WO2006137525A1 - 電解加工方法及び装置 - Google Patents

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workpiece
auxiliary electrode
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Toshiyuki Matsuo
Kazuhiko Yoshiwaki
Yasuo Fujihara
Masaaki Inoue
Mitsutoshi Watanabe
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APC Aerospecialty Inc
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IHI Corp
APC Aerospecialty Inc
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
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    • B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B23H7/30—Moving electrode in the feed direction

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for electrolytically processing a turbine vane and the like. Also
  • the present invention relates to an electrode unit for use in the electrolytic casing method and apparatus.
  • a stationary blade and moving blade used in a gas turbine or the like has a structure in which a blade end plate substantially perpendicular to the longitudinal direction of the blade-shaped portion is provided at both ends or one end of a blade-shaped portion having a sectional blade shape. Since these stationary blades and moving blades are made of a special alloy with excellent heat resistance, it is very difficult to machine with high accuracy, but high machining accuracy is required. For this reason, the electrolytic machining method is used to finish the rough machined material with a high precision at the end, leaving a machining allowance in advance.
  • the electrodes can be expanded and contracted by dividing the electrodes into three in the longitudinal direction of the wing-like portion and sliding them on the inclined surfaces. By gradually extending this electrode, the gap (force gap) between the processed surface of the workpiece (stator blade) and the electrode is maintained appropriately.
  • electrolytic processing is performed by flowing an electrolyte through the gap (machining gap) while applying a voltage (usually a direct current voltage) between the machining surface of the workpiece and the electrode.
  • the electrolytic solution is a conductive solution, and is usually a saline solution, a sodium nitrate (Na NO) aqueous solution, a potassium nitrate (KNO) aqueous solution, or the like.
  • the electrode in order to expand and contract the electrode in the longitudinal direction of the wing part, the electrode is divided into three parts in the longitudinal direction of the wing part, and each part can be slid on a slope inclined with respect to the machining surface of the wing part. In other words, each part is relatively moved along the slope by changing the forward position of each part relatively.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and when extending and contracting the electrode, the number of parts of the electrode can be reduced, the structure can be simplified, and the processing of a small object can be performed.
  • the primary purpose is to provide a suitable electrolytic processing method.
  • a second object of the present invention is to provide an electrolytic processing apparatus that is directly used for carrying out this method.
  • a third object is to provide an electrode unit (electrode assembly) that can be used directly in the implementation of this method.
  • a first object is to electrolyze a conductive workpiece having blade end plates that are substantially orthogonal to the longitudinal direction of the wing-shaped portion at both ends in the longitudinal direction of the wing-shaped portion having a cross-section airfoil.
  • the main electrode is advanced in an acute angle direction relative to the longitudinal direction of the wing-shaped part; by this main electrode, a part of the wing-shaped part and one wing end plate continuous thereto
  • An auxiliary electrode that slides along an inclined surface that forms an acute angle with the winged surface of the main electrode; the remaining part of the winged portion and the other blade end plate that follows the auxiliary electrode are moved by the auxiliary electrode.
  • the second object is to provide an electrolytic processing apparatus for a conductive workpiece having a blade end plate substantially orthogonal to the longitudinal direction of the wing-shaped portion at both ends in the longitudinal direction of the wing-shaped portion having a sectional airfoil.
  • a main electrode that moves forward toward a corner sandwiched between one blade tip plate and electrolytically processes a part of the blade portion and one blade tip plate continuous thereto, and a blade surface of the main electrode.
  • Auxiliary electrode that is slidable along an inclined surface having an acute angle and electrolytically processes the remaining portion of the wing-like portion and the other blade end plate continuous thereto, and auxiliary electrode driving means for slidingly driving the auxiliary electrode along the inclined surface And the main electrode and the auxiliary electrode
  • An electrolyte supply means for supplying the electrolytic solution in the gap between the workpiece, a power source for applying a voltage between the main electrode and the auxiliary electrode and the workpiece, the main electrode and the auxiliary electrode and the workpiece And a control means for performing electrolytic processing while controlling the relative position with respect to.
  • a third object is an electrode unit for use in the electrolytic catalyst apparatus according to claim 6, wherein the wing-shaped portion respectively faces a part of the wing-shaped portion and one wing end plate continuous thereto.
  • a main electrode having a processing surface and a blade end plate processing surface, and an inclined surface that forms an acute angle with the wing-shaped processing surface; slidably held along the inclined surface of the main electrode;
  • One auxiliary electrode having a blade-shaped part processing surface and a blade end plate processing surface respectively facing the other blade end plate; and an auxiliary electrode driving means for moving the auxiliary electrode along the slope. Achieved by the electrode unit characterized.
  • one main electrode and one auxiliary electrode can be slid along each other along the slope, and the main electrode can be moved with respect to the longitudinal direction of the wing-like portion of the workpiece. Since the auxiliary electrode is slid along the slope while being advanced obliquely, the machining electrode can be formed of two parts, the main electrode and the auxiliary electrode. Also, since there is only one auxiliary electrode, only one auxiliary electrode drive means is required. This reduces the number of electrode components and simplifies the structure. Accordingly, since the entire electrode unit can be made small, it is suitable for processing a small workpiece.
  • electrolytic processing apparatus and the electrode unit of the present invention can be directly used for carrying out the electrolytic processing method of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing the overall arrangement of an electrolytic machine using a 2RAM force machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG.2 Enlarged plan view of 2RAM machine used in the embodiment of Fig.1
  • FIG. 4 Perspective view of a stationary blade as an example of the object to be covered
  • FIG. 5 is a plan view showing the positional relationship between an electrode unit and a workpiece (static blade) in the 2RAM processing machine used in the embodiment of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing operation steps A to E of the main electrode and auxiliary electrode of the electrode unit shown in FIG. 7] Plan view showing the overall arrangement of the electrolytic processing apparatus using the 3RAM processing machine according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing operation steps AD of the main electrode, auxiliary electrode, and third spindle of the electrode unit shown in FIG.
  • the main electrode is advanced ahead of the auxiliary electrode, and when the main electrode reaches a predetermined advance position, the auxiliary electrode is advanced relatively faster than the main electrode, and at the end of machining, the wing-like portion of the main electrode and the auxiliary electrode is processed.
  • the wing-like portion can be covered with a sliding force.
  • the longitudinal direction of the wing-shaped portion of the workpiece is the forward direction of the main electrode (that is, the forward and backward directions) What is necessary is just to fix to the position inclined with respect to the reciprocating direction).
  • the electrode electrode assembly including the main electrode, the auxiliary electrode, and the auxiliary electrode driving means
  • each electrode unit is connected to a pair of spindles (rams) that reciprocate on the same straight line as the electrode feed mechanism. You can use the 2RAM Karo machine with the.
  • the workpiece may be moved along the longitudinal direction of the wing portion, and the main electrode may be advanced / retracted at right angles or almost right angles to the wing portion longitudinal direction.
  • an electrode unit (electrode assembly) is attached to a pair of spindles that reciprocate on a common straight line as an electrode feed mechanism, and the workpiece is held directly to these spindles.
  • a 3RAM force machine that holds the workpiece on the other spindle as a part and moves it forward and backward in cooperation with each other.
  • a complicated curved surface can be three-dimensionally processed by moving the workpiece or electrode (electrode assembly) forward and backward while rotating.
  • the auxiliary electrode driving means for sliding the auxiliary electrode can be formed of a double-acting hydraulic cylinder.
  • reference numeral 10 denotes an electrolytic casing device, which has a pair of left and right drive units 12 and 12 and a central processing unit 14.
  • the driving units 12 and 12 hold spindles 16 and 16 (also referred to as rams and RAMs) that can be moved back and forth on a common straight line A.
  • a pair of work holding bases (holding parts) 20 and 20 are fixed to the floor of the processing part 14, that is, the work table 18.
  • the tips of the spindles 16 and 16 extend upward in the middle of the work holding portions 20 and 20.
  • the spindles 16 and 16 are the electrode feed mechanism of the present invention.
  • a stationary blade 22 for a turbine engine which is a workpiece, is fixed between the workpiece holding portions 20 and 20. As shown in FIG. 4, the stationary blade 22 is formed by integrally forming a wing-like portion 24 and blade end plates 26 and 28 at both ends thereof.
  • the stationary blade 22 is made of a heat-resistant alloy having electrical conductivity such as AlTi.
  • the stationary blade 22 is fixed to the work holding portions 20, 20 by using a jig so that the longitudinal direction of the wing-shaped portion 24 is substantially horizontal and intersects with the straight line A to form an acute angle ⁇ 1.
  • the electrode units 30 and 30 according to the present invention are held at the tips of the spindles 16 and 16, and these electrode units 30 and 30 are oblique to the longitudinal direction B of the airfoil 24 in plan view (FIG. 5). Move forward and backward along straight line A that intersects.
  • FIG. 1 32 is an electrolytic solution tank, and 34 is an electrolytic solution temperature control heater / cooler.
  • the electrolytic solution in the electrolytic solution tank 32 is managed at a constant temperature by the heater / cooler 34.
  • 36 is an electrolytic solution pump, and 38 is an electrolytic solution filter.
  • the electrolytic solution pump 36 sends the electrolytic solution from the electrolytic solution tank 32 to the processing unit 14 via the electrolytic solution filter 38.
  • a branch pipe 42 is connected to the liquid supply pipe 40 that guides the electrolyte from the electrolyte pump 36 to the electrolyte filter 38, and the fluid pressure that leads to the electrolyte filter 38 is kept constant. That is, the branch pipe 42 is connected to the electrolyte tank 32 via a relief valve (not shown) that opens at a constant pressure. When the discharge pressure of the pump 36 exceeds a certain pressure, the relief valve opens and the electrolyte is stored in the tank. Escape to 32.
  • the electrolyte sent to the processing section 14 is guided to the gap between the stationary blade 22 and the electrode units 30 and 30, and the electrolyte passing through this gap is returned from the drain pipe 44 to the electrolyte tank 32. .
  • the electrolyte circulates while the temperature is controlled.
  • reference numeral 46 denotes an operation as a control means. It is a board.
  • a voltage is applied between the stationary blade 22 and the electrode unit 30. That is, a DC voltage is applied by the power supply 48 so that the stator blade 22 has a positive voltage and the electrode unit 30 has a negative voltage.
  • the caloche part 14 is covered with a cover 50 (FIG. 3), and the inside of the cover 50 is exhausted by an exhaust pipe 52.
  • the electrode unit 30 has one main electrode 54 and one auxiliary electrode 56.
  • the main electrode 54 is fixed to the spindle 16, and the tip thereof, that is, the tip opposite to the blade portion 24 of the stationary blade 22 is a part of the blade portion 24 of the workpiece 22 and the blade end plate 26 (or 28) continuous thereto.
  • the airfoil machining surface 58 and the blade end plate machining surface 60 form a top portion 62 that is substantially perpendicular, and the main electrode 54 is sharp with respect to the longitudinal direction B of the airfoil portion with the top 62 as a tip. It is fixed to the spindle 16 so that the angle ⁇ 1 is inclined.
  • the main electrode 54 is formed with a slope 64 that forms an acute angle ⁇ 2 with the blade-like processed surface 58 on the opposite side of the blade end plate working surface 60.
  • the auxiliary electrode 56 can slide along the slope 64. That is, the auxiliary electrode 56 is connected to the piston rod 68 of the double-acting hydraulic cylinder 66 attached to the main electrode 54 in parallel with the inclined surface 64, and can reciprocate along the inclined surface 64.
  • This hydraulic cylinder 66 serves as the auxiliary electrode driving means of the present invention.
  • the tip of the auxiliary electrode 56 has a blade-like processed surface 70 parallel to the blade-shaped processed surface 58 of the main electrode 54, and a blade end plate processed surface 72 orthogonal thereto.
  • the airfoil machining surface 70 smoothly continues to the airfoil machining surface 58 of the main electrode 54 when the auxiliary electrode 56 is moved forward to complete the cuffing (position (E) in FIG. 6).
  • the total length of the wing-like processed surfaces 58 and 70 is slightly shorter than the length of the wing-like part 24 of the workpiece 22 by an amount corresponding to the electrolytic machining gap size with respect to the wing end plates 26 and 28.
  • Figures 5 and 6 show spindles 16 and 16 as initial This shows the state of being retracted to the position (home position).
  • the electrode units 30 and 30 are attached to the spindles 16 and 16 while being reversed point-symmetrically with respect to the object 22 to be supported.
  • the workpiece 22 is fixed to the work holding portions 20 and 20 by positioning the longitudinal direction B of the wing-like portion 24 so as to be parallel to the wing-like processed surfaces 58 and 58 of the main electrodes 54 and 54.
  • the auxiliary electrode 56 is held at a position retracted from the main electrode 54 (the state shown in FIG. 6A).
  • the control panel 46 supplies the electrolytic solution from the pump 36 to the processed part of the driven object 22, and also keeps a voltage between the electrode units 30, 30 and the driven object 22. Then, the spindles 16 and 16 are moved forward to the work piece 22 (FIG. 6 (B)). At this time, since the auxiliary electrode 56 is retracted from the main electrode 54, it does not come into contact with the blade end plates 26 and 28 of the workpiece 22. In this state, the blade-like processed surface 58 of the main electrode 54 and the blade end plate force-feeding portion 60 are respectively a part of the blade-like portion 24 of the load 22 and one blade end plate 26 or 28 is electrolytically processed.
  • an electrolytic force is advanced to a part of the wing-shaped portion 24 and the wing end plate 26 or 28, and the main electrode 54
  • the auxiliary electrode 56 is pushed forward on the slope 64 by the hydraulic cylinder 66 ((C) in FIG. 6).
  • the position (predetermined position) of the main electrode 54 at this time is a position where the auxiliary electrode 56 does not interfere with the other blade end plate 28 or 26 when the auxiliary electrode 56 moves forward.
  • the wing-like processed surface 70 electrolytically processes the remaining portion of the wing-shaped portion 24 (that is, the remaining portion of the wing-shaped portion 24 processed by the main electrode 54), and the wing end plate processed surface 72
  • the wing tip plate 28 or 26 is machined ((D) in Fig. 6).
  • the auxiliary electrode 56 further advances and the wing-like processed surface 70 reaches a position where it is smoothly continuous with the wing-like processed surface 58 of the main electrode 54, the heating is finished ((E) in FIG. 6).
  • both electrodes 54 and 56 move forward in conjunction with each other. That is, while the main electrode 54 advances to the predetermined position in advance of the auxiliary electrode 56 ((A) to (B) in FIG. 6), the advance speed of the auxiliary electrode 56 exceeds the predetermined position after this predetermined position. (C) to (D) in FIG. 6), and the blade-like processed surfaces 58 and 70 of both electrodes 54 and 56 are continuous at the processing end position ((E) in FIG. 6).
  • FIG. 7 is a plan view showing the overall arrangement of the electrolysis cabinet using the 3RAM power machine according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is an enlarged plan view of the same 3RAM machine.
  • Figure 9 is also a front view.
  • FIG. 10 is a plan view of the electrode
  • FIG. 11 is a diagram showing electrode operation steps (A) to (D).
  • the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, and the description thereof will not be repeated! /.
  • the electrolysis apparatus 10A used here has a pair of spindles 16 and 16 that move back and forth on a straight line A, and a third spindle 16A that reciprocates on a straight line C orthogonal to the straight line A.
  • the work table 18A of the processing unit 14A is coupled to the spindle 16A, and can reciprocate between the spindles 16 and 16 in the straight line C direction.
  • the load 22 is fixed so that the longitudinal direction B of the wing-like portion 24 coincides with the straight line C direction.
  • 20A and 20A are work holding portions for fixing the load 22 to the work table 18A. In FIGS. 10 and 11, only one cake holding portion 20A is shown.
  • the electrode units 30A and 30A have substantially the same structure as the electrode units 30 and 30 shown in Figs. 1 to 6, but are different in mounting angle with respect to the spindles 16 and 16. That is, since the workpiece 22 is positioned on a straight line C in which the longitudinal direction B of the wing 24 is perpendicular to the straight line A, the wing-shaped surface 58A of the main electrode 54A and the blade end plate surface 60A are respectively connected to the straight line B ( C) and the straight line A, and the blade surface 70A and the blade end plate surface 72 of the auxiliary electrode 56A are parallel to the straight line B (C) and the straight line A, respectively.
  • the auxiliary electrode 56A is set in a position sufficiently retracted from the main electrode 54A, and the pair of electrodes 30A and 30A are made to wait toward the wing-like portion 24 of the driven object 22 ((A) in FIG. 11). Home position shown in Fig. 10). At this time, one blade end plate 26 of the workpiece 22 is separated from the blade end plate working surface 72A of the main electrode 54A by a predetermined distance in FIGS. /
  • both electrode units 30A, 30A are synchronized and advanced toward the workpiece 22 to perform electrolysis power.
  • the spindle 16A gradually protrudes downward in the drawing, and moves the workpiece 22 downward.
  • the hydraulic cylinder 66 moves the auxiliary electrode 56A forward on the inclined surface 64A at a higher speed and speed than the main electrode 54A when the main electrode 54A reaches a predetermined position (see FIG. 11). (B)).
  • the electrodes 30A, 30A are moved forward on the force object 22 while moving the force object 22 on the straight line B (C) downward in FIG.
  • the electrodes 30A and 30A move relative to the workpiece 22 in the direction of the combined vector of both velocity vectors.
  • the main electrode 54A advances in an acute angle direction relative to the longitudinal direction A of the wing-like portion 24, and advances toward the corner sandwiched between the wing-like portion 24 and the blade end plate.
  • the main electrode 54A comes to a predetermined advance position, the advance speed of the auxiliary electrode 56A increases, and the auxiliary electrode 56A advances and performs processing without interfering with the other blade end plate 28 of the workpiece 22 (FIG. 11). (C)).
  • the wing-like processed surfaces 58A and 70A of the main electrode 54A and the auxiliary electrode 56A are continuous ((D) in FIG. 11).

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Description

明 細 書
電解加工方法及び装置
技術分野
[0001] この発明は、タービンの静翼などを電解加工するための方法と装置に関する。また
、この電解カ卩ェ方法及び装置に使用する電極ユニットに関するものである。
背景技術
[0002] ガスタービンなどに用いる静翼ゃ動翼は、断面翼型の翼状部の両端あるいは一端 にこの翼状部の長手方向にほぼ直交する翼端板を持つ構造となって 、る。この静翼 や動翼は耐熱性に優れた特殊な合金で作られるため高精度に機械加工することが 非常に困難である一方、高い加工精度が要求される。このため、予め仕上げ加工代 を残して粗い機械加工した素材を最後に高精度に仕上げ加工するために電解加工 法が用いられている。
[0003] 特開平 5— 318230号公報に開示されている電解カ卩ェ方法では、電極を翼状部の 長手方向に 3分割して互いに斜面でスライドさせることによって伸縮可能とし、電解カロ ェ中にこの電極を次第に伸長させることにより、被力卩ェ物（静翼）の加工面と電極との 間隙 (力卩ェ間隙）を適切に保っている。ここに被加工物の加工面と電極との間に電圧 (通常は直流電圧)を印カロしつつこの間隙 (加工間隙）に電解液を流すことにより電解 加工を行うものである。電解液は導電性の液であり、通常食塩水、硝酸ナトリウム (Na NO )水溶液、硝酸カリウム (KNO )水溶液などである。
3 3
[0004] この方法では、電極を翼状部長手方向に伸縮させるために翼状部長手方向に 3分 割し、各部を翼状部加工面に対して傾いた斜面でスライド可能としている。すなわち 各部の前進位置を相対的に変化させることにより各部を斜面に沿って相対移動させ るものである。
[0005] このように特開平 5— 318230に開示されたものは、電極を 3分割して各部分を前 進方向に相対移動させるものであるため、電極の各部分を相対移動させる駆動手段 を少なくとも 2組電極に設ける必要が生じる。このため電極の部品点数が増え、構造 が複雑になるという問題があった。また部品点数が多いので電極は大型化することに なり、小さい被加工物の加工に用いることが難しくなる、という問題もあった。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、電極を伸縮させる場合に電 極の部品点数を減らし、構造を簡単にすることができ、小さい被カ卩ェ物の加工に適 する電解加工方法を提供することを第 1の目的とする。
[0007] またこの発明は、この方法の実施に直接使用する電解加工装置を提供することを 第 2の目的とする。さらにこの方法の実施に直接使用する電極ユニット（電極組立体） を提供することを第 3の目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] この発明によれば第 1の目的は、断面翼形の翼状部の長手方向の両端にこの翼状 部の長手方向に対してほぼ直交する翼端板を有する導電性被加工物の電解加工方 法にお!、て：前記翼状部の長手方向に対して相対的に鋭角方向へ主電極を前進さ せ；この主電極により翼状部の一部とこれに連続する一方の翼端板とを電解加工し； この主電極の翼状部加工面と鋭角をなす斜面に沿ってスライドする補助電極を前進 させ;この補助電極により翼状部の残部とこれに連続する他方の翼端板とを電解カロ ェすることを特徴とする電解加工方法、により達成される。
[0009] また第 2の目的は、断面翼形の翼状部の長手方向の両端にこの翼状部長手方向 に対してほぼ直交する翼端板を有する導電性被加工物の電解加工装置において、 前記被加工物を保持するワーク保持部と、前記翼状部に対して前進'後退するスピ ンドルを有する電極送り機構と、前記スピンドルに固定され前記スピンドルと被加工 物との相対移動によって前記翼状部と一方の翼端板とで挟まれた隅に向力つて前進 し翼状部の一部とこれに連続する一方の翼端板とを電解加工する主電極と、前記主 電極の翼状部加工面と鋭角をなす斜面に沿ってスライド可能であり翼状部の残部と これに連続する他方の翼端板とを電解加工する補助電極と、前記補助電極を前記 斜面に沿ってスライド駆動する補助電極駆動手段と、前記主電極および補助電極と 被加工物との間隙に電解液を供給する電解液供給手段と、前記主電極および補助 電極と被加工物との間に電圧を印加する電源と、前記主電極と補助電極と被加工物 との相対位置を制御しつつ電解加工を行う制御手段とを備えることを特徴とする電解 加工装置、により達成される。
[0010] さらに第 3の目的は、請求項 6の電解カ卩ェ装置に用いる電極ユニットであって、翼 状部の一部とこれに連続する一方の翼端板とにそれぞれ対向する翼状部加工面お よび翼端板加工面と、前記翼状部加工面と鋭角をなす斜面とを持つ主電極と;この 主電極の斜面に沿ってスライド可能に保持され前記翼状部の残部とこれに連続する 他方の翼端板とにそれぞれ対向する翼状部加工面および翼端板加工面とを持つ 1 つの補助電極と;前記補助電極を前記斜面に沿って移動させる補助電極駆動手段 とを備えることを特徴とする電極ユニット、により達成される。
発明の効果
[0011] 本発明の電解加工方法によれば、 1つの主電極と 1つの補助電極とを斜面に沿つ て互いにスライド可能にすると共に、主電極を被加工物の翼状部長手方向に対して 斜めに前進させつつ、補助電極を斜面に沿ってスライドさせるから、加工電極は主電 極と補助電極の 2つの部分で形成できる。また補助電極は 1つなので補助電極駆動 手段も 1つで足りることになる。このため電極の構成部品数が少なくなり、構造が簡単 になる。従って電極ユニット全体を小さくできるので、小さい被カ卩ェ物の加工にも適す る。
[0012] 又、本発明の電解加工装置と電極ユニットは、本発明の電解加工方法の実施に直 接使用することが出来る。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の一実施例である 2RAM力卩工機を用いた電解カ卩工機の全体配置を示 す平面図
[図 2]図 1の実施例で使用する 2RAMカ卩工機の拡大平面図
[図 3]図 1の実施例で使用する 2RAMカ卩工機の拡大正面図
[図 4]被カ卩ェ物の一例である静翼の斜視図
[図 5]図 1の実施例で使用する 2RAM加工機における電極ユニットと被加工物（静翼 )との位置関係を示す平面図
[図 6]図 5に示した電極ユニットの主電極と補助電極の動作工程 A〜Eを示す図 圆 7]本発明の第 2実施例による 3RAM加工機を用いた電解加工装置の全体配置を 示す平面図
圆 8]第 2実施例で使用する 3RAM加工機の拡大平面図
[図 9]第 2実施例で使用する 3RAM加工機の拡大正面図
圆 10]第 2実施例で使用する電極ユニットと被加工物 (静翼）と第 3のスピンドルとの 位置関係を示す平面図
[図 11]図 10に示した電極ユニットの主電極と補助電極と第 3のスピンドルの動作工程 A— Dを示す説明図
符号の説明
10、 10A 電解加工装置
16 スピンドル (電極送り機構）
20、 20A ワーク保持部
22 静翼 (被加工物）
24 翼状部
26、 28 翼端板
30、 30A 電極
31 電解液供給手段
48 電源
54、 54A 主電極
56、 56A 補助電極
58、 70 翼状部加工面
60、 72 翼端板加工面
64、 64A 斜面
66 油圧シリンダ (補助電極駆動手段)
A スピンドル往復方向
B 翼状部長手方向
C 被加工物送り方向（進退動方向）
Θ 1 翼状部長手方向（B)と主電極前進方向とが挟む鋭角 θ 2 主電極の翼状部加工面と補助電極が進退動する斜面とが挟む鋭角 発明を実施するための最良の形態
[0015] 主電極は補助電極より先行して前進させ、主電極が所定前進位置に来た時に補助 電極を主電極より相対的に速く前進させ、加工終了時には主電極と補助電極の翼状 部加工面を連続させることにより、翼状部を滑ら力にカ卩ェすることができる。このように 補助電極の前進動を主電極に遅らせることにより、主電極を前進させる時に補助電 極が被加工物の他方の翼端板に干渉するのを防ぐことができる。
[0016] 翼状部の長手方向に対して相対的に鋭角をなす方向へ主電極を前進させるため には、被加工物をその翼状部長手方向が主電極の前進方向（すなわち前進'後退 方向、往復方向）に対して傾けた位置に固定すればよい。この場合は被加工物を固 定して電極 (主電極と補助電極と補助電極駆動手段を含む電極組立体)だけを前進 •後退させればよいので加工装置が単純になる。例えば翼状部を表裏両面から同時 に並行してカ卩ェする場合には、電極送り機構として被カ卩ェ物に向力つて同一直線上 で往復動する一対のスピンドル (ラム）にそれぞれ電極ユニットを取付けた 2RAMカロ 工機を使うことができる。
[0017] また被加工物をその翼状部長手方向に沿って移動させると共に主電極を翼状部長 手方向に直角またはほぼ直角に前進 ·後退させるようにしてもょ 、。例えば翼状部を 表裏両面から同時加工する場合には、電極送り機構として共通の直線上を往復動す る一対のスピンドルに電極ユニット（電極組立体）を取付け、これらのスピンドルに直 交するワーク保持部としての他のスピンドルに被加工物を保持し、それぞれを協調（ 同調）させて進退動させる 3RAM力卩工機を用いることができる。この場合、被加工物 や電極 (電極組立体)を回動させながら進退動させれば、複雑な曲面を 3次元加工 することができる。
[0018] 補助電極をスライドさせる補助電極駆動手段は、複動形油圧シリンダで形成するこ とがでさる。
実施例 1
[0019] 以下、本発明を、図 1〜6を参照して、一実施例である 2RAM力卩工機を用いた電解 加工装置により説明する。 図 1〜3において符号 10は電解カ卩ェ装置であり、左右一対の駆動部 12, 12と、中 央の加工部 14とを持つ。駆動部 12, 12には共通の直線 A上で進退および回動可能 なスピンドル（ラム、 RAMともいう） 16, 16が保持されている。加工部 14の床面すな わちワークテーブル 18には一対のワーク保持台（保持部） 20, 20が固定されている 。前記スピンドル 16, 16の先端はこのワーク保持部 20, 20の中間の上方に延出して いる。スピンドル 16, 16は本発明の電極送り機構である。
[0020] ワーク保持部 20, 20の中間には被カ卩ェ物であるタービン 'エンジン用の静翼 22が 固定されている。この静翼 22は図 4に示すように、翼状部 24とその両端の翼端板 26 , 28とを一体に形成したものである。この静翼 22は例えば AlTiなどの電気伝導性を 持つ耐熱合金で作られる。
[0021] この静翼 22は、ワーク保持部 20, 20に翼状部 24長手方向をほぼ水平にし、かつ 直線 Aと鋭角 θ 1をなすように交叉する方向にして治具を用いて固定される。スピンド ル 16, 16の先端には本発明に係る電極ユニット 30, 30が保持され、これら電極ュ- ット 30, 30は翼状部 24の長手方向 Bに対して平面視（図 5)で斜めに交叉する直線 Aに沿って前進 '後退する。
[0022] 次に電解液供給手段 31を説明する。図 1において、 32は電解液タンク、 34は電解 液調温用ヒータ/クーラであり、電解液タンク 32内の電解液はこのヒータ/クーラ 34 によって一定温度に管理される。 36は電解液ポンプ、 38は電解液フィルタであり、電 解液ポンプ 36は電解液タンク 32から電解液を電解液フィルタ 38を介して加工部 14 に送る。
[0023] なお電解液ポンプ 36から電解液フィルタ 38に電解液を導く給液管 40には分岐管 42が接続され、電解液フィルタ 38に導く液圧を一定に保っている。すなわちこの分 岐管 42は、一定圧で開くリリーフ弁（図示せず)を介して電解液タンク 32に接続され 、ポンプ 36の吐出圧が一定圧以上になるとリリーフ弁が開いて電解液をタンク 32に 逃がす。
[0024] 加工部 14に送られた電解液は、静翼 22と電極ユニット 30, 30との間隙に導かれ、 この間隙を通った電解液は排液管 44から電解液タンク 32に戻される。以上のように 電解液は温度制御されつつ循環する。図 1において符号 46は制御手段となる操作 盤である。
[0025] 静翼 22と電極ユニット 30との間には電圧が印加される。すなわち電源 48により静 翼 22が正電圧に、電極ユニット 30が負電圧となるように直流電圧が印加される。カロ ェ部 14はカバー 50 (図 3)で覆われ、カバー 50の内部は排気管 52により排気されて いる。
[0026] 次に電極ユニット 30, 30を説明する。一対の電極ユニット 30, 30は同一構造であ る。電極ユニット 30は、図 5に示すように、 1つの主電極 54と、一つの補助電極 56と を持つ。主電極 54はスピンドル 16に固定され、その先端すなわち静翼 22の翼状部 24に対向する先端は、被加工物 22の翼状部 24の一部とこれに連続する翼端板 26 ( または 28)にそれぞれ対向する翼状部加工面 58および翼端板加工面 60とを持つ。 これら翼状部加工面 58と翼端板加工面 60とはほぼ直角をなす頂部 62を形成し、主 電極 54はこの頂部 62を先端にし翼状部加工面 58を翼状部長手方向 Bに対して鋭 角 θ 1傾けた位置となるように、スピンドル 16に固定されている。
[0027] この主電極 54には、翼端板カ卩工面 60の反対側に翼状部加工面 58と鋭角 Θ 2を形 成する斜面 64が形成されて ヽる。補助電極 56はこの斜面 64に沿ってスライド可能で ある。すなわちこの補助電極 56は、主電極 54に斜面 64と平行に取付けた複動式油 圧シリンダ 66のピストンロッド 68に連結され、斜面 64に沿って往復動可能である。こ の油圧シリンダ 66は本発明の補助電極駆動手段となる。
[0028] この補助電極 56の先端は、前記主電極 54の翼状部加工面 58と平行な翼状部加 工面 70と、これに直交する翼端板加工面 72とを持つ。翼状部加工面 70は補助電極 56を前進させてカ卩ェ終了した時点（後記図 6の（E)の位置)で、主電極 54の翼状部 加工面 58に滑らかに連続する。なおこの時に翼状部加工面 58, 70の合計した長さ は、被加工材 22の翼状部 24の長さより翼端板 26, 28に対する電解加工間隙寸法 相当分だけ僅かに短い。
[0029] シリンダ 66には制御盤 46 (図 1)に制御された作動液 (作動油）が導かれ、ピストン ロッド 68を前進または後退させる。この結果補助電極 56の往復方向の位置が制御さ れる。
[0030] 次にこの実施例の動作を説明する。図 5および図 6 (A)はスピンドル 16, 16を初期 位置（ホームポジション）に後退させた状態を示す。電極ユニット 30, 30は被力卩ェ物 22を挟んで互いに点対称に反転させてスピンドル 16, 16に取付けられる。また被カロ ェ物 22は、翼状部 24の長手方向 Bを主電極 54, 54の翼状部加工面 58, 58と平行 となるように位置決めしてワーク保持部 20, 20に固定される。この状態では補助電極 56は主電極 54よりも後退した位置に保持されて 、る（図 6 (A)の状態)。
[0031] 制御盤 46はポンプ 36から電解液を被力卩ェ物 22の加工部分に供給させつつ、また 電極ユニット 30, 30と被力卩ェ物 22との間に電圧をカ卩えつつ、スピンドル 16, 16を被 加工物 22に向力つて前進させる（図 6 (B) )。この時補助電極 56は主電極 54より後 退しているから被加工物 22の翼端板 26, 28に接触することはない。この状態では、 主電極 54の翼状部加工面 58と翼端板力卩ェ部 60が、それぞれ被力卩ェ物 22の翼状 部 24の一部およびこれに連続する一方の翼端板 26または 28を電解加工する。
[0032] 主電極 54の翼状部加工面 58および翼端板加工面 60により、翼状部 24の一部お よび翼端板 26または 28に電解力卩ェが進行し、主電極 54が所定の位置に来ると、補 助電極 56が油圧シリンダ 66により斜面 64上で前進方向へ押し出される（図 6の（C) ) 。この時の主電極 54の位置 (所定位置）は、補助電極 56が前進した時に他方の翼端 板 28または 26に干渉しなくなる位置である。
[0033] 補助電極 56の前進により、その翼状部加工面 70が翼状部 24の残部（すなわち主 電極 54で加工した翼状部 24の残部）を電解加工すると共に、翼端板加工面 72が他 方の翼端板 28または 26を加工する（図 6の (D) )。補助電極 56がさらに前進し、翼状 部加工面 70が主電極 54の翼状部加工面 58と滑らかに連続する位置まで来ると、加 ェが終了する（図 6の (E) )。
[0034] 以上の動作説明では、理解を容易にするために、主電極 54と補助電極 56とは別 々に動作するように説明している。しかし両電極 54, 56による電解力卩ェは並行して 進行するから、両電極 54, 56は互いに連動して前進する。すなわち主電極 54が所 定位置までは補助電極 56に先行して前進する一方（図 6の (A)〜（B) )、この所定位 置を過ぎると補助電極 56の前進速度が主電極 54に比べて相対的に速くなり（図 6の (C)〜（D) )、加工終了位置で両電極 54, 56の翼状部加工面 58, 70が連続する（ 図 6の（E) )。 実施例 2
[0035] 図 7は本発明に第 2実施例による 3RAM力卩工機を用いた電解カ卩ェ装置の全体配 置を示す平面図、図 8は同じく 3RAMカ卩工機の拡大平面図、図 9は同じく正面図で ある。図 10は電極の平面図、図 11は電極の動作工程 (A)〜（D)を示す図である。こ れらの図 7〜11においては、前記図 1〜6に示した実施例と対応部分に同一符号を 付したのでその説明は繰り返さな!/、。
[0036] ここで用いる電解カ卩ェ装置 10Aは直線 A上で進退動する一対のスピンドル 16, 16 と、直線 Aに直交する直線 C上で往復動する第 3のスピンドル 16Aとを持つ。加工部 14Aのワークテーブル 18Aはスピンドル 16Aに結合され、スピンドル 16, 16の間で 直線 C方向に往復動可能である。このワークテーブル 18Aには、被力卩ェ物 22が翼状 部 24の長手方向 Bを直線 C方向に一致して固定される。 20A, 20Aは被力卩ェ物 22 をワークテーブル 18Aに固定するワーク保持部である。なお図 10, 11では一方のヮ ーク保持部 20Aだけが示されて 、る。
[0037] 電極ユニット 30A, 30Aは前記図 1〜6で示した電極ユニット 30, 30とほぼ同一構 造であるが、スピンドル 16, 16に対する取付角度が異なる。すなわち被加工物 22は 翼状部 24の長手方向 Bが直線 Aに直交する直線 C上に位置するので、主電極 54A の翼状部加工面 58Aおよび翼端板カ卩工面 60Aがそれぞれこの直線 B (C)および直 線 Aに平行であり、補助電極 56Aの翼状部加工面 70Aおよび翼端板カ卩工面 72がそ れぞれ直線 B (C)および直線 Aに平行である。
[0038] 次にこの装置の動作を説明する。まず補助電極 56Aを主電極 54Aよりも十分に後 退させた位置にして、一対の電極 30A, 30Aを被力卩ェ物 22の翼状部 24に向かって 待機させる（図 11の（A)、図 10に示すホームポジション）。この時被加工物 22の一方 の翼端板 26は主電極 54Aの翼端板カ卩工面 72Aよりも、図 10, 11上において、上方 に所定距離だけ離れて！/、る。
[0039] この状態から両電極ユニット 30A, 30Aを同期させて被力卩ェ物 22に向力つて前進 させて電解力卩ェを行う。この時にスピンドル 16Aは図上で下方へ次第に突出し、被 加工物 22を下方へ移動させる。また油圧シリンダ 66は主電極 54Aが所定位置に来 ると補助電極 56 Aを主電極 54Aよりも速 、速度で斜面 64A上を前進させる（図 11の (B) )。
[0040] このように被力卩ェ物 22を直線 B (C)上で、図 10上の下方へ移動させながら電極 30 A, 30Aを被力卩ェ物 22に向力つて前進させるから、電極 30A, 30Aは被加工物 22 に対しては両者の速度ベクトルの合成ベクトル方向に相対移動することになる。すな わち、主電極 54Aは翼状部 24の長手方向 Aに対し相対的に鋭角方向に前進し、翼 状部 24と翼端板とで挟まれた隅に向カゝつて前進する。主電極 54Aが所定前進位置 に来ると補助電極 56Aの前進速度が速くなり、補助電極 56Aは被加工物 22の他方 の翼端板 28に干渉しな 、ように前進し加工を行う（図 11の（C) )。
[0041] そして加工終了時点では主電極 54Aと補助電極 56Aの翼状部加工面 58A, 70A は連続する（図 11の（D) )。以上の動作を、主電極 54A、補助電極 56Aおよび被加 ェ物 22の相対位置を正確に制御しながら連続的に行うことによって被力卩ェ物 22を 高精度に仕上げ加工することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 断面翼形の翼状部の長手方向の両端にこの翼状部の長手方向に対してほぼ直交 する翼端板を有する導電性被加工物の電解加工方法にぉ ヽて：
前記翼状部の長手方向に対して相対的に鋭角方向へ主電極を前進させ； この主電極により翼状部の一部とこれに連続する一方の翼端板とを電解加工し； この主電極の翼状部加工面と鋭角をなす斜面に沿ってスライドする補助電極を前 進させ；
この補助電極により、翼状部の残部とこれに連続する他方の翼端板とを電解加工 することを特徴とする電解加工方法。
[2] 主電極を補助電極より先行させて前進させ、補助電極は主電極の所定前進位置か ら主電極に対して相対的に前進を開始し、加工終了時に主電極と補助電極の翼状 部加工面が連続するようにした請求項 1の電解加工方法。
[3] 被加ェ物は翼状部長手方向を主電極の前進 ·後退方向に対して傾けた位置に固 定しておく請求項 1の電解加工方法。
[4] 被加工物を翼状部長手方向に移動させると共に主電極を翼状部長手方向に直交 方向に前進'後退させる請求項 1の電解加工方法。
[5] 主電極と補助電極とを含む電極ユニットを被加工物の翼状部を挟んでほぼ対称に
2組配置し、翼状部の両面を同時に電解加工する請求項 1の電解加工方法。
[6] 断面翼形の翼状部の長手方向の両端にこの翼状部長手方向に対してほぼ直交す る翼端板を有する導電性被加工物の電解加工装置にぉ ヽて：
前記被加工物を保持するワーク保持部と；
前記翼状部に対して前進 ·後退するスピンドルを有する電極送り機構と； 前記スピンドルに固定され前記スピンドルと被カ卩ェ物との相対移動によって前記翼 状部と一方の翼端板とで挟まれた隅に向かって前進し翼状部の一部とこれに連続す る一方の翼端板とを電解加工する主電極と；
前記主電極の翼状部加工面と鋭角をなす斜面に沿ってスライド可能であり翼状部 の残部とこれに連続する他方の翼端板とを電解加工する補助電極と；
前記補助電極を前記斜面に沿ってスライド駆動する補助電極駆動手段と； 前記主電極および補助電極と被加工物との間隙に電解液を供給する電解液供給 手段と；
前記主電極および補助電極と被加工物との間に電圧を印加する電源と； 前記主電極と補助電極と被加工物との相対位置を制御しつつ電解加工を行う制御 手段と；
を備えることを特徴とする電解加工装置。
[7] ワーク保持部は被加工物をその翼状部長手方向を電極送り機構のスピンドルの進 退動方向に対して傾けた位置に固定する請求項 6の電解加工装置。
[8] ワーク保持部は被加工物をその翼状部長手方向に進退動可能に保持し、電極送り 機構のスピンドルは翼状部長手方向に直交方向に前進 ·後退する請求項 6の電解加 ェ装置。
[9] 補助電極駆動手段は、複動形油圧シリンダで形成される請求項 6の電解加工装置
[10] 請求項 6の電解カ卩ェ装置に用いる電極ユニットであって、
翼状部の一部とこれに連続する一方の翼端板とにそれぞれ対向する翼状部加工 面および翼端板加工面と、前記翼状部加工面と鋭角をなす斜面とを持つ主電極と； この主電極の斜面に沿ってスライド可能に保持され前記翼状部の残部とこれに連 続する他方の翼端板とにそれぞれ対向する翼状部加工面および翼端板加工面とを 持つ補助電極と；
前記補助電極を前記斜面に沿って移動させる補助電極駆動手段；
を備えることを特徴とする電極ユニット。
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