鍛造体からの弦状試験片の抽出
試験片を製作する方法は、環状の鍛造体から弦状コアを機械加工するステップと、試験片をコアの弦軸に関して対称に機械加工するステップとを含む。機械加工するステップのためにワイヤＥＤＭ機などの直線的なカッティングツールが使用されるが、そのステップは、直線的なカッティングツールを用いた、弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む。銅または真鍮の管状のＥＤＭ電極を使用することもできる。弦状コアは、鍛造体の余剰部から機械加工することができる。試験片は、０．１〜０．５インチの範囲のゲージセクション直径を有することができる。ＥＤＭ工程は、ＥＤＭ機のＥＤＭワイヤのカッティング部分に沿って上下に、機械加工液または誘電体の噴流を送るステップ、あるいは環状の鍛造体を液または誘電体中に浸漬させた状態で、機械加工液または誘電体のタンク中でＥＤＭ工程を実施するステップを含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リング鍛造体に関し、より詳細には、リング鍛造体から試験片を取り外すことに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジン、ならびに他の多くの製品は、鍛造体またはリング鍛造体から作られた多くの環状部品または円筒形部品を組み込む。鍛造体は、通常、ニアネットシェイプ形態を有しており、機械加工されて、最終的な部品寸法および仕上げを有する部品が製作される。鍛造体および部品は回転軸を囲んでおり、通常、回転軸に関して対称である。これらの部品は、ディスクを含むロータの回転部分、または燃焼器ライナを含む静的なケーシングなどを含む。
【０００３】
機械的な試験片は、鍛造工程の品質管理の一部として、応力および歪み性能を求める機械的な試験を行うために鍛造体から製作される。試験片を製作し、試験する工程は破壊試験であり、したがって、犠牲となる鍛造物または試験リングが、鍛造体と一体に形成される。試験リングは、鍛造部品に組み込まれない不要な鍛造材料から製作される。試験リングは、鍛造体から切り取られるか、あるいはその他の形で分離される。試験リングの弓形のセクションは、試験リングから切り取られ、その後の機械的な試験で使用するために、所定寸法の丸棒試験片へと機械加工される。試験片は、通常、円筒形で、試験片軸を囲んでおり、また２つの把持セクションの間に設けられた縮小セクションを有する。試験片はまた、横断面を長方形にすることもできる。
【０００４】
これらのタイプの試験片を製作し使用するための、金属材料の引張試験に対する米国規格試験法が確立されてきており、米国全州道路交通運輸行政官協会ＡＡＳＨＴＯのＴ６８に記述されている。これらの試験法は、室温における任意の形の金属材料の引張試験を、具体的には、降伏強さ、降伏点伸び、引張強さ、伸び率、および断面収縮率の測定法を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特許第２００６１５０４２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鍛造体の試験リング部分は、鍛造材料の無駄な部分であり、鍛造体、ならびに鍛造工程および鍛造体の機械加工のコストを増すことになる。鍛造体および鍛造工程において、試験リングをなくすことが非常に望ましい。いくつかの場合には、鍛造体リング全体が犠牲になる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
鍛造の回転軸を有する環状の鍛造体から試験片を製作するための方法は、鍛造体から弦状コアを機械加工するステップと、環状の鍛造体を貫通して延びる弦と同一線上にある弦軸に関して対称である試験片を、弦状コアから形成するステップとを含む。機械加工するステップのために直線的なカッティングツールを使用することができるが、そのステップは、直線的なカッティングツールを用いた、弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含むことができる。弦状コアは、鍛造体の余剰部から完全に機械加工することができる。
【０００８】
機械加工するステップの一実施形態は、順に、鍛造体中への第１の直線的なプランジ加工と、部分的に円筒形のカッティングと、弦軸周りで実質的に完全な円筒形のカッティングと、鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、第１および第２の直線的なプランジ加工は、弦軸に対して角度をなして離間される。代替として、機械加工するステップは、順に、鍛造体中への第１の直線的なプランジ加工と、実質的に完全な円筒形のカッティングと、第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とをさらに含むことができる。
【０００９】
機械加工するステップの他の実施形態は、放電加工を含み、また直線的なカッティングツールは、ワイヤ放電加工機である。代替として、放電加工は、銅または真鍮から作ることのできる、機械加工のための管状の電極を使用することができる。試験片は、０．１〜０．５インチ（０．２５４〜１．２７ｃｍ）の範囲のゲージセクション直径で形成することができる。
【００１０】
試験片を製作するための、より詳細な放電加工法は、ＥＤＭ機の搬送台の主軸台に環状の鍛造体を取り付けるステップを含む。ＥＤＭ機は、直交するＸおよびＹ方向に移動し、かつ機械加工するように動作可能な機械ヘッドを有し、かつ搬送台は、鍛造体の鍛造の回転軸に直角なＹ方向に平行移動するように動作可能である。次いで、搬送台をＹ方向に平行移動することにより、機械ヘッドに対して鍛造体を提示し、ＸおよびＹ方向に移動する機械ヘッドを用いて、鍛造体の放電加工により弦状コアを機械加工する。弦状コアは、環状の鍛造体を貫通して延びる弦と同一線上にある直線的な弦軸を有する。試験片が弦軸に関して対称となるように、弦状コアから試験片を形成する。
【００１１】
放電加工法は、ＸおよびＹ方向の両方に直角である上下のＺ方向に、かつＺ方向に平行なＥＤＭワイヤのカッティング部分に沿って機械加工液または誘電体の噴流を送るステップをさらに含むことができる。噴流は、機械加工ヘッドにより支持された上側および下側ワイヤガイドの上側および下側ノズルからそれぞれ送ることができ、ＥＤＭワイヤのカッティング部分は、上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドの間で延びている。
【００１２】
代替として、搬送台は、機械加工液または誘電体のタンク中の可動テーブルとすることができ、環状の鍛造体は、機械加工液または誘電体中に浸漬される。
【００１３】
本発明の前述の態様および他の特徴は、添付の図面と併せて以下の記述で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】鍛造体の余剰部から取り外される弦状コアと共に鋳造された環状のガスタービンエンジンケーシングを示す斜視図である。
【図２】図１で示す鍛造体の余剰部から取り外された弦状コアを示す拡大された斜視図である。
【図３】図２で示す鍛造体の余剰部中の弦状コアを示す外周の横断面図である。
【図４】図３で示す鍛造体の余剰部中の弦状コアを示す軸方向の横断面図である。
【図５】図４で示す弦状コアから形成された試験片を示す斜視図である。
【図６】図４で示す円筒形の弦状コアを放電加工する第１の方法を図式的に示す図である。
【図７】円筒形の弦状コアを放電加工する第２の方法を図式的に示す図である。
【図８】非円筒形の弦状コアを放電加工し、それを円筒形に機械加工する第３の方法を図式的に示す図である。
【図９】弦状コアを機械加工するための例示的なＥＤＭ機を示す斜視図である。
【図１０】図９で示されたＥＤＭ機を示す側面図である。
【図１１】図１０で示されたＥＤＭ機のＥＤＭワイヤを示す拡大した側面図である。
【図１２】図９で示されたＥＤＭ機を示す上面図である。
【図１３】図９で示されたＥＤＭ機を示す正面図である。
【図１４】管状の電極を用いて円筒形の弦状コアを放電加工する方法を図式的に示す図である。
【図１５】誘電体のタンク中に浸漬させた鍛造体の弦状コアを機械加工するための他の例示的なＥＤＭ機を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１では、鍛造の回転軸１４を有する環状の鍛造体１２から、図５で示す試験片１０を製作するための例示的な方法が示されている。本方法は、環状の鍛造体１２から弦状コア１８を機械加工３０することを含む。図２および４でより詳細に示される弦状コア１８は、環状の鍛造体１２を貫通して延びる弦１３と同一線上にある直線的な弦軸２０を有する。弦１３は、定義によれば、環状の鍛造体１２の半径Ｒに対して直角であり、かつ半径Ｒにより等分されている。本方法は、弦状コア１８から試験片１０を形成する、または機械加工することをさらに含む。試験片は弦軸２０に関して対称である。
【００１６】
図５を参照すると、本明細書で示す試験片１０は、ねじが切られた把持部４４の間に設けられたゲージセクション３８を含む。ゲージセクション３８は、ゲージ長さＬおよびゲージ直径Ｄを有する。丸み部４６は、ゲージセクション３８をねじが切られた把持部４４へと遷移させる。弦状コア１８は、鍛造体の余剰部２３から機械加工されるが、最近の鍛造体は、通常、図３で示すようなわずかな余剰部２３を有するニアネットシェイプ４８である。貫通して設けられるボルト孔５１を有するフランジ４９を備えた環状のケーシング４７として示された最終の部品形状は、余剰部２３を機械加工して除くことを含めて、鍛造体１２を機械加工することにより形成される。ゲージ直径Ｄは、０．１〜０．５インチ（０．２５４〜１．２７ｃｍ）の範囲である。余剰部が非常に小さな横断面積を有することがよくあるので、このことは特に有用である。これはまた、比較的わずかな移動で、例えば、ＸおよびＹ方向に４インチ（１０．１６ｃｍ）の移動で、機械ヘッドを使用することを可能にする。
【００１７】
弦状コア１８から機械加工３０することは、放電加工（ＥＤＭ）、または直線的なカッティングツール２２を使用する他の方法を用いて行うことができる。直線的なＥＤＭは、図９〜１３で示すＥＤＭ機１００のＥＤＭワイヤ９０などのツールを使用する。本明細書で開示される方法により企図されるＥＤＭツールの他のタイプは、銅管および円形ワイヤを含む。
【００１８】
本明細書で示す環状の鍛造体１２の例示的な実施形態は、図３の横断面図で部分的に示されるように、単一部品で一体に形成されたニアネットシェイプの環状の鍛造体１２である。ニアネットシェイプの鍛造体１２は、上記で述べたケーシングとし示された破線の環状部分２７の外形を製作するために、最終形状加工中に加工されて除かれる余剰部２３を含む。弦状コア１８は、本明細書で示される機械加工３０の例示的な実施形態において、余剰部２３から機械加工される。図３の機械加工３０は、概して、内側方向の直線的なプランジ加工ａと、弦軸２０周りにおける円形のプランジ加工ｂと、外方向の直線的なプランジ加工ｃとを含む。
【００１９】
本明細書で示す機械加工３０は、直線的なカッティングツール２２を用いて、またはより具体的には、ＥＤＭワイヤ９０を用いるワイヤＥＤＭ工程により、弦軸２０周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティング３２を含む。部分的に円筒形のカッティング３２は図８で示されている。弦軸２０周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティング４０は、図３、６、および７で示されている。機械加工３０の完全な円筒形のカッティング４０の実施形態は、概して図３で示されており、それは、順に、鍛造体１２中への第１の直線的なプランジ加工３４と、弦軸２０周りにおける実質的に完全な円筒計のカッティング４０と、第１の直線的なプランジ加工３４により形成された切込み４２を介する鍛造体１２の外への第２の直線的なプランジ加工３６とを含む。
【００２０】
図６では、弦状コア１８と鍛造体１２の残りの部分との間で、１つまたは複数の支持体またはブリッジ３７を使用することを示しており、それらは、機械加工されている間、一定の位置に残り弦状コア１８を支持する。より具体的な実施形態では、完全な円筒形のカッティング４０を含む機械加工３０は、順に、弦軸２０に向けた半径方向内側への直線的なカッティング１と、ブリッジ３７で止まる弦軸２０周りにおける反時計方向の環状のカッティング２と、反時計方向の環状のカッティング２により形成された環状の切込み４３を介する弦軸２０周りにおける時計方向の環状のカッティング３と、弦軸２０から離れる半径方向外側への直線的なカッティング４とを含む。時計方向および反時計方向のカッティングは、時計方向の環状のカッティングが、反時計方向のカッティングの前に行われるように、順序を反対にすることもできる。弦状コア１８は、鍛造の回転軸１４に対して、接線方向に取り外され、環状の切込み４３により画定される円筒形の孔５３を通して滑らせて外に出される。
【００２１】
図７で示される機械加工３０の他の完全な円筒形のカッティング４０の実施形態は、順に、鍛造体１２中への第１の直線的なプランジ加工３４と、弦軸２０周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティング４０と、鍛造体１２の外への第２の直線的なプランジ加工３６とを含み、第１および第２の直線的なプランジ加工は、弦軸２０に対して角度をなして離間されている。第１および第２の直線的なプランジ加工３４、３６、および実質的に完全な円筒形のカッティング４０は十分に深く、したがって、キャップ５０が、実質的に完全な円筒形のカッティング４０により形成された環状の切込み４３の外側に形成され、かつ第１および第２の直線的なプランジ加工３４、３６により形成された第１の直線的な切込み５２と第２の直線的な切込み５４の間に形成される。キャップ５０は取り外され、次いで、弦状コア１８が、鍛造の回転軸１４に対して、半径方向に、または接線方向に取り外される。
【００２２】
より具体的な実施形態では、機械加工３０は、順に、鍛造体１２の余剰部２３中への内側方向の直線的なカッティング１と、ブリッジ５７で止まる弦軸２０周りにおける反時計方向の環状のカッティング２と、反時計方向の環状のカッティング２により形成された第１の環状の切込み６０を介する弦軸２０周りにおける時計方向の環状のカッティング３と、第２のブリッジ５９で止まる鍛造体１２の余剰部２３から外へ出る外方向の直線的なカッティング４とを含む。次いで、順に、外方向の直線的なカッティング４により形成された第２の直線的な切込み５４と、第１の環状の切込み６０と、内方向の直線的なカッティング１により形成された第１の直線的な切込み５２とを介して、直線的なツールによりカッティングまたは横断５される。時計方向および反時計方向のカッティングは、反時計方向のカッティングの前に時計方向の環状カッティングが行われるように、順序を反対にしてもよい。第１および第２のブリッジ５７、５９は機械加工で除かれ、またはその他の形で取り除かれ、次いで、キャップ５０および弦状コア１８が取り外される。
【００２３】
図８で示された機械加工３０の部分的に円筒形のカッティング３２の実施形態は、順に、鍛造体１２中への第１の直線的なプランジ加工３４と、弦軸２０周りにおける部分的に円筒形のカッティング３２と、鍛造体１２の外方向の第２の直線的なプランジ加工３６とを含み、第１および第２の直線的なプランジ加工３４、３６は、弦軸２０に対して角度をなして離間される。第２の直線的なプランジ加工３６は、ブリッジ５７で止まり、ツールまたはＥＤＭワイヤは、第１の直線的なプランジ加工３４により形成された切込み５５と、部分的に円筒形のカッティング３２と、第２の直線的なプランジ加工３６とを介して、その経路を後退する。ブリッジ５７は、機械加工されている間、弦状コア１８を支持するように定位置に残される。弦状コア１８は、部分的に円筒形の形状５８を有し、円筒形の形状３９の実質的に回転軸である弦軸２０を有する円筒形の形状３９へと機械加工される。
【００２４】
図９〜１３では、試験片１０を製作するために、環状の鍛造体１２から弦状コア１８を機械加工３０するのに適したＥＤＭ機１００の例示的な実施形態が示されている。本明細書で示されるＥＤＭ機１００は、上側ワイヤガイド１０４と下側ワイヤガイド１０６との間で延びるＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０をガイドする上側および下側ワイヤガイド１０４、１０６を支持する機械加工ヘッド１０２を含む。上側および下側ワイヤガイド１０４、１０６は、図１１でより詳細に示すように、ＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０に沿って、反対を向いている同軸の下方向ＤＤおよび上方向ＵＤに、それぞれ、機械加工液または誘電体の噴流１１８を送るように動作可能な上側および下側ノズル１１４、１１６を含む。機械加工ヘッド１０２は、少なくとも直交するＸおよびＹ方向に移動するように動作可能である。主軸台１０２は、可能な限り環状の鍛造体２０に接近させてＺ方向に移動する。したがって、機械加工液または誘電体の噴流１１８は、Ｚ方向に平行なＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０に沿って、Ｚ方向で上下に送られる。
【００２５】
環状の鍛造体１２を保持するための搬送台１２０は、平行なレール１５に係合し、それに沿って移動する車輪１２２と、環状の鍛造体１２を搬送台１２０に搭載して、固定するように動作可能な主軸台１２４とを含む。主軸台１２４は、鍛造軸１４がＸ方向に平行となるように環状の鍛造体１２を保持するために搬送台１２０上に配置される。ＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０が、環状の鍛造体１２の接線方向となるように、鍛造体１２が搬送台１２０に取り付けられ、かつ搬送台が機械加工ヘッド１０２に対して鍛造体１２を提示できるように方向付けられる。機械加工ヘッド１０２は、ＸおよびＹ方向に直線的および円形のカッティングまたは機械加工を提供するためにＸおよびＹ方向に移動を行うように、かつＸおよびＹ方向に鍛造体１２に対して制約された移動を有するように動作可能である。搬送台１２０は、鍛造体１２を機械加工ヘッド１０２に提示するために、Ｙ方向に平行移動するように動作可能である。搬送台１２０および機械加工ヘッド１０２のいずれか、または両方は、Ｚ方向に、機械加工ヘッド１０２に対して鍛造体１２の位置決めを行うことができる。Ｘ、Ｙ、およびＺ方向はすべて直交している。機械加工またはカッティング動作中における搬送台１２０および機械加工ヘッド１０２のすべての動作は、図示されていないＣＮＣ制御装置により制御される。
【００２６】
図１４で示される機械加工３０の他の完全な円筒形のカッティング４０の実施形態は、銅または真鍮管の形の環状の電極とすることのできる、銅または真鍮の管状の電極１３０を用いる第１の接線方向プランジ加工４１を含み、鍛造体１２を貫通させて機械加工し、弦状コア１８を作る。本明細書で開示される方法により企図される他のタイプのＥＤＭツールまたは環状の電極は、円形のワイヤを含む。
【００２７】
図１５では、試験片１０を製作するために、環状の鍛造体１２から弦状コア１８を機械加工３０するのに適した他のＥＤＭ機１１２が示されている。搬送台１２０は、機械加工液または誘電体１４４で満たされたタンク１４２中の可動テーブル１４０である。環状の鍛造体１２は、ＥＤＭ工程中、機械加工液または誘電体中に浸漬される。本明細書で示されるＥＤＭ機１１２は、第１のワイヤガイド１３４と第２のワイヤガイド１３６との間で延びるＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０をガイドする第１および第２のワイヤガイド１３４、１３６を支持する機械加工ヘッド１０２を含む。放電加工されている鍛造体１２の部分が浸漬されるので、ＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０に沿って上下に、同軸で反対方向に機械加工液または誘電体の噴流を送るように動作可能なノズルを必要としなくなる。機械加工ヘッド１０２は、上下方向に直角な、少なくとも直交するＸおよびＹ方向に移動するように動作可能であるものとして示されている。機械加工ヘッド１０２は、ヘッドが、直交するＸおよびＹ方向に移動し、またＸおよびＹ方向の一方が上下方向に平行であるように、何らかの他の角度、すなわち、９０度に方向付けることもできる。
【００２８】
主軸台１２４はテーブル１４０に取り付けられる。主軸台１２４は、鍛造軸が、機械加工ヘッド１０２の方向付けに依存してＸまたはＹ方向に平行となるように、環状の鍛造体１２を保持するためにテーブル１４０上に配置される。ＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０が、環状の鍛造体１２の接線方向となるように、鍛造体１２が搬送台１２０に取り付けられ、かつ搬送台が機械加工ヘッド１０２に対して鍛造体１２を提示できるように方向付けられる。機械加工ヘッド１０２は、ＸおよびＹ方向に直線的および円形のカッティングまたは機械加工を提供するためにＸおよびＹ方向に移動を行うように、かつＸおよびＹ方向に鍛造体１２に対して制約された移動を有するように動作可能である。テーブル１４０は、鍛造体１２を機械加工ヘッド１０２に提示するために、Ｙ方向に平行移動するように動作可能である。テーブル１４０および機械加工ヘッド１０２のいずれか、または両方は、Ｚ方向に、機械加工ヘッド１０２に対して鍛造体１２の位置決めを行うことができる。Ｘ、Ｙ、およびＺ方向はすべて直交している。機械加工またはカッティング動作中におけるテーブル１４０および機械加工ヘッド１０２のすべての動作は、図示されていないＣＮＣ制御装置により制御される。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態であると考えられるものを本明細書で述べてきたが、当業者であれば、本明細書の教示から本発明の他の変更形態も明らかなはずであり、したがって、このような変更形態はすべて、本発明の真の趣旨および範囲に含まれるものとして、添付の特許請求の範囲で保証されることが望ましい。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態は、その原理を説明するように十分に述べられてきたが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、好ましい実施形態に対して様々な変更または改変を加えうることを理解されたい。
【符号の説明】
【００３１】
１ 半径方向内側への直線的なカッティング
２ 反時計方向の環状のカッティング
３ 時計方向の環状のカッティング
４ 半径方向外側への直線的なカッティング
５ カッティングまたは横断
１０ 試験片
１２ 環状の鍛造体
１３ 弦
１４ 鍛造の回転軸
１５ レール
１８ 弦状コア
２０ 弦軸
２２ 直線的なカッティングツール
２３ 余剰部
２７ 環状部分
３０ 機械加工
３２ 部分的に円筒形のカッティング
３４ 第１の直線的なプランジ加工
３６ 第２の直線的なプランジ加工
３７ ブリッジ
３８ ゲージセクション
３９ 円筒形の形状
４０ 完全な円筒形のカッティング
４１ 第１の接線方向プランジ加工
４２ 切込み
４３ 環状の切込み
４４ ねじが切られた把持部
４６ 丸み部
４７ 環状のケーシング
４８ ニアネットシェイプ
４９ フランジ
５０ キャップ
５１ ボルト孔
５２ 第１の直線的な切込み
５３ 円筒形の孔
５４ 第２の直線的な切込み
５５ 切込み
５７ 第１のブリッジ
５８ 部分的に円筒形の形状
５９ 第２のブリッジ
６０ 第１の環状の切込み
９０ ＥＤＭワイヤ
１００ ＥＤＭ機
１０２ 機械加工ヘッド
１０４ 上側ワイヤガイド
１０６ 下側ワイヤガイド
１１２ ＥＤＭ機
１１４ 上側ノズル
１１６ 下側ノズル
１１８ 噴流
１２０ 搬送台
１２２ 車輪
１２４ 主軸台
１３０ 電極
１３４ 第１のワイヤガイド
１３６ 第２のワイヤガイド
１４０ 可動テーブル
１４２ タンク
１４４ 機械加工液または誘電体
１８０ カッティング部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リング鍛造体に関し、より詳細には、リング鍛造体から試験片を取り外すことに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジン、ならびに他の多くの製品は、鍛造体またはリング鍛造体から作られた多くの環状部品または円筒形部品を組み込む。鍛造体は、通常、ニアネットシェイプ形態を有しており、機械加工されて、最終的な部品寸法および仕上げを有する部品が製作される。鍛造体および部品は回転軸を囲んでおり、通常、回転軸に関して対称である。これらの部品は、ディスクを含むロータの回転部分、または燃焼器ライナを含む静的なケーシングなどを含む。
【０００３】
機械的な試験片は、鍛造工程の品質管理の一部として、応力および歪み性能を求める機械的な試験を行うために鍛造体から製作される。試験片を製作し、試験する工程は破壊試験であり、したがって、犠牲となる鍛造物または試験リングが、鍛造体と一体に形成される。試験リングは、鍛造部品に組み込まれない不要な鍛造材料から製作される。試験リングは、鍛造体から切り取られるか、あるいはその他の形で分離される。試験リングの弓形のセクションは、試験リングから切り取られ、その後の機械的な試験で使用するために、所定寸法の丸棒試験片へと機械加工される。試験片は、通常、円筒形で、試験片軸を囲んでおり、また２つの把持セクションの間に設けられた縮小セクションを有する。試験片はまた、横断面を長方形にすることもできる。
【０００４】
これらのタイプの試験片を製作し使用するための、金属材料の引張試験に対する米国規格試験法が確立されてきており、米国全州道路交通運輸行政官協会ＡＡＳＨＴＯのＴ６８に記述されている。これらの試験法は、室温における任意の形の金属材料の引張試験を、具体的には、降伏強さ、降伏点伸び、引張強さ、伸び率、および断面収縮率の測定法を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特許第２００６１５０４２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鍛造体の試験リング部分は、鍛造材料の無駄な部分であり、鍛造体、ならびに鍛造工程および鍛造体の機械加工のコストを増すことになる。鍛造体および鍛造工程において、試験リングをなくすことが非常に望ましい。いくつかの場合には、鍛造体リング全体が犠牲になる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
鍛造の回転軸を有する環状の鍛造体から試験片を製作するための方法は、鍛造体から弦状コアを機械加工するステップと、環状の鍛造体を貫通して延びる弦と同一線上にある弦軸に関して対称である試験片を、弦状コアから形成するステップとを含む。機械加工するステップのために直線的なカッティングツールを使用することができるが、そのステップは、直線的なカッティングツールを用いた、弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含むことができる。弦状コアは、鍛造体の余剰部から完全に機械加工することができる。
【０００８】
機械加工するステップの一実施形態は、順に、鍛造体中への第１の直線的なプランジ加工と、部分的に円筒形のカッティングと、弦軸周りで実質的に完全な円筒形のカッティングと、鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、第１および第２の直線的なプランジ加工は、弦軸に対して角度をなして離間される。代替として、機械加工するステップは、順に、鍛造体中への第１の直線的なプランジ加工と、実質的に完全な円筒形のカッティングと、第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とをさらに含むことができる。
【０００９】
機械加工するステップの他の実施形態は、放電加工を含み、また直線的なカッティングツールは、ワイヤ放電加工機である。代替として、放電加工は、銅または真鍮から作ることのできる、機械加工のための管状の電極を使用することができる。試験片は、０．１〜０．５インチ（０．２５４〜１．２７ｃｍ）の範囲のゲージセクション直径で形成することができる。
【００１０】
試験片を製作するための、より詳細な放電加工法は、ＥＤＭ機の搬送台の主軸台に環状の鍛造体を取り付けるステップを含む。ＥＤＭ機は、直交するＸおよびＹ方向に移動し、かつ機械加工するように動作可能な機械ヘッドを有し、かつ搬送台は、鍛造体の鍛造の回転軸に直角なＹ方向に平行移動するように動作可能である。次いで、搬送台をＹ方向に平行移動することにより、機械ヘッドに対して鍛造体を提示し、ＸおよびＹ方向に移動する機械ヘッドを用いて、鍛造体の放電加工により弦状コアを機械加工する。弦状コアは、環状の鍛造体を貫通して延びる弦と同一線上にある直線的な弦軸を有する。試験片が弦軸に関して対称となるように、弦状コアから試験片を形成する。
【００１１】
放電加工法は、ＸおよびＹ方向の両方に直角である上下のＺ方向に、かつＺ方向に平行なＥＤＭワイヤのカッティング部分に沿って機械加工液または誘電体の噴流を送るステップをさらに含むことができる。噴流は、機械加工ヘッドにより支持された上側および下側ワイヤガイドの上側および下側ノズルからそれぞれ送ることができ、ＥＤＭワイヤのカッティング部分は、上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドの間で延びている。
【００１２】
代替として、搬送台は、機械加工液または誘電体のタンク中の可動テーブルとすることができ、環状の鍛造体は、機械加工液または誘電体中に浸漬される。
【００１３】
本発明の前述の態様および他の特徴は、添付の図面と併せて以下の記述で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】鍛造体の余剰部から取り外される弦状コアと共に鋳造された環状のガスタービンエンジンケーシングを示す斜視図である。
【図２】図１で示す鍛造体の余剰部から取り外された弦状コアを示す拡大された斜視図である。
【図３】図２で示す鍛造体の余剰部中の弦状コアを示す外周の横断面図である。
【図４】図３で示す鍛造体の余剰部中の弦状コアを示す軸方向の横断面図である。
【図５】図４で示す弦状コアから形成された試験片を示す斜視図である。
【図６】図４で示す円筒形の弦状コアを放電加工する第１の方法を図式的に示す図である。
【図７】円筒形の弦状コアを放電加工する第２の方法を図式的に示す図である。
【図８】非円筒形の弦状コアを放電加工し、それを円筒形に機械加工する第３の方法を図式的に示す図である。
【図９】弦状コアを機械加工するための例示的なＥＤＭ機を示す斜視図である。
【図１０】図９で示されたＥＤＭ機を示す側面図である。
【図１１】図１０で示されたＥＤＭ機のＥＤＭワイヤを示す拡大した側面図である。
【図１２】図９で示されたＥＤＭ機を示す上面図である。
【図１３】図９で示されたＥＤＭ機を示す正面図である。
【図１４】管状の電極を用いて円筒形の弦状コアを放電加工する方法を図式的に示す図である。
【図１５】誘電体のタンク中に浸漬させた鍛造体の弦状コアを機械加工するための他の例示的なＥＤＭ機を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１では、鍛造の回転軸１４を有する環状の鍛造体１２から、図５で示す試験片１０を製作するための例示的な方法が示されている。本方法は、環状の鍛造体１２から弦状コア１８を機械加工３０することを含む。図２および４でより詳細に示される弦状コア１８は、環状の鍛造体１２を貫通して延びる弦１３と同一線上にある直線的な弦軸２０を有する。弦１３は、定義によれば、環状の鍛造体１２の半径Ｒに対して直角であり、かつ半径Ｒにより等分されている。本方法は、弦状コア１８から試験片１０を形成する、または機械加工することをさらに含む。試験片は弦軸２０に関して対称である。
【００１６】
図５を参照すると、本明細書で示す試験片１０は、ねじが切られた把持部４４の間に設けられたゲージセクション３８を含む。ゲージセクション３８は、ゲージ長さＬおよびゲージ直径Ｄを有する。丸み部４６は、ゲージセクション３８をねじが切られた把持部４４へと遷移させる。弦状コア１８は、鍛造体の余剰部２３から機械加工されるが、最近の鍛造体は、通常、図３で示すようなわずかな余剰部２３を有するニアネットシェイプ４８である。貫通して設けられるボルト孔５１を有するフランジ４９を備えた環状のケーシング４７として示された最終の部品形状は、余剰部２３を機械加工して除くことを含めて、鍛造体１２を機械加工することにより形成される。ゲージ直径Ｄは、０．１〜０．５インチ（０．２５４〜１．２７ｃｍ）の範囲である。余剰部が非常に小さな横断面積を有することがよくあるので、このことは特に有用である。これはまた、比較的わずかな移動で、例えば、ＸおよびＹ方向に４インチ（１０．１６ｃｍ）の移動で、機械ヘッドを使用することを可能にする。
【００１７】
弦状コア１８から機械加工３０することは、放電加工（ＥＤＭ）、または直線的なカッティングツール２２を使用する他の方法を用いて行うことができる。直線的なＥＤＭは、図９〜１３で示すＥＤＭ機１００のＥＤＭワイヤ９０などのツールを使用する。本明細書で開示される方法により企図されるＥＤＭツールの他のタイプは、銅管および円形ワイヤを含む。
【００１８】
本明細書で示す環状の鍛造体１２の例示的な実施形態は、図３の横断面図で部分的に示されるように、単一部品で一体に形成されたニアネットシェイプの環状の鍛造体１２である。ニアネットシェイプの鍛造体１２は、上記で述べたケーシングとし示された破線の環状部分２７の外形を製作するために、最終形状加工中に加工されて除かれる余剰部２３を含む。弦状コア１８は、本明細書で示される機械加工３０の例示的な実施形態において、余剰部２３から機械加工される。図３の機械加工３０は、概して、内側方向の直線的なプランジ加工ａと、弦軸２０周りにおける円形のプランジ加工ｂと、外方向の直線的なプランジ加工ｃとを含む。
【００１９】
本明細書で示す機械加工３０は、直線的なカッティングツール２２を用いて、またはより具体的には、ＥＤＭワイヤ９０を用いるワイヤＥＤＭ工程により、弦軸２０周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティング３２を含む。部分的に円筒形のカッティング３２は図８で示されている。弦軸２０周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティング４０は、図３、６、および７で示されている。機械加工３０の完全な円筒形のカッティング４０の実施形態は、概して図３で示されており、それは、順に、鍛造体１２中への第１の直線的なプランジ加工３４と、弦軸２０周りにおける実質的に完全な円筒計のカッティング４０と、第１の直線的なプランジ加工３４により形成された切込み４２を介する鍛造体１２の外への第２の直線的なプランジ加工３６とを含む。
【００２０】
図６では、弦状コア１８と鍛造体１２の残りの部分との間で、１つまたは複数の支持体またはブリッジ３７を使用することを示しており、それらは、機械加工されている間、一定の位置に残り弦状コア１８を支持する。より具体的な実施形態では、完全な円筒形のカッティング４０を含む機械加工３０は、順に、弦軸２０に向けた半径方向内側への直線的なカッティング１と、ブリッジ３７で止まる弦軸２０周りにおける反時計方向の環状のカッティング２と、反時計方向の環状のカッティング２により形成された環状の切込み４３を介する弦軸２０周りにおける時計方向の環状のカッティング３と、弦軸２０から離れる半径方向外側への直線的なカッティング４とを含む。時計方向および反時計方向のカッティングは、時計方向の環状のカッティングが、反時計方向のカッティングの前に行われるように、順序を反対にすることもできる。弦状コア１８は、鍛造の回転軸１４に対して、接線方向に取り外され、環状の切込み４３により画定される円筒形の孔５３を通して滑らせて外に出される。
【００２１】
図７で示される機械加工３０の他の完全な円筒形のカッティング４０の実施形態は、順に、鍛造体１２中への第１の直線的なプランジ加工３４と、弦軸２０周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティング４０と、鍛造体１２の外への第２の直線的なプランジ加工３６とを含み、第１および第２の直線的なプランジ加工は、弦軸２０に対して角度をなして離間されている。第１および第２の直線的なプランジ加工３４、３６、および実質的に完全な円筒形のカッティング４０は十分に深く、したがって、キャップ５０が、実質的に完全な円筒形のカッティング４０により形成された環状の切込み４３の外側に形成され、かつ第１および第２の直線的なプランジ加工３４、３６により形成された第１の直線的な切込み５２と第２の直線的な切込み５４の間に形成される。キャップ５０は取り外され、次いで、弦状コア１８が、鍛造の回転軸１４に対して、半径方向に、または接線方向に取り外される。
【００２２】
より具体的な実施形態では、機械加工３０は、順に、鍛造体１２の余剰部２３中への内側方向の直線的なカッティング１と、ブリッジ５７で止まる弦軸２０周りにおける反時計方向の環状のカッティング２と、反時計方向の環状のカッティング２により形成された第１の環状の切込み６０を介する弦軸２０周りにおける時計方向の環状のカッティング３と、第２のブリッジ５９で止まる鍛造体１２の余剰部２３から外へ出る外方向の直線的なカッティング４とを含む。次いで、順に、外方向の直線的なカッティング４により形成された第２の直線的な切込み５４と、第１の環状の切込み６０と、内方向の直線的なカッティング１により形成された第１の直線的な切込み５２とを介して、直線的なツールによりカッティングまたは横断５される。時計方向および反時計方向のカッティングは、反時計方向のカッティングの前に時計方向の環状カッティングが行われるように、順序を反対にしてもよい。第１および第２のブリッジ５７、５９は機械加工で除かれ、またはその他の形で取り除かれ、次いで、キャップ５０および弦状コア１８が取り外される。
【００２３】
図８で示された機械加工３０の部分的に円筒形のカッティング３２の実施形態は、順に、鍛造体１２中への第１の直線的なプランジ加工３４と、弦軸２０周りにおける部分的に円筒形のカッティング３２と、鍛造体１２の外方向の第２の直線的なプランジ加工３６とを含み、第１および第２の直線的なプランジ加工３４、３６は、弦軸２０に対して角度をなして離間される。第２の直線的なプランジ加工３６は、ブリッジ５７で止まり、ツールまたはＥＤＭワイヤは、第１の直線的なプランジ加工３４により形成された切込み５５と、部分的に円筒形のカッティング３２と、第２の直線的なプランジ加工３６とを介して、その経路を後退する。ブリッジ５７は、機械加工されている間、弦状コア１８を支持するように定位置に残される。弦状コア１８は、部分的に円筒形の形状５８を有し、円筒形の形状３９の実質的に回転軸である弦軸２０を有する円筒形の形状３９へと機械加工される。
【００２４】
図９〜１３では、試験片１０を製作するために、環状の鍛造体１２から弦状コア１８を機械加工３０するのに適したＥＤＭ機１００の例示的な実施形態が示されている。本明細書で示されるＥＤＭ機１００は、上側ワイヤガイド１０４と下側ワイヤガイド１０６との間で延びるＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０をガイドする上側および下側ワイヤガイド１０４、１０６を支持する機械加工ヘッド１０２を含む。上側および下側ワイヤガイド１０４、１０６は、図１１でより詳細に示すように、ＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０に沿って、反対を向いている同軸の下方向ＤＤおよび上方向ＵＤに、それぞれ、機械加工液または誘電体の噴流１１８を送るように動作可能な上側および下側ノズル１１４、１１６を含む。機械加工ヘッド１０２は、少なくとも直交するＸおよびＹ方向に移動するように動作可能である。主軸台１０２は、可能な限り環状の鍛造体２０に接近させてＺ方向に移動する。したがって、機械加工液または誘電体の噴流１１８は、Ｚ方向に平行なＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０に沿って、Ｚ方向で上下に送られる。
【００２５】
環状の鍛造体１２を保持するための搬送台１２０は、平行なレール１５に係合し、それに沿って移動する車輪１２２と、環状の鍛造体１２を搬送台１２０に搭載して、固定するように動作可能な主軸台１２４とを含む。主軸台１２４は、鍛造軸１４がＸ方向に平行となるように環状の鍛造体１２を保持するために搬送台１２０上に配置される。ＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０が、環状の鍛造体１２の接線方向となるように、鍛造体１２が搬送台１２０に取り付けられ、かつ搬送台が機械加工ヘッド１０２に対して鍛造体１２を提示できるように方向付けられる。機械加工ヘッド１０２は、ＸおよびＹ方向に直線的および円形のカッティングまたは機械加工を提供するためにＸおよびＹ方向に移動を行うように、かつＸおよびＹ方向に鍛造体１２に対して制約された移動を有するように動作可能である。搬送台１２０は、鍛造体１２を機械加工ヘッド１０２に提示するために、Ｙ方向に平行移動するように動作可能である。搬送台１２０および機械加工ヘッド１０２のいずれか、または両方は、Ｚ方向に、機械加工ヘッド１０２に対して鍛造体１２の位置決めを行うことができる。Ｘ、Ｙ、およびＺ方向はすべて直交している。機械加工またはカッティング動作中における搬送台１２０および機械加工ヘッド１０２のすべての動作は、図示されていないＣＮＣ制御装置により制御される。
【００２６】
図１４で示される機械加工３０の他の完全な円筒形のカッティング４０の実施形態は、銅または真鍮管の形の環状の電極とすることのできる、銅または真鍮の管状の電極１３０を用いる第１の接線方向プランジ加工４１を含み、鍛造体１２を貫通させて機械加工し、弦状コア１８を作る。本明細書で開示される方法により企図される他のタイプのＥＤＭツールまたは環状の電極は、円形のワイヤを含む。
【００２７】
図１５では、試験片１０を製作するために、環状の鍛造体１２から弦状コア１８を機械加工３０するのに適した他のＥＤＭ機１１２が示されている。搬送台１２０は、機械加工液または誘電体１４４で満たされたタンク１４２中の可動テーブル１４０である。環状の鍛造体１２は、ＥＤＭ工程中、機械加工液または誘電体中に浸漬される。本明細書で示されるＥＤＭ機１１２は、第１のワイヤガイド１３４と第２のワイヤガイド１３６との間で延びるＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０をガイドする第１および第２のワイヤガイド１３４、１３６を支持する機械加工ヘッド１０２を含む。放電加工されている鍛造体１２の部分が浸漬されるので、ＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０に沿って上下に、同軸で反対方向に機械加工液または誘電体の噴流を送るように動作可能なノズルを必要としなくなる。機械加工ヘッド１０２は、上下方向に直角な、少なくとも直交するＸおよびＹ方向に移動するように動作可能であるものとして示されている。機械加工ヘッド１０２は、ヘッドが、直交するＸおよびＹ方向に移動し、またＸおよびＹ方向の一方が上下方向に平行であるように、何らかの他の角度、すなわち、９０度に方向付けることもできる。
【００２８】
主軸台１２４はテーブル１４０に取り付けられる。主軸台１２４は、鍛造軸が、機械加工ヘッド１０２の方向付けに依存してＸまたはＹ方向に平行となるように、環状の鍛造体１２を保持するためにテーブル１４０上に配置される。ＥＤＭワイヤ９０のカッティング部分１８０が、環状の鍛造体１２の接線方向となるように、鍛造体１２が搬送台１２０に取り付けられ、かつ搬送台が機械加工ヘッド１０２に対して鍛造体１２を提示できるように方向付けられる。機械加工ヘッド１０２は、ＸおよびＹ方向に直線的および円形のカッティングまたは機械加工を提供するためにＸおよびＹ方向に移動を行うように、かつＸおよびＹ方向に鍛造体１２に対して制約された移動を有するように動作可能である。テーブル１４０は、鍛造体１２を機械加工ヘッド１０２に提示するために、Ｙ方向に平行移動するように動作可能である。テーブル１４０および機械加工ヘッド１０２のいずれか、または両方は、Ｚ方向に、機械加工ヘッド１０２に対して鍛造体１２の位置決めを行うことができる。Ｘ、Ｙ、およびＺ方向はすべて直交している。機械加工またはカッティング動作中におけるテーブル１４０および機械加工ヘッド１０２のすべての動作は、図示されていないＣＮＣ制御装置により制御される。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態であると考えられるものを本明細書で述べてきたが、当業者であれば、本明細書の教示から本発明の他の変更形態も明らかなはずであり、したがって、このような変更形態はすべて、本発明の真の趣旨および範囲に含まれるものとして、添付の特許請求の範囲で保証されることが望ましい。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態は、その原理を説明するように十分に述べられてきたが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、好ましい実施形態に対して様々な変更または改変を加えうることを理解されたい。
【符号の説明】
【００３１】
１ 半径方向内側への直線的なカッティング
２ 反時計方向の環状のカッティング
３ 時計方向の環状のカッティング
４ 半径方向外側への直線的なカッティング
５ カッティングまたは横断
１０ 試験片
１２ 環状の鍛造体
１３ 弦
１４ 鍛造の回転軸
１５ レール
１８ 弦状コア
２０ 弦軸
２２ 直線的なカッティングツール
２３ 余剰部
２７ 環状部分
３０ 機械加工
３２ 部分的に円筒形のカッティング
３４ 第１の直線的なプランジ加工
３６ 第２の直線的なプランジ加工
３７ ブリッジ
３８ ゲージセクション
３９ 円筒形の形状
４０ 完全な円筒形のカッティング
４１ 第１の接線方向プランジ加工
４２ 切込み
４３ 環状の切込み
４４ ねじが切られた把持部
４６ 丸み部
４７ 環状のケーシング
４８ ニアネットシェイプ
４９ フランジ
５０ キャップ
５１ ボルト孔
５２ 第１の直線的な切込み
５３ 円筒形の孔
５４ 第２の直線的な切込み
５５ 切込み
５７ 第１のブリッジ
５８ 部分的に円筒形の形状
５９ 第２のブリッジ
６０ 第１の環状の切込み
９０ ＥＤＭワイヤ
１００ ＥＤＭ機
１０２ 機械加工ヘッド
１０４ 上側ワイヤガイド
１０６ 下側ワイヤガイド
１１２ ＥＤＭ機
１１４ 上側ノズル
１１６ 下側ノズル
１１８ 噴流
１２０ 搬送台
１２２ 車輪
１２４ 主軸台
１３０ 電極
１３４ 第１のワイヤガイド
１３６ 第２のワイヤガイド
１４０ 可動テーブル
１４２ タンク
１４４ 機械加工液または誘電体
１８０ カッティング部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造の回転軸を有する環状の鍛造体から試験片を製作するための方法であって、
前記鍛造体から弦状コアを機械加工するステップであり、前記弦状コアが、前記環状の鍛造体を貫通して延びる弦と同一線上にある直線的な弦軸を有する、ステップと、
前記弦軸に関して対称である前記試験片を、前記弦状コアから形成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記機械加工するステップのために、直線的なカッティングツールを使用するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記機械加工するステップが、前記直線的なカッティングツールを用いた、前記弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記部分的に円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記機械加工するステップが、前記弦軸周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティングを含む、請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工と
を含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記機械加工するステップが放電加工を含み、また前記直線的なカッティングツールがワイヤ放電加工機であることをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項９】
前記機械加工するステップが、前記直線的なカッティングツールを用いた、前記弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記部分的に円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記機械加工するステップが、前記弦軸周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティングを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工と
を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記機械加工するステップが、前記機械加工のために管状の電極を用いた放電加工を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記管状の電極が、銅または真鍮の管状の電極であることをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記弦状コアが、前記鍛造体の余剰部から完全に機械加工されることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記機械加工するステップのために直線的なカッティングツールを使用するステップをさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記機械加工するステップが、前記直線的なカッティングツールを用いた前記弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記部分的に円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記機械加工するステップが、前記弦軸周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティングを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工と
を含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記機械加工するステップが放電加工を含み、また前記直線的なカッティングツールがワイヤ放電加工機であることをさらに含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２４】
前記機械加工するステップが、前記直線的なカッティングツールを用いた、前記弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記部分的に円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記機械加工するステップが、前記弦軸周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティングを含む、請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工と
を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
前記機械加工するステップが、前記機械加工のために管状の電極を用いた放電加工を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項３０】
前記管状の電極が、銅または真鍮の管状の電極であることをさらに含む、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
０．１〜０．５インチ（０．２５４〜１．２７ｃｍ）の範囲のゲージセクション直径を有する前記試験片を形成するステップをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項３２】
前記機械加工するステップが放電加工を含み、また前記直線的なカッティングツールがワイヤ放電加工機であることをさらに含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
鍛造の回転軸を有する環状の鍛造体から試験片を製作するための放電加工方法であって、
ＥＤＭ機の搬送台の主軸台に前記環状の鍛造体を取り付けるステップであり、前記ＥＤＭ機が、直交するＸおよびＹ方向に移動しかつ機械加工するように動作可能な機械ヘッドを有し、かつ前記搬送台が、前記鍛造体の鍛造の回転軸に直角な前記Ｙ方向に平行移動するように動作可能である、ステップと、
前記Ｙ方向に前記搬送台を平行移動することにより、前記機械ヘッドに前記鍛造体を提示するステップと、
前記ＸおよびＹ方向に移動する前記機械ヘッドを用いて、前記鍛造体の放電加工により弦状コアを機械加工するステップであり、前記弦状コアが、前記環状の鍛造体を貫通して延びる弦と同一線上にある直線的な弦軸を有する、ステップと、
前記弦軸に関して対称である前記試験片を、前記弦状コアから形成するステップと
を含む方法。
【請求項３４】
前記Ｘ方向とＹ方向の両方に直角である上下のＺ方向に、かつ前記Ｚ方向に平行なＥＤＭワイヤのカッティング部分に沿って機械加工液または誘電体の噴流を送るステップをさらに含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記噴流を、前記機械加工ヘッドにより支持された上側および下側ワイヤガイドの上側および下側ノズルからそれぞれ送るステップをさらに含み、前記ＥＤＭワイヤの前記カッティング部分が、前記上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドの間で延びている、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記搬送台が、前記機械加工液または誘電体のタンク中の可動テーブルであり、また前記環状の鍛造体が、前記機械加工液または誘電体中に浸漬されることをさらに含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３７】
０．１〜０．５インチ（０．２５４〜１．２７ｃｍ）の範囲のゲージセクション直径を有する前記試験片を形成するステップをさらに含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３８】
前記機械加工するステップが放電加工を含み、また前記直線的なカッティングツールがワイヤ放電加工機であることをさらに含む、請求項３７記載の方法。
【請求項１】
鍛造の回転軸を有する環状の鍛造体から試験片を製作するための方法であって、
前記鍛造体から弦状コアを機械加工するステップであり、前記弦状コアが、前記環状の鍛造体を貫通して延びる弦と同一線上にある直線的な弦軸を有する、ステップと、
前記弦軸に関して対称である前記試験片を、前記弦状コアから形成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記機械加工するステップのために、直線的なカッティングツールを使用するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記機械加工するステップが、前記直線的なカッティングツールを用いた、前記弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記部分的に円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記機械加工するステップが、前記弦軸周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティングを含む、請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工と
を含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記機械加工するステップが放電加工を含み、また前記直線的なカッティングツールがワイヤ放電加工機であることをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項９】
前記機械加工するステップが、前記直線的なカッティングツールを用いた、前記弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記部分的に円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記機械加工するステップが、前記弦軸周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティングを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工と
を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記機械加工するステップが、前記機械加工のために管状の電極を用いた放電加工を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記管状の電極が、銅または真鍮の管状の電極であることをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記弦状コアが、前記鍛造体の余剰部から完全に機械加工されることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記機械加工するステップのために直線的なカッティングツールを使用するステップをさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記機械加工するステップが、前記直線的なカッティングツールを用いた前記弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記部分的に円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記機械加工するステップが、前記弦軸周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティングを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工と
を含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記機械加工するステップが放電加工を含み、また前記直線的なカッティングツールがワイヤ放電加工機であることをさらに含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２４】
前記機械加工するステップが、前記直線的なカッティングツールを用いた、前記弦軸周りにおける少なくとも部分的に円筒形のカッティングを含む、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記部分的に円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記機械加工するステップが、前記弦軸周りにおける実質的に完全な円筒形のカッティングを含む、請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記第１の直線的なプランジ加工により形成された切込みを介する前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工と
を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記機械加工するステップが、順に、
前記鍛造体への第１の直線的なプランジ加工と、
前記実質的に完全な円筒形のカッティングと、
前記鍛造体の外への第２の直線的なプランジ加工とを含み、前記第１および第２の直線的なプランジ加工が、前記弦軸に対して角度をなして離間される、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
前記機械加工するステップが、前記機械加工のために管状の電極を用いた放電加工を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項３０】
前記管状の電極が、銅または真鍮の管状の電極であることをさらに含む、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
０．１〜０．５インチ（０．２５４〜１．２７ｃｍ）の範囲のゲージセクション直径を有する前記試験片を形成するステップをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項３２】
前記機械加工するステップが放電加工を含み、また前記直線的なカッティングツールがワイヤ放電加工機であることをさらに含む、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
鍛造の回転軸を有する環状の鍛造体から試験片を製作するための放電加工方法であって、
ＥＤＭ機の搬送台の主軸台に前記環状の鍛造体を取り付けるステップであり、前記ＥＤＭ機が、直交するＸおよびＹ方向に移動しかつ機械加工するように動作可能な機械ヘッドを有し、かつ前記搬送台が、前記鍛造体の鍛造の回転軸に直角な前記Ｙ方向に平行移動するように動作可能である、ステップと、
前記Ｙ方向に前記搬送台を平行移動することにより、前記機械ヘッドに前記鍛造体を提示するステップと、
前記ＸおよびＹ方向に移動する前記機械ヘッドを用いて、前記鍛造体の放電加工により弦状コアを機械加工するステップであり、前記弦状コアが、前記環状の鍛造体を貫通して延びる弦と同一線上にある直線的な弦軸を有する、ステップと、
前記弦軸に関して対称である前記試験片を、前記弦状コアから形成するステップと
を含む方法。
【請求項３４】
前記Ｘ方向とＹ方向の両方に直角である上下のＺ方向に、かつ前記Ｚ方向に平行なＥＤＭワイヤのカッティング部分に沿って機械加工液または誘電体の噴流を送るステップをさらに含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記噴流を、前記機械加工ヘッドにより支持された上側および下側ワイヤガイドの上側および下側ノズルからそれぞれ送るステップをさらに含み、前記ＥＤＭワイヤの前記カッティング部分が、前記上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドの間で延びている、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記搬送台が、前記機械加工液または誘電体のタンク中の可動テーブルであり、また前記環状の鍛造体が、前記機械加工液または誘電体中に浸漬されることをさらに含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３７】
０．１〜０．５インチ（０．２５４〜１．２７ｃｍ）の範囲のゲージセクション直径を有する前記試験片を形成するステップをさらに含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３８】
前記機械加工するステップが放電加工を含み、また前記直線的なカッティングツールがワイヤ放電加工機であることをさらに含む、請求項３７記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公表番号】特表２０１２−５００４００（Ｐ２０１２−５００４００Ａ）
【公表日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２３８４９（Ｐ２０１１−５２３８４９）
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５１９１１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２１８１２
【国際公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５１９１１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２１８１２
【国際公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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