CN114725748A - 在放电加工期间用于陶瓷元件接地的接触基体 - Google Patents

在放电加工期间用于陶瓷元件接地的接触基体 Download PDF

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罗跃峰
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Abstract

提供了放电加工(EDM)陶瓷部件的方法。在一个方面，一种方法包括放电加工陶瓷部件，例如陶瓷基体复合材料(CMC)部件。陶瓷部件被放电加工，同时接触基体被定位成使得接触基体的导电顺应性和加压接触接合陶瓷部件并且使得接触基体的导电构件与接地结构导电。

Description

在放电加工期间用于陶瓷元件接地的接触基体
技术领域
本主题大体上涉及放电加工陶瓷部件，例如陶瓷基体复合部件。
背景技术
放电加工(EDM)有时用于加工陶瓷部件中的特征，例如用于燃气涡轮发动机的陶瓷基体复合材料(CMC)部件。例如，EDM可用于在CMC高压涡轮喷嘴中钻冷却孔。通过EDM在CMC部件或通常的陶瓷部件中钻孔特征的一个挑战是，这些部件通常没有以高效和/或有效的方式电接地。通常，金属固定装置或其他金属结构用于在EDM期间对CMC部件进行电接地。由于金属结构和CMC元件的表面不规则，很多时候刚性CMC元件和刚性金属接地结构之间只形成有限数量的接触点。由于表面电位或肖特基势垒(Schottky barrier)，这些接触点处的电阻可能相当大，这会产生电流瓶颈，通过点过热和/或电弧放电阻碍或甚至使电接地过程失败。在EDM期间，CMC部件的低效和/或无效电接地是不可取的。例如，无效的电接地会导致接地接触点出现点蚀。
因此，解决上述一个或多个挑战的方法将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践获知。
在一个方面，提供了一种方法。该方法包括放电加工陶瓷部件，同时定位接触基体使得接触基体的导电触点接合陶瓷部件并且使得接触基体的导电构件与接地结构导电。
在另一方面，一种用于促进进行放电加工的陶瓷部件的电接地的接触基体。接触基体包括导电主干。接触基体还包括从导电主干向外延伸的柔性且加压的导电触点。至少一些柔性且加压的导电触点被偏压成与陶瓷部件接合，使得至少一些柔性且加压的导电触点与陶瓷部件导电。此外，导电主干中的至少一个和柔性且加压的导电触点中的至少一个与接地结构导电。
在另一个示例性方面，提供了一种方法。该方法包括在陶瓷基体复合材料部件和接地结构之间定位接触基体。接触基体具有导电主干和从导电主干向外延伸的柔性且加压的导电触点。该方法还包括放电加工陶瓷基体复合材料部件，同时接触基体位于其间，使得柔性且加压的导电触点被偏压成与陶瓷基体复合材料部件加压接合，并且使得导电主干或至少一个柔性且加压的导电触点与接地结构导电。
参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图说明了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在说明书附图中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
图1是根据本主题的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。
图2提供了根据本主题的示例实施例的涡轮喷嘴段的立体图；
图3提供了进行放电加工的CMC部件的示意性横截面图，并且还描绘了根据本主题的示例实施例的定位成与CMC部件接合以提供电接地的接触基体；
图4提供了接合CMC部件的图3的接触基体的一个触点的特写示意图；
图5提供了接合CMC部件的接触基体的触点的替代配置的特写示意图；
图6提供了根据本主题的示例实施例的接触基体的另一示例配置的示意图；
图7提供了根据本主题的示例实施例的接触基体的另一示例配置的示意图；
图8提供了进行放电加工的CMC部件的示意性横截面图，并且还描绘了定位成与CMC部件接合以提供电接地的图7的接触基体；
图9提供了根据本主题的示例实施例的接触基体的另一示例配置的示意图；
图10提供了根据本主题的示例实施例的接触基体的另一示例配置的示意图；
图11提供了图10的接合CMC部件的接触基体的一个触点的特写示意图；
图12提供了根据本主题的示例实施例的接触基体的另一示例配置的示意图；以及
图13提供了根据本主题的一个示例实施例的方法的流程图。
在本说明书和附图中重复使用参考字符旨在表示相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母名称来指代图中的特征。附图和描述中类似或相似的标号已用于指代本发明的类似或相似部分。如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体来流的方向，“下游”是指流体流向的方向。
如本文所使用的，“陶瓷部件”是由基于陶瓷的材料形成的部件。陶瓷基体材料包括均质陶瓷材料以及陶瓷复合材料，例如陶瓷基复合材料(CMC)材料。CMC材料通常包括嵌入陶瓷基体材料中的陶瓷纤维增强材料。作为一个例子，CMC材料的陶瓷纤维增强材料和陶瓷基体材料都可以由SiC形成。SiC/SiCCMC部件特别适用于高温应用，如航空燃气涡轮发动机和发电行业使用的陆基燃气涡轮发动机的高温部件。SiC纤维还可以用作各种其他陶瓷基体材料的增强材料，例如但不限于碳化钛(TiC)、氮化硅(Si3N4)和氧化铝(Al2O3)。
本公开的方面涉及放电加工(EDM)陶瓷部件的方法，例如用于燃气涡轮发动机的CMC部件。特别地，本文公开了一种接触基体或电接触基体，其可以定位在CMC部件和接地结构之间以在CMC部件的EDM期间促进CMC部件的高效和有效的电接地。接触基体包括接触或以其他方式接合CMC部件的多个接触。导电触点可以与主干联接。触点可以直接连接或附接到主干，或者它们可以联接到主干，例如通过销壳体和/或弹簧。主干可以是导电的并且可以是刚性的或柔性的。此外，主干可以是直的或者可以是轮廓与CMC部件和/或接地结构互补。
此外，触点可以是柔性且加压的触点，使得它们以类似弹簧的动作接合刚性CMC部件。以此方式，许多触点可被偏压成与CMC部件和/或接地结构接合以适应刚性表面的不规则性。作为一个示例，柔性且加压触点可以是导电刷毛。每个导电刷毛可以从刷毛杆延伸到刷毛尖端。压缩的刷毛杆中的弹性可以将刷毛尖端的接触压力施加到刚性CMC表面。通过这种方式，刷毛可以在EDM期间保持与刚性CMC部件的接合。作为另一个示例，柔性且加压触点可以是导电的弹簧加载销。弹簧加载销可包括导电销和可压缩弹簧。销后面的弹簧的压缩可以将销的接触压力施加到刚性CMC表面。在EDM期间，压缩弹簧保持销与刚性CMC部件接合。
值得注意的是，触点可为电流从接触基体传递到CMC部件提供通路，反之亦然。因此，当触点被偏压成与CMC部件接合时，触点与CMC部件导电。接触基体也可以与接地结构导电，例如EDM系统的固定装置。通过这种方式，电流可以在EDM期间从接地结构传递到接触基体，然后从接触基体传递到CMC部件。电流也可以从CMC部件传递到接触基体，然后从接触基体传递到接地结构。
有利地，接触基体可以显着增加CMC部件可以在其中电接地的路径的数量，这可以导致在EDM期间CMC部件的更高效和有效的电接地。这些众多的路径增加了电流的流动能力，以允许高功率的EDM。通过更好的电接地，可以在EDM期间实现更平稳的燃烧或火花，而不会出现接触过热或电弧，这可以减少循环时间和废料，并最大限度地降低工具电极损坏的风险，以及其他好处。
图1提供了根据本主题的一个示例实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。对于图1所示的实施例，燃气涡轮发动机是高旁路涡轮风扇喷气发动机10，在本文中称为“涡轮风扇10”。如图1所示，涡轮风扇10限定轴向方向A(平行于作为参考的纵向中心线12延伸)、径向方向R和在与轴向A正交的平面中围绕纵向中心线12延伸三百六十度的圆周方向。
涡轮风扇10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。核心涡轮发动机16包括限定环形核心入口20的基本管状外壳体18。外壳体18以串联流动关系包围压缩机区段，压缩机区段包括增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24；燃烧区段26；包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的涡轮区段；和喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或线轴34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)轴或线轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22。
风扇区段14包括可变桨距风扇38，其具有以间隔开的方式联接到盘42的多个风扇叶片40。如图所示，风扇叶片40大体沿径向方向R从盘42向外延伸。凭借风扇叶片40可操作地联接到合适的致动构件44，每个风扇叶片40可围绕桨距轴线P相对于盘42旋转，致动构件44被配置为共同地一致地改变风扇叶片40的节距。风扇叶片40、盘42和致动构件44通过LP轴36可一起围绕纵向轴线12旋转。
仍然参照图1，圆盘42被可旋转的前机舱48覆盖，该前机舱48的空气动力学轮廓促进气流通过多个风扇叶片40。此外，风扇区段14包括环形风扇壳体或外机舱50，其周向围绕风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。机舱50可以由多个周向间隔开的出口导向轮叶52相对于核心涡轮发动机16支撑。此外，机舱50的下游区段54可以延伸超过核心涡轮发动机16的外部，以在其间限定旁通气流通道56。
在涡轮风扇10运行期间，一定量的空气58通过机舱50和/或风扇区段14的相关入口60进入涡轮风扇10。当一定量的空气58穿过风扇叶片40时，如箭头62指示的空气58的第一部分被导向或引导到旁通气流通道56中，并且如箭头64所示的空气58的第二部分被导向或引导到环形核心入口20中并进入LP压缩机22中。当第二部分空气64的压力在通过高压(HP)压缩机24并进入燃烧区段26后增加，在燃烧区段26中它与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体66。
燃烧气体66被引导通过HP涡轮28，其中经由联接到外壳体18的HP涡轮定子轮叶68和联接到HP轴或线轴34的涡轮转子叶片70的连续级从燃烧气体66提取一部分热能和/或动能，从而使HP轴或线轴34旋转，从而支持HP压缩机24的操作。燃烧气体66然后被引导通过LP涡轮30，其中经由联接到外壳体18的LP涡轮定子轮叶72和联接到LP轴或线轴36的LP涡轮转子叶片74的连续级从燃烧气体66提取第二部分热能和动能，从而使LP轴或线轴36旋转，从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇38的旋转。
燃烧气体66随后被引导通过核心涡轮发动机16的喷射排气喷嘴区段32以提供推进推力。同时，第一部分空气62的压力随着第一部分空气62在其从涡轮风扇10的风扇喷嘴排气区段76排出之前被引导通过旁通气流通道56而显着增加，也提供推进推力。HP涡轮28、LP涡轮30和喷射排气喷嘴区段32至少部分地限定了用于引导燃烧气体66通过核心涡轮发动机16的热气路径78。
应当理解，虽然关于具有核心涡轮发动机16的涡轮风扇10进行了描述，但本主题可适用于其他类型的涡轮机械。例如，本主题可适合与涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴、涡轮喷气发动机、工业和船用燃气涡轮发动机和/或辅助动力单元一起使用或用于其中。
在一些实施例中，涡轮风扇10的部件可由复合材料形成。例如，热气路径78内的部件，例如燃烧区段26、HP涡轮28和/或LP涡轮30的部件，可以由CMC材料形成，CMC材料是具有高温能力的非金属材料。例如，涡轮叶片和涡轮喷嘴可由CMC材料形成。涡轮发动机10的其他部件也可由CMC材料或其他合适的复合材料形成。
用于此类CMC部件的示例性基质材料可包括碳化硅、硅、二氧化硅、氧化铝或其组合。陶瓷纤维可以嵌入基体中，例如氧化稳定的增强纤维，包括单丝，如蓝宝石和碳化硅(例如，Textron的SCS-6)，以及粗纱和纱线，包括碳化硅(例如，NipponCarbon的
Figure BDA0003457256480000051
UbeIndustries的
Figure BDA0003457256480000052
和DowCorning的
Figure BDA0003457256480000053
)、硅酸铝(例如Nextel的440和480)和切碎的晶须和纤维(例如Nextel的440和
Figure BDA0003457256480000054
)，以及可选的陶瓷颗粒(例如Si、Al、Zr、Y的氧化物及其组合)和无机填料(例如叶蜡石、硅灰石、云母、滑石、蓝晶石和蒙脱石)。在约1000-1200°F的温度范围内，CMC材料的热膨胀系数可在约1.3×10-6英寸/英寸/华氏度(in/in/°F)至约3.5×10-6英寸/英寸/华氏度范围内。
图2提供了根据本主题的示例性实施例的涡轮喷嘴段80的立体图。对于该实施例，涡轮喷嘴段80由CMC材料形成，例如上述CMC材料中的一种或多种。涡轮喷嘴段80是多个喷嘴段中的一个，当它们连接在一起时形成燃气涡轮发动机的环形喷嘴组件，例如图1的涡轮风扇10。喷嘴段80包括轮叶82，例如图1的涡轮风扇10的定子轮叶68。每个轮叶82或翼型件并在外带84和内带86之间延伸。值得注意的是，轮叶82限定了多个冷却孔88。冷却孔88提供薄膜冷却以提高轮叶82的热能力。冷却孔88可以流体连接到一个或多个在内部延伸穿过轮叶82的流体通道。冷却孔88以及涡轮喷嘴段80的其他特征可以通过EDM处理加工。
图3提供了进行EDM的CMC部件200的示意性横截面图。例如，CMC部件200可以是图2的涡轮喷嘴段80，并且通过EDM加工到CMC部件200中的特征可以是冷却孔88之一。应当理解，其它CMC部件或更一般的陶瓷部件可以使用本文公开的本发明构思经由EDM来加工。
通常，为了将特征加工到CMC部件200中，EDM系统的电极工具被引导至靠近浸没在介电流体中的CMC部件200。EDM系统的脉冲发生器导致电极工具和CMC部件200之间的电压增加，这最终导致从CMC部件200去除材料的放电或火花。进行一系列快速重复的放电，直到形成CMC部件200中的所需特征。为了安全有效地EDM操作和CMC部件200的处理，在EDM期间有必要将CMC部件200电接地，以便以最小的接触电阻有效传导电流。根据本主题的发明方面，提供接触基体100以促进在EDM期间CMC部件200的高效和有效接地。
如图3所示，接触基体100被定位成使其接合CMC部件200和接地结构300，例如，以促进EDM过程期间的电接地。例如，接地结构300可以是可操作以在EDM期间保持CMC部件200的金属固定装置。通常，接触基体100降低了CMC部件200和接地结构300之间的接触电阻或肖特基势垒，这有利于在EDM期间CMC部件200和接地结构300之间的高效和有效的电传导。
接触基体100包括主干110和多个柔性且加压的触点120。主干110和柔性且加压的触点120均由导电材料形成。主干110可以是任何合适的形状。例如，主干110可以具有如图3所示的矩形形状。在一些实施例中，主干110可具有螺旋形状。因此，在一些实施例中，主干110可以是螺旋线绳。在一些实施例中，主干110可以是刚性导电构件。在其他实施例中，主干110可以是柔性导电构件。此外，在一些实施例中，主干110可以是直的构件。在其他实施例中，主干110可以是弯曲的或弓形的构件。
对于图3所示的实施例，导电主干110是与接地结构300接合的接触基体100的导电构件。由于这是导电对导电材料界面(例如，金属对金属)，肖特基势垒不存在，即使在主干110的不规则表面和接地结构300的不规则表面之间的接触点CG1、CG2的数量有限，电流也可以以低接触电阻从主干110流到接地结构300。在其他实施例中，如本文将进一步解释的，与接地结构300接合的接触基体100的导电构件可以是其他合适的构件，例如一组导电触点120。
每个导电触点120连接到主干110并从主干110向外延伸。这样，主干110充当接触基体100的中心枢纽(central hub)。接触基体100可以具有任何合适数量的触点120。因此，与CMC部件200接合的触点120可将CMC部件200的表面电流流动能力乘以N倍，其中N为接触基体100与CMC部件200接合的触点数量。例如，如图3所示，接合CMC部件200的不规则表面的每个触点120在CMC部件200和接触基体100之间产生导电通路或接触点。如所描绘的，接合CMC部件200的第一触点120产生第一接触点C1或第一传导通路，接合CMC部件200的第二触点120产生第二接触点C2或第二传导通路，依此类推到接合CMC部件200的第N个触点120以在CMC部件和接触基体100之间产生第N个接触点CN或第二传导通路。
对于该实施例，触点120是柔性的，因为当与部件或结构接合时，它们每个都可以塑性和/或弹性变形或弯曲。对于图3所示的实施例，触点120包括多个导电刷毛。例如，刷毛可以是钢刷毛。如图所示，当触点120或本实施例中的刷毛与CMC部件200接合时，它们会变形或弯曲。刷毛的变形导致刷毛以类似弹簧的动作与CMC部件200接合，使得刷毛被偏压成接触CMC部件200。换句话说，触点120向CMC部件200施加压力。刷毛尖端和CMC表面之间存在接触压力。这确保在EDM期间触点120与CMC部件200的表面接合。在EDM期间，接触基体100与接地结构300导电接合而触点120与CMC部件200接合，电流可以有效地从接地结构300传递到接触基体100，然后通过以下方式传递到CMC部件200触点120，反之亦然。电流通常通过接触基体100从接地结构300流到CMC部件200。
图4提供了接合CMC部件200的图3的接触基体100的一个触点120的特写示意图。如图所示，触点120具有杆或第一端122和尖端或第二端124。第一端122连接到触点基体100的主干110，而第二端124不连接连接到主干110。当接触基体100移动到位时，例如，在CMC部件200和接地结构300之间，接触120接合CMC部件200。因此，接触120从松弛状态(表示为由虚线120A)到接合状态(由实线120B表示)。接触基体100被定位成使得主干110和CMC部件200之间的距离小于接触120在其松弛状态下从主干110向外延伸的长度。因此，当触点120接合CMC部件200并变形时，触点120以类似弹簧的作用接合CMC部件200，这为接触可靠性提供接触压力。
特别地，在接合状态下，触点120可以经受塑性变形和弹性变形。例如，触点120的从第一端122延伸到第一端122外侧的某个点的部分可以塑性变形(即，永久变形)并且从该点向外到第二端124的部分可以弹性变形(即,非永久性变形)。触点120的弹性变形的部分可以在CMC部件200上施加压力或力，这因此使触点120偏压成与CMC部件200接合。图4中的CMC部件200在EDM期间保持触点120和CMC部件200导电。因此，在EDM期间为电流从接触基体100流到CMC部件200提供了可靠的导电路径。应当理解，图3的接触基体100的全部或部分其它触点120可以以与上文关于图4的触点120描述的类似的方式接合CMC部件200。
在一些实施例中，接触基体100的触点120可以以与图1和图3中所示的方式不同的方式配置。如图3和4所示。例如，一个或多个触点120可以被配置为如图3和4所示。5.在图如图5所示，导电触点120具有第一端122和第二端124。对于本实施例，第一端122和第二端124连接到接触基体100的主干110。当接触基体100移动时在例如CMC部件200和接地结构300之间的位置中，触点120接合CMC部件200。结果，触点120从松弛状态(由虚线120C表示)转变为接合和压缩状态(由实线120D表示)。接触基体100被定位成使得主干110和CMC部件200之间的距离小于触点120从主干110向外延伸到其顶点126的长度。因此，当触点120接合CMC部件200时并且变形，触点120以类似弹簧的作用接合CMC部件200，这提供接触压力以确保接触可靠性。
图6提供了接触基体100的另一示例配置的示意图。对于该实施例，多个导电触点120包括第一组导电顺应触点130和第二组导电顺应触点140。在该示例实施例中，第一组130的顺应触点与第二组140的顺应触点交替。如图所示，第一组130的导电柔性触点在第一方向D1上从主干110向外延伸第一预定长度L1。第二组140的导电柔性触点在第一方向D1上从主干110向外延伸第二预定长度L2。值得注意的是，第一预定长度L1大于第二预定长度L2。在其他实施例中，多个导电触点120可以包括多于两组具有预定长度的顺应触点。通过改变该组的柔性触点的长度，柔性触点施加到CMC部件200的弹簧作用可以改变。此外，改变该组的顺应触点的长度允许在相对于CMC部件(并且在一些情况下，金属接地结构)定位触点基体100时有额外的裕度。
现在参考图7和8，提供了接触基体100的另一示例配置。对于该实施例，多个导电触点120包括第一组导电顺应触点130和第二组导电顺应触点140。第一组130的柔性触点沿第一方向D1从主干110延伸并接合CMC部件200，例如，如图2所示。8.第二组140的柔性触点从主链110沿第二方向D2延伸，并接合所述接地结构300，例如，如示于图8.因此，对于该实施例，与接地结构300导电的接触基体100的导电构件是第二组柔性触点140。在一些实施例中，第二方向D2与第一方向D1相反。在其他实施例中，第二方向D2不与第一方向D1相反。
如图所示，第一和第二组柔性触点130、140可以具有与图6所示实施例相似的不同预定长度。然而，将理解的是，图7和8的实施例的第一和第二组130、140的柔性触点。7-8可以具有全部相同的长度，或者可以具有相对于主干110随机布置的不同长度的柔性触点。
图9提供了接触基体100的另一示例配置的示意图。对于该实施例，主干110是弯曲的或有轮廓的。以这种方式，触点120可以与CMC部件200和/或接地结构300的一个或多个表面轮廓相符。这可以提供更大的接触表面积，这最终可以在EDM期间有效地将CMC部件200接地。主干110的轮廓可以做成任何合适的形状。在一些实施例中，主干110是柔性的，使得接触基体100可以相对于CMC部件200和/或接地结构300被操纵。在其他实施例中，主干110被预成型为期望的轮廓形状并且是刚性的。
现在参考图10和11，图10提供了接触基体100的另一示例配置的示意图。图11提供了图10的接触基体100的接触120之一的特写视图。对于该实施例，多个导电触点120是弹簧加载的销。如下文将解释的，每个弹簧加载销包括导电销和连接到其的弹簧。给定弹簧加载销的弹簧提供柔量以解决CMC表面的表面不规则性。弹簧还提供接触压力以保持销与不规则且刚性的CMC表面接触，以确保接触可靠性。
如图11所示，所示的触点120或本示例实施例中的导电销150与弹簧152连接。弹簧152在第一端154和第二端156之间延伸。销150在其处与弹簧152连接。第一端154。特别地，弹簧152的第一端154被接收在由销150限定的凹部内。销150可以是任何合适的形状。此外，销150和弹簧152被封闭在外壳158内。外壳158可以由导电材料形成。外壳158可以连接到主干110或与主干110一体形成。弹簧152可以与外壳158的基部或在其第二端156处的主干110接触或相对齐平。外壳158包括一个或多个止动件160，其相对于外壳158保持销150。弹簧152可以是与柱162联接。柱162可以帮助保持弹簧152和销150的取向。在图10和11所示的实施例中，每个触点120可以以与图11所示相同的方式配置。
值得注意的是，对于该实施例，销150可沿第一方向Dl移动。特别地，当销150不与CMC部件200的表面(或在某些情况下与金属接地结构)接合时，弹簧152处于松弛状态。当接触基体100移动到位使得销150接合CMC部件200时，CMC部件200在销150上施加力。在销150上施加的力导致弹簧152压缩，因此，销150沿第一方向D1朝向接触基体100的主干110移动。当被压缩时，弹簧152处于压缩状态。弹簧152在图11中显示为处于压缩状态。当被压缩时，当弹簧152试图返回到其松弛状态时，销150继而在CMC部件200上施加力。因此，销150被偏压成与CMC部件200接合。利用在EDM期间与CMC部件200接合的触点120或本实施例中的弹簧加载销150，电流可以有效地从接地结构300传递到接触基体100然后经由触点120到达CMC部件200。这有利于在EDM期间有效且有效地接地CMC部件200。
图12提供了接触基体100的另一示例配置的示意图。参考图10和11，多个导电触点120是弹簧加载的销。然而，在该实施例中，主干110是弯曲的或有轮廓的。以此方式，触点120，或该实施例中的弹簧加载销，可与CMC部件200和/或接地结构的一个或多个表面形成轮廓或定向。这可以提供更大的接触表面积，这可以在EDM期间最终有效地将CMC部件200接地。主干110的轮廓可以做成任何合适的形状。在一些实施例中，主干110是柔性的，使得可以相对于CMC部件200和/或接地结构操纵接触基体100。在其他实施例中，主干110被预成型为期望的轮廓形状并且是刚性的。
在一些实施例中，接触基体可以包括不同类型的顺应接触。作为一个示例，在一些实施例中，接触基体可以包括刷毛和弹簧加载销。
图13提供了根据本主题的一个示例实施例的对陶瓷部件进行放电加工的方法(400)的流程图。例如，方法(400)可用于对CMC部件进行放电加工，例如图2的CMC涡轮喷嘴区段。特别地，方法(400)可用于放电加工机在图1的CMC涡轮喷嘴区段的冷却孔。2.方法(400)也可用于放电加工其他陶瓷部件。
在(402)处，方法(400)包括放电加工陶瓷部件，同时定位接触基体使得接触基体的导电触点接合陶瓷部件并且使得接触基体的导电构件与接地结构导电。例如，如图3所示，接触基体100可以位于陶瓷部件(CMC部件200)和接地结构300之间。接触基体100的导电触点120接合陶瓷部件(CMC部件200)。接触基体100的导电部件，在图3中是导电主干110，与接地结构300导电。具体地，主干110与接地结构300接触或以其他方式接合。因此，在EDM期间，电流可以从接地结构300传递到接地结构300。接触基体100经由主干110。然后电流可以从主干110传递到接触基体100的导电触点120并到达陶瓷部件(CMC部件200)。与陶瓷部件接合的触点120为电流在EDM期间流向CMC部件提供许多电接地路径，如上所述，这可以在EDM期间提供陶瓷部件的高效且有效的接地。
在方法(400)的一些实施方式中，导电触点是被偏压成与陶瓷部件接合的柔性导电触点。例如，在一些实施方式中，柔性的导电触点是刷毛，例如，如图3至图9的实施例中所示。在其他实施方式中，柔性导电柔性且加压触点是弹簧加载的销，例如，如图10至图12的实施例所示。
在一些实施方式中，接触基体的导电构件是一个或多个导电触电。在这样的实施方式中，一个或多个导电触点接合接地结构。作为一个例子，如图1和图5所示。如图8和9所示，第一组导电触点130从主干110延伸并接合陶瓷部件(CMC部件200)。在这样的实施方式中，接触基体100的导电构件是第二组导电触电140。如图所示，第二组140的导电触点从主干110延伸并接合接地结构300。在一些实施方式中，如图所示。如图8所示，第一组导电触点130在第一方向D1上从主干110延伸，而第二组导电触点140在与第一方向D1相反的第二方向D2上从主干110延伸。
在其他实施方式中，导电触点连接到主干并从主干向外延伸。在这样的实施方式中，例如，如图3所示，接触基体的导电构件是主干。
在一些实施方式中，导电触点与刚性主干联接。在一些实施方式中，导电触点与柔性主干联接。在一些实施方式中，例如，如图9所示，导电触点与主干联接，主干的轮廓与陶瓷部件互补。在一些实施方式中，例如，如图3和8所示，导电触点联接的主链是直的。
在一些实施方式中，至少一个导电触点具有第一端和第二端。在这样的实施方式中，例如，如图4所示，第一端连接到接触基体的主干，而第二端不连接到主干。在其他实施方式中，例如，如图5所示，至少一个导电触点具有第一端和第二端。在这样的实施方式中，第一端和第二端连接到接触基体的主干。
此外，在一些实施方式中，导电触点包括第一组导电触点和第二组导电触点。在这样的实施方式中，第一组的导电触点在第一方向上从主干向外延伸第一预定长度，而第二组的导电触点从主干在第一方向上向外延伸第二预定长度，其中第一预定长度大于第二预定长度。在图6的实施例中描述了这样的实现。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构要素，则这些其他示例将在权利要求的范围内。
本发明的进一步方面由以下条款的主题提供：
1.一种方法，包括：放电加工陶瓷部件，同时定位接触基体以使得接触基体的导电触点接合陶瓷部件并且使得该接触基体的导电构件与接地结构导电。
2.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该陶瓷部件是陶瓷基体复合材料部件。
3.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该导电触点是被偏压成与该陶瓷部件加压接合的柔性且加压的导电触点。
4.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该柔性且加压的导电触点是刷毛。
5.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该柔性且加压的导电触点是弹簧加载销。
6.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该接触基体的该导电构件是该导电触电中的一个或多个，并且其中该导电触电中的一个或多个接合该接地结构。
7.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该导电触点连接至主干并从主干向外延伸，并且其中该接触基体的导电构件是该主干。
8.根据前述条款中任一项所述的方法，其中第一组导电触点从主干延伸并接合陶瓷部件。
9.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该接触基体的导电构件是第二组导电触电，并且其中第二组导电触电从主干延伸并接合接地结构.
10.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该第一组导电触点在第一方向上从该主干延伸并且该第二组导电触点在与该主干相反的第二方向上从该主干延伸。第一个方向。
11.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该导电触点与主干联接，并且其中该主干是柔性的。
12.根据前述条款中任一项所述的方法，其中该导电触点与主干联接，并且其中该主干的轮廓与该陶瓷部件互补。
13.一种用于促进经历放电加工的陶瓷部件的电接地的接触基体，该接触基体包括：导电主干；以及从导电主干向外延伸的柔性且加压导电触点，其中至少一些柔性且加压导电触点被偏压成与陶瓷部件接合，使得至少一些柔性且加压导电触点是与陶瓷元件导电，和其中至少一个导电主干和至少一个柔性且加压导电触点与接地结构导电。
14.根据前述条款中任一项所述的接触基体，其中该柔性且加压的导电触电是刷毛。
15.根据前述条款中任一项所述的接触基体，其中该柔性且加压的导电触电是弹簧加载销。
16.根据前述条款中任一项所述的接触基质，其中该陶瓷部件是陶瓷基体复合部件。
17.根据前述条款中任一项所述的接触基体，其中该柔性且加压导电触电中的至少一个与该接地结构电传导。
18.根据前述条款中任一项所述的接触基体，其中该导电主干与该接地结构电传导。
19.根据前述条款中任一项所述的接触基体，其中第一组柔性且加压导电触点沿第一方向从导电主干向外延伸并接合陶瓷部件和第二组柔性且加压导电触点。导电触点沿第二方向从导电主干向外延伸并接合接地结构，其中第一方向与第二方向相反。
20.一种方法，包括：在陶瓷基体复合材料部件和接地结构之间定位接触基体，该接触基体具有导电主干和从导电主干向外延伸的柔性且加压的导电触点；以及放电加工陶瓷基体复合材料部件，同时接触基体位于其间，使得柔性且加压导电触点被偏压成与陶瓷基体复合材料部件加压接合，并且使得导电主干或柔性导电主干中的至少一个加压导电触点与接地结构导电。

Claims (10)

1.一种方法，其特征在于，包括：
放电加工陶瓷部件，同时定位接触基体，使得所述接触基体的导电触点接合所述陶瓷部件，并且使得所述接触基体的导电构件与接地结构电导通。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述陶瓷部件是陶瓷基体复合材料部件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述导电触点是柔性且加压的导电触点，所述柔性且加压的导电触点被偏压成与所述陶瓷部件加压接合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中所述柔性且加压的导电触点是刷毛。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中所述柔性且加压的导电触点是弹簧加载销。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述接触基体的所述导电构件是所述导电触点中的一个或多个，并且其中所述导电触点中的所述一个或多个接合所述接地结构。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述导电触点连接到主干并从所述主干向外延伸，并且其中所述接触基体的所述导电构件是所述主干。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中第一组导电触点从主干延伸并接合所述陶瓷部件。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述接触基体的所述导电构件是第二组导电触点，并且其中所述第二组导电触点从所述主干延伸并接合所述接地结构。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其中所述第一组导电触点在第一方向上从所述主干延伸，并且所述第二组导电触点在与所述第一方向相反的第二方向上从所述主干延伸。
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