JP2003507197A - 電解加工のための方法と工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なるレベルの金属除去を同時に行うために、電解加工法に使用するための電解加工機械を開示する。 【解決手段】 電解加工機械は少なくとも２つの電極を含み、それぞれの電極は、絶縁被覆で部分的に被覆された外表面を有する導電性円筒体を含む。絶縁被覆は、被加工物内に予め穿孔された孔の内表面上に形成される***区域を形成するパターンになっており、電極の内の少なくとも１つは他とは異なる絶縁被覆パターンを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願の相互参照】

本出願は、本願と同一出願人に譲渡された、Ｂ．Ｗｅｉ他の米国特許出願第６
０／１４９６１９号「電解加工のための方法と工具」（代理人書類番号第ＲＤ−
２６８２６号）、Ｂ．Ｗｅｉ他の米国特許出願第６０／１４９６１６号「電解加
工のための方法と工具」（代理人書類番号第ＲＤ−２６５６２号）、Ｂ．Ｗｅｉ
他の米国特許出願第６０／１４９６１７号「電解加工のための方法と工具」（代
理人書類番号第ＲＤ−２７３３１号）に関連し、これら出願のそれぞれは本出願
と同時出願されたもので、本明細書に参考文献として組み込まれる。更に本出願
は、本願と同一出願人に譲渡されたＢ．Ｗｅｉ他の米国特許出願第０９／１８７
６６３号「電解加工のための方法と工具」（代理人書類番号第ＲＤ−２６１７５
号）、Ｒ．Ｇｕｉｄａ他の米国特許出願第０９／１８７６６４号「電解加工に使
用される工具を作製するための方法」（代理人書類番号第ＲＤ−２６４０５号）
にも関連し、これら各出願は援用によって本明細書に組み込まれる。

【０００２】

【発明の属する技術分野】

本発明は、電解加工のために使用される工具と方法に関する。更に具体的には
、本発明は、予め穿孔された孔内に電解加工法を用いて特殊形状を形成するため
の工具と方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】

電解加工法を特殊目的のために適応させた、形状管電解加工（ＳＴＥＭ）法の
名で知られた加工法が、導電性材料に小さな深い孔を穿孔するために用いられる
。ＳＴＥＭ法は、３００：１という高いアスペクト比を有する孔を形成できる非
接触式電解穿孔法である。それは効率の良いガスタービンの冷却ブレードに使用
される小さく深い孔を製造することができる唯一の公知の方法である。

【０００４】 ガスタービンエンジンの効率は、エンジン燃焼器から導かれてタービンブレー
ド上を流れるタービンガスの温度に正比例する。例えば、比較的大きなタービン
ブレードを有するガスタービンエンジンについては、２７００°Ｆに達するガス
タービン温度が一般的な温度である。かかる高温度に耐えるために、これらの大
形ブレードは高度な材料で製造され、一般的には先端技術の冷却特殊形状を含む
。

【０００５】 タービンブレードは、一般的に圧縮機から放出される空気のような冷却媒体を
用いて冷却される。ブレードは、一般的には空気が通り抜ける冷却孔を有する。
更に進んだ設計においては、冷却孔内に***部を付け加えて、冷却孔内で乱流を
発生させ、冷却効率が高められる。このように、乱流促進リブすなわちタービュ
レータのような冷却孔内の冷却特殊形状が、タービンの効率を高める。

【０００６】 冷却孔は、３００：１といった大きなアスペクト比すなわち孔の深さと孔径の
比を有するのが普通であって、孔径は数ｍｍといった小さな値である。タービュ
レータは、孔の側壁から空気通路内へ例えば約０．２ｍｍ張り出す。

【０００７】 タービンブレード内に冷却孔を穿孔するために現在使用されている方法は、形
状管電解加工（ＳＴＥＭ）法である。この方法においては、可動のマニフォルド
に対して固定された位置に、導電性の被加工物が置かれる。マニフォルドは複数
の穿孔管を支え、それぞれの穿孔管が被加工物に孔を形成するために使用される
。穿孔管は電解加工法における陰極の役目を果たし、被加工物は陽極の役目を果
たす。被加工物が穿孔管からの電解液を注がれると、穿孔管の前端縁部付近にお
いて、被加工物からその構成材料が溶解されて、孔が形成される。

【０００８】 直線壁を有する孔を穿孔するための標準的な形状管電解加工（ＳＴＥＭ）法を
変更することにより、冷却孔内に乱流を発生させるための***部が形成される。
その方法のうちで一般的な１つの方法は、周期的休止法と呼ばれている。この技
法では、穿孔管を先ず前進させ、次に前進速度が周期的に遅くされたり、あるい
は停止される。穿孔管の送り速度が低下されるか、あるいは停止される時に起る
工具停止が、孔径の局所的拡大、すなわち球状部を生み出す。工具の周期的停止
には周期的に電圧を変化させることが必要であるが、この周期的停止が、軸方向
に間隔を置いて形成される球状部と球状部の間に***部を形成する。これら***
部がタービュレータである。

【０００９】 周期的休止法は、周期的な工具休止により各球状部を個別的に穿孔するのに要
する時間が長いので、直線壁を有する孔を穿孔する形状管電解加工（ＳＴＥＭ）
法に比べて、作業効率が非常に低い。１つの球状部を形成するのに要する休止時
間は、１つの直線壁の孔全体を穿孔するための時間よりも長いこともあり得る。

【００１０】 米国特許第５３０６４０１号は、冷却孔内の各タービュレータに対して複雑な
工具設定の変更を行う、タービンブレード内に冷却孔を穿孔するための方法を記
載している。この方法も作業効率が低く、電極工具の設定変更に時間を要するの
で、乱流***部を形成するための作業時間が、周期的休止法よりも一層長い。

【００１１】 これに加えて、周期的休止法と米国特許第５３０６４０１号に開示された方法
は両者共、冷却孔の品質にとって決定的に重要な機械ラム精度、電解液の流れ及
び安定した電力供給を制御するために、標準的なＳＴＥＭ機械と共に使用される
追加の装置を必要とする。乱流***部を備えた冷却孔の寸法制御を失敗すると、
しばしば部品不合格という結果となり、この加工法にとって更に製造コストを増
大させることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】

従ってこの技術分野においては、タービュレータを製造するための、新しい、
改良された、比較的加工時間の短い方法に対する必要性が存在する。更には、螺
旋状又は渦巻状の***部及びこれに類するもののような、一層複雑な特殊形状を
製造するための改良された方法に対する必要性も存在する。更には、比較的単純
で、容易に実施できる製造技術を用いる方法に対する必要性も存在する。特に、
電極の横方向あるいは垂直方向への複雑な移動を要しない方法に対する必要性が
存在する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

異なるレベルの金属除去を同時に行うために、電解加工法に使用するための電
解加工機械を開示する。電解加工機械は少なくとも２つの電極を含み、それぞれ
の電極は、絶縁被覆で部分的に被覆された外表面を有する導電性円筒体を含む。
絶縁被覆は、被加工物内に予め穿孔された孔の内表面上に形成される***区域を
形成するパターンになっており、電極のうちの少なくとも１つは他とは異なる絶
縁被覆パターンを有する。

【００１４】

【発明の実施の形態】

図面を参照することにより、本発明を更によく理解できるであろう。図１は、
導電性被加工物２０内に穿たれた内壁９を有する孔８を電解加工する時の、従来
の形状管電解加工（ＳＴＥＭ）用電極１０と、電極１０の動作とを示した概略図
である。従来技術による電極１０は中空の金属管１１であって、この金属管の外
表面は、導電性被加工物２０に近接する末端部を除いて、絶縁用の誘電材料１２
で被覆され、前記末端部には露出した金属の帯状部１４が形成される。穿孔作業
中は、電極１０と被加工物２０との間に電圧を印加しながら、電極１０の本体部
と孔８とを通して電解液が連続的に循環される。電解液は、電極１０の露出した
金属帯状部１４で構成された末端部とは反対側の末端部にある入口１６にポンプ
圧送され、電極１０の本体部の中を通り、露出した金属帯状部１４で囲まれた末
端孔１８と、孔８とを通り、孔８の上端から出て電解液槽（図示せず）内に回収
される。この電解液循環の方向は、全体を矢印１３、１５で示されている。

【００１５】 電流は、露出した金属電極１０の帯状部１４と、これに直接隣接する孔８の壁
９の部分との間を流れ、その結果壁９のその部分から金属を除去する。誘電材料
１２による電気的絶縁は、電極１０の外表面上の被覆区域１７における電気の流
れを妨げるので、被覆区域１７と対向する壁９の区域においては、金属の電解は
起らない。電解液は電解された金属を溶解し、溶解した金属を孔８から運び出す
。電極１０の露出導電面の寸法形状により、電流は主に壁９に向けて横方向に流
れる。材料の溶解により壁９と電極１０の露出した金属帯状部１４との間隔が増
大するにつれて、電流密度は低下し、穿孔される深さが限定される。これに加え
て、全加工時間、パルス振幅、パルスオンタイム、パルスオフタイムなどの作動
条件が被加工区域を流れる全電荷を決定し、従ってこれらの作動条件が金属除去
の量を決定する。よく知られているように、これらのパラメータは電解液の性質
と濃度及び作動電圧と共に、孔８の直径を決定する。

【００１６】 孔８内にリブ又は***部などの***区域を形成する従来の方法においては、形
状管電解加工（ＳＴＥＭ）法を変更することにより、所望の***区域位置に隣接
する孔８の区域から金属を除去して球状部３２が形成される。従来技術による周
期的休止法は、孔の直線状部３０の直径よりも大径の球状部３２を形成するため
に、周期的に変化する送り速度を用いる。図１は周期的休止法を模式的に示す。
送り速度は、孔の直線状部３０を穿孔する時は比較的速く、球状部３２を穿孔す
る時は比較的遅い。同様に、電圧の周期的変化により、球状部を形成したり、そ
の作業を速めたりできる。しかしながら、電圧を周期的に変えるためには、複雑
な電力出力装置が必要となる。

【００１７】 本発明の電極と方法は、大きなアスペクト比を有する孔の内部に特殊形状を形
成するための、便利でコスト効果の高い加工法を提供する。加工可能な特殊形状
の例としては、タービン翼形部の冷却孔内のタービュレータ、銃身内の旋条、空
気軸受内の溝がある。

【００１８】 本発明の改良された電極と加工法とを用いて、希望するだけ多くの球状部を、
望みのままの形状に加工することが可能であって、しかも加工時間を大幅に短縮
できる。更に、送り速度又は電圧などの加工パラメータを変化させる必要がない
ので、費用のかかる高度な装置の制御を必要としない。

【００１９】 図２は、導電性被加工物１１０内に予め穿孔された、直線状壁１０２を有する
孔１０１内に置かれた、本発明の一実施形態による電極１００を示す。図３は、
球状部１２０と、これら球状部の間に介在する***区域すなわち***部１２２と
が形成された後の、同一孔１０１内の電極１００を示す。図２、図３に示す実施
形態においては、電極１００は、外表面上に露出した金属又は導電性材料の介在
区域１０４を有するパターンに、電気絶縁被覆１０３で被覆された中空円筒状の
導電性円筒体１０５を含む。絶縁被覆１０３のパターンは、予め穿孔された孔１
０１内に加工される***区域すなわち***部を形成する。この実施形態において
は、パターンは一連のリング１０６である。（＋）と（−）符号は、電極１００
の本体部と被加工物１１０とに印加されるパルス電圧を表す。

【００２０】 図３に示すように、電極１００表面上の露出した導電性材料の区域１０４は、
孔１０１の壁１０２からの金属除去によって球状部１２０が形成される区域を形
成する。***区域すなわち***部１２２は、電極１００の表面の絶縁部分１０６
近傍の電解が生じない孔１０１の壁１０２に形成される。

【００２１】 図２、図３は、電極１００が、導電性材料から成る本体部を有する円筒体１０
５で構成された本発明の一実施形態を示す。円筒体１０５の直径は、予め穿孔さ
れた孔に合わせて必要なだけ小さくも大きくもできる。しかしながら、円筒体１
０５の外径は、被覆面上で測った場合、典型的には約１ｍｍ〜約８ｍｍの範囲で
ある。被覆１０３の厚さは、典型的には約０．１５ｍｍ〜約０．２ｍｍの範囲で
ある。

【００２２】 円筒体１０５は、孔１０１の外側に延びる電極１００の末端入口１１２を通し
て孔１０１内へ電解液をポンプ圧送し、電極１００の他端における末端孔１１４
から送出することを可能にする。入口１１２と末端孔１１４とは、加工される区
域を通して電解液を均一に流す働きをする。電極１００はまた、その露出した表
面に沿って電解液出口１１６を有することも可能である。末端孔１１４に追加さ
れる出口１１６は、比較的広い区域が加工される場合に望ましいであろう。出口
１１６のサイズは、被加工区域に供給される電解液の追加量を決定し、これによ
り球状部１２０の表面品質と金属除去の均一性とが決まる。

【００２３】 本発明の電極を備えた形状管電解加工（ＳＴＥＭ）装置の作動は、従来の電極
を備えた装置の場合と同様である。電流は、ＳＴＥＭ電源（図示せず）の負端子
に電極１００を、正端子に被加工物１１０を接続することによって供給される。
電極１００は、事前の穿孔工程により得られる滑らかな壁面を有する孔１０１内
に置かれる。電解液は最初の穿孔工程に使用されるのと同じ電解液であってよい
が、この電解液が、加圧下で孔１０１の末端部内にポンプ圧送される。電極１０
０が中空であって、電解液のための出口１１６を有する場合には、電解液は電極
１００の入口１１２内にポンプ圧送される。この実施形態においては、電解液は
入口１１２から流入し、電極１００の側面に沿う出口１１６と末端孔１１４を通
って流出する。電極１００の被覆パターンによって形成される全ての***区域す
なわち***部が、同時的に孔１０１内に形成される。

【００２４】 本発明の電極１００の本体部は、導電性材料によって、好ましくは電解液の作
用に対し高い抵抗力を持つチタンによって構成される。電極本体部の外表面は、
その導電性材料を露出させた表面の幾つかの区域を残したパターンに、電気絶縁
被覆１０３によって覆われる。被覆１０３は誘電材料で作られ、好ましくはこの
誘電材料は滑らかで均一の厚さを有し、本体部の表面に緊密に固着する、ピンホ
ールや異物を含まない材料であるべきである。本発明の電極１００に適する例示
的な誘電材料としては、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、セラミッ
クス、及びゴムが含まれる。

【００２５】 本発明の電極本体部上の被覆１０３のパターンは、予め穿孔された孔１０１内
に形成される***区域すなわち***部１２２を形成する。好ましいパターンは、
電極１００の外表面上に円周に沿って配置された少なくとも１つのリング１０６
又は帯状部である。一層好ましいパターンは、電極１００の外表面上に円周に沿
って配置された一連のリング１０６又は帯状部である。しかしながら、本発明は
任意の所望のパターン形状を使用することを考えており、その他の使用可能な形
状の例としては、電極１００の外表面に沿って長手方向に配置された線、リング
、又は帯状部がある。使用可能な更に別の形状は、段又は階段形状と、１つ又は
それ以上の螺旋又は渦巻き形状である。パターンに含まれるこれらの幾何学成分
はまた、電極１００の長手方向軸線１０７に対して直角方向又は斜め方向にも配
置することができる。

【００２６】 図４は、電極１４０が中実で、その一端にロケータ１４４を設けることのでき
る本発明の別の実施形態を示す。ロケータ１４４の機能は、電極１４０が孔１０
１の壁に対して同軸となるように、電極１４０を孔１０１内に正しく位置決めす
ることである。ロケータ１４４は、被覆１４１とその厚さのみ異なる、電極１４
０外表面上の他の区域の絶縁被覆１４１と同じ材料で構成されるのが好ましい。
ロケータ１４４の位置で計測した電極１４０の外径は、孔１０１の内径より小さ
い。この外径は、電極１４０を孔１０１内に容易に挿入するのに十分なだけ小さ
く、しかも電極１４０を孔１０１内にぴったり適合させるのに十分なだけ大きく
すべきである。ロケータ１４４は、電極１４０の他の部分上の被覆１４１と比べ
て、より大きな厚さの被覆を含むのが好ましい。例えば、被覆１４１の厚さは典
型的には約５０ミクロン〜約７５ミクロンの範囲であり、ロケータ１４４は典型
的には約１００ミクロン〜１５０ミクロンの範囲の厚さを含む。

【００２７】 図５は、非円形の孔１５１内に置かれたロケータ１５０の横断面図を示す。ロ
ケータ１５０は、孔１５１の壁１５４と接触する表面上の少なくとも３つの点を
有するべきであり、電解液が孔１５１を通って自由に流れるようにすべきである
。例示的なロケータ１５０は、孔１５１の壁１５４と接触する４つのアーム１５
２を有する。電解液はアーム１５２の間の空間１５６を通って流れる。アーム１
５２の間で金属は露出されない。

【００２８】 ロケータは、孔１０１に挿入された電極１００の末端部近くに配置されるのが
好ましい。孔１０１の横断面が円形でない場合には、孔１０１内で電極１００を
中心位置に置くのを助けるために、追加のロケータ１４５を設けるのが好ましい
であろう。かかる追加のロケータ１４５の好ましい位置は、図６に示すように電
極１００の中間部である。

【００２９】 本発明の電極と方法は、ブラインド孔（すなわち、非貫通孔）あるいは貫通孔
を有する被加工物に適用できる。上述したように、均一な電解液の流れは、均一
な表面を確実に得ることと均一な金属除去を確実化するために重要である。本発
明の一実施形態においては、ブラインド孔内での均一な電解液の流れが得られる
。これを図３に示している。電解液は、中空の電極１００内を通って孔１０１内
に入り、孔１０１の上端の開口から出て、適当な槽（図示せず）内に回収される
のが好ましい。

【００３０】 貫通孔、あるいは１つ又はそれ以上の開口を有する孔に対しては、孔１０１の
内部における均一な電解液の流れを確保するために、何等かの対策を講じるのが
好ましい。貫通孔は普通ガスタービンブレード内で使用される。例えば、形状管
電解加工（ＳＴＥＭ）法を用いて、しばしばかかるブレード内に加工される冷却
孔は、冷却媒体を流すための入口と出口とを有する。

【００３１】 貫通孔内での電解液の流れを確実に均一化する１つの方法は、孔の一端を塞ぐ
ことである。図６はこの方法を示しており、貫通孔は、適当な材料、例えばゴム
製の栓１６２で閉塞される。この方法を用いた場合には、図２、図３に示したよ
うに、電解液は中空電極１００内を通過することができる。電解液のための出口
は、電極１００の側面沿ってもしくは下端に配置できる。電極が中実で、かつ予
め穿孔された孔が貫通孔である場合には、電解液は、孔の一端にポンプ圧送され
、他端から流出させることができる。

【００３２】 図４は、電極が中実な場合に、貫通孔内での電解液の流れを確実に均一化する
ための第２の方法を示す。電極１４０は、本体部の導電性材料が露出した区域を
残したパターンに適当な誘電材料１４１で被覆された中実本体部１４５と、ロケ
ータ１４４とで構成されている。この方法を用いた場合には、電解液は例えば電
極１４０の周りの孔１０１の下端部からポンプで圧送され、孔１０１の上端から
流れ出る。

【００３３】 （実施例） 直線状の壁を有する孔が、互いに締着された２つのステンレス鋼片から作られ
た被加工物内に穿孔された。この孔は、標準的なＳＴＥＭ装置と図１に示したよ
うな電極と同様な従来の電極とを使用して、２つのステンレス鋼片が接合されて
いる境界面において穿孔された。直線状の穿孔が完了した後、図２、図３に示す
ような本発明による電極がＳＴＥＭ装置に接続されて、予め穿孔された孔の中に
置かれた。孔の内部に、その間に***区域すなわち***部を残して球状部の組が
同時に電解加工された。電極上のパターンに含まれた絶縁材料リングの間隔は、
孔内の***部の間隔と相関関係を有し、リング幅は***部の幅と相関関係を有し
た。

【００３４】 別の実施形態においては、本発明の方法は、同一タービンブレード内の異なる
冷却孔の内壁に、異なるタイプのタービュレータを、１度の電解加工処理によっ
て同時に形成するために使用することができる。本発明のこの実施形態は特別に
設計された工具を使用して、従来技術を用いて穿孔されたそれぞれの孔に対して
単一タイプのタービュレータを形成する場合の特徴である時間のかかる、複雑な
工具の移動を排除している。この方法は、加工サクル時間を大きく短縮し、ター
ビュレータの形状寸法の整合性を改善し、しかも取付けコストを低下させる。

【００３５】 上述のように、***部を形成するために電極に沿って絶縁されたリング被覆を
有する特殊な工具電極について論じている。使用に際してこの電極は、ＳＴＥＭ
電源の負端子に接続され、事前の穿孔工程によって得られた滑らかな壁を有する
孔の内部に置かれる。電解液が電極と孔の壁との間に流される。電極と被加工物
との間に直流電圧が印加されると、電極の被覆されていない部分はこれに直接対
向する被加工物の位置において電気化学的溶解を生じさせ、他方電極の被覆され
た部分はその近傍位置において、被加工物の最小限の溶解しか生じさないであろ
う。かくして、電極の被覆されていない部分に直接面する被加工物の位置に球状
部が生じ、他方電極の被覆された部分に直接面する被加工物の位置に***部が形
成される。この方法は、同一の孔の異なる部分においてであれ、異なる孔内にお
いてであれ、単に異なる絶縁被覆パターン（例えば、絶縁された被覆リングの間
隔及びリング幅）を異なる電極に対して、あるいは同一電極の異なる部分に対し
て適用することにより、異なる位置に、異なるタービュレータパターンを形成す
ることを可能にする。

【００３６】 タービュレータ付きの孔とタービュレータの付かない孔とを同時に形成するた
めには、ただ単に、タービュレータを設ける必要のある孔内にタービュレータ形
成用の電極が挿入し、タービュレータを設ける必要のない孔は閉塞する。タービ
ュレータの形成は、タービュレータ形成用の電極が挿入され、電解液がそこを通
して流される孔においてのみ行われる。滑らかな壁を有する閉塞された孔にはタ
ービュレータは形成されず、そのままであろう。電解液が洩れてこれらの孔に流
入すると、タービュレータ形成区域内で電解液の不足を招くであろうから、孔を
閉塞することが重要である。

【００３７】 同じブレードの異なる孔内に、異なるタービュレータパターン（異なるピッチ
及びリブサイズ）を同時に作るために、異なる絶縁被覆ピッチと被覆リング幅及
び予め穿孔された孔に応じた異なる電極直径を有する異なるタービュレータ形成
用電極が挿入される。それぞれの孔には、典型的には同じ電圧が印加され、同じ
加工時間がかけられるので、孔の壁内における金属除去の深さ、すなわちタービ
ュレータリブの高さは、異なるタービュレータパターンに対して予め決めておく
必要がある。要求される異なるタービュレータリブの高さを得るためには、その
要求される高さに応じて、異なる電極直径を選択する必要がある。一般に、大き
なリブ高さが必要とされる場合には、電極と孔の壁との間の空隙がより小さくし
て、より多くの金属が除去されるように、より太い電極が必要とされる。この事
実の背後にある理論は、ファラデーの電解則とオームの法則である。

【００３８】 同一孔内に異なるタービュレータパターン（異なるピッチとリブサイズ）を同
時に形成するためには、電極上にその長手方向に沿って、タービュレータパター
ンに応じた異なるパターンの絶縁被覆を備えた電極を使用するだけでよい。

【００３９】 絶縁リングの間隔は、孔内のタービュレータ***部の間隔と高度に相関し、か
つ被覆リング幅はタービュレータ***部の幅と高度に相関するので、上記のター
ビュレータ形成方法は有効である。全加工時間、パルス振幅、パルスオンタイム
、及びパルスオフタイムなどの電力設定は、これら設定値が全体として、加工区
域を通過する全電荷を決定し、それによって金属除去量が決まり、従ってタービ
ュレータ***部の高さが決まる。同一電力が設定されている場合には、被覆され
ていない電極部分の外径と孔壁との間の間隙が、設定された期間中にどれだけ多
くの金属を壁から除去できるかを決定する。間隙が小さくなればなるほど、除去
速度は速くなる。この原理は、異なるタービュレータ付きの孔に対し、要求され
る異なるリブ高さを得るために電極直径を選ぶのに利用できる。

【００４０】 本発明の幾つかの特徴に関してのみ図示し、記述してきたが、当業者には多く
の変形や変更が考えられるであろう。従って、添付の特許請求の範囲はかかる全
ての変更及び変形を、本発明の技術思想に含まれるものとして保護しようとする
ものであることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の形状管電解加工（ＳＴＥＭ）用電極の概略図。

【図２】 本発明の一実施形態の原理による、予め穿孔された直線状の壁を
有する孔の内部に加工される***区域すなわち***部を形成するパターンに絶縁
誘電材料で被覆された電極の概略図。

【図３】 本発明の電極により***区域が形成された後の図２に示す孔の概
略図。

【図４】 孔の中に置かれた、孔内でこれを位置決めするためのロケータを
含む本発明による中実電極の概略図。

【図５】 ロケータを通る横断面図。

【図６】 閉塞された孔の中に置かれた、本発明による中空電極の概略図。

【図７】 本発明による電極の別の実施形態の概略図。

【符号の説明】

１００ 電極 １０１ 孔 １０３ 電気絶縁被覆 １０４ 露出した導電性材料の区域 １０５ 導電性円筒体 １０６ 絶縁部分 １１０ 導電性被加工物 １１２ 入口 １１４ 末端孔 １１６ 出口 １２０ 球状部 １２２ ***部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ (72)発明者 ワン，シン−パン アメリカ合衆国、12148、ニューヨーク州、 レクスフォード、リバービュー・ロード、 773番 Ｆターム(参考） 3C059 AA02 AB01 DA02 GB02 HA13

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２以上の孔の内部で異なるレベル又はパターンの金属除去を
   同時に行うための電解加工法に使用するための電解加工機械であって、 少なくとも２つの電極を含み、該電極の各々が、被加工物内に予め穿孔された
   それぞれの孔の内表面上に形成されるべき***区域を形成するパターンに絶縁被
   覆で部分的に被覆された外表面を有する導電性円筒体を含み、前記電極のうちの
   少なくとも１つが、他とは異なる絶縁被覆パターンを有する、電解加工機械。
2. 【請求項２】 前記円筒体が中実である、請求項１記載の電極。
3. 【請求項３】 前記円筒体が中空である、請求項１記載の電極。
4. 【請求項４】 電解液のための前記円筒体内への入口と、電解液のための前
   記円筒体からの少なくとも１つの出口とを更に含む、請求項３記載の電極。
5. 【請求項５】 前記入口が前記円筒体の一端に配置され、前記出口が前記円
   筒体の他端に配置されている、請求項４記載の電極。
6. 【請求項６】 前記入口が前記円筒体の一端に配置され、前記出口が前記円
   筒体の側面に沿って配置されている、請求項４記載の電極。
7. 【請求項７】 前記パターンが、前記円筒体の外表面上に円周に沿って置か
   れた少なくとも１つのリングを含む、請求項１記載の電極。
8. 【請求項８】 前記孔の内部で前記電極を位置決めするために、前記円筒体
   上に少なくとも１つのロケータを更に含む、請求項１記載の電極。
9. 【請求項９】 前記少なくとも１つのロケータが、前記円筒体の前端部に配
   置され、前記パターン内の絶縁材料よりも厚い該絶縁材料の被覆を含む、請求項
   ８記載の電極。
10. 【請求項１０】 第２のロケータが、前記円筒体の中間部分に配置されてい
    る、請求項９記載の電極。
11. 【請求項１１】 前記パターンが、前記円筒体の外表面上に互いに間隔を置
    いて円周に沿って配置された複数のリングを含む、請求項１記載の電極。
12. 【請求項１２】 被加工物内に予め穿孔された２以上の孔の壁に***区域を
    形成するための電解加工法であって、 前記孔の壁に形成されるべき***区域を形成するパターンに絶縁材料で被覆さ
    れた電極であって、該電極のうちの少なくとも１つが他とは異なる絶縁被覆パタ
    ーンを有するような電極を、それぞれの孔の中に置く段階と、 各それぞれの孔の内部で異なるレベルの金属除去を同時に行わせるために、電
    解液を前記孔を通して循環させながら、該孔の中に置かれた前記電極と被加工物
    との間に電流を流すことにより、各孔の壁に少なくとも１つの球状部を加工する
    段階と、を含む電解加工法。
13. 【請求項１３】 前記電極を用いて、前記孔の表面内に複数の***区域を同
    時に形成する段階を更に含む、請求項１２記載の電解加工法。
14. 【請求項１４】 前記複数の***区域が前記電極を用いて同時に形成されて
    いる間、前記電極は前記孔内に静止して置かれる、請求項１３記載の電解加工法
    。
15. 【請求項１５】 前記孔が非円形の横断面を有しており、前記孔の中心に前
    記電極を位置決めする段階を更に含む、請求項１２記載の電解加工法。
16. 【請求項１６】 前記電極と組み合わされたロケータにより、前記孔の中心
    に電極を位置決めする段階を更に含む、請求項１２記載の電解加工法。
17. 【請求項１７】 前記電解液が前記電極内を通って前記孔の中に流される、
    請求項１２記載の電解加工法。
18. 【請求項１８】 前記電解液が前記電極の周りの前記穴を通して流される、
    請求項１２記載の電解加工法。
19. 【請求項１９】 前記被加工物がタービンブレードを含み、前記***区域が
    乱流***部を含む、請求項１２記載の電解加工法。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載の方法で製造されるタービンブレード。
21. 【請求項２１】 前記パターンが渦巻きパターンである、請求項１記載の電
    極。
22. 【請求項２２】 前記パターンが球形パターンである、請求項１記載の電極
    。