(57)【要約】【課題】コスト及び所要時間を改善する。【解決手段】翼形部（１０２）の少なくとも一部の外面（１１４）と実質的に嵌合するような形状にされた内面（１１２）を有する本体（１１０）を含むことができるテンプレート（１００，２００）が提供される。少なくとも１つの加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）が、本体上に位置決めされ、翼形部（１０２）上で作動させるため加工工具（１１６）を配置するよう構成される。別の実施形態では、テンプレート（１００，２００）は、本体（１１０）の翼形部（１０２）への選択的配置及び翼形部（１０２）からの選択的取り外しを可能にする長手方向スリット（１２４）、及び／又は翼形部（１０２）の端壁に対してテンプレート（１００，２００）を位置決めするため本体（１１０）の端部にある長手方向位置決め要素（１４０）を含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンプレート（１００，２００）であって、
翼形部（１０２）の少なくとも一部の外面（１１４）と実質的に嵌合するような形状にされた内面（１１２）を有する本体（１１０）と、
前記本体上に位置決めされ、前記翼形部（１０２）上で作動させるため加工工具（１１６）を配置するよう構成された少なくとも１つの加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）と、
を備える、テンプレート。
【請求項２】
前記本体が、前記翼形部（１０２）の全体を密閉するような形状にされる、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項３】
前記本体が、前記翼形部（１０２）への選択的配置及び前記翼形部（１０２）からの選択的取り外しを可能にする長手方向スリット（１２４）と、前記翼形部（１０２）の周りに前記本体を保持するためのファスナー（１２８）とを含む、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項４】
前記本体が、前記翼形部（１０２）の外面（１１４）に実質的に平行する外面（１２２）を有する、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項５】
前記本体が可撓性プラスチックを含む、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項６】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記翼形部（１０２）を機械加工するために前記加工工具の一部が貫通して延びるアパーチャを前記本体に含む、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項７】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記本体の外面（１２２）から延びる突出位置決め要素（１４０）を含み、前記突出位置決め要素（１４０）の各々が、前記翼形部（１０２）に対して加工工具の一部を配置するよう構成される、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項８】
前記翼形部（１０２）の端壁に対して前記テンプレート（１００，２００）を位置決めするため前記本体の端部にて長手方向位置決め要素（１４０）を更に備える、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項９】
前記翼形部（１０２）の対向する端壁のペアに対して前記テンプレート（１００，２００）を位置決めするため前記本体の各端部にて長手方向位置決め要素（１４０）を更に備える、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）が、複数の加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）を含む、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項１１】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記翼形部（１０２）の前縁（１０４）に対して前記加工工具の一部を位置決めするよう前記本体に沿って配置される、請求項１０に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項１２】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記翼形部（１０２）に対して作動流体流路と実質的に整列された角度で前記加工工具の作動部（１１９）を位置決めする、請求項１に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項１３】
テンプレート（１００，２００）であって、
翼形部（１０２）の外面（１１４）と実質的に嵌合し且つ該外面を密閉するような形状にされた内面（１１２）を有する本体（１１０）を備え、該本体が、前記翼形部（１０２）への選択的配置及び前記翼形部（１０２）からの選択的取り外しを可能にする長手方向スリット（１２４）を含み、
前記テンプレート（１００，２００）が更に、
前記本体（１１０）上に位置決めされ、前記翼形部（１０２）上で作動させるため加工工具（１１６）を配置するよう構成された少なくとも１つの加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）と、
を備え、前記本体（１１０）が、前記翼形部（１０２）の端壁に対して前記テンプレート（１００，２００）を位置決めするため前記本体（１１０）の端部にて長手方向位置決め要素（１４０）を含む、テンプレート（１００，２００）。
【請求項１４】
前記本体（１１０）が、前記翼形部（１０２）の外面（１１４）に実質的に平行する外面（１２２）を有する、請求項１３に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項１５】
前記本体（１１０）が可撓性プラスチックを含む、請求項１３に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項１６】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記翼形部（１０２）を機械加工するために前記加工工具の一部が貫通して延びるアパーチャを前記本体（１１０）に含む、請求項１３に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項１７】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記本体の外面（１２２）から延びる突出位置決め要素（１４０）を含み、前記突出位置決め要素（１４０）の各々が、前記翼形部（１０２）に対して加工工具の一部を配置するよう構成される、請求項１３に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項１８】
テンプレート（１００，２００）であって、
翼形部（１０２）の外面（１１４）と実質的に嵌合し且つ該外面を密閉するような形状にされた内面（１１２）を有する本体（１１０）を備え、該本体が、前記翼形部（１０２）への選択的配置及び前記翼形部（１０２）からの選択的取り外しを可能にする長手方向スリット（１２４）を含み、
前記テンプレート（１００，２００）が更に、
前記翼形部（１０２）の端壁に対して前記テンプレート（１００，２００）を位置決めするため前記本体（１１０）の端部にある長手方向位置決め要素（１４０）と、
前記本体（１１０）上に位置決めされ、前記翼形部（１０２）上で作動させるため加工工具（１１６）を配置するように各々が構成された複数の加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）と、
を備える、テンプレート（１００，２００）。
【請求項１９】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記翼形部（１０２）を機械加工するために前記加工工具の一部が貫通して延びるアパーチャを前記本体（１１０）に含む、請求項１８に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項２０】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記本体の外面（１２２）から延びる突出位置決め要素（１４０）を含み、前記突出位置決め要素（１４０）の各々が、前記翼形部（１０２）に対して加工工具の一部を配置するよう構成される、請求項１８に記載のテンプレート（１００，２００）。
【請求項２１】
翼形部（１０２）を機械加工するためのテンプレート（１００，２００）を表すコード（９２０）を格納した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、コンピュータ（９３０）の制御による付加製造システムにより前記コード（９２０）を実行したときに、前記テンプレート（１００，２００）が物理的に生成され、
前記コード（９２０）は、
翼形部（１０２）の少なくとも一部の外面（１１４，１２２）と実質的に嵌合するような形状にされた内面（１１２）を有する本体（１１０）と、
前記本体上に位置決めされ、前記翼形部（１０２）上で作動させるため加工工具（１１６）を配置するよう構成された少なくとも１つの加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）と、
を含むテンプレート（１００，２００）を表している、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２２】
前記本体（１１０）が、前記翼形部（１０２）への選択的配置及び前記翼形部（１０２）からの選択的取り外しを可能にする長手方向スリット（１２４）と、前記翼形部（１０２）の周りに前記本体を保持するためのファスナー（１２８）とを含む、請求項２１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２３】
前記本体（１１０）が、前記翼形部（１０２）の全体を密閉するような形状にされる、請求項２１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２４】
前記本体（１１０）が可撓性プラスチックを含む、請求項２１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２５】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記翼形部（１０２）を機械加工するために前記加工工具の一部が貫通して延びるアパーチャを前記本体（１１０）に含む、請求項２１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２６】
前記加工工具位置決め部材（１２０，１４２，２２０，３２０，４２０）の各々が、前記本体の外面（１２２）から延びる突出位置決め要素（１４０）を含み、前記突出位置決め要素（１４０）の各々が、前記翼形部（１０２）に対して加工工具の一部を配置するよう構成される、請求項２１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は全体的に、翼形部の製造に関し、より詳細には、翼形部用の加工工具位置決めテンプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
翼形部は、流れに対する動きを与えるため、又は移動中の流れから動力を取り出すために、幅広い種類の産業用機械で使用されている。翼形部は、例えば、ジェットエンジン、ガス及び蒸気タービン、圧縮機、その他などで用いることができる。翼形部は通常、極めて複雑な形状を有し、従って製造が困難である。通常、翼形部は、鋳造でその所望の形状に近づけるようにされ、次いで、ドリル、グラインダー、放電加工機（ＥＤＭ）などの加工工具を用いて機械加工によって修正される。残念ながら、鋳放しの翼形部の幾何形状は、必ずしも理想モデルの部品と一致するとは限らない。鋳造のばらつき及び部品毎のばらつきを考慮しなければならず、翼形部の表面上に特徴要素（例えば、圧力又は温度センサ）を位置決めしようとする際に問題を提示することが多い。
【０００３】
従来、機械加工技術は、複雑な翼形部特徴要素を配置するのに必要な所要寸法を定めるために精密な２次元（２Ｄ）描画に依存していた。簡素化の試みとして、図面なしの理想的機械加工データムのリストのみを提供する翼形部特徴要素のモデルのみ定義が実装され、すなわち、特徴要素ｘは、特徴要素ｚからｙミリメートル、特徴要素ｐからｎミリメートルに存在しなければならない。モデルのみの手法は、翼形部上に特徴要素を位置決めする上で問題があった。詳細には、機械製作者が、モデルから理想的機械加工データムを用いて翼形部特徴要素用の配置部位を生成するため翼形部を機械加工しようとする際には、鋳造翼形部毎のばらつきにより該特徴要素を不正確に配置してしまう可能性がある。これは、特徴要素の検証完成に有意な影響をもたらす可能性がある。
【０００４】
この問題に対処する１つの手法は、適切な特徴要素の位置決めを確保するため青色光スキャナなどによる翼形部のスキャンを含む。これらのスキャンは、実際の位置と理想位置の点群を出力する。その結果、機械加工モデル内であらゆるばらつきを補正することができる。これらのスキャンオプションの課題は、スキャンのコストであり、また、スキャンの完了及び機械加工モデルの更新に伴う膨大な時間量である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８，９０３，５１６号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本開示の第１の態様は、翼形部の少なくとも一部の外面と実質的に嵌合するような形状にされた内面を有する本体と、本体上に位置決めされ、翼形部上で作動させるため加工工具を配置するよう構成された少なくとも１つの加工工具位置決め部材と、を備える、テンプレートを提供する。
【０００７】
本開示の第２の態様は、翼形部の外面と実質的に嵌合し且つ該外面を密閉するような形状にされた内面を有する本体を備え、該本体が翼形部への選択的配置及び翼形部からの選択的取り外しを可能にする長手方向スリットを含み、本体上に位置決めされ且つ翼形部上で作動させるため加工工具を配置するよう構成された少なくとも１つの加工工具位置決め部材を更に備え、該本体が翼形部の端壁に対してテンプレートを位置決めするため本体の端部にて長手方向位置決め要素を含む、テンプレートを提供する。
【０００８】
本開示の第３の態様は、翼形部の外面と実質的に嵌合し且つ該外面を密閉するような形状にされた内面を有する本体を備え、該本体が翼形部への選択的配置及び翼形部からの選択的取り外しを可能にする長手方向スリットを含み、翼形部の端壁に対してテンプレートを位置決めするため本体の端部にある長手方向位置決め要素と、本体上に位置決めされ且つ翼形部上で作動させるため加工工具を配置するように各々が構成された複数の加工工具位置決め部材と、を更に備える、テンプレートを提供する。
【０００９】
第４の態様は、翼形部を機械加工するためのテンプレートを表すコードを格納した非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み、コンピュータの制御による付加製造システムによりコードを実行したときにテンプレートが物理的に生成され、上記コードは、翼形部の少なくとも一部の外面と実質的に嵌合するような形状にされた内面を有する本体と、本体上に位置決めされ、翼形部上で作動させるため加工工具を配置するよう構成された少なくとも１つの加工工具位置決め部材と、を含むテンプレートを表している。
【００１０】
本開示の例示的な態様は、本明細書で記載される問題及び／又は考察していない他の問題を解決するように意図されている。
【００１１】
本開示のこれらの及びその他の特徴は、本開示の様々な実施形態を示す添付図面と関連させてなした本開示の様々な態様の以下の詳細な説明から一層容易に理解されるようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の１つの実施形態による、翼形部上のテンプレートの側面図。
【図２】図１のテンプレートと翼形部の断面図。
【図３】翼形部なしの図１のテンプレートの斜視図。
【図４】本発明の別の実施形態による、翼形部とテンプレートの断面図。
【図５】本発明の別の実施形態による、翼形部上のテンプレートの側面図。
【図６】本発明の１つの実施形態による、テンプレートの斜視図。
【図７】本発明の代替の実施形態によるテンプレートの斜視図。
【図８】開示の実施形態によるテンプレートを表すコードを格納した非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む、付加製造プロセスのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の図面は必ずしも縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。
【００１４】
上記で示されるように、本開示は、翼形部を機械加工するためのテンプレートを提供する。より詳細には、テンプレートは、センサのような翼形部特徴要素を位置決めするために、翼形部を機械加工する加工工具を確実に位置決めする機能を果たす。
【００１５】
図１〜３を参照すると、テンプレート１００の１つの実施形態が例示される。図１は、翼形部１０２の周りのテンプレート１００の側面図を示し、図２は、翼形部１０２の周りのテンプレート１００の断面図を示し、図３は、翼形部のないテンプレート１００の斜視図を示す。加えて、本明細書でより詳細に記載されるように、テンプレート１００はまた、本体１１０上に位置決めされ、翼形部１０２上で作動するため加工工具１１６（図１，３，５）を配置するよう構成された少なくとも１つの加工工具位置決め部材１２０，２２０（図６），３２０（図６），４２０（図６）を含む。位置決め部材は、加工工具の一部（例えば、ドリルビットなどの作動部１１９）が部材と係合して翼形部１０２を正確に機械加工できるように、本体１１０上に正確に位置決めされる。各位置決め部材は、モデルにおける１又はそれ以上のデータムに対して特定のｘ、ｙ、ｚ位置を有するように本体１１０上に形成される。しかしながら、データムは、テンプレート１００を用いた機械加工に必須のものではない。
【００１６】
特定のｘ、ｙ、ｚ位置決めに加えて、各加工工具位置決め部材１２０はまた、翼形部１０２にわたる作動流体の流路に対してある角度で加工工具１１６の作動部を位置決めすることができる。例えば、図１及び２に示すように、位置決め部材１２０は、例えば、予想される作動流体経路１２６から加工工具を角度φ角度αの角度にすることができる。例示の実施例において、角度φは、翼形部１０２が例示的に位置決めされたターボ機械の長手方向軸線に対するものであり、角度αは、翼形部１０２に対する予想される作動流体経路１２６に対するものである。理解されるように、他の角度配列も実施可能とすることができる。
【００１７】
引き続き図１〜３を参照すると、次に本体１１０の詳細を説明する。本体１１０は、翼形部１０２と実質的に嵌合するような形状にされる。本明細書で使用される場合、「実質的に嵌合する」とは、ほとんどの場合、本体１１０の内面１１２が翼形部１０２の外面１１４に実質的に平行で且つ相似していることを示すが、機械加工が行われず、翼形部１０２に対して本体１１０の位置決めに影響を及ぼさない重要ではない領域においてある程度の一致しない区域も許容可能である。図１に示すように、本体１１０は、そのようにしなくても正確に位置決めできる場合には、翼形部１０２の全長を覆わなくてもよい。必須ではないが、本体１１０は、翼形部１０２の外面１１４に実質的に平行する外面１２２を含むことができる。
【００１８】
１つの実施形態において、本体１１０は、例えば、本体の翼形部１０２周りへの選択的配置及び／又は翼形部１０２からの選択的取り外しを可能にする機構を含むことによる、非破壊再利用を可能にするような構造にすることができる。１つの実施形態において、長手方向スリット１２４は、図２及び図３に示すように、本体の翼形部への選択的配置及び翼形部１０２からの選択的取り外しを可能にする。このようにして、テンプレート１００は、可撓的に開放されて１つの翼形部の周りに配置され、また、可撓的に開放されて１つの翼形部から取り外されて別の翼形部で使用することができる。長手方向スリット１２４は、本体１１０の一方の端部から他方の端部まで延び、本体１１０の分離を可能にする。必要に応じて、図２にのみ示されるように、翼形部１０２の周りに本体１１０を保持するために１又はそれ以上のファスナー１２８をスリット１２４にわたって取り付けてもよい。ファスナー１２８は、限定ではないが、スクリュー、ナットボルト構成、クランプ、フック＆ラッチファスナー、ラッチ、その他など、幅広い種類の形態をとることができる。理想的には複数の翼形部で繰り返し使用されるが、翼形部当たりに１回だけテンプレート１００を使用することも可能であり、望ましい場合がある。この場合、例えば、翼形部１０２の周りの射出鋳造テンプレート１００など、翼形部の周りにテンプレートを作製するのに正確な方法が必要とされる。この場合、図４に示すように、スリット１２４（図２及び３）などの本体１１０の非破壊的取り外しを可能にする機構は省略してもよい。使用後、図４に示すようにテンプレート１００は、取り除いて廃棄することができる。
【００１９】
図１に示すように、場合によっては、本体１１０は、本体１１０と翼形部１０２の実質的に嵌合する面により翼形部１０２の周りに位置決めすることができ、その結果、本体１１０は、翼形部１０２の他の部品と相互作用することなく機械加工するために正確に位置決めできるようになる。この場合、本体１１０は、翼形部１０２の全長を覆う必要はない。図５を参照すると、当該技術分野で周知のように、多くの翼形部１０２は、例えば、流路（通常は半径方向に位置付ける）においてその端部にて他の構造体を含む。例えば、多くの場合、翼形部１０２は、特に、例えば蒸気経路流において翼形部の装着を可能にする１又はそれ以上の端壁１３０，１３２を含む。翼形部１０２は、例えば回転ブレードとして使用される場合には、１つだけの端壁を含むことができることは、当業者であれば理解されるであろう。テンプレート１００はまた、翼形部１０２の端壁に対してテンプレートを位置決めするため本体１１０の端部にて長手方向位置決め要素１４０を含むことができる。図示の実施例において、端壁１３０，１３２が利用される場合、長手方向位置決め要素１４０は、端壁１３０と係合して、機械加工のためテンプレート１００を正確に位置決めする。図５において、第２の長手方向位置決め部材１４２はまた、端壁１３２と係合して、機械加工のためテンプレート１００を正確に位置決めする。すなわち、長手方向位置決め要素１４０，１４２は、翼形部１０２の対向する端壁１３０，１３２のペアに対してテンプレート１００を位置決めするため本体１１０の各端部に設けられる。２つの長手方向位置決め部材１４０，１４２が例示されているが、１つの長手方向位置決め要素（例えば、１４０）を用いることで十分な場合があることは強調される。例示のような各長手方向位置決め要素１４０，１４２は、端壁１３０，１３２それぞれと相互作用して、翼形部１０２に対してテンプレート１００を長手方向に位置決めするよう構成された本体１１０の端面を含む。但し、各要素１４０，１４２は、テンプレートを用いて正確な翼形部特徴要素の機械加工のためテンプレート１００を（翼形部１０２に対して）長手方向に正確に位置決めするようにして、翼形部１０２の装着構造と直接係合するように本体１１０の一部であるか又は装着される何らかの形態の物理的要素を含むことができることは強調される。図５に示すように、長手方向位置決め要素１４０，１４２の場合でも、本体１１０は、そのようにしなくても正確に位置決めできる場合には、翼形部１０２の全長を覆わなくてもよい。
【００２０】
加工工具位置決め部材（例えば、１２０）は、本体１１０上に特定的に位置決めされ、特定の特徴要素を翼形部１０２に正確に機械加工するため加工工具１１６の一部と相互作用できるようにする。加工工具位置決め部材は、翼形部モデルにより必要とされるように、本体１１０上のどこかに配置することができる。図の大部分にて図示される１つの実施形態において、加工工具位置決め部材１２０は、翼形部１０２の前縁１０４に沿って延びる。しかしながら、同様に例示されるように、加工工具位置決め部材１２０は、様々な代替の位置に位置決めすることができる。
【００２１】
使用される位置決め部材のタイプは、例えば、使用される加工工具１１６（例えば、グラインダー、ボーリング工具、その他）及び／又は加工工具の一部（例えば、ドリルビット、ＥＤＭボーリング要素、グラインダーヘッド、チャック、ガイド）に応じて変わることができる。加工工具１１６は、ドリル型ボーリング工具として例示されている。しかしながら、位置決め部材と相互作用する部分のタイプ及び／又は利用される加工工具のタイプは、当然のことながら、翼形部１０２に付加される特徴要素のタイプに応じて変わることができることは強調される。例えば、翼形部の特徴要素が丸みのあるセンサである場合、例示のような加工工具１１６は、ドリルビットを有するドリルのようなボーリング工具、又はＥＤＭボーリング要素を有するＥＤＭ機械を含むことができる。この場合、翼形部１０２においてボーリング工具によって生成された丸孔は、圧力又は温度センサのようなセンサを嵌装することができる。加えて、特定のテンプレート１００上で使用されるタイプの加工工具位置決め部材は、同様に必須ではない。すなわち、特定のタイプの位置決め部材は、特定の加工工具によって生成された特定の特徴要素に対して特定の位置で使用され、他のタイプの位置決め部材を別の加工工具を用いて生成される特徴要素に対する他の位置で使用することができる。各位置決め部材はまた、１つのタイプのみの加工工具１１６を位置決めする必要はない。
【００２２】
１つの実施形態において、図２〜４及び図７に示すように、特定の加工工具位置決め部材１２０は、本体１１０にアパーチャを含むことができ、このアパーチャを通って加工工具１１６の一部が延びて、翼形部１０２を機械加工することができる。例えば、加工工具１１６がドリル又は他の形態のボーリング工具を含む場合、各位置決め部材１２０は、必要に応じて作動部が通過することができ翼形部１０２を正確に機械加工するのに十分な公差を備えて、加工工具の作動部１１９（図１及び図５）（例えば、ドリルビット（図示）、ＥＤＭヘッド、その他）を受け入れるアパーチャを含むことができる。別の実施形態において、図６に示すように、特定の加工工具位置決め部材２２０，３２０，４２０は、本体１１０の外面１２２から突出することができる。１つの実施形態において、突出する位置決め部材２２０は、加工工具１１６の作動部（例えば、ドリルビット１１９（図２及び図５））が延びて翼形部１０２を機械加工することができる管状部材を含むことができる。別の実施形態において、突出する位置決め部材３２０（図６）は、加工工具１１６の一部（例えば、ドリルのチャック１１７（図５））又は加工工具の作動部（例えば、ドリル又はＥＤＭヘッド、その他）を支持するための結合要素を含むことができ、必要に応じて作動部が翼形部１０２を正確に機械加工することを可能にするのに十分な公差を備えている。別の実施形態において、突出する位置決め部材４２０（図６）は、ポストとアパーチャの組み合わせを含むことができる。この場合、ポスト４２２は、加工工具１１６の嵌合ガイド１１８（図５のみ）と滑動可能に係合することができ、加工工具の作動部１１９（図５のみ）（例えば、ドリルビット、ＥＤＭヘッド、その他）は、アパーチャ４２４内に受け入れることができ、必要に応じて作動部が翼形部１０２を正確に機械加工することを可能にするのに十分な公差を備えている。突出する位置決め部材２２０，３２０，４２０は、幾つかの方法で形成することができる。例えば、突出する位置決め部材２２０，３２０，４２０は、本体１１０の一体部品（例えば、プラスチック以外）として形成することができ、或いは、本体１１０内に締結されてもよい。
【００２３】
図１〜６において、本体１１０は、翼形部１０２の全体をすなわち軸方向に密閉するような形状にされる。代替の実施形態において、図７に示すように、十分な位置精度を得ることができる場合には、テンプレート２００は、翼形部１０２の一部のみを密閉するホット内２１０を含むことができる。
【００２４】
本体１１０は、翼形部１０２の周りに位置決めし且つそこから容易に取り外すことができる何らかの可撓性材料から作ることができる。何れの場合においても、本体１１０は、例えばプラスチックから作られた場合には、その形状を維持するのに十分な厚さ（恐らくは１センチメートル以上）を有することができる。１つの実施形態において、本体１１０は、可撓性プラスチックから作られる。
【００２５】
本体１１０は、幾つかの方法で形成することができる。１つの実施形態において、本体１１０は、理想的な翼形部モデル（図示せず）の周りに手動で形成され、内面１１２が１０２の外面１１４（図２）と係合して実質的に嵌合するようにすることができる。この場合、内面１１２は、翼形部１０２の外面１１４（図２）と事実上同一である。しかしながら、１つの実施形態において、本体１１０を製造するのに付加製造が特に好適である。本明細書で使用される場合、付加製造（ＡＭ）は、従来のプロセスの場合のような材料を除去するのではなく、材料の連続した層形成によって物体を製造する何らかのプロセスを含むことができる。付加製造は、工具、型、又は治具の類を用いることなく、廃材が僅か又は無しで複雑な幾何形状を生成することができる。その大部分が切り取られて廃棄されるプラスチック製固体ビレットから構成要素を機械加工するのではなく、部品を成形するのに必要とされるのは、付加製造で使用される材料のみである。付加製造プロセスは、限定ではないが、３Ｄプリンティング、ラピッドプロトタイピング（ＲＰ）、直接デジタル製造（ＤＤＭ）、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、及び直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）を含むことができる。現状では、ＤＭＬＭが有利であることが分かっている。
【００２６】
付加製造プロセスの一例を例示するため、図８は、物体９０２を生成するための例示的なコンピュータ制御の付加製造システム９００の概略／ブロック図を示している。この実施例において、システム９００は、ＤＭＬＭとして構成される。本開示の一般的教示は、他の形態の付加製造にも同様に適用可能である点は理解される。物体９０２は、二重壁タービン要素として例示されているが、付加製造プロセスは、テンプレート１００，２００（図１〜７）の製造に容易に適応させることができることは理解される。ＡＭシステム９００は一般に、コンピュータ制御による付加製造（ＡＭ）制御システム９０４及びＡＭプリンター９０６を含む。ＡＭシステム９００は、記載されるように、ＡＭプリンター９０６を用いて物体を物理的に生成するためのテンプレート１００，２００（図１〜７）を定義するコンピュータ実行可能命令のセットを含むコード９２０を実行する。各ＡＭプロセスは、例えば、微粒子粉体、液体（例えば、ポリマー）、シート、その他の形態の様々な原料を用いることができ、そのストックがＡＭプリンター９０６のチャンバ９１０内に保持することができる。本事例では、テンプレート１００，２００（図１〜７）は、プラスチック／ポリマー又は同様の材料から作ることができる。例示のように、アプリケータ９１２は、未使用のキャンバスとして拡散される原料９１４の薄層を生成することができ、このキャンバスから、最終物体の連続する各スライスが生成されることになる。他の場合では、アプリケータ９１２は、例えば、材料がポリマーである場合、コード９２０により定められた前層上に次の層を直接施工又はプリントすることができる。図示の実施例において、レーザ又は電子ビーム９１６は、コード９２０により定められるように、各スライスに対して粒子を溶融させるが、これは、迅速設定液体プラスチック／ポリマーが利用される場合は必須でなくてもよい。ＡＭプリンター９０６の種々の部品は、各新しい層の付加に対応して移動することができ、例えば、構築プラットフォーム９１８を下げることができ、及び／又はチャンバ９１０及び／又はアプリケータ９１２は、各層の後で引き上げることができる。
【００２７】
ＡＭ制御システム９０４は、コンピュータプログラムコードとしてコンピュータ９３０上に実装されて図示されている。この点に関して、コンピュータ９３０は、メモリ９３２、プロセッサ９３４、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース９３６、及びバス９３８を含めて図示されている。更に、コンピュータ９３０は、外部のＩ／Ｏデバイス／リソース９４０及びストレージシステム９４２と通信状態で図示されている。一般に、プロセッサ９３４は、本明細書で記載されるテンプレート１００，２００（図１〜７）を表すコード９２０からの命令に基づいて、メモリ９３２及び／又はストレージシステム９４２に格納されたＡＭ制御システム９０４のようなコンピュータプログラムコードを実行する。コンピュータプログラムコードを実行している間、プロセッサ９３４は、メモリ９３２、ストレージシステム９４２、Ｉ／Ｏデバイス９４０、及び／又はＡＭプリンター９０６からデータを読み込み、及び／又はこれらにデータを書き込むことができる。バス９３８は、コンピュータ９３０における構成要素の各々間の通信リンクを提供し、Ｉ／Ｏデバイス９４０は、ユーザがコンピュータ９４０と対話することを可能にするあらゆるデバイス（例えば、キーボード、ポインティングデバイス、ディスプレイ、その他）を含むことができる。コンピュータ９３０は、ハードウェアとソフトウェアの様々な実施可能な組み合わせを表しているに過ぎない。例えば、プロセッサ９３４は、単一のプロセッシングユニットを含むことができ、或いは、１又はそれ以上の場所に、例えば、クライアント及びサーバ上に１又はそれ以上のプロセッシングユニットにわたって分散することができる。同様に、メモリ９３２及び／又はストレージシステム９４２は、１又はそれ以上の物理的な場所に存在することができる。メモリ９３２及び／又はストレージシステム９４２は、磁気媒体、光学媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、その他を含む、様々なタイプの非一時的コンピュータ可読記憶媒体の何らかの組み合わせを含むことができる。コンピュータ９３０は、ネットワークサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、ハンドヘルドデバイス、移動電話、ポケットベル、携帯情報端末、その他などの何れかのタイプのコンピュータデバイスを含むことができる。
【００２８】
付加製造プロセスは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリ９３２、ストレージシステム９４２、その他）がテンプレート１００，２００（図１〜７）を表すコード９２０を格納するステップから始まる。上述のように、コード９２０は、システム９００によってコードが実行されたときに、先端を物理的に生成するのに用いることができる外側電極を定義したコンピュータ実行可能命令のセットを含む。例えば、コード９２０は、外側電極の正確に定義された３Ｄモデルを含むことができ、ＡｕｔｏＣＡＤ（登録商標）、ＴｕｒｂｏＣＡＤ（登録商標）、ＤｅｓｉｇｎＣＡＤ３Ｄ  Ｍａｘ（登録商標）、その他などの幅広い種類の周知のコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアシステムの何れかにより生成することができる。この点に関して、コード９２０は、何れかの現在公知の又は将来開発されるファイルフォーマットをとることができる。コード９２０は、必要に応じて、異なるフォーマット間で翻訳され、データ信号のセットに変換されて送信され、データ信号のセットとして受信されてコードに変換され、格納され、及びその他を行うことができる。コード９２０は、システム９００への入力とすることができ、部品設計者、設計資産（ＩＰ）提供者、設計会社、システム９００のオペレータ又は所有者、或いは他の供給元に由来することができる。何れの場合においても、ＡＭ制御システム９０４は、コード９２０を実行して、テンプレート１００，２００を一連の薄いスライスに分割し、これにより、ＡＭプリンター９０６を用いて液体、粉体、シート、又は他の材料の連続した層に構築する。ＤＭＬＭの実施例において、各層は、コード９２０により定義された精密な幾何形状に溶融されて、先行する層に融合される。その後、テンプレート１００，２００（図１〜７）は、例えば、少しの機械加工、シール処理、研磨処理、イグナイタ先端の他の部品への組み付け、その他など、何れかの様々な仕上げプロセスを受けることができる。
【００２９】
テンプレート１００，２００は、幾つかの利点をもたらす。例えば、テンプレート１００，２００は、鋳造後の修正機械加工において翼形部上への位置決めを容易にすることができる。テンプレート１００，２００は、何らかの部品間のばらつき又は鋳造ばらつきを排除し、理想データムベースの位置ではなく、翼形部の実際の位置に基づいて特徴要素を機械加工することができるようにする。翼形部の検証時、例えば根本原因分析（ＲＣＡ）又は現有性能改善のためのハードウェア検証時に、計装設備及びセンサの位置精度は、データ精度に直接関連する。ノズル及びバケットなどの高勾配部品では、千分の数インチの小さなばらつきが、測定値に有意な影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、テンプレート１００，２００は、プログラミングサイクルを短縮し、特徴要素の鋳造後の修正機械加工に対するレイアウト時間を低減すると同時に、測定値の位置精度の改善を助ける。
【００３０】
本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。
【００３１】
以下の請求項における全ての手段又はステッププラス機能要素の対応する構造物、材料、作用、及びその均等物は、明確に特許請求された他の特許請求の要素と組み合わせて機能を実行するあらゆる構造、材料又は作用を含むことを意図している。本開示の説明は、例示及び説明の目的で提示されており、開示された形態の開示内容に対して排他的又は限定することを意図するものではない。本開示の範囲及び技術的思想から逸脱することなく、多くの修正及び変形が当業者には明らかであろう。本実施形態は、本開示の原理及び実施可能な用途を最もよく説明するように、また、企図される特定の用途に適するような様々な修正を含む様々な実施形態の開示を当業者が理解できるように選択し説明された。
【符号の説明】
【００３２】
１００，２００  テンプレート
１０２  翼形部
１１０  本体
１１２  内面
１１４  外面
１１６  加工工具
１２０，１４２，２２０，３２０，４２０  加工工具位置決め部材
１２２  本体の外面
１２４  長手方向スリット
１２８  ファスナー
１４０  突出位置決め要素、長手方向位置決め要素
【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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【図８】
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【外国語明細書】
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