(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（５０）をハイブリッド加工する装置（１０）であって、当該装置（１０）が、
ワーク（５０）を支持するためのマンドレル（１２）と、
アーバー（１６）上に装着され、導電材料から作られ且つ非導電性の研磨材料を有するカッター（１４）と、
ワークとカッターとの間に電位差を定める電源（２２）と、
ワークとカッターの間で放電を増大させるための１種以上の添加剤を含有する冷却剤（２６）を、カッターとワークとの間である流量及び圧力で循環させる冷却剤供給装置（２４）と、
ワークに対してカッターを移動させる手段（１８）と
を備えており、
電源（２２）が第１の電位差を供給し且つ冷却剤供給装置（２４）が冷却剤を第１の流量及び第１の圧力で供給して、ワークから比較的高速度で材料を除去するための高速電気浸食（ＨＳＥＥ）カッティング方式で作動することができるとともに、
電源（２２）が第２の電位差を供給し且つ冷却剤供給装置（２４）が冷却剤を第２の流量及び第２の圧力で供給して、ワークから比較的低い速度で材料を除去するための精密電気研削（ＰＥＧ）カッティング方式で作動することができ、第１の圧力が１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲であり、第２の圧力が２００ｐｓｉ未満である、装置。
【請求項２】
第１の電位差が１０Ｖ以上であり、第２の電位差が１０Ｖ未満である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
第１及び第２の流量が５ｇｐｍ〜５０ｇｐｍの範囲である、請求項１又は請求項２記載の装置。
【請求項４】
ワーク（５０）がタービンブレードを含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
非導電性の研磨材料のグリット範囲が６０〜３４０グリットである、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
冷却剤（２６）が１種以上の添加剤を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
１種以上の添加剤が臭化ナトリウムを含む、請求項６記載の装置。
【請求項８】
ワーク（５０）をハイブリッド加工する方法であって、当該方法が、
導電材料から作られ且つ非導電性の研磨材料を有するカッター（１４）を回転させる段階と、
電源（２２）によってワーク及びカッターに給電する段階と、
ワークとカッターの間で放電を増大させるために１種以上の添加剤を含有する冷却剤（２６）をワークとカッターの間で循環させる段階と、
ワークをカッターに対して所定のカッティング深さで位置決めする段階と、
カッターをワークに対して移動させて、電源（２２）が第１の電位差を供給し且つ冷却剤（２６）が第１の流量及び第１の圧力で循環する高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセスを用いて比較的高速度で材料がワーク（５０）から除去される荒削りパス加工作業でワーク（５０）から材料を除去する段階と、
カッター（１４）をワーク（５０）に対して移動させて、電源（２２）が第２の電位差を供給し且つ冷却剤（２６）が第２の流量及び第２の圧力で循環するときに精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスを用いて材料がワーク（５０）から除去される仕上げパス加工作業でワーク（５０）から材料を除去する段階と
を含んでおり、第１の圧力が１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲であり、第２の圧力が２００ｐｓｉ未満である、方法。
【請求項９】
第１の電位差が１０Ｖ以上であり、第２の電位差が１０Ｖ未満である、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
第１及び第２の流量が５ｇｐｍ〜５０ｇｐｍの範囲である、請求項８又は請求項９記載の装置。
【請求項１１】
ワーク（５０）がタービンブレードを含む、請求項８乃至請求項１０のいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
非導電性の研磨材料のグリット範囲が、６０〜３４０グリットである、請求項８乃至請求項１１のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
冷却剤（２６）が１種以上の添加剤を含む、請求項８乃至請求項１２のいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
１種以上の添加剤が臭化ナトリウムを含む、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
タービンブレード（５０）をハイブリッド加工する方法であって、当該方法が、
導電材料から作られ且つ非導電性の研磨材料を有するカッター（１４）を回転させる段階と、
電源（２２）によってタービンブレード及びカッター（１４）に給電する段階と、
タービンブレードとカッター（１４）の間で放電を増大させるために１種以上の添加剤を含有する冷却剤（２６）をタービンブレードとカッター（１４）の間で循環させる段階と、
タービンブレードをカッター（１４）に対して第１の所定のカッティング深さで位置決めする段階と、
カッター（１４）をタービンブレードに対して移動させて、電源（２２）が第１の電位差を供給し且つ冷却剤（２６）が第１の流量及び第１の圧力で循環するときに高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセスを用いて比較的高速度で材料がタービンブレードから除去される荒削りパス加工作業でタービンブレードから材料を除去する段階と、
カッター（１４）をタービンブレードに対して移動させて、電源（２２）が第２の電位差を供給し且つ冷却剤（２６）が第２の流量及び第２の圧力で循環するときに精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスを用いて材料がタービンブレードから除去される仕上げパス加工作業でタービンブレードから材料を除去する段階と
を含んでおり、第１の圧力が１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲であり、第２の圧力が２００ｐｓｉ未満である、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、広義には先進材料の機械加工に関し、具体的には、ガスタービンエンジンの翼形部のような、壁厚の薄い成形ワークのハイブリッド加工に関する。
【０００２】
壁厚の薄い曲線輪郭の部品は、機械加工が困難で高コストであることが多い。部品がチタン合金などの特殊な合金で作られている場合には、コストが増大する。このような部品は、何らかの最終仕上げ加工作業を必要とすることなく正確に鋳造することはできないことが多い。更に、精密鋳造は、比較的簡単な形状でもコストがかなり増大する。特定の状況下では、部品は、特大の金属ストックから製造されて、スタブフライス加工として知られる技術で最終形態に機械加工される。このプロセスは、機械加工時間及びツールコストに関して集約的であり、更に、特に部品が壁厚の薄い場合、すなわち脆弱な場合に特別な固定を必要とすることが多い。従って、カッティング時間、機械加工時間、ツールコスト、及び固定に対応する代替の方法を提供することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開２００６−２４９３９８号明細書
【発明の概要】
【０００４】
要約すると、ワークをハイブリッド加工する装置は、ワークを支持するためのマンドレルと、アーバー上に装着され、導電材料から作られ且つ非導電性の研磨材料を有するカッターと、ワーク及びカッターに給電するための電源と、カッターとワークとの間にプラズマ放電を増大させる手段を包含する冷却剤をカッターとワークとの間に循環させる冷却剤供給装置と、ワークに対してカッターを移動させワークから材料を除去する手段と、を備え、電源が第１の電位差を供給し且つ冷却剤が第１の流量及び第１の圧力で循環する高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセスを用いて、比較的高速度で材料がワークから除去され、電源が第２の電位差を供給し且つ冷却剤が第２の流量及び第２の圧力で循環する精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスを用いて、比較的低い速度で材料がワークから除去される。
【０００５】
本発明の別の態様において、ワークをハイブリッド加工する方法は、導電材料から作られ且つ非導電性の研磨材料を有するカッターを回転させる段階と、チタン合金製ワーク及びカッターに給電する段階と、ワーク及びカッター間でプラズマ放電を増大させるために１種以上の添加剤を包含する冷却剤をワーク及びカッター間で循環させる段階と、ワークをカッターに対して所定のカッティング深さで位置決めする段階と、カッターをワークに対して移動させて、電源が第１の電位差を供給し且つ冷却剤が第１の流量及び第１の圧力で循環する高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセスを用いて比較的高速度で材料がワークから除去される荒削りパス加工作業でワークから材料を除去する段階と、カッターをワークに対して移動させて、電源が第２の電位差を供給し且つ冷却剤が第２の流量及び第２の圧力で循環するときに精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスを用いて材料がワークから除去される仕上げパス加工作業でワークから材料を除去する段階とを含む。
【０００６】
本発明の更に別の態様において、ワークをハイブリッド加工する方法は、導電材料から作られ且つ非導電性の研磨材料を有するカッターを回転させる段階と、タービンブレード及びカッターに給電する段階と、タービンブレード及びカッター間で放電を増大させるために１種以上の添加剤を包含する冷却剤をタービンブレード及びカッター間で循環させる段階と、タービンブレードをカッターに対して第１の所定のカッティング深さで位置決めする段階と、カッターをタービンブレードに対して移動させて、電源が第１の電位差を供給し且つ冷却剤が第１の流量及び第１の圧力で循環するときに高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセスを用いて比較的高速度で材料がタービンブレードから除去される荒削りパス加工作業でタービンブレードから材料を除去する段階と、カッターをタービンブレードに対して移動させて、電源が第２の電位差を供給し且つ冷却剤が第２の流量及び第２の圧力で循環するときに精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスを用いて比較的低速度で材料がタービンブレードから除去される仕上げパス加工作業でタービンブレードから材料を除去する段階と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による、タービンブレードなどのワークをハイブリッド加工するための電気機械加工装置の概略図。
【図２】本発明の方法による、図１のハイブリッド加工機を用いて製作したタービンブレードの概略図。
【図３】図２の線３−３に沿ったタービンブレードの断面図。
【図４】本発明の方法を用いた後の図２のタービンブレードの内側セクションの白黒写真。
【図５】図４のタービンブレードの内側セクションの粒状構造の白黒写真。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、図面全体を通じて同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと更に理解できるであろう。
【０００９】
同じ参照符号が種々の図を通じて同じ要素を示す図面を参照すると、図１は、ワーク５０、特に壁厚の薄い曲面輪郭のワークの荒削りパス加工と仕上げ機械加工との両方に対して構成された電気機械加工装置又はハイブリッド加工機１０を示している。
【００１０】
ハイブリッド加工機１０は、強化高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセス及び強化精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスの両方を用いることができ、このプロセスではハイブリッド加工機１０は、高速熱剥離、機械摩耗、及び電気化学的溶解プロセスを利用する。結果として、ハイブリッド加工機１０は、電解質洗浄率（圧力及び流量）、機械送り速度、工具材料、及び正極と負極との間の電位差に応じた、様々な表面仕上げ並びに金属除去速度を提供することができる。
【００１１】
荒削りパス加工中、比較的高い電位差及び高い電解質洗浄圧力及び流量で毎分立方インチのオーダーの金属除去速度が可能である。この第１のカッティング方式では、機械加工プロセスは、高い金属除去速度を可能にする電解放電が中心となる。仕上げパス加工中、比較的低い電位差及び低い電解質洗浄圧力及び流量で金属除去速度が比較的低い。この第２のカッティング方式では、機械加工プロセスは、電気化学反応及び周期的光表面摩耗が中心となる。従って、ハイブリッド加工機１０は、薄肉の繊細構造の精密鋳造の必要性を排除することでツールコストの節減をしながら、従来のプロセスよりも高速に薄肉の繊細構造を機械加工するのに特に有用である２つの異なるカッティング方式を提供することができる。
【００１２】
一般に、ハイブリッド加工機１０は、ワーク５０が確実に装着されて支持される支持シャフト又はマンドレル１２を含む。環状カッティングホイール又はカッター１４が、作業中に回転可能にする回転シャフト又はアーバー１６上に固定装着される。多軸キャリッジ１８は、アーバー１６及びカッター１４を支持するよう好適に構成され、作業中、回転するカッター１４を水平軸に沿ってワーク５０と相対的に移動させるための駆動手段を提供する。キャリッジ１８及びマンドレルモータ（図示せず）の両方は、デジタル的にプログラム可能なコントローラ２０に動作可能に接続され、該コントローラは、電気機械加工装置又はハイブリッド加工機１０の全動作を制御する好適なソフトウェアで明確に構成される。例示的な実施形態では、カッター１４の線形速度は、毎分約３インチ〜毎分約５０インチの範囲、より好ましくは毎分約１５インチ〜毎分約２０インチの範囲にある。本発明は、回転カッターの線形速度に限定されるものではなく、更に、機械加工されたワークに対してこれに応じた荒表面仕上げを行う間、ワークから除去する材料の速度を最大にすることができることは理解されるであろう。
【００１３】
多軸工作機械又はＣＮＣ工作機械が一般的に入手可能であり、ワーク５０に対して回転カッター１４の所望の線形運動を導入するよう修正することができる。例えば、ハイブリッド加工機１０は、当該技術分野で公知のタイプの３−５軸ＣＮＣ機械を含むことができる。ワーク５０は、回転カッター１４がワークに対して適切に相対移動するときに固定保持されるが、ワーク５０がカッター１４に対して適切に相対移動してもよい。
【００１４】
例示的な実施形態では、カッター１４は、アルミナ、セラミック、ダイアモンドなどの非導電性研磨材料を均一に分散させて、銅などの導電性材料から作られる。或いは、研磨材料は、導電性材料の外表面にコーティングすることができる。カッター１４のグリット範囲は、約６０グリット〜約３４０グリットの範囲、より好ましくは約８０グリット〜約２００グリットの範囲、最も好ましくは約１００グリットである。
【００１５】
好適な電源２２は、ＤＣ定電源又はＤＣパルス電源の何れかであり、作動の間ワーク５０及びカッター１４に動力又は電力を供給する手段を提供する。電源２２は、導電性アーバーに取り付けられるスリップリングの使用など、何らかの好適な方法でカッター１４に電気的に接続された第１の負（−）のリード線を含む。第２の正（＋）のリード線は、導電性マンドレルを備えた別のスリップリングを用いて、又はワーク５０への直接取付具によるなど、何らかの好適な方法でワーク５０に電源２２を電気的に接続する。
【００１６】
ハイブリッド電気機械加工プロセスにおいて、カッター１４は負極（−）として給電され、ワーク５０は正極（＋）として給電され、これらの間に電位差を生じさせる。カッター１４とワーク５０との間の電位差は、ワーク５０からの材料を高速電気浸食させるために比較的高くすることができる。例えば、第１のカッティング方式時の荒削りパス加工中の電位差は、約１０Ｖ以上、好ましくは約１４Ｖとすることができる。他方、第２のカッティング方式時の仕上げ加工中の電位差は、ワーク５０上に平滑な表面を形成するため、特にワーク５０の薄肉上に平滑な仕上げを生成する際には、例えば、約１０Ｖ未満など、比較的低くすることができる。
【００１７】
回転カッター１４により除去される材料を最大にするために、カッター１４は、１パスカッティングに対してできるだけ幅広に作り、追加のパス及びワーク５０から除去される追加の材料の必要性を最小限にすることができる。従って、図１に示すカッター１４は、ディスクなどの形態となる。
【００１８】
ハイブリッド電気機械加工プロセスの間、電食（電気浸食）によって相当な熱が発生し、カッター１４は、キャリッジ１８内に収容される対応するモータ（図示せず）により好適な速度で回転され、作動中にカッター１４の周辺に熱負荷を分配する可能性がある。熱による温度上昇を最小限にするために、冷却剤供給装置２４は吐出ノズル２８を含み、作動中にカッター１４とワーク５０との間のカッティング境界部にカッティング流体又は液体冷却剤を吐出する手段を提供する。例示的な実施形態では、冷却剤２６は、ノズル２８を通して圧送され、所望の圧力及び流量で回転カッター１４とワーク５０との間のギャップに配向される。カッティング流体又は冷却剤は、ワーク５０及びカッター１４の両方を冷却しながら、カッティング境界部から破片を洗浄する追加の役割を果たす。
【００１９】
冷却剤２６の流量及び圧力は、第２のカッティング方式の相対的に低い金属除去速度の間に比べて、第１のカッティング方式の高速の金属除去速度の間に相対的に高くなる。例えば、第１のカッティング方式の間、圧力は、約１００ｐｓｉ〜約４００ｐｓｉの範囲とすることができ、流量は、約５ｇｐｍ〜約５０ｇｐｍの間とすることができる。他方、第２のカッティング方式の相対的に低い金属除去速度の間、圧力は約２００ｐｓｉ未満とすることができ、流量は約５ｇｐｍ〜約５０ｇｐｍの間とすることができる。第１及び第２のカッティング方式の間の冷却剤２６の圧力及び流量は、冷却剤２６がワーク５０に衝突する方向に依存する点は理解されるであろう。理解されるように、冷却剤２６によりワーク５０に作用する力は、冷却剤２６の方向がワーク５０の表面に対して垂直である場合により大きく、冷却剤２６の方向がワーク５０の表面に対して垂直でない場合により小さくなる。
【００２０】
例示的な実施形態では、カッティング流体又は冷却剤２６は、冷却剤２６の導電率を高めるために１種以上の添加剤又は他の手段を包含する。例えば、冷却剤２６は、臭化ナトリウムのようなハロゲン化物塩、酸、塩基などを包含することができる。（一実施形態では、冷却剤２６は、ワーク５０とカッター１４との間のプラズマ放電（アーク放電）を増大するために約３〜２０重量％の臭化ナトリウムを包含する。）。電気化学作用が中心となる第２のカッティング方式にとって電解質の導電率も重要となることは、言及する価値があるかも知れない。溶液の導電率は、電気化学反応においてより重要であり、恐らくは、必ずしもプラズマ放電を促進するものではない。例えば、冷却剤２６は、約５．４重量％の臭化ナトリウムを包含することができる。冷却剤２６はまた、ポンプコンディショナー添加剤、１種以上の防錆剤などを包含することができる。しかしながら、本発明は、冷却剤中の添加剤に限定されるものではなく、プラズマ放電を改善する何らかの好適な冷却剤を使用できる点は理解されるであろう。
【００２１】
幾つかの実施形態では、ワーク５０のカッティングゾーンは、冷却剤２６中に完全に浸漬して優れた放熱性をもたらし、カッティングゾーン全体が冷却剤を確実に利用可能にする助けとなることができる。浸漬は除去される破片を収容及び冷却することになる。カッティングゾーンが完全に浸漬されると、ノズル２８により付加的に行われるカッティングゾーンの洗浄を伴って又は伴わずに加工プロセスを用いることができる。
【００２２】
ハイブリッド加工機１０は、多様な曲線輪郭の薄肉部品を形成するのに用いることができる。ここで図２及び３を参照すると、ハイブリッド加工機１０を用いて、例えば、全体的に参照符号１００で示したタービンブレードを形成することができる。タービンブレード１００を形成するために、タービンブランクなどのワーク５０をハイブリッド装置１０のマンドレル１２に取り付ける。ワーク５０は、カッター１４に対して、所望のカット深さが得られるように位置決めされる。電源によりワーク５０及びカッター１４に給電され、これらの間で冷却剤２６が循環される。
【００２３】
次いで、回転カッター１４が相対的に移動されて、ワーク５０を電気的に浸食又は加工し、ハイブリッド加工機１０が熱的機械的摩耗を用いる強化高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセス並びに電気化学的溶解プロセスを用いて荒削りパス加工作業を実施して、タービンブレード１００の一般的外形を形成する。タービンブレード１００の一般的外形は、外表面１０２ａ、１０２ｂ、内表面１０４ａ、１０４ｂ、外部ノーズ又は金属前縁１０６ａ、内表面１０６ｂ（内表面１０４ａ、１０４ｂを連続させるために半径Ｒを有する）、及びテーパ端部１０８、１１０を含む。内表面１０４ａ、１０４ｂは、これらの間のキャビティ１１２により分離される。図示の実施形態では、タービンブレード１００は、端部１０８、１１０において約０．００２インチ〜約０．００３インチ（約０．００５１ｍｍ〜約０．０７６ｍｍ）の間の厚みＴ１を有する。しかしながら、テーパ端部１０８、１１０は、最大で約０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）の厚みとすることができる。外表面と内表面１０２ａ、１０４ａ及び１０２ｂ、１０４ｂとの間の厚みＴ２は、約０．２０インチ〜約０．５０インチ（約０．５ｃｍ〜約１．２７ｃｍ）の間である。
【００２４】
上述のように、荒削りパス加工作業は、機械加工プロセスでは高い金属除去速度をもたらす電解放電が中心となる、ハイブリッド加工機１０の第１のカッティング方式を提供する。この第１のカッティング方式では、カッター１４とワーク５０との間の電位差が１０Ｖ又はそれよりも大きい。加えて、冷却剤２６の圧力は、約１００ｐｓｉ〜約４００ｐｓｉの間であり、流量は、約５ｇｐｍ〜約５０ｇｐｍの間とすることができる。カッター１４とワーク５０の表面との間のギャップの距離は、所望のプラズマ放電場（アーク放電）と、カッター１４の非導電性研磨材料のグリット粒子の大きさとに依存する。例えば、１００グリット研磨粒子は、直径が約０．００５インチ（０．０１２７ｃｍ）である。例示的な実施形態では、ギャップの距離は、約０．００５〜０．００９インチ（０．０１２７〜０．０２２８６ｃｍ）の範囲にある。第１のカッティング方式を用いてタービンブレード１００の一般的外形を形成した後、回転カッター１１４が相対的に移動されてワーク５０を電気的に浸食し、ハイブリッド加工機１０が機械的摩耗及び電気化学的溶解プロセスの両方を用いる強化精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスを用いて、仕上げパス加工作業を実施する。
【００２５】
上述のように、仕上げパス加工作業は、機械加工プロセスでは電気化学反応及び周期的光表面摩耗が中心となる、ハイブリッド加工機１０の第２のカッティング方式を提供する。この第２のカッティング方式では、カッター１４とワーク５０との間の電位差は１０Ｖ未満である。加えて、冷却剤２６の圧力は、約２００ｐｓｉ未満であり、流量は、約５ｇｐｍ〜約５０ｇｐｍの間とすることができる。
【００２６】
仕上げパス加工作業では、タービンブレード１００の一般的外形を機械加工し、完成タービンブレード１００の仕上げ面を形成する。第２のカッティング機構の仕上げパス加工作業を使用することで、主に薄肉構造から構成される部品を製造する点で極めて高コストの要素である精密鋳造の必要性が排除及び／又は低減される。
【００２７】
ハイブリッド加工機１０の第１及び第２のカッティング方式を用いることで製作された結果に関して種々の動作パラメータの影響を調べるために、チタン部品に対して一連の試験を実施した。調査した動作パラメータは、線形速度（インチ／分）、電流（アンペア）、冷却剤中の臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）の濃度（重量％）及び熱影響部（ＨＡＺ）の大きさ（ミル）を含んでいた。調査の結果を以下の表Ｉに示す。
【００２８】
【表１】
0005384494.tif 000002
表Ｉに示すように、荒削りパス加工に対する高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセス及び仕上げパス加工に対する精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスの両方を用いることにより、多様な動作条件に対して良好な結果をもたらした。具体的には、熱影響部（ＨＡＺ）は、全ての試験サンプルについて許容可能な０．０１５インチ以下であった。部品１９では、ＨＡＺは０．００５未満であり、線形速度が１０ｉｐｍ（インチ／分）、印加電位が１４Ｖ、電流が２００Ａ（電流は、直接制御する実験変数ではなく、必ずしも言及する必要はない）、ＮａＢｒが３．６重量％である。種々のＮａＢｒ濃度でも線形速度が最速の３０ｉｐｍであるときには、ＨＡＺは最大の０．１５インチであった。
【００２９】
図４及び５は、丸みを付けた内表面１０６の近傍の部分２５の写真を示している。図４及び５に示すように、荒削りパス加工に対する高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセス及び仕上げパス加工に対する精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスの両方を用いることにより、良好な結果をもたらした。
【００３０】
要約すると、比較的高い電位差及び電解質洗浄率で熱、電気浸食、及び電解加工プロセスを適用することによる高速電気浸食（ＨＳＥＥ）プロセスを用いる第１のカッティング方式は、酸化皮膜を除去して電気化学反応速度を促進するために摩耗だけを適用する従来のプロセスと比べて、金属除去速度における組合せの相乗的改善をもたらす。加えて、比較的低い電位差及び電解質洗浄率で緩やかな電気浸食、周期的摩耗、及び電解加工プロセスを適用することによる精密電気研削（ＰＥＧ）プロセスを用いる第２のカッティング方式は、主に薄肉構造から構成される部品の製造において極めて高コストの要素である精密鋳造の必要性を排除する。
【００３１】
例示の実施形態は、チタン合金を含むタービンブレードに関して説明してきたが、本発明は、タービンブレードの機械加工に限定されず、現在のところ研削、フライス加工、旋削などにより加工されている何れかの金属材料から作られた多様なワークを機械加工するのに用いることができる。本発明のプロセスを用いることができる一部の非限定的な実施例は、装甲用途の機械メッキ、シャフト形成用旋削、熱交換器構成部品の加工などを含む。
【００３２】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、本発明を当業者が実施及び利用することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ハイブリッド加工機
１２  支持シャフト又はマンドレル
１４  カッター
１６  回転シャフト又はアーバー
１８  キャリッジ
２０  コントローラ
２２  電源
２４  冷却剤供給装置
２６  冷却剤
２８  吐出ノズル
５０  ワーク
【図１】
0005384494.tif 000003
【図２】
0005384494.tif 000004
【図３】
0005384494.tif 000005
【図４】
0005384494.tif 000006
【図５】
0005384494.tif 000007