JPH01222820A

JPH01222820A - 一体型翼車の電解加工方法および電解加工装置

Info

Publication number: JPH01222820A
Application number: JP4575588A
Authority: JP
Inventors: Kinzo Yamashita; 山下　金造
Original assignee: KOKU KIKAKU KOGYO KK
Current assignee: KOKU KIKAKU KOGYO KK
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1989-09-06
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH0796166B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ガスタービンエンジンなどに用いる一体型の
翼車を電解加工により製造するための電解加工方法およ
び電解加工装置に関するものである。

（発明の背景）近代のガスタービンエンジン、特に航空機用エンジの高
性能化に伴ない、圧縮機等に使用される翼車（ローター
ディスク）は、各翼を重板に植え込む組立型から、全体
の翼車を１つのブロックから削りだした一体型に移行し
つつある。すなわち組立型では、翼ならびに重板の翼根
部を応力集中から守るためにこの部分を補強する必要が
あり、このために相当の重量の肉付けが必要となり軽量
化が困難であるからである。

そこでこのような肉付けが不要となり軽量化が可能な一
体型が望ましいとされたが、この型のものは、一体のブ
ロックから削りださなければならず、従ってその加工方
法が聞届となった。特にエンジンの高温化に伴ない、近
年加工性の悪い耐熱材料が使用される場合が増えている
が、このような特殊材料の使用が増えるに伴ない、従来
の刃物による機械加工は一層困難になってきていた。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、材
料の刃物による難削度の影響を受けず、かつ組型電極で
高速度な面加工ができる電解加工法を応用して一体型翼
車を能率良く高精度に製作することができる電解加工方
法を提供することを第１の目的とする。

またこの方法の実施に直接使用す電解加工装置を提供す
ることを第２の目的とする。

（発明の構成）本発明によればこの第１の目的は、χの２つの曲面形状
に形成された大加工面を有する略式状の一対の加工電極
を、それらの大加工面が対向して接近・離隔可能に配設
し、これら加工電極の先端側から根元側に向って被加工
物を相対移動させつつかつ相対的に回動させつつ電解加
工することを特徴とする一体型翼車の電解加工方法によ
り達成される。

また第２の目的は、ｘ−Ｙ座標系のＹ軸上で往復動する
一対の側面ラムと、大加工面が対向しＸ軸方向に突出す
るようにこれら側面ラムにそれぞれ取付けられた略翼状
の一対の加工電極と、単軸トで往復動および回動可能な
正面ラムとを備え、前記正面ラムに固定した被加工物を
、加工電極の先端側からその根元に向って接近させると
共に回動させつつ電解加工することを特徴とする一体型
翼車の電解加工装置により達成される。

ここに加工電極と被加工物との移動は相対的なものであ
るから、加工電極のみを被加工物に向って直進させつつ
回動させる等１種々の態様が可能であり、本発明にはこ
れらが含まれることは勿論である。

また電解液は両加工電極の根部の間から被加工物に向け
て噴射させるのが望ましく、この噴射された電解液が電
解加工部分に良好に供給されるようにするために、両加
工電極の側縁に近接または接触する導液板を両型極側あ
るいは被加工物側に設けることが可能である。

また加工電極を被加工物に進入させてゆく間に、両電極
も同時に互いに接近させるようにしてもよいが、電極の
進入方向への移動が終ってから両電極を互いに接近させ
て最終翼形状に加工するというように両動作を別々に行
わせてもよい。

（実施例）第１図は本発明による加工過程を示す斜視図、第２図は
各ラムの配置図、第３図は被加工物の正面ラムへの取付
状態を示す側断面図、第４図は加工進行過程の説明図、
第５図は完成した翼車の斜視図である。

第２図においてｌＯは正面ラム、１２と１４は側面ラム
であって１２は左ラム、１４は右ラムとなっている、こ
れらは、ｘ−Ｙ直交座標系を図示のようにとった時に正
面ラム１０がＸ軸上を往復すると共にこのＸ軸を中心に
して回動可能となっている。左右のラム１２．１４はＹ
軸方向に往復動する。

第１．３図で１６は被加工物であり金属製の円盤からな
るブロックである。被加工物１６は第３図に示すよう辷
、その機能上の回転軸（エンジンとしての回転軸である
Ｘ軸）が、Ｘ軸と直交し、かつ翼弦のほぼ中央をＸ軸が
通るように正面ラム１０に取り付けられる。従ってＸ軸
はおおむね被加工物１６の中心を通り被加工物１６に平
行となる。１７は正面ラム１０との間にある絶縁体、割
だし板、取付は具等を一括して表示したものであるが本
実施例として重要な役割を持っていないので詳細は示さ
れていない。

第１図は被加工物と電極との相対関係を説明するもので
、理解しやすいようにラム１Ｏ１１２，１４は省略しで
ある。１８は左ラム１２に装着された加工電極組立体、
２０は右ラム１４に装着された加工電極組立体を示して
いる。２２は左ラム用電極組立体１８の先端の翼形状の
加工電極、２４は右ラム用翼形状の加工電極である。こ
れらの加工電極２２．２４はＹ軸に直交するＸ軸方向に
略モ行に突出し、それらの対向面はそれぞれ質の耐終形
状の各曲面にほぼ一致する曲面となっている。なお一方
の組立体２０の基部にはＹ軸方向に突出する板状部２０
ａが形成されると共に、他方の組立体１８にはこの板状
部２０ａが係入する切欠部１８ａが形成されている。ま
た両組立体１８．２０の基部の対向面には、両加工電極
２２．２４の根元の中間付近に向って開口する電解液供
給路としての導液溝２６．２８舅ｉ日（ロ）目昧が形成
され、これら導液溝２６．２８にはチューブ３０．３２
によって図示しないポンプから電解液が供給される。

加工電極２２．２４を負電位に保ち、被加工物１６を正
電位に保った状態で、電解液を導液溝２６．２８から噴
出しながら被加工物１６をＸ軸上で移動させて電極２２
．２４に接近させてゆけば、電解加工が進行する。この
場合被加工物１６の進入に対応して被加工物１６はＸ軸
回りに回動される。被加工物１６がＸ軸まわりに回動す
る理由は第１図からもわかるように単に正面ラム１０が
回転することなく直進した場合、いわゆる翼の「影」に
なる部分に加工電極２２．２４が到達することが困難と
なるか、または翼の一部を欠損してしまうことを防ぐた
めのものである。すなわち、両加工電極２２．２４の先
端部の内面で形成される空隙に翼が加工されつつ進入す
るためには、翼のねじれ度に応じて翼素材が翼のねじれ
中心付近を軸として回転しながら進入する必要があるか
らである。３つのラム１０．１２．１４の運動は、数値
制御によって確実に制御され、同一の運動を繰り返す、
被加工物１６は１つの翼の加工が完了する加工サイクル
毎に適当な割だし装置（図示されていない）で翼の１ピ
ッチ分だけＸ軸回りに回転されて位置決めされる。各ラ
ム１０，１２．１４の位置ならびに正面ラム１０の回転
角度は主として翼の捩り角度と関係があり、図面等から
容易に計算される。

次に第４図に基づいて加工の進行状況をさらに詳細に説
明する。同図において２２．２４は第１図に示すものと
同じ加工電極先端の翼形状部であって断面で示す、電解
液は両電極２２．２４の間を１図面の上方から下方に向
って流れ、先端から周囲に噴き出す０図面左側の工、■
、■は被加工物１６のＸ軸回りの回転角度θを示し、加
工の進行につれてθはθ１．θ２，０３と増加している
、このように被加工物１６は最も適当な位置に回転する
のである。加工は同図（１）（２）（３）の順に進行し
て大−枚が完成する。すなわち（１）では被加工物１６
は（Ｉ）の位置にあり、（２）では（ＩＩ）の位置、（
３）では（［１１）の位置にある。なおこの加工の進行
につれて両加工電極２２．２４自身も互いに接近してゆ
き、最終的に（３）の状態では両電極２２．２４間隔は
完成後の質の曲面および厚さを決定する０図中矢印は電
極２２．２４の進行方向を示す。

一枚の翼の加工が完了すると、被加工物１６は電極２２
．２４から離れた後、翼のピッチ分だけＺ軸回りに回転
されて位置決めされる。そして同図（４）、（５）、（
６）に示すように隣りの翼の加工に入る。電極２２．２
４の進行方向を示す矢印かられかるように、電極２２．
２４の進行にともない免を挾む方向への電極２２．２４
の送り速度、すなわち左右ラム１２．１４の送り速度が
、正面ラム１０の送り速度に比して増加していることが
わかる。経験上、この方が翼形状の仕上りが良いことが
わかっている。このようにして全ての翼の加工が終れば
、第５図に示す製品Ａが完成する。

ここで被加工物１６のＸ軸上での送り速度（移動速度）
と、両加工電極２２．２４の接近速度とは、材質、形状
などの加工条件や加工進度の変化に対応して連続的ある
いは不連続的に変わるように制御されるのが望ましい、
これらの速度は実際に試験的に加工することによって決
定されるべきものである。

以上の実施例によれば、切削工具で製作するのに比べて
５ないし６分の１の時間で加工がおこなわれることがわ
かった。さらに、切削工具による機械加工の場合には、
加工後のツールマーク（切削工具の方路）を除去するの
に多大の時間を必要とするが、本実施例によればこの時
間は不要である。

第６図は他の実施例を示す図であり、この実施例は前記
第１図に示した加工電極組立体１８．２０に、電解液を
加工部に導くための導液板３４．３６を設けたものであ
る。すなわち導液板３４は画電極２２．２４の上縁に近
接するように組立体２０の基部に取付けられ、また導液
板３６は電極２２．２４の下縁に近接するように組立体
１８の基部に取付けられている。この導液板３４．３６
は導液溝２６．２８から吐出される電解液が周囲に飛散
するのを防ぎ、加工部分に電解液を良好に導く。

（発明の効果）本発明の方法は以上のように、略翼状の一対の加工電極
に被加工物を進入させつつ回動させるようにして電解加
工を行うから、一体型翼車の電解加工による製造が可能
になり、高精度な翼車を槍率良く製造できる効果がある
。

また本発明の装置によれば、この方法の実施に直接使用
される電解加工装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加工過程を示す斜視図、第２図は
各ラムの配置図、第３図は被加工物の正面ラムへの取付
状態を示す側断面図、第４図は加工進行過程の説明図、
第５図は完成した翼車の斜視図、また第６図は他の実施
例を示す斜視図である。１０・・・正面ラム、１２．１４・・・側面ラム、１６
・・・被加工物、　　２２．２４・・・加工電極、２６
．２８・・・導液溝、３４．３８・・・導液板。特許出願人　航空規格工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）翼の２つの曲面形状に形成された翼加工面を有す
る略翼状の一対の加工電極を、それらの翼加工面が対向
して接近・離隔可能となるように配設し、これら加工電
極の先端側から根部側に向って被加工物を相対的に移動
させつつかつ相対的に回動させつつ電解加工することを
特徴とする一体型翼車の電解加工方法。
（２）電解液は両加工電極の根元間から被加工物方向に
向って供給されることを特徴とする請求項（１）に記載
の一体型翼車の電解加工方法。
（３）被加工物を両加工電極に向って移動させる間、両
加工電極を互いに接近させつつ電解加工することを特徴
とする請求項（１）に記載の一体型翼車の電解加工方法
。
（４）被加工物の移動速度と、両加工電極の接近速度と
は、加工条件および加工進度に合せて調整されることを
特徴とする請求項（３）に記載の一体型翼車の電解加工
方法。
（５）被加工物を両加工電極に進入させ、この進入方向
への移動を停止した後、両加工電極を互いに接近する方
向に移動させて翼の両曲面を形成することを特徴とする
請求項（１）に記載の一体型翼車の電解加工方法。
（６）Ｘ−Ｙ座標系のＹ軸上で往復動する一対の側面ラ
ムと、翼加工面が対向しＸ軸方向に突出するようにこれ
ら側面ラムにそれぞれ取付けられた略翼状の一対の加工
電極と、Ｘ軸上で往復動および回動可能な正面ラムとを
備え、前記正面ラムに固定した被加工物を、加工電極の先端側
からその根元に向って接近させると共に回動させつつ電
解加工することを特徴とする一体型翼車の電解加工装置
。
（７）両加工電極の基部には、加工電極の根元側から両
電極間隙に向って電解液を吐出する電解液供給路が形成
されていることを特徴とする請求項（６）に記載の一体
型翼車の電解加工装置。
（８）両加工電極の側縁に近接または接触するように両
加工電極側または被加工物側に取付けられた導液板を備
え、電解液供給路から供給される電解液を電解加工部分
に導くことを特徴とする請求項（７）に記載の一体型翼
車の電解加工装置。