JPS63192902A - 分散された冷却孔を有する翼及びその加工する方法とその装置 - Google Patents
分散された冷却孔を有する翼及びその加工する方法とその装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/186—Film cooling
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- 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
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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。
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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の翼の冷却特にその翼を
製造する方法および装置に関する。
製造する方法および装置に関する。
［従来の技術］
米国特許第４，１９７，４４３号には、上述した類のタ
ービンブレードに冷却孔を設ける目的及び現在のやり方
が示されている。それによると冷却孔は複数からなりそ
のそれぞれの放出端から横方向及び下方に伸びる分散器
によって冷却エアか翼全面に分配される。この特許の特
徴は単一電極で冷却孔とその分散領域との両方を形成で
きるようにした放電加工ＩＩ （ＥＤＭ）にあり、更に
その単一電極が櫛のような形状を有し、１回のストロー
クで単一ブレードに複数個配列された孔と、それと関連
する分散器とのそれぞれの孔と分散器を形成する。
ービンブレードに冷却孔を設ける目的及び現在のやり方
が示されている。それによると冷却孔は複数からなりそ
のそれぞれの放出端から横方向及び下方に伸びる分散器
によって冷却エアか翼全面に分配される。この特許の特
徴は単一電極で冷却孔とその分散領域との両方を形成で
きるようにした放電加工ＩＩ （ＥＤＭ）にあり、更に
その単一電極が櫛のような形状を有し、１回のストロー
クで単一ブレードに複数個配列された孔と、それと関連
する分散器とのそれぞれの孔と分散器を形成する。
この方法と装置は信頼できる安定した製品をつくれるが
、その方法は時間が掛り比較的高価なものとなる。
、その方法は時間が掛り比較的高価なものとなる。
［問題点を解決するための手段］
本発明の１つの目的は、例示したタービン翼に空冷用孔
及びそれと関連する分散器形状を形成する改良された方
法並びにその装置を提供するにある。
及びそれと関連する分散器形状を形成する改良された方
法並びにその装置を提供するにある。
特定の目的は、従来の技術に比較して短い時間で上記の
目的を実現するにある。
目的を実現するにある。
他の特定の目的は前記の目的を実現しかつすぐれた熱交
換特性を有する製品を提供するにある。
換特性を有する製品を提供するにある。
前記の目的を達するなめ本発明においては２つの工程す
なわち、レーザビームが迅速に且つ低コストに孔を穿ち
、ＥＤＭ工程で分散器形状を形成する。工程中ＥＤＭ部
分は以前に要していた時間の何分の１かになり、この２
つの工程を１体化することで全体にコスト安となる。そ
してこれらの工程は好ましくは前記順序で行われるが、
場合によっては分散器のＥＤＭ形成後レーザドリルをや
ってもよい。
なわち、レーザビームが迅速に且つ低コストに孔を穿ち
、ＥＤＭ工程で分散器形状を形成する。工程中ＥＤＭ部
分は以前に要していた時間の何分の１かになり、この２
つの工程を１体化することで全体にコスト安となる。そ
してこれらの工程は好ましくは前記順序で行われるが、
場合によっては分散器のＥＤＭ形成後レーザドリルをや
ってもよい。
［実施例］
第１図において、本発明は、高圧ガスタービンのステー
タ翼部品１０に適用した場合で示しである。中空翼１１
が半径方向の内側ベース又は支え部分１２と半径方向の
外側ベース又は支え部分１３と１体かつその中間に形成
されている。第１列の空冷孔１４は翼の縁沿い又はその
近くに配され第２列の空冷孔１５は同じように翼の縁沿
いであって空冷孔１４の列の下流に配されている。空冷
孔１５は下流に向く分散器を形成することで特徴づけら
れる。タービンを動かすと高圧の冷却用空気がエンジン
のコンプレッサーから図示しないボートを介して各ブレ
ードの中空孔へ供給され、それによって空冷孔１４．１
５は翼面に冷却空気の保護膜を吹き降して、翼に流れる
高温燃焼ガスによる腐蝕あるいは粗悪化を防ぐことが理
解されよう。また更にステータ翼部品１０は内外両支え
部に中空部を有し、孔１４．１５は翼又は隣接する支え
部の燃焼ガスに曝される壁に形成された孔を示すものと
考慮すべきことが理解されよう。
タ翼部品１０に適用した場合で示しである。中空翼１１
が半径方向の内側ベース又は支え部分１２と半径方向の
外側ベース又は支え部分１３と１体かつその中間に形成
されている。第１列の空冷孔１４は翼の縁沿い又はその
近くに配され第２列の空冷孔１５は同じように翼の縁沿
いであって空冷孔１４の列の下流に配されている。空冷
孔１５は下流に向く分散器を形成することで特徴づけら
れる。タービンを動かすと高圧の冷却用空気がエンジン
のコンプレッサーから図示しないボートを介して各ブレ
ードの中空孔へ供給され、それによって空冷孔１４．１
５は翼面に冷却空気の保護膜を吹き降して、翼に流れる
高温燃焼ガスによる腐蝕あるいは粗悪化を防ぐことが理
解されよう。また更にステータ翼部品１０は内外両支え
部に中空部を有し、孔１４．１５は翼又は隣接する支え
部の燃焼ガスに曝される壁に形成された孔を示すものと
考慮すべきことが理解されよう。
本発明の好ましい使用は、孔１４．１５の形成の第１工
程は、第２図に示すように中空翼１１の凸状壁の下流方
向に対して鋭角δの特定方向にレーザドリルによって行
われる。図示したようにレーザ光１６は凸状壁の角度に
僅かに収斂しており、この例ではレーザ光１６の焦点が
壁の中心部にある。レーザドリル装置の部品は第７図に
示すか、ここではそのレーザがマサチューセッツ州、ス
ターブリッジのコヒラントジェネラルコーポレーション
製ネオデイミウムＹＡＧ製品であって、６００マイクロ
セコンドで１０ジユールのパルスを発生し、２〜１０ヘ
ルツの繰返し率であることを述べるだけで充分であろう
。翼部品の中空は例えばパラフィンワックスのようなエ
ネルギー分散ワックスを詰めてレーザドリル加工に備え
るが、この場合例示したドリルされる孔は、ＭＡＲ−Ｍ
２Ｏ３（コバルトニッケルベース）合金の翼−材料から
なる翼厚０．２２０インチのものに長さ０．３５０イン
チ、径０．０２０インチのもので、５レーザパルスの急
速５Ｈｚバーストで孔１５を完成させるのに充分である
が、最後のパルスエネルギーはワックスの中に分散吸収
させて例示されている凸面壁をドリル加工している間真
の対向（凹面）壁を保護する。
程は、第２図に示すように中空翼１１の凸状壁の下流方
向に対して鋭角δの特定方向にレーザドリルによって行
われる。図示したようにレーザ光１６は凸状壁の角度に
僅かに収斂しており、この例ではレーザ光１６の焦点が
壁の中心部にある。レーザドリル装置の部品は第７図に
示すか、ここではそのレーザがマサチューセッツ州、ス
ターブリッジのコヒラントジェネラルコーポレーション
製ネオデイミウムＹＡＧ製品であって、６００マイクロ
セコンドで１０ジユールのパルスを発生し、２〜１０ヘ
ルツの繰返し率であることを述べるだけで充分であろう
。翼部品の中空は例えばパラフィンワックスのようなエ
ネルギー分散ワックスを詰めてレーザドリル加工に備え
るが、この場合例示したドリルされる孔は、ＭＡＲ−Ｍ
２Ｏ３（コバルトニッケルベース）合金の翼−材料から
なる翼厚０．２２０インチのものに長さ０．３５０イン
チ、径０．０２０インチのもので、５レーザパルスの急
速５Ｈｚバーストで孔１５を完成させるのに充分である
が、最後のパルスエネルギーはワックスの中に分散吸収
させて例示されている凸面壁をドリル加工している間真
の対向（凹面）壁を保護する。
孔１５の孔明は加工が終ると充塙したワックスを溶解し
て除き、加工された孔が仕様通りか検査する。その検査
は、宝石用ルーペを使用し、孔の中の１つ又は２つを目
視するスポット検査ではあるが各ドリル加工された孔の
ある表面粗さを見つけ出す、そのような粗さはレーザに
よる孔明は加工の特徴であり、粗さ観察は現段階の技術
では翼の外表面の仕上りと比較した単なる品質上のもの
である。レーザによる孔加工の相対租さはむしろ好まし
いものとみなされている。その理由は、翼壁の含まれた
場所との熱交換（即ち冷却）がそれにより高められるか
らである。
て除き、加工された孔が仕様通りか検査する。その検査
は、宝石用ルーペを使用し、孔の中の１つ又は２つを目
視するスポット検査ではあるが各ドリル加工された孔の
ある表面粗さを見つけ出す、そのような粗さはレーザに
よる孔明は加工の特徴であり、粗さ観察は現段階の技術
では翼の外表面の仕上りと比較した単なる品質上のもの
である。レーザによる孔加工の相対租さはむしろ好まし
いものとみなされている。その理由は、翼壁の含まれた
場所との熱交換（即ち冷却）がそれにより高められるか
らである。
第２の工程は、第３図に例示したように、第７図と関連
させて記載されるべき装置を用いて、レーザ加工された
答礼１５の分散器端部１７のＥＤＨ形成工程である。第
３図において、ＥＤＭ加工には端面が略三角の（第３Ａ
図参照）単一の長い加工用電極１８を使用するが、三角
部分は電極の長手軸に対してβの角度をなしている。更
に詳しくは、この三角形部分のリード部又は上流端部１
つとなるところは好ましくは円く縁どりされ孔１５の半
径に一致し、角度βは好ましくは加工された孔１５の軸
に関して特定の傾斜面を有する分散器の煩ネ゛１と一致
する。第３図において角度αは分散器表面１７の翼面に
対してタンジェントで、孔１５の軸で切れる部分的な傾
斜を示す。ＥＤＭ工程には、第３図に示す如・く、角度
範囲β内の選ばれたコース２０に沿って翼の中へ電極１
８が案内されプログラムされて入り込むことを含む、
ＥＤＨ工程が終ると、電＠１８が引込み、第４図に示す
ようにきれいに、そして滑かに形成された完成された分
散器表面１７が現われる。目視検査で分散器表面１７が
翼面として滑らかであるか、レーザドリル孔の表面粗さ
と対照する。
させて記載されるべき装置を用いて、レーザ加工された
答礼１５の分散器端部１７のＥＤＨ形成工程である。第
３図において、ＥＤＭ加工には端面が略三角の（第３Ａ
図参照）単一の長い加工用電極１８を使用するが、三角
部分は電極の長手軸に対してβの角度をなしている。更
に詳しくは、この三角形部分のリード部又は上流端部１
つとなるところは好ましくは円く縁どりされ孔１５の半
径に一致し、角度βは好ましくは加工された孔１５の軸
に関して特定の傾斜面を有する分散器の煩ネ゛１と一致
する。第３図において角度αは分散器表面１７の翼面に
対してタンジェントで、孔１５の軸で切れる部分的な傾
斜を示す。ＥＤＭ工程には、第３図に示す如・く、角度
範囲β内の選ばれたコース２０に沿って翼の中へ電極１
８が案内されプログラムされて入り込むことを含む、
ＥＤＨ工程が終ると、電＠１８が引込み、第４図に示す
ようにきれいに、そして滑かに形成された完成された分
散器表面１７が現われる。目視検査で分散器表面１７が
翼面として滑らかであるか、レーザドリル孔の表面粗さ
と対照する。
用される櫛状ブランクであり、ｔ ’ｉｉｉ １８の代
りに、ドリル孔１５と同数の複数の分散器表面１７を加
工する。
りに、ドリル孔１５と同数の複数の分散器表面１７を加
工する。
各分散器表面１７が１回のＥＤＭ加エストロークで形成
されるには、複数の丸歯突起の異った１つが予め選定さ
れた固定の方向配列に従って翼の中へ進入される。
されるには、複数の丸歯突起の異った１つが予め選定さ
れた固定の方向配列に従って翼の中へ進入される。
第６及び６Ａ図は本発明のレーザドリル、ＥＤＨ加工の
それぞれの工程を例示しており翼１１の凹面の分散器特
有の孔１５′を造る。翼の中空内部は、リード端縁即ち
翼の局部凹面に対し比較的傾角の小さい孔１５′の前方
へ冷気を送る複数の孔１４′を備えた翼の端縁のすぐ後
に第２の空間２７を有するのが見える。この場合、平ら
な複数歯加工具２５が翼の凹面に接するが、若し第５Ａ
図に示すように折り目２８に沿って曲げられると工具２
５は、第５６図に示した凸面に加工するのと同様に迅速
に凹面（２９）上に複数の分散器面１７を同時に形成で
きる。
それぞれの工程を例示しており翼１１の凹面の分散器特
有の孔１５′を造る。翼の中空内部は、リード端縁即ち
翼の局部凹面に対し比較的傾角の小さい孔１５′の前方
へ冷気を送る複数の孔１４′を備えた翼の端縁のすぐ後
に第２の空間２７を有するのが見える。この場合、平ら
な複数歯加工具２５が翼の凹面に接するが、若し第５Ａ
図に示すように折り目２８に沿って曲げられると工具２
５は、第５６図に示した凸面に加工するのと同様に迅速
に凹面（２９）上に複数の分散器面１７を同時に形成で
きる。
第７図には、レーザドリル加工装置３０とＥＤ１４加工
装ｆ ３１が複合されて示されているが、複数のドリル
加工及び分散器形成をされる翼に対して少なくとも１つ
のコンピュータプログラム手段３２が両工程における座
標位置を与える。特に、レーザドリルが位置３４での加
工物であるステータ翼部品１０を支持するための５軸位
置決め台３３として特定される支持装置は、コンピュー
タで指示された複数のレーザドリルサイクルの各サイク
ルと姿勢変化の間中のみならず、台３３が同様の加工位
置とりを行なうＥＤＭ加エステ−ジョンに搬送される間
にも加工物をチャックし続けるものと理解すべきである
２、このようにして、量産目的には台３３は好ましくは
、ドリル加工位置３４にあろうがＥＤＭ加工位置にあろ
うが同じ加工物を同じように支持する複数の同一多軸位
置決め台の１つである。
装ｆ ３１が複合されて示されているが、複数のドリル
加工及び分散器形成をされる翼に対して少なくとも１つ
のコンピュータプログラム手段３２が両工程における座
標位置を与える。特に、レーザドリルが位置３４での加
工物であるステータ翼部品１０を支持するための５軸位
置決め台３３として特定される支持装置は、コンピュー
タで指示された複数のレーザドリルサイクルの各サイク
ルと姿勢変化の間中のみならず、台３３が同様の加工位
置とりを行なうＥＤＭ加エステ−ジョンに搬送される間
にも加工物をチャックし続けるものと理解すべきである
２、このようにして、量産目的には台３３は好ましくは
、ドリル加工位置３４にあろうがＥＤＭ加工位置にあろ
うが同じ加工物を同じように支持する複数の同一多軸位
置決め台の１つである。
第７図のレーザドリル加工装置３０内の表示と接続は図
面で明らかであるが、プログラムされた制御が各孔ドリ
ル加工のパルス数のみならず、孔加工間の短い時間に５
軸位置決め台を介して被加工物（翼）の移動を指令する
のにも適用される。
面で明らかであるが、プログラムされた制御が各孔ドリ
ル加工のパルス数のみならず、孔加工間の短い時間に５
軸位置決め台を介して被加工物（翼）の移動を指令する
のにも適用される。
エネルギーモニター電流が励起レベルの帰還制御のため
にレーザ出力を感知するので各加工毎のパルス数は、各
特定の孔をその翼の対向壁を損傷することなく完成する
。レンズ３５はレーザ光を上述の焦点に、つまり好まし
くはドリルされる孔の長さの中間点に収束させる。実施
例では、レーザ光はレンズ３５への入射時にレンズに照
準される。
にレーザ出力を感知するので各加工毎のパルス数は、各
特定の孔をその翼の対向壁を損傷することなく完成する
。レンズ３５はレーザ光を上述の焦点に、つまり好まし
くはドリルされる孔の長さの中間点に収束させる。実施
例では、レーザ光はレンズ３５への入射時にレンズに照
準される。
レンズは直径０．５インチの円形部で、焦点距離８イン
チであり、これによって平均直径０．０２０インチのド
リル孔がやや砂時計に似た形で形成される。
チであり、これによって平均直径０．０２０インチのド
リル孔がやや砂時計に似た形で形成される。
第７図のＥＤＭ加工装置３１内の表示と接続はまた図面
で明らかであるが被加工物（翼）１０用の支持台は好ま
しくは装置のレーザ側３０に示した５軸位置決め台と同
じ物である。プロセスのＥＤＭ加工部では、この加工台
は誘電液の中へ被加工物１０と一緒に漬けられ、その液
は加工部位へ連続的に常に新しい液が当るようにフィル
ターされ循環されている。加工電極３６は、単一の分散
器形状を形成する場合には、第３図及び第３Ａ図で示す
ようになっており、この場合、高速を除けば位置や方向
を指示するコンピュータ制御はレーザドリル加工の場合
のものと同一でよい。他方、加工な極３６が多数分散器
加工用に形成される場合には第５図、第５Ａ図及び第６
Ａ図に示すように、移動指示は大きくなり、回数は少な
くなる。
で明らかであるが被加工物（翼）１０用の支持台は好ま
しくは装置のレーザ側３０に示した５軸位置決め台と同
じ物である。プロセスのＥＤＭ加工部では、この加工台
は誘電液の中へ被加工物１０と一緒に漬けられ、その液
は加工部位へ連続的に常に新しい液が当るようにフィル
ターされ循環されている。加工電極３６は、単一の分散
器形状を形成する場合には、第３図及び第３Ａ図で示す
ようになっており、この場合、高速を除けば位置や方向
を指示するコンピュータ制御はレーザドリル加工の場合
のものと同一でよい。他方、加工な極３６が多数分散器
加工用に形成される場合には第５図、第５Ａ図及び第６
Ａ図に示すように、移動指示は大きくなり、回数は少な
くなる。
ＥＤＭ加工の電極が何であれ、単一のコンピュータプロ
グラム手段３２は、レーザドリルとＥＤＨ加工操作を支
配するそれぞれのコンピュータ制御プログラム３７．３
８へ、両コンピュータに共通の指示であるＭ原位置デー
タベースを供するものと理解される。特に、レーザドリ
ル加工のため、第１のコンピュータ３７はこのデータベ
ース（３２）を利用し、（１）台３３および現在ドリル
加工位置にある被加工物１０の座標位置と姿勢を決定制
御し、また（２）レーザエネルギーの調節と多孔のドリ
ル加工のために放出されたレーザエネルギーの量を決定
制御する。同様にＥＤＭ加工に対して、第２のコンピュ
ータ３８は同じデータベース（３２）を利用して （１
）台３３および現在ＥＤＭ加工位置にある被加工物１０
の座標位置と姿勢を決定制御するとともに、また（２）
ＥＤＭ加工電極３６の移動量と電源レベルを決定制御す
る。
グラム手段３２は、レーザドリルとＥＤＨ加工操作を支
配するそれぞれのコンピュータ制御プログラム３７．３
８へ、両コンピュータに共通の指示であるＭ原位置デー
タベースを供するものと理解される。特に、レーザドリ
ル加工のため、第１のコンピュータ３７はこのデータベ
ース（３２）を利用し、（１）台３３および現在ドリル
加工位置にある被加工物１０の座標位置と姿勢を決定制
御し、また（２）レーザエネルギーの調節と多孔のドリ
ル加工のために放出されたレーザエネルギーの量を決定
制御する。同様にＥＤＭ加工に対して、第２のコンピュ
ータ３８は同じデータベース（３２）を利用して （１
）台３３および現在ＥＤＭ加工位置にある被加工物１０
の座標位置と姿勢を決定制御するとともに、また（２）
ＥＤＭ加工電極３６の移動量と電源レベルを決定制御す
る。
本発明は経済的に翼の多量生産をもたらし、更に優れた
製品を得ることによって上記の全ての目的を達すること
が判るであろう。及び３２におけるコンピュータプログ
ラムが多孔ＥＤＭ加工装置３１に対して、単一孔レーザ
ドリル装置３０又は多孔レーザドリル装置３０と関連づ
けて用いられ、同じ設計の翼に対して分散器で特徴づけ
られる冷却孔の大量生産に貢献するように用いられるこ
とが理解されよう。
製品を得ることによって上記の全ての目的を達すること
が判るであろう。及び３２におけるコンピュータプログ
ラムが多孔ＥＤＭ加工装置３１に対して、単一孔レーザ
ドリル装置３０又は多孔レーザドリル装置３０と関連づ
けて用いられ、同じ設計の翼に対して分散器で特徴づけ
られる冷却孔の大量生産に貢献するように用いられるこ
とが理解されよう。
一方本発明は好ましい実施例で詳細に説明されたが、そ
の変形は本発明の範囲から外れることなくなし得るもの
である。例えば先ず最初にレーザドリル加工を行い、次
にＥＤＭ加工を行うのか好ましいが、所与の翼（被加工
！ｔ！！Ｉ ）への操作としては、本質的に最終製品が
同じならば、分散器のＥＤＭ加工が先で次にレーザドリ
ルが行われてもよい。
の変形は本発明の範囲から外れることなくなし得るもの
である。例えば先ず最初にレーザドリル加工を行い、次
にＥＤＭ加工を行うのか好ましいが、所与の翼（被加工
！ｔ！！Ｉ ）への操作としては、本質的に最終製品が
同じならば、分散器のＥＤＭ加工が先で次にレーザドリ
ルが行われてもよい。
第１図は、分散器形状の冷却孔を箕面の凸面部に配した
高圧ガスタービンのステータ翼を示す簡略な透視図、 第２図は、第１図の翼の壁厚内の単一孔に関連してレー
ザドリル加工を示す拡大部分断面図、第３図は、第２図
の単一孔の分散器部分をＥＤＨ加工するところを示す第
２図と同じ拡大部分断面図、 第４図は、ＥＤＭ工具を除いた後の孔と分散器を示す第
３図と同じ拡大部分断面図、 第５図、第５Ａ図は、複数の隣接孔の分散器が単一工程
でＥＤＭ加工され、第５図が第３図の断面、第５Ａ図が
ＥＤＭ工具を含む平面図である変形例を示す図、 第６図、第６Ａ図は、翼の凹面内の分散器特徴の冷却孔
をレーザドリル加工及びＥＤＭ加工する例を示す、翼の
リード端部の部分断面図、第７図は、本発明で使用され
るレーザドリル加工装置及びＥＤＭ加工装置の模式図表
である。 図中、１０・・・ステータ翼部品、１１・・・中空翼、
１２・・・内側支え部分、１３・・・外側支え部分、１
４・・・空冷孔、１５・・・空冷孔、１６・・・レーザ
光、１７・・・分散器表面、１８・・・加工用電極、３
ｏ・・・レーザドリル加工装置、３１・・・ＢＤＭ加工
装置、３２・・・コンピュータプログラム手段、３６・
・・加工電極。 Ｊレーザ光 ＦＩ６． ７ 手続補正書Ｃ′ｊＴ創 昭和６３年２月２５日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２８７２１８号 ２、発明の名称 分散された冷却孔を有する翼及び その加工する方法とその装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 クロマロイ ガス タービン コーボレイション ４、代理人 〒１０５ 住所 東京都港区西新橋１丁目４番１０号５、補正命令
の日付 昭和６３年２月３日（発送日６３．２．２３ ）６、補
正の対象 ■明細書の発明の名称の欄 ７、補正の内容 ■発明の名称を下記のとおり訂正する。 記
高圧ガスタービンのステータ翼を示す簡略な透視図、 第２図は、第１図の翼の壁厚内の単一孔に関連してレー
ザドリル加工を示す拡大部分断面図、第３図は、第２図
の単一孔の分散器部分をＥＤＨ加工するところを示す第
２図と同じ拡大部分断面図、 第４図は、ＥＤＭ工具を除いた後の孔と分散器を示す第
３図と同じ拡大部分断面図、 第５図、第５Ａ図は、複数の隣接孔の分散器が単一工程
でＥＤＭ加工され、第５図が第３図の断面、第５Ａ図が
ＥＤＭ工具を含む平面図である変形例を示す図、 第６図、第６Ａ図は、翼の凹面内の分散器特徴の冷却孔
をレーザドリル加工及びＥＤＭ加工する例を示す、翼の
リード端部の部分断面図、第７図は、本発明で使用され
るレーザドリル加工装置及びＥＤＭ加工装置の模式図表
である。 図中、１０・・・ステータ翼部品、１１・・・中空翼、
１２・・・内側支え部分、１３・・・外側支え部分、１
４・・・空冷孔、１５・・・空冷孔、１６・・・レーザ
光、１７・・・分散器表面、１８・・・加工用電極、３
ｏ・・・レーザドリル加工装置、３１・・・ＢＤＭ加工
装置、３２・・・コンピュータプログラム手段、３６・
・・加工電極。 Ｊレーザ光 ＦＩ６． ７ 手続補正書Ｃ′ｊＴ創 昭和６３年２月２５日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２８７２１８号 ２、発明の名称 分散された冷却孔を有する翼及び その加工する方法とその装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 クロマロイ ガス タービン コーボレイション ４、代理人 〒１０５ 住所 東京都港区西新橋１丁目４番１０号５、補正命令
の日付 昭和６３年２月３日（発送日６３．２．２３ ）６、補
正の対象 ■明細書の発明の名称の欄 ７、補正の内容 ■発明の名称を下記のとおり訂正する。 記
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、内表面と外表面とを貫通する１つ又はそれ以上の冷
却孔であって、該冷却孔は内側穿孔部と外側の分散器部
とを有し、該内側の穿孔部の面粗さが外側の分散器の面
粗さより実質的に細い分散された冷却孔を有する翼。 ２、前記内側穿孔部の軸長は、軸と前記内表面と外表面
との幾何学的交点間距離の少なくとも２分の１である特
許請求の範囲第１項記載の翼。 ３、内表面と外表面とを貫通する１つ又はそれ以上の冷
却孔であって、該孔は内側穿孔部と外側の分散器部とを
有し、前記内側穿孔部がレーザドリル加工で造られ、前
記外側の分散器部が放電加工で造られてなるものを有す
る翼。 ４、前記内側穿孔部の軸長は、軸と前記内表面及び外表
面との幾何学的交点間距離の少なくとも２分の１である
特許請求の範囲第３項記載の翼。 ５、内側面と外側面を有する翼に冷却孔を形成する方法
であって、 （ａ）前記外表面から内表面へレーザドリルで穿孔する
工程と、 （ｂ）電子放電装置に、本体と該本体をとりつけられた
少なくとも１つの歯を有する電極であって、該歯の本体
に接する基部が三角形であり、その頂点が前記本体から
突出しその分散器形成をなす面が実質的に平らである電
極をとりつける工程と、（ｃ）前記電極の分散器形状面
を、前記頂点が少なくとも部分的にレーザドリルされた
孔の外端に重なり翼をレーザドリル孔がその外表面端で
拡散される深さまで穿つ放電加工操作中の翼の外表面に
当てる工程とからなることを特徴とする分散された冷却
孔を有する翼を加工する方法。 ６、前記歯のベース長さがレーザドリル孔の径より大き
い特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、前記歯の頂端が丸められ実質的にレーザドリル孔の
半径に一致する特許請求の範囲第５項記載の方法。 ８、前記歯がイソセル３角形である特許請求の範囲第５
項記載の方法。 ９、内側面と外側面を有する翼の中に、各孔の内端が一
般的に円筒状であり、各孔の外端が翼の外側面のところ
で拡散形状となる冷却孔を形成する方法であって、 （ａ）電子放電装置に、本体と該本体をとりつけられた
少なくとも１つの歯を有する電極であつて、該歯の本体
に接する基部が三角形であり、その頂点が前記本体から
突出し、その分散器形成をなす面が実質的に平らである
電極をとりつける工程と、（ｂ）前記電極の分散器形状
面を、前記分散器形状面が部分的に鋭角に外表面に方向
ずけられ、前記頂点と外表面とが最も接近するように、
放電加工操作中の翼の外表面に当てる工程と、 （ｃ）前記加工工程を、加工される分散器面のベース幅
が予定された円筒孔径を越えるまで継続する工程と、 （ｄ）分散器面の頂点から翼の内側面までレーザドリル
加工で孔を形成する工程とからなることを特徴とする分
散された冷却孔を有する翼を加工する方法。 １０、内側面と外側面を有する被加工物の翼に冷却孔を
形成する装置であつて、 同じ被加工物を同じように支える複数の同一多軸台と、 前記台の選ばれた１つをとり外し可能に搭載するように
したレーザドリル装置及び周期的に前記選ばれた台を前
記レーザドリル装置と関連させて制御し、ドリルさるべ
き被加工物を連続した予定位置に動かして、各予定の箇
所で被加工物に１個の孔を穿孔する第１のコンピュータ
を有する手段と、 分散器成形工具を備え、前記台の選ばれた１つをとり外
し可能に搭載したＥＤＭ装置と、周期的に該選ばれた台
を前記ＥＤＭ装置と関連させて制御し、ＥＤＭ加工さる
べき被加工物を予定位置に動かして予定の位置に分散器
形状を形成する第２のコンピュータを有する手段と、そ
れぞれのコンピュータに共通な座標位置データベースを
有するコンピュータプログラム手段とからなることを特
徴とする分散された冷却孔を有する翼の加工装置。 １１、分散器成形工具が、断面三角形状でその端部が円
錐台形となっている長い導電体であることを特徴とする
特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２、分散器成形工具が、平らな導電金属板であり、そ
の加工端に沿って並んだ、間隔をもった歯列状の三角突
起となっていることを特徴とする特許請求の範囲第１０
項記載の装置。 １３、前記平らな金属板が前記歯列状突起に平行にかつ
中心からは外れて折り曲げられ、それによって、本体部
分にある角度を有する平らな加工工具を１体に形成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/929,780 US4762464A (en) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | Airfoil with diffused cooling holes and method and apparatus for making the same |
| US929780 | 1986-11-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63192902A true JPS63192902A (ja) | 1988-08-10 |
| JP2985004B2 JP2985004B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=25458445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62287218A Expired - Lifetime JP2985004B2 (ja) | 1986-11-13 | 1987-11-13 | 分散された冷却孔を有する翼及びその加工する方法とその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4762464A (ja) |
| EP (1) | EP0267718A3 (ja) |
| JP (1) | JP2985004B2 (ja) |
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