[发明专利]一种陶瓷基复合材料回转体的内型面加工工装

说明书

本发明涉及一种陶瓷基复合材料回转体的内型面加工工装，内型面加工工装采用筒体的结构设计，筒体表面开有三个方形孔，中部装套一个加强环，加强环上设计三个L型螺栓孔。中部加强片通过减轻孔紧贴回转体腰部，另一端固定在加强环上。筒体及中部加强组件紧贴回转体两端及腰部。采用本方案的工装进行陶瓷基复合材料回转体的内型面粗、精加工时，不但能够保证回转体的尺寸精度，而且操作方便、利于拆卸。

技术领域

本发明公开了一种陶瓷基复合材料回转体的内型面加工工装，具体涉及曲面轮廓的回转体类复合材料加工方法。

背景技术

为了实现远距离、高性能、高马赫数飞行，需要一种远程、高速、适应大机动飞行的飞行器。该飞行器需要适应不同的飞机轨迹，在不同的攻角下飞行，必须相应提高飞行器推进系统的性能水平，在这方面飞行器动力系统有着更为突出的综合性能优势。飞行器在大气层飞行时流动空气经过气道压缩增压升温，空气中的氧和燃料在燃烧室中燃烧后从超声速排气中获得推力。因此提高动力系统的防热、耐高温、抗烧蚀性能，就能够延长飞行器远距离、高性能、高马赫数飞行。

陶瓷基复合材料以其高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、抗腐蚀、低密度等优异的热物理性能及力学性能受到各类航空、航天领域的青睐。飞行器动力系统中的燃烧室、喉衬、回转体、隔热层等目前都使用陶瓷基复合材料。申请号CN201320578809.3专利是关于一种大口径薄壁筒内圆加工工装，该实用新型公开的工装解决了大口径薄壁筒加工时易变形的问题，所述的工装由多块弧板拼接组成工装本体，工装内圆直径和待加工薄壁筒的外径一致；每个弧板的一端具有便于车床卡盘固定的工装本体的卡爪。由于该工装由多块弧板拼接组成，会导致每块弧板的位置精度难以保证，相互之间的装夹位置存在误差。如果切削力较大或者工装及待加工零件较重，多次使用可能导致卡盘装夹端发生变形，导致多个弧板装配误差进一步变大。为了保证工装本体不发生变形，本文将内型面加工工装设计成一个整体，工装内型面和待加工零件外形面完全贴合，一端顶紧，一端采用压紧环压紧，保证工装和待加工零件不发生相对运动，解决了圆柱直筒型薄壁筒体、中部内凹型的薄壁筒体在加工过程中变形的问题。

发明内容

为了克服陶瓷基复合材料的回转体在加工过程中难加工、易变形的问题，本发明设计出一种针对陶瓷基复合材料回转体的内型面加工工装。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明所提供的陶瓷基复合材料回转体的内型面加工工装，所述陶瓷基复合材料回转体母线的两端与中轴线平行，母线的中部朝向中轴线凹进，其特殊之处在于：所述陶瓷基复合材料回转体的内型面加工工装包括筒体、定位段、压紧环及加强组件，定位段及压紧环分别位于筒体的一端，筒体中部的筒壁上开设有加强组件安装孔；加强组件位于加强组件安装孔处。

筒体两端的内径与回转体两端的外径相适配，当回转体从筒体设置有压紧环的一端装入筒体后，再装上压紧环使得回转体接触定位段，依靠定位段及压紧环对回转体进行轴向定位。

所述加强组件包括加强片、加强环、螺杆及螺母，所述加强片的曲率与回转体中部内凹处外表面的曲率相同，所述加强片紧贴回转体的中部内凹处设置；所述加强环套装在筒体的外侧，加强环上设置有从加强环一侧开口的凹槽，凹槽正对加强片；所述螺杆的一端与加强片固定连接，螺杆的另一端穿过加强组件安装孔套在加强环上的凹槽处且伸出凹槽；所述螺母套装在加强环外侧的螺杆上，所述螺母为加强片提供压紧力。

以上为本发明的基本结构，基于该基本结构，本发明还做出以下优化限定：

上述螺杆与加强片之间还设置有拱形弹簧片，所述拱形弹簧片的两端与加强片焊接，所述拱形弹簧片拱起的部位与螺杆焊接。当螺杆压紧加强片时拱形弹簧片可以起到缓冲作用，防止切削力对不变形的工件造成损伤。

上述回转体压紧环的横截面为“L”型的中空圆环，圆环外径与筒体外径相同，圆环中径和回转体外径尺寸相同，圆环的最小内径比回转体的内径尺寸大3～4mm。