JP2002321123A - 放電切削加工方法及び装置 - Google Patents
放電切削加工方法及び装置Info
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
- B23H7/20—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for programme-control, e.g. adaptive
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/30—Moving electrode in the feed direction
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精度と高い加工平坦度を有する切削加工を
行なう放電切削方法及び装置を得る。 【解決手段】 連続する層の形で加工ピース１４を切削
する放電切削装置であって、管状のツール電極３１を回
転自在に支承する回転スピンドル支承部３０と、ツール
電極と加工ピース１４との間のｘ，ｙ，ｚ軸方向の３次
元運動を制御するため数値制御ユニットＣＮを有する。
調整モジュールＭＲは、ツール電極の長さ方向の摩耗
と、その軌道に沿う補正をシミュレートする。ツール電
極と加工ピースの間の幾何学的位置関係のタイプ、つま
りツール電極の下側における開口の有無、及び側方にお
ける１個ないし２個の内壁の有無等の幾何学的位置関係
に対応する長さ方向摩耗の様々な数値を数値制御ユニッ
トＣＮに伝送して切削加工を行なう。
行なう放電切削方法及び装置を得る。 【解決手段】 連続する層の形で加工ピース１４を切削
する放電切削装置であって、管状のツール電極３１を回
転自在に支承する回転スピンドル支承部３０と、ツール
電極と加工ピース１４との間のｘ，ｙ，ｚ軸方向の３次
元運動を制御するため数値制御ユニットＣＮを有する。
調整モジュールＭＲは、ツール電極の長さ方向の摩耗
と、その軌道に沿う補正をシミュレートする。ツール電
極と加工ピースの間の幾何学的位置関係のタイプ、つま
りツール電極の下側における開口の有無、及び側方にお
ける１個ないし２個の内壁の有無等の幾何学的位置関係
に対応する長さ方向摩耗の様々な数値を数値制御ユニッ
トＣＮに伝送して切削加工を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放電切削装置を使用
して３次元加工ピースを切削加工するため、 ―被加工面の寸法に対して小さい直径を有する円筒形の
ツール電極を回転自在に支持し、 ―数値制御ユニットを用いてツール電極と前記加工ピー
スとの間の相対的な（ｘ，ｙ，ｚ）軸方向の３次元運動
を制御し、 ―情報処理モジュールＭＩによって加工すべき形状を重
ね合わされた仮想の層の形で記憶し、 ―ツール電極による各仮想層を一条毎に掃引する軌道を
シミュレートし、さらに、各層ごとに切削するための対
応する制御信号を数値制御ユニットに伝送し、 ―調整モジュールによってツール電極の長さ方向の摩耗
をその軌道に応じてシミュレートし、更に、この長さ方
向の摩耗を補正してツール電極の先端の動きを前記層と
平行に維持するために対応する補正信号を数値制御ユニ
ットに伝送することよりなる放電切削方法に関するもの
である。
して３次元加工ピースを切削加工するため、 ―被加工面の寸法に対して小さい直径を有する円筒形の
ツール電極を回転自在に支持し、 ―数値制御ユニットを用いてツール電極と前記加工ピー
スとの間の相対的な（ｘ，ｙ，ｚ）軸方向の３次元運動
を制御し、 ―情報処理モジュールＭＩによって加工すべき形状を重
ね合わされた仮想の層の形で記憶し、 ―ツール電極による各仮想層を一条毎に掃引する軌道を
シミュレートし、さらに、各層ごとに切削するための対
応する制御信号を数値制御ユニットに伝送し、 ―調整モジュールによってツール電極の長さ方向の摩耗
をその軌道に応じてシミュレートし、更に、この長さ方
向の摩耗を補正してツール電極の先端の動きを前記層と
平行に維持するために対応する補正信号を数値制御ユニ
ットに伝送することよりなる放電切削方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般にＥＤＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｉ
ｓｃｈａｒｇｅ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）切削加工と称さ
れるこの加工方法は例えば本件出願人によるヨーロッパ
特許第０５５５８１８号、スイス国特許第６８９１８２
号、及び米国特許第５９１１８８８号に開示されてい
る。ＥＤＭ切削加工分野での経験から、円筒形ないし筒
状のツール電極の摩耗を連続して補正することができる
ことが証明されている。
ｓｃｈａｒｇｅ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）切削加工と称さ
れるこの加工方法は例えば本件出願人によるヨーロッパ
特許第０５５５８１８号、スイス国特許第６８９１８２
号、及び米国特許第５９１１８８８号に開示されてい
る。ＥＤＭ切削加工分野での経験から、円筒形ないし筒
状のツール電極の摩耗を連続して補正することができる
ことが証明されている。
【０００３】その根拠となる仮定は、容積摩耗が一定で
あることと、ツール電極の形状がほぼ不変であることで
ある。従って、加工ピースから削り落とすべき材料の容
積を知ることによって、ツール電極の摩耗を前もって知
り、段階的にこれを補正することができる。
あることと、ツール電極の形状がほぼ不変であることで
ある。従って、加工ピースから削り落とすべき材料の容
積を知ることによって、ツール電極の摩耗を前もって知
り、段階的にこれを補正することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、複雑な加工ピ
ースを削って行って、１００分の１ミリメートルに近い
若しくはそれ以下の加工平坦度を達成することが問題に
なる場合には、最初の仮説の有効性に限界があることを
確認することができた。
ースを削って行って、１００分の１ミリメートルに近い
若しくはそれ以下の加工平坦度を達成することが問題に
なる場合には、最初の仮説の有効性に限界があることを
確認することができた。
【０００５】複雑な幾何学的形状の場合には、ＥＤＭ切
削加工でのピースの加工条件は劇的に変化し得るし、ま
た、これがツール電極の長さ方向の摩耗率に大きく関連
して連続層の重なり合いがかなりの平坦度に誤差を引き
起こすことにもなる。
削加工でのピースの加工条件は劇的に変化し得るし、ま
た、これがツール電極の長さ方向の摩耗率に大きく関連
して連続層の重なり合いがかなりの平坦度に誤差を引き
起こすことにもなる。
【０００６】本発明の目的は、これらの欠点を解決し、
かつ高精度、高平坦度の加工を可能にするＥＤＭ切削加
工方法及び装置を得るにある。
かつ高精度、高平坦度の加工を可能にするＥＤＭ切削加
工方法及び装置を得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明ＥＤＭ切削加工方
法はこの目的を達成するため、ツール電極の長さ方向の
摩耗に関する幾つかの数値を、ツール電極と前記加工ピ
ースの周囲材料との間の幾何学的相対位置関係に従って
想定して記憶し、及びシミュレートする幾何学的相対位
置関係に関連するこれらの各数値に対応する補正信号を
数値制御ユニットに伝送することを特徴とするツール電
極の長さ方向の摩耗についていくつかの数値を、ツール
電極と前記加工ピースの周囲材料との間の相互的幾何学
配置に従って予想すること、及びこれらの各数値に対応
する補正信号を数値制御ユニットの方へ伝達することを
特徴とする。
法はこの目的を達成するため、ツール電極の長さ方向の
摩耗に関する幾つかの数値を、ツール電極と前記加工ピ
ースの周囲材料との間の幾何学的相対位置関係に従って
想定して記憶し、及びシミュレートする幾何学的相対位
置関係に関連するこれらの各数値に対応する補正信号を
数値制御ユニットに伝送することを特徴とするツール電
極の長さ方向の摩耗についていくつかの数値を、ツール
電極と前記加工ピースの周囲材料との間の相互的幾何学
配置に従って予想すること、及びこれらの各数値に対応
する補正信号を数値制御ユニットの方へ伝達することを
特徴とする。
【０００８】ツール電極が受ける幾何学的位置関係のタ
イプに従ってツール電極の長さ方向ないし容量的摩耗に
ついていくつか典型的な数値を利用することによって、
ツール電極の先端の極めて平坦な平面送り、したがって
高い加工精度を得ることができる。
イプに従ってツール電極の長さ方向ないし容量的摩耗に
ついていくつか典型的な数値を利用することによって、
ツール電極の先端の極めて平坦な平面送り、したがって
高い加工精度を得ることができる。
【０００９】好適な実施例においては、前記数値は、一
方ではツール電極の先端下側に位置する周囲材料内に作
業液を流れ易くする開口が有るか無いかを、他方ではツ
ール電極の側方に所定第１距離より小さい距離における
少なくとも１つ又は２つの内壁の有無を考慮に入れてい
る。
方ではツール電極の先端下側に位置する周囲材料内に作
業液を流れ易くする開口が有るか無いかを、他方ではツ
ール電極の側方に所定第１距離より小さい距離における
少なくとも１つ又は２つの内壁の有無を考慮に入れてい
る。
【００１０】これらの特徴によって、ツール電極の摩耗
に影響を及ぼす主な要因を考慮に入れ、従ってＥＤＭ切
削加工の精度を向上させることができる。
に影響を及ぼす主な要因を考慮に入れ、従ってＥＤＭ切
削加工の精度を向上させることができる。
【００１１】好ましい実施例によれば、以下のような幾
何学的位置関係について長さ方向の摩耗の数値が決定さ
れる：即ち、 ―所定の第２距離より小さい距離だけ離れて少なくとも
２個の内壁が存在しかつツール電極の下側に開口がない
ことにより決定される第１幾何学的位置関係、 ―所定の最大第２距離より小さい距離だけ離れて少なく
とも２個の内壁が存在しかつツール電極の下側に開口が
存在することにより決定される第２幾何学的位置関係、 ―ツール電極の所定の第１距離より小さい距離に位置す
る内壁が存在せずかつツール電極の下側に開口が存在す
ることにより決定される第３幾何学的位置関係、 ―ツール電極の所定の第１距離より小さい距離に位置す
る内壁が存在しかつツール電極の下側に開口が存在する
ことにより決定される第４幾何学的位置関係、 ―所定の第１距離より小さい距離に位置する内壁が存在
しかつツール電極の下側に開口が存在しないことにより
決定される第５幾何学的位置関係、 ―所定の第１距離より小さい距離に位置する内壁が存在
せずかつツール電極の下側に開口が存在しないことによ
り決定される第６幾何学的位置関係。
何学的位置関係について長さ方向の摩耗の数値が決定さ
れる：即ち、 ―所定の第２距離より小さい距離だけ離れて少なくとも
２個の内壁が存在しかつツール電極の下側に開口がない
ことにより決定される第１幾何学的位置関係、 ―所定の最大第２距離より小さい距離だけ離れて少なく
とも２個の内壁が存在しかつツール電極の下側に開口が
存在することにより決定される第２幾何学的位置関係、 ―ツール電極の所定の第１距離より小さい距離に位置す
る内壁が存在せずかつツール電極の下側に開口が存在す
ることにより決定される第３幾何学的位置関係、 ―ツール電極の所定の第１距離より小さい距離に位置す
る内壁が存在しかつツール電極の下側に開口が存在する
ことにより決定される第４幾何学的位置関係、 ―所定の第１距離より小さい距離に位置する内壁が存在
しかつツール電極の下側に開口が存在しないことにより
決定される第５幾何学的位置関係、 ―所定の第１距離より小さい距離に位置する内壁が存在
せずかつツール電極の下側に開口が存在しないことによ
り決定される第６幾何学的位置関係。
【００１２】更に好適な実施例においては、更に以下の
幾何学的位置関係を考慮して長さ方向摩耗の数値が決定
する： ―先行の幾何学的位置関係の境界に、次の幾何学的位置
関係との間に残存する材料を切削するための第７の幾何
学的位置関係、 ―１ないし数回の仕上げ切削を行うための第８の幾何学
的位置関係。これらの幾何学的位置関係によって、切削
加工を細分化しもしくは区域に分解し、その中で長さ方
向摩耗ないし容積摩耗に関して高い精度で近似させるこ
とができる。
幾何学的位置関係を考慮して長さ方向摩耗の数値が決定
する： ―先行の幾何学的位置関係の境界に、次の幾何学的位置
関係との間に残存する材料を切削するための第７の幾何
学的位置関係、 ―１ないし数回の仕上げ切削を行うための第８の幾何学
的位置関係。これらの幾何学的位置関係によって、切削
加工を細分化しもしくは区域に分解し、その中で長さ方
向摩耗ないし容積摩耗に関して高い精度で近似させるこ
とができる。
【００１３】更に好適な実施例においては、各々の幾何
学的位置関係について、所定の数値で切削し、これらの
幾何学的位置関係について実際の長さ方向摩耗を測定
し、そして長さ方向摩耗の予め設定された数値を測定値
と置換することによって、長さ方向摩耗値が決定する。
学的位置関係について、所定の数値で切削し、これらの
幾何学的位置関係について実際の長さ方向摩耗を測定
し、そして長さ方向摩耗の予め設定された数値を測定値
と置換することによって、長さ方向摩耗値が決定する。
【００１４】これらの特徴によって、他の数多くの因
子、例えば温度変化、加工屑による作動液の汚れ具合、
放電切削における放電により炭化された作動液の劣化、
等々による長さ方向もしくは立体的摩耗の変化を補正す
ることができる。
子、例えば温度変化、加工屑による作動液の汚れ具合、
放電切削における放電により炭化された作動液の劣化、
等々による長さ方向もしくは立体的摩耗の変化を補正す
ることができる。
【００１５】更に、本発明は層ごとの放電切削によって
３次元加工ピースを切削するため、 ―被加工面の寸法に対して小さい直径を有する円筒形状
のツール電極を回転自在に支承する回転支承部と、 ―ツール電極と加工ピースとの間の相対的な３次元運動
を制御するための数値制御ユニットと、 ―加工すべき形状を重なり合う仮想の層の形式として記
憶することができるようにする情報処理モジュールと、 ―ツール電極が仮想の層の各層を順次に一条毎に掃引す
るようにしてその軌道をシミュレートすることができる
ようにし、さらに、数値制御ユニットに対応する制御信
号を伝送するように構成されたシミュレーションモジュ
ールと、 ―ツール電極の長さ方向摩耗とその軌道に沿ったその補
正をシミュレートし、かつツール電極先端部の動きが前
記層と平行に維持するようこの長さ方向の摩耗を調整し
補正する補正信号を数値制御ユニットに伝送する調整モ
ジュールとを具えた放電切削装置において、前記調整モ
ジュールは、前記ツール電極と前記加工ピースの周囲材
料との間の幾何学的相対位置関係に従ってツール電極の
長さ方向摩耗の数値を幾つか想定し、さらにこれらの数
値の各々に対応する補正信号を数値制御ユニットに伝送
する構成としたことを特徴とする。
３次元加工ピースを切削するため、 ―被加工面の寸法に対して小さい直径を有する円筒形状
のツール電極を回転自在に支承する回転支承部と、 ―ツール電極と加工ピースとの間の相対的な３次元運動
を制御するための数値制御ユニットと、 ―加工すべき形状を重なり合う仮想の層の形式として記
憶することができるようにする情報処理モジュールと、 ―ツール電極が仮想の層の各層を順次に一条毎に掃引す
るようにしてその軌道をシミュレートすることができる
ようにし、さらに、数値制御ユニットに対応する制御信
号を伝送するように構成されたシミュレーションモジュ
ールと、 ―ツール電極の長さ方向摩耗とその軌道に沿ったその補
正をシミュレートし、かつツール電極先端部の動きが前
記層と平行に維持するようこの長さ方向の摩耗を調整し
補正する補正信号を数値制御ユニットに伝送する調整モ
ジュールとを具えた放電切削装置において、前記調整モ
ジュールは、前記ツール電極と前記加工ピースの周囲材
料との間の幾何学的相対位置関係に従ってツール電極の
長さ方向摩耗の数値を幾つか想定し、さらにこれらの数
値の各々に対応する補正信号を数値制御ユニットに伝送
する構成としたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下この発明を図示の実施例に基
づき説明する。図１の放電切削加工装置の実施の形態に
おいてはフレーム１０を有し、このフレーム１０に設け
た支持コラム１１上に作動液又は誘電液を収容したリザ
ーバ１２を配置する。このリザーバ１２には加工ピース
１４を固定したテーブル１５を配置する。
づき説明する。図１の放電切削加工装置の実施の形態に
おいてはフレーム１０を有し、このフレーム１０に設け
た支持コラム１１上に作動液又は誘電液を収容したリザ
ーバ１２を配置する。このリザーバ１２には加工ピース
１４を固定したテーブル１５を配置する。
【００１７】フレーム１０の上部には２本のレール２０
を設け、レール２０上にはモータ２２によってｙ軸方向
に摺動自在に駆動される支持台２１を取り付ける。支持
台２１上にはキャリッジ２３をｘ軸方向に摺動自在に取
り付け、キャリッジ２３をモータ２４により駆動する。
を設け、レール２０上にはモータ２２によってｙ軸方向
に摺動自在に駆動される支持台２１を取り付ける。支持
台２１上にはキャリッジ２３をｘ軸方向に摺動自在に取
り付け、キャリッジ２３をモータ２４により駆動する。
【００１８】ツールキャリヤ手段２７をキャリッジ２３
においてｚ方向に摺動自在に構成し、モータ２８により
垂直方向に駆動される。ツールキャリヤ手段２７は回転
スピンドル支承部３０を設け、この回転スピンドル支承
部３０に中空円筒形状のツール電極３１を着脱自在式に
支持する。この構成によって、加工ピース１４と、切削
面又は侵食キャビティの寸法に対して回転する小さい直
径のツール電極３１との間に３次元ｘ，ｙ，ｚ軸方向の
相対並進運動を生ずることができる。
においてｚ方向に摺動自在に構成し、モータ２８により
垂直方向に駆動される。ツールキャリヤ手段２７は回転
スピンドル支承部３０を設け、この回転スピンドル支承
部３０に中空円筒形状のツール電極３１を着脱自在式に
支持する。この構成によって、加工ピース１４と、切削
面又は侵食キャビティの寸法に対して回転する小さい直
径のツール電極３１との間に３次元ｘ，ｙ，ｚ軸方向の
相対並進運動を生ずることができる。
【００１９】電気回路ＣＧはツール電極３１及び加工ピ
ース１４に電気的に接続しており、ツール電極３１と加
工ピース１４の間に加工放電を開始しまた維持するよう
に構成する。
ース１４に電気的に接続しており、ツール電極３１と加
工ピース１４の間に加工放電を開始しまた維持するよう
に構成する。
【００２０】制御ユニットＣＰＵはこのため、電気回路
ＣＧの様々な電気構成部品のパラメータを制御すること
を可能にする電子制御モジュールＣＥを有する。
ＣＧの様々な電気構成部品のパラメータを制御すること
を可能にする電子制御モジュールＣＥを有する。
【００２１】制御ユニットＣＰＵは、また、ツール電極
３１と加工ピース１４の間の相対的３次元運動を制御す
るため、３個のモータ２２，２４，２８に対して制御信
号を送るように構成された数値制御モジュールＣＮを有
する。
３１と加工ピース１４の間の相対的３次元運動を制御す
るため、３個のモータ２２，２４，２８に対して制御信
号を送るように構成された数値制御モジュールＣＮを有
する。
【００２２】制御ユニットＣＰＵ内に設ける情報処理モ
ジュールＭＩは、加工ピースの幾何学的形状を仮想の層
３３の積層構造の形式にして記憶する。これらの層３３
の厚さは、粗削り加工のための数ミリメートルと仕上げ
加工のための数マイクロメートルの間で変化することが
できる。
ジュールＭＩは、加工ピースの幾何学的形状を仮想の層
３３の積層構造の形式にして記憶する。これらの層３３
の厚さは、粗削り加工のための数ミリメートルと仕上げ
加工のための数マイクロメートルの間で変化することが
できる。
【００２３】上述の装置と接続する制御ユニットＣＰＵ
は、一方ではツール電極３１の先端部が各仮想層におい
て順次に連続して掃引する溝としてこのツール電極の軌
道をシミュレートするように、また他方では、この掃引
を各仮想層毎に実行するために数値制御モジュールＣＮ
に対応の制御信号を伝達するように構成されたシミュレ
ーションモジュールＭＳを含んでいる。このシミュレー
ションモジュールＭＳ並びに情報処理モジュールＭＩ
は、ＣＡＤ／ＣＡＭソフトウエア内に組み込まれること
ができ、これらのソフトはいくつかのタイプ、例えばＣ
Ｎインダストリーズ社（la societe CN Industries, 25
4 rue Francis de Pressense, F-69625 Villeurbanne-C
EDEX）から発売されているソフトなどが知られている。
は、一方ではツール電極３１の先端部が各仮想層におい
て順次に連続して掃引する溝としてこのツール電極の軌
道をシミュレートするように、また他方では、この掃引
を各仮想層毎に実行するために数値制御モジュールＣＮ
に対応の制御信号を伝達するように構成されたシミュレ
ーションモジュールＭＳを含んでいる。このシミュレー
ションモジュールＭＳ並びに情報処理モジュールＭＩ
は、ＣＡＤ／ＣＡＭソフトウエア内に組み込まれること
ができ、これらのソフトはいくつかのタイプ、例えばＣ
Ｎインダストリーズ社（la societe CN Industries, 25
4 rue Francis de Pressense, F-69625 Villeurbanne-C
EDEX）から発売されているソフトなどが知られている。
【００２４】制御ユニットＣＰＵはさらに、一方ではツ
ール電極３１の長さ方向の摩耗とその軌道に沿った補正
をシミュレートし、他方では各仮想層３３と平行にツー
ル電極３１の先端部の動きを維持するため補正信号を数
値制御モジュールＣＮに伝送し、この長さ方向の摩耗を
調整し補正することを可能にする調整モジュールＭＲを
含んでいる。層毎の「ＥＤＭ切削加工」というこのタイ
プの加工法では、一般に２０〜５０％の容積減少率の摩
耗の激しい状態で切削する方がいい。なぜなら、これに
よってツール電極３１の先端部の定常形状が極めて迅速
に現出し易くなり、また回転速度も、毎分数千回転ほど
の高い回転速度にするのが好ましい。しかしながら、用
途によっては摩耗の度合が低い状態で行なうこともあ
る。たとえば薄い層によって平坦誤差の修正を行う場合
などでは摩耗の度合が低い状態で行なう。
ール電極３１の長さ方向の摩耗とその軌道に沿った補正
をシミュレートし、他方では各仮想層３３と平行にツー
ル電極３１の先端部の動きを維持するため補正信号を数
値制御モジュールＣＮに伝送し、この長さ方向の摩耗を
調整し補正することを可能にする調整モジュールＭＲを
含んでいる。層毎の「ＥＤＭ切削加工」というこのタイ
プの加工法では、一般に２０〜５０％の容積減少率の摩
耗の激しい状態で切削する方がいい。なぜなら、これに
よってツール電極３１の先端部の定常形状が極めて迅速
に現出し易くなり、また回転速度も、毎分数千回転ほど
の高い回転速度にするのが好ましい。しかしながら、用
途によっては摩耗の度合が低い状態で行なうこともあ
る。たとえば薄い層によって平坦誤差の修正を行う場合
などでは摩耗の度合が低い状態で行なう。
【００２５】この回転ツール電極によるＥＤＭ切削加工
方式の一般的技術は、特に、本件出願人のヨーロッパ特
許第０５５５８１８号、スイス特許第６８９１８２号、
米国特許第５９１１８８８号明細書に開示されており、
参考としてこれ等の特許を本明細書に掲げた。
方式の一般的技術は、特に、本件出願人のヨーロッパ特
許第０５５５８１８号、スイス特許第６８９１８２号、
米国特許第５９１１８８８号明細書に開示されており、
参考としてこれ等の特許を本明細書に掲げた。
【００２６】本発明によれば、調整モジュールＭＲは、
ツール電極３１と加工ピースの周囲材料との間の幾何学
的相対位置関係のタイプに従ってツール電極の長さ方向
の摩耗の値のいくつかを想定するため、更に、これらの
数値のそれぞれに対応する摩耗の補正信号を数値制御モ
ジュールＣＮに伝送する構成とする。
ツール電極３１と加工ピースの周囲材料との間の幾何学
的相対位置関係のタイプに従ってツール電極の長さ方向
の摩耗の値のいくつかを想定するため、更に、これらの
数値のそれぞれに対応する摩耗の補正信号を数値制御モ
ジュールＣＮに伝送する構成とする。
【００２７】これらの長さ方向又は立体的な摩耗の数値
は、特に、ツール電極３１と加工ピース１４の間の作動
液の流れの幾何学的位置関係を考慮する。本発明は、特
に、作動液の流れ状態が局部的にほぼ一定のままである
ような典型的な例をいくつか選択するというものであ
る。従来は、層の全面積について単に１個の値の長さ方
向摩耗が想定されていた。本発明はこれに反して、ツー
ル電極と加工ピースの周囲材料との間の幾何学的相対位
置関係に従って、長さ方向又は立体的摩耗をそのセグメ
ント又は帯域の各幾何学的領域毎に種々の補正の数値を
想定する。さらに、図示の種々の場合について、例えば
種々の加工位相、様々なギャップ、種々の粗さ、等々、
その他の特定の加工パラメータを想定することができ
る。
は、特に、ツール電極３１と加工ピース１４の間の作動
液の流れの幾何学的位置関係を考慮する。本発明は、特
に、作動液の流れ状態が局部的にほぼ一定のままである
ような典型的な例をいくつか選択するというものであ
る。従来は、層の全面積について単に１個の値の長さ方
向摩耗が想定されていた。本発明はこれに反して、ツー
ル電極と加工ピースの周囲材料との間の幾何学的相対位
置関係に従って、長さ方向又は立体的摩耗をそのセグメ
ント又は帯域の各幾何学的領域毎に種々の補正の数値を
想定する。さらに、図示の種々の場合について、例えば
種々の加工位相、様々なギャップ、種々の粗さ、等々、
その他の特定の加工パラメータを想定することができ
る。
【００２８】従って調整モジュールＭＲは、長さ方向の
摩耗のシミュレーションと数値設定に際して以下を考慮
して構成される。即ち、 ａ）ツール電極３１の先端部の下側に位置する周囲材料
中に作動液を流れ易くする開口の存在の有無、及び ｂ）ツール電極からの距離が所定の第１距離よりも小さ
い距離にある少なくとも１個又は２個の内壁の周囲材料
における存在の有無。
摩耗のシミュレーションと数値設定に際して以下を考慮
して構成される。即ち、 ａ）ツール電極３１の先端部の下側に位置する周囲材料
中に作動液を流れ易くする開口の存在の有無、及び ｂ）ツール電極からの距離が所定の第１距離よりも小さ
い距離にある少なくとも１個又は２個の内壁の周囲材料
における存在の有無。
【００２９】本発明の実施例では、ツール電極は軸方向
孔を有する中空の筒状形状をしており、長さ方向摩耗の
数値はこの軸方向孔と周囲材料内の開口との間に作動液
が通過するか否かを考慮する。
孔を有する中空の筒状形状をしており、長さ方向摩耗の
数値はこの軸方向孔と周囲材料内の開口との間に作動液
が通過するか否かを考慮する。
【００３０】調整モジュールＭＲは従って、以下の１〜
６までの幾何学的相対位置関係の各々について摩耗の長
さ方向の数値を想定するようにして構成される：
６までの幾何学的相対位置関係の各々について摩耗の長
さ方向の数値を想定するようにして構成される：
【表２】 上の表において、「内壁が１個ある」とは内壁が、ツー
ル電極の所定の第１距離ｄ１より短い又はこれと等しい
距離に位置していることを意味する。更に、「内壁が２
個ある」とは、２つの内壁が所定の第２距離ｄ２より短
い又はこれと等しい距離だけ隔たっていることを意味し
ている。
ル電極の所定の第１距離ｄ１より短い又はこれと等しい
距離に位置していることを意味する。更に、「内壁が２
個ある」とは、２つの内壁が所定の第２距離ｄ２より短
い又はこれと等しい距離だけ隔たっていることを意味し
ている。
【００３１】図２Ａ乃至図２Ｈの実施例において、所定
の第１距離ｄ１は、 ｄ１＝ｇ であり、所定の第２距離は、 ｄ２＝２（Ｒ＋ｇ）である。式中、Ｒはツール電極の外
径、ｇはギャップである。
の第１距離ｄ１は、 ｄ１＝ｇ であり、所定の第２距離は、 ｄ２＝２（Ｒ＋ｇ）である。式中、Ｒはツール電極の外
径、ｇはギャップである。
【００３２】図２Ａに示す位置関係１は、底面が塞がれ
た狭い溝に対応する。ツール電極は加工ピースの２つの
内壁のすぐ近くで両側から削る。さらにツール電極の軸
方向孔３２は層の底で閉鎖又は閉塞されている。切削時
に削られる材料を斜線で示す。溝の２つの内壁は距離２
（Ｒ＋ｇ）だけ隔たっている。
た狭い溝に対応する。ツール電極は加工ピースの２つの
内壁のすぐ近くで両側から削る。さらにツール電極の軸
方向孔３２は層の底で閉鎖又は閉塞されている。切削時
に削られる材料を斜線で示す。溝の２つの内壁は距離２
（Ｒ＋ｇ）だけ隔たっている。
【００３３】他の実施例では、溝はもっと長い距離隔た
る場合がある。例えば２（Ｒ＋ｒ＋ｇ）より小さいある
いはそれと等しい距離で、これはツール電極が往復の間
に２ｒの隔たりを持って往復するときの溝に相当する。
２ｒはツール電極の内径である。この場合は溝が大きく
て、位置関係５の中間位置の状況に当たる。
る場合がある。例えば２（Ｒ＋ｒ＋ｇ）より小さいある
いはそれと等しい距離で、これはツール電極が往復の間
に２ｒの隔たりを持って往復するときの溝に相当する。
２ｒはツール電極の内径である。この場合は溝が大きく
て、位置関係５の中間位置の状況に当たる。
【００３４】位置関係２（図２Ｂ参照）は、位置関係１
と同じだか、軸方向孔３２が加工ピース１４に予め形成
されている開口又はスリット３５と連通している点で異
なっている。
と同じだか、軸方向孔３２が加工ピース１４に予め形成
されている開口又はスリット３５と連通している点で異
なっている。
【００３５】位置関係３（図２Ｃ参照）は、加工ピース
平面の端縁を切削する状況に対応する。加工ピース平面
の端縁に軸方向孔が開口して切削を行なうツール電極３
１の近くに内壁は存在しない。
平面の端縁を切削する状況に対応する。加工ピース平面
の端縁に軸方向孔が開口して切削を行なうツール電極３
１の近くに内壁は存在しない。
【００３６】位置関係４（図２Ｄ参照）は、軸方向孔が
加工ピースの端縁に開口して切削する状況に対応する。
ツール電極３１は、仕上げられた加工ピースの内壁に沿
って軸方向孔が開放した状態で切削する。
加工ピースの端縁に開口して切削する状況に対応する。
ツール電極３１は、仕上げられた加工ピースの内壁に沿
って軸方向孔が開放した状態で切削する。
【００３７】位置関係５（図２Ｅ参照）は、片側が開放
した加工ピースを切削する状況に対応する。ツール電極
３１は加工ピース平面により軸方向孔が塞がった状態で
加工ピースを仕上げようと切削している。
した加工ピースを切削する状況に対応する。ツール電極
３１は加工ピース平面により軸方向孔が塞がった状態で
加工ピースを仕上げようと切削している。
【００３８】位置関係６（図２Ｆ参照）は、加工ピース
平面を掃引する状況である。軸方向の穴３２は加工ピー
ス平面によって塞がれており、ツール電極３１は一方で
は加工ピース１４の輪郭の内側に向かって、他方では仕
上げ部品の輪郭の外側から離れた部位を掃引する状況で
もある。
平面を掃引する状況である。軸方向の穴３２は加工ピー
ス平面によって塞がれており、ツール電極３１は一方で
は加工ピース１４の輪郭の内側に向かって、他方では仕
上げ部品の輪郭の外側から離れた部位を掃引する状況で
もある。
【００３９】位置関係７（図２Ｇ参照）は、残り又はそ
の中間に対応する。ツール電極３１は、場合によっては
先行の位置関係の境界に残留する材料の隆起部３６を切
削する状況を示す。これらの残留隆起部は、特に幾つか
の実施例で生じる。ツール電極のパスの計算が筒状のツ
ール電極について行われるから、実際上はツール電極の
先端が短い初期段階経過後に円錐台形になる。
の中間に対応する。ツール電極３１は、場合によっては
先行の位置関係の境界に残留する材料の隆起部３６を切
削する状況を示す。これらの残留隆起部は、特に幾つか
の実施例で生じる。ツール電極のパスの計算が筒状のツ
ール電極について行われるから、実際上はツール電極の
先端が短い初期段階経過後に円錐台形になる。
【００４０】位置関係８（図２Ｈ参照）は、仕上げ切削
の場合である。ツール電極３１は狭い横のズレをつけて
加工ピースの端縁を通過する。これは先行切削の粗さを
除去する目的で一層細かな切削条件で行われる。この位
置関係では、軸方向孔が塞がった作業と開放した作業を
区別する必要はないことに留意すべきである。目指すの
は層の底部ではなく、その層の側面部分だけだからであ
る。一方では高さの誤差は重要ではなく、他方では削る
べき分量は無視し得る。従って立体的な摩耗の変化によ
る高さのずれも同じく無視し得る。
の場合である。ツール電極３１は狭い横のズレをつけて
加工ピースの端縁を通過する。これは先行切削の粗さを
除去する目的で一層細かな切削条件で行われる。この位
置関係では、軸方向孔が塞がった作業と開放した作業を
区別する必要はないことに留意すべきである。目指すの
は層の底部ではなく、その層の側面部分だけだからであ
る。一方では高さの誤差は重要ではなく、他方では削る
べき分量は無視し得る。従って立体的な摩耗の変化によ
る高さのずれも同じく無視し得る。
【００４１】このようにして、調整モジュールＭＲはツ
ール電極の長さ方向の摩耗の異なる８つの数値を持ち得
ることになる。シミュレーションモジュールＭＳは種々
の帯域、部位又はセグメントの位置を切削すべき各層に
ついて決定するよう構成される。これらの帯域内では、
所定の位置関係に対応する。こうしてシミュレーション
モジュール及び調整モジュールは、ツール電極の実際の
摩耗の正確な補正を得るために描く幾何学的相対位置関
係に対応する長さ方向の摩耗に対応する数値を当てはめ
ることによって、これらの帯域、部位、ないしセグメン
ト内でツール電極の軌道を制御するようプログラミング
されている。
ール電極の長さ方向の摩耗の異なる８つの数値を持ち得
ることになる。シミュレーションモジュールＭＳは種々
の帯域、部位又はセグメントの位置を切削すべき各層に
ついて決定するよう構成される。これらの帯域内では、
所定の位置関係に対応する。こうしてシミュレーション
モジュール及び調整モジュールは、ツール電極の実際の
摩耗の正確な補正を得るために描く幾何学的相対位置関
係に対応する長さ方向の摩耗に対応する数値を当てはめ
ることによって、これらの帯域、部位、ないしセグメン
ト内でツール電極の軌道を制御するようプログラミング
されている。
【００４２】図示の実施例では、シミュレーションモジ
ュールと調整モジュールは、最初の位置関係から出発し
て最後の位置関係まで順番に増加しながら各層の帯域を
切削するためプログラムされている。しかしながら、プ
ログラミングをシンプルにするために、もし必要であれ
ば、最後の３つ位置関係がシーケンス内における順序を
順守しさえすれば、最初の５つの位置関係を入れ替える
ことができる。
ュールと調整モジュールは、最初の位置関係から出発し
て最後の位置関係まで順番に増加しながら各層の帯域を
切削するためプログラムされている。しかしながら、プ
ログラミングをシンプルにするために、もし必要であれ
ば、最後の３つ位置関係がシーケンス内における順序を
順守しさえすれば、最初の５つの位置関係を入れ替える
ことができる。
【００４３】さらに調整モジュールＭＲは、各々の幾何
学的位置関係について予め設定された長さ方向又は立体
的な摩耗の値で切削作業を開始するように構成されてい
る。更に、各幾何学的位置関係において、実際の長さ方
向の摩耗を測定し、そして予め設定された数値を長さ方
向の摩耗の測定値と取り替える。この放電切削装置はこ
のため、ツール電極３１の長さ、従って実際の摩耗を測
定することを可能にする測定手段２９を設ける。この測
定手段２９は、光学的、機械的、電気的、等々、あらゆ
るタイプのものであり得る。ツール電極の長さ及び実際
の摩耗の測定は周期的に、例えば各帯域又は幾何学的位
置関係について１層毎に１回実行することができる。
学的位置関係について予め設定された長さ方向又は立体
的な摩耗の値で切削作業を開始するように構成されてい
る。更に、各幾何学的位置関係において、実際の長さ方
向の摩耗を測定し、そして予め設定された数値を長さ方
向の摩耗の測定値と取り替える。この放電切削装置はこ
のため、ツール電極３１の長さ、従って実際の摩耗を測
定することを可能にする測定手段２９を設ける。この測
定手段２９は、光学的、機械的、電気的、等々、あらゆ
るタイプのものであり得る。ツール電極の長さ及び実際
の摩耗の測定は周期的に、例えば各帯域又は幾何学的位
置関係について１層毎に１回実行することができる。
【００４４】次に、ツール電極の６種類のパスのシミュ
レーションと実行について図３Ａ〜３Ｆにつき説明する
と、図３Ａは、素材輪郭４０と、切削面４２とハッチン
グを付けた非切削残余面４３とに分離する境界輪郭４１
を有する加工ピースの層を表わす。
レーションと実行について図３Ａ〜３Ｆにつき説明する
と、図３Ａは、素材輪郭４０と、切削面４２とハッチン
グを付けた非切削残余面４３とに分離する境界輪郭４１
を有する加工ピースの層を表わす。
【００４５】図３Ｂには、両側の側面で塞がれた溝の第
１の幾何学的位置関係に対応する第１帯域４５と、この
第１帯域４５を第１の幾何学的位置関係に対応する長さ
方向の摩耗の対応値を適用して切削するためのツール電
極の中心が通過するパス４６を示す。加工ピースは底部
が開口する溝を持たないため、第２の幾何学的位置関係
に対応する第２帯域は存在しない。
１の幾何学的位置関係に対応する第１帯域４５と、この
第１帯域４５を第１の幾何学的位置関係に対応する長さ
方向の摩耗の対応値を適用して切削するためのツール電
極の中心が通過するパス４６を示す。加工ピースは底部
が開口する溝を持たないため、第２の幾何学的位置関係
に対応する第２帯域は存在しない。
【００４６】逆に、図３Ｂには、側面が開放されている
素材の端縁である第３の幾何学的位置関係に対応する第
３帯域４７と、この第３の幾何学的位置関係に対応する
長さ方向の摩耗の対応値を適用してこの第３帯域４７を
切削するためのツール電極中心のパス４８とを示す。
素材の端縁である第３の幾何学的位置関係に対応する第
３帯域４７と、この第３の幾何学的位置関係に対応する
長さ方向の摩耗の対応値を適用してこの第３帯域４７を
切削するためのツール電極中心のパス４８とを示す。
【００４７】図３Ｃには、一方の側面が開放している加
工ピースの端縁の第４の幾何学的位置関係に対応する第
４帯域４９と、この第４の幾何学的位置関係に対応する
長さ方向の摩耗の対応値を適用してこの第４帯域４９を
切削するためのツール電極中心のパス５０とを示す。
工ピースの端縁の第４の幾何学的位置関係に対応する第
４帯域４９と、この第４の幾何学的位置関係に対応する
長さ方向の摩耗の対応値を適用してこの第４帯域４９を
切削するためのツール電極中心のパス５０とを示す。
【００４８】図３Ｄは、一方の側面が塞がった加工ピー
スの端縁の第５の幾何学的位置関係に対応する第５帯域
５１と、この第５の幾何学的位置関係に対応する長さ方
向の摩耗の対応値を適用してこの第５帯域を切削するた
めのツール電極中心のパス５２とを表わす。
スの端縁の第５の幾何学的位置関係に対応する第５帯域
５１と、この第５の幾何学的位置関係に対応する長さ方
向の摩耗の対応値を適用してこの第５帯域を切削するた
めのツール電極中心のパス５２とを表わす。
【００４９】次に、第６帯域５３が掃引切削される。こ
の掃引切削の第６幾何学位置関係は、ツール電極中心の
パス５４においては、この掃引切削の第６の幾何学的位
置関係に対応する長さ方向の摩耗の数値を適用して切削
を行なう（図３Ｅ）。
の掃引切削の第６幾何学位置関係は、ツール電極中心の
パス５４においては、この掃引切削の第６の幾何学的位
置関係に対応する長さ方向の摩耗の数値を適用して切削
を行なう（図３Ｅ）。
【００５０】あとは、残存部分に関する第７の幾何学的
位置関係に対応する第７帯域の切削を実行するだけであ
る。しかし、図示の実施例では、帯域５１と５３の重な
りを充分に考慮してプログラムされているため、第７の
幾何学的位置関係に対応する材料の盛上りは残存しな
い。従ってツール電極中心のパスを生成する必要はな
い。
位置関係に対応する第７帯域の切削を実行するだけであ
る。しかし、図示の実施例では、帯域５１と５３の重な
りを充分に考慮してプログラムされているため、第７の
幾何学的位置関係に対応する材料の盛上りは残存しな
い。従ってツール電極中心のパスを生成する必要はな
い。
【００５１】最後に仕上げ切削に関する第８の幾何学的
位置関係に対応する第８の帯域５７に沿うツール電極中
心パス５８において、仕上げ条件に対応するごく僅かな
長さ方向の摩耗の対応値を適用して実行される（図３
Ｆ）。
位置関係に対応する第８の帯域５７に沿うツール電極中
心パス５８において、仕上げ条件に対応するごく僅かな
長さ方向の摩耗の対応値を適用して実行される（図３
Ｆ）。
【００５２】この層のシミュレーションと切削加工はこ
うして終了し、隣接の切削すべき層についても同様の方
法で行う。
うして終了し、隣接の切削すべき層についても同様の方
法で行う。
【００５３】上述の実施例は何ら限定的なものではな
く、請求項１に限定した範囲内で種々の変更を受けるこ
とができる。とくに、放電切削装置は例えばＵ字形のフ
レーム構造という全く異なる構造にすることもできよ
う。ｘ，ｙ，ｚ軸方向に関する相対運動も、加工ピース
１４を取り付けらるテーブルによって全体的に、あるい
は部分的に行われることもできる。
く、請求項１に限定した範囲内で種々の変更を受けるこ
とができる。とくに、放電切削装置は例えばＵ字形のフ
レーム構造という全く異なる構造にすることもできよ
う。ｘ，ｙ，ｚ軸方向に関する相対運動も、加工ピース
１４を取り付けらるテーブルによって全体的に、あるい
は部分的に行われることもできる。
【００５４】情報処理モジュールとシミュレーションモ
ジュールは、別の場所に配置されてもよいであろう。そ
の場合には、シミュレーションの結果は切削作業前に及
び／又は作業中に制御ユニットＣＰＵにローディングさ
れることになろう。
ジュールは、別の場所に配置されてもよいであろう。そ
の場合には、シミュレーションの結果は切削作業前に及
び／又は作業中に制御ユニットＣＰＵにローディングさ
れることになろう。
【００５５】情報処理モジュール、シミュレーションモ
ジュール、調整モジュール、及び数値制御モジュールも
また、制御ユニットＣＰＵにロードされる単に１個の対
話型モジュールとして結合されることもできる。
ジュール、調整モジュール、及び数値制御モジュールも
また、制御ユニットＣＰＵにロードされる単に１個の対
話型モジュールとして結合されることもできる。
【００５６】幾何学的位置関係の数と定義は変更できよ
う。したがって、上記の幾何学的位置関係の間の中間に
当たる配置を追加することもできよう。変形位置関係の
例によれば、１つの位置関係内に２つの幾何学的位置関
係、例えば第２及び第４の位置関係をまとめて単純化を
計ることもできよう。平面性の精度はこのため明らかに
影響を受けるだろうが、この単純化は妥協策として容認
しうる場合もある。
う。したがって、上記の幾何学的位置関係の間の中間に
当たる配置を追加することもできよう。変形位置関係の
例によれば、１つの位置関係内に２つの幾何学的位置関
係、例えば第２及び第４の位置関係をまとめて単純化を
計ることもできよう。平面性の精度はこのため明らかに
影響を受けるだろうが、この単純化は妥協策として容認
しうる場合もある。
【００５７】逆に、典型的な幾何学位置関係から出発し
て、２個ないし数個の変化型位置関係を決定することも
できるだろう。例えば、第３と第４の位置関係は２段階
の側方ズレの作業として分けることもできよう。
て、２個ないし数個の変化型位置関係を決定することも
できるだろう。例えば、第３と第４の位置関係は２段階
の側方ズレの作業として分けることもできよう。
【００５８】第１及び第２距離ｄ１，ｄ２の数値は種々
の値が存在し得る。
の値が存在し得る。
【００５９】その他の幾何学的位置関係、例えば斜めの
内壁の存在、等々も付け加えられよう。
内壁の存在、等々も付け加えられよう。
【００６０】定められた幾何学的位置関係の特徴を持つ
帯域、部位又はセグメントは、様々な画像処理プログラ
ムによって決定し得る。シミュレーションモジュールで
設定されたツール電極のパスは他の情報処理プログラム
によって得ることもできよう。これらのパスは定められ
た帯域に限定されるか、あるいは逆に様々な帯域を通過
することができよう。しかしながら、ツール電極の長さ
方向の摩耗の値は、他の帯域と幾何学的位置関係に入る
毎に、適用され修正されることができよう。さらに、さ
まざまな帯域の加工作業と幾何学的位置関係の時間的連
続性は異なり、素材と加工ピース形状の一般的幾何学構
成に適用されることができよう。
帯域、部位又はセグメントは、様々な画像処理プログラ
ムによって決定し得る。シミュレーションモジュールで
設定されたツール電極のパスは他の情報処理プログラム
によって得ることもできよう。これらのパスは定められ
た帯域に限定されるか、あるいは逆に様々な帯域を通過
することができよう。しかしながら、ツール電極の長さ
方向の摩耗の値は、他の帯域と幾何学的位置関係に入る
毎に、適用され修正されることができよう。さらに、さ
まざまな帯域の加工作業と幾何学的位置関係の時間的連
続性は異なり、素材と加工ピース形状の一般的幾何学構
成に適用されることができよう。
【００６１】本発明のさらに改良された実施例では、あ
たかも層の全体が見かけ上ただ１つの帯域でしかないよ
うに、ツール電極が順次の層の表面の全体を次から次へ
と掃引することを想定することができる。
たかも層の全体が見かけ上ただ１つの帯域でしかないよ
うに、ツール電極が順次の層の表面の全体を次から次へ
と掃引することを想定することができる。
【００６２】異なる帯域の切断は加工ピースの加工を観
察しても現れて来ず、数値制御レベルでだけ現れて来
る。この場合、調整モジュールのパラメータが、２つの
隣接する帯域の境界を通過すると直ちに変化するのが分
かるであろう。
察しても現れて来ず、数値制御レベルでだけ現れて来
る。この場合、調整モジュールのパラメータが、２つの
隣接する帯域の境界を通過すると直ちに変化するのが分
かるであろう。
【図１】 本発明のＥＤＭ切削装置の線図的説明図であ
る。
る。
【図２Ａ】 ツール電極とツール電極の周囲の材料との
間の幾何学的相対位置関係の第１の状況を示す説明図で
ある。
間の幾何学的相対位置関係の第１の状況を示す説明図で
ある。
【図２Ｂ】 ツール電極とツール電極の周囲の材料との
間の幾何学的相対位置関係の第２の状況を示す説明図で
ある。
間の幾何学的相対位置関係の第２の状況を示す説明図で
ある。
【図２Ｃ】 ツール電極とツール電極の周囲の材料との
間の幾何学的相対位置関係の第３の状況を示す説明図で
ある。
間の幾何学的相対位置関係の第３の状況を示す説明図で
ある。
【図２Ｄ】 ツール電極とツール電極の周囲の材料との
間の幾何学的相対位置関係の第４の状況を示す説明図で
ある。
間の幾何学的相対位置関係の第４の状況を示す説明図で
ある。
【図２Ｅ】 ツール電極とツール電極の周囲の材料との
間の幾何学的相対位置関係の第５の状況を示す説明図で
ある。
間の幾何学的相対位置関係の第５の状況を示す説明図で
ある。
【図２Ｆ】 ツール電極とツール電極の周囲の材料との
間の幾何学的相対位置関係の第６の状況を示す説明図で
ある。
間の幾何学的相対位置関係の第６の状況を示す説明図で
ある。
【図２Ｇ】 ツール電極とツール電極の周囲の材料との
間の幾何学的相対位置関係の第７の状況を示す説明図で
ある。
間の幾何学的相対位置関係の第７の状況を示す説明図で
ある。
【図２Ｈ】 ツール電極とツール電極の周囲の材料との
間の幾何学的相対位置関係の第８の状況を示す説明図で
ある。
間の幾何学的相対位置関係の第８の状況を示す説明図で
ある。
【図３Ａ】 加工ステップにおけるツール電極中心パス
のシミュレーションと実行の説明図である。
のシミュレーションと実行の説明図である。
【図３Ｂ】 加工ステップにおけるツール電極のパスの
シミュレーションと実行の説明図である。
シミュレーションと実行の説明図である。
【図３Ｃ】 加工ステップにおけるツール電極のパスの
シミュレーションと実行の説明図である。
シミュレーションと実行の説明図である。
【図３Ｄ】 加工ステップにおけるツール電極のパスの
シミュレーションと実行の説明図である。
シミュレーションと実行の説明図である。
【図３Ｅ】 加工ステップにおけるツール電極のパスの
シミュレーションと実行の説明図である。
シミュレーションと実行の説明図である。
【図３Ｆ】 加工ステップにおけるツール電極のパスの
シミュレーションと実行の説明図である。
シミュレーションと実行の説明図である。
１０ フレーム １１ コラム １２ 油溜め １４ 加工ピース １５ テーブル ２０ レール ２１ 支持台 ２２，２４，２８ モータ ２３ 往復台 ２７ 刃物台 ２９ 測定装置 ３０ 回転スピンドル支承部 ３１ ツール電極 ３２ 軸方向孔 ３３ 仮想の層 ＣＰＵ 制御ユニット ＣＧ 電子回路 ＣＥ 電子制御モジュール ＣＮ 数値制御ユニット ＭＩ 情報処理モジュール ＭＲ 調整モジュール ＭＳ シミュレーションモジュール ３５ 開口 ３６ 隆起部 ３７ 円錐台形前部 ４０ 素材輪郭 ４１ 加工ピース輪郭 ４２ 切削面 ４３ 非切削残余面 ４５ 第１帯域 ４６，４８，５０，５２，５４，５８ ツール電極
中心パス ４７ 第３帯域 ４９ 第４帯域 ５１ 第５帯域 ５３ 第６帯域 ５７ 第８帯域
中心パス ４７ 第３帯域 ４９ 第４帯域 ５１ 第５帯域 ５３ 第６帯域 ５７ 第８帯域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C059 AA01 AB01 AB07 CH01 CH07 EC02 5H269 AB08 BB03 CC02 DD01 EE01 EE05 FF07
Claims (19)
- 【請求項１】 放電切削装置を使用して３次元加工ピー
ス（１４）を切削加工するため、 ―被加工面の寸法に対して小さい直径（２Ｒ）を有する
円筒形のツール電極（３１）を回転自在に支持し、 ―数値制御ユニット（ＣＮ）を用いてツール電極（３
１）と前記加工ピース（１４）との間の相対的な（ｘ，
ｙ，ｚ）軸方向の３次元運動を制御し、 ―情報処理モジュールＭＩによって加工すべき形状を重
ね合わされた仮想の層（３３）の形で記憶し、 ―ツール電極（３１）による各仮想層を一条毎に掃引す
る軌道をシミュレートし、さらに、各層ごとに切削する
ための対応する制御信号を数値制御ユニット（ＣＮ）に
伝送し、 ―調整モジュール（ＭＲ）によってツール電極の長さ方
向の摩耗をその軌道に応じてシミュレートし、更に、こ
の長さ方向の摩耗を補正してツール電極の先端の動きを
前記層（３３）と平行に維持するために対応する補正信
号を数値制御ユニット（ＣＮ）に伝送することよりなる
放電切削方法において、 ツール電極（３１）の長さ方向の摩耗に関する幾つかの
数値を、ツール電極（３１）と前記加工ピース（１４）
の周囲材料との間の幾何学的相対位置関係に従って想定
して記憶し、及びシミュレートする幾何学的相対位置関
係に関連するこれらの各数値に対応する補正信号を数値
制御ユニット（ＣＮ）に伝送することを特徴とする放電
切削方法。 - 【請求項２】 前記数値は、ツール電極（３１）と放電
切削のために用いられる作動液の周囲材料との間の流れ
の幾何学的位置関係を考慮に入れたものとした請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 前記数値は、一方ではツール電極（３
１）の先端下側に位置する周囲材料における作動液を流
れ易くする開口の有無、他方ではツール電極（３１）の
側方における所定の第１距離より小さい距離に位置する
周囲材料の少なくとも１つ、又は２つの内壁の有無を考
慮に入れたものとした請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 軸方向孔（３２）を有する中空筒状のツ
ール電極（３１）を使用し、また前記数値は、周囲材料
内における前記軸方向孔（３２）と前記開口（３５）の
間の連通の有無を考慮に入れたものとした請求項３に記
載の方法。 - 【請求項５】 ―所定の第２距離より小さい距離だけ離
れて少なくとも２個の内壁が存在しかつツール電極の下
側に開口がないことにより決定される第１幾何学的位置
関係（図２Ａ）、 ―所定の最大第２距離より小さい距離だけ離れて少なく
とも２個の内壁が存在しかつツール電極の下側に開口が
存在することにより決定される第２幾何学的位置関係
（図２Ｂ）、 ―ツール電極の所定の第１距離より小さい距離に位置す
る内壁が存在せずかつツール電極の下側に開口が存在す
ることにより決定される第３幾何学的位置関係（図２
Ｃ）、 ―ツール電極の所定の第１距離より小さい距離に位置す
る内壁が存在しかつツール電極の下側に開口が存在する
ことにより決定される第４幾何学的位置関係（図２
Ｄ）、 ―所定の第１距離より小さい距離に位置する内壁が存在
しかつツール電極の下側に開口が存在しないことにより
決定される第５幾何学的位置関係（図２Ｅ）、 ―所定の第１距離より小さい距離に位置する内壁が存在
せずかつツール電極の下側に開口が存在しないことによ
り決定される第６幾何学的位置関係（図２Ｆ）、以上の
幾何学的位置関係について長さ方向の摩耗の数値が決定
されるようにした請求項３又は４に記載の方法。 - 【請求項６】 ―先行の幾何学的位置関係の境界と次の
幾何学的位置関係との間に残存する材料を切削するため
の第７幾何学的位置関係（図２Ｇ）、 ―１ないし数回の仕上げ切削のための第８幾何学的位置
関係（図２Ｈ）も考慮して長さ方向の摩耗の数値が決定
するようにした請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 各層についてシミュレーションモジュー
ル（ＭＳ）の支援の下に、前記幾何学的位置関係の１つ
が内部に存在する様々な加工帯域ないし区域を決定し、
及びこれらの加工帯域ないし区域内で前記幾何学的位置
関係に対応する長さ方向の摩耗の数値を適用してツール
電極（３１）の軌道をシミュレート及び／又は実行する
請求項５又は６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記第１幾何学的位置関係から出発し
て、最後の幾何学的位置関係に至るまで、最初の５つの
配置だけを置き換える自由を保ちながら増加するオーダ
ーで加工帯域ないし区域の切削を実行する請求項７に記
載の方法。 - 【請求項９】 各層について所定の幾何学的位置関係が
内部に存在する様々な加工帯域ないし区域を決定するこ
と、１つの層の表面の掃引をツール電極でシミュレート
及び／又は実行し、そしてツール電極が異なる加工帯域
ないし区域に入る毎に補正信号を変える請求項１乃至４
のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１０】 幾何学的位置関係の各々について、予
め設定された数値で切削し、幾何学的位置関係について
の実際の長さ方向の摩耗を測定し、かつあらかじめ設定
された数値を長さ方向の摩耗の測定値に置き換えること
によって長さ方向の摩耗の数値を決定する請求項１乃至
９のうちのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１１】 層ごとの放電切削によって３次元加工
ピース（１４）を切削するため、 ―被加工面の寸法に対して小さい直径（２Ｒ）を有する
円筒形状のツール電極（３１）を回転自在に支承する回
転支承部と、 ―ツール電極（３１）と加工ピース（１４）との間の相
対的な３次元運動を制御するための数値制御ユニット
（ＣＮ）と、 ―加工すべき形状を重なり合う仮想の層の形式として記
憶することができるようにする情報処理モジュール（Ｍ
Ｉ）と、 ―ツール電極（３１）が仮想の層（３３）の各層を順次
に一条毎に掃引するようにしてその軌道をシミュレート
することができるようにし、さらに、数値制御ユニット
（ＣＮ）に対応する制御信号を伝送するように構成され
たシミュレーションモジュール（ＭＳ）と、 ―ツール電極の長さ方向摩耗とその軌道に沿ったその補
正をシミュレートし、かつツール電極先端部の動きが前
記層と平行に維持するようこの長さ方向の摩耗を調整し
補正する補正信号を数値制御ユニット（ＣＮ）に伝送す
る調整モジュール（ＭＲ）とを具えた放電切削装置にお
いて、 前記調整モジュール（ＭＲ）は、前記ツール電極（３
１）と前記加工ピース（１４）の周囲材料との間の幾何
学的相対位置関係に従ってツール電極の長さ方向摩耗の
数値を幾つか想定し、さらにこれらの数値の各々に対応
する補正信号を数値制御ユニット（ＣＮ）に伝送する構
成としたことを特徴とする放電切削装置。 - 【請求項１２】 前記調整モジュール（ＭＲ）は、ツー
ル電極（３１）と切削に使用する作動液の周囲材料との
間の流れの幾何学的位置関係を考慮しながら長さ方向の
摩耗の数値を幾つか想定して構成するものとした請求項
１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記調整モジュール（ＭＲ）が、長さ
方向の摩耗の数値のシミュレーションに際して、一方で
はツール電極（３１）の先端部の下側における周囲材料
中に作動液を流れ易くする開口の有無、及び他方ではツ
ール電極（３１）からの距離が所定の第１距離よりも小
さい距離に周囲材料の少なくとも１個ないし２個の内壁
の有無を考慮して構成するものとした請求項１１又は１
２に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記ツール電極（３１）が軸方向孔
（３２）を有する中空の筒状形状である場合、前記長さ
方向摩耗の数値は、軸方向孔（３２）と周囲材料内の前
記開口（３５）との間の連通の有無を考慮するものとし
た請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記調整モジュール（ＭＲ）が、以下
の表の１〜６までの幾何学的位置関係の各々について長
さ摩耗の方向の数値を想定するようにして構成される： 【表１】 表中の、「内壁が１個ある」とは、内壁が、ツール電極
の一方の側方に所定の第１距離より短い又はこれと等し
い距離に存在していることを意味し、さらに、「２個の
内壁がある」とは、ツール電極の両側の側方にそれぞれ
内壁が、所定の第２の最大距離より短い又はこれと等し
い距離だけ隔たって存在していることを意味するものと
した請求項１３又は１４に記載の装置。 - 【請求項１６】 ―先行の幾何学的位置関係の境界と、
次の幾何学的位置関係との間に残された材料を切削する
第７の幾何学的位置関係、及び ―１ないし数回の仕上げ切削を行うための第８の幾何学
的位置関係を、更に長さ方向摩耗の数値のために想定し
て調整モジュール（ＭＲ）を構成した請求項１５に記載
の装置。 - 【請求項１７】 シミュレーションモジュール（ＭＳ）
は、各層について、内部に幾何学的位置関係のうちの１
つが存在する様々な切削すべき帯域又は区域を決定する
よう構成し、さらに、シミュレーション（ＭＳ）及び調
整モジュール（ＭＲ）は、前記幾何学的位置関係に対応
する長さ方向の摩耗の数値を適用してこれらの切削すべ
き帯域ないし区域内でのツール電極の軌道をシミュレー
ト及び／又は制御する構成とした請求項１５又は１６に
記載の装置。 - 【請求項１８】 前記シミュレーションモジュール（Ｍ
Ｓ）及び前記調整モジュール（ＭＲ）は、第１の幾何学
的位置関係から出発して最後の幾何学的位置関係まで順
番に増加しながら切削すべき帯域又は区域の切削を実行
する構成とした請求項１７に記載の装置。 - 【請求項１９】 調整モジュール（ＭＲ）は、各々の幾
何学的位置関係について実際の長さ方向の摩耗を測定
し、さらに予め設定された数値を長さ方向の摩耗の測定
値と置換し、長さ方向の摩耗の予め設定された数値で切
削作業を開始する構成とした請求項１１乃至１８のうち
のいずれか１項に記載の装置。
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