(57)【要約】  テーパ部分の内壁面に、例えばパイプ電極の電極径よりも小さい曲率半径のアール部を成形する等、テーパ部分を種々の形状に加工することが困難であるという課題を解決するために、本発明では、円筒形状のパイプ電極（１０）を有する放電加工機（１００）によってワーク（２０）に貫通孔（２２）を加工する放電加工方法において、パイプ電極（１０）の軸線（Ｌ０）が貫通孔（２２）の深さ方向を向くようにパイプ電極（２２）を配置しながら、ワーク（２０）に対しパイプ電極（２２）を相対移動させて勾配部（２４）を形成する工程と、勾配部（２４）に連なるストレート部（２３）を形成する工程と、勾配部（２４）の内壁面（２４３）に対して軸線（Ｌ０）が垂直となるようにパイプ電極（１０）を配置しながら、ワーク（２０）に対しパイプ電極（２２）を相対移動させて内壁面（２４３）を加工する工程とを含む構成とした。
2014020700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱または円筒形状の電極を備えた放電加工機によって勾配部を有する孔をワークに加工する放電加工方法であって、
前記勾配部の内壁面に対して前記電極の軸線が垂直となるように前記電極を配置しながら、前記ワークに対して前記電極を相対移動させて前記勾配部の内壁面を放電加工する内壁面加工工程を含むことを特徴とする放電加工方法。
【請求項２】
円柱または円筒形状の電極を備えた放電加工機によってストレート部と該ストレート部に連なる勾配部とを有する貫通孔をワークに加工する放電加工方法であって、
前記電極の軸線が前記貫通孔の深さ方向を向くように前記電極を配置しながら、前記ワークに対して前記電極を相対移動させて放電加工により前記勾配部を形成する勾配部加工工程と、
前記軸線が前記貫通孔の深さ方向を向くように前記電極を配置しながら、前記ワークに対して前記電極を相対移動させて放電加工により前記ストレート部を形成するストレート部加工工程と、
前記勾配部加工工程によって形成された前記勾配部の内壁面に対して前記軸線が垂直となるように前記電極を配置しながら、前記ワークに対して前記電極を相対移動させて前記勾配部の内壁面を放電加工する内壁面加工工程とを含むことを特徴とする放電加工方法。
【請求項３】
請求項２に記載の放電加工方法において、
前記内壁面加工工程では、前記勾配部加工工程により形成された前記電極の電極径に応じた前記内壁面の円弧部を、前記電極を前記軸線回りに回転させながら前記電極の底面または周面により放電加工する放電加工方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の放電加工方法において、
前記ストレート部加工工程は、前記ワークに対して前記電極を前記電極の軸線方向に相対移動させて断面を円形状に放電加工する放電加工方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の放電加工方法において、
前記勾配部加工工程を行った後に、前記内壁面加工工程を行い、次いで前記ストレート部加工工程を行う放電加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工機を用いてタービンブレード等に孔加工を行う放電加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放電加工機を用いてディフューザ形状の孔加工を行うようにした放電加工方法が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の加工方法では、電極ホルダによってパイプ形状のパイプ電極を保持し、パイプ電極をワークに対してＸＹ平面内で相対移動させながら徐々に板厚方向（Ｚ方向）に進行させ、ディフューザ形状のテーパ（勾配）部分とテーパ部分に連なるストレート部分とを有する貫通孔をワークに加工する。パイプ電極には、ストレート部分の最小幅と同程度の電極径を有するものが用いられる。【０００３】
上記特許文献１記載の加工方法を用いて断面矩形状の貫通孔を加工する場合、テーパ部分の内壁面の隅部（コーナー部）は、パイプ電極の電極径に応じた曲率半径の円弧形状となり、テーパ部分の形状が電極径により制約される。このため、テーパ部分の内壁面に、例えばパイプ電極の電極径よりも小さい曲率半径のアール部を形成する等、テーパ部分を種々の形状に加工することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４６７５２号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、円柱または円筒形状の電極を備えた放電加工機によって勾配部を有する孔をワークに加工する放電加工方法であって、勾配部の内壁面に対して電極の軸線が垂直となるように電極を配置しながら、ワークに対して電極を相対移動させて勾配部の内壁面を放電加工する内壁面加工工程を含むことを特徴とする。
また、本発明は、円柱または円筒形状の電極を備えた放電加工機によってストレート部とストレート部に連なる勾配部とを有する貫通孔をワークに加工する放電加工方法であって、電極の軸線が貫通孔の深さ方向を向くように電極を配置しながら、ワークに対して電極を相対移動させて放電加工により勾配部を形成する勾配部加工工程と、軸線が貫通孔の深さ方向を向くように電極を配置しながら、ワークに対して電極を相対移動させて放電加工によりストレート部を形成するストレート部加工工程と、勾配部加工工程によって形成された勾配部の内壁面に対して軸線が垂直となるように電極を配置しながら、ワークに対して電極を相対移動させて勾配部の内壁面を放電加工する内壁面加工工程とを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明が適用される放電加工機の要部構成を概略的に示す正面図である。
【図２】本発明が適用されるワークの一例であるタービンブレードの斜視図である。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】冷却孔の断面形状を示す図３の要部拡大図である。
【図５】図４の矢視V図である。
【図６】本発明の実施形態に係る放電加工方法に含まれる勾配部加工工程におけるパイプ電極の移動経路を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る放電加工方法に含まれる内壁面加工工程における動作を説明する図である。
【図８】図７の矢視VIII図である。
【図９】本発明の実施形態に係る放電加工方法に含まれるストレート部加工工程におけるパイプ電極の移動経路を示す図である。
【図１０】図５の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の放電加工方法でワークに形成された貫通孔の他の変形例であり、（ａ）は貫通孔の平面図、（ｂ）は貫通孔の断面図である。
【図１２】本発明の放電加工方法でワークに形成された貫通孔の他の変形例であり、（ａ）は貫通孔の平面図、（ｂ）は貫通孔の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図１〜図１２を参照して、本発明による放電加工方法の一実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る放電加工方法が適用される放電加工機１００の要部構成を概略的に示す正面図である。なお、以下では、便宜上、図示のように直交３軸方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸軸方向）を、それぞれ左右方向、前後方向、上下方向と定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。
【０００８】
図１において、基台となるベッド１の後部にはコラム２が立設されている。コラム２の上面には、Ｘスライダ３がＸ軸方向（左右方向）に移動可能に支持されている。Ｘスライダ３の上面には、ラム４がＹ軸方向（前後方向）に移動可能に支持されている。ラム４の前面には、主軸頭５がＺ軸方向（上下方向）に移動可能に支持されている。主軸頭５の底面には回転主軸６の先端部が突出され、回転主軸６の下部に電極ホルダ７が装着されている。電極ホルダ７の鉛直方向下方には、電極ガイド８が配置され、電極ガイド８は、把持アーム９の下端部に支持されている。把持アーム９は、ラム４の右側面に設けられたブラケット４ａに、上下方向に移動可能に支持されている。
【０００９】
電極ホルダ７と電極ガイド８との間には、電極ホルダ７と電極ガイド８の中心を通る上下方向の軸線Ｌ０に沿って電極１０が延在している。電極１０は、円筒形状のパイプ電極であり、その上端部は電極ホルダ７に支持されている。パイプ電極１０の下端部は、電極ガイド８を上下方向に貫通している。パイプ電極１０は、その外周面が電極ガイド８により支持され、前後左右方向の位置を拘束されながら、電極ガイド８内を上下方向に摺動可能となっている。パイプ電極１０の内部には、例えば水などの加工液が供給され、パイプ電極１０の先端部（下端部）から加工液が噴射される。なお、加工液には、油を用いることもできる。パイプ電極１０の底面は、平坦に形成されている。
【００１０】
ベッド１の上面には、コラム２よりも前方にテーブル１１が配置されている。テーブル１１の上面には、傾斜回転テーブル装置１２が搭載されている。傾斜回転テーブル装置１２は、テーブル１１の上面から上方に突設された前後一対の支持部材１３と、前後の支持部材１３の間に、Ｙ軸方向に延在する旋回軸Ｌｂを中心としてＢ軸方向に旋回可能に支持された傾斜部材１４と、傾斜部材１４の左端面に、旋回軸Ｌｂに垂直な回転軸Ｌａを中心としてＡ軸方向に回転可能に支持された回転テーブル１５とを有する。回転テーブル１５にはチャック１６が設けられ、チャック１６にワーク２０が支持されている。テーブル１１の周囲には、テーブル１１および傾斜回転テーブル装置１２の全体を囲うように昇降可能に加工槽１７が設けられている。なお、図の１点鎖線は、加工槽１７が上昇した加工状態である。
【００１１】
図示は省略するが、図１の放電加工機１００は、Ｘスライダ３を左右方向に移動するＸ軸用駆動部と、ラム４を前後方向に移動するＹ軸用駆動部と、主軸頭５を上下方向に移動するＺ軸用駆動部と、軸線Ｌ０を中心に回転主軸６を回転する主軸駆動部と、把持アーム９を上下方向に移動するアーム駆動部と、旋回軸Ｌｂを介して旋回部材１４を傾斜させるＢ軸用駆動部と、回転軸Ｌａを介して回転テーブル１５を回転させるＡ軸用駆動部とをそれぞれ有する。Ｘ軸用駆動部、Ｙ軸用駆動部、Ｚ軸用駆動部およびアーム駆動部は、例えばボールねじとボールねじを回転駆動するサーボモータにより構成され、主軸駆動部は、例えばスピンドルモータにより構成され、Ｂ軸用駆動部およびＡ軸用駆動部は、例えばＤＤ（ダイレクトドライブ）サーボモータにより構成されている。これらサーボモータ、スピンドルモータおよびＤＤサーボモータの駆動は、予め定められた加工プログラムに従い、不図示のＮＣ装置により制御される。
【００１２】
以上の構成により、電極ホルダ７と電極ガイド８がワーク２０に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に相対移動可能となり、かつＢ軸方向およびＡ軸方向に相対移動可能となる。したがって、ワーク２０を所望の３次元形状に加工することができる。また、アーム駆動部による把持アーム９の昇降により、電極ホルダ７と電極ガイド８との間隔が調整可能となり、パイプ電極１０の消耗によるパイプ電極１０の長さ変化に拘わらず、加工中、常に電極ホルダ７と電極ガイド８とでパイプ電極１０の上下端部を支持することができる。
【００１３】
ワーク２０は、例えばガスタービンやジェットエンジン等に適用されるタービンブレードやベーンである。タービンブレードは、１０００℃〜１５００℃程度の高温ガスに曝されるため、耐熱性の高いニッケル合金が構成材として用いられる。このタービンブレードの表面には、タービンブレードの表面を冷却するために、冷却空気が流れる冷却孔が加工される。ニッケル合金は難削材であるため、ドリル等により冷却孔を穿設することは困難である。そこで、本実施形態では、放電加工機１００を用いてタービンブレードに冷却孔を加工する。
【００１４】
図２は、ワーク２０（タービンブレード）の斜視図であり、図３は、図２のIII-III線断面図である。タービンブレード２０の一端部には、例えばクリスマスツリー形状の支持部２０ａが設けられ、支持部２０ａは回転可能なロータの周面に取り付けられる。なお、以下では、タービンブレード２０の高さ方向（図２の矢印Ａ）を径方向と呼ぶ場合がある。
【００１５】
図２、３に示すように、タービンブレード２０は、例えばロストワックス鋳造法によって形成され、翼部２１の内側に、中空部３０が形成されている。翼部２１は、中空部３０に面した内表面２１ａと、高温ガスに曝される外表面２１ｂとを有する。翼部２１には、翼部２１を貫通した冷却孔２２が、翼部２１の周方向複数個所にかつ翼部２１の高さ方向Ａに沿って多数形成されている。中空部３０には、ロータ側から冷却空気が供給され、冷却空気は各冷却孔２２から流出する。これにより外表面２１ｂに沿ってフィルム状の冷却空気が流れ、翼部２１が冷却される。
【００１６】
図４は、冷却孔２２の断面形状を示す図３の要部拡大図であり、図５は、中心軸線Ｌ１に沿って外表面２１ｂ側から冷却孔２２を見た図４の矢視V図である。図４に示すように、冷却孔２２は、冷却孔２２の中心軸線Ｌ１に沿って真っ直ぐに延在する断面積が一定のストレート部２３と、ストレート部２３に連なり、外表面２１ｂにかけて断面積が徐々に拡大するディフューザ形状の勾配部２４とを有する。図５に示すように、ストレート部２３は、４つの内壁面２３１〜２３４と、各内壁面２３１〜２３４が交差する４つの隅部２３５〜２３８とを有し、断面がほぼ矩形状を呈する。勾配部２４も同様に、４つの内壁面２４１〜２４４と、各内壁面２４１〜２４４が交差する４つの隅部２４５〜２４８とを有し、断面がほぼ矩形状を呈する。
【００１７】
より具体的には、ストレート部２３の内壁面２３１とこれに連なる勾配部２４の内壁面２４１とは同一平面上に位置するのに対し、これら内壁面２３１，２４１に対向する内壁面２３３と内壁面２４３とは同一平面上になく、内壁面２４３は中心軸線Ｌ１に対し所定角度θだけ外側に、すなわち中心軸線Ｌ１から離れる方向に傾斜している。これにより、ストレート部２３を通過した冷却空気は内壁面２４３に沿って拡散し、冷却孔２２から流出した冷却空気をタービンブレード２０の表面に沿って所望の方向、すなわち図４の矢印Ｂに示すように内壁面２４３の傾斜している方向に流すことができ、タービンブレード２０の表面を効率よく冷却することができる。
【００１８】
ストレート部２３の他の内壁面２３２，２３４とこれに連なる勾配部２４の内壁面２４２，２４４は互いに同一面上にある。なお、内壁面２４２，２４４が内壁面２３２，２３４に対して外側に傾斜して設けられるようにしてもよい。図４において、冷却孔２２の寸法の一例を挙げると、翼部２１の厚さＴ１は１ｍｍ〜３ｍｍ、勾配部２４の深さＤ１は０．５ｍｍ、内壁面２４３の傾斜角度θは１０°、ストレート部の幅Ｗ１は０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、外表面２１ｂにおける勾配部２４の幅Ｗ２は０．８ｍｍである。パイプ電極１０は、冷却孔２２の最小幅よりも微小隙間分だけ小さい電極径を有するものが用いられる。
【００１９】
このような冷却孔２２を放電加工機１００により加工する場合、以下のような方法が考えられる。すなわち、まず、パイプ電極１０の軸線Ｌ０が冷却孔２２の中心軸線Ｌ１と平行になるように、ワーク２０の外表面２１ｂに対向してパイプ電極１０を配置する。この状態で、ワーク２０に対しパイプ電極１０をＸＹ方向に相対移動させながらＺ方向にも相対移動させ、勾配部２４およびストレート部２３を順次加工する。この方法では、勾配部２４の隅部２４５〜２４８およびストレート部２３の隅部２３５〜２３８が、パイプ電極１０の半径に相当する曲率半径を有する円弧形状（アール形状）となる。
【００２０】
ところで、タービンブレード２０においては、冷却孔２２に勾配部２４を設けることで、冷却空気の流出方向を規制する。すなわち、勾配部２４の内壁面２４３に沿って冷却空気を流すことで、タービンブレード２０の外表面２１ｂに沿った所望の空気の流れ（矢印Ｂ方向の流れ）を得るようにしている。このため、内壁面２４３の両側の隅部２４６，２４７の曲率半径が大きくなると、内壁面２４３の面積が減少し、矢印Ｂ方向の流れが妨げられる。したがって、内壁面２４３の両側隅部２４６，２４７の曲率半径、とくに外表面２１ｂの近傍の曲率半径は小さい方が好ましい。
【００２１】
この点につき、隅部２４６，２４７の曲率半径を小さくするため、電極径の小さいパイプ電極１０を使用することが考えられる。しかしながら、この場合には冷却孔２２の加工時間が長くなるため、多数の冷却孔２２の加工が必要なタービンブレード２０の加工には不向きである。そこで、本実施形態では、パイプ電極１０の電極径に拘わらず内壁面２４３の両側の隅部２４６，２４７の曲率半径を小さくするため、以下のような放電加工方法を採用する。
【００２２】
本実施形態に係る放電加工方法は、翼部２１に冷却穴２２を加工する方法であり、とくに勾配部２４を形成する勾配部加工工程と、ストレート部２３を形成するストレート部加工工程と、勾配部２４の内壁面２４３を加工する内壁面加工工程とを含む。以下、それぞれの工程を、加工手順に従って説明する。
【００２３】
（１）勾配部加工工程
まず、ワーク２０の支持部２０ａ（図２）を、傾斜回転テーブル装置１２のチャック１６で保持する。さらに、傾斜回転テーブル装置１２を駆動し、加工される冷却孔２２の中心軸線Ｌ１が上下方向を向くように、すなわちパイプ電極１０の軸線Ｌ０と平行になるようにワーク２０の姿勢を調整する。次いで、パイプ電極１０の先端部を、ワーク２０の外表面２１ｂ上における加工開始位置に接近させる。そして、回転主軸６の回転によりパイプ電極１０を所定回転数（例えば１０００ｒ．ｐ．ｍ．）で回転させながら、パイプ電極１０に図示しない加工用電源からパルス電圧を印加して、パイプ電極１０とワーク２０との間で放電を発生させ、放電加工を行う。
【００２４】
図６は、勾配部加工工程におけるパイプ電極２０の移動経路を示す図である。なお、図６には、図１に対応して前後、左右、および上下方向を示している。以下では、説明をわかりやすくするために、図６に示すようにワーク２０の中心軸線Ｌ０を上下方向（Ｚ軸方向）に向けた状態で、勾配部２４の内壁面２４３が右方に傾斜しているものと仮定する。
【００２５】
勾配部２４の加工時には、例えば冷却孔２２の内壁面２４１〜２４４の位置に対応してパイプ電極１０の先端部をワーク２０に対し前後左右方向（図６の矢印方向）に相対移動し、パイプ電極１０の周面および底面を用いて、翼部２１を層状に加工する。この層状の加工を、パイプ電極１０の先端部を徐々に下降しながら繰り返し、所定深さＤ１の勾配部２４を形成する。このとき、内壁面２４１〜２４４とともにパイプ電極１０の電極径に応じた曲率半径を有する円弧状の隅部２４５〜２４８（図５）が形成される。なお、放電加工時には、パイプ電極１０の内部に加工液を供給し、パイプ電極１０の底面１０ａから高圧の加工液を噴射し、加工屑を吹き飛ばす。
【００２６】
（２）内壁面加工工程
次いで、図７に示すように、パイプ電極１０の底面が勾配部３４の内壁面３４３に対向するようにワーク２０の姿勢を変更する。すなわち、傾斜回転テーブル装置１２の旋回部材１４を、図６の状態から旋回軸Ｌｂを中心に所定角度β（＝９０°−α）だけ傾斜させ、勾配部２４の内壁面２４３が軸線Ｌ０に対し垂直となるようにワーク２０を傾ける。
【００２７】
図８は、図７の矢視VIII図、すなわち中心軸線Ｌ１に沿って外表面２１ｂ側から勾配部２４を見た図である。内壁面加工工程では、パイプ電極１０の底面１０ａを内壁面２４３に対向させた状態で、ワーク２０に対しパイプ電極１０を相対移動し、内壁面２４３の両側の隅部２４６，２４７（図８の斜線部）を加工する。例えば、図８の矢印Ａに示すように、パイプ電極１０の底面１０ａを内壁面２４２，２４４に沿って隅部２４６，２４７に接近移動し、つまりパイプ電極１０を下降し、パイプ電極１０の底面１０ａで隅部２４６，２４７を放電加工する。あるいは、図８の矢印Ｂに示すように、パイプ電極１０の底面１０ａが内壁面２４３に接近した状態で、パイプ電極１０の周面１０ｂを隅部２４６，２４７に接近移動し、つまりパイプ電極１０を前後方向に移動し、パイプ電極１０の周面１０ｂで隅部２４６，２４７を放電加工する。
【００２８】
この工程を、パイプ電極１０を冷却孔２２の入口から深さ方向（図７の左方）に相対移動しながら、例えば隅部２４６，２４７の全域にわたり、あるいは、冷却孔２２の入口から所定長さにわたり繰り返す。これにより、少なくとも勾配部２４の外壁面２１ｂ側における円弧状の隅部２４６，２４７の曲率半径を小さく（例えば曲率半径を０に）することができ、より多くの冷却空気を内壁面２４３に沿って所望の方向に流出させることができる。なお、パイプ電極１０を左方に移動した際に、図７に示すパイプ電極１０の周面１０ｂから内壁面２４１と外表面２１ｂとが交差する開口縁部２１ｃまでの距離Ｄが所定値以内となった場合には、パイプ電極１０により開口縁部２１ｃが誤って加工されることを防ぐため、パイプ電極１０の左方への移動を停止する。
【００２９】
（３）ストレート部加工工程
次いで、旋回部材１４を傾斜し、図５に示すように、勾配部加工工程におけるのと同様、冷却孔２２の中心軸Ｌ１が上下方向を向くようにワーク２０の姿勢を変更する。この場合、内壁面加工工程において傾斜した分（９０度）だけ旋回部材１４を反対方向に傾斜させ、旋回部材１４の位置を勾配部加工工程の状態に戻せばよい。この姿勢のもと、図９に示すように、冷却孔２２の内壁面２３１〜２３４の位置に対応してパイプ電極１０の先端部をワーク２０に対し前後左右方向（図５の矢印方向）に相対移動し、パイプ電極１０の周面および底面を用いて、翼部２１を層状に加工する。この層状の加工を、パイプ電極１０の先端部を徐々に下降させながら、パイプ電極１０が翼部２１を貫通するまで繰り返す。これにより、内壁面２３１〜２３４と隅部２３５〜２３８とを有するストレート部２３が形成される。
【００３０】
以上の放電加工方法により、ワーク２０の翼部２１に冷却孔２２が加工される。この放電加工方法は、複数の冷却孔２２の加工位置において繰り返し適用される。上述の勾配部加工工程、内壁面加工工程およびストレート部加工工程は、予め定められた加工プログラムに従い不図示のＮＣ装置がサーボモータ等を制御することで、自動的に行われる。
【００３１】
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）パイプ電極１０を、その軸線Ｌ０が冷却孔２２の中心軸線Ｌ１と平行になるように配置しながら、ワーク２０に対して相対移動させて勾配部２４を形成し（勾配部加工工程；図６）、勾配部２４の傾斜した内壁面２４３に対し軸線Ｌ０が垂直となるようにパイプ電極１０を配置しながら、ワーク２０に対してパイプ電極１０を相対移動させて勾配部２４の内壁面２４３の両側の隅部２４６，２４７を加工し（内壁面加工工程；図７、図８）、さらに軸線Ｌ０が中心軸線Ｌ１と平行になるようにパイプ電極１０を配置しながら、ワーク２０に対しパイプ電極１０を相対移動させてストレート部２３を形成するようにした（ストレート部加工工程；図９）。これにより内壁面２４３の両側の隅部２４６，２４７をパイプ電極１０の電極径よりも小さい曲率半径とすることができ、冷却孔２２から効率よく冷却空気を流出させることができ、翼部２１の冷却効率を向上できる。
【００３２】
（２）勾配部加工工程を行った後に、内壁面加工工程を行い、次いでストレート部加工工程を行うようにした。これにより、勾配部加工工程あるいは内壁面加工工程で発生したストレート部２３と勾配部２４との境におけるバリを、ストレート部加工工程で除去することができる。
【００３３】
（３）放電加工時に、パイプ電極１０を回転させるので、パイプ電極１０の底面１０ａが均一に消耗し、ワーク２０の加工面を均一に形成できる。とくに、本実施形態では、内壁面加工工程において、パイプ電極１０の底面１０ａを内壁面２４３に対向させて隅部２４６，２４７を放電加工するので、パイプ電極１０を回転させることにより隅部２４６，２４７を均一に加工できる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、勾配部加工工程およびストレート部加工工程において、ワーク２０に対しパイプ電極１０をＸＹ方向に相対移動して冷却孔２２を層状に加工しつつ、冷却穴２２の深さを徐々に深くするようにしたが、これらの工程における加工方法は上述したものに限らない。例えば予め中心軸線Ｌ１に沿って翼部２１に下孔を開口した後に、勾配部２４およびストレート部２３を加工するようにしてもよい。上記実施形態では、円筒形状のパイプ電極１０を用いるようにしたが、これに代えて、円柱形状の電極を用いてもよい。
【００３５】
冷却孔２２の中心軸線Ｌ１がパイプ電極１０の軸線Ｌ０と平行となるようにワーク１０に対しパイプ電極１０を配置したが、冷却孔２２の深さ方向を向くようにパイプ電極１０を配置するのであれば、中心軸線Ｌ１と軸線Ｌ０とは平行でなくてもよい。内壁面加工工程では、勾配部２４の内壁面２４３に対して軸線Ｌ０が垂直となるようにパイプ電極１０を配置したが、この場合の垂直は、厳密な意味での垂直だけでなく、実質的に垂直な場合、すなわち、ほぼ垂直な場合も含む。
【００３６】
上記実施形態では、冷却孔２２のストレート部２３および勾配部２４における断面形状を矩形状とし、ストレート部２３に対して傾斜した内壁面２４３（傾斜内壁面）の両側の円弧形状の隅部２４６，２４７を放電加工して隅部２４６，２４７の一部（円弧部）を除去し、隅部２４６，２４７を直角ないしほぼ直角形状としたが、断面形状は矩形状以外（例えば円形状、楕円形状、三角形状等）であってもよい。図１０は、図５の変形例を示す図であり、ストレート部２３および勾配部２４が円形状に形成されている。ストレート部２３の断面の形状とほぼ同じ外径のパイプ電極１０を用い、ストレート部２３の加工はパイプ電極１０をＺ軸方向にのみ送る。勾配部２４の加工は、図６と同様に、パイプ電極１０の周面および底面を用いて翼部２１を層状に加工する。この場合にも、ストレート部２３に対して傾斜した勾配部２４の内壁面（傾斜内壁面２４ａ）の両側の円弧部２４ｂ，２４ｃ（斜線部）がパイプ電極１０により除去され、直角ないしほぼ直角形状の隅部が形成される。
【００３７】
上記実施形態では、勾配部加工工程を行った後に、内壁面加工工程を行い、さらにストレート部加工工程を行うようにしたが、各加工工程の手順はこれに限らない。例えば、勾配部加工工程を行った後に、ストレート部加工工程を行い、その後、内壁面加工工程を行うようにしてもよい。本発明による放電加工方法は、上述した放電加工機１００（図１）以外によっても実現することができ、放電加工機の形態は上述したものに限らない。
【００３８】
上記実施形態では、タービンブレード２０の冷却孔２２の加工に対し本発明による放電加工方法を適用したが、広がり開口部、すなわちディフューザ形状を有する他の貫通孔を加工する場合にも、本発明による放電加工方法を同様に適用することができる。したがって、内壁面２４３の隅部２４６，２４７を加工する場合だけでなく、勾配部２４の内壁面２４３に種々の加工を施す場合にも、本発明による放電加工方法を適用することができる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施形態の放電加工方法に限定されない。
【００３９】
図１１および図１２は、貫通孔の他の変形例である。各図の（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。図１１および図１２の変形例はともにストレート部がなく、勾配部２４のみでワーク２０に貫通孔が形成されたものである。図１１の貫通孔の勾配部２４は、４つの内壁面がホッパ状に形成されている。この４つの内壁面は、円柱または円筒形状の電極をその軸線が４つの各内壁面に垂直になるよう電極とワーク２０とを傾斜させ、相対移動させて放電加工するので、各内壁面の交線部分２４ｄは、ほぼアール０の直角に加工される。図１２の貫通孔の勾配部２４は、１つの内壁面だけで成っている。円柱または円筒形状の電極の軸線がこの内壁面に垂直になるように電極とワーク２０とを傾斜させ、相対移動させて放電加工するので、垂直内壁面とのコーナー部分２４ｅが同じくほぼアール０の直角に加工される。
【００４０】
本発明によれば、冷却孔の勾配部の内壁面に対してパイプ電極の軸線が垂直となるようにパイプ電極を配置しながら、ワークに対してパイプ電極を相対移動させて勾配部の内壁面を放電加工するようにしたので、勾配部の内壁面に、パイプ電極の電極径よりも小さい曲率半径のアール部等を容易に形成することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０    パイプ電極
２０    ワーク（タービンブレード）
２２    冷却孔
２３    ストレート部
２４    勾配部
２４３    内壁面
Ｌ０    軸線
Ｌ１    中心軸線
【図１】
2014020700.tif 000003
【図２】
2014020700.tif 000004
【図３】
2014020700.tif 000005
【図４】
2014020700.tif 000006
【図５】
2014020700.tif 000007
【図６】
2014020700.tif 000008
【図７】
2014020700.tif 000009
【図８】
2014020700.tif 000010
【図９】
2014020700.tif 000011
【図１０】
2014020700.tif 000012
【図１１】
2014020700.tif 000013
【図１２】
2014020700.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月29日(2016.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、円柱または円筒形状の電極を備えた放電加工機によってストレート部とストレート部に連なる勾配部とを有する貫通孔をワークに加工する放電加工方法であって、電極の軸線が貫通孔の深さ方向を向くように電極を配置しながら、ワークに対して電極を相対移動させて放電加工により勾配部を形成する勾配部加工工程と、軸線が貫通孔の深さ方向を向くように電極を配置しながら、ワークに対して電極を相対移動させて放電加工によりストレート部を形成するストレート部加工工程と、勾配部加工工程によって形成された勾配部の内壁面に対して軸線が垂直となるように電極を配置しながら、ワークに対して電極を相対移動させて勾配部の内壁面の両側の隅部を放電加工する内壁面加工工程とを含むことを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
（２）内壁面加工工程
次いで、図７に示すように、パイプ電極１０の底面が勾配部２４の内壁面２４３に対向するようにワーク２０の姿勢を変更する。すなわち、傾斜回転テーブル装置１２の旋回部材１４を、図６の状態から旋回軸Ｌｂを中心に所定角度β（＝９０°−α）だけ傾斜させ、勾配部２４の内壁面２４３が軸線Ｌ０に対し垂直となるようにワーク２０を傾ける。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱または円筒形状の電極を備えた放電加工機によってストレート部と該ストレート部に連なる勾配部とを有する貫通孔をワークに加工する放電加工方法であって、
前記電極の軸線が前記貫通孔の深さ方向を向くように前記電極を配置しながら、前記ワークに対して前記電極を相対移動させて放電加工により前記勾配部を形成する勾配部加工工程と、
前記軸線が前記貫通孔の深さ方向を向くように前記電極を配置しながら、前記ワークに対して前記電極を相対移動させて放電加工により前記ストレート部を形成するストレート部加工工程と、
前記勾配部加工工程によって形成された前記勾配部の内壁面に対して前記軸線が垂直となるように前記電極を配置しながら、前記ワークに対して前記電極を相対移動させて前記勾配部の内壁面の両側の隅部を放電加工する内壁面加工工程とを含むことを特徴とする放電加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の放電加工方法において、
前記内壁面加工工程では、前記勾配部加工工程により形成された前記電極の電極径に応じた前記内壁面の円弧部を、前記電極を前記軸線回りに回転させながら前記電極の底面または周面により放電加工する放電加工方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放電加工方法において、
前記ストレート部加工工程は、前記ワークに対して前記電極を前記電極の軸線方向に相対移動させて断面を円形状に放電加工する放電加工方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の放電加工方法において、
前記勾配部加工工程を行った後に、前記内壁面加工工程を行い、次いで前記ストレート部加工工程を行う放電加工方法。
【国際調査報告】
2014020700.tif 000015
2014020700.tif 000016
2014020700.tif 000017
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