KR101676978B1

KR101676978B1 - 전해 가공 공구, 전해 가공 시스템, 및 천공 부재의 제조 방법

Info

Publication number: KR101676978B1
Application number: KR1020157013407A
Authority: KR
Inventors: 요스케 무카이; 가즈히사 다무라; 신 아사노; 데츠헤이 고바야시; 도모후미 신타니
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2016-11-16
Also published as: JP5955207B2; US20150273602A1; CN104755215B; JP2014113678A; DE112013005944B4; US9878388B2; CN104755215A; KR20150064229A; DE112013005944T5; WO2014091981A1

Abstract

소망 형상의 만곡 구멍 및 직선 구멍을 용이하게 형성하는 것이 가능한 전해 가공 공구, 전해 가공 시스템, 및 천공 부재의 제조 방법을 제공하기 위하여, 본 발명에서는 축선(O)를 따라 연장되는 통 형상(筒狀)을 이루고 가요성을 갖는 도전성 재료로 이루어지며, 내측에 선단(10a)측을 향하여 전해액(W)가 유통하는 유로(FC)가 형성된 전극(11)과, 전극(11)의 선단면을 노출시키도록 전극(11)의 외주면에 피복된 절연층(12)와, 유로(FC)를 축선(O)를 포함하는 제1 유로(FC1), 및 이 제1 유로(FC1)의 외주측에 위치하는 제2 유로(FC2)로 구획하는 유로 구획부(17)을 갖는 공구 본체(10)을 구비하는 전해 가공 공구(3)에 있어서, 공구 본체(10)의 원주 방향 일부에는 제2 유로(FC2)를 유통하는 전해액(W)를 공구 본체(10)의 반지름 방향을 향하여 도출하는 유체 도출부(15)가 형성되어 있는 구성으로 하였다.

Description

전해 가공 공구, 전해 가공 시스템, 및 천공 부재의 제조 방법{ELECTROCHEMICAL MACHINING TOOL, ELECTROCHEMICAL MACHINING SYSTEM, AND PERFORATED MEMBER MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 전해액을 개재하여 전극과 피가공재 간을 통전(通電)함으로서, 피가공재를 전해시켜 가공하는 전해 가공 공구 및 이 전해 가공 공구를 갖춘 전해 가공 시스템에 관한 것이다.

본 출원은 2012년 12월 12일에 출원된 일본특허출원 제2012-271436호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

기계 가공이 곤란한 난삭재 천공 가공은 일반적으로 전해 가공법이나 방전 가공법에 의해 행해지고 있다. 특히 높은 종획비(Aspect Ratio)를 갖는 난삭재에 대하여 천공 가공을 할 시에는, 전해 가공법을 이용하는 것이 바람직하다.

그런데 예를 들어, 가스 터빈의 터빈 날개 내에는 이 터빈 날개를 냉각하는 냉각 매체를 유통시키기 위한 냉각 구멍이 형성되어 있다. 열적, 공기력적으로 최적한 설계를 실현하기 위해서는, 즉 날개 프로파일부나 플랫폼 등 고온이 되는 부분을 효율적으로 냉각하기 위해서는, 냉각 구멍 형상을 터빈 날개의 기하 형상에 따라 완곡시키는 것이 바람직하다.

여기서 예를 들어, 특허문헌1에는 만곡 전극을 사용함으로써 가공물에 굴절 구멍(curved hole)을 형성 가능하게 하는 전해 가공 조립체가 개시되어 있다.

일본특허공개 제2011-62811호 공보

그러나 특허문헌1에 기재된 장치에서는, 만곡 전극을 이용하여 가공을 행하기 때문에 같은 전극을 이용하여 굴절 구멍과 직선 구멍을 맞추어 가공할 수 없다. 특히 날개 프로파일면에 따른 냉각 구멍을 가공할 경우에는, 굴절 구멍의 곡률을 변화시키면서의 가공이나 굴절 구멍과 직선 구멍이 혼재하도록 가공하는 것이 필요해진다.

본 발명은 소망 형상의 굴절 구멍 및 직선 구멍을 용이하게 형성할 수 있는 전해 가공 공구, 전해 가공 시스템 및 천공 부재의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 제1 형태에 관련한 전해 가공 공구는 축선에 따라 길어지는 통 형상(筒狀)을 이루며 가요성을 갖는 도전성 재료로 이루어지고, 내측에 선단측을 향해 전해액이 유통하는 유로가 형성된 전극과, 해당 전극의 선단면을 노출시키도록 해당 전극 외주면에 피복된 절연층과, 상기 유로를 상기 축선을 포함하는 제1 유로 및 해당 제1 유로의 외주면에 위치하는 제2 유로로 구획하는 유로 구획부를 갖는 공구 본체를 갖추고,

상기 공구 본체 원주 방향 위치 일부에 상기 제2 유로를 유통하는 상기 전해액을 상기 공구 본체의 반지름 방향 외측을 향해 도출하는 유체 도출부가 형성되어 있다.

이와 같은 전해 가공 공구에 의하면, 전해액이 전극 내 유로를 유통하여 전극 선단에서 도출된다. 이 전해액을 개재하여 전극 선단면과 피가공재의 가공 구멍 내면 간에 통전되는 것에 의해, 피가공재가 전해하여 가공 구멍이 보다 깊이 가공되어 간다. 유체 도출부에서는 전해액이 반지름 방향 측을 향해 도출되고, 이 도출된 전해액이 가공 구멍 내면에 유체 작용력을 부여한다. 이것에 의해 공구 본체에는 그 반력이 부여되고, 공구 본체가 반력 방향으로 휘듯이 변위한다.

여기서 유로 구획부를 공구 본체에 설치하고, 전극 내측 유로를 제1 유로와 제2 유로로 구획하는 것에 의해, 제1 유로와 제2 유로와는 독립적으로 전해액을 유통시키는 것이 가능해진다. 또한 유체 도출부는 제2 유로로 통하고 있기 때문에, 제2 유로에 유통시키는 전해액의 유량을 증감시킴으로써 공구 본체의 유체 도출부로부터의 전해액 도출량을 조정할 수 있고, 공구 본체의 변위량을 용이하게 조정 가능해진다.

또한 본 발명의 제2 형태에 관련한 전해 가공 공구는 상기 제1 형태에 따른 상기 전극 내에 설치되고, 상기 제2 유로를 폐색(閉塞)하는 마개부를 더 갖추며, 상기 유체 도출부는 상기 마개부보다도 상기 공구 본체의 후단측에 형성되어 있어도 된다.

이와 같이 마개부를 설치함으로써 제2 유로에 유통시키는 전해액의 유량이 유체 도출부에서 반지름 방향 측을 향해 도출되는 전해액 유량과 동등해진다. 그러므로 유체 도출부에서 도출하는 전해액 유량 조정이 보다 용이해진다. 따라서 공구 본체에 부여되는 유체 작용력의 반력을 제어하고, 소망 형상의 만곡 구멍 및 직선 구멍을 한층 용이하게 형성할 수 있다.

또한 본 발명의 제3 형태에 관련한 전해 가공 시스템은 상기 제1 형태 또는 제2 형태에 관련한 전해 가공 공구와, 상기 전해 가공 공구를 피가공재에 대하여 소정 진행 방향이 되도록 안내하는 가이드부와, 상기 전해 가공 공구를 진행시키는 이동 기구와, 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로 각각에 독립적으로 상기 전해액을 공급하는 전해액 공급부를 구비하고 있다.

이와 같은 전해 가공 시스템에 의하면 전해 가공 공구에 있어서, 유로 구획부를 공구 본체에 설치한 것에 의해 제1 유로와 제2 유로와는 독립적으로 전해액을 유통시킬 수 있다. 따라서 제2 유로에 유통시키는 전해액의 유량을 증감시키고, 유체 도출부에서의 도출량을 조정함으로써 공구 본체의 변위량을 용이하게 조정 가능해진다. 따라서 소망 형태의 만곡 구멍 및 직선 구멍을 용이하게 형성할 수 있다.

또한 본 발명의 제4의 형태에 관련한 천공 부재의 제조 방법은 상기 제1 형태 및 제2 형태에 관련한 전해 가공 공구를 사용하여 피가공재에 가공 구멍을 형성한다.

이와 같은 천공 부재의 제조 방법에 의하면 전해 가공 공구에 의해 제2 유로에 유통시키는 전해액의 유량을 증감시키고, 유체 도출부에서의 도출량을 조정함으로써 공구 본체의 변위량을 용이하게 조정 가능해진다. 따라서 소망 형태의 만곡 구멍 및 직선 구멍을 용이하게 형성할 수 있다.

상기 전해 가공 공구, 전해 가공 시스템, 및 천공 부재의 제조 방법에 의하면, 공구 본체에 있어서 제1 유로와 제2 유로를 구획하고 또한 이 제2 유로가 유체 도출부에 통하고 있다. 따라서 소망 형태의 만곡 구멍 및 직선 구멍을 용이하게 형성할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련한 전해 가공 시스템을 나타내는 정면도다.
도2a는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련한 전해 가공 시스템에 따른 전해 가공 공구 및 피가공재를 나타내는 종단면도다.
도 2b는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련한 전해 가공 시스템에 따른 전해 가공 공구를 나타내는 도이며, 도2a의 A화살표 도면을 나타낸다.
도2c는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련한 전해 가공 시스템에 따른 전해 가공 공구를 나타내는 도이며, 도2a의 B화살표 도면을 나타낸다.
도3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련한 전해 가공 시스템에 따른 전해 가공 공구 및 피가공재를 나타내는 종단면도다.

[제1 실시 형태]

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련한 전해 가공 시스템(1)에 대해 설명한다.

전해 가공 시스템(1)은 피가공재(100)에 가공 구멍(101)을 형성하기 위한 장치다. 본 실시 형태에서는 일례로서, 피가공재(100)은 가스 터빈의 터빈 날개고, 피가공재(100)의 가공 구멍(101)은 터빈 날개를 냉각하기 위한 냉각 구멍이 되어 있다.

이하 가공 구멍(101)을 갖는 피가공재(100)의 제조 방법 즉, 천공 부재의 제조 방법을 덧붙여 설명한다.

도1에 나타낸 바와 같이 이 전해 가공 시스템(1)은 패가공재(100)에 가공 구멍(101)을 형성하는 여러 개의 전해 가공 공구(3)과, 이 전해 가공 공구(3)을 진행시키는 이동 기구(4)와, 전해 가공 공구(3)을 진행시킬 시에 이 전해 가공 공구(3)을 안내하는 가이드부(5)와, 전해 가공 공구(3)에 전해액(W)(도2A 참조)를 공급하는 전해액 공급부(6)을 구비하고 있다. 또한 전해 가공 시스템(1)은 여러 개의 전해 가공 공구(3)을 구비한 구성만이 아닌 하나의 전해 가공 공구(3)을 구비하여 구성해도 된다.

이동 기구(4)는 피가공재(100)인 터빈 날개의 선단(100a) 측에 배치되어 있다. 이동 기구(4)는 전해 가공 공구(3)을 이 선단(100a)에 대하여 진퇴 이동 가능하게 되어 있다.

이 이동 기구(4)는 예를 들어, 도시하지 않은 전동기 등의 구동원을 사용하여 전해 가공 공구(3)의 진퇴 이동을 행한다.

이 이동 기구(4)는 피가공재(100) 측의 면에 전해 가공 공구(3)의 기단(후술하는 기단(10b))를 파지(把持)하는 복수의 파지부(4a)를 가진다. 이 파지부(4a)는 내부가 중공상이 된 통 형상을 이룬다. 파지부(4a)의 일단측에 전해 가공 공구(3)의 기단이 삽인되고 전해 가공 공구(3)이 파지된다.

전해액 공급부(6)은 펌프 등이고 이동 기구(4)의 파지부(4a)의 타단측에 전해액 유통로(6a)를 개재하여 접속되어 있다. 이 전해액 유통로(6a)를 개재하여 파지부(4a)의 내부에 전해액(W)가 공급된다. 이 전해액(W)의 공급량은 도시하지 않는 유량 제어 장치에 의해 임의로 조정된다. 전해액(W)로서는 예를 들어 황산, 질산, 식염수 등이 사용된다.

가이드부(5)는 이동 기구(4)와 피가공재(100)의 선단(100a)(터빈 날개의 팁 슈라우드) 간에 배치되어 있다. 가이드부(5)는 이동 기구(4)에 의해 진퇴하는 전해 가공 공구(3)을 피가공재(100)의 선단(100a)에 대하여 소정의 진퇴 방향이 되도록 안내한다. 이 가이드부(5)에는 이동 기구(4) 측과 피가공재(100) 측을 상호 연통하는 복수의 가이드 구멍(5a)가 뚫려서 설치되어 있다. 이들 가이드 구멍(5a)에는 각각 전해 가공 공구(3)이 이동 기구(4) 측에서 피가공재(100) 측을 향하여 삽통되어 있다. 그리고 이 상태에서 이들 전해 가공 공구(3)이 이동 기구(4)에 의해 전진됨으로써, 가이드 구멍(5a)의 배치에 따라 피가공재(100)의 선단(100a)에 따른 소망 위치에, 또한 선단(100a)에 대하여 소망 각도로 전해 가공 공구(3)을 도입할 수 있다.

이어서 전해 가공 공구(3)에 대하여 설명한다.

도2A 및 도2B에 나타낸 바와 같이 전해 가공 공구(3)은 피가공재(100)에 가공 구멍(터빈 날개의 냉각 구멍)(101)을 전해 가공에 의해 형성하는 것이다. 전해 가공 공구(3)은 전극(11) 및 이 전극(11)을 외주에서 덮는 절연층(12)을 갖고, 전체로서 통 형상을 이루는 공구 본체(10)을 구비하고 있다.

공구 본체(10)에 따른 전극(11)은 축선(O)를 따라 연장되는 통 형상을 이루고 있다. 전극(11)은 예를 들어 스테인레스, 구리, 티탄 등 가요성을 갖는 도전성 재료에 의해 형성되어 있다. 이 전극(11)의 내측 중공 부분(전극(11)의 내부)에는 이동 기구(4)의 파지부(4a) 내부와 연통하는 공간이 형성되어 있다. 이 공간은 전해 가공에 제공되는 전해액(W)가 파지부(4a) 내부에서 도입되어 유통하는 유로(FC)로 되어 있다. 이것에 의해 공구 본체(10)의 후단측이 되는 기단(10b)측(이동 기구(4)측)에서 선단(10a)측(피가공재(100)측)을 향하여 전해액(W)가 유통한다.

또한 선단(10a)측에서의 전극(11)의 단면은 축선(O)에 직교하는 평탄상(平坦狀) 혹은 테이퍼 형상을 이루고 있다(본 실시 형태에서는 평탄상). 본 실시 형태에서 전극(11)은 원통형을 이루고 있지만 예를 들어, 단면 다각형인 각통 형상(角筒狀)을 이루고 있어도 된다.

공구 본체(10)에 따른 절연층(12)는 예를 들어 전기 절연성을 갖는 폴리에스테르계 수지 등에 의해 형성되어 있다. 절연층(12)는 전극(11)의 외주면에 피복되어 있다. 그러나 선단(10a)측에서의 전극(11)의 단면은 절연층(12)에 의해 덮이지 않고 전극(11)이 노출되어 있다.

이러한 전극(11) 및 절연층(12)를 갖는 공구 본체(10)에는 그 원주 방향의 위치 일부에 전극(11)의 내측 유로(FC)를 유통하는 전해액(W)를 공구 본체(10)의 반지름 방향측을 향하여 도출하는 유체 도출부(15)가 형성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 유체 도출부(15)로서 전극(11) 및 절연층(12)를 반지름 방향으로 관통하여 공구 본체(10) 내외를 연통시키는 구멍부를 채용하고 있다. 유체 도출부(15)를 공구 본체(10)의 반지름 방향에서 본 형상은 도2C에 나타낸 바와 같이 원주 방향 및 축선(O) 방향으로 연장되는 선분을 변으로 구성시킨 직사각형상을 이루고 있다. 이 구멍부의 형상은 직사각형상에 한정되지 않고 예를 들어 원형이나 정사각형상 등의 다른 형상이어도 된다. 또한 유체 도출부(15)는, 본 실시 형태에서는 공구 본체(10)의 선단(10a) 에 가까운 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하지만 이 위치에 한정되지 않는다.

공구 본체(10)은 전극(11) 내측에 배치된 내통(內筒) 부재(유로 구획부)(17)을 더 갖고 있다.

내통 부재(17)은 전극(11)과 동일하게 축선(O)를 따라 연장되고 전극(11)과 거의 같은 축선(O) 방향의 치수를 갖는 통 형상을 이루고 있다. 내통 부재(17)은 예를 들어 스테인레스, 구리, 티탄 등 가요성을 갖는 도전성 재료에 의해 형성되어 있다. 이 내통 부재(17)은 예를 들어 리브(Rib) 등에 의해 전극(11)의 내주면(11a)와 반지름 방향에 간격을 둔 상태로 내주면(11a)에 지지되어 있다.

이 리브는 도시하지 않지만, 예를 들어 전극(11)의 내주면(11a)에서 축선(O) 방향, 원주 방향에 간격을 두고 반지름 방향 내측을 향하여 돌출되어 설치되고, 내통 부재(17)의 외주면(17a)를 고정한다.

이 내통 부재(17)은 도전성 재료로 형성되어 있을 경우에는 한정되지 않지만, 선단(10a)측에서의 전해 효과를 내통 부재(17)에 의해서도 얻을 수 있도록 전해성 재료로 형성되어 있는 편이 바람직한다. 또한 본 실시 형태에서 내통 부재(17)은 원통 형상을 이루고 있지만 예를 들어, 단면 다각형인 각통 형상을 이루고 있어도 된다.

이와 같이 이 내통 부재(17)은 전극(11) 내측에 형성된 유로(FC)를 제1 유로(FC1)과, 제2 유로(FC2) 두 개로 구획한다. 즉, 제1 유로(FC1)은 축선(O)를 포함하고 축선(O)를 중심으로 한 기둥형 공간이다. 또한 제2 유로(FC2)는 내통 부재(17)의 외주면(17a)와 전극(11)의 내주면(11a) 간에 구획 형성된 축선(O)를 중심으로 한 환형상(環狀) 공간으로 되어 있다.

따라서 유체 도출부(15)는 제2 유로(FC2)와 공구 본체(10)의 외부를 연통하고 있다.

그리고 이들 제1 유로(FC1), 제2 유로(FC2)에는 상술한 전해액 공급부(6)에서 각각에 독립적으로 유량이 제어된 전해액(W)가 공급되고, 제1 유로(FC1), 제2 유로(FC2) 각각을 전해액(W)가 유통한다.

이러한 전해 가공 시스템(1)에 있어서는, 전해 가공 공구(3)에 의해 제1 유로(FC1) 및 제2 유로(FC2)를 개재하여 전해액(W)가 공구 본체(10)의 선단(10a)에서 도출된다. 그리고 이 도출된 전해액(W)를 개재하여 공구 본체(10)의 선단(10a)의 단면과, 피가공재(100)의 가공 구멍(101)의 내면 간에 통전한다. 이 결과 피가공재(100)이 전해되고 가공 구멍(101)이 축선(O) 방향을 향하여 보다 깊게 가공되어 간다.

여기서 전해액 공급부(6)에서 공급되고 제1 유로(FC1)을 유통한 전해액(W)는 그대로 공구 본체(10)의 선단(10a)에서 피가공재(100)을 향하여 도출된다. 그러는 한편, 제2 유량(FC2)를 유통한 전해액(W)는 일부가 유체 도출부(15)에서 반지름 방향 외측을 향하여 즉, 피가공재(100)의 가공 구멍(101)의 내면을 향하여 공구 본체(10)에서 도출된다. 유체 도출부(15)에서 도출되지 않은 전해액(W)의 잔여물은 공구 본체(10)의 선단(10a)에서 피가공재(100)을 향하여 도출된다.

그리고 유체 도출부(15)에서 도출된 전해액(W)는 가공 구멍(101)의 내면에 유체 작용력을 부여한다. 이것에 의해 공구 본체(10)에는 유체 작용력의 반력(F)가 부여되고, 공구 본체(10)이 반력(F) 방향으로 휘듯이 변위한다.

여기서 내통 부재(17)을 설치함으로써 유로(FC)를 제1 유로(FC1)과 제2 유로(FC2)로 구획한다. 그리고 전해액 공급부(6)에 의해 이들 제1 유로(FC1) 및 제2 유로(FC2)에 독립적으로 전해액(W)를 공급할 수 있다. 따라서 제1 유로(FC1) 및 제2 유로(FC2) 각각에의 전해액(W) 유량을 독립적으로 제어 가능해진다.

따라서 예를 들어 제2 유로(FC2)에의 전해액(W)의 유량을 증대시킴으로써, 유체 도출부(15)로부터의 전해액(W) 도출량을 증대시키는 것이 가능해진다. 그러므로 공구 본체(10)에 부여되는 피가공재(100)에서의 반력(F)를 증대시킬 수 있다. 이와 같이 하여 공구 본체(10)의 변위량을 용이하게 증대시킬 수 있고, 굴절 방향으로 전류 밀도 분포를 편재시켜 만곡된 만곡 구멍으로서 가공 구멍(101)을 형성할 수 있게 된다.

한편 유체 도출부(15)로부터의 전해액(W) 도출량을 저감하면 상기 반력(F)를 감소시킬 수 있고, 만곡 정도가 작은 가공 구멍(101)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한 제2 유로(FC2)에의 전해액(W) 공급을 정지함으로써 직선 구멍으로서의 가공 구멍(101)을 형성할 수 있다.

이와 같이 제2 유로(FC2)에의 전해액(W)의 공급량을 적당하게 조정함으로써, 공구 본체(10)의 만곡 정도를 용이하게 조정할 수 있다. 따라서 하나의 전해 가공 공구(3)에 의해 직선 구멍과 만곡 구멍의 가공이 가능해진다. 또한 가공 구멍 형성 시에 공구 본체(10)의 만곡 정도를 적당하게 조정함으로써, 직선 구멍과 만곡 구멍이 혼재된 것처럼 복잡한 형상을 갖는 가공 구멍(101)을 형성하는 것도 가능해진다.

본 실시 형태의 전해 가공 시스템(1)에 의하면 내통 부재(17)에 의해 유로(FC)를 제1 유로(FC1) 및 제2 유로(FC2) 두 개로 구획하고, 제2 유로(FC2)가 유체 도출부(15)로 통함으로써 가공 구멍(101)을 소망 형상의 만곡 구멍 및 직선 구멍으로서 용이하게 형성하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에서 내통 부재(17)은 상술한 바와 같이 리브 등에 의해 전극(11)의 내주면(11a)에 지지되어 있다. 그러나 전해액(W)를 유통시킬 시에 전극(11)의 내주면(11a)와 내통 부재(17) 간이 떨어진 상태에서 내통 부재(17)을 보유할 수 있으면 리브 같은 지지 구조는 설치하지 않아도 된다.

[제2 실시 형태]

이어서 본 발명의 제2 실시 형태에 관련한 전해 가공 시스템(21)에 대해 설명한다.

또한, 제1 실시 형태와 공통적인 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

본 실시 형태에서는 내통 부재(17)에 설치되고, 제2 유로(FC2)를 공구 본체(10)의 선단(10a)에서 폐색하는 마개 부재(23)을 공구 본체(10)이 더 갖고 있다.

도3에 나타낸 바와 같이 마개 부재(23)은 공구 본체(10)의 선단(10a)에서 제1 유로(FC1)과 전극(11)의 내주면(11a) 간에 설치되고, 제2 유로(FC2)로부터의 전해액(W)의 도출을 방지하는 축선(O)를 중심으로 한 환형상을 이루는 폐색 부재다. 또한 이 마개 부재(23)은 유체 도출부(15)보다도 선단(10a) 측에 설치되어 있다. 바꿔 말하면 유체 도출부(15)가 마개 부재(23)보다도 기단(10b) 측에 형성되어 있다.

본 실시 형태의 전해 가공 시스템(21)에 의하면 마개 부재(23)에 의해 제2 유로(FC2)를 선단(10a)에서 폐색하고 있다. 따라서 전해액(W) 전부를 유체 도출부(15)에서 도출하는 것이 가능해진다.

따라서 전해액 공급부(6)으로부터의 전해액(W) 공급량을 제어함으로써 유체 도출부(15)에서 반지름 방향 외측을 향하여 도출되는 전해액(W)의 유량 조정이 보다 용이해진다. 따라서 공구 본체(10)에 부여되는 유체 작용력의 반력(F)을 제어하고, 소망 형상의 만곡 구멍 및 직선 구멍을 한층 용이하게 형성할 수 있다.

본 실시 형태에서 마개 부재(23)은 공구 본체(10)의 선단(10a)에 설치되어 있지만, 이와 같은 설치 위치에 한정되지 않고 적어도 유체 도출부(15)보다도 선단(10a) 측에 설치되어 있으면 되며, 다시 말해 제2 유로(FC2)를 유통하는 전해액(W) 전부를 유체 도출부(15)에서 도출 가능하면 된다. 또한 마개 부재(23)은 내통 부재(17)과 일체가 되어 형성되어 있어도 된다. 또한 마개 부재(23) 대신 예를 들어, 제1 유로(FC1)과 제2 유로(FC2) 간의 간격을 유체 도출부(15)보다도 선단(10a) 측에서 폐색하도록 수지 등을 충전해도 된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에 있어서, 다소의 설계 변경도 가능하다.

예를 들어 유체 도출부(15)는 축선(O) 둘레에 180도 떨어진 위치에 따른 전극(11)의 외주면에 절연층(12)를 설치하지 않는 부분을 형성하여 전극(11)을 노출시켜도 된다. 이와 같이 함으로써 반력(F)를 받아 공구 본체(10)이 만곡할 시에는 이 외주면의 노출 부분과 가공 구멍(101)의 내면 간에 통전한다. 그러므로 공구 본체(10)이 만곡한 측에서 가공 구멍(101)의 전해를 촉진할 수 있고 만곡 구멍 형성의 효율화를 도모할 수 있다.

그러나 이와 같이 전극(11)의 외주면에 전극(11)의 노출 부분을 형성한 전해 가공 공구(3)를 사용하여 직선 구멍을 형성하려고 할 경우, 전해 가공 공구(3)을 회전시킬 필요가 있고, 이 때 공구 본체(10)의 선단(10a)가 진동하고 노출 부분에서의 합선 빈도가 증가해 버릴 우려가 있다. 이 점에서 본 실시 형태와 같이 유로(FC)를 제1 유로(FC1)과 제2 유로(FC2)로 구획하고, 유체 도출부(15)로부터의 전해액(W) 도출량을 제어함으로써 공구 본체(10)의 변위를 용이하게 제어할 수 있기 때문에, 직선 구멍 가공 시에 합선 빈도를 저감 가능하다.

[산업상의 이용가능성]

상술한 전해 가공 공구, 전해 가공 시스템, 및 천공 부재의 제조 방법에 의하면 공구 본체에 있어서 제1 유로와 제2 유로를 구획하고, 이 제2 유로가 유체 도출부에 통하고 있음으로써 소망 형상의 만곡 구멍 및 직선 구멍을 용이하게 형성할 수 있다.

1 전해 가공 시스템
3 전해 가공 공구
4 이동 기구
4a 파지부
5 가이드부
5a 가이드 구멍
6 전해액 공급부
6a 전해액 유통로
10 공구 본체
10a 선단
10b 기단
11 전극
11a 내주면
12 절연층
15 유체 도출부
17 내통 부재(유로 구획부)
17a 외주면
100 피가공재
100a 선단
101 가공 구멍
O 축선
W 전해액
FC 유로
FC1 제1 유로
FC2 제2 유로
F 반력
21 전해 가공 시스템
23 마개 부재

Claims

축선에 따라 연장되는 통 형상(筒狀)을 이루며 가요성을 갖는 도전성 재료로 이루어지고, 내측에 선단측을 향해 전해액이 유통하는 유로가 형성된 전극과,
해당 전극의 선단면을 노출시키도록 해당 전극의 외주면에 피복된 절연층과,
상기 유로를 상기 축선을 포함하는 제1 유로, 및 해당 제1 유로의 외주측에 위치하는 제2 유로로 구획하는 유로 구획부,
를 갖는 공구 본체를 구비하고,
상기 공구 본체의 원주 방향 위치의 일부에, 상기 제2 유로를 유통하는 상기 전해액을 상기 공구 본체의 반지름 방향 외측을 향해 도출하는 유체 도출부가 형성되어 있는, 전해 가공 공구.
제1항에 있어서, 상기 전극 내에 설치되고 상기 제2 유로를 폐색(閉塞)하는 마개부를 더 구비하고,
상기 유체 도출부는 상기 마개부보다도 상기 공구 본체의 후단 측에 형성되어 있는, 전해 가공 공구.
제1항 또는 제2항에 기재된 전해 가공 공구와,
상기 전해 가공 공구를 피가공재에 대하여 소정 진행 방향이 되도록 안내하는 가이드부와,
상기 전해 가공 공구를 진행시키는 이동 기구와,
상기 제1 유로 및 상기 제2 유로 각각에 독립적으로 상기 전해액을 공급하는 전해액 공급부,
를 구비하는, 전해 가공 시스템.
제1항 또는 제2항에 기재된 전해 가공 공구를 사용하여 피가공재에 가공 구멍을 형성하는, 천공 부재의 제조 방법.