【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涡轮叶片装配工装及方法，具体涉及一种sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装及方法。
技术介绍
1、连续纤维增韧sic/sic陶瓷基复合材料(以下简称：sic/sic)因其优异的耐高温、抗氧化、抗热震、低密度以及高强度等理化性能，特别是其高温抗氧化性能优于连续纤维增韧c/sic陶瓷基复合材料(以下简称：c/sic)，因此被认为是航空及航天发动机热端部件的首选材料。目前，已公开资料显示，sic/sic燃气涡轮叶片多采用拼装铆接结构，中国专利cn111102017a公开了一种单联拼装式固定导向叶片结构及其成型制备方法，其将固定导向叶片拆分为内缘板、叶身及外缘板三部分，其中，内外缘板又分别拆分为三部分，最终通过铆接的方式将产品组装起来。中国专利cn110966049a公开了一种三联拼装式固定导向叶片结构及其成型方法。众所周知，涡轮叶片在使用时需将单个叶片组装成圆形整圈，拼装式结构的叶片必然存在尺寸及型面一致性的问题，目前，常见的问题主要有以下几点：
2、1、单件产品尺寸加工合格，但装配为整环时，存在拼接面之间的尺寸超差及干涉；
3、2、单件叶片产品尺寸过小，加工及装配过程中，定位基准及加工基准面太小，精度无法保证；
4、3、将单件叶片产品拼装为整环时，圆周方向存在尺寸不一致的现象。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片从单个叶片组装成整环时，存在尺寸及型面一致性较差的技术问题，而提供一种
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、一种sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，所述叶片包括叶身和分别设置在叶身两端的内缘板和外缘板；所述内缘板的外侧壁靠近顶端位置设置有外延的第一凸台、中部设置外延的基准凸台；所述外缘板外侧壁上部设置有第二凸台、底端设置第三凸台；其特殊之处在于：包括正面加工工装和反面加工工装；
4、所述正面加工工装包括正面底座，设置在正面底座上的多个第一压片、支撑环和第一压板；所述正面底座为空心的圆盘结构，其中心设置有同轴的圆柱凸台；正面底座上位于第一压片与支撑环之间的环形区域用于整环放置多个叶片；所述支撑环的内径与圆柱凸台的外径适配，支撑环固定套设在圆柱凸台外表面；支撑环的上端面型面与基准凸台的下表面型面适配；所述第一压板外侧壁沿周向设置台阶结构，其上端为大端，下端为小端，第一压板的横向台阶面与基准凸台的上表面型面适配，第一压板和支撑环将基准凸台压紧；所述多个第一压片沿圆周排布在正面底座的上表面，第一压片的外端与正面底座固连，其内端用于将第三凸台压紧在正面底座上；
5、所述反面加工工装包括反面底座、紧固件、设置在反面底座上的第二压板和多个第二压片；所述反面底座为空心的圆盘结构，其中心设置有同轴的圆柱凸台；圆柱凸台和第二压板之间用于沿圆周方向整环放置多个叶片；反面底座上设置有第一凹槽，用于避让叶片的下部结构；所述第二压板设置在圆柱凸台上端面，第二压板的外径大于圆柱凸台外径，第二压板靠近边部的上表面型面与基准凸台的上表面适配，用于通过紧固件将基准凸台进行压紧；所述多个第二压片沿圆周排布在反面底座的上表面，第二压片的外端与反面底座固连，其内端用于将第二凸台压紧在反面底座上。
6、进一步地，所述正面底座上位于支撑环位置处设置有第二凹槽，用于支撑环根据不同叶片规格尺寸进行上下调节。
7、进一步地，所述正面底座的圆柱凸台的侧壁开设有腰型孔，用于固定连接正面底座与支撑环，腰型孔长度满足支撑环上下调节的需求。
8、进一步地，所述第二凹槽的下底面距正面底座底面的距离为5～10mm。
9、进一步地，所述正面加工工装还包括多个螺栓；所述反面加工工装的紧固件为多个螺栓；所述基准凸台上设置有定位基准孔；
10、所述第一压片与正面底座通过螺钉固定连接；所述第一压板、支撑环和正面底座均设置有与多个叶片的定位基准孔相对应的多个螺纹孔，螺栓依次穿入第一压板的螺纹孔、定位基准孔、支撑环的螺纹孔和正面底座的螺纹孔，将基准凸台压紧；所述第二压板和反面底座设置有与多个叶片的定位基准孔相对应的多个螺纹孔，螺栓依次穿过定位基准孔、第二压板和反面底座的螺纹孔，将基准凸台压紧。
11、进一步地，所述正面底座和反面底座均设置有减重孔；所述第一压片和第二压片均为l型结构，l型结构的短端与正面底座或反面底座固连。
12、同时，本专利技术还提供了一种sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工方法，采用上述的工装，其特殊之处在于，包括以下步骤：
13、1)将叶片的基准凸台的上下表面作为上下基准面并分别加工至理论尺寸，依次完成整环的多个叶片的加工；
14、2)将正面底座安装至加工台面上，使正面底座上表面平面度达标；
15、3)将支撑环安装至正面底座上；
16、4)将加工好的多个叶片安装至支撑环上，使每个叶片的基准凸台的下基准面与支撑环对应的平面贴合，使每个叶片的外缘板的底部平面与正面底座上对应的平面贴合，随后将支撑环与正面底座固定；
17、5)将第一压板的横向台阶面与多个叶片的基准凸台的上基准面贴合，并将第一压板和支撑环固连；
18、6)将多个第一压片的内端压紧在对应位置的第三凸台上，并将第一压片与正面底座固连；
19、7)采用数控铣床按照理论数模及预先编制加工程序，将内缘板外侧面及上部、外缘板外侧面及上部的余量去除；
20、8)依次拆除第一压板和支撑环，将反面底座与第二压板贴合，并将安装孔对齐，将叶片倒置放在初步贴合的反面底座与第二压板上；第一压板与第二压板在结构上可以采用同一形式，拆除正面加工工装之前将叶片基准面与第一压板粘接，然后拆除连接螺栓、支撑环及正面底座，将第一压板反面与反面底座贴合，并使用螺栓紧固；
21、9)采用第二压片将叶片固定于反面底座上；
22、10)依次拆除第一压片和正面底座；
23、11)通过紧固件螺栓将各叶片的基准面与第二压板及反面底座紧固；
24、12)按照理论数模及编制的数控加工程序，将内缘板底部、外缘板下部外圆弧面及底部平面的余量去除；整环叶片加工完成，拆除工装。
25、进一步地，步骤2)中，正面底座上表面平面度达到0.02～0.1。
26、进一步地，步骤4)中，当加工不同规格尺寸的涡轮叶片时，上下调节支撑环以适应涡轮叶片。
27、本专利技术的有益效果：
28、1、本专利技术sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，设计了专用的sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片整环装配工装，加工基准一致，通过整环加工工装的辅助，将所有叶片的加工基准控制为同一基准，采用正反面底座相配合的方式，保证了叶片产品加工过程中的基准不变；在控制基准面、基准孔不变的前提下，再对叶片产品余量进行整本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种SiC/SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，所述叶片(01)包括叶身(06)和分别设置在叶身(06)两端的内缘板(02)和外缘板(03)；所述内缘板(02)的外侧壁靠近顶端位置设置有外延的第一凸台(023)、中部设置外延的基准凸台(021)；所述外缘板(03)外侧壁上部设置有第二凸台(031)、底端设置第三凸台(032)；其特征在于：包括正面加工工装和反面加工工装；
2.根据权利要求1所述的SiC/SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，其特征在于：所述正面底座(1)上位于支撑环(4)位置处设置有第二凹槽，用于支撑环(4)根据不同叶片(01)规格尺寸进行上下调节。
3.根据权利要求2所述的SiC/SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，其特征在于：所述正面底座(1)的圆柱凸台的侧壁开设有腰型孔，用于固定连接正面底座(1)与支撑环(4)，腰型孔长度满足支撑环(4)上下调节的需求。
4.根据权利要求3所述的SiC/SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，其特征在于：所述第二凹槽的下底面距正面底座(1)底面的距离为5～10mm。<...
【技术特征摘要】
1.一种sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，所述叶片(01)包括叶身(06)和分别设置在叶身(06)两端的内缘板(02)和外缘板(03)；所述内缘板(02)的外侧壁靠近顶端位置设置有外延的第一凸台(023)、中部设置外延的基准凸台(021)；所述外缘板(03)外侧壁上部设置有第二凸台(031)、底端设置第三凸台(032)；其特征在于：包括正面加工工装和反面加工工装；
2.根据权利要求1所述的sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，其特征在于：所述正面底座(1)上位于支撑环(4)位置处设置有第二凹槽，用于支撑环(4)根据不同叶片(01)规格尺寸进行上下调节。
3.根据权利要求2所述的sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片整环加工工装，其特征在于：所述正面底座(1)的圆柱凸台的侧壁开设有腰型孔，用于固定连接正面底座(1)与支撑环(4)，腰型孔长度满足支撑环(4)上下调节的需求。
4.根据权利要求3所述的sic/sic陶瓷基复合材料涡轮叶片...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴京军，刘梦珠，涂建勇，廖军刚，吴亚明，王佳民，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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