一种整体波导型腔剖分加工的方法技术

本发明专利技术涉及一种整体波导型腔剖分加工的方法，加工中先将整体结构按加工特征进行剖分，再使用销轴将加工出的若干个被剖分零件通过其上的定位销孔进行精密配合组装，得到理想的整体波导型腔零件的一种方法。

Method for machining integral waveguide cavity

The invention relates to a method for the whole waveguide cavity mesh processing, processing the overall structure according to the processing characteristics of triangulation, then use the pin will be processed by a plurality of split parts with precision through the positioning pin holes on the assembly, a method to obtain the whole waveguide cavity parts ideal the.

【技术实现步骤摘要】
一种整体波导型腔剖分加工的方法
本专利技术属于精密机械制造
，涉及整体波导型腔加工领域，尤其涉及一种整体波导型腔剖分加工的方法。加工中先将整体结构按加工特征进行剖分，再使用销轴将加工出的若干个被剖分零件通过其上的定位销孔进行精密配合组装，得到理想的整体波导型腔零件的一种方法。
技术介绍
毫米波雷达目前在制导、战略、战术通信、电子对抗等诸多方面得到了广泛地应用，且波导型腔作为毫米波雷达不可或缺的关重部件，是毫米波雷达等电子装备中最为重要的部件，毫米波雷达波导型腔其种类涵盖面既广且组成形式繁多，而波导型腔自身的腔体除了结构复杂、加工精度要求高外，还要求其具备高导热、高导电与高密封性等等特点。由于波导型腔加工精度要求高，加工难度大，因此上，给波导型腔的高精度、高质量加工带来了问题。毫米波雷达波导型腔由于种类繁多，且许多波导型腔往往外形规整而内腔复杂，具有台阶面多、槽多、孔多、尺寸小且加工精度高和表面粗糙度要求高等加工方面的要求。一般情况下，对毫米波雷达波导型腔的加工中，既需要使用高精密加工机床，还需要用到电火花、线切割等加工设备，而采用电火花、线切割等这样的加工方法就造成了毫米波雷达波导型腔在其整个加工过程中，不但其加工难度大、加工工艺复杂，且容易出现加工质量问题。由于加工方法选择上的不合理，因而就导致了毫米波雷达波导型腔的加工过程中，极易出现成品率低、加工周期长、加工成本大幅度上升等等问题。为了解决上述在毫米波雷达波导型腔加工中存在的诸多问题，就需要对毫米波雷达波导型腔采用一种与众不同的加工方法，从而使得毫米波雷达波导型腔能够以最佳、最合理、最有效的加工方法，来满足毫米波雷达对其广泛而大量地需求。波导型腔毫米波组件是现代毫米波雷达等电子装备的重要部件，由于其种类繁多、结构复杂、尺寸精度要求高，因而它的制造加工难度大、成本高。波导型腔的加工主要存在以下几个难点：1)高尺寸精度、高形状位置精度和表面质量要求；毫米波组件波导腔体的面、槽、孔等几何要素的尺寸精度和形位精度是电性能的重要设计参数和影响要素，由于零件工作于毫米波频段，机电耦合的要求对腔体制造精度提出很高的要求，其尺寸精度要求多为IT6～8级，而关键部位精度甚至要达到IT5～6级。例如，8mm波导尺寸加工精度要求为±0.02mm，其中3mm波导腔体尺寸加工精度要求为±0.01mm以内，有时甚至要求达到±0.005mm；毫米波组件波导腔的面、槽的表面粗糙度则多要求在Ra0.8以下，其槽型、孔系的位置精度也有相当严格的要求，在通常情况下，槽型与孔系相对于基准的垂直度、位置度、对称度等型位精度要求不大于0.02mm。2)材料塑性高，精加工困难；由于高导热、高导电以及高密封性的使用需求，波导型腔多使用塑性较好的铝合金或铜合金材料，由于整个微波系统结构十分紧凑，对波导腔体的重量有严格的限制，故腔体零件多含薄壁、小孔、槽等复杂要素，这些都导致零件在定位、装夹和加工时产生变形，难以获得高的加工精度。3)加工基准与设计基准不一致通常零件制造加工时，设计基准、加工基准和检测基准保持一致，容易获得高的加工精度。毫米波组件腔体设计要求严格的对称度和同轴度，其设计基准多为波导腔体几何中心，而多数情况下，由于加工工艺的限制不能采用中心定位来装夹，仅可采用外表面这些间接的加工基准来定位进行装夹，这种装夹方式相对于设计基准存在误差。另外由于加工部位多，需要进行多工步、多工序加工，基准难以保持一致，这会导致零件加工可靠性差、生产效率低、质量不够稳定和成品率低。4)波导型腔的整体性要求高。其整体性直接影响电磁波的波形与传输。为保证型腔的整体性，经常需要用到电火花、线切割等特种加工设备，需要针对不同型腔制作不种电极和装夹工装，加大生产周期，增加制造成本。加工整体波导型腔，传统加工方法主要有两种：一是在数控机床上加工出零件外形(留适量的精加工余量)——用线切割加工内部腔型——在数控铣床上精加工外形与端面孔系——钳工修抛型腔表面达到表面粗糙度要求，该种工艺方式只适用于直槽型型腔或喇叭型型腔的加工；二是在数控机床上加工出零件外形(留适量的精加工余量)——制作与型腔尺寸一致的电极——利用电火花机床加工内部腔型——在数控机床上精加工外形与端面孔系，该种工艺方式适用于直槽型腔和台阶型腔的加工。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术特别针对毫米波雷达波导型腔加工的实际，对毫米波雷达波导型腔的加工过程进行了改进，以达到采用简单易行的方法就能即快速、又确保精密地加工毫米波雷达波导型腔，同时还大幅度降低加工周期，且又能减少各种加工设备的投入，并达到能保证毫米波雷达波导型腔在采用常规设备进行加工时就能高效率、高质量地生产且完全符合设计要求，且被工艺和检验认可的目的。在毫米波雷达波导型腔整个加工过程中，其毫米波雷达波导型腔的加工方法是高精度加工毫米波雷达波导型腔的重中之重。这是因为，毫米波雷达波导型腔是毫米波雷达波完成雷达发射和接收功能的最为重要的整件，起着毫米波雷达探测灵敏度是否达到设计指标至关重要的作用。因而，毫米波雷达波导型腔的科学、合理、保质保量地加工就是毫米波雷达不可或缺的最为重要的一环。本专利技术中的毫米波雷达波导型腔是将整体波导分别对称剖开，使其成为两个剖开的对称的腔体组成的。原毫米波雷达波导型腔采用整体加工时，其加工过程中主要存在以下问题，首先，若使用电火花加工设备进行加工时，因电火花加工属于金属融化加工形式，即在加工波导型腔时，电火花设备是从波导型腔大口向小口方向进行加工，此时电极在产生电火花时，电极产生的热量既烧融着波导型腔，同时电极的尺寸本身也随之在变小，因而，在即将完成波导型腔的内腔加工时，却难以保证小口的加工精度，致使波导型腔极易出现加工质量问题；且电火花设备加工的时间也较长，本例中波导型腔自身高度为60mm，加工时间长达6小时。其次，若是使用线切割设备进行毫米波雷达波导型腔内腔加工的话，那么，首先就要在该波导型腔两端钻孔，以便操作者穿线切割丝。由于该波导型腔内腔尺寸小，因而只能使用φ1特制加长钻头将该波导型腔钻穿，然后才能穿丝后，进行线切割加工。但是，因钻孔的钻头自身直径小，仅为φ1，故在进行钻穿加工过程中，因排屑不畅，极易造成该规格钻头折断，则使得波导型腔加工效率低。在完成波导型腔钻穿加工过程后，因该波导型腔内腔切削角为17°，还存在着波导型腔大口与小口的口径尺寸不一致，因而还必须制作相应的装夹、调整工装，以确保在进行线切割加工过程中，该波导型腔内腔的切削角为17°，所以，采用线切割设备进行该波导型腔内腔加工时，生产效率也是不高的，且需要操作者不停地调整线切割设备上装夹的自制装夹、调整工装，才能完成该波导型腔内腔的加工。但是，线切割加工还存在着在该波导型腔内腔上有线切割丝在线切割加工过程中的呈波浪形的纹路，又会产生影响毫米波电气性能的问题。由此可见，在加工该波导型腔内腔时如果使用电火花、线切割进行该类型毫米波雷达波导型腔内腔加工时，设备的加工效率不高，易出现各种加工问题，而且电火花、线切割设备都易出现加工精度和表面粗糙度达不到设计所要求的加工精度和表面粗糙度的问题。为了避免现有技术的存在工序繁琐、加工局限性大、加工基准容易偏差和产品加工周期长、成品率低等缺点，本专利技术提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体波导型腔剖分加工的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将波导型腔腔体从中心部位沿着波导腔的方向将其剖分为上、下两部分；步骤2：采用机用虎钳与适合剖分零件外形的专用工装将剖分零件夹紧在机床上；步骤3：在剖分零件的表面中心线的两边，对称的使用铣刀从一端到另一端铣一个锥形的波导腔；步骤4：在波导腔两边添加定位销轴、销孔和用来组合紧固的螺钉孔；步骤5：将上、下两部分腔体先使用定位销轴和对应的销孔进行定位，然后使用螺钉紧固，组成整体波导；步骤6：在波导的两端法兰盘加工波导端面过孔。

【技术特征摘要】
1.一种整体波导型腔剖分加工的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将波导型腔腔体从中心部位沿着波导腔的方向将其剖分为上、下两部分；步骤2：采用机用虎钳与适合剖分零件外形的专用工装将剖分零件夹紧在机床上；步骤3：在剖分零件的表面中心线的两边，对称的使用铣刀从一端到另一端铣一个锥形的波导腔；步骤4：在波导腔两边添加定位销轴、销孔和用来组合紧固的螺钉孔；步骤5：将上、下两部分腔体先使用定位销轴和对应的销孔进行定位，然后使用螺钉紧固，组成整体波导；步骤6：在波导的两端法兰盘加工波导端面过孔。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：汪云虎，霍龙军，贺小红，田倩，傅强，施剑波，杨莉，王拓，桑多鹏，毕思雯，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61