CN102403177B

CN102403177B - 一种行波管收集极针及其加工工艺

Info

Publication number: CN102403177B
Application number: CN201110377186.9A
Authority: CN
Inventors: 吴华夏; 侯昌忠; 江祝苗; 张丽
Original assignee: Anhui Huadong Polytechnic Institute
Current assignee: Anhui East China Institute of Optoelectronic Technology
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2031-11-24
Also published as: CN102403177A

Abstract

本发明公开了一种行波管收集极针及其加工工艺，该工艺包括以下工序：1、备料；2、车加工；3、车加工；4、电火花加工；5、铣加工；6、钳工加工；7、车加工；8、钳工加工；9、三氯乙烯去油；10、化学去油；11、化学抛光；12、检测；13、电火花加工；14、检测；15、三氯乙烯去油；16、酸洗；17、去离子水清洗；18、包装。采用上述技术方案，解决了形状较为复杂、加工难度大、加工要求高的电子元器件的制造工艺问题，保证了产品质量，满足了行波管对于收集极针的技术要求。

Description

一种行波管收集极针及其加工工艺

技术领域

本发明属于微波真空电子元器件的技术领域，涉及行波管中的电子元器件的结构和制造工艺技术，更具体地说，本发明涉及一种行波管收集极针。另外，本发明还涉及其加工工艺。

背景技术

行波管是一种利用高速电子注与微波信号互作用，将电子注的动能转化为微波能量的功率放大器件。

行波管的应用范围十分广阔，几乎所有的卫星通讯都使用行波管作为末级放大器。在大多数雷达系统中，都要使用一只或若干只行波管作为产生高频发射脉冲的大功率放大器。在其它设备中，行波管还可以用在某些大功率放大器，如正交场放大器的激励级。行波管按慢波结构一般分为螺旋线行波管和耦合腔行波管两大类。

高效率一直是现代行波管追求的目标。为了获得高效率，一般需要将行波管设计成多级降压收集极结构。在所有的行波管中，总有一些与高频电压相位不同的电子要被加速，而不是因互作用而减速，这些电子在离开互作用区时，能量要大于电子注的初始能量。为了回收这部分电子，一般需要在收集极的末端装有与阴极同电位的锋利的尖椎，也就是本文所说的收集极针，利用这个收集极针，可以在收集极的末端形成电场的剧烈变化，使高能电子散开。此外，收集极针还可以使暴露给沿轴进入收集极的高能电子的表面面积减至最小，从而将产生发射电子的可能性降至最低限度。

但是，在现有技术中，行波管收集极针由于其结构特别复杂，加工难度很大，加工要求较高，所以到目前为止还没有较为理想的加工制造工艺方法，使其应用受到限制。

发明内容

本发明提供一种行波管收集极针的加工工艺，其目的是实现该特殊电子元器件的加工。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的行波管收集极针的加工工艺，所述的行波管收集极针的材料为无氧铜TUl，所述的行波管收集极针的结构为：

其主体的一端为尖端在端部的锥体，所述的行波管收集极针的另一端为大直径圆柱体，所述的大直径圆柱体与所述的锥体之间为一段直径与所述的锥体大端直径相同的小直径圆柱体；所述的锥体、大直径圆柱体、小直径圆柱体为同轴线分布；所述的大直径圆柱体的外圆的局部长度上设一个径向向外的伸出体，并在该伸出体上设有一个与所述的大直径圆柱体轴线平行的小孔；所述的大直径圆柱体的外端面上设有一个同轴的圆形凸台，在所述的圆形凸台端面上设有多个矩形凸台，并在一个矩形区域内对齐排列；

所述的加工工艺按工艺流程包括以下工序，其尺寸单位未加特别注明的均为mm：

1、备料；2、车加工；3、车加工；4、电火花加工；5、铣加工；6、钳工加工；7、车加工；8、钳工加工；9、三氯乙烯去油；10、化学去油；11、化学抛光；12、检测；13、电火花加工；14、检测；15、三氯乙烯去油；16、酸洗；17、去离子水清洗；18、包装。

各工序的工艺内容为：

1、备料：备料尺寸为Φ25×247；

2、车加工：将毛坯装入车床的卡盘定位并夹紧；切端面；车外圆Φ22-0.02长度25；锐边倒钝Rmax0.1；切下毛坯，每个毛坯长度尺寸21.3^-0.3；

3、车加工：在螺纹车床上按位置车削弹簧卡头；将毛坯放到弹簧卡头上定位并紧固；车大直径圆柱体的伸出体轴向其余部分至外圆为Φ12^-0.27；保证尺寸3.2±0.5；车小直径圆柱体及锥体至外圆为Φ5^-0.05，长15.5^+0.3；磨钝锐边Rmax0.1；调头重新装夹毛坯；车圆形凸台外圆至Φ10^-0.36，轴向长度保证尺寸2^-0.1；磨钝锐边Rmax0.1；松开并取下毛坯；

4、电火花加工：将毛坯装夹在电火花穿孔机的回转轴上，定位并紧固；钻小孔至Φ0.8定位；用塞规检测所钻小孔Φ0.8^+0.1；松开，取下毛坯；

5、铣加工：将毛坯装夹在万能工具铣的工作台上，定位并紧固；铣切大直径圆柱体的伸出体处至Φ12^-0.27，留出伸出体；松开，取下毛坯；

6、钳工：清理毛刺；加工出伸出体向外端头上的榫眼R1；

7、车加工：在螺纹车床上按位置车削弹簧卡头；将毛坯放到弹簧卡头上，定位并夹紧；车小直径圆柱体及锥体处，至外圆Φ4^-0.03，长度为16^+0.11；车锥体至圆锥25°±1°；加工出锥体尖端的R0.2；去除毛刺；松开并取下毛坯；

8、钳工：去除毛刺；设备为钳工工作台；

9、三氯乙烯去油：材料为：工业三氯乙烯、绡棉；

10、化学去油：

设备为：带加热的超声波槽、蒸馏水清洗装置、酸洗设备；

材料为：分析纯的草酸钠、纯的二水酒石酸钠；

11、化学抛光：

设备为：酸洗设备、蒸馏水清洗装置；

材料为：化学纯的盐酸、分析纯的丙酮；

12、检测：步骤为：规检测小孔Φ0.8^+0.1；放大8倍检测是否有毛刺；其余尺寸采用通用方法检测；

设备为：检测工作台；

13、电火花加工：完成矩形凸台之间互相垂直的槽的切割；

设备为：电火花机床；

材料为：钼丝、蒸馏水、绡棉、工业油、医用凡士林；

14、检测：采用通用方法检测各尺寸；

设备为：检测工作台；

15、去油：材料为：工业三氯乙烯、绡棉；

16、酸洗：

设备为：酸洗设备、蒸馏水清洗装置；

材料为：化学纯的硫酸、化学纯的硝酸、分析纯的氯化钠、分析纯的氯化铬；

17、去离子水清洗：

设备为：离子交换设备、超声波槽、超声波发生器；

材料为：去离子水、工业精馏酒精、绡棉；所述的工业精馏酒精为1级；

18、包装：将加工好的零件进行包装或移交下一工序。

所述的工序7中，采用材料为乳化液：5.0L。

所述的工序9中，工业三氯乙烯的用量为0.7kg、绡棉的用量为0.02kg。

所述的工序10中，分析纯的草酸钠的用量为0.02kg、纯的二水酒石酸钠的用量为0.02kg。

所述的工序11中，化学纯的盐酸用量为0.9kg、分析纯的丙酮用量为1.2kg。

所述的工序13中，钼丝的用量为330m、蒸馏水的用量为4000L、绡棉的用量为0.15kg、工业油的用量为4kg、医用凡士林的用量为0.8kg。

所述的工序15中，工业三氯乙烯的用量为0.7kg、绡棉的用量为0.02kg。

所述的工序16中，化学纯的硫酸的用量为1.2kg、化学纯的硝酸的用量为1.5kg、分析纯的氯化钠的用量为0.1kg、分析纯的氯化铬的用量为0.3kg。

所述的工序17中，去离子水的用量为5.5m³、工业精馏酒精的用量为0.2kg、绡棉的用量为0.1kg。

本发明采用上述技术方案，解决了形状较为复杂、加工难度大、加工要求高的电子元器件的制造工艺问题，保证了产品质量，满足了行波管对于收集极针的技术要求。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1所示结构的侧面示意图；

图3为本发明的结构标注尺寸的示意图；

图4为图3所示结构侧面标注尺寸的示意图。

图中标记为：

1、锥体，2、大直径圆柱体，3、小直径圆柱体，4、伸出体，5、小孔，6、圆形凸台，7、矩形凸台。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

以下尺寸单位未加特别注明的均为mm。

如图1、图2所表达的本发明的结构，本发明为一种行波管收集极针，所述的行波管收集极针的材料为无氧铜TU1。

如图1至图4所示，所述的行波管收集极针的结构为：

行波管收集极针的主体的一端为尖端在端部的锥体1，所述的行波管收集极针的另一端为大直径圆柱体2，所述的大直径圆柱体2与所述的锥体1之间为一段直径与所述的锥体1大端直径相同的小直径圆柱体3；所述的锥体1、大直径圆柱体2、小直径圆柱体3为同轴线分布；所述的大直径圆柱体2的外圆的局部长度上设一个径向向外的伸出体4，并在该伸出体4上设有一个与所述的大直径圆柱体2轴线平行的小孔5；所述的大直径圆柱体2的外端面上设有一个同轴的圆形凸台6，在所述的圆形凸台6端面上设有多个矩形凸台7，并在一个矩形区域内对齐排列。

其中，行波管收集极针零件的总长尺寸为21.3mm；

锥体1大端的直径为Φ4，尖端为R0.2；锥度为25°；

小直径圆柱体3的直径为Φ4，锥体1及小直径圆柱体3的总长尺寸为16mm；

大直径圆柱体2的直径为Φ12mm，轴向长度为21.3-16-1.2＝4.1mm；

伸出体4的伸出长度为17-12＝5mm；厚度为2mm；伸出体4与大直径圆柱体2过渡处的圆弧半径为R3mm；

小孔5孔径为0.8mm，距大直径圆柱体2的轴线为9.5mm；

圆形凸台6的直径为Φ10mm，凸起高度为0.2mm；

矩形凸台7的矩形尺寸为1×1mm；凸起高度为1mm；矩形凸台7按5×5排列对齐，共计25个，其间槽宽为0.5mm。

上述尺寸的公差要求及粗糙度要求，如图3和图4所示。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现该特殊电子元器件的加工的发明目的，本发明采取的技术方案为：所述的加工工艺按工艺流程包括以下工序：

更具体地说，各工序的工艺内容为：

1、备料：备料尺寸为Φ25×247；

2、车加工：将毛坯装入车床的卡盘定位并夹紧；切端面；车外圆Φ22^-0.02，长度25；锐边倒钝Rmax0.1；切下毛坯，每个毛坯长度尺寸21.3^-0.3。

3、车加工：在螺纹车床上按位置车削弹簧卡头；将毛坯放到弹簧卡头上定位并紧固；车大直径圆柱体2的伸出体4轴向其余部分至外圆为Φ12^-0.27；保证尺寸3.2±0.5；车小直径圆柱体3及锥体1至外圆为Φ5^-0.05，长15.5^+0.3；磨钝锐边Rmax0.1；调头重新装夹毛坯；车圆形凸台6外圆至Φ10^-0.36，轴向长度保证尺寸2^-0.1；磨钝锐边Rmax0.1；松开并取下毛坯。

4、电火花加工：将毛坯装夹在电火花穿孔机的回转轴上，定位并紧固；钻小孔5至Φ0.8定位；用塞规检测所钻小孔5Φ0.8^+0.1；松开，取下毛坯。

5、铣加工：将毛坯装夹在万能工具铣的工作台上，定位并紧固；铣切大直径圆柱体2的伸出体4处至Φ12^-0.27，留出伸出体4；松开，取下毛坯；

6、钳工：清理毛刺；加工出伸出体4向外端头上的榫眼R1。

7、车加工：在螺纹车床上按位置车削弹簧卡头；将毛坯放到弹簧卡头上，定位并夹紧；车小直径圆柱体3及锥体1处，至外圆Φ4^-0.03，长度为16^+0.11；车锥体1至圆锥25°±1°；加工出锥体1尖端的R0.2；去除毛刺；松开并取下毛坯：

本工序采用材料为乳化液：5.0L。

8、钳工：去除毛刺；设备为钳工工作台。

9、三氯乙烯去油：材料为：工业三氯乙烯、绡棉；

工业三氯乙烯的用量为0.7kg、绡棉的用量为0.02kg。

10、化学去油：60271.00085；

设备为：带加热的超声波槽、蒸馏水清洗装置、酸洗设备；

材料为：分析纯的草酸钠、纯的二水酒石酸钠。

分析纯的草酸钠的用量为0.02kg、纯的二水酒石酸钠的用量为0.02kg。

11、化学抛光：

设备为：酸洗设备、蒸馏水清洗装置；

材料为：化学纯的盐酸、分析纯的丙酮；

化学纯的盐酸用量为0.9kg、分析纯的丙酮用量为1.2kg。

12、检测：步骤为：规检测小孔5Φ0.8^+0.1；放大8倍检测是否有毛刺；其余尺寸采用通用方法检测；

设备为：检测工作台；

13、电火花加工：完成矩形凸台7之间互相垂直的槽的切割；

设备为：电火花机床；

材料为：钼丝、蒸馏水、绡棉、工业油、医用凡士林；

钼丝的用量为330m、蒸馏水的用量为4000L、绡棉的用量为0.15kg、工业油的用量为4kg、医用凡士林的用量为0.8kg。

14、检测：采用通用方法检测各尺寸；

设备为：检测工作台。

15、去油：材料为：工业三氯乙烯、绡棉；

工业三氯乙烯的用量为0.7kg、绡棉的用量为0.02kg。

16、酸洗：

设备为：酸洗设备、蒸馏水清洗装置；

化学纯的硫酸的用量为1.2kg、化学纯的硝酸的用量为1.5kg、分析纯的氯化钠的用量为0.1kg、分析纯的氯化铬的用量为0.3kg。

17、去离子水清洗：

设备为：离子交换设备、超声波槽、超声波发生器；

去离子水的用量为5.5m³、工业精馏酒精的用量为0.2kg、绡棉的用量为0.1kg。

18、包装：将加工好的零件进行包装或移交下一工序。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种行波管收集极针的加工工艺，所述的行波管收集极针的材料为无氧铜TU1；

所述的行波管收集极针的结构为：

其主体的一端为尖端在端部的锥体（1），所述的行波管收集极针的另一端为大直径圆柱体（2）；

所述的大直径圆柱体（2）与所述的锥体（1）之间为一段直径与所述的锥体（1）大端直径相同的小直径圆柱体（3）；

所述的锥体（1）、大直径圆柱体（2）、小直径圆柱体（3）为同轴线分布；

所述的大直径圆柱体（2）的外圆的局部长度上设一个径向向外的伸出体（4），并在该伸出体（4）上设有一个与所述的大直径圆柱体（2）轴线平行的小孔（5）；

所述的大直径圆柱体（2）的外端面上设有一个同轴的圆形凸台（6）；

在所述的圆形凸台（6）端面上设有多个矩形凸台（7），并在一个矩形区域内对齐排列；

所述的加工工艺按工艺流程包括以下工序：

1）、备料；2）、车加工；3）、车加工；4）、电火花加工；5）、铣加工；6）、钳工加工；7）、车加工；8）、钳工加工；9）、三氯乙烯去油；10）、化学去油；11）、化学抛光；12）、检测；13）、电火花加工；14）、检测；15）、三氯乙烯去油；16）、酸洗；17）、去离子水清洗；18）、包装；

以上所述各工序的工艺内容分别为：

1）、备料：备料尺寸为Φ25×247；

2）、车加工：将毛坯装入车床的卡盘定位并夹紧；切端面；车外圆Φ22^-0.02，长度25；锐边倒钝Rmax0.1；切下毛坯，每个毛坯长度尺寸21.3^-0.3；

3）、车加工：在螺纹车床上按位置车削弹簧卡头；将毛坯放到弹簧卡头上定位并紧固；车大直径圆柱体（2）的伸出体（4）轴向其余部分至外圆为Φ12^-0.27；保证尺寸3.2±0.5；车小直径圆柱体（3）及锥体（1）至外圆为Φ5^-0.05，长15.5^+0.3；磨钝锐边Rmax0.1；调头重新装夹毛坯；车圆形凸台（6）外圆至Φ10^-0.36，轴向长度保证尺寸2^-0.1；磨钝锐边Rmax0.1；松开并取下毛坯；

4）、电火花加工：将毛坯装夹在电火花穿孔机的回转轴上，定位并紧固；钻小孔（5）至Φ0.8定位；用塞规检测所钻小孔（5）Φ0.8^+0.1；松开，取下毛坯；

5）、铣加工：将毛坯装夹在万能工具铣的工作台上，定位并紧固；铣切大直径圆柱体（2）的伸出体（4）处至Φ12^-0.27，留出伸出体（4）；松开，取下毛坯；

6）、钳工：清理毛刺；加工出伸出体（4）向外端头上的榫眼R1；

7）、车加工：在螺纹车床上按位置车削弹簧卡头；将毛坯放到弹簧卡头上，定位并夹紧；车小直径圆柱体（3）及锥体（1）处，至外圆Φ4^-0.03，长度为16^+0.11；车锥体（1）至圆锥25°±1°；加工出锥体（1）尖端的R0.2；去除毛刺；松开并取下毛坯；

冷却材料为乳化液：5.0L；

8）、钳工：去除毛刺；设备为钳工工作台；

9）、三氯乙烯去油：材料为：工业三氯乙烯、绡棉；

10）、化学去油：

设备为：带加热的超声波槽、蒸馏水清洗装置、酸洗设备；

材料为：分析纯的草酸钠、纯的二水酒石酸钠；

11）、化学抛光：

设备为：酸洗设备、蒸馏水清洗装置；

材料为：化学纯的盐酸、分析纯的丙酮；

12）、检测：步骤为：规检测小孔（5）Φ0.8^+0.1；放大8倍检测是否有毛刺；其余尺寸采用通用方法检测；

设备为：检测工作台；

13）、电火花加工：完成矩形凸台（7）之间互相垂直的槽的切割；

设备为：电火花机床；

材料为：钼丝、蒸馏水、绡棉、工业油、医用凡士林；

14）、检测：采用通用方法检测各尺寸；

设备为：检测工作台；

15）、去油：材料为：工业三氯乙烯、绡棉；

16）、酸洗：

设备为：酸洗设备、蒸馏水清洗装置；

17）、去离子水清洗：

设备为：离子交换设备、超声波槽、超声波发生器；

18）、包装：将加工好的零件进行包装或移交下一工序；

以上各尺寸的单位均为mm。

2.按照权利要求1所述的行波管收集极针的加工工艺，其特征在于：所述的工序9）中，工业三氯乙烯的用量为0.7kg、绡棉的用量为0.02kg。

3.按照权利要求1所述的行波管收集极针的加工工艺，其特征在于：所述的工序10）中，分析纯的草酸钠的用量为0.02kg、纯的二水酒石酸钠的用量为0.02kg。

4.按照权利要求1所述的行波管收集极针的加工工艺，其特征在于：所述的工序11）中，化学纯的盐酸用量为0.9kg、分析纯的丙酮用量为1.2kg。

5.按照权利要求1所述的行波管收集极针的加工工艺，其特征在于：所述的工序13）中，钼丝的用量为330m、蒸馏水的用量为4000L、绡棉的用量为0.15kg、工业油的用量为4kg、医用凡士林的用量为0.8kg。

6.按照权利要求1所述的行波管收集极针的加工工艺，其特征在于：所述的工序15）中，工业三氯乙烯的用量为0.7kg、绡棉的用量为0.02kg。

7.按照权利要求1所述的行波管收集极针的加工工艺，其特征在于：所述的工序16）中，化学纯的硫酸的用量为1.2kg、化学纯的硝酸的用量为1.5kg、分析纯的氯化钠的用量为0.1kg、分析纯的氯化铬的用量为0.3kg。

8.按照权利要求1所述的行波管收集极针的加工工艺，其特征在于：所述的工序17）中，去离子水的用量为5.5m³、工业精馏酒精的用量为0.2kg、绡棉的用量为0.1kg。