JP2003191137A - タンデム形ブリスクの電解加工 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ガスタービンエンジンにおいて用
いられるブリスクの電解加工に関する。 【解決手段】 タンデム形ブリスク（１２）が、多軸電
解機械（１０）内に取り付けられる。第１の列のブレー
ド（１８）が順に電解加工される。次に第２の列のブレ
ード（２２）が、ブリスクがまだ機械に取り付けられて
いる状態で、順に電解加工される。この機械は、加工シ
ーケンスの間にブリスクを取り外すことなく両方の段を
加工するように最初に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に電解加工に
関し、より具体的には、ガスタービンエンジンにおいて
用いられるブリスクの電解加工に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスタービンエンジンにおいて、空気は
多段軸流圧縮機において加圧され、燃焼器において燃料
と混合されて高温の燃焼ガスを生成し、高温の燃焼ガス
は幾つかの列のタービン段を通って排出される。高圧タ
ービンは圧縮機に動力供給し、低圧タービンはターボフ
ァン構成のファンに動力供給し、飛行中の航空機を駆動
する。

【０００３】ファン及び圧縮機において、ロータブレー
ドは、支持ディスクから半径方向外向きに延びて、作動
中に空気を加圧する。一般に、ロータブレードは、半径
方向内端部にダブテール部を含み、該ダブテール部は、
支持ディスクの周囲にある相補的なダブテールスロット
の中に取り付けられる。この構成においては、ディスク
と個々のブレードとを別々に製造し、後からエンジンに
おいて互いに組み立てることができる。

【０００４】別の構成において、ロータブレードは、一
般にはブリスクと呼ばれる単一部品、又は一体状組立体
の支持ディスクと一体に形成される。このブレードは、
ダブテール部を含まず、一体状組立体の支持ディスクか
ら半径方向外向きに延びる。

【０００５】ブリスクの構造は、エンジンにおいて性能
上の利点を有するが、それに特有の製造を必要とする。
ブリスクは、列全体のロータブレード又はロータブレー
ド補完部材を含むもので、一つでも許容できないブレー
ドが製造されると、ブリスク全体が許容できないものと
なり、材料及び製造コストに多大な費用がかかる廃棄に
つながるので、製造工程中、多くのブレードのうちのい
ずれか一つの損傷をも注意深く回避しなければならな
い。

【０００６】ファンブレードは圧縮機ブレードの特別の
型であり、寸法がより大きく、作動中に圧縮機をバイパ
スする大量の空気を加圧して推進力を生成する。種々の
形態の圧縮機ブレードは、該ブレードの根元部から先端
部までのスパンで、前縁と後縁の間を軸方向に延びるほ
ぼ凹状の正圧側とほぼ凸状の負圧側とを有する。

【０００７】ブリスクのブレードは、その空気力学的性
能を最大にするように選択されたキャンバ、ねじれ、及
び適切な剛性を有する。しかしながら、大きなキャン
バ、大きなねじれ、及び高い剛性は、従来の機械加工又
は電解加工（ＥＣＭ）のいずれかによるブリスクの製造
に対して重要な問題を生み出す。

【０００８】特許文献１は、ブリスクのブレードを電解
加工するための方法及び装置を開示し、特許請求してい
る。個々のブレードの正圧側及び負圧側の所望の形状に
合致する一対の電極工具は、液状電解液がＥＣＭ中に該
ブレードと該工具との間を流れるとき、並進運動と全体
としての回転の両方を行う。ブレードが陽極を形成し、
工具が陰極を形成し、高電流が与えられて金属の表面侵
食によってブレードを所望の最終寸法まで電解加工す
る。

【０００９】

【特許文献１】 米国特許第４，８５１，０９０号

【００１０】ブリスクは、スピンドルに取り付けられ、
該スピンドルは、作動中に回転させられて工具の対の間
において個々のブレードを割り出し、個々のブレードは
また、該スピンドルと共に並進運動させられ、内方に電
極工具の間まで動く。このように電極工具とブレードの
組合せの動きを、個々のブレードを順に電解加工するた
めに用い、支持ディスク上の列全体のブレードについ
て、キャンバ及びねじれを含む所望の空気力学的形状を
達成する。

【００１１】しかしながら、ＥＣＭ機械には、必然的に
適切な設定が必要とされる。ブリスクは、該ブリスクを
機械のスピンドルに取り付けるための固定具を必要とす
る。電極工具は、個別に並進運動し、全体として回転す
るように、対応して機械の支持回転ヘッドに取り付けら
れなければならない。

【００１２】機械は、ブリスクブレードを順に加工する
のに用いられる機械メモリに読み込まれた、普通に開発
された形式のコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）プログラ
ムを用いてコンピュータ制御される。

【００１３】およそ数ミル（１インチの千分の一）ま
で、或いは１ミルより小さくさえある、ブリスクの最終
寸法に対する精度の要求を考えると、製造ブリスクの精
密な加工を保証するために、入念な設定手順が必要とさ
れる。製造ブリスク自体か、又はスクラップブリスクの
いずれかを、機械に搭載する初期サンプルとして用いる
ことができ、一つ又はそれ以上のサンプルブレードを加
工する。次に、このサンプルを機械から取り外し、検査
してその寸法を正確に求め、次にその寸法をブレードの
所望の最終寸法と比較しなければならない。

【００１４】一般的に、ブレードを仕様から外れたのも
のにし、よって許容できないものとなるほどの加工のし
過ぎを回避するために、サンプルブレードを少しずつ加
工していくという設定手順を行う。従って、通常、設定
手順を数回繰り返して、サンプルブレードを徐々に加工
し、それに対応して工具の取り付け、ブリスクの固定、
又はＣＮＣプログラムに対するデータのオフセットを必
要とされるように調整し、機械における適切なブリスク
の位置合わせ、支持ヘッド上の電極工具の適切な位置合
わせ、及び個々のブリスクブレードの適切な加工を保証
する。

【００１５】設定手順が最終的に完了したとき、サンプ
ルブリスクと同じ手法で、かつ、電極工具の取り付け又
は機械の種々の部品の位置合わせを変えることなく、製
造ブリスクを機械に取り付けることができる。次に、製
造ブレードを、対応する図面仕様書により要求される精
密な許容差まで、ブレードごとに順に電解加工すること
ができる。

【００１６】ガスタービンエンジンのブリスクの製造
は、タンデム形ブリスクに関しては、より複雑に行われ
る。タンデム形ブリスクは、対応する支持ディスクから
半径方向外向きに延びる２列又は２段のロータブレード
を含み、その全てが一体状、又は単一部品として互いに
一体に接合される。２つの段は、必要とされる空気力学
的性能のために対応し異なる構成を有する。従って、異
なるブリスク段には異なる電極工具が必要とされ、タン
デム形ブリスクの２つの段の各々を加工するために、対
応するＥＣＭ機械の設定が必要とされる。

【００１７】長年米国において、上述したものと同じ機
械がタンデム形ブリスクを製造するために用いられてき
た。電極工具は、２つの段の異なる形状を達成するため
に切断面において必要とされる差異を除いて、タンデム
形ブリスクの２つの段に対して互いにほぼ同一である。

【００１８】機械は、１つの段に対する一対の工具で設
定され、続いてその段の最終加工が行われる。次に、機
械は、第２の段に対する第２の組の電極工具で再設定さ
れ、続いて最終加工が行われる。また、スピンドルを並
進運動させるために適切な手段を用いて、異なる段を共
通の回転ヘッドと位置合わせするようにする。このよう
に、タンデム形ブリスクの２つの段を加工するために、
同じ機械を、２つの独立した、別個の作動のために使用
することができる。

【００１９】２つの段の各々に対して必要とされる対応
する設定が入念な工程であるので、対応する製造時間及
びコストは対応して大きいものとなる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従って、製造時間及び
コストを減少させるために、タンデム形ブリスクを電解
加工する改善された方法を提供することが望ましい。

【００２１】

【課題を解決するための手段】タンデム形ブリスクが、
多軸の電解加工機械に取り付けられる。第１の列のブレ
ードが、順に電解加工される。次に、ブリスクがまだ機
械に取り付けられている状態で、第２の列のブレードが
順に電解加工される。この機械は、加工シーケンスの間
にブリスクを取り外すことなく、両方の段を加工するよ
うに最初に設定される。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明を、その更なる目的及び利
点と共に、好ましくかつ例示的な実施形態により、添付
の図面と共になされる以下の詳細な説明において更に具
体的に説明する。

【００２３】図１に示されるのは、本発明の例示的な実
施形態によりタンデム形ブリスク１２を電解加工する
（ＥＣＭ）ように構成された機械すなわち装置１０であ
る。図２に更に示されるように、スピンドル１４及び固
定具１６の形態の手段が、ブリスクを機械に取り付ける
ために設けられる。

【００２４】図２に示される例示的なブリスク１２は、
第１の支持ロータディスク２０から半径方向外向きに延
びる、第１の列の初期形状のファンブレード又は圧縮機
ロータブレード１８を含む。第２の列の初期形状のファ
ンブレード又は圧縮機ロータブレード２２は、第１のデ
ィスク及びブレードと一体状又は単一部品構成の第２の
支持ロータディスク２４の周囲から半径方向外向きに延
びる。

【００２５】各々の列のブレードは、対応するタンデム
形ブリスクの段を形成し、各ブレードの段は、該ブレー
ドが設計されるターボファン・エンジンにおける所望の
空気力学的性能のために必要とされるような、他の段と
は異なる寸法及び形状を有する。各々のブレード１８、
２２は、根元部から先端部まで半径方向のスパンにわた
って前縁と後縁との間を軸方向に延びる、全体的に凹状
の正圧側と、対向する全体的に凸状の負圧側とを有す
る。

【００２６】タンデム形ブリスクは、最初に、フライス
盤又は別のＥＣＭ機械を用いて、従来の手法のいずれか
で製造し、初期形状のブレード１８、２２を適切な大き
い寸法で形成する。このように、各々のブレードを囲む
余分な材料を電解加工して取り去り、許容差が数ミルま
で、及び所望の場合には１ミルより小さくなるように、
図面仕様書の精度要求の範囲内でブレードの所望の最終
寸法を達成する。

【００２７】図２に示される２つの支持ディスクは、内
部を貫通して延びる共通の中心ボアを有し、タンデム形
ブリスクをスピンドル１４の端部に固定取り付けするた
めに、該中心ボアの中に固定具１６を取り付けることが
できる。

【００２８】図１から図３までに示すように、機械に取
り付けられたブリスクの１つの段における第１の列のブ
レード１８を第１のシーケンスで電解加工するために、
第１の対の電極工具２６ａ、ｂの形態の手段が設けられ
る。また、図１、図２、及び図４に示されるように、ブ
リスクがまだ同じ機械に取り付けられている状態でブリ
スクの第２の段における第２の列のブレード２２を順に
電解加工するために、第２の対の電極工具２８ａ、ｂの
形態の手段が設けられる。

【００２９】数字によって表されるように、２つの組の
電極工具２６、２８は、第１及び第２のブレード１８、
２２のそれぞれを、図面仕様書の指定の寸法にするため
に必要とされるように、別々に加工するための対応する
構成にされる。図５及び図６に示すように、工具２６、
２８は、個々のブレードの両面を電解加工するための対
応する加工面を有する、上掲の米国特許に開示されたも
ののような、従来の構成のいずれであってもよい。

【００３０】従って、第１の電動工具の対２６は、第１
の列のブレード１８と相補的であり、その根元部から先
端部まで、かつ前縁と後縁の間の対向する正圧側と負圧
側を加工することができる。同様に、第２の電動工具の
対２８は、構成が第２の列のブレード２２と相補的であ
り、その根元部から先端部まで、かつ前縁と後縁の間の
対向する正圧側と負圧側を加工することができる。

【００３１】図２に示されるタンデム形ブリスクの各ブ
レードのＥＣＭのために、個々のブレードの各々と、対
応する電極工具の対との間に相対的な運動が必要とされ
る。従って、図１に概略的に示されるような手段３０が
設けられ、ブリスクを第１の方向に水平方向のＺ軸線に
沿って左へ、ＥＣＭのために第１の対の工具２６内へ、
そして第１の列のブレード１８の各々へと動かし又は並
進運動させる。同じ移動手段３０はまた、ブリスクを異
なる又は反対の第２の方向に、ＥＣＭのためにＺ軸線に
沿って図１の右へ、そして第２の列のブレード２２の各
々へと動かすためにも有効である。

【００３２】個々のブレードをそれぞれの工具２６、２
８と適切に位置合わせするように動かすために、付加的
な手段３２が設けられ、スピンドル１４と該スピンドル
１４に取り付けられたブリスク１２を、該スピンドルの
縦方向又は軸方向の軸線周りに回転方向Ｂに回転させ、
又は割り出しする。スピンドルを回転させることによっ
て、ブリスクが回転させられ、続いて、スピンドルが左
に並進運動されて第１の対の工具２６と係合するように
なったときには該第１の対の工具２６の間に、及びスピ
ンドルが右に並進運動させられて第２の対の工具２６と
係合するようになったときには該第２の対の工具２８の
間に個々のブレードを配置する。

【００３３】並進運動手段３０及び回転手段３２は、上
掲の特許に開示されたような、従来の構成のいずれであ
ってもよい。

【００３４】図３に示すように、第１の電動工具の対２
６は、機械に垂直方向に適切に配置された第１の回転ヘ
ッドすなわちターンテーブル３４に取り付けられ、図４
は、同じく機械内を垂直方向に延びる同様の第２の回転
ヘッドすなわちターンテーブル３６に取り付けられた第
２の電極工具の対２８を示す。

【００３５】２つのターンテーブルすなわち取り付けヘ
ッド３４、３６は、共通のスピンドル１４と協働するよ
うに同様に構成することができる。各々のターンテーブ
ルは手段３８を含み、図３及び図４に示されるように、
対応する直線状の軸線Ｕ、Ｖに沿って、工具２６ａ、２
８ａのうち対応するものを並進運動させる。各々のター
ンテーブルはまた手段４０を含み、対応する直線状の軸
線Ｘ、Ｙに沿って、対向する又は協働する電極工具２６
ｂ、２８ｂを並進運動させる。また、各々のターンテー
ブル３４、３６は手段４２を用いて機械に取り付けら
れ、それぞれのターンテーブルとその上の工具の対２
６、２８を、それぞれの工具の対の間を外方に延びるそ
れぞれのターンテーブルの回転軸線の周りで対応する回
転方向Ｃ、Ｄに回転させる。

【００３６】このようにして、図３における２つの電極
工具２６ａ、ｂの各々、及び図４における電極工具２８
ａ、ｂの各々は、ＥＣＭのために両側から第１及び第２
の列のブレードのそれぞれに向けて、それぞれの直線状
の軸線Ｕ、Ｘ及びＶ、Ｙに沿って独立して並進運動させ
ることができる。

【００３７】工具並進運動手段３８、４０及び回転手段
４２は、上掲の特許に開示されたもののような従来の構
成を有してもよい。第１のターンテーブル３４は、上掲
の特許に開示されたのとほぼ同じ手法で、順に第１の列
のブレード１８のＥＣＭを行うために第１の電極工具２
６を支持する。

【００３８】しかしながら、同じ機械に第２のターンテ
ーブル３６を設けることにより、共通のスピンドル１４
と該スピンドル上の同じブリスク１２を、第２の電動工
具と協働するように再配置し、対応する第２の電極工具
２８を用いて、第２の列のブレード２２に対して独立し
たＥＣＭを行うことが可能になる。

【００３９】図１に示されるＥＣＭ機械１０は、第２の
ターンテーブル３６とその上の第２の電極工具２８を設
けること、及びスピンドル１４の付加的な動きを除い
て、他の点では従来のものにしてもよい。電源４４は、
陽極（＋）を形成するブリスク１２と、それぞれ陰極
（−）を形成する第１及び第２の電極工具２６、２８と
の間に十分に高いアンペア数で電流を提供する。

【００４０】また、適切な電解液の供給源４６が機械に
作動可能に接合され、電極工具とブレードの間に液体電
解液４８を循環させ、それらの間に電流を伝え、従来の
手法で電解加工を行う。この工具には適切なシールが設
けられ、該工具と該シールの間に電解液の流れを封じ込
め、流すようになっており、工具とそのためのシール
は、従来の構成のいずれであってもよい。

【００４１】図１に示される多軸ＥＣＭ機械１０の具体
的な利点は、ブリスク、その固定具、又は電極工具２
６、２８を機械から取り外す必要性、及びそれに対応す
る多くの設定手順なしに、第１の列のブレード１８を順
にＥＣＭし、直ちに続いて第２の列のブレード２２を順
にＥＣＭする能力である。

【００４２】タンデムブリスクの２つの段の各々のＥＣ
Ｍの前に別個の設定を必要とする上掲の特許のＥＣＭ機
械と比較して、上述されした二重ヘッド式ＥＣＭ機械１
０は、単一の設定作動を行い、それに続いてブリスクの
２つの段のＥＣＭを行うことを可能にし、ＥＣＭ作動の
複雑さを実質的に減少させ、よって関連する製造時間を
減らし、対応してタンデム形ブリスクに関する製造コス
トを減少させる。

【００４３】より具体的に述べると、図７は、通常の設
定を用いて単一部品の流れ又は処理でタンデム形ブリス
ク１２を加工するために、二重ヘッド式ＥＣＭ機械１０
を設定するための好ましい方法を概略的に示す。この設
定は、製造ブリスク１２の意図された指定形状に構成さ
れた対応する第１及び第２の対の電極工具２６、２８を
備えるスピンドル１４に、タンデム形ブリスクサンプル
１２ｓを適切に取り付けることで始まる。

【００４４】機械及びその多数の運動軸線は、デジタル
方式でプログラム可能なコンピュータの形態の従来のコ
ントローラ５０によって制御され、そこでは、アルゴリ
ズム又はソフトウェアの形態の機械命令が、２つのブリ
スク段の個々のブレードのＥＣＭのために格納される。
加工ソフトウェアは、それぞれのブリスク段のＥＣＭの
ために別々に読み込むことができ、或いは、両方の段の
ためのソフトウェアを適切なメモリ容量を有する機械に
読み込んで、必要に応じて別々に実行することができ
る。

【００４５】ブリスクサンプルは、製造ブリスクのもの
に対応するロータブレードの２つの段を有し、２つの段
の各々における一つ又はそれ以上のサンプルブレード
が、指定の寸法に電解加工される。

【００４６】次に、ブリスクサンプル１２ｓは、スピン
ドル１４の上の固定具１６を取り外すことによって機械
から取り外される。次に、設定工程において電解加工さ
れたサンプルブレードを検査し、計測してその実際の寸
法を求める。

【００４７】次に、測定された寸法を図面仕様書により
表された製造ブリスクのための指定或いは所定の寸法と
比較し、それらの間の対応関係を判断する。サンプルブ
レードが両方の段に対する製造ブリスクのための指定の
寸法の範囲内である場合には、設定工程が完了する。

【００４８】しかしながら、一般に、設定手順は、サン
プルブリスクを機械に再取り付けし、同じ又は異なるサ
ンプルブレードを電解加工し、ブリスクサンプルを取り
外し、加工されたブレードを検査し、製造ブリスクに関
する指定の寸法と検査された寸法を比較するという、同
様な設定シーケンスを必要に応じて繰り返すことを必要
とする。

【００４９】このようにして、対応する第１及び第２の
列のブレードを正確に加工するために、タンデム形ブリ
スクを取り付ける同じスピンドル１４を有する同じ機械
１０を、両方の加工用ヘッド３４、３６を設定するため
に共通の設定シーケンスにおいて用いることができる。
２つの組の電極工具２６、２８の正確な取付けが保証さ
れ、加工用ソフトウェアの制御の範囲内で電極工具の動
きと取り付けスピンドル１４の上のブリスクとの間を精
密に調整することもまた保証される。

【００５０】二重ヘッド式ＥＣＭ機械の初期設定は、ブ
リスクサンプル１２ｓと同じ部品の製造ブリスクを用い
て、サンプルブレードから材料を少量だけ注意深く取り
除いて行うことができる。代わりに、ブリスクサンプル
１２ｓを、同じ構成を有する前述のスクラップブリスク
のような製造ブリスクとは異なる部品とすることができ
る。

【００５１】いずれかの形態のブリスクサンプルを用い
て適切に設定すると、適切に位置合わせするようにスピ
ンドル１４に取り付けられた同じ固定具１６を用いて、
製造ブリスク１２を機械に取り付けることができる。２
つの組の電極工具２６、２８は元の状態を保ち、変化し
ないので、機械を作動させ、第１のヘッド３４及びその
上の電極２６を用いて第１の列のロータブレードを順に
電解加工し、続いて第２のヘッド３６及びその上の電極
工具２８を用いて第２の列のブレード２２を加工するこ
とができる。

【００５２】同じスピンドル１４及び該スピンドルの上
に取り付けられたブリスクを有する２つの加工用ヘッド
３４、３６を共通に設定することにより、それぞれの電
極工具を設定するために切削シーケンスの間でブリスク
を取り外すための必要性が排除される。また、特に２つ
のヘッドが設けられるので、１つの組の電極工具を取り
外して次の加工の第２の組の電極工具に交換する必要性
はない。

【００５３】タンデム形ブリスク１２の両方の段の電解
加工が完了すると、このブリスクをスピンドル１４から
取り外すことができ、加工を必要とする別のブリスクを
該スピンドルに付け替えることができる。２つの組の電
極工具が既に指定のタンデム形ブリスクのために設定さ
れているので、第２のブリスクを２つの段の各々に対し
て同じシーケンスで加工することができる。２つ又はそ
れ以上のタンデム形ブリスクを、いかなる付加的な電極
工具の設定を必要とすることなく、所定のブリスク形状
に対応するバッチで、加工することができる。

【００５４】いったん設定されると、二重ヘッド式ＥＣ
Ｍ機械は、対応する電極工具の対２６、２８を用いて、
ブリスクの１つの段における第１の列のブレード２０を
第１のシーケンスで加工し、直ちに続いて別の段のブリ
スクにおける第２の列のブレード２２を第２のシーケン
スで加工する、というタンデム形ブリスクの電解加工に
有効なものとなる。このような簡単な手順は、２つのシ
ーケンスの間でブリスクを機械から取り外すことなく、
また２つのシーケンスの間で電極工具を再設定すること
なく行われる。

【００５５】図１に示すように、２つのターンテーブル
３４、３６の回転中心線が、ブリスク１２を取り付けた
スピンドルの軸方向の中心軸線と共通の水平面に配向さ
れることが好ましい。このようにして、各々のブレード
の半径方向の軸線を、対応する電極の対２６、２８の加
工面の間にほぼ水平方向に配向させ、第１のヘッド３４
についての４軸運動Ｘ、Ｕ、Ｃ、Ｚの組合せ、及び第２
のターンテーブル３６についての４軸運動Ｙ、Ｖ、Ｄ、
Ｚの組合せを用いて、合成された電解加工を行うことが
できる。

【００５６】このように構成された機械は、7つの軸線
の相対的動きをもたらし、Ｚ軸線の動きが共通である。
第１、第２、および第３の軸線は、Ｘ、Ｕ、Ｃの動きに
対応する。第４、第５、及び第６の軸線は、Ｘ、Ｖ、Ｄ
の動きに対応する。また、第７の軸線は、共通のＺの並
進運動に対応する。

【００５７】第８の軸線は、中心軸線の周りのスピンド
ルとブリスクの共通のＢ回転に対応し、ブレードの個々
のものを対応する組の電極工具２６、２８の間に適切に
位置合わせするように配置するためのものである。

【００５８】図７に示される２つのヘッド３４、３６
を、いずれかの都合の良い角度方向でスピンドル及びブ
リスクの周囲の周りに配向させることができる。好まし
い実施形態において、２つのヘッド３４、３６は、それ
ぞれの中心軸線が図１に示されるように共通の水平面に
あり、図１及び図７に示されるように互いに直径方向に
相対している。

【００５９】しかしながら、図７に示される平面図にお
いて、第２の電動工具の対２８の間に置かれた第２のタ
ーンテーブルの回転軸線は、スピンドル１４の中心軸線
に沿った２つの異なる軸平面において、第１の電動工具
の対２６の間に置かれた第１のターンテーブル３４の回
転軸線から適切な距離Ｇだけ横方向にオフセットしてい
ることが好ましい。タンデム形ブリスク１２の各々の段
は、それらの間を延びる名目上の垂直面を有し、その２
つの面は２つのターンテーブル３４、３６のそれぞれの
回転軸線を含む対応する面に並行である。

【００６０】第１の組の電極工具２６は、第１の段のブ
レード１８と位置合わせされるように配置され、個々の
ブレードのそれぞれの半径方向の軸線が、第１のターン
テーブル３４の回転軸線とほぼ一致するようになってお
り、合成された並進運動及びねじれ運動を行うことがで
きる。

【００６１】対応して、電解加工中に、対応する第２の
段のブレード２２の半径方向の軸線が第２のターンテー
ブル３６の回転軸線と一致するようにほぼ位置合わせさ
れるように、該第２の段のブレード２２を第２の組の電
極工具２８と同様に位置合わせしなければならない。

【００６２】第２の電極工具２８の位置合わせは、第２
のターンテーブル３６を第２の段のブレード２２と位置
合わせするように対応して配置することによって行うこ
とができる。

【００６３】しかしながら、単一の段のブリスク又は様
々な形状のタンデム段ブリスクのいずれかを加工するた
めの共通の機械に汎用性を付加するために、第２のター
ンテーブル３６の回転軸線は、オフセット距離Ｇだけ第
１のターンテーブル３４の回転軸線から横方向にオフセ
ットしており、対応する２つの組の電極工具２６、２８
も同様にオフセットしている。

【００６４】図７に概略的に示されるようにな手段５２
が設けられ、その縦方向すなわち軸方向の軸線に沿って
スピンドル１４全体を並進運動させ、第１のブレードの
列１８を第１の電動工具の対２６と位置合わせし、同様
に第２のブレードの列２２を第２の電動工具の対２８と
位置合わせするようにすることが好ましい。

【００６５】スピンドル並進運動手段５２は、従来の構
成のいずれであってもよく、上述のように、上掲の特許
に開示された一つの形態のＥＣＭ機械に長年用いられて
きた。従来のＥＣＭ機械において、この付加的なＷ軸線
の動きは、従来の実例においてタンデムブリスクの第２
の段を対応する組の電極工具を取り付けた単一のターン
テーブルと位置合わせするために用いられてきた。しか
しながら、それらの工具を取り外し、かつタンデム形ブ
リスクの第２の段のＥＣＭのために異なる工具に交換し
なければならず、そのことは、上述した多くの設定手順
を必要とする。

【００６６】本発明の二重ヘッド式ＥＣＭ機械１０にス
ピンドル並進運動手段５２を設けることにより、第９の
軸線の動きが付加される。ヘッド３４、３６をオフセッ
トさせることは、並進運動手段５２の軸方向の行程すな
わちストロークの要求を最小限にする。横方向のオフセ
ットＧとスピンドルの並進運動Ｗとの組合せは、第２の
ターンテーブル３６とその上に取り付けられた電極工具
を設けることによる全体の複雑さを減少させる。

【００６７】上掲の特許に開示されたＥＣＭ機械は、単
一の段及びタンデム段のブリスクの加工において多くの
利点を有する。第２の加工用ヘッド３６を設け、従前の
機械のＺ軸線のストロークを変更して、タンデム形ブリ
スクを第１の切断ヘッド３４と協働するように一方向
に、及び第２のヘッド３６と協働するように反対方向に
位置させることによって、タンデム形ブリスクの電解加
工のための構造、機能、及び性能の効率化が得られる。
このことにより、２つの設定作業及び２つの加工作動を
用いてタンデム形ブリスクを加工するために別々に作動
される従前の機械の使用に優る本質的な改善がもたらさ
れる。

【００６８】第２の切断ヘッド３６は、共通のスピンド
ルとその上に取り付けられたタンデム形ブリスクとの協
働が改善されるように第１の切断ヘッド３４から横方向
にオフセットしているのが好ましい。共通のタンデム形
ブリスクのための切断ヘッド及びそれらに対応する電極
工具の対の双方の初期設定により、間断なく、切断シー
ケンスの間でタンデム形ブリスクを取り外すことなく、
正確な電解加工のために電極工具自体の設定作業を繰り
返す必要性なく、両方の段のブレードを連続的に電解加
工することが可能になる。次に、ブレードからブレード
へ、及び段から段へのほぼ連続的な加工作動において、
数ミル又はそれより小さい許容差内の最終寸法まで、タ
ンデム形ブリスクの両方の段を電解加工することができ
る。

【００６９】ここでは、本発明の好ましくかつ例示的で
あると考えられる実施形態について説明してきたが、本
発明の他の変更は、本明細書中の教示から当業者には明
らかであり、したがって、本発明の技術思想及び技術的
範囲内に含まれるこれら全ての変更が、添付の特許請求
の範囲において保護されることが望まれる。

【００７０】なお、特許請求の範囲に記載された符号
は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を
実施例に限縮するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 タンデム形ブリスクを加工するための、例示
的な実施形態による電解加工機械の概略正面図。

【図２】 例示的な実施形態における、図1に示される
第１及び第２の加工用ヘッド、及びスピンドルが取り付
けられたタンデム形ブリスクの斜視図。

【図３】 図１の線３−３に沿った第１の加工用ヘッド
及び対応する第１の電極工具の対の端面正面図。

【図４】 図１の線４−４に沿った第２の加工用ヘッド
及び対応する第２の電極工具の対の端面正面図。

【図５】 図３に示される第１の対の電極工具の前面か
らの斜視図。

【図６】 図４に示される第２の対の電極工具の裏面か
らの斜視図。

【図７】 例示的な実施形態による使用方法の流れ図に
関連した図１に示されるＥＣＭ機械の概略平面図。

【符号の説明】

１０ ＥＣＭ機械 １２ タンデム形ブリスク １４ スピンドル １６ 固定具 １８ 第１の列のブレード ２２ 第２の列のブレード ２６ 第１の対の電極工具 ２８ 第２の対の電極工具 ３０ 並進運動手段 ３２ 回転手段 ３４ 第１のヘッド ３６ 第２のヘッド ４４ 電源 ４６ 電解液の供給源 ５０ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・スコット・グラハム アメリカ合衆国、ニュー・ハンプシャー 州、ベッドフォード、ヒコリー・レーン、 23番 (72)発明者 リチャード・スパイサー・ロバートソン アメリカ合衆国、ニュー・ハンプシャー 州、ボウ、ディーン・アベニュー、３番 Ｆターム(参考） 3C059 AA02 AB01 DA01 DE01 HA13

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンデム形ブリスク（１２）を電解加工
   する方法であって、 前記ブリスク（１２）を多軸の電解加工機械（１０）に
   取り付け、 前記ブリスクが前記機械に取り付けられた状態で、該ブ
   リスクの一つの段における第１の列のブレード（１８）
   を第１のシーケンスで電解加工し、 前記ブリスクが前記機械にまだ取り付けられている状態
   で、該ブリスクの別の段における第２の列のブレード
   （２２）を第２のシーケンスで電解加工する、ことを特
   徴とする方法。
2. 【請求項２】 前記第１の列のブレード（１８）の各々
   を電解加工するために、前記ブリスク（１２）を第１の
   方向に第１の対の電極工具（２６）内に動かし、 前記第２の列のブレード（２２）の各々を電解加工する
   ために、前記ブリスク（１２）を異なる第２の方向に第
   ２の対の電極工具（２８）内に動かす、 ことを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方
   法。
3. 【請求項３】 ２つの段のタンデム形ブリスクサンプル
   （１２ｓ）におけるサンプルブレードを前記機械におい
   て電解加工し、 前記ブリスクサンプルを前記機械から取り外し、 前記２つの段の前記ブリスクサンプルにおける前記サン
   プルブレードを検査してその寸法を求め、 前記検査された寸法を前記ブリスクに対する指定の寸法
   と比較し、 前記ブリスクサンプルに対する前記設定シーケンスを、
   前記検査された寸法が前記指定の寸法の範囲内になるま
   で必要に応じて繰り返し、 次に、前記ブリスク（１２）を前記機械に取り付け、前
   記第１及び第２の列のブレードを前記指定の寸法まで連
   続的に加工する、ことによって、前記ブリスク（１２）
   を加工するように前記機械（１０）を設定する、ことを
   更に含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記ブリスク（１２）に対する２つの異
   なる面において、前記第２の対の電動工具（２８）を前
   記第１の対の電動工具（２６）からオフセットさせ、 前記ブリスクを前記２つのオフセット面の間で並進運動
   させ、対応して前記第１及び第２のブレード列（１８、
   ２２）を電解加工する、ことを更に含むことを特徴とす
   る、請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 電解加工のために、前記第１の対の電動
   工具（２６）の各々を前記第１の列のブレード（１８）
   のそれぞれに向けて並進運動させ、 前記ブリスクと工具を前記機械から取り外すことなく、
   前記第２の対の電動工具（２８）の各々を前記第２の列
   のブレード（２２）のそれぞれに向けて並進運動させ
   る、ことを更に含むことを特徴とする、請求項３に記載
   の方法。
6. 【請求項６】 前記第１の列のブレード（１８）の各々
   の電解加工の間、前記ブリスクが前記第１の方向に動か
   されるのに伴って前記第１の対の電動工具（２６）を回
   転させ、 前記第２の列のブレード（２２）の各々の電解加工の
   間、前記ブリスクが前記第２の方向に動かされるのに伴
   って前記第２の対の電動工具（２８）を回転させる、こ
   とを更に含むことを特徴とする、請求項５に記載の方
   法。
7. 【請求項７】 前記第２の列のブレード（２２）が、前
   記第１の列のブレード（１８）と異なる寸法と構成を有
   し、 電解加工のために、前記第１の対の電動工具（２６）が
   前記第１の列のブレードと相補的であり、 電解加工のために、前記第２の対の電動工具（２８）が
   前記第２の列のブレードと相補的であり、 前記ブリスクが前記第１の方向に並進運動させられると
   き、前記第１の対の電動工具（２６）の並進運動と回転
   運動に対応する手法で、前記第２の方向に前記ブリスク
   が並進運動するとき、前記第２の対の電動工具（２８）
   が並進運動させられ、回転させられる、ことを特徴とす
   る、請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記ブリスク（１２）に対する２つの異
   なる面において、前記第２の対の電動工具（２８）を前
   記第１の対の電動工具（２６）からオフセットさせ、 前記ブリスクを前記２つのオフセット面の間で並進運動
   させ、対応して前記第１及び第２のブレードの列（１
   ８、２２）を電解加工する、ことを更に含むことを特徴
   とする、請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記ブリスクサンプルが、前記タンデム
   形ブリスク（１２）と同じであることを特徴とする、請
   求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記ブリスクサンプル（１２ｓ）が、
    前記タンデム形ブリスク（１２）と異なる部品であるこ
    とを特徴とする、請求項８に記載の方法。
11. 【請求項１１】 タンデム形ブリスク（１２）を電解加
    工するための機械（１０）であって、 前記ブリスクを取り付けるためのスピンドル（１４）
    と、 前記ブリスクが前記機械に取り付けられている状態で、
    該ブリスクの一つの段における第１の列のブレード（１
    ８）を第１のシーケンスで電解加工するための手段（２
    ６）と、 前記ブリスクが前記機械にまだ取り付けられている状態
    で、該ブリスクの別の段における第２の列のブレード
    （２２）を第２のシーケンスで電解加工するための手段
    （２８）と、を備えることを特徴とする機械（１０）。
12. 【請求項１２】 前記第１の列のブレード（１８）の各
    々を電解加工するために、前記ブリスク（１２）を第１
    の方向に第１の対の電極工具（２６）内に動かす手段
    （３０）を更に備え、 前記動かす手段（３０）が、前記第２の列のブレード
    （２２）の各々を電解加工するために、前記ブリスク
    （１２）を異なる第２の方向に第２の対の電極工具（２
    ８）内に更に動かすように構成された、ことを特徴とす
    る、請求項１１に記載の機械。
13. 【請求項１３】 前記ブリスク（１２）に対する２つの
    異なる面において、前記第２の対の電動工具（２８）が
    前記第１の対の電動工具（２６）からオフセットしてお
    り、 対応して前記第１及び第２のブレードの列を電解加工す
    るために、前記ブリスクを前記２つのオフセット面の間
    で並進運動させるための手段（５２）を更に備える、こ
    とを特徴とする、請求項１２に記載の機械。
14. 【請求項１４】 電解加工するために、前記第１の対の
    電動工具（２６）の各々を前記第１の列のブレード（１
    ８）のそれぞれに向けて並進運動させるための手段（３
    ８、４０）と、 前記ブリスクと工具を前記機械から取り外すことなく、
    前記第２の対の電動工具（２８）の各々を前記第２の列
    のブレード（２２）のそれぞれに向けて並進運動させる
    ための手段（３８、４０）と、を更に備えることを特徴
    とする、請求項１３に記載の機械。
15. 【請求項１５】 前記第１の列のブレード（１８）の各
    々の電解加工の間、前記ブリスクが前記第１の方向に動
    かされるのに伴って前記第１の対の電動工具（２６）を
    回転させるための手段（４２）と、 前記第２の列のブレード（２２）の各々の電解加工の
    間、前記ブリスクが前記第２の方向に動かされるのに伴
    って前記第２の対の電動工具（２８）を回転させるため
    の手段（４２）と、を更に備えることを特徴とする、請
    求項１４に記載の機械。
16. 【請求項１６】 前記第２の列のブレード（２２）が、
    前記第１の列のブレード（１８）と異なる寸法及び構成
    を有し、 電解加工のために、前記第１の対の電動工具（２６）が
    前記第１の列のブレードと相補的であり、 電解加工のために、前記第２の対の電動工具（２８）が
    前記第２の列のブレードと相補的であり、 前記ブリスクが前記第１の方向に並進運動させられると
    き前記第の対１の電動工具（２６）の並進運動と回転運
    動に対応する手法で、前記ブリスクが前記第２の方向に
    並進運動するとき、前記第２の対の電動工具（２８）が
    並進運動可能かつ回転運動可能になる、ことを特徴とす
    る、請求項１５に記載の機械。
17. 【請求項１７】 請求項１２に記載の機械を設定する方
    法であって、 ２つの段のタンデム形ブリスクサンプル（１２ｓ）にお
    けるサンプルブレードを前記機械において電解加工し、 前記ブリスクサンプルを前記機械から取り外し、 寸法を求めるために前記２つの段の前記ブリスクサンプ
    ルにおける前記サンプルブレードを検査し、 前記検査された寸法を前記ブリスクに対する指定の寸法
    と比較し、 前記ブリスクサンプルに対する前記設定シーケンスを、
    前記検査された寸法が前記指定の寸法の範囲内になるま
    で必要に応じて繰り返し、 次に前記ブリスク（１２）を前記機械に取り付けて、前
    記第１及び第２の列のブレードを前記指定の寸法まで連
    続的に加工する、ことを含むことを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 タンデム形ブリスク（１２）を電解加
    工するための多軸機械（１０）であって、 前記ブリスク（１２）の１つの段における第１の列のブ
    レード（１８）を順に電解加工するための第１の対の電
    極工具（２６）と、 前記第１の対の電動工具の各々を対応する第１及び第２
    の軸線で並進運動させ、前記第１の対の電動工具を第３
    の軸線で回転させるための手段（３８、４０、４２）
    と、 前記ブリスクの別の段における第２の列のブレード（２
    ２）を順に電解加工するための第２の対の電極工具（２
    ８）と、 前記第２の対の電動工具の各々を対応する第４及び第５
    の軸線で並進運動させ、前記第２の電動工具の対を第６
    の軸線で回転させるための手段（３８、４０、４２）
    と、 前記第１の列のブレード（１８）の各々を電解加工する
    ために、前記ブリスクを第７の軸線に沿って第１の方向
    に前記第１の電動工具の対内に、かつ前記第２の列のブ
    レードの各々を電解加工するために反対の第２の方向に
    前記第２の電動工具の対内に並進運動させるための手段
    （３０）と、を備えることを特徴とする多軸機械（１
    ０）。
19. 【請求項１９】 前記ブリスク（１２）を回転させ、該
    ブリスクの前記ブレードを、前記第１の対の電極工具
    （２６）の間に連続的に配置して電解加工し、かつ、前
    記第２の対の電極工具（２８）の間に連続的に配置して
    電解加工するための手段（３２）と、 前記スピンドル（１４）をその縦方向の軸線に沿って並
    進運動させ、前記第１のブレードの列（１８）を前記第
    １の対の電動工具（２６）と位置合わせし、かつ前記第
    ２のブレードの列（２２）を前記第２の対の電動工具
    （２８）と位置合わせするための手段（５２）と、を更
    に備えることを特徴とする、請求項１８に記載の機械。
20. 【請求項２０】 単一の多軸機械（１０）においてタン
    デム形ブリスク（１２）を電解加工する方法であって、
    ２つのシーケンスの間で前記ブリスクを前記機械から取
    り外すことなく、２つのシーケンスの間で前記工具を再
    設定することなく、対応する電極工具（２６，２８）を
    用いて、前記ブリスクの１つの段における第１の列のブ
    レード（１８）を第１のシーケンスで電解加工し、続い
    て前記ブリスクの別の段における第２の列のブレード
    （２２）を第２のシーケンスで電解加工する、ことを含
    むことを特徴とする方法。