了するまで、電極５４を前進させ続ける。加工作業が完了した時に、垂直方向サーボモータ６０はアクチュエータバー７４を後退させ、電極５４が後退するのを可能にする。
【００２２】
第１のワークステーション１２が作動している間に、オペレータは、新しいワーク４４を第２のワークステーション１４の第３及び第４の加工ヘッド２６、２８内に搭載する。第１のワークステーション１２による加工が完了した時点で、水平方向サーボモータ５８が作動されて、図２に示すように垂直方向サーボモータ６０を第２のワークステーション１４の上方に位置決めする。スイッチング機構８２は、ＥＤＭ電力が第２のワークステーション１４に供給されるように、第２の状態に切り換えられる。垂直方向サーボモータ６０が通電されて、電極５４は、ＥＤＭ制御システム８０の制御のもとで、垂直スライダ７２、アクチュエータバー７４、第２の接触ブロック７８、それぞれのスライダ４７、及びそれぞれのキャリッジ４８の協調した下向きの運動により、対応するワーク４４に向かって前進させられる。電極５４が対応するワーク４４に隣接して位置決めされた時に、電極５４とワーク４４とは、ＥＤＭ制御システム８０内の電源により通電されてエネルギーを与えられ、電極５４とワーク４４との間に電気放電又はスパークを発生させる。スパークがワーク材を蒸発させるにつれて、垂直方向サーボモータ６０は、ＥＤＭ制御システム８０による命令に従って、所望の特徴形状の加工が終了するまで、電極５４を前進させ続ける。第２のワークステーション１４が作動している間に、第１のワークステーション１２は次の作業のための準備をされている。この交番になる作業サイクルが、連続的に繰り返される。
【００２３】
この構成の場合、一度にワークステーションの１つだけがＥＤＭ制御システム８０に接続されるので、ワークステーション１２、１４は、独立して作動する。従って、ワークステーション１２、１４は、異なった作業を実行することができる。即ち、各ステーションは、異なったタイプの部品に対して加工作業を行い及び／又は異なった特徴形状を加工することができる。より具体的には、ワークステーションは異なったタイプの電極（例えば、１つのステーションはグラファイト電極を有することができ、一方他のステーションは黄銅、銅又は銅タングステン電極を使用することができる）を有することができ、また異なった電極極性を使用することができる。例えば、図１及び図２において、第１のワークステーション１２は、ワーク内に幅広のスロットを加工するような寸法にされた、負極性をもつグラファイト電極を有する。第２のワークステーションは、正極性をもつ銅タングステン電極を有する。第３の加工ヘッド２６の電極はノッチを加工するような寸法にされ、第４の加工ヘッド２８の電極は穴を加工するような寸法にされる。加えて、第１及び第２のワークステーション１２、１４が、異なったタイプのワークを加工するようにすることが可能である。この場合、スイッチング機構８２は、電力が切り換えられたとき、異なったバーンパラメータへ切り換わることができる。
【００２４】
これまで、ワーク、特に複数の特徴形状を有する航空機エンジン部品をより効率的に加工するＥＤＭ装置について説明してきた。特許請求の範囲に示した参照符号は本発明の技術的範囲を限定するのではなく、それらを容易に理解するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の加工構成におけるＥＤＭ装置の概略図。
【図２】第２の加工構成におけるＥＤＭ装置の概略図。
【図３】図１及び図２のＥＤＭ装置による加工ヘッドをより詳細に示す斜視図。
【符号の説明】
【００２６】
１０  放電加工（ＥＤＭ）装置
１２  第１のワークステーション
１４  第２のワークステーション
１６  タンク
２０  フィルタシステム
２２  第１の加工ヘッド
２４  第２の加工ヘッド
２６  第３の加工ヘッド
２８  第４の加工ヘッド
４４  ワーク
４８  キャリッジ
５０  スライダタブ
５４  電極
５８  水平方向リニアサーボモータ
６０  垂直方向リニアサーボモータ
６２  水平固定ロッド
６６  水平方向スライダ
６８  垂直固定ロッド
７２  垂直方向スライダ
７４  アクチュエータバー
７６  第１の接触ブロック
７８  第２の接触ブロック
８０  ＥＤＭ制御システム
８２  スイッチング機構
【図１】
2004345077.tif 000003
【図２】
2004345077.tif 000004
【図３】
2004345077.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月25日(2003.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のワークステーション（１２、１４）と、
前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の上方に取付けられた第１のサーボモータ（５８）と、
前記第１のサーボモータ（５８）により前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）のいずれかの上方に選択的に位置決めされるように、該第１のサーボモータ（５８）に取付けられた第２のサーボモータ（６０）と、
を含むことを特徴とする放電加工装置（１０）。
【請求項２】
前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の各々が、複数の加工ヘッド（２２、２４、２６、２８）を含み、前記加工ヘッド（２２、２４、２６、２８）の各々が、基台（３０）と、前記基台（３０）に取付けられた電極ホルダ（５２）と、前記基台（３０）に取付けられたワーク固定具（３８）とを含み、前記電極ホルダ（５２）及び前記ワーク固定具（３８）の少なくとも１つが、それらの間の相対運動が可能なように、前記基台（３０）に対して移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項３】
前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第１のワークステーション（１２）の上方に位置決めされた時に、該第１のワークステーション（１２）内の対応する電極ホルダ（５２）とワーク固定具（３８）との間の相対運動を生じさせ、前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第２のワークステーション（１４）の上方に位置決めされた時に、該第２のワークステーション（１４）内の対応する電極ホルダ（５２）とワーク固定具（３８）との間の相対運動を生じさせることを特徴とする、請求項２に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項４】
第１の電極（５４）と第１のワーク固定具（３８）とを有する第１のワークステーション（１２）と、
第２の電極（５４）と第２のワーク固定具（４０）とを有する第２のワークステーション（１４）と、
前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の上方に取付けられた第１のサーボモータ（５８）と、
前記第１のサーボモータ（５８）により前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）のいずれかの上方に選択的に位置決めされるように、該第１のサーボモータ（５８）に取付けられた第２のサーボモータ（６０）と、
を含み、
前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第１のワークステーション（１２）の上方に位置決めされた時に、前記第１の電極（５４）と前記第１のワーク固定具（３８）との間の相対運動を生じさせ、また前記第２のワークステーション（１４）の上方に位置決めされた時に、前記第２の電極（５４）と前記第２のワーク固定具（４０）との間の相対運動を生じさせることができる、
ことを特徴とする放電加工装置（１０）。
【請求項５】
前記の第１のサーボモータ（５８）が、前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の上方に支持された第１の固定バー（６２）と前記第１の固定バー（６２）上に取付けられた第１のスライダ（６６）とを有するリニアサーボモータであることを特徴とする、請求項１又は請求項４に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項６】
前記第２のサーボモータ（６０）が、前記第１のスライダ（６６）に取付けられた第２の固定バー（６８）と前記第２の固定バー（６８）上に取付けられた第２のスライダ（７２）とを有するリニアサーボモータであることを特徴とする、請求項５に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項７】
前記第１及び第２の固定バー（６２、６８）が、互いに直交するように配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項８】
前記第１及び第２のワークステーション（１２、１４）の各々が、複数の加工ヘッド（２２、２４、２６、２８）を含み、前記加工ヘッド（２２、２４、２６、２８）の各加工ヘッドが、
基台（３０）と、
前記基台（３０）に摺動するように取付けられたキャリッジ（４８）と、
ワーク固定具（３８）と電極ホルダ（５２）と、
を含み、
前記ワーク固定具（３８）及び前記電極ホルダ（５２）の１つが、それらの間の相対運動が可能になるように前記キャリッジ（４８）に取付けられている、
ことを特徴とする、請求項４に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項９】
前記第１のワークステーション（１２）が、該第１のワークステーション（１２）の前記キャリッジ（４８）に取付けられた第１の接触ブロック（７６）を有し、また前記第２のワークステーション（１４）が、該第２のワークステーション（１４）の前記キャリッジ（４８）に取付けられた第２の接触ブロック（７８）を有し、前記第２のサーボモータ（６０）は、該第２のサーボモータ（６０）が前記第１のワークステーション（１２）の上方に位置決めされた時に前記第１の接触ブロック（７６）と係合しかつ該第２のサーボモータ（６０）が前記第２のワークステーション（１４）の上方に位置決めされた時に前記第２の接触ブロック（７８）と係合するアクチュエータバー（７４）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の放電加工装置（１０）。
【請求項１０】
電源と、前記電源が前記第１のワークステーション（１２）に接続された第１の状態と該電源が前記第２のワークステーション（１４）に接続された第２の状態とを有するスイッチング機構（８２）とを更に含むことを特徴とする、請求項１又は請求項４に記載の放電加工装置（１０）。
【外国語明細書】
2004345077000001.pdf