KR20210069342A - 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법, 이를 이용하는 방전가공장치, 및 이에 의해 제작된 일체형 복열 터빈 블리스크 - Google Patents

일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법, 이를 이용하는 방전가공장치, 및 이에 의해 제작된 일체형 복열 터빈 블리스크 Download PDF

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허성재
노준구
최창호
문상득
한상준
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한국항공우주연구원
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    • B23P15/006—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine wheels

Abstract

본 발명은 기존의 복열로 구성된 터빈 로터 대비 무게가 절감되고 구조적 안전성이 높은 일체형 복열 터빈 블리스크를 가공하는 방전가공방법 및 이를 이용하는 방전가공장치에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 일체형 복열 터빈 블레이드의 방전가공방법은, 1열 블레이드 가공부에 해당되는 상판 플레이트와 2열 블레이드 가공부에 해당되는 하판 플레이트, 이를 연결하는 중심축부로 구성된 일체의 원판소재를 준비하는 단계, 1열 블레이드 가공부의 외측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 방전가공장치에 고정하는 단계, 상기 1열 블레이드 가공부의 외측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 1열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 1열 블레이드 외측부 황삭 단계, 상기 1열 블레이드 외측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 1열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 1열 블레이드 외측부 정삭 단계, 상기 1열 블레이드 가공부의 내측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 뒤집어서 상기 방전가공장치에 고정하는 단계, 상기 1열 블레이드 가공부의 내측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 상기 1열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 1열 블레이드 내측부 황삭 단계, 상기 1열 블레이드 내측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 1열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 1열 블레이드 내측부 정삭 단계, 상기 2열 블레이드 가공부의 외측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 2열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 2열 블레이드 외측부 황삭 단계, 상기 2열 블레이드 외측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 2열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 2열 블레이드 외측부 정삭 단계, 상기 2열 블레이드 가공부의 내측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 뒤집어서 상기 방전가공장치에 고정하는 단계, 상기 2열 블레이드 가공부의 내측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 상기 2열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 2열 블레이드 내측부 황삭 단계, 그리고 상기 2열 블레이드 내측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 2열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 2열 블레이드 내측부 정삭 단계를 포함한다.

Description

일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법, 이를 이용하는 방전가공장치, 및 이에 의해 제작된 일체형 복열 터빈 블리스크 {Process for manufacturing one body double-stage turbine blisk, an apparatus using thereof, and one body double-stage turbine blisk manufactured thereby}
본 발명은 일체형 복열 터빈 블리스크의 제조방법, 이를 이용하는 장치, 및 이에 의해 제작된 일체형 복열 터빈 블리스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방전가공을 이용하여 일체형 복열 터빈 블리스크를 제조하는 방법에 관한 것이다.
액체로켓엔진은 연료와 산화제로 구성되어 있는 액체상태의 추진제를 연소시켜 발사체의 추진력을 발생시키는 기관이며, 핵심 구성품으로는 추진제의 연소가 발생하는 연소기와 추진제를 연소기에 공급해주는 터보펌프 등이 있다.
터보펌프는 저압으로 공급되는 추진제를 고압으로 토출하기 위한 액체로켓엔진의 구성품으로서, 추진제 펌프와 펌프에게 동력을 공급하기 위한 터빈으로 구성된다.
터보펌프의 터빈은 엔진시스템으로부터 공급되는 고온, 고압의 가스가 가지고 있는 에너지의 일부를 이용하여 터빈의 로터를 회전시키고 이를 이용하여 터보펌프의 펌프에 구동력을 제공하는 것으로서, 터빈의 효율이 높을수록 액체로켓엔진의 성능 또한 좋아지기 때문에 터빈의 고효율화가 필수적이다.
그리고 터빈의 로터는 복열 로터를 사용할 경우 단일 로터를 사용할 때에 비해 효율이 크게 좋아지기 때문에, 상용화되어있는 터보펌프는 주로 복열 로터를 구성하여 개발되었다. 도 12의 (a)는 단열 로터의 한 예이고, 도 12의 (b)는 복열 로터의 한 예이다.
터보펌프의 터빈 로터는 터빈 디스크, 터빈 블레이드, 그리고 슈라우드(shroud)로 구성되어 있다. 도 13은 터빈의 구조를 나타내는 도면이다. 도면부호 200, 201 , 202는 디스크, 블레이드, 슈라우드를 각각 나타낸다. 터빈 로터를 제작하는 방법으로는 이들을 개별적으로 제작하여 하나의 로터로 조립하는 방법과, 원판소재를 적절히 가공하여 블리스크(blisk)라고 불리는 일체로 이루어진 로터로 제작하는 방법이 있다. 블리스크 형태의 로터는 전자에 비해 부품의 수가 크게 줄어들기 때문에 상대적으로 무게 절감과 구조적 안정성을 기대할 수 있으며, 효율 또한 크게 개선이 되지만, 로터의 복잡한 형상 때문에 제작에 있어서 많은 난점이 있었다.
한편, 복열의 로터를 구성하는 경우에는 2개의 조립식 로터를 병렬로 조립하는 방법, 두 개의 블리스크를 병렬로 조립하는 방법, 일체로 제작된 복열 블리스크를 사용하는 방법이 있으며, 마찬가지로 일체형의 복열 블리스크가 무게와 구조에 대한 이점이 있지만 제작이 용이하지 않은 문제점이 있었다.
일례로, 대표적인 종례의 복열 블리스크 제작 방법은 주조를 이용하는 것이지만, 주조 공정의 특성상 정밀도가 떨어질 뿐만 아니라, 구조물의 강성 및 강도가 낮아지는 문제점을 여전히 가지고 있다.
- 한국등록특허공보 제1503293호 (2015. 3. 11.) - 유럽특허공보 제1 377 404 B1호 (2008. 6. 25.)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 방전가공 방법을 이용하여 터빈 디스크, 터빈 블레이드, 및 슈라우드가 일체로 구성된 일체형 복열 터빈 블리스크를 효과적으로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법은, 터빈 디스크, 터빈 블레이드, 슈라우드가 포함되는 복열 터빈 블리스크가 일체로 가공되는 방전가공 방법으로서, 1열 블레이드 가공부에 해당되는 상판 플레이트와 2열 블레이드 가공부에 해당되는 하판 플레이트, 이를 연결하는 중심축부로 구성된 일체의 원판소재를 준비하는 단계, 1열 블레이드 가공부의 외측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 방전가공장치에 고정하는 단계, 상기 1열 블레이드 가공부의 외측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 1열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 1열 블레이드 외측부 황삭 단계, 상기 1열 블레이드 외측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 1열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 1열 블레이드 외측부 정삭 단계, 상기 1열 블레이드 가공부의 내측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 뒤집어서 상기 방전가공장치에 고정하는 단계, 상기 1열 블레이드 가공부의 내측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 상기 1열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 1열 블레이드 내측부 황삭 단계, 상기 1열 블레이드 내측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 1열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 1열 블레이드 내측부 정삭 단계, 상기 2열 블레이드 가공부의 외측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 2열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 2열 블레이드 외측부 황삭 단계, 상기 2열 블레이드 외측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 2열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 2열 블레이드 외측부 정삭 단계, 상기 2열 블레이드 가공부의 내측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 뒤집어서 상기 방전가공장치에 고정하는 단계, 상기 2열 블레이드 가공부의 내측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 상기 2열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 2열 블레이드 내측부 황삭 단계, 그리고 상기 2열 블레이드 내측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 2열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 2열 블레이드 내측부 정삭 단계를 포함한다.
또한, 상기 원판소재는 상기 1열 블레이드 가공부에 해당하는 상판 플레이트와 상기 2열 블레이드 가공부에 해당하는 하판 플레이트를 서로 연결하고 상기 상판 및 하판 플레이트보다 작은 직경을 가지는 중심축부를 포함하며, 일체로 구성되어 있다.
또한, 상기 1열 블레이드 내측 황삭 및 정삭 단계와 상기 2열 블레이드 내측 황삭 및 정삭 단계에는, 상기 원판소재의 간섭을 받지 않고 상기 상판 플레이트와 상기 하판 플레이트 사이로 상기 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극이 접근 가능하도록 바(bar) 형상의 아암부에 연결된 상기 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극이 사용된다.
본 발명의 한 실시예에 따른 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공장치는 상기 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법을 사용한다.
또한, 상기 방전가공장치는, 상기 상판 플레이트와 상기 하판 플레이트 사이로 상기 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극이 접근 가능하도록 바(bar) 형상의 상기 아암부에 연결된 상기 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극을 포함한다.
본 발명의 일체형 복열 터빈 블리스크는 상술한 본 발명에 따른 방전가공방법에 의해 제작될 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 일체형 복열 터빈 블리스크의 제조 방법 및 이를 이용하는 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
청구항에 기재된 단계로 방전가공을 사용하여 일체형 복열 터빈 블리스크를 제조함으로써, 터빈의 무게, 구조적 건전성, 조립성, 진동 특성 등의 방면에서 유리한 효과를 얻을 수 있다.
덧붙여, 2개의 터빈 블리스크를 병렬로 조립하는 종래의 방법으로 제작된 분리형 복열 터빈을 터보펌프에서 사용할 경우, 통상적으로 커플링 등을 이용하여　연결하게 된다.　이때 커플링은 동력 전달 기능은 물론 축변형에 의한 위치 편차(misalignment)의　발생을 억제할 수 있어야 하며, 일반적으로 볼트체결을 통하여 두 개의 터빈 블리스크를 조립하게 된다. 그런데 터빈이 생성하는 동력과 터빈의 회전수는 큰 값을 가지기 때문에 커플링 또는 볼트 구멍에서 구조적인 취약점이 발생할 가능성이 있으며, 이러한 구조적 문제가 발생할 경우, 해결을 위해서 통상적으로 터빈 블리스크의 무게가 증가하는 단점이 있었다.
또한, 충분한 강성(stiffness)을 가지도록 커플링을 설계하더라도 분리형 복열 터빈 블리스크는 선천적으로 서로 다른 구성품으로　연결되어 있기 때문에, 일체형 복열 터빈 블리스크에　비해서 작은 강성과 낮은 고유 진동수를　가질 수밖에 없으며,　이로 인하여 분리형 복열 터빈 블리스크의 경우 일체형 터빈 블리스크에 비해서 구조 및 진동 특성이 취약한 단점이 있었다. 그리고 볼트는 고온과 진동환경에서 작동하기 때문에 예기치 못한 문제가 발생할　가능성이 있었다.
이에 반하여, 본 발명의 실시예에 따른 방법에 의하여 일체형 복열 터빈 블리스크를 가공하여 일체형 복열 터빈을 제작할 경우, 이러한 문제점을 모두 극복할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 방법을 사용하는 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공장치는 원판소재(100)의 상판 플레이트(10)와 하판 플레이트(20) 사이로 황삭용 방전전극 및 정삭용 방전전극이 접근 가능하도록 바(bar) 형상의 아암부(14)에 연결된 황삭용 방전전극 및 정삭용 방전전극을 사용함으로써, 종래의 방전가공장치를 사용할 경우, 원판소재(100)의 간섭으로 인하여 방전전극이 가공하고자 하는 부위에 접근하지 못하는 문제점을 해결할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 명시적으로 기재되지는 않았지만 상술한 구성으로부터 기대할 수 있는 다른 효과도 물론 포함한다.
도 1은 본 발명의 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법에 사용되는 원판소재의 사시도이다.
도 2는 도 1의 방전가공방법을 사용하는 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공장치에 원판소재가 고정된 모습을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법에서, 1열 블레이드 가공부의 외측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 1열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 1열 블레이드 외측부 황삭 단계를 나타낸다.
도 4는 1열 블레이드 외측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 1열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 1열 블레이드 외측부 정삭 단계를 나타낸다.
도 5는 1열 블레이드 가공부의 내측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 1열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 1열 블레이드 내측부 황삭 단계를 나타낸다.
도 6은 1열 블레이드 내측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 1열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 1열 블레이드 내측부 정삭 단계를 나타낸다.
도 7은 2열 블레이드 가공부의 외측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 2열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 2열 블레이드 외측부 황삭 단계를 나타낸다.
도 8은 2열 블레이드 외측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 2열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 2열 블레이드 외측부 정삭 단계를 나타낸다.
도 9는 2열 블레이드 가공부의 내측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 2열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 2열 블레이드 내측부 황삭 단계를 나타낸다.
도 10은 2열 블레이드 내측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 2열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 2열 블레이드 내측부 정삭 단계를 나타낸다.
도 11은 도 2의 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공장치에서 바(bar) 형상의 아암부에 연결된 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극을 나타낸다.
도 12의 (a)는 단열 터보펌프 터빈 블리스크의 한 예이고, 도 12의 (b)는 복열 터보펌프 터빈 블리스크의 한 예이다.
도 13은 터빈 블리스크의 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 일체형 복열 터빈 블리스크의 제조 방법에 대하여 설명한다. 한편, 이하의 실시예에서 설명된 공정 순서는 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예컨대, 연속하여 설명되고 있는 공정들이 동시에 수행될 수도 있고, 설명되고 순서와 반대로 수행될 수도 있다. 따라서, 이하의 실시예에서 설명하는 공정 순서는 예시적인 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 1열 블레이드 가공부에 해당되는 상판 플레이트와 2열 블레이드 가공부에 해당되는 하판 플레이트, 이를 연결하는 중심축부로 구성된 일체의 원판소재(100)를 준비한다(S1).
원판소재(100)는 1열 블레이드 가공부(1)에 해당하는 상판 플레이트(10)와, 2열 블레이드 가공부(2)에 해당하는 하판 플레이트(20)와, 이들을 서로 연결하고 상판 및 하판 플레이트(10,20)보다 작은 직경을 가지는 중심축부(30)을 구비한다.
다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 1열 블레이드 가공부(1)의 외측부(11)가 상방을 향하도록 원판소재(100)를 방전가공장치(300)에 고정한다(S2).
다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 1열 블레이드 가공부(1)의 외측부(11)에 황삭용 방전전극(r1)을 이용하여 1열 블레이드(12)의 초기 윤곽을 형성하기 위하여 1열 블레이드 외측부(11)를 황삭한다(rough machining)(S3).
다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 1열 블레이드 외측부 황삭 단계(S3)를 거쳐 형성된 황삭 공간(g1)에 정삭용 방전전극(f1)을 인입하여 1열 블레이드(12)의 정밀 가공을 행하기 위하여 1열 블레이드 외측부를 정삭한다(finishing machining)(S4),
다음, 1열 블레이드 가공부(1)의 내측부(13)가 상방을 향하도록 원판소재(100)를 뒤집어서 방전가공장치에 고정한다(S5).
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 1열 블레이드 가공부(1)의 내측부(13)에 황삭용 방전전극(r2)을 이용하여 1열 블레이드(12)의 초기 윤곽을 형성하기 위하여 1열 블레이드 가공부(1)의 내측부(13)를 황삭한다(S6). 이때, 원판소재(100)의 간섭을 받지 않고 상판 플레이트(10)와 하판 플레이트(20) 사이로 황삭용 방전전극(r2) 및 후술하는 정삭용 방전전극(f2)이 접근 가능하도록 바(bar) 형상의 아암부(14)에 연결된 황삭용 방전전극(r2) 및 정삭용 방전전극(f2)이 사용된다. 아암부(14)의 길이는 상판 플레이트(10)와 하판 플레이트(20) 사이로 이들 방전전극(r2,f2)이 충분히 접근 가능한 길이로 제작되어 원판소재(100)와 이들 방전전극(r2,f2)이 서로 간섭을 일으키지 않도록 한다. 이에 반하여, 종래의 방전가공장치는 이러한 아암부와 같은 구성을 가지고 있지 않아, 본 실시예에서의 원판소재와 같은 소재에는 방전전극을 접근시키는 것이 현실적으로 불가능하였다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 1열 블레이드 내측부 황삭 단계(S6)를 거쳐 형성된 황삭 공간(g2)에 정삭용 방전전극(f2)을 인입하여 1열 블레이드(12)의 정밀 가공을 행하기 위하여 1열 블레이드 내측부를 정삭한다(S7).
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 2열 블레이드 가공부(2)의 외측부(21)에 황삭용 방전전극(r3)을 이용하여 2열 블레이드(22)의 초기 윤곽을 형성하기 위하여 2열 블레이드 외측부를 황삭한다(S8).
다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 2열 블레이드 외측부 황삭 단계(S7)를 거쳐 형성된 황삭 공간(g3)에 정삭용 방전전극(f3)을 인입하여 2열 블레이드(22)의 정밀 가공을 행하기 위하여 2열 블레이드 외측부를 정삭한다(S9).
다음, 2열 블레이드 가공부(2)의 내측부(23)가 상방을 향하도록 원판소재(100)를 뒤집어서 방전가공장치에 고정한다(S10).
다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 2열 블레이드 가공부(2)의 내측부(23)에 황삭용 방전전극(r4)을 이용하여 2열 블레이드(22)의 초기 윤곽을 형성하기 위하여 2열 블레이드 내측부를 황삭한다(S11). 마찬가지로, 이때 원판소재(100)의 간섭을 받지 않고 상판 플레이트(10)와 하판 플레이트(20) 사이로 황삭용 방전전극(r4) 및 후술하는 정삭용 방전전극(f4)이 접근 가능하도록 바(bar) 형상의 아암부(14)에 연결된 황삭용 방전전극(r4) 및 정삭용 방전전극(f4)이 사용된다.
다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 2열 블레이드 내측부 황삭 단계(S11)를 거쳐 형성된 황삭 공간(g4)에 정삭용 방전전극(f4)을 인입하여 2열 블레이드(222)의 정밀 가공을 행하기 위하여 2열 블레이드 내측부를 정삭한다(S12).
한편, 본 실시예에서는 예시적으로 1열 블레이드 외측부 황삭 단계, 1열 블레이드 외측부 정삭 단계, 1열 블레이드 내측부 황삭 단계, 1열 블레이드 내측부 정삭 단계, 2열 블레이드 외측부 황삭 단계, 2열 블레이드 외측부 정삭 단계, 2열 블레이드 내측부 황삭 단계, 2열 블레이드 내측부 정삭 단계의 순서로 설명하였으나, 이들의 순서는 필요에 따라서 변경될 수 있음은 물론, 이에 한정되지 않음은 상술된 본 실시예의 기술 사상을 고려할 때 자명한 사실이다. 또한, 본 발명의 방전가공방법은 가스터빈 엔진 가공에도 적용될 수 있을 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100...원판소재
1(10)...1열 블레이드 가공부(상판 플레이트),
2(20)...2열 블레이드 가공부(하판 플레이트),
11...1열 블레이드 가공부의 외측부,
12...1열 블레이드,
13...1열 블레이드 가공부의 내측부,
21...2열 블레이드 가공부의 외측부,
22...2열 블레이드,
23...2열 블레이드 가공부의 내측부,
14...아암부,
200...터빈 디스크,
201...터빈 블레이드,
202...슈라우드,
g1,g2,g3,g4...황삭 공간,
r1,r2,r3,r4...황삭용 방전전극,
f1,f2,f3,f4...정삭용 방전전극

Claims (6)

  1. 터빈 디스크, 블레이드, 슈라우드가 포함되는 복열 터빈 블리스크가 일체로 가공되는 방전가공 방법으로서,
    1열 블레이드 가공부에 해당되는 상판 플레이트와 2열 블레이드 가공부에 해당되는 하판 플레이트, 이를 연결하는 중심축부로 구성된 일체의 원판소재를 준비하는 단계,
    1열 블레이드 가공부의 외측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 방전가공장치에 고정하는 단계,
    상기 1열 블레이드 가공부의 외측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 1열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 1열 블레이드 외측부 황삭 단계,
    상기 1열 블레이드 외측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 1열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 1열 블레이드 외측부 정삭 단계,
    상기 1열 블레이드 가공부의 내측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 뒤집어서 상기 방전가공장치에 고정하는 단계,
    상기 1열 블레이드 가공부의 내측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 상기 1열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 1열 블레이드 내측부 황삭 단계,
    상기 1열 블레이드 내측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 1열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 1열 블레이드 내측부 정삭 단계,
    상기 2열 블레이드 가공부의 외측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 2열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 2열 블레이드 외측부 황삭 단계,
    상기 2열 블레이드 외측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 2열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 2열 블레이드 외측부 정삭 단계,
    상기 2열 블레이드 가공부의 내측부가 상방을 향하도록 상기 원판소재를 뒤집어서 상기 방전가공장치에 고정하는 단계,
    상기 2열 블레이드 가공부의 내측부에 황삭용 방전전극을 이용하여 상기 2열 블레이드의 초기 윤곽을 형성하는 2열 블레이드 내측부 황삭 단계, 그리고
    상기 2열 블레이드 내측부 황삭 단계를 거쳐 형성된 황삭 공간에 정삭용 방전전극을 인입하여 상기 2열 블레이드의 정밀 가공을 행하는 2열 블레이드 내측부 정삭 단계
    를 포함하는 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법.
  2. 제1항에서,
    상기 원판소재는
    상기 1열 블레이드 가공부에 해당하는 상판 플레이트와 상기 2열 블레이드 가공부에 해당하는 하판 플레이트를 서로 연결하고 상기 상판 및 하판 플레이트보다 작은 직경을 가지는 중심축부
    를 포함하는 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법.
  3. 제2항에서,
    상기 1열 블레이드 내측 황삭 및 정삭 단계와 상기 2열 블레이드 내측 황삭 및 정삭 단계에는,
    상기 원판소재의 간섭을 받지 않고 상기 상판 플레이트와 상기 하판 플레이트 사이로 상기 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극이 접근 가능하도록 바(bar) 형상의 아암부에 연결된 상기 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극이 사용되는
    일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법.
  4. 제3항에 따른 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공방법에 사용되는, 일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공장치.
  5. 제4항에서,
    상기 방전가공장치는,
    상기 상판 플레이트와 상기 하판 플레이트 사이로 상기 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극이 접근 가능하도록 바(bar) 형상의 상기 아암부에 연결된 상기 황삭용 방전전극 및 상기 정삭용 방전전극을 포함하는
    일체형 복열 터빈 블리스크의 방전가공장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 방전가공방법에 의해 제작된 일체형 복열 터빈 블리스크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1377404B1 (en) 2001-03-14 2008-06-25 Volvo Aero Corporation A method and a device for manufacturing a stator component or rotor component
KR101503293B1 (ko) 2010-10-29 2015-03-18 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 터빈 및 터빈의 제조 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1377404B1 (en) 2001-03-14 2008-06-25 Volvo Aero Corporation A method and a device for manufacturing a stator component or rotor component
KR101503293B1 (ko) 2010-10-29 2015-03-18 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 터빈 및 터빈의 제조 방법

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