加工导电工件的钻孔工具和方法与流程

本公开大体涉及电化学加工(ECM)，更特别地，涉及在导电工件内形成连续的可变几何构造的膛孔的系统和方法。

背景技术：

通常使用诸如燃气涡轮的旋转机来使发电机产生功率。燃气涡轮例如具有气体路径，气体路径典型地包括成连续流关系的空气进口、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在联合发电设施和功率装置中使用。在这样的应用中使用的发动机的可具有高的比功和功率每单位质量流量要求。此外，燃气涡轮的效率与排气的温度直接成比例，排气从燃烧器排出且引导经过涡轮的旋转轮叶或叶片。因而，排气的极端温度一般要求用耐高温材料制造静态和旋转涡轮翼型件，以及在其中包括冷却特征。

例如，典型地通过引导压缩机排气通过延伸通过涡轮叶片的多个冷却通道来冷却涡轮叶片。在涡轮叶片中形成冷却通道的至少一个已知过程是成形管电化学加工(STEM)。STEM是非接触式电化学加工过程，它利用导电工件(即，涡轮叶片)作为阳极，以及伸长钻削管作为阴极。在用电解溶液淹没导电工件时，材料氧化且在钻削管的前缘附近从导电工件移除。STEM大体可实现形成笔直冷却通道，该冷却通道在涡轮叶片内具有高纵横比。但是，定位在钻削管的前缘处的电极末梢的固定定向和伸长钻削管的刚性一般会限制冷却通道可在涡轮叶片内形成的几何构造。

技术实现要素：

一方面，提供一种用于在加工导电工件时使用的钻孔工具。工具包括本体部分、联接到本体部分上的前电极，以及联接到本体部分上的至少一个侧电极。当电流供应到前电极和至少一个侧电极时，从导电工件移除前电极和至少一个侧电极附近的材料。另外，当从导电工件移除材料时，前电极和至少一个侧电极选择性地可运行来形成延伸通过导电工件的膛孔，膛孔具有可变的几何构造。

另一方面，提供一种用于加工导电工件的电化学加工系统。该系统包括功率供应，以及电联接到功率供应上的钻孔工具。钻孔工具包括本体部分、联接到本体部分上的前电极，以及联接到本体部分上的至少一个侧电极。当电流供应到前电极和至少一个侧电极时，从导电工件移除前电极和至少一个侧电极附近的材料。另外，功率供应构造成当从导电工件移除材料时，选择性地将电流供应到前电极和至少一个侧部，以形成延伸通过导电工件的膛孔，膛孔具有可变的几何构造。

又一方面，提供一种加工导电工件的方法。该方法包括使钻孔工具在导电工件内沿着工具路径前进。钻孔工具包括本体部分，以及前电极和至少一个侧电极，它们各自联接到本体部分上。方法还包括选择性地将电流供应到前电极和至少一个侧电极，使得在不止一个维度上从导电工件移除材料。当从导电工件移除材料时，前电极和至少一个侧电极选择性地可运行来形成延伸通过导电工件的膛孔，膛孔具有可变的几何构造。

技术方案1. 一种用于在加工导电工件时使用的钻孔工具，所述工具包括：

本体部分；

联接到所述本体部分上的前电极；以及

联接到所述本体部分上的至少一个侧电极，

其中，当电流供应到所述前电极和所述至少一个侧电极时，从所述导电工件移除所述前电极和所述至少一个侧电极附近的材料，

其中，当从所述导电工件移除所述材料时，所述前电极和所述至少一个侧电极选择性地可运行来形成延伸通过所述导电工件的膛孔，所述膛孔具有可变的几何构造。

技术方案2. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述前电极包括外径向部分和内径向部分，所述内径向部分从所述外径向部分的前部面延伸。

技术方案3. 根据技术方案2所述的工具，其特征在于，所述工具进一步包括定位在所述前电极的所述外径向部分的径向外侧的非导电性缓冲器，其中，所述非导电性缓冲器的至少一部分延伸超过所述外径向部分的所述前部面。

技术方案4. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述工具进一步包括联接到所述本体部分上的非导电性缓冲器，其中，所述非导电性缓冲器比所述至少一个侧电极从所述本体部分延伸更大距离，使得所述至少一个侧电极与所述膛孔的侧壁间隔开。

技术方案5. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述工具进一步包括：

联接到所述本体部分上的柔性导引部件；以及

中心冲洗通道，其延伸通过所述柔性导引部件和所述本体部分，所述中心冲洗通道构造成引导电解流体流通过其中。

技术方案6. 根据技术方案5所述的工具，其特征在于，所述工具进一步包括限定在所述前电极中的冲洗孔，其中，所述冲洗孔构造成将所述中心冲洗通道联接成与所述导电工件处于流连通。

技术方案7. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述工具进一步包括定位在所述前电极和所述至少一个侧电极之间的间隔件，其中，所述间隔件构造成使所述前电极与所述至少一个侧电极电绝缘。

技术方案8. 一种用于加工导电工件的电化学加工系统，所述系统包括：

功率供应；以及

电联接到所述功率供应上的钻孔工具，所述钻孔工具包括：

本体部分；

联接到所述本体部分上的前电极；以及

联接到所述本体部分上的至少一个侧电极，

其中，当电流供应到所述前电极和所述至少一个侧电极时，从所述导电工件移除所述前电极和所述至少一个侧电极附近的材料，

其中，当从所述导电工件移除所述材料时，所述功率供应构造成选择性地将所述电流供应到所述前电极和所述至少一个侧电极，以形成延伸通过所述导电工件的膛孔，所述膛孔具有可变的几何构造。

技术方案9. 根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述功率供应构造成将不同量的电流供应到所述前电极和所述至少一个侧电极，使得以第一和第二方向定向的材料以不同的速率从所述导电工件移除。

技术方案10. 根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述功率供应构造成在第一时间将第一电流供应到所述前电极，并且构造成在第二时间将第二电流供应到所述至少一个侧电极，所述第二时间与所述第一时间不重叠。

技术方案11. 根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括联接到所述本体部分上的非导电性缓冲器，其中，所述非导电性缓冲器比所述至少一个侧电极从所述本体部分延伸更大距离，使得所述至少一个侧电极与所述膛孔的侧壁间隔开。

技术方案12. 根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括联接到所述本体部分上的柔性导引部件，其中，所述柔性导引部件构造成导引所述钻孔工具通过延伸通过所述导电工件的膛孔。

技术方案13. 根据技术方案12所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

中心冲洗通道，其延伸通过所述柔性导引部件和所述本体部分，所述中心冲洗通道构造成引导电解流体流通过其中；以及

限定在所述前电极中的冲洗孔，其中，所述冲洗孔构造成将所述中心冲洗通道联接成与所述导电工件处于流连通。

技术方案14. 根据技术方案12所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括检查装置，其构造成确定所述钻孔工具沿着工具路径的位置。

技术方案15. 根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括定位在所述前电极和所述至少一个侧电极之间的间隔件，其中，所述间隔件构造成使所述前电极与所述至少一个侧电极电绝缘。

技术方案16. 一种加工导电工件的方法，所述方法包括：

使钻孔工具在所述导电工件内沿着工具路径前进，所述钻孔工具包括本体部分，以及各自联接到所述本体部分上的前电极和至少一个侧电极；以及

选择性地将电流供应到所述前电极和所述至少一个侧电极，使得在不止一个维度上从所述导电工件移除材料，其中，当从所述导电工件移除所述材料时，所述前电极和所述至少一个侧电极选择性地可运行来形成延伸通过所述导电工件的膛孔，所述膛孔具有可变的几何构造。

技术方案17. 根据技术方案16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括修改所述钻孔工具在所述膛孔内的定向，以修改前进通过所述导电工件的所述钻孔工具的工具路径。

技术方案18. 根据技术方案16所述的方法，其特征在于，选择性地供应电流包括将不同量的电流供应到所述前电极和所述至少一个侧电极，使得以所述第一和第二方向定向的材料以不同的速率从所述导电工件移除。

技术方案19. 根据技术方案16所述的方法，其特征在于，选择性地供应电流包括：

在第一时间将第一电流供应到所述前电极；以及

在第二时间将第二电流供应到所述至少一个侧电极，所述第二时间与所述第一时间不重叠。

技术方案20. 根据技术方案16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括引导电解流体流通过延伸通过所述钻孔工具的中心冲洗通道，使得所述电解流体流排向所述导电工件。

附图说明

当参照附图来阅读以下详细描述时本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在图中相同符号表示相同部件，其中：

图1是示例性电化学加工系统的示意图；

图2是可用于图1中显示的电化学加工系统的示例性钻孔工具的透视图；

图3是图2中显示的钻孔工具的横截面图；

图4是加工可用于图1中显示的电化学加工系统的导电工件的示例性方法的逻辑图；

图5是可用于图1中显示的电化学加工系统的备选钻孔工具的透视图；以及

图6是图5中显示的钻孔工具的一部分的沿着线6-6得到的示意图。

除非另有指示，否则本文提供的图是要说明本公开的实施例的特征。相信这些特征适用于多种多样的系统，包括本公开的一个或多个实施例。因而，图不意于包括本领域普通技术人员已知的实践本文公开的实施例的所需的所有传统特征。

部件列表

100ECM系统

102导电工件

104安装平台

106电解液容器

108流控制器

109电解流体

110功率供应

112钻孔工具

114泵

116流体供应管线

118膛孔

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间隔件

160间隙

162非导电性缓冲器

164柔性导引部件

166中心冲洗通道

168冲洗孔

170钻孔工具

172前电极

174外径向部分

176内径向部分

178前部面

180非导电性缓冲器

182侧电极组件

184侧电极。

具体实施方式

在以下说明书和所附权利要求中，将参照多个用语，它们被限定成具有以下含义。

单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数所指物，除非上下文另有明确的规定。

“可选的”或“可选地”表示后面描述的事件或情形可能发生或者可能不发生，而且该描述包括发生事件的情况和不发生事件的情况。

如本文在说明书和权利要求中使用的那样，近似语可用来修饰可容许改变的任何数量表示，而不导致与其有关的基本功能有变化。因此，由诸如“大约”、“大概”和“基本”的用语或多个用语修饰的值不局限于所规定的确切值。在至少一些情况下，近似语可对应于用于测量值的仪器的精度。在这里和说明书和权利要求中，范围限制可组合和/或互换。标识这样的范围，且其包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。

如本文所用，用语“计算机”和例如“计算装置”的有关用语不限于在本领域中被称为计算机的集成电路，而是宽泛地指示微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、特定用途集成电路和其它可编程电路，而且这些用语在本文可互换地使用。

另外，如本文所用，用语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在存储器中供个人计算机、工作站、客户机和服务器执行的任何计算机程序。

如本文所用，用语“非暂时性计算机可读介质”意于代表任何有形的基于计算机装置，其以任何方法或技术实现，以在短期和长期存储信息，诸如，计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块，或者任何装置中的其它数据。因此，本文描述的方法可编码成可执行指令，可执行指令体现为有形的非暂时性计算机可读介质，包括(无限制)存储装置和/或存储器装置。当由处理器执行时，这样的指令使处理器执行本文描述的方法的至少一部分。此外，如本文所用，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(无限制)非暂时性计算机存储装置，包括(无限制)易失性和非易失性介质，以及可移动和不可移动的介质，诸如固件、物理和虚拟存储器、CD-ROM、DVD和任何其它数字源，诸如网络或互联网，以及待开发的数字手段，唯一例外是暂时的正在传播的信号。

本公开的实施例涉及一种加工导电工件(诸如涡轮叶片、轮叶或导叶)的电化学加工(ECM)系统和方法。更特别地，ECM系统包括钻孔工具，钻孔工具具有本体部分和以不同的定向联接到本体部分上的多个电极片。以不同的定向将电极片联接到本体部分上使得钻孔工具能够在导电工件内形成连续的可变几何构造的膛孔。如本文所用，“可变几何构造”指的是尺寸在不止一个平面上改变。钻孔工具还可包括联接到本体部分上的柔性导引部件，柔性导引部件有利于导引钻孔工具通过连续的可变几何构造的膛孔。此外，ECM系统可包括检查装置，以提供关于前进通过导电工件的钻孔工具的位置，以及延伸通过其中的膛孔的定向的实时反馈。因而，在一个实施例中，实时反馈用来确定当与标称工具路径比较时的钻孔工具的位置误差，并且用来促进工具路径的恰当执行。例如，根据材料从导电工件移除的速率提供实时反馈，使得可及时地实现校正动作。

图1是用于加工导电工件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，导电工件102联接到定位在电解液容器106内的安装平台104上。如将在下面更详细地描述的那样，流控制器108有利于在加工运行期间将来自电解液容器106内的电解流体流109排向导电工件102。在示例性实施例中，安装平台104定位成使得导电工件102位于电解流体109上方。备选地，安装平台104定位成使得导电工件102至少部分地浸没在电解流体109内，或者从导电工件102远处的源供应电解流体109。

ECM系统100包括功率供应110和电联接到功率供应110上的钻孔工具112。更特别地，功率供应110电联接到导电工件102和钻孔工具112上，导电工件102在加工过程中充当阳极，钻孔工具112在加工过程中充当阴极。当功率供应110将电流供应到钻孔工具112，从而形成跨过导电工件102和钻孔工具112的外加电势时，从导电工件102移除材料。用钻孔工具112从导电工件102移除的材料被排向导电工件102的电解流体流109冲走。更特别地，流控制器108联接到泵114上，泵114有利于通过流体供应管线116将电解流体109供应到钻孔工具112。因而，如将在下面更详细地描述的那样当从导电工件102移除材料时，，钻孔工具112在导电工件102内在不止一个维度上沿着工具路径前进，以形成延伸通过导电工件102的膛孔118，膛孔118具有可变的几何构造。更特别地，钻孔工具112能够在导电工件102内在不止一个维度上(即，在非线性方向上)前进。

ECM系统100还包括机器人装置120，或者任何适当的关节部件，其联接到钻孔工具112上，机器人装置120有利于使钻孔工具112沿着工具路径在导电工件102内前进。在示例性实施例中，机器人装置120是任何适当的计算机数控装置，诸如机器人末端执行器，它使得钻孔工具112能够沿着工具路径以受控制且自动的方式前进。更特别地，如将在下面更详细地阐明的那样，机器人装置120有利于修改钻孔工具112在膛孔118内的定向，使得形成于导电工件102内的膛孔118具有可变的几何构造。备选地，不使用机器人装置120来修改钻孔工具112在膛孔118内的定向，诸如通过操作者手动地修改。

ECM系统100还可包括用于对导电工件102执行非破坏性检查的检查装置122。检查装置122是使得ECM系统100能够如本文描述的那样起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光测试装置和计算机断层(CT)扫描装置。如将在下面更详细地描述的那样，检查装置122连续地或者以预定时间间隔工作，以确定由钻孔工具112形成的膛孔118的至少一个定向，或者钻孔工具112沿着工具路径的位置。因而，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包括定位在膛孔118的出口126附近的离子传感器124。如上面描述的那样，用钻孔工具112从导电工件102移除的材料被排向导电工件102的电解流体流109冲走。离子传感器124测量从膛孔118的出口126排出的电解流体109的离子浓度。如将在下面更详细地描述的那样，离子浓度度量用来确定电解流体109的化学成分，这有利于确定钻孔工具112的健康或运行状态。备选地，使用包含在控制器128的存储器内的学习算法来确定钻孔工具112的健康或运行状态。

在示例性实施例中，流控制器108、功率供应110、机器人装置120、检查装置122和离子传感器124联接成有线地或无线地与控制器128通信。控制器128包括存储器130(即，非暂时性计算机可读介质)和联接到存储器130上以执行程序指令的处理器132。处理器132可包括一个或多个处理单元(例如，成多核构造)和/或包括加密加速器(未显示)。控制器128可编程成通过对存储器130和/或处理器132编程来执行本文描述的一个或多个操作。例如，可通过将操作编码为可执行指令，以及在存储器130中提供可执行指令，来对处理器132编程。

处理器132可包括(但不限于)通用中心处理单元(CPU)、微控制器、精简指令集计算机(RISC)处理器、开放式媒体应用平台(OMAP)、特定用途集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)，以及/或能够执行本文描述的功能的任何其它电路或处理器。本文描述的方法可编码成包含在计算机可读介质中的可执行指令，包括(无限制)存储装置和/或存储器装置。当由处理器132执行时，这样的指令使处理器132执行本文描述的功能的至少一部分。以上示例仅是示例性的，并且因而无论如何不意于限制用语处理器的定义和/或含义。

存储器130是一个或多个装置，其使得能够存储和读取诸如可执行指令和/或其它数据的信息。存储器130可包括一个或多个计算机可读介质，诸如(无限制)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可构造成存储(无限制)可执行指令、操作系统、应用程序、资源、安装脚本和/或适合用于本文描述的方法和系统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位于非暂时性存储器130中供处理器132执行，以执行本文描述的一个或多个过程。不同实现中的这些指令可包含在不同的物理或有形的计算机可读介质上，诸如存储器130或另一个存储器，诸如计算机可读介质(未显示)，它可包括(无限制)闪存和/或拇指驱动器。另外，指令可以功能形式位于功能非暂时性计算机可读介质上，它可包括(无限制)智能介质(SM)存储器、紧凑闪速(CF)存储器、安全数字(SD)存储器、存储器条(MS)存储器、多媒体卡(MMC)存储器、嵌入式多媒体卡(e-MMC)和微硬盘存储器。计算机可读介质可选择性地插入控制器128和/或从控制器128移除，容许由处理器132访问和/或执行。在备选实现中，计算机可读介质是不可移除的。

图2是可用于系统100(在图1中显示)的钻孔工具112的透视图，并且图3是钻孔工具112的横截面图。在示例性实施例中，钻孔工具112包括本体部分134和联接到其上的多个电极片。更特别地，前电极136联接在本体部分134的末梢138上，并且至少一个侧电极联接到本体部分134上。例如，第一侧电极140联接在本体部分134的第一侧142上，并且第二侧电极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，使得当电流供应到前电极136时，相对于本体部分134以第一方向148定向的材料从导电工件102(在图1中显示)移除。移除相对于本体部分134以第一方向148定向的材料使得钻孔工具112能够沿向前方向沿着工具路径行进。此外，至少一个侧电极定向在本体部分134上，使得当电流供应到至少一个侧电极时，从导电工件102移除相对于本体部分134以第二方向150定向的材料。移除相对于本体部分134以第二方向150定向的材料使得能够修改钻孔工具112的工具路径的方向。因而，由在导电工件102内前进的钻孔工具112形成的膛孔118(在图1中显示)具有可变的几何构造。另外，虽然显示为包括第一侧电极140和第二侧电极144，但应当理解的是，可使用使得钻孔工具112能够如本文描述的那样起作用的任何数量的侧电极。此外，多个电极可各自联接到独立的功率供应上，使得可按不同的速率从各个电极移除材料。在一个实施例中，功率供应110具有多个通道，该多个通道可用来独立地供应前电极和至少一个侧电极。功率供应110能够供应稳定电流，或者可按先开后关，或者先高电流后低电流的方式脉动。

钻孔工具112还包括多个汇流线，以将电极片电联接到功率供应110(在图1中显示)上。更特别地，第一汇流线152将前电极136电联接到功率供应110上，第二汇流线154将第一侧电极140电联接到功率供应110上，并且第三汇流线156将第二侧电极144电联接到功率供应110上。因而，如将在下面更详细地描述的那样，当从导电工件102移除材料时，前电极136和第一侧电极140和第二侧电极144选择性地且独立地可运行来形成延伸通过导电工件102的膛孔118，膛孔118具有可变的几何构造。

在示例性实施例中，钻孔工具112包括定位在前电极136和第一侧电极140和第二侧电极144之间的间隔件158。间隔件158有利于使前电极136与第一侧电极140和第二侧电极144电绝缘。此外，当不止一个侧电极联接到本体部分134上时，在相邻侧电极之间限定间隙160。因而，电极片彼此电绝缘，以有利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上的非导电性缓冲器162。非导电性缓冲器162可由使得钻孔工具112能够如本文描述的那样起作用的任何材料制造而成。例如，在一个实施例中，非导电性缓冲器162由非导电性聚合物材料制造而成。非导电性缓冲器162比第一侧电极140和第二侧电极144从本体部分134延伸更大距离。因而，非导电性缓冲器162使第一侧电极140和第二侧电极144与膛孔118的侧壁间隔开，以有利于限制在第一侧电极140和第二侧电极和144和导电工件102之间形成电短路。

此外，钻孔工具112包括联接到本体部分134上的柔性导引部件164。柔性导引部件164有利于导引钻孔工具112通过延伸通过导电工件102的膛孔118。如上面描述的那样，钻孔工具112的电极片选择性地可运行来使得具有可变几何构造的膛孔118延伸通过导电工件102。因而，用柔性材料制造柔性导引部件164使得钻孔工具112能够沿着可变几何构造的工具路径在导电工件102内移动。示例性柔性材料包括(但不限于)橡胶、硅树脂、尼龙、聚亚安酯和乳胶。此外，在一些实施例中，柔性材料涂有铜层，以沿着导引部件164形成电通道。

参照图3，中心冲洗通道166延伸通过柔性导引部件164和本体部分134。中心冲洗通道166在大小上设置成引导电解流体流109(在图1中显示)通过其中，以将从导电工件102移除的材料冲出膛孔118。更特别地，前电极136包括限定在其中的至少一个冲洗孔168。冲洗孔168将中心冲洗通道166联接成与导电工件102处于流连通。因而，引导通过中心冲洗通道166的电解流体109从冲洗孔168排出，以冲洗从导电工件102移除的材料。

在运行中，控制器128指示检查装置122对导电工件102进行钻削前检查。钻削前检查有利于确定导电工件102的尺寸，以与虚拟导电工件的尺寸(即，对标称导电工件102进行CAD制图)进行比较。在示例性实施例中，虚拟导电工件包括多个标称工具路径，其对应于用于在导电工件102中用钻孔工具112形成膛孔118的工具路径。导电工件102和虚拟导电工件之间的固有尺寸差异使标称工具路径得到修改，然后钻孔工具112执行该标称工具路径来确保形成于导电工件102中的膛孔118保持在尺寸公差之内。因而，当与虚拟导电工件的尺寸相比时，控制器128确定导电工件102的尺寸差异，并且基于导电工件102的差异来修改标称工具路径。然后钻孔工具112执行经修改的标称工具路径。

更特别地，在一个实施例中，控制器128指示机器人装置120在钻孔工具112内导电工件102沿着实际工具路径前进，以形成膛孔118。然后控制器128指示检查装置122对导电工件102进行检查，确定钻孔工具112沿着工具路径的位置，比较该工具路径与对应的经修改的标称工具路径，并且确定钻孔工具112的位置误差。位置误差由钻孔工具112的位置与钻孔工具112沿着对应的经修改的标称工具路径的理论位置之间的差限定。备选地，控制器128指示机器人装置120使钻孔工具112沿着任意工具路径前进。此外，备选地，手动地使钻孔工具112沿着工具路径前进。

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，通过修改至少一个钻削参数来减少位置误差。示例性钻削参数包括供应到多个电极片的电流量、钻孔工具112在膛孔118内的定向、引导通过钻孔工具112的中心冲洗通道166的电解流体的冲洗压力，以及钻孔工具112在膛孔118内前进的自由速率。因而，当位置误差大于第一预定阈值时，控制器128通过修改钻孔工具112的至少一个钻削参数来执行校正动作。

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，来选择修改哪个钻削参数，或者修改钻削参数达某个程度。例如，当位置误差大于第一预定阈值，且小于第二预定阈值(大于第一预定阈值)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功率供应110将不同量的电流供应到电极片，使得以第一方向148和第二方向150定向的材料以不同的速率从导电工件102移除。备选的低水平校正动作包括指示功率供应110在第一时间将第一电流供应到前电极136，以及指示功率供应110在第二时间将第二电流供应到至少一个侧电极，第二时间与第一时间不重叠。在备选实施例中，控制器128指示功率供应110将电流供应到电极片，使得在膛孔118内形成拱顶或扰动(即，正方形波形)。

此外，例如，当位置误差大于第一预定阈值且小于第三预定阈值(大于第二预定阈值)时，控制器128执行中等水平校正动作。一个示例性中等水平校正动作包括指示功率供应110停止将电流供应到一个或多个电极片。备选的中等水平校正动作包括指示机器人装置120修改钻孔工具112在膛孔118内的定向。因而，当与低水平校正动作相比时，执行中等水平校正动作有利于以更快的速率校正钻孔工具112的位置误差。

低水平和中等水平校正动作的任何组合都可按并列方式实现，以有利于钻孔工具112沿着工具路径前进。

在一些实施例中，当位置误差大于第四预定阈值(大于第三预定阈值)时，控制器128终止钻孔工具112的运行。在这种实施例中，低水平和中等水平校正动作无法使位置误差回到可接受的公差之内，使得终止钻孔工具112的运行可确保停止进一步偏离经修改的标称工具路径。

此外，在一些实施例中，控制器128接收由传感器124测量的从膛孔118排出的电解流体的浓度度量。然后控制器128基于电解流体中的离子浓度来确定电解流体的化学成分。如上面描述的那样，确定电解流体的化学成分有利于确定钻孔工具112的健康或运行状态。例如，控制器128确定来自电极片材料的在电解流体中测得的离子浓度是否大于阈值。如果是，则可能已经发生电短路，而且控制器128终止钻孔工具112的运行。

图4是加工导电工件102(在图1中显示)的示例性方法的逻辑图。如上面描述的那样，连续地或者以预定时间间隔检查导电工件102，以确定钻孔工具112(在图1中显示)的位置误差。然后控制器128(在图1中显示)执行一个或多个校正动作，确保恰当地执行工具路径。如图4中显示的那样，执行工具路径、检查导电工件102、确定位置误差和执行校正动作的过程体现为连续循环。因而，在一个实施例中，钻孔工具112沿着工具路径前进，直到它已经全部执行为止。

图5是可用于电化学加工系统100(在图1中显示)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。更特别地，前电极172联接到本体部分134上，并且至少一个侧电极联接到本体部分134上。前电极172具有“顶帽”构造，其具有联接到本体部分134上的外径向部分174和从外径向部分174的前部面178延伸的内径向部分176。此外，冲洗通道166延伸通过外径向部分174和内径向部分176，以有利于将流体引导向导电工件102。

钻孔工具170还包括非导电性缓冲器180，其定位在前电极172的外径向部分174的径向外侧。非导电性缓冲器180围绕外径向部分174沿周向延伸，并且非导电性缓冲器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的前部面178。因而，当电流供应到前电极172时，由此产生的电场被迫围绕非导电性缓冲器180行进，然后接触膛孔118的侧壁(在图1中显示)，这有利于平衡从导电工件102移除定位成最接近外径向部分174的最外部部分的材料的速率。

此外，当与具有对其供应的相似电流量的扁平电极相比时，内径向部分176沿方向148从前部面178延伸会使前电极172沿向前方向产生的电场的影响范围扩大。扩大前电极172所产生的电场的影响范围有利于增加从导电工件102移除材料，而不必增加供应到前电极172的电流量。另外，当膛孔118在导电工件102内弯曲时，将内径向部分176的最外部部分定位在外径向部分174的径向内侧有利于减少前电极172和导电工件102之间的接触。

图6是钻孔工具170(在图5中显示)的一部分的沿着线6-6得到的示意图。在示例性实现中，钻孔工具170包括联接到本体部分134上(在图5中显示)的侧电极组件182。侧电极组件182包括多个侧电极184，它们彼此间隔开且围绕侧电极组件182沿周向定位。更特别地，侧电极组件182还包括在相邻侧电极184之间延伸的非导电性间隔部件186，它有利于使侧电极184彼此电绝缘。此外，类似于侧电极140和144，侧电极184彼此独立地且选择性地可运行，使得形成于导电工件102中的膛孔118 (各自在图1中显示)具有可变的几何构造。

本文描述的系统和方法涉及在导电工件内形成连续和可变几何构造的膛孔。该系统包括钻孔工具，钻孔工具具有多个电极片，钻孔工具能够在不止一个维度上从导电工件移除材料。系统还包括检查装置，检查装置提供关于钻孔工具在导电工件内的位置的实时反馈。检查装置联接到控制器上，控制器处理实时反馈，而且在一个实施例中，控制器使钻孔工具执行校正动作。因而，本文描述的系统和方法有利于以自主、精确且时间高效的方式在导电工件内形成连续和可变几何构造的膛孔。

本文描述的电化学加工系统和方法的示例性技术效果包括下者中的至少一个：(a)提供能够在导电工件内形成可变几何构造的膛孔的钻孔工具；(b)提供钻孔工具在导电工件内的实时位置数据；以及(c)使用实时位置数据来促进钻孔工具的校正动作。

在上面详细描述了电化学加工系统的示例性实施例。该系统不限于本文描述的具体实施例，而是相反，系统的构件和/或方法的步骤可与本文描述的其它构件和/或步骤独立地以及分开来使用。例如，本文描述的构件的构造还可与其它过程结合起来使用，而且不限于仅仅用燃气涡轮发动机构件和本文描述的方法实践。相反，可结合其中想要在导电工件内形成膛孔的许多应用来实现和利用示例性实施例。

虽然可在一些图中显示本公开的各种实施例的具体特征而在其它图中不显示，但这仅仅是为了方便。根据本公开的实施例的原理，可与任何其它图的任何特征结合起来参照和/或要求保护图的任何特征。

一些实施例涉及使用一个或多个电子或计算装置。这样的装置典型地包括处理器、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、特定用途集成电路(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，以及/或者能够执行本文描述的功能的任何其它电路或处理装置。本文描述的方法可编码成包含在计算机可读介质(包括(无限制)存储装置和/或存储器装置)中的可执行指令。当由处理装置执行时，这样的指令使处理装置执行本文描述的方法的至少一部分。以上示例仅仅是示例性的，并且因而无论如何不意于限定用语处理器和处理装置的定义和/或含义。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何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，以及实行任何结合的方法。本发明的可取得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。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。