(57)【要約】      （修正有）【課題】ワークピースを機械加工するための方法及び装置を提供する。【解決手段】装置は、複数の電極ホルダを有するキャリッジを含む電極アセンブリを含み、電極ホルダは複数の電極を着脱可能に受容するように各々構成され、電極は複数の第１の電極及び複数の第２の電極を含む。第１の電極は、ワークピースから材料を除去するために、放電又はワイヤ放電によりワークピースを粗加工するように構成され、第２の電極は、粗加工済ワークピースから材料を除去するために、放電により粗加工済ワークピースを仕上げ加工するように構成される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極ホルダ（１１０）を有するキャリッジ（１１）を含む電極アセンブリ（１０）を含み、電極ホルダ（１１０）は複数の電極を着脱可能に受容するように各々構成され、電極は複数の第１の電極（１２）及び複数の第２の電極（５２）を含み、第１の電極（１２）は、ワークピース（２０）から材料を除去するために、放電又はワイヤ放電によりワークピース（２０）を粗加工するように構成され、第２の電極（５２）は、粗加工済ワークピース（２０）から材料を除去するために、放電により粗加工済ワークピース（２０）を仕上げ加工するように構成される、装置（１００）。
【請求項２】
電極は、複数の第３の電極（６２）を含み、第３の電極（６２）は、粗加工済ワークピース（２０）からより多くの材料を除去するために、放電により粗加工済ワークピース（２０）を仕上げ加工するように構成される、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
電極は、キャリッジ（１１）が共通軸線の周りに回転駆動されるにつれて、共通軸線の周りにワークピース（２０）に対して回転するように構成される、請求項２に記載の装置（１００）。
【請求項４】
電極アセンブリ（１０）は、キャリッジ（１１）と共に組み立てられたスピンドル（１５）をさらに含み、電極は、キャリッジ（１１）がスピンドル（１５）を介して共通軸線の周りに回転駆動されるにつれて、共通軸線の周りに回転するように構成され、共通軸線は、スピンドル（１５）の長手方向軸線（１５０）である、請求項３に記載の装置（１００）。
【請求項５】
第１の電極（１２）は、ワークピース（２０）に複数の各々のキャビティ（２１）を形成するために、ワークピース（２０）を粗加工するように構成され、第２の電極（５２）は、各々の第１の電極（１２）により形成された各々のキャビティ（２１）に受容され、かつ、各々のキャビティ（２１）の１／２の中から材料を除去するように構成され、第３の電極（６２）は、各々の第１の電極（１２）により形成された各々のキャビティ（２１）に受容され、かつ、各々のキャビティ（２１）の別の１／２の中から材料を除去するように構成される、請求項２に記載の装置（１００）。
【請求項６】
電極の各々は、電極部分（１３，５３，６３）と、電極をキャリッジ（１１）の電極ホルダ（１１０）に着脱可能に固定するための固定部分（１７，５７，６７）とを含む、請求項２に記載の装置（１００）。
【請求項７】
第１の電極（１２）は、チューブ状電極又はワイヤ電極を含む、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項８】
電極アセンブリ（１０）は、流体供給システム（９０）と流体連通する流路（１９）を画成し、第１の電極（１２）の各々は、流路（１９）を介して流体供給システム（９０）と流体連通する電極チャネル（１２１）を画成する、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項９】
電極アセンブリ（１０）は、流体供給システム（９０）と流体連通する流路（１９）を画成し、装置（１００）は、流路（１９）を介して流体供給システム（９０）と流体連通し、かつ、第２の電極（５２）又は第３の電極（６２）の各々に取り付けられた１以上のノズル（５２０，５２２，６２０，６２２）をさらに含む、請求項２に記載の装置（１００）。
【請求項１０】
電極の各々とワークピース（２０）との間に加工流体を循環させるための流体供給システム（９０）と、電極の各々とワークピース（２０）との間に電圧を印加するための電源システム（４０）とをさらに含む、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項１１】
複数の電極ホルダ（１１０）を有するキャリッジ（１１）を含む電極アセンブリ（１０）によりワークピース（２０）を機械加工するための方法であって、方法は、複数の第１の電極（１２）を各々の電極ホルダ（１１０）に取り付けて、ワークピース（２０）から材料を除去するために、放電又はワイヤ放電により第１の電極（１２）を用いてワークピース（２０）を粗加工するステップと、各々の電極ホルダ（１１０）から第１の電極（１２）を除去し、各々の電極ホルダ（１１０）に複数の第２の電極（５２）を取り付けるステップと、粗加工済ワークピース（２０）から材料を除去するために、放電により第２の電極（５２）を用いて粗加工済ワークピース（２０）を仕上げ加工するステップとを含む方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、各々の電極ホルダ（１１０）から第２の電極（５２）を除去して、各々の電極ホルダ（１１０）に複数の第３の電極（６２）を取り付けるステップと、粗加工済ワークピース（２０）からより多くの材料を除去するために、放電により第３の電極（６２）を用いて粗加工済ワークピース（２０）を仕上げ加工するステップとをさらに含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、キャリッジ（１１）が共通軸線の周りに回転駆動されるにつれて、共通軸線の周りにワークピース（２０）に対して電極を回転させるステップをさらに含む方法。
【請求項１４】
電極アセンブリ（１０）は、キャリッジ（１１）と共に組み立てられたスピンドル（１５）をさらに含み、方法は、キャリッジ（１１）がスピンドル（１５）を介して共通軸線の周りに回転駆動されるにつれて、共通軸線の周りに電極を回転させるステップをさらに含み、共通軸線は、スピンドル（１５）の長手方向軸線（１５０）である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ワークピース（２０）に複数の各々のキャビティ（２１）を形成するために、第１の電極（１２）を用いてワークピース（２０）を粗加工するステップと、各々の第１の電極（１２）により形成された各々のキャビティ（２１）に第２の電極（５２）を受容し、かつ、第２の電極（５２）を用いて各々のキャビティ（２１）の１／２の中から材料を除去するステップと、各々の第１の電極（１２）により形成された各々のキャビティ（２１）に第３の電極（６２）を受容し、かつ、第３の電極（６２）を用いて各々のキャビティ（２１）の別の１／２の中から材料を除去するステップとをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
電極アセンブリ（１０）は、流路（１９）を画成し、第１の電極（１２）の各々は、流路（１９）と流体連通する電極チャネル（１２１）を画成し、方法は、流路（１９）から各第１の電極（１２）の電極チャネル（１２１）を通ってワークピース（２０）に流れる加工流体を提供するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
電極アセンブリ（１０）は、流路（１９）を画成し、第２の電極（５２）の各々又は第３の電極（６２）の各々は、流路（１９）と流体連通する１以上のノズル（５２０，５２２，６２０，６２２）と共に装着され、方法は、各第２の電極（５２）又は各第３の電極（６２）の１以上のノズル（５２０，５２２，６２０，６２２）を通して流路（１９）からワークピース（２０）に流れる加工流体を提供するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
第３の電極（６２）により粗加工済ワークピース（２０）からより多くの材料を除去することを容易にするために、ワークピース（２０）を１８０度反転するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
ワークピース（２０）と電極の各々との間に加工流体を循環させるステップと、ワークピース（２０）と電極の各々との間に電圧を印加するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
第１の電極（１２）は、チューブ状電極又はワイヤ電極を含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、一般的には、ワークピースを機械加工するための方法及び装置に関し、より具体的には、放電加工（ＥＤＭ）によりワークピースを機械加工するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電加工は、通常、スチール、グラファイト、ケイ素及び磁性材料などの導電性材料を切断するために用いられ、金属ワークピースの機械加工において広く用いられている。金属ワークピースを機械加工するための従来の１つの方法は、ＥＤＭによりワークピースを粗加工することを含む。出口ガイドバルブ（ＯＧＶ）などの、各々が複雑な幾何学的形状を有する多数の翼形部を有する複雑な金型を形成しようとする場合には、長い機械加工時間が要求される。それは、複雑な幾何学的形状は、通常、多軸上で回転する単一電極によって機械加工され、電極の低効率及び複雑な運動をもたらす場合があるからである。
【０００３】
金属ワークピースを機械加工するための従来の別の方法は、ミリング処理によりワークピースを粗加工することを含む。しかし、ミリング処理もまた時間がかかる。したがって、これらの従来の方法は、指定された時間間隔のスループットが制限される。
【０００４】
上述した課題の少なくとも１つに対処する解決策を提供することが望まれている。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書に開示する１以上の実施形態によれば、装置は、複数の電極ホルダを有するキャリッジを含む電極アセンブリを含み、電極ホルダは複数の電極を着脱可能に受容するように各々構成され、電極は複数の第１の電極及び複数の第２の電極を含む。第１の電極は、ワークピースから材料を除去するために、放電又はワイヤ放電によりワークピースを粗加工するように構成され、第２の電極は、粗加工済ワークピースから材料を除去するために、放電により粗加工済ワークピースを仕上げ加工するように構成される。
【０００６】
本開示のこれらの、並びに他の特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解されよう。添付の図面では、図面の全体にわたって、類似する符号は類似する部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の例示的な実施形態による、放電加工（ＥＤＭ）装置及びワークピースの斜視図である。
【図２】図１の線１−１に沿った、装置の電極アセンブリの断面図である。
【図３】第２の例示的な実施形態による、装置及びワークピースの斜視図である。
【図４】図３の線３−３に沿った、装置の電極アセンブリの断面図である。
【図５】図３のワークピースのセグメントの部分切欠図である。
【図６】電極が挿入されている、図５のワークピースのセグメントの部分切欠図である。
【図７】仕上げ加工処理後の、図５のワークピースのセグメントの部分切欠図である。
【図８】第３の例示的な実施形態による、装置及びワークピースの斜視図である。
【図９】図８の線８−８に沿った、装置の電極アセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようと努力しているが、実際の実施のすべての特徴を１以上の特定の実施形態に記載しているわけではない。エンジニアリング又は設計プロジェクトのような実際の実施の開発においては、開発者の特定の目的を達成するために、例えばシステム関連及び事業関連の制約条件への対応等実施に特有の決定を数多くしなければならないし、また、これらの制約条件は実施毎に異なる可能性があることが理解されるべきである。
【０００９】
特に定義されない限り、本明細書で用いられる技術的及び科学的用語は、本開示が属する技術的分野の当業者によって一般的に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書で用いられる「第１の」、「第２の」等の用語は、いかなる順序、量、又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。また、単数形（ａ、ａｎ）での記載は、量の限定を意味するものではなく、むしろ参照される項目が少なくとも１つ存在することを意味する。「又は」という用語は、包括的であって、列挙された項目のうちのいずれか、いくつか、又はすべてを意味する。本明細書における「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、又は「有する（ｈａｖｉｎｇ」、並びにこれらの変形の使用は、その後に列挙される項目及びその均等物並びに追加の項目を含むことを意味する。「接続される」、「結合される」という用語は、物理的もしくは機械的な接続又は結合に限定されず、直接的であるか間接的であるかを問わず、電気的接続又は結合を含んでもよい。「回路」、「回路構成」、及び「コントローラ」という用語は、単一の構成要素又は複数の構成要素のいずれを含んでもよいし、それらは能動的及び／又は受動的な構成要素であって、記載した機能を提供するために任意選択的に互いに接続又は結合されてもよい。
【００１０】
図１は、第１の例示的な実施形態による装置１００とワークピース２０の斜視図である。ワークピース２０は、放電又はワイヤ放電により機械加工することができる任意の導電性材料で製造することができる。本実施形態では、ワークピース２０は、例えば、出口ガイドバルブ（ＯＧＶ）であってもよい。
【００１１】
装置１００は、電極アセンブリ１０及び電源システム４０を含む。電極アセンブリ１０は、複数の電極ホルダ１１０を有するキャリッジ１１を含む。装置１００の複数の電極は、複数の第１の電極１２と、図３で説明する複数の第２の電極５２と、図８で説明する複数の第３の電極６２と、含み、適切な固定技術により各々の電極ホルダ１１０に着脱可能に固定されるように構成される。非限定的な例として、電極ホルダ１１０は、装置１００の各々の電極を受容するための複数の受容空間（図示せず）を画成し、複数のネジ（図示せず）が装置１００の各々の電極を電極ホルダ１１０の各々の収容空間内に固定するために使用される。装置１００の各々の電極からネジを外した後に、装置１００の各々の電極が電極ホルダ１１０によって解放される。
【００１２】
第１の電極１２は、ワークピース２０から材料を除去するために、放電又はワイヤ放電によってワークピース２０を粗加工するように構成される。これに対応して、装置１００は、放電加工（ＥＤＭ）装置又はワイヤＥＤＭ装置であってもよい。本明細書に記載するように、粗加工プロセス中には、大量の材料がワークピース２０から除去され、図３及び図８に説明する仕上げ加工プロセス中には、少量の材料がワークピース２０から除去される。
【００１３】
粗加工プロセス中には、第１の電極１２が各々の電極ホルダ１１０に取り付けられている。第１の電極１２の各々は、電極部分１３と、第１の電極１２を電極ホルダ１１０に着脱可能に固定するための固定部分１７とを含む。
【００１４】
詳細には、第１の電極１２は、ワークピース２０に複数の各々のキャビティ２１を形成するために、ワークピース２０を粗加工するように構成される。複数のセクション又は隔壁２３が、２つの隣接するキャビティ２１の間に各々配置されている。本実施形態では、第１の電極１２は、例えば、複数のチューブ状電極を含むことができる。他の実施形態では、第１の電極１２は、例えば、複数のワイヤ電極を含むことができる。
【００１５】
電極アセンブリ１０は、キャリッジ１１と共に組み立てられたスピンドル１５をさらに含む。一実施形態では、粗加工プロセス中に、キャリッジ１１がスピンドル１５を介して装置１００の制御システム（図示せず）、例えばモータによって所望の経路に沿って移動すると、第１の電極１２が所望の経路に沿って移動する。モータは、例えば、スピンドル１５を介してキャリッジ１１に機械的に結合することができる。別の実施形態では、粗加工プロセス中に、キャリッジ１１が制御システムによって共通軸線の周りに回転するように駆動されると、第１の電極１２が共通軸線の周りにワークピース２０に対して回転する。詳細には、キャリッジ１１がスピンドル１５を介して制御システムによって共通軸線の周りに回転するように駆動されると、第１の電極１２が共通軸線の周りにワークピース２０に対して回転する。共通軸線は、スピンドル１５の長手方向軸線である。
【００１６】
装置１００は、支持装置３０をさらに含む。支持装置３０は、ワークピース２０を支持するように構成される。一実施形態では、支持装置３０は、例えば、プレートであってもよい。別の実施形態では、支持装置３０は、ローラ又は他の支持形態であってもよい。ワークピース２０は、第１の電極１２、図３の第２の電極５２、又は図８の第３の電極６２によりワークピース２０を機械加工する間に、支持装置３０に固定されており、ワークピース２０が支持装置３０に対して移動し回転することを防止する。
【００１７】
スピンドル１５は、粗加工中に第１の電極１２、又は仕上げ加工中に図３の第２の電極５２、又は仕上げ加工中に図８の第３の電極６２を支持するキャリッジ１１に機械的に結合されている。本実施形態では、キャリッジ１１は、実質的に円形のプレートである。他の実施形態では、ワークピース２０を効率的に機械加工するために、キャリッジ１１は最適な形状に構成される。
【００１８】
本実施形態では、スピンドル１５は、キャリッジ１１の中心に組み付けられている。他の実施形態では、スピンドル１５とキャリッジ１１は、一体に形成されてもよい。
【００１９】
本実施形態では、第１の電極１２、図３の第２の電極５２、又は図８の第３の電極６２は、電極アセンブリ１０がバランスするように、スピンドル１５の長手方向軸線１５０に対して対称に配置されている。第１の電極１２、図３の第２の電極５２、又は図８の第３の電極６２は、ワークピース２０を容易に機械加工するために、ワークピース２０に近接し、かつ実質的に対向して配置されている。
【００２０】
粗加工動作中には、電源システム４０は、第１の電極１２の各々及びワークピース２０に電気的に結合され、第１の電極１２の各々とワークピース２０との間に電圧を印加し、図２に示すように、流体供給システム９０からの加工流体が第１の電極１２の各々とワークピース２０との間に循環され、放電がそれらの間を通過する。電源システム４０は、制御システム（図示せず）に統合されてもよい。
【００２１】
図２は、図１の線１−１に沿った、装置１００の電極アセンブリ１０の断面図である。図２に示すように、装置１００は、流体供給システム９０を含む。粗加工プロセス中には、流体供給システム９０は、第１の電極１２の各々からワークピース２０へ流れる加工流体を提供する。流体供給システム９０は、加工流体の流れを生じさせるための、ポンプ、貯蔵タンクなどの加工流体の供給源などを含むことができる。
【００２２】
本実施形態では、加工流体は誘電性流体を含む。誘電性流体は、誘電性オイル、例えばケロシンベースの誘電性オイルであってもよい。
【００２３】
本実施形態では、電極アセンブリ１０は、流体供給システム９０と流体連通する流路１９を画成する。第１の電極１２は、流路１９と流体連通する複数の各々の電極チャネル１２１を画成する。流体供給システム９０によって供給された加工流体は、流路１９から電極チャネル１２１を通ってワークピース２０に流れる。
【００２４】
詳細には、スピンドル１５は入力チャネル１５１を画成し、キャリッジ１１は移行チャネル１１１を画成する。流路１９は、入力チャネル１５１及び入力チャネル１５１と流体連通する移行チャネル１１１を含む。入力チャネル１５１は、流体供給システム９０に流体結合され、移行チャネル１１１は、各第１の電極１２の電極チャネル１２１に流体結合される。
【００２５】
図３は、第２の例示的な実施形態による、装置１００及びワークピース２０の斜視図である。装置１００の電極は、複数の第２の電極５２をさらに含む。
【００２６】
第２の電極５２は、放電により粗加工済ワークピースから材料を除去するために、粗加工済ワークピースを仕上げ加工するように構成される。仕上げ加工プロセス中には、第２の電極５２が各々の電極ホルダ１１０に取り付けられて、図１の第１の電極１２は、電極ホルダ１１０から取り外される。
【００２７】
第２の電極５２の各々は、電極部分５３と、第２の電極５２を電極ホルダ１１０に着脱可能に固定するための固定部分５７とを含む。
【００２８】
固定部分５７は、電極部分５３を機械的に結合する第１の副固定部分５７２と、対応する電極ホルダ１１０を機械的に結合する第２の副固定部分５７４とを含む。第２の副固定部分５７４の寸法は、第１の副固定部分５７２の寸法よりも大きい。
【００２９】
本実施形態では、仕上げ加工プロセス中にキャリッジ１１が制御システム、例えばモータによって共通軸線の周りに回転するように駆動されると、第２の電極５２が共通軸線の周りにワークピース２０に対して回転する。詳細には、キャリッジ１１がスピンドル１５を介して制御システムによって共通軸線の周りに回転するように駆動されると、第２の電極５２が共通軸線の周りに回転し、共通軸線はスピンドル１５の長手方向軸線１５０である。
【００３０】
他の実施形態では、ワークピース２０が配置される支持装置３０は、第２の電極５２によるワークピース２０の機械加工を容易にするために、共通軸線の周りに回転する。
【００３１】
本実施形態では、第２の電極５２は、ワークピース２０の複雑なプロファイルを形成するように３次元構成を各々有しており、第２の電極５２は実質的に同一である。他の実施形態では、第２の電極５２の１以上は、３次元構成を有し、互いに異なっていてもよい。
【００３２】
図示する実施形態では、第２の電極５２の各々は、第１の加工面５３１及び第１の加工面５３１に対向する第２の加工面５３３を含む。第１の加工面５３１及び第２の加工面５３３は、輪郭及び所望の仕様にしたがってワークピース２０を各々機械加工するように構成される。本実施例の第１の加工面５３１は、第１の加工面５３１の形状に対応するワークピース２０の凸面（図示せず）を形成するための凹面であり、第２の加工面５３３は、第２の加工面５３３の形状に対応するワークピース２０の凹面（図示せず）を形成するための凸面である。
【００３３】
一実施例では、ワークピース２０は、第１の加工面５３１及び第２の加工面５３３によって順次仕上げ加工することができる。別の実施例では、ワークピース２０は、第１の加工面５３１又は第２の加工面５３３によって仕上げ加工することができる。
【００３４】
図３の実施形態では、ワークピース２０の上面２２は第２の電極５２に面しており、底面２４は支持装置３０に接触する。第２の電極５２は、ワークピース２０の上面２２から各々のキャビティ２１内に移動し、放電により各々のキャビティ２１の１／２の中から材料を除去することができる。
【００３５】
本実施形態では、第２の電極５２は、各々のキャビティ２１内でスピンドル１５の長手方向軸線１５０を中心に反時計回りに回転して、各々の第１の加工面５３１により仕上げ加工を行うことができ、各々のキャビティ２１内でスピンドル１５の長手方向軸線１５０を中心に時計回りに回転して、各々の第２の加工面５３３により仕上げ加工を行うことができる。他の実施形態では、第２の電極５２は、各々のキャビティ２１内でスピンドル１５の長手方向軸線１５０を中心に時計回りに回転して、各々の第１の加工面５３１により仕上げ加工を行うことができ、各々のキャビティ２１内でスピンドル１５の長手方向軸線１５０を中心に反時計回りに回転して、各々の第２の加工面５３３により仕上げ加工を行うことができる。
【００３６】
図３に示す実施形態では、第２の電極５２の数は、機械加工する必要があるワークピース２０の一部、例えばキャビティ２１の数よりも少ない。キャビティ２１のいくつかが一度に機械加工され、次に第２の電極５２がスピンドル１５の長手方向軸線１５０の周りで回転し、続いてすべてのキャビティ２１が数回の反復で機械加工されるように残りのキャビティ２１の他のものを機械加工する。一実施形態によれば、ワークピース２０のキャビティの数は、第２の電極５２の数の整数倍である。いくつかの実施形態では、第２の電極５２の数は、キャビティ２１の数に等しく、すべてのキャビティ２１を第２の電極５２により一度に機械加工することができる。
【００３７】
仕上げ加工動作中には、電源システム４０は、第２の電極５２の各々及びワークピース２０に電気的に結合され、第２の電極５２の各々とワークピース２０との間に電圧を印加し、図４に示すように、流体供給システム９０からの加工流体が第２の電極５２の各々とワークピース２０との間に循環され、放電がそれらの間を通過する。
【００３８】
図４は、図３の線３−３に沿った、装置１００の電極アセンブリ１０の断面図である。仕上げ加工プロセス中には、流体供給システム９０は、第２の電極５２の各々からワークピース２０へ流れる加工流体を提供する。本実施形態では、装置１００は、第２の電極５２の各々に装着された２つのノズル５２０、５２２をさらに含む。各第２の電極５２の２つのノズル５２０、５２２は、電極アセンブリ１０内に画成された流路１９に流体連通する。したがって、流体供給システム９０によって供給された加工流体は、流路１９から各第２の電極５２のノズル５２０、５２２を通ってワークピース２０に流れる。流路１９は、流体供給システム９０に流体結合された入力チャネル１５１と、各第２の電極５２のノズル５２０、５２２に流体結合された移行チャネル１１１とを含む。
【００３９】
他の実施形態では、装置１００は、各第２の電極５２に装着された１つのノズル又は２つより多いノズルを含む。
【００４０】
粗加工済ワークピースが第２の電極５２によって仕上げ加工された後に、ワークピース２０は、ワークピース２０から除去された破片又は残留物をフラッシュするために、流路１９及びノズル５２０、５２２を通る加工流体によってフラッシュされる。
【００４１】
詳細には、出力チャネル５７１は、各第２の電極５２の固定部分５７において画成され、移行チャネル１１１及びノズル５２０、５２２に流体結合される。各第２の電極５２のノズル５２０、５２２は、出力チャネル５７１を通って流路１９に流体連通する。
【００４２】
図５は、図３のワークピース２０のセグメントの部分切欠図を示す。キャビティ２１は、第１の壁２１１及び第１の壁２１１に対向する第２の壁２１３を含む。図６は、第２の電極５２が挿入されている、図５のワークピース２０のセグメントの部分切欠図を示す。第２の電極５２の第１の加工面５３１は、キャビティ２１の第１の壁２１１に隣接し、第２の電極５２の第２の加工面５３３は、キャビティ２１の第２の壁２１３に隣接する。図７は、第２の電極５２の第１の加工面１３１と第２の加工面５３３による仕上げ加工後の、図５のワークピース２０のセグメントの部分切欠図を示す。図７及び図８を参照すると、電極１３は、ワークピース２０において材料除去の深さが所望の深さに到達するまで、キャビティ２１の第１の壁２１１と第２の壁２１３まで移動し、その間に、電極１３とワークピース２０との間で放電が発生し、加工流体が適用されて、キャビティ２１の仕上げ加工された壁２１４と仕上げ加工された壁２１６が各々形成される。本実施形態では、第１の加工面５３１は凹面であり、仕上げ加工された壁２１４は凸面である。第２の加工面５３３は凸面であり、仕上げ加工された壁２１６は凹面である。
【００４３】
図８は、第３の例示的な実施形態による、装置１００及びワークピース２０の斜視図である。装置１００の電極は、複数の第３の電極６２をさらに含む。図１の第１の電極１２、図３の第２の電極５２、及び第３の電極６２は、互いに異なっている。
【００４４】
図３の第２の電極５２と比較して、第３の電極６２は、放電により粗加工済ワークピースからより多くの材料を除去するために、粗加工済ワークピースを仕上げ加工するように構成される。仕上げ加工プロセス中には、第３の電極６２が各々の電極ホルダ１１０に取り付けられて、図３の第２の電極５２は、電極ホルダ１１０から取り外される。
【００４５】
第３の電極６２の各々は、電極部分６３と、第３の電極６２を電極ホルダ１１０に着脱可能に固定するための固定部分６７とを含む。
【００４６】
仕上げ加工プロセス中にキャリッジ１１が共通軸線の周りに回転するように駆動されると、第３の電極６２が共通軸線の周りにワークピース２０に対して回転する。詳細には、キャリッジ１１がスピンドル１５を介して共通軸線の周りに回転するように駆動されると、第３の電極６２が共通軸線の周りに回転し、共通軸線はスピンドル１５の長手方向軸線１５０である。
【００４７】
図８の実施形態では、図３と比較して、ワークピース２０を１８０度反転することができて、ワークピース２０の底面２４が第３の電極６２に面し、上面２２が支持装置３０に接触する。第３の電極６２は、ワークピース２０の底面２４から各々のキャビティ２１内に移動し、放電により各々のキャビティ２１の別の１／２の中から材料を除去することができる。
【００４８】
図３の第２の電極５２と同様に、第３の電極６２の各々は、第１の加工面６３１及び第１の加工面６３１に対向する第２の加工面６３３を含む。本実施形態では、第１の加工面６３１は、例えば凸面であってもよいし、第２の加工面６３３は、例えば凹面であってもよい。
【００４９】
一実施形態では、第３の電極６２は、各々のキャビティ２１内でスピンドル１５の長手方向軸線１５０を中心に反時計回りに回転して、各々の第１の加工面６３１により仕上げ加工を行うことができ、各々のキャビティ２１内でスピンドル１５の長手方向軸線１５０を中心に時計回りに回転して、各々の第２の加工面６３３により仕上げ加工を行うことができる。したがって、対応するキャビティ２１の別の半分の内面は、凹面を形成するために各第３の電極６２の第１の加工面６３１によって機械加工され、対応するキャビティ２１の別の半分の内面は、凸面を形成するために各第３の電極６２の第２の加工面６３３によって機械加工される。
【００５０】
仕上げ加工動作中には、電源システム４０は、第３の電極６２の各々及びワークピース２０に電気的に結合され、第３の電極６２の各々とワークピース２０との間に電圧を印加し、図９に示すように、流体供給システム９０からの加工流体が第３の電極６２の各々とワークピース２０との間に循環され、放電がそれらの間を通過する。
【００５１】
図９は、図８の線８−８に沿った、装置１００の電極アセンブリ１０の断面図である。仕上げ加工プロセス中には、流体供給システム９０は、第３の電極６２の各々からワークピース２０へ流れる加工流体を提供する。本実施形態では、装置１００は、第３の電極６２の各々に装着された２つのノズル６２０、６２２をさらに含む。各第３の電極６２の２つのノズル６２０、６２２は、電極アセンブリ１０内に画成された流路１９に流体連通する。したがって、流体供給システム９０によって供給された加工流体は、流路１９から各第３の電極６２のノズル６２０、６２２を通ってワークピース２０に流れる。詳細には、流路１９は、流体供給システム９０に流体結合された入力チャネル１５１と、各第３の電極６２のノズル６２０、６２２に流体結合された移行チャネル１１１とを含む。
【００５２】
他の実施形態では、装置１００は、各第３の電極６２に装着された１つのノズル又は２つより多いノズルを含む。
【００５３】
粗加工済ワークピースが第３の電極６２によって仕上げ加工された後に、ワークピース２０は、ワークピース２０から除去された破片又は残留物をフラッシュするために、流路１９及びノズル６２０、６２２を通る加工流体によってフラッシュされる。
【００５４】
詳細には、出力チャネル６７１は、各第３の電極６２の固定部分６７において画成され、移行チャネル１１１及びノズル６２０、６２２に流体結合される。各第３の電極６２のノズル６２０、６２２は、出力チャネル６７１を通って流路１９に流体連通する。
【００５５】
本開示について例示的な実施形態を参照して説明してきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、またその要素を等価物で置き換えることができることは、当業者には理解されるであろう。さらに、本開示の本質的な範囲を逸脱せずに特定の状況又は材料を本発明の教示に適応させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本開示は、本開示を実施するために考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示は、添付した特許請求の範囲に入るすべての実施形態を含むことが意図されている。
【符号の説明】
【００５６】
１０  電極アセンブリ
１１  キャリッジ
１２  第１の電極
１３  電極部分
１５  スピンドル
１７  固定部分
１９  流路
２０  ワークピース
２１  キャビティ
２２  上面
２３  隔壁
２４  底面
３０  支持装置
４０  電源システム
５２  第２の電極
５３  電極部分
５７  固定部分
６２  第３の電極
６３  電極部分
６７  固定部分
９０  流体供給システム
１００  装置
１１０  電極ホルダ
１１１  移行チャネル
１２１  電極チャネル
１３１  第１の加工面
１５０  長手方向軸線
１５１  入力チャネル
２１１  第１の壁
２１３  第２の壁
２１４  仕上げ加工された壁
２１６  仕上げ加工された壁
５２０  ノズル
５２２  ノズル
５３１  第１の加工面
５３３  第２の加工面
５７１  出力チャネル
５７２  第１の副固定部分
５７４  第２の副固定部分
６２０  ノズル
６２２  ノズル
６３１  第１の加工面
６３３  第２の加工面
６７１  出力チャネル
【図１】
2017205863.tif 000002
【図２】
2017205863.tif 000003
【図３】
2017205863.tif 000004
【図４】
2017205863.tif 000005
【図５】
2017205863.tif 000006
【図６】
2017205863.tif 000007
【図７】
2017205863.tif 000008
【図８】
2017205863.tif 000009
【図９】
2017205863.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月9日(2017.6.9)
【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】
複数の電極ホルダ（１１０）を有するキャリッジ（１１）を含む電極アセンブリ（１０）を含む装置（１００）であって、
電極ホルダ（１１０）が複数の電極を着脱可能に受容するように各々構成されていて、電極が複数の第１の電極（１２）及び複数の第２の電極（５２）を含んでおり、
第１の電極（１２）が、ワークピース（２０）から材料を除去するために、放電又はワイヤ放電によりワークピース（２０）を粗加工するように構成されており、
第２の電極（５２）が、粗加工済ワークピース（２０）から材料を除去するために、放電により粗加工済ワークピース（２０）を仕上げ加工するように構成されている、装置（１００）。
【請求項２】
電極が複数の第３の電極（６２）を含んでいて、第３の電極（６２）が、粗加工済ワークピース（２０）からより多くの材料を除去するために、放電により粗加工済ワークピース（２０）を仕上げ加工するように構成される、請求項１に記載の装置（１００）。
【請求項３】
電極が、キャリッジ（１１）を共通軸線の周りで回転駆動させながら、共通軸線の周りでワークピース（２０）に対して回転するように構成されている、請求項２に記載の装置（１００）。
【請求項４】
第１の電極（１２）が、ワークピース（２０）に複数の各々のキャビティ（２１）を形成するために、ワークピース（２０）を粗加工するように構成されており、
第２の電極（５２）が、各々の第１の電極（１２）により形成された各々のキャビティ（２１）に収容されるとともに、各々のキャビティ（２１）の１／２の中から材料を除去するように構成されており、
第３の電極（６２）が、各々の第１の電極（１２）により形成された各々のキャビティ（２１）に収容されるとともに、各々のキャビティ（２１）の別の１／２の中から材料を除去するように構成されている、請求項２に記載の装置（１００）。
【請求項５】
電極の各々が、電極部分（１３，５３，６３）と、電極をキャリッジ（１１）の電極ホルダ（１１０）に着脱可能に固定するための固定部分（１７，５７，６７）とを含む、請求項２に記載の装置（１００）。
【請求項６】
第１の電極（１２）がチューブ状電極又はワイヤ電極を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の装置（１００）。
【請求項７】
電極アセンブリ（１０）が、流体供給システム（９０）と流体連通する流路（１９）を画成し、第１の電極（１２）の各々が、流路（１９）を介して流体供給システム（９０）と流体連通する電極チャネル（１２１）を画成する、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の装置（１００）。
【請求項８】
電極の各々とワークピース（２０）との間に加工流体を循環させるための流体供給システム（９０）と、
電極の各々とワークピース（２０）との間に電圧を印加するための電源システム（４０）と
をさらに含む、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の装置（１００）。
【請求項９】
複数の電極ホルダ（１１０）を有するキャリッジ（１１）を含む電極アセンブリ（１０）によりワークピース（２０）を機械加工するための方法であって、当該方法が、
複数の第１の電極（１２）を各々の電極ホルダ（１１０）に取り付けて、ワークピース（２０）から材料を除去するために、放電又はワイヤ放電により第１の電極（１２）を用いてワークピース（２０）を粗加工するステップと、
各々の電極ホルダ（１１０）から第１の電極（１２）を取り外して、各々の電極ホルダ（１１０）に複数の第２の電極（５２）を取り付けるステップと、
粗加工済ワークピース（２０）から材料を除去するために、放電により第２の電極（５２）を用いて粗加工済ワークピース（２０）を仕上げ加工するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
各々の電極ホルダ（１１０）から第２の電極（５２）を取り外して、各々の電極ホルダ（１１０）に複数の第３の電極（６２）を取り付けるステップと、粗加工済ワークピース（２０）からより多くの材料を除去するために、放電により第３の電極（６２）を用いて粗加工済ワークピース（２０）を仕上げ加工するステップとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
キャリッジ（１１）を共通軸線の周りで回転駆動させながら、共通軸線の周りでワークピース（２０）に対して電極を回転させるステップをさらに含む、請求項１０に方法。
【請求項１２】
ワークピース（２０）に複数の各々のキャビティ（２１）を形成するために、第１の電極（１２）を用いてワークピース（２０）を粗加工するステップと、
各々の第１の電極（１２）により形成された各々のキャビティ（２１）に第２の電極（５２）を収めるとともに、第２の電極（５２）を用いて各々のキャビティ（２１）の１／２の中から材料を除去するステップと、
各々の第１の電極（１２）により形成された各々のキャビティ（２１）に第３の電極（６２）を収めるとともに、第３の電極（６２）を用いて各々のキャビティ（２１）の別の１／２の中から材料を除去するステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
電極アセンブリ（１０）が流路（１９）を画成し、第１の電極（１２）の各々が、流路（１９）と流体連通する電極チャネル（１２１）を画成し、当該方法が、
流路（１９）から各第１の電極（１２）の電極チャネル（１２１）を通ってワークピース（２０）に流れる加工流体を提供するステップ
をさらに含む、請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ワークピース（２０）と電極の各々との間に加工流体を循環させるステップと、
ワークピース（２０）と電極の各々との間に電圧を印加するステップと
をさらに含む、請求項９乃至請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
第１の電極（１２）がチューブ状電極又はワイヤ電極を含む、請求項９乃至請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【外国語明細書】
2017205863000001.pdf