(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに一体状に接合された２段のロータブレードを含むタンデム形ブリスク（１２）を電解加工する方法であって、
前記ブリスク（１２）を多軸の電解加工機械（１０）に取り付け、
前記ブリスクが前記機械に取り付けられた状態で、該ブリスクの一つの段における第１の列のブレード（１８）を第１のシーケンスで電解加工し、
前記ブリスクが前記機械にまだ取り付けられている状態で、該ブリスクの別の段における第２の列のブレード（２２）を第２のシーケンスで電解加工し、
前記第１のシーケンスは、前記ブリスク（１２）を第１の方向に第１の対の電極工具（２６）内に動かすことを含み、前記第２のシーケンスは、前記ブリスク（１２）を前記第１の方向とは異なる第２の方向に第２の対の電極工具（２８）内に動かすことを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
２つの段のタンデム形ブリスクサンプル（１２ｓ）におけるサンプルブレードを前記機械において電解加工し、
前記ブリスクサンプルを前記機械から取り外し、
前記２つの段の前記ブリスクサンプルにおける前記サンプルブレードを検査してその寸法を求め、
前記検査された寸法を前記ブリスクに対する指定の寸法と比較し、
前記ブリスクサンプルに対する前記設定シーケンスを、前記検査された寸法が前記指定の寸法の範囲内になるまで必要に応じて繰り返し、
次に、前記ブリスク（１２）を前記機械に取り付け、前記第１及び第２の列のブレードを前記指定の寸法まで連続的に加工する、
ことによって、前記ブリスク（１２）を加工するように前記機械（１０）を設定する、ことを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ブリスク（１２）に対する２つの異なる面において、前記第２の対の電極工具（２８）を前記第１の対の電極工具（２６）からオフセットさせ、
前記ブリスクを前記２つのオフセット面の間で並進運動させ、対応して前記第１及び第２のブレード列（１８、２２）を電解加工する、
ことを更に含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
互いに一体状に接合された２段のロータブレードを含むタンデム形ブリスク（１２）を電解加工するための機械（１０）であって、
前記ブリスクを取り付けるためのスピンドル（１４）と、
前記ブリスクが前記機械に取り付けられている状態で、該ブリスクの一つの段における第１の列のブレード（１８）を第１のシーケンスで電解加工するための第１の対の電極工具（２６）と、
前記ブリスクが前記機械にまだ取り付けられている状態で、該ブリスクの別の段における第２の列のブレード（２２）を第２のシーケンスで電解加工するための第２の対の電極工具（２８）と、
前記第１の列のブレード（１８）の各々を電解加工するために、前記ブリスク（１２）を第１の方向に前記第１の対の電極工具（２６）内に動かす手段（３０）と
を備え、
前記動かす手段（３０）が、前記第２の列のブレード（２２）の各々を電解加工するために、前記ブリスク（１２）を前記第１の方向とは異なる第２の方向に前記第２の対の電極工具（２８）内に更に動かすように構成されたことを特徴とする機械（１０）。
【請求項５】
前記ブリスク（１２）に対する２つの異なる面において、前記第２の対の電極工具（２８）が前記第１の対の電極工具（２６）からオフセットしており、
対応して前記第１及び第２のブレードの列を電解加工するために、前記ブリスクを前記２つのオフセット面の間で並進運動させるための手段（５２）を更に備える、
ことを特徴とする、請求項４に記載の機械。
【請求項６】
互いに一体状に接合された２段のロータブレードを含むタンデム形ブリスク（１２）を電解加工するための多軸機械（１０）であって、
前記ブリスク（１２）の１つの段における第１の列のブレード（１８）を順に電解加工するための第１の対の電極工具（２６）と、
前記第１の対の電極工具の各々を対応する第１及び第２の軸線で並進運動させ、前記第１の対の電極工具を第３の軸線で回転させるための手段（３８、４０、４２）と、
前記ブリスクの別の段における第２の列のブレード（２２）を順に電解加工するための第２の対の電極工具（２８）と、
前記第２の対の電極工具の各々を対応する第４及び第５の軸線で並進運動させ、前記第２の電極工具の対を第６の軸線で回転させるための手段（３８、４０、４２）と、
前記第１の列のブレード（１８）の各々を電解加工するために、前記ブリスクを第７の軸線に沿って第１の方向に前記第１の電極工具の対内に、かつ前記第２の列のブレードの各々を電解加工するために前記第１の方向とは反対の第２の方向に前記第２の電極工具の対内に並進運動させるための手段（３０）と、
を備えることを特徴とする多軸機械（１０）。
【請求項７】
前記ブリスク（１２）を回転させ、該ブリスクの前記ブレードを、前記第１の対の電極工具（２６）の間に連続的に配置して電解加工し、かつ、前記第２の対の電極工具（２８）の間に連続的に配置して電解加工するための手段（３２）と、
前記スピンドル（１４）をその縦方向の軸線に沿って並進運動させ、前記第１のブレードの列（１８）を前記第１の対の電極工具（２６）と位置合わせし、かつ前記第２のブレードの列（２２）を前記第２の対の電極工具（２８）と位置合わせするための手段（５２）と、
を更に備えることを特徴とする、請求項６に記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に電解加工に関し、より具体的には、ガスタービンエンジンにおいて用いられるブリスクの電解加工に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンエンジンにおいて、空気は多段軸流圧縮機において加圧され、燃焼器において燃料と混合されて高温の燃焼ガスを生成し、高温の燃焼ガスは幾つかの列のタービン段を通って排出される。高圧タービンは圧縮機に動力供給し、低圧タービンはターボファン構成のファンに動力供給し、飛行中の航空機を駆動する。
【０００３】
ファン及び圧縮機において、ロータブレードは、支持ディスクから半径方向外向きに延びて、作動中に空気を加圧する。一般に、ロータブレードは、半径方向内端部にダブテール部を含み、該ダブテール部は、支持ディスクの周囲にある相補的なダブテールスロットの中に取り付けられる。この構成においては、ディスクと個々のブレードとを別々に製造し、後からエンジンにおいて互いに組み立てることができる。
【０００４】
別の構成において、ロータブレードは、一般にはブリスクと呼ばれる単一部品、又は一体状組立体の支持ディスクと一体に形成される。このブレードは、ダブテール部を含まず、一体状組立体の支持ディスクから半径方向外向きに延びる。
【０００５】
ブリスクの構造は、エンジンにおいて性能上の利点を有するが、それに特有の製造を必要とする。ブリスクは、列全体のロータブレード又はロータブレード補完部材を含むもので、一つでも許容できないブレードが製造されると、ブリスク全体が許容できないものとなり、材料及び製造コストに多大な費用がかかる廃棄につながるので、製造工程中、多くのブレードのうちのいずれか一つの損傷をも注意深く回避しなければならない。
【０００６】
ファンブレードは圧縮機ブレードの特別の型であり、寸法がより大きく、作動中に圧縮機をバイパスする大量の空気を加圧して推進力を生成する。種々の形態の圧縮機ブレードは、該ブレードの根元部から先端部までのスパンで、前縁と後縁の間を軸方向に延びるほぼ凹状の正圧側とほぼ凸状の負圧側とを有する。
【０００７】
ブリスクのブレードは、その空気力学的性能を最大にするように選択されたキャンバ、ねじれ、及び適切な剛性を有する。しかしながら、大きなキャンバ、大きなねじれ、及び高い剛性は、従来の機械加工又は電解加工（ＥＣＭ）のいずれかによるブリスクの製造に対して重要な問題を生み出す。
【０００８】
特許文献１は、ブリスクのブレードを電解加工するための方法及び装置を開示し、特許請求している。個々のブレードの正圧側及び負圧側の所望の形状に合致する一対の電極工具は、液状電解液がＥＣＭ中に該ブレードと該工具との間を流れるとき、並進運動と全体としての回転の両方を行う。ブレードが陽極を形成し、工具が陰極を形成し、高電流が与えられて金属の表面侵食によってブレードを所望の最終寸法まで電解加工する。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第４，８５１，０９０号
【００１０】
ブリスクは、スピンドルに取り付けられ、該スピンドルは、作動中に回転させられて工具の対の間において個々のブレードを割り出し、個々のブレードはまた、該スピンドルと共に並進運動させられ、内方に電極工具の間まで動く。このように電極工具とブレードの組合せの動きを、個々のブレードを順に電解加工するために用い、支持ディスク上の列全体のブレードについて、キャンバ及びねじれを含む所望の空気力学的形状を達成する。
【００１１】
しかしながら、ＥＣＭ機械には、必然的に適切な設定が必要とされる。ブリスクは、該ブリスクを機械のスピンドルに取り付けるための固定具を必要とする。電極工具は、個別に並進運動し、全体として回転するように、対応して機械の支持回転ヘッドに取り付けられなければならない。
【００１２】
機械は、ブリスクブレードを順に加工するのに用いられる機械メモリに読み込まれた、普通に開発された形式のコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）プログラムを用いてコンピュータ制御される。
【００１３】
およそ数ミル（１インチの千分の一）まで、或いは１ミルより小さくさえある、ブリスクの最終寸法に対する精度の要求を考えると、製造ブリスクの精密な加工を保証するために、入念な設定手順が必要とされる。製造ブリスク自体か、又はスクラップブリスクのいずれかを、機械に搭載する初期サンプルとして用いることができ、一つ又はそれ以上のサンプルブレードを加工する。次に、このサンプルを機械から取り外し、検査してその寸法を正確に求め、次にその寸法をブレードの所望の最終寸法と比較しなければならない。
【００１４】
一般的に、ブレードを仕様から外れたのものにし、よって許容できないものとなるほどの加工のし過ぎを回避するために、サンプルブレードを少しずつ加工していくという設定手順を行う。従って、通常、設定手順を数回繰り返して、サンプルブレードを徐々に加工し、それに対応して工具の取り付け、ブリスクの固定、又はＣＮＣプログラムに対するデータのオフセットを必要とされるように調整し、機械における適切なブリスクの位置合わせ、支持ヘッド上の電極工具の適切な位置合わせ、及び個々のブリスクブレードの適切な加工を保証する。
【００１５】
設定手順が最終的に完了したとき、サンプルブリスクと同じ手法で、かつ、電極工具の取り付け又は機械の種々の部品の位置合わせを変えることなく、製造ブリスクを機械に取り付けることができる。次に、製造ブレードを、対応する図面仕様書により要求される精密な許容差まで、ブレードごとに順に電解加工することができる。
【００１６】
ガスタービンエンジンのブリスクの製造は、タンデム形ブリスクに関しては、より複雑に行われる。タンデム形ブリスクは、対応する支持ディスクから半径方向外向きに延びる２列又は２段のロータブレードを含み、その全てが一体状、又は単一部品として互いに一体に接合される。２つの段は、必要とされる空気力学的性能のために対応し異なる構成を有する。従って、異なるブリスク段には異なる電極工具が必要とされ、タンデム形ブリスクの２つの段の各々を加工するために、対応するＥＣＭ機械の設定が必要とされる。
【００１７】
長年米国において、上述したものと同じ機械がタンデム形ブリスクを製造するために用いられてきた。電極工具は、２つの段の異なる形状を達成するために切断面において必要とされる差異を除いて、タンデム形ブリスクの２つの段に対して互いにほぼ同一である。
【００１８】
機械は、１つの段に対する一対の工具で設定され、続いてその段の最終加工が行われる。次に、機械は、第２の段に対する第２の組の電極工具で再設定され、続いて最終加工が行われる。また、スピンドルを並進運動させるために適切な手段を用いて、異なる段を共通の回転ヘッドと位置合わせするようにする。このように、タンデム形ブリスクの２つの段を加工するために、同じ機械を、２つの独立した、別個の作動のために使用することができる。
【００１９】
２つの段の各々に対して必要とされる対応する設定が入念な工程であるので、対応する製造時間及びコストは対応して大きいものとなる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、製造時間及びコストを減少させるために、タンデム形ブリスクを電解加工する改善された方法を提供することが望ましい。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
タンデム形ブリスクが、多軸の電解加工機械に取り付けられる。第１の列のブレードが、順に電解加工される。次に、ブリスクがまだ機械に取り付けられている状態で、第２の列のブレードが順に電解加工される。この機械は、加工シーケンスの間にブリスクを取り外すことなく、両方の段を加工するように最初に設定される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明を、その更なる目的及び利点と共に、好ましくかつ例示的な実施形態により、添付の図面と共になされる以下の詳細な説明において更に具体的に説明する。
【００２３】
図１に示されるのは、本発明の例示的な実施形態によりタンデム形ブリスク１２を電解加工する（ＥＣＭ）ように構成された機械すなわち装置１０である。図２に更に示されるように、スピンドル１４及び固定具１６の形態の手段が、ブリスクを機械に取り付けるために設けられる。
【００２４】
図２に示される例示的なブリスク１２は、第１の支持ロータディスク２０から半径方向外向きに延びる、第１の列の初期形状のファンブレード又は圧縮機ロータブレード１８を含む。第２の列の初期形状のファンブレード又は圧縮機ロータブレード２２は、第１のディスク及びブレードと一体状又は単一部品構成の第２の支持ロータディスク２４の周囲から半径方向外向きに延びる。
【００２５】
各々の列のブレードは、対応するタンデム形ブリスクの段を形成し、各ブレードの段は、該ブレードが設計されるターボファン・エンジンにおける所望の空気力学的性能のために必要とされるような、他の段とは異なる寸法及び形状を有する。各々のブレード１８、２２は、根元部から先端部まで半径方向のスパンにわたって前縁と後縁との間を軸方向に延びる、全体的に凹状の正圧側と、対向する全体的に凸状の負圧側とを有する。
【００２６】
タンデム形ブリスクは、最初に、フライス盤又は別のＥＣＭ機械を用いて、従来の手法のいずれかで製造し、初期形状のブレード１８、２２を適切な大きい寸法で形成する。このように、各々のブレードを囲む余分な材料を電解加工して取り去り、許容差が数ミルまで、及び所望の場合には１ミルより小さくなるように、図面仕様書の精度要求の範囲内でブレードの所望の最終寸法を達成する。
【００２７】
図２に示される２つの支持ディスクは、内部を貫通して延びる共通の中心ボアを有し、タンデム形ブリスクをスピンドル１４の端部に固定取り付けするために、該中心ボアの中に固定具１６を取り付けることができる。
【００２８】
図１から図３までに示すように、機械に取り付けられたブリスクの１つの段における第１の列のブレード１８を第１のシーケンスで電解加工するために、第１の対の電極工具２６ａ、ｂの形態の手段が設けられる。また、図１、図２、及び図４に示されるように、ブリスクがまだ同じ機械に取り付けられている状態でブリスクの第２の段における第２の列のブレード２２を順に電解加工するために、第２の対の電極工具２８ａ、ｂの形態の手段が設けられる。
【００２９】
数字によって表されるように、２つの組の電極工具２６、２８は、第１及び第２のブレード１８、２２のそれぞれを、図面仕様書の指定の寸法にするために必要とされるように、別々に加工するための対応する構成にされる。図５及び図６に示すように、工具２６、２８は、個々のブレードの両面を電解加工するための対応する加工面を有する、上掲の米国特許に開示されたもののような、従来の構成のいずれであってもよい。
【００３０】
従って、第１の電動工具の対２６は、第１の列のブレード１８と相補的であり、その根元部から先端部まで、かつ前縁と後縁の間の対向する正圧側と負圧側を加工することができる。同様に、第２の電動工具の対２８は、構成が第２の列のブレード２２と相補的であり、その根元部から先端部まで、かつ前縁と後縁の間の対向する正圧側と負圧側を加工することができる。
【００３１】
図２に示されるタンデム形ブリスクの各ブレードのＥＣＭのために、個々のブレードの各々と、対応する電極工具の対との間に相対的な運動が必要とされる。従って、図１に概略的に示されるような手段３０が設けられ、ブリスクを第１の方向に水平方向のＺ軸線に沿って左へ、ＥＣＭのために第１の対の工具２６内へ、そして第１の列のブレード１８の各々へと動かし又は並進運動させる。同じ移動手段３０はまた、ブリスクを異なる又は反対の第２の方向に、ＥＣＭのためにＺ軸線に沿って図１の右へ、そして第２の列のブレード２２の各々へと動かすためにも有効である。
【００３２】
個々のブレードをそれぞれの工具２６、２８と適切に位置合わせするように動かすために、付加的な手段３２が設けられ、スピンドル１４と該スピンドル１４に取り付けられたブリスク１２を、該スピンドルの縦方向又は軸方向の軸線周りに回転方向Ｂに回転させ、又は割り出しする。スピンドルを回転させることによって、ブリスクが回転させられ、続いて、スピンドルが左に並進運動されて第１の対の工具２６と係合するようになったときには該第１の対の工具２６の間に、及びスピンドルが右に並進運動させられて第２の対の工具２６と係合するようになったときには該第２の対の工具２８の間に個々のブレードを配置する。
【００３３】
並進運動手段３０及び回転手段３２は、上掲の特許に開示されたような、従来の構成のいずれであってもよい。
【００３４】
図３に示すように、第１の電動工具の対２６は、機械に垂直方向に適切に配置された第１の回転ヘッドすなわちターンテーブル３４に取り付けられ、図４は、同じく機械内を垂直方向に延びる同様の第２の回転ヘッドすなわちターンテーブル３６に取り付けられた第２の電極工具の対２８を示す。
【００３５】
２つのターンテーブルすなわち取り付けヘッド３４、３６は、共通のスピンドル１４と協働するように同様に構成することができる。各々のターンテーブルは手段３８を含み、図３及び図４に示されるように、対応する直線状の軸線Ｕ、Ｖに沿って、工具２６ａ、２８ａのうち対応するものを並進運動させる。各々のターンテーブルはまた手段４０を含み、対応する直線状の軸線Ｘ、Ｙに沿って、対向する又は協働する電極工具２６ｂ、２８ｂを並進運動させる。また、各々のターンテーブル３４、３６は手段４２を用いて機械に取り付けられ、それぞれのターンテーブルとその上の工具の対２６、２８を、それぞれの工具の対の間を外方に延びるそれぞれのターンテーブルの回転軸線の周りで対応する回転方向Ｃ、Ｄに回転させる。
【００３６】
このようにして、図３における２つの電極工具２６ａ、ｂの各々、及び図４における電極工具２８ａ、ｂの各々は、ＥＣＭのために両側から第１及び第２の列のブレードのそれぞれに向けて、それぞれの直線状の軸線Ｕ、Ｘ及びＶ、Ｙに沿って独立して並進運動させることができる。
【００３７】
工具並進運動手段３８、４０及び回転手段４２は、上掲の特許に開示されたもののような従来の構成を有してもよい。第１のターンテーブル３４は、上掲の特許に開示されたのとほぼ同じ手法で、順に第１の列のブレード１８のＥＣＭを行うために第１の電極工具２６を支持する。
【００３８】
しかしながら、同じ機械に第２のターンテーブル３６を設けることにより、共通のスピンドル１４と該スピンドル上の同じブリスク１２を、第２の電動工具と協働するように再配置し、対応する第２の電極工具２８を用いて、第２の列のブレード２２に対して独立したＥＣＭを行うことが可能になる。
【００３９】
図１に示されるＥＣＭ機械１０は、第２のターンテーブル３６とその上の第２の電極工具２８を設けること、及びスピンドル１４の付加的な動きを除いて、他の点では従来のものにしてもよい。電源４４は、陽極（＋）を形成するブリスク１２と、それぞれ陰極（−）を形成する第１及び第２の電極工具２６、２８との間に十分に高いアンペア数で電流を提供する。
【００４０】
また、適切な電解液の供給源４６が機械に作動可能に接合され、電極工具とブレードの間に液体電解液４８を循環させ、それらの間に電流を伝え、従来の手法で電解加工を行う。この工具には適切なシールが設けられ、該工具と該シールの間に電解液の流れを封じ込め、流すようになっており、工具とそのためのシールは、従来の構成のいずれであってもよい。
【００４１】
図１に示される多軸ＥＣＭ機械１０の具体的な利点は、ブリスク、その固定具、又は電極工具２６、２８を機械から取り外す必要性、及びそれに対応する多くの設定手順なしに、第１の列のブレード１８を順にＥＣＭし、直ちに続いて第２の列のブレード２２を順にＥＣＭする能力である。
【００４２】
タンデムブリスクの２つの段の各々のＥＣＭの前に別個の設定を必要とする上掲の特許のＥＣＭ機械と比較して、上述されした二重ヘッド式ＥＣＭ機械１０は、単一の設定作動を行い、それに続いてブリスクの２つの段のＥＣＭを行うことを可能にし、ＥＣＭ作動の複雑さを実質的に減少させ、よって関連する製造時間を減らし、対応してタンデム形ブリスクに関する製造コストを減少させる。
【００４３】
より具体的に述べると、図７は、通常の設定を用いて単一部品の流れ又は処理でタンデム形ブリスク１２を加工するために、二重ヘッド式ＥＣＭ機械１０を設定するための好ましい方法を概略的に示す。この設定は、製造ブリスク１２の意図された指定形状に構成された対応する第１及び第２の対の電極工具２６、２８を備えるスピンドル１４に、タンデム形ブリスクサンプル１２ｓを適切に取り付けることで始まる。
【００４４】
機械及びその多数の運動軸線は、デジタル方式でプログラム可能なコンピュータの形態の従来のコントローラ５０によって制御され、そこでは、アルゴリズム又はソフトウェアの形態の機械命令が、２つのブリスク段の個々のブレードのＥＣＭのために格納される。加工ソフトウェアは、それぞれのブリスク段のＥＣＭのために別々に読み込むことができ、或いは、両方の段のためのソフトウェアを適切なメモリ容量を有する機械に読み込んで、必要に応じて別々に実行することができる。
【００４５】
ブリスクサンプルは、製造ブリスクのものに対応するロータブレードの２つの段を有し、２つの段の各々における一つ又はそれ以上のサンプルブレードが、指定の寸法に電解加工される。
【００４６】
次に、ブリスクサンプル１２ｓは、スピンドル１４の上の固定具１６を取り外すことによって機械から取り外される。次に、設定工程において電解加工されたサンプルブレードを検査し、計測してその実際の寸法を求める。
【００４７】
次に、測定された寸法を図面仕様書により表された製造ブリスクのための指定或いは所定の寸法と比較し、それらの間の対応関係を判断する。サンプルブレードが両方の段に対する製造ブリスクのための指定の寸法の範囲内である場合には、設定工程が完了する。
【００４８】
しかしながら、一般に、設定手順は、サンプルブリスクを機械に再取り付けし、同じ又は異なるサンプルブレードを電解加工し、ブリスクサンプルを取り外し、加工されたブレードを検査し、製造ブリスクに関する指定の寸法と検査された寸法を比較するという、同様な設定シーケンスを必要に応じて繰り返すことを必要とする。
【００４９】
このようにして、対応する第１及び第２の列のブレードを正確に加工するために、タンデム形ブリスクを取り付ける同じスピンドル１４を有する同じ機械１０を、両方の加工用ヘッド３４、３６を設定するために共通の設定シーケンスにおいて用いることができる。２つの組の電極工具２６、２８の正確な取付けが保証され、加工用ソフトウェアの制御の範囲内で電極工具の動きと取り付けスピンドル１４の上のブリスクとの間を精密に調整することもまた保証される。
【００５０】
二重ヘッド式ＥＣＭ機械の初期設定は、ブリスクサンプル１２ｓと同じ部品の製造ブリスクを用いて、サンプルブレードから材料を少量だけ注意深く取り除いて行うことができる。代わりに、ブリスクサンプル１２ｓを、同じ構成を有する前述のスクラップブリスクのような製造ブリスクとは異なる部品とすることができる。
【００５１】
いずれかの形態のブリスクサンプルを用いて適切に設定すると、適切に位置合わせするようにスピンドル１４に取り付けられた同じ固定具１６を用いて、製造ブリスク１２を機械に取り付けることができる。２つの組の電極工具２６、２８は元の状態を保ち、変化しないので、機械を作動させ、第１のヘッド３４及びその上の電極２６を用いて第１の列のロータブレードを順に電解加工し、続いて第２のヘッド３６及びその上の電極工具２８を用いて第２の列のブレード２２を加工することができる。
【００５２】
同じスピンドル１４及び該スピンドルの上に取り付けられたブリスクを有する２つの加工用ヘッド３４、３６を共通に設定することにより、それぞれの電極工具を設定するために切削シーケンスの間でブリスクを取り外すための必要性が排除される。また、特に２つのヘッドが設けられるので、１つの組の電極工具を取り外して次の加工の第２の組の電極工具に交換する必要性はない。
【００５３】
タンデム形ブリスク１２の両方の段の電解加工が完了すると、このブリスクをスピンドル１４から取り外すことができ、加工を必要とする別のブリスクを該スピンドルに付け替えることができる。２つの組の電極工具が既に指定のタンデム形ブリスクのために設定されているので、第２のブリスクを２つの段の各々に対して同じシーケンスで加工することができる。２つ又はそれ以上のタンデム形ブリスクを、いかなる付加的な電極工具の設定を必要とすることなく、所定のブリスク形状に対応するバッチで、加工することができる。
【００５４】
いったん設定されると、二重ヘッド式ＥＣＭ機械は、対応する電極工具の対２６、２８を用いて、ブリスクの１つの段における第１の列のブレード２０を第１のシーケンスで加工し、直ちに続いて別の段のブリスクにおける第２の列のブレード２２を第２のシーケンスで加工する、というタンデム形ブリスクの電解加工に有効なものとなる。このような簡単な手順は、２つのシーケンスの間でブリスクを機械から取り外すことなく、また２つのシーケンスの間で電極工具を再設定することなく行われる。
【００５５】
図１に示すように、２つのターンテーブル３４、３６の回転中心線が、ブリスク１２を取り付けたスピンドルの軸方向の中心軸線と共通の水平面に配向されることが好ましい。このようにして、各々のブレードの半径方向の軸線を、対応する電極の対２６、２８の加工面の間にほぼ水平方向に配向させ、第１のヘッド３４についての４軸運動Ｘ、Ｕ、Ｃ、Ｚの組合せ、及び第２のターンテーブル３６についての４軸運動Ｙ、Ｖ、Ｄ、Ｚの組合せを用いて、合成された電解加工を行うことができる。
【００５６】
このように構成された機械は、7つの軸線の相対的動きをもたらし、Ｚ軸線の動きが共通である。第１、第２、および第３の軸線は、Ｘ、Ｕ、Ｃの動きに対応する。第４、第５、及び第６の軸線は、Ｘ、Ｖ、Ｄの動きに対応する。また、第７の軸線は、共通のＺの並進運動に対応する。
【００５７】
第８の軸線は、中心軸線の周りのスピンドルとブリスクの共通のＢ回転に対応し、ブレードの個々のものを対応する組の電極工具２６、２８の間に適切に位置合わせするように配置するためのものである。
【００５８】
図７に示される２つのヘッド３４、３６を、いずれかの都合の良い角度方向でスピンドル及びブリスクの周囲の周りに配向させることができる。好ましい実施形態において、２つのヘッド３４、３６は、それぞれの中心軸線が図１に示されるように共通の水平面にあり、図１及び図７に示されるように互いに直径方向に相対している。
【００５９】
しかしながら、図７に示される平面図において、第２の電動工具の対２８の間に置かれた第２のターンテーブルの回転軸線は、スピンドル１４の中心軸線に沿った２つの異なる軸平面において、第１の電動工具の対２６の間に置かれた第１のターンテーブル３４の回転軸線から適切な距離Ｇだけ横方向にオフセットしていることが好ましい。タンデム形ブリスク１２の各々の段は、それらの間を延びる名目上の垂直面を有し、その２つの面は２つのターンテーブル３４、３６のそれぞれの回転軸線を含む対応する面に並行である。
【００６０】
第１の組の電極工具２６は、第１の段のブレード１８と位置合わせされるように配置され、個々のブレードのそれぞれの半径方向の軸線が、第１のターンテーブル３４の回転軸線とほぼ一致するようになっており、合成された並進運動及びねじれ運動を行うことができる。
【００６１】
対応して、電解加工中に、対応する第２の段のブレード２２の半径方向の軸線が第２のターンテーブル３６の回転軸線と一致するようにほぼ位置合わせされるように、該第２の段のブレード２２を第２の組の電極工具２８と同様に位置合わせしなければならない。
【００６２】
第２の電極工具２８の位置合わせは、第２のターンテーブル３６を第２の段のブレード２２と位置合わせするように対応して配置することによって行うことができる。
【００６３】
しかしながら、単一の段のブリスク又は様々な形状のタンデム段ブリスクのいずれかを加工するための共通の機械に汎用性を付加するために、第２のターンテーブル３６の回転軸線は、オフセット距離Ｇだけ第１のターンテーブル３４の回転軸線から横方向にオフセットしており、対応する２つの組の電極工具２６、２８も同様にオフセットしている。
【００６４】
図７に概略的に示されるようにな手段５２が設けられ、その縦方向すなわち軸方向の軸線に沿ってスピンドル１４全体を並進運動させ、第１のブレードの列１８を第１の電動工具の対２６と位置合わせし、同様に第２のブレードの列２２を第２の電動工具の対２８と位置合わせするようにすることが好ましい。
【００６５】
スピンドル並進運動手段５２は、従来の構成のいずれであってもよく、上述のように、上掲の特許に開示された一つの形態のＥＣＭ機械に長年用いられてきた。従来のＥＣＭ機械において、この付加的なＷ軸線の動きは、従来の実例においてタンデムブリスクの第２の段を対応する組の電極工具を取り付けた単一のターンテーブルと位置合わせするために用いられてきた。しかしながら、それらの工具を取り外し、かつタンデム形ブリスクの第２の段のＥＣＭのために異なる工具に交換しなければならず、そのことは、上述した多くの設定手順を必要とする。
【００６６】
本発明の二重ヘッド式ＥＣＭ機械１０にスピンドル並進運動手段５２を設けることにより、第９の軸線の動きが付加される。ヘッド３４、３６をオフセットさせることは、並進運動手段５２の軸方向の行程すなわちストロークの要求を最小限にする。横方向のオフセットＧとスピンドルの並進運動Ｗとの組合せは、第２のターンテーブル３６とその上に取り付けられた電極工具を設けることによる全体の複雑さを減少させる。
【００６７】
上掲の特許に開示されたＥＣＭ機械は、単一の段及びタンデム段のブリスクの加工において多くの利点を有する。第２の加工用ヘッド３６を設け、従前の機械のＺ軸線のストロークを変更して、タンデム形ブリスクを第１の切断ヘッド３４と協働するように一方向に、及び第２のヘッド３６と協働するように反対方向に位置させることによって、タンデム形ブリスクの電解加工のための構造、機能、及び性能の効率化が得られる。このことにより、２つの設定作業及び２つの加工作動を用いてタンデム形ブリスクを加工するために別々に作動される従前の機械の使用に優る本質的な改善がもたらされる。
【００６８】
第２の切断ヘッド３６は、共通のスピンドルとその上に取り付けられたタンデム形ブリスクとの協働が改善されるように第１の切断ヘッド３４から横方向にオフセットしているのが好ましい。共通のタンデム形ブリスクのための切断ヘッド及びそれらに対応する電極工具の対の双方の初期設定により、間断なく、切断シーケンスの間でタンデム形ブリスクを取り外すことなく、正確な電解加工のために電極工具自体の設定作業を繰り返す必要性なく、両方の段のブレードを連続的に電解加工することが可能になる。次に、ブレードからブレードへ、及び段から段へのほぼ連続的な加工作動において、数ミル又はそれより小さい許容差内の最終寸法まで、タンデム形ブリスクの両方の段を電解加工することができる。
【００６９】
ここでは、本発明の好ましくかつ例示的であると考えられる実施形態について説明してきたが、本発明の他の変更は、本明細書中の教示から当業者には明らかであり、したがって、本発明の技術思想及び技術的範囲内に含まれるこれら全ての変更が、添付の特許請求の範囲において保護されることが望まれる。
【００７０】
なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  タンデム形ブリスクを加工するための、例示的な実施形態による電解加工機械の概略正面図。
【図２】  例示的な実施形態における、図1に示される第１及び第２の加工用ヘッド、及びスピンドルが取り付けられたタンデム形ブリスクの斜視図。
【図３】  図１の線３−３に沿った第１の加工用ヘッド及び対応する第１の電極工具の対の端面正面図。
【図４】  図１の線４−４に沿った第２の加工用ヘッド及び対応する第２の電極工具の対の端面正面図。
【図５】  図３に示される第１の対の電極工具の前面からの斜視図。
【図６】  図４に示される第２の対の電極工具の裏面からの斜視図。
【図７】  例示的な実施形態による使用方法の流れ図に関連した図１に示されるＥＣＭ機械の概略平面図。
【符号の説明】
１０  ＥＣＭ機械
１２  タンデム形ブリスク
１４  スピンドル
１６  固定具
１８  第１の列のブレード
２２  第２の列のブレード
２６  第１の対の電極工具
２８  第２の対の電極工具
３０  並進運動手段
３２  回転手段
３４  第１のヘッド
３６  第２のヘッド
４４  電源
４６  電解液の供給源
５０  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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