體12向正交于延伸方向的方向振動,或者旋轉。另外,也可以是向各個方向的振動的組合。另外,加工工具10也可以不具備使工具本體12振動的驅動源。具體而言,可以手動使研磨區域18相對于加工對象而滑動。
[0072]另外,加工工具10能夠適當地加工渦輪葉片的貫穿孔,例如氣膜冷卻孔。更具體的說,加工工具10可適用于,在制作具備貫穿孔的渦輪葉片時,在渦輪葉片的基體表面上形成保護膜后,該保護膜例如為燃氣輪機用高性能熱障涂層、TBC(Thermal BarrierCoating),去除形成在與貫穿孔重疊的部分的保護膜,或者形成在貫穿孔內部的保護膜的處理。
[0073]接下來,參照圖5至圖8,對渦輪葉片的加工方法進行說明。
[0074]首先,參照圖5、圖6A至圖6C,對作為加工對象的渦輪葉片的貫穿孔進行說明。圖5是表示渦輪機靜葉的一個例子的大致結構的橫截面圖。圖6A是表示圖5所示的渦輪機靜葉的冷卻孔的大致結構的透視圖。圖6B是表示圖6A所示的冷卻孔的大致結構的正視圖。圖6C是表示圖6A所示的冷卻孔的大致結構的截面圖。此外,以下,對設置在渦輪機靜葉上的冷卻孔進行說明,且渦輪機動葉的情況也是相同的。即,渦輪葉片包含渦輪機靜葉與渦輪機動葉雙方。
[0075]渦輪機靜葉43具有葉片主體44即葉片結構部。另外葉片主體44在長邊方向即轉子的徑向中的一端部即徑向外側上固定有外側罩蓋即端壁結構部,且在另一端部徑向內側固定有內側罩蓋即端壁結構部。
[0076]葉片主體44為空心形狀,燃燒氣體流動方向的上游一側,即圖5中的左側為彎曲截面形狀,燃燒氣體流動方向的下游一側,即圖5中的右側為梢細截面形狀。并且,葉片主體44的內部由2個隔壁51劃分為3個空間部。另外,葉片主體44在所定的位置上,分別形成有多個貫通內部與外部的冷卻孔52。
[0077]葉片主體44在其內側固定有隔板55a、55b、55c。該隔板55a、55b、55c為圓筒形狀,各罩蓋一側的端部擴徑后被固定在該各罩蓋上。葉片主體44通過在內側固定該隔板55a、55b、55c,而被劃分形成空腔58。隔板55a、55b、55c在整個區域以大致均等的間隔形成有多個貫穿孔59。
[0078]渦輪機靜葉43若被供應來自冷卻通道的冷卻空氣即冷卻介質的話,該冷卻空氣將先被導入到葉片主體44的內側,即隔板55的內側。然后,隔板55內的冷卻空氣接下來通過形成在該隔板55上的多個貫穿孔59噴射至空腔58,在此,將葉片主體44的內壁面沖擊冷卻。其后,空腔58的冷卻空氣通過多個冷卻孔52排出至外部即燃燒氣體通道中,通過沿著葉片主體44、背部輪廓45、腹部輪廓46的外壁面流動,從而對該外壁面進行氣膜冷卻(film cooling)。
[0079]接下來,對冷卻孔52即貫穿孔進行說明。冷卻孔52如上所述形成在葉片主體44上。在此,葉片主體44在基體70的表面上形成有保護膜72。保護膜72被設置在沒有形成葉片主體44的表面的冷卻孔52的區域。保護膜72為具備保護基體70表面的功能的膜,例如由TBC形成。葉片主體44通過配置有保護膜72,能夠提高表面的耐久性,且能夠提高作為渦輪機靜葉的耐久性。
[0080]冷卻孔52相對于葉片主體44的內部至表面即形成有保護膜的面,具有傾斜的圓筒部62,且將圓筒部62表面一側的端部成為開口部63。圓筒部62的中心軸62a相對正交于表面的方向是傾斜的。冷卻孔52的開口部63中,在從葉片主體44的內部向表面流動的冷卻空氣的下游一側,即傾斜于傾斜的圓筒部62的垂線一側的端部上形成有擴張部66。
[0081]擴張部66如圖6A及圖6B所示,與正交于表面的方向的形成角比圓筒部62大,即形成有傾斜度較緩的面。擴張部66的面為平面。另外,擴張部66的開口部分如圖6B所示,呈隨著遠離開口部63而幅度變寬的形狀。
[0082]渦輪機靜翼43通過使冷卻孔52形成為圓筒部62與擴張部66相連接的形狀,可使從葉片主體44的內部排出到表面的冷卻空氣,較容易地沿著葉片主體44的表面流動。
[0083]接下來,參照圖7,對渦輪葉片的加工方法,具體而言,對將渦輪機靜葉的冷卻孔加工成上述的冷卻孔的方法進行說明。圖7是為了說明渦輪葉片的加工方法的一個例子的說明圖。
[0084]本實施例的加工方法如步驟S12所示,制作形成有成為冷卻孔的貫穿孔103的基體102,且如步驟S14所示,在基體102的表面上形成保護膜104。在此,保護膜104例如可通過熱噴涂形成在基體102的表面。此時,加工方法將在基體102的表面上同樣形成保護膜104,因此與貫穿孔103重疊的區域上也將形成有保護膜104。
[0085]接下來,加工方法如步驟S16所示,在形成有貫穿孔103的區域插入加工工具10的前端部16,即進行插入工序。此時,以前端部16的研磨區域18的底面18b即研磨面,相對向于貫穿孔103即與貫穿孔103的保護膜104的方向插入前端部16。加工方法在插入前端部16之際,利用加振部13使前端部16振動。此時,插入前開始振動,或者插入后振動都可以。加工方法如步驟S18所示,通過使前端部16的研磨區域18接觸與貫穿孔103重疊的保護膜104的同時,利用加振部13使前端部16振動,研磨并去除與貫穿孔103重疊的保護膜104,即進行去除工序。
[0086]加工方法通過利用加工工具10去除重疊在貫穿孔103上的保護膜104,如步驟S20所示,能夠制造在不重疊于圓筒部62的開口部63及擴張部66的位置上形成有保護膜72的禍輪機靜葉。
[0087]如上所述,本實施例的加工方法為通過利用加工工具10進行研磨,去除重疊在貫穿孔103上的保護膜104,從而能夠高效率地使冷卻孔52成為不被保護膜72覆蓋的狀態。
[0088]另外,通過使加工工具10的研磨面形成為沿著貫穿孔103形狀的、平坦的梢細形狀,能夠使貫穿孔103與研磨面呈略平行,且能夠在加工時使研磨面與貫穿孔103接觸,并且可抑制削到貫穿孔103。另外,可使貫穿孔103中的能夠同時進行加工的范圍變得更寬,因此能夠減少去除保護膜104所花費的時間。
[0089]另外,如上所述,通過使研磨面向延伸方向移動,能夠將研磨面沿著貫穿孔103的傾斜方向即梢細形狀移動。由此,能夠抑制研磨面接觸貫穿孔103的側壁等。
[0090]加工方法,如本實施例所述,能夠在保護冷卻孔52的基體102的同時,高效率地進行加工,因此優選使用上述形狀的加工工具10,具體而言,是研磨面為面形狀且梢細形狀的加工工具,但不僅限于此。研磨保護膜的工具的形狀可以是各種各樣的形狀。例如,可以使用前端部為圓柱,圓錐形狀的工具本體,也可以使用前端部為平板形狀的工具主體。另外,也可以組合各種形狀的工具主體。
[0091]接下來,參照圖8,對加工方法的另一個例子進行說明。另外,在圖8所示的處理中,對于與圖7所示的處理相同的工序,將省略詳細的說明。
[0092]圖8所示的加工方法,如步驟S12所示,制作形成有成為冷卻孔的貫穿孔103的基體102,且如步驟S14所示,在基體102的表面上形成保護膜104。
[0093]接下來,加工方法如步驟S32所示,通過在形成有貫穿孔103的區域插入加工工具90的前端部92,使前端部92的研磨區域接觸與貫穿孔103重疊的保護膜104的同時,利用加振部使前端部92振動,研磨并去除其一部分與貫穿孔103重疊的保護膜104,即進行前處理工序。在此,加工工具90的前端部92的研磨區