加工传导工件的电化学加工系统及方法与流程

本公开内容大体上涉及电化学加工(ECM)，并且更具体地涉及形成传导工件内的连续可变几何形状的钻孔的系统及方法。

背景技术：

诸如燃气涡轮的旋转机器通常用来利用发电机发电。例如，燃气涡轮具有气体路径，其通常包括成串流关系的进气口、压缩机、燃烧器、涡轮和气体出口。压缩机和涡轮区段包括联接在壳体内的至少一排沿周向间隔开的旋转轮叶或叶片。至少一些已知的涡轮发动机用于热电联合装置和发电设备中。用于此应用中的发电机可具有每单位质量流要求的高比功和功率。此外，燃气涡轮的效率与从燃烧器排放且导送经过涡轮的旋转轮叶或叶片的排出气体的温度成正比。因此，排出气体的极端温度大体上需要静止和旋转涡轮翼型件由耐高温材料制成且包括其中的冷却特征。

例如，涡轮叶片通常通过将压缩机排放空气导送穿过延伸穿过涡轮叶片的多个冷却通道来冷却。形成涡轮叶片中的冷却通道的至少一种已知工艺为型管电化学加工(STEM)。STEM为非接触式电化学加工工艺，其使用传导工件(即，涡轮叶片)作为阳极以及伸长的钻管作为阴极。当传导工件充满电解质溶液时，材料氧化且从钻管的前缘附近的传导工件除去。STEM在形成涡轮叶片内的具有高长宽比的直冷却通道方面大体上有效。然而，定位在钻管的前缘处的电极末梢的固定定向和伸长的钻管的刚性大体上限制了冷却通道可在涡轮叶片内形成的几何形状。

技术实现要素：

一方面，提供了一种用于加工传导工件的电化学加工系统。该系统包括配置成从传导工件除去材料的钻孔工具。钻孔工具配置成在传导工件内沿工具路径前进，以在材料从其除去时形成延伸穿过传导工件的具有可变几何形状的钻孔。该系统还包括配置成确定钻孔工具沿工具路径的位置的检查装置，以及配置成与检测装置通信的控制器。控制器进一步配置成将工具路径与标称工具路径相比较，且确定所述钻孔工具的位置误差，位置误差由工具路径与标称工具路径之间的差异限定。

另一方面，提供了一种加工传导工件的方法。该方法包括使钻孔工具在传导工件内沿工具路径前进，以在材料从其除去时形成延伸穿过传导工件的具有可变几何形状的钻孔。钻孔工具包括多个电极片。该方法还包括进行传导工件的检查以确定钻孔工具沿工具路径的位置，以及确定钻孔工具的位置误差，位置误差由钻孔工具的位置在相比于钻孔工具沿标称工具路径的理论位置时之间的差异限定。

还有另一方面，提供了一个或多个非暂时性计算机可读储存介质，其具有体现在其上的用于加工传导工件的计算机可执行指令。当由控制器执行时，计算机可执行指令引起控制器指示机器人装置使钻孔工具在传导工件内沿工具路径前进，以在材料从其除去时形成延伸穿过传导工件的具有可变几何形状的钻孔。钻孔工具包括多个电极片。计算机可执行指令还引起控制器指示机器人装置指示检查装置进行传导工件的检查以确定钻孔工具沿工具路径的位置，且确定钻孔工具的位置误差，位置误差由钻孔工具的位置在相比于钻孔工具沿标称工具路径的理论位置时之间的差异限定。

技术方案1. 一种用于加工传导工件的电化学加工系统，所述系统包括：

配置成从所述传导工件除去材料的钻孔工具，其中所述钻孔工具配置成在所述传导工件内沿工具路径前进，以在所述材料从其除去时形成延伸穿过所述传导工件的具有可变几何形状的钻孔；

配置成确定所述钻孔工具沿所述工具路径的位置的检查装置；以及

配置成与所述检查装置通信的控制器，其中所述控制器进一步配置成：

将所述工具路径与标称工具路径相比较；以及

确定所述钻孔工具的位置误差，所述位置误差由所述工具路径与所述标称工具路径之间的差异限定。

技术方案2. 根据技术方案1所述的系统，其中，所述检查装置配置成执行所述传导工件的预钻孔检查以确定其大小，所述控制器进一步配置成基于所述传导工件的大小在相比于虚拟传导工件的大小时的变化确定改变的标称工具路径。

技术方案3. 根据技术方案1所述的系统，其中，所述检查装置包括超声测试装置或X射线测试装置中的至少一者。

技术方案4. 根据技术方案1所述的系统，其中，所述系统还包括流控制器，其配置成将电解质流体的流导送穿过延伸穿过所述钻孔工具的中心冲洗通道，使得所述电解质流体的流在所述钻孔中朝所述传导工件排放。

技术方案5. 根据技术方案4所述的系统，其中，所述系统还包括离子传感器，其配置成测量从所述钻孔排放的电解质流体中的离子浓度。

技术方案6. 根据技术方案1所述的系统，其中，所述系统还包括联接到所述钻孔工具的机器人装置，其中所述机器人装置配置成使所述钻孔工具沿所述工具路径前进。

技术方案7. 根据技术方案6所述的系统，其中，所述机器人装置配置成与所述控制器通信，所述机器人装置进一步配置成基于所述钻孔工具的位置误差改变所述钻孔工具在所述钻孔内的定向。

技术方案8. 一种加工传导工件的方法，所述方法包括：

使钻孔工具在所述传导工件内沿工具路径前进，以在材料从其除去时形成延伸穿过所述传导工件的具有可变几何形状的钻孔，所述钻孔工具包括多个电极片；

进行所述传导工件的检查以确定所述钻孔工具沿所述工具路径的位置；以及

确定所述钻孔工具的位置误差，所述位置误差由所述钻孔工具的位置在相比于所述钻孔工具沿标称工具路径的理论位置时之间的差异限定。

技术方案9. 根据技术方案8所述的方法，其中，所述方法还包括：

进行所述传导工件的预钻孔检查；

确定所述传导工件的大小在相比于虚拟传导工件的大小时的变化；以及

基于所述传导工件中的变化改变所述标称工具路径。

技术方案10. 根据技术方案8所述的方法，其中，所述方法还包括在所述位置误差大于第一预定阈值时执行校正动作来减小所述位置误差。

技术方案11. 根据技术方案10所述的方法，其中，执行校正动作包括改变至少一个钻孔参数，所述钻孔参数包括供应至所述多个电极片的电流量、所述钻孔工具在所述钻孔内的定向、导送穿过所述钻孔工具的电解质流体的冲洗压力或所述钻孔工具在所述钻孔内前进的给送速率中的至少一者。

技术方案12. 根据技术方案10所述的方法，其中，所述方法还包括在所述位置误差大于所述第一预定阈值且小于比所述第一预定阈值大的第二预定阈值时执行低水平校正动作。

技术方案13. 根据技术方案12所述的方法，其中，所述方法还包括在所述位置误差大于所述第二预定阈值且小于比所述第二预定阈值大的第三预定阈值时执行中间水平校正动作。

技术方案14. 根据技术方案13所述的方法，其中，所述方法还包括在所述位置误差大于比所述第三预定阈值大的第四预定阈值时终止所述钻孔工具的操作。

技术方案15. 根据技术方案8所述的方法，其中，所述方法还包括：

将电解质流体的流在所述钻孔内朝所述传导工件排放，所述电解质流体的流导送穿过延伸穿过所述钻孔工具的中心冲洗通道；

测量从所述钻孔排放的电解质流体中的离子浓度；以及

基于所述电解质流体中的离子浓度确定所述电解质流体的化学成分。

技术方案16. 一个或多个非暂时性计算机可读储存介质，其具有体现在其上的用于加工传导工件的计算机可执行指令，其中，在由控制器执行时，所述计算机可执行指令引起所述控制器：

指示机器人装置使钻孔工具在所述传导工件内沿工具路径前进，以在材料从其除去时形成延伸穿过所述传导工件的具有可变几何形状的钻孔，所述钻孔工具包括多个电极片；

指示检查装置进行所述传导工件的检查以确定所述钻孔工具沿所述工具路径的位置；以及

确定所述钻孔工具的位置误差，所述位置误差由所述钻孔工具的位置在相比于所述钻孔工具沿标称工具路径的理论位置时之间的差异限定。

技术方案17. 根据技术方案16所述的一个或多个非暂时性计算机可读储存介质，其中，所述计算机可执行指令还引起所述控制器：

指示所述检查装置进行所述传导工件的预钻孔检查；

确定所述传导工件的大小在相比于虚拟传导工件的大小时的变化；以及

基于所述传导工件中的变化改变所述标称工具路径。

技术方案18. 根据技术方案17所述的一个或多个非暂时性计算机可读储存介质，其中，所述计算机可执行指令还引起所述控制器在所述位置误差大于所述第一预定阈值且小于比所述第一预定阈值大的第二预定阈值时执行低水平校正动作。

技术方案19. 根据技术方案18所述的一个或多个非暂时性计算机可读储存介质，其中，所述计算机可执行指令还引起所述控制器在所述位置误差大于所述第二预定阈值且小于比所述第二预定阈值大的第三预定阈值时执行中间水平校正动作。

技术方案20. 根据技术方案19所述的一个或多个非暂时性计算机可读储存介质，其中，所述计算机可执行指令还引起所述控制器在所述位置误差大于比所述第三预定阈值大的第四预定阈值时终止所述钻孔工具的操作。

附图说明

在参照附图阅读以下详细描述时，本公开内容的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示附图各处相似的部分，在附图中：

图1为示例性电化学加工系统的示意图；

图2为可结合图1中所示的电化学加工系统使用的示例性钻孔工具的透视图；

图3为图2中所示的钻孔工具的截面示图；

图4为可结合图1中所示的电化学加工系统使用的加工传导工件的示例性方法的逻辑图；

图5为可结合图1中所示的电化学加工系统使用的备选钻孔工具的透视图；以及

图6为沿线6-6截取的图5中所示的钻孔工具的一部分的示图。

除非另外指出，否则本文提供的附图意在示出本公开内容的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本公开内容的一个或多个实施例的多种系统。因此，附图不意在包括用于本文公开的实施例的实施所需的本领域的普通技术人员已知的所有常规特征。

零件清单

100 ECM系统

102 传导工件

104 安装平台

106 电解质容器

108 流控制器

109 电解质流体

110 电源

112 钻孔工具

114 泵

116 流体供应管线

118 钻孔

120 机器人装置

122 检查装置

124 离子传感器

126 出口

128 控制器

130 存储器

132 处理器

134 本体部分

136 前电极

138 末梢

140 第一侧电极

142 第一侧

144 第二侧电极

146 第二侧

148 第一方向

150 第二方向

152 第一汇流线

154 第二汇流线

156 第三汇流线

158 间隔物

160 间隙

162 非传导缓冲器

164 柔性引导部件

166 中心冲洗通道

168 冲洗孔口

170 钻孔工具

172 前电极

174 外径向部分

176 内径向部分

178 前面

180 非传导缓冲器

182 侧电极组件

184 侧电极。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求中，将参照多个用语，它们应当限定为具有以下意义。

单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数参考物，除非上下文清楚地另外指出。

"可选"或"可选地"意思是随后描述的事件或情形可发生或可不发生，且描述包括事件发生的情况以及其不发生的情况。

如本文贯穿说明书和权利要求使用的近似语言可用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由一个或多个诸如"大约"、"大概"和"大致"的用语修饰的值不限于指定的准确值。在至少一些情况中，近似语言可对应于用于测量值的器具的精度。这里和贯穿说明书及权利要求，范围限制可组合和/或互换。此范围被确认，且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。

如本文使用的用语"计算机"和相关用语(例如，"计算装置")不限于本领域中称为计算机的集成电路，而是广泛地表示微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路，以及其它可编程电路，且这些用语在本文中可互换使用。

此外，如本文使用的用语"软件"和"固件"是可互换的，且包括储存在存储器中以由个人计算机、工作站、客户和服务器执行的任何计算机程序。

如本文使用的用语"非暂时性计算机可读介质"旨在表示用于短期和长期信息储存的任何方法或技术中实施的任何有形的基于计算机的装置，诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块，或任何装置中的其它数据。因此，本文所述的方法可编码为体现在有形的非暂时性计算机可读介质中的可执行指令，包括而不限于储存装置和/或存储器装置。在由处理器执行时，此指令引起处理器执行本文所述的方法的至少一部分。此外，如本文使用的用语"非暂时性计算机可读介质"包括所有有形的计算机可读介质，包括而不限于非暂时性计算机储存装置，包括而不限于易失性和非易失性介质，以及可除去和非可除去的介质，诸如固件、物理和虚拟储存、CD-ROM、DVD和任何其它数字源，诸如网络或因特网，以及尚待开发的数字器件，其中唯一例外是暂时性传播信号。

本公开内容的实施例涉及加工传导工件(诸如涡轮叶片、轮叶或导叶)的电化学加工(ECM)系统及方法。更具体而言，ECM系统包括钻孔工具，其具有本体部分和以不同定向联接到本体部分的多个电极片。将电极片以不同定向联接到本体部分允许了钻孔工具在传导工件内形成连续的可变几何形状的钻孔。如本文使用的"可变几何形状"是指一个以上的平面中的大小变化。钻孔工具还可包括联接到本体部分的柔性引导部件，其便于引导钻孔工具穿过连续的可变几何形状的钻孔。此外，ECM系统可包括检查装置，以用于提供对前进穿过传导工件的钻孔工具的位置和延伸穿过其间的钻孔的定向的实时反馈。因此，在一个实施例中，实时反馈用于确定与标称工具路径相比时的钻孔工具的位置误差，且用于便于工具路径的正确执行。例如，实时反馈设为随从传导工件除去材料的速率而变，使得校正动作可以以适时方式实施。

图1为用于加工传导工件102的示例性电化学加工(ECM)系统100的示意图。在示例性实施例中，传导工件102联接到定位在电解质容器106内的安装平台104。如下文更详细所述，流控制器108便于在加工操作期间将电解质流体109的流从电解质容器106内朝传导工件102排放。在示例性实施例中，安装平台104定位成使得传导工件102位于电解质流体109上方。作为备选，安装平台104定位成使得传导工件102至少部分地浸没在电解质流体109内，或电解质流体109从远离传导工件102的源供应。

ECM系统100包括电源110和电联接到电源110的钻孔工具112。更具体而言，电源110电联接到用作加工过程中的阳极的传导工件102和用作加工过程中的阴极的钻孔工具112。在电源110供应电流至钻孔工具112时，材料从传导工件102除去，从而形成越过传导工件102和钻孔工具112的施加电势。由钻孔工具112从传导工件102除去的材料由朝传导工件102排放的电解质流体流109冲去。更具体而言，流控制器108联接到泵114，泵114便于将电解质流体109经由流体供应管线116供应至钻孔工具112。因此，如下文更详细所述，钻孔工具112沿工具路径在一个以上的维度中在传导工件102内前进，以在材料从其除去时形成延伸穿过传导工件102的具有可变几何形状的钻孔118。更具体而言，钻孔工具112能够在一个以上的维度中(即，沿非线性方向)在传导工件102内前进。

ECM系统100还包括机器人装置120，或联接到钻孔工具112的任何适合的关节连接部件，其便于使钻孔工具112沿工具路径在传导工件102内前进。在示例性实施例中，机器人装置120为任何适合的计算机数字控制的装置，诸如机器人末端执行器，其允许钻孔工具112以受控且自动的方式沿工具路径前进。更具体而言，如下文更详细所述，机器人装置120便于改变钻孔118内的钻孔工具112的定向，使得形成在传导工件102内的钻孔118具有可变几何形状。作为备选，钻孔工具112在钻孔118内的定向在不使用机器人装置120的情况下改变，诸如由操作者手动地改变。

ECM系统100还可包括检查装置122以用于执行传导工件102的非破坏性检查。检查装置122为允许ECM系统100如本文所述地作用的任何非破坏性检查装置。示例性非破坏性检查装置包括但不限于超声测试装置、X射线测试装置，和计算机层析(CT)扫描装置。如下文更详细所述，检查装置122连续地或以预定间隔操作，以确定由钻孔工具112形成的钻孔118的定向或钻孔工具112沿工具路径的位置中的至少一者。因此，当实际工具路径不同于钻孔工具112的标称工具路径时，可确定钻孔工具112的位置误差。

在一些实施例中，ECM系统100包括定位成邻近钻孔118的出口126的离子传感器124。如上文所述，由钻孔工具112从传导工件102除去的材料由朝传导工件102排放的电解质流体109的流冲去。离子传感器124测量从钻孔118的出口126排放的电解质流体109中的离子浓度。如下文更详细所述，离子浓度测量结果用于确定电解质流体109的化学成分，其便于确定钻孔工具112的健康或操作状态。作为备选，体现在控制器128的存储器内的学习算法用于确定钻孔工具112的健康或操作状态。

在示例性实施例中，流控制器108、电源110、机器人装置120、检查装置122和离子传感器124有线或无线地与控制器128通信联接。控制器128包括存储器130(即，非暂时性计算机可读介质)，以及联接到存储器130以用于执行编程指令的处理器132。处理器132可包括一个或多个处理单元(例如，成多核配置)和/或包括密码加速器(未示出)。控制器128可编程为通过编程存储器130和/或处理器132来执行本文所述的一个或多个操作。例如，处理器132可通过将操作编码为可执行指令且在存储器130中提供可执行指令来编程。

处理器132可包括但不限于通用中央处理单元(CPU)、微控制器、精简指令集计算机(RISC)处理器、开放媒体应用平台(OMAP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)和/或能够执行本文所述的功能的任何其它电路或处理器。本文所述的方法可编码为体现在计算机可读介质中的可执行指令，包括但不限于储存装置和/或存储器装置。此指令在由处理器132执行时，引起处理器132执行本文所述的功能的至少一部分。以上示例仅为示例性的，且因此不旨在以任何方式限制用语处理器的定义和/或意义。

存储器130为允许诸如可执行指令和/或其它数据的信息被储存和检索的一个或多个装置。存储器130可包括一个或多个计算机可读介质，诸如而不限于动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、固态盘和/或硬盘。存储器130可配置成储存(不限于)可执行指令、操作系统、应用、资源、安装脚本和/或适用于结合本文所述的方法和系统使用的任何其它类型的数据。

用于操作系统和应用程序的指令以功能形式定位在非暂时性存储器130上，以用于由处理器132运行来执行本文所述的一个或多个过程。不同实施方式中的这些指令可体现在不同的物理或有形计算机可读介质上，诸如存储器130或另一存储器，诸如计算机可读介质(未示出)，其可包括而不限于闪存驱动器和/或拇指驱动器。此外，指令可以功能形式定位在非暂时性计算机可读介质上，其可包括而不限于智能介质(SM)存储器、紧凑闪速(CF)存储器、安全数字(SD)存储器、记忆棒(MS)存储器、多媒体卡(MMC)存储器、嵌入式多媒体卡(e-MMC)和微驱动存储器。计算机可读介质可选择性地从控制器128插入和/或除去，以允许由处理器132存取和/或执行。在备选实施方式中，计算机可读介质是不可除去的。

图2为可结合ECM系统100(图1中所示)使用的钻孔工具112的透视图，且图3为钻孔工具112的截面图示。在示例性实施例中，钻孔工具112包括本体部分134和联接至其的多个电极片。更具体而言，前电极136联接在本体部分134的末梢138上，且至少一个侧电极联接到本体部分134。例如，第一侧电极140联接在本体部分134的第一侧142上，且第二侧电极144联接在本体部分134的第二侧146上。前电极136定向在本体部分134上，使得从本体部分134沿第一方向148定向的材料在电流供应至前电极136时从传导工件102(图1中所示)除去。除去从本体部分134沿第一方向148定向的材料允许钻孔工具112在沿工具通路的向前方向上行进。此外，该至少一个侧电极定向在本体部分134上，使得从本体部分134沿第二方向150定向的材料在电流供应至该至少一个侧电极时从传导工件102除去。除去从本体部分134沿第二方向150定向的材料允许钻孔工具112的工具路径定向地改变。因此，由在传导工件102内前进的钻孔工具112形成的钻孔118(图1中所示)具有可变的几何形状。此外，尽管示为包括第一侧电极140和第二侧电极144，但应当理解的是，可使用允许钻孔工具112如本文所述地作用的任何数目的侧电极。此外，多个电极可分别联接到独立的电源，使得材料可从各个电级以不同速率除去。在一个实施例中，电源110具有多个通道，其可用于独立地供应前电极和该至少一个侧电极。电源110能够供应稳态电流，或可以以开然后关或高电流然后低电流的方式发脉冲。

钻孔工具112还包括多条汇流线，其用于将电极片电联接到电源110(图1中所示)。更具体而言，第一汇流线152将前电极136电联接到电源110，第二汇流线154将第一侧电极140电联接到电源110，且第三汇流线156将第二侧电极144电联接到电源110。因此，如下文更详细描述的那样，前电极136以及第一侧电极140和第二侧电极144可选择性地且独立地操作成在材料从其除去时形成延伸穿过传导工件102的具有可变几何形状的钻孔118。

在示例性实施例中，钻孔工具112包括定位在前电极136与第一侧电极140和第二侧电极144之间的间隔物158。间隔物158便于使前电极136与第一侧电极140和第二侧电极144电隔离。此外，当一个以上的侧电极联接到本体部分134时，间隙160限定在相邻侧电极之间。因此，电极片与彼此电隔离，以便于限制电短路的形成。

钻孔工具112还包括联接到本体部分134的非传导缓冲器162。非传导缓冲器162可由允许钻孔工具112如本文所述地作用的任何材料制成。例如，在一个实施例中，非暂时性缓冲器162由非传导聚合物材料制成。非传导缓冲器162相比第一侧电极140和第二侧电极144从本体部分134延伸较大的距离。因此，非传导缓冲器162使第一侧电极140和第二侧电极144与钻孔118的侧壁间隔开，以便于限制第一侧电极140和第二侧电极144与传导工件102之间的电短路的形成。

此外，钻孔工具112包括联接到本体部分134的柔性引导部件164。柔性引导部件164便于引导钻孔工具112穿过延伸穿过传导工件102的钻孔118。如上文所述，钻孔工具112的电极片可选择性地操作使得具有可变几何形状的钻孔118延伸穿过传导工件102。因此，由柔性材料制造柔性引导部件164允许钻孔工具112在传导工件102内沿可变几何形状的工具路径操纵。示例性柔性材料包括但不限于橡胶、硅树脂、尼龙、聚氨酯和乳胶。此外，在一些实施例中，柔性材料涂布有铜层，以形成沿引导部件164的电导管。

参看图3，中心冲洗通道166延伸穿过柔性引导部件164和本体部分134。中心冲洗通道166尺寸确定为将电解质流体109的流(图1中所示)导送穿过其间，以用于从钻孔118冲洗从传导工件102除去的材料。更具体而言，前电极136包括限定在其中的至少一个冲洗孔口168。冲洗孔口168联接与传导工件102流动连通的中心冲洗通道166。因此，导送穿过中心冲洗通道166的电解质流体109从冲洗孔口168排放，以冲洗从传导工件102除去的材料。

在操作中，控制器128指示检查装置122进行传导工件102的预钻孔检查。预钻孔检查便于确定传导工件102的大小，以用于与虚拟传导工件(即，标称传导工件102的CAD图)的大小相比较。在示例性实施例中，虚拟传导工件包括多个标称工具路径，其对应于用于形成具有钻孔工具112的传导工件102中的钻孔118的工具路径。传导工件102与虚拟传导工件之间的固有的大小变化引起标称工具路径在由钻孔工具112执行之前改变，以确保形成在传导工件102中的钻孔118保持在大小公差内。因此，控制器128确定传导工件102的大小在相比于虚拟传导工件的大小时的变化，且基于传导工件102中的变化来改变标称工具路径。改变的标称工具路径然后由钻孔工具112执行。

更具体而言，在一个实施例中，控制器128指示机器人装置120使钻孔工具112在传导工件102内沿实际工具路径前进以形成钻孔118。控制器128然后指示检查装置122进行传导工件102的检查，以确定钻孔工具112沿工具路径的位置，将工具路径与对应的改变的标称工具路径相比较，且确定钻孔工具112的位置误差。位置误差由钻孔工具112的位置在与钻孔工具112沿对应的改变的标称工具路径的理论位置比较时之间的差异限定。作为备选，控制器128指示机器人装置120使钻孔工具112沿任意工具路径前进。此外，作为备选，钻孔工具112沿工具路径手动地前进。

在一些实施例中，控制器128执行校正动作，以在位置误差大于第一预定阈值时通过改变至少一个钻孔参数来减小位置误差。示例性钻孔参数包括供应至多个电极片的电流量、钻孔工具112在钻孔118内的定向、导送穿过钻孔工具112的中心冲洗通道166的电解质流体的冲洗压力，以及在钻孔118内前进的钻孔工具112的给送速率。因此，当位置误差大于第一预定阈值时，控制器128通过改变钻孔工具112的钻孔参数中的至少一个来执行校正动作。

在一个实施例中，控制器128基于位置误差大于第一预定阈值的量来选择改变哪个钻孔参数，或将钻孔参数改变一定程度。例如，当位置误差大于第一预定阈值且小于比第一预定阈值大的第二预定阈值时，控制器128执行低水平校正动作。一个示例性低水平校正动作包括指示电源110将变化量的电流供应至电极片，使得沿从传导工件102的第一方向148和第二方向150定向的材料以不同速率除去。备选的低水平校正动作包括指示电源110在第一时间将第一电流供应至前电极136，且指示电源110在不与第一时间重叠的第二时间将第二电流供应至至少一个侧电极。在备选实施例中，控制器128指示电源110将电流供应至电极片，使得拱顶(vault)或湍流(即，方形波形)形成在钻孔118内。

此外，例如，控制器128在位置误差大于第一预定阈值且小于比第二预定阈值大的第三预定阈值时执行中间水平校正动作。一个示例性中间水平校正动作包括指示电源110停止将电流供应至一个或多个电极片。备选中间水平校正动作包括指示机器人装置120改变钻孔工具112在钻孔118内的定向。因此，执行中间水平校正动作在相比于低水平校正动作时便于以较大速率校正钻孔工具112的位置误差。

低水平校正动作和中间水平校正动作的任何组合可以以协调方式实施，以便于使钻孔工具112沿工具路径前进。

在一些实施例中，控制器128在位置误差大于第四预定阈值时终止钻孔工具112的操作，第四预定阈值大于第三预定阈值。在此实施例中，低水平校正动作和中间水平校正动作不能使位置误差回到可接受的公差内，使得终止钻孔工具112的操作确保了与改变的标称工具路径的进一步偏差停止。

此外，在一些实施例中，控制器128接收由离子传感器124测得的从钻孔118排放的电解质流体的离子浓度测量结果。控制器128然后基于电解质流体中的离子浓度来确定电解质流体的化学成分。如上文所述，确定电解质流体的化学成分便于确定钻孔工具112的健康或操作状态。例如，控制器128确定电解质流体中测得的来自电极片材料的离子的浓度是否大于阈值。如果这样，则电短路可发生，且控制器128终止钻孔工具112的操作。

图4为加工传导工件102(图1中所示)的示例性方法的逻辑图。如上文所述，传导工件102连续地或以预定间隔检查，以确定钻孔工具112的位置误差(图1中所示)。控制器128(图1中所示)然后执行一个或多个校正动作以确保工具路径正确地执行。如图4中所示，执行工具路径、检查传导工件102、确定位置误差和执行校正动作的过程体现为连续循环。因此，在一个实施例中，钻孔工具112沿工具路径前进，直到其完全执行。

图5为可结合电化学加工系统100(图1中所示)使用的备选钻孔工具170的透视图。在示例性实施例中，钻孔工具170包括本体部分134和联接到其上的多个电极片。更具体而言，前电极172联接本体部分134，且至少一个侧电极联接到本体部分134。前电极172具有"顶帽"构造，其具有联接到本体部分134的外径向部分174，以及从外径向部分174的前面178延伸的内径向部分176。此外，冲洗通道166延伸穿过外径向部分174和内径向部分176，以便于朝传导工件102引导流体。

钻孔工具170还包括非传导缓冲器180，其从前电极172的外径向部分174沿径向向外定位。非传导缓冲器180围绕外径向部分174沿周向延伸，且非传导缓冲器180的至少一部分沿第一向前方向148延伸超过外径向部分174的前面178。因此，当电流供应至前电极172时，从那里产生的电场被迫在接触钻孔118(图1中所示)的侧壁之前围绕非传导缓冲器180行进，这便于平衡从定位成最接近外径向部分174的最外部分的传导工件102的材料除去速率。

此外，使内径向部分176沿从前面178的方向148延伸在相比于具有供应至其的类似量的电流的平电极时扩展了由沿向前方向的前电极172生成的电场的影响的场。扩展由前电极172生成的电场的影响的场便于增加从传导工件102的材料除去，而不必增大供应至前电极172的电流的量。此外，具有定位在外径向部分174的径向内侧的内径向部分176的最外部在钻孔118在传导工件102内弯曲时便于减小前电极172与传导工件102之间的接触。

图6为沿线6-6截取的钻孔工具170(图5中所示)的一部分的图示。在示例性实施方式中，钻孔工具170包括联接到本体部分134(图5中所示)的侧电极组件182。侧电极组件182包括彼此间隔开且围绕侧电极组件182沿周向定位的多个侧电极184。更具体而言，侧电极组件182还包括在相邻侧电极184之间延伸的非传导间隔部件186，其便于使侧电极184与彼此电隔离。此外，类似于侧电极140和144，侧电极184可独立地且选择性地与彼此操作，使得形成在传导工件102(各个在图1中示出)中的钻孔118具有可变的几何形状。

本文所述的系统和方法涉及在传导工件内形成连续且可变几何形状的钻孔。该系统包括具有多个电极片的钻孔工具，其能够在一个以上的维度中从传导工件除去材料。该系统还包括检查装置，其提供传导工件内的钻孔工具的位置的实时反馈。检查装置联接到控制器，控制器处理实时反馈，且在一个实施例中，引起钻孔工具执行校正动作。因此，本文所述的系统和方法便于以自主、准确且时间有效的方式形成连续且可变几何形状的钻孔。

本文所述的电化学加工系统和方法的示例性技术效果包括以下至少一者：(a)提供钻孔工具，其能够在传导工件内形成可变几何形状的钻孔；(b)提供钻孔工具在传导工件内的实时位置数据；以及(c)使用实时位置数据来便于钻孔工具的校正动作。

上文详细描述了电化学加工系统的示例性实施例。该系统不限于本文所述的特定实施例，而相反，系统的构件和/或方法的步骤可独立于本文所述的其它构件和/或步骤且与它们分开来使用。例如，本文所述的构件的构造还可用于与其它过程组合，且不限于仅利用如本文所述的燃气涡轮发动机构件和相关方法来实施。相反，示例性实施例可结合期望在传导工件内形成钻孔的许多应用实施和使用。

尽管本公开内容的各种实施例的特定特征可能在一些图中示出且在其它图中未示出，但这仅是为了方便。根据本公开内容的实施例的原理，可与任何其它图的任何特征组合来参照和/或声明附图的任何特征。

一些实施例涉及使用一个或多个电子或计算装置。此装置通常包括处理器、处理装置或控制器，诸如通用中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微控制器、精简指令集计算机(RISC)处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理(DSP)装置，和/或能够执行本文所述的功能的任何其它电路或处理装置。本文所述的方法可编码为体现在计算机可读介质中的可执行指令，包括但不限于储存装置和/或存储器装置。在由处理装置执行时，此指令引起处理装置执行本文所述的方法的至少一部分。以上示例仅为示例性的，且因此不旨在以任何方式限制用语处理器和处理装置的定义和/或意义。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素，则旨在使这些其它示例处于权利要求的范围内。