CN103639497B - 一种实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，步骤101：精密铣削沉腔长宽高及零件特征的长宽高；步骤102：使用预定胶粘剂进行胶封；步骤103：精密铣削零件厚度余量，获得零件最终厚度尺寸；步骤104：使用预定溶剂去除零件上的胶粘剂。采用上述方案，能够完成不规则结构微波零件的精密加工，并提高微波零件的表面质量，提升信号传输性能；微应力装夹方法能够降低加工过程中零件的形变，有效保证零件的尺寸精度要求；提高生产效率与零件成品率。
Description
技术领域
本发明属于不规则结构微波零件加工技术领域，尤其涉及的是一种实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法。
背景技术
不规则结构微波零件(如定向耦合器的耦合内导体、YIG滤波器中的耦合环以及衰减器传输带线簧片等)广泛应用于各种微波仪器中，其加工尺寸精度、表面粗糙度以及形位精度直接影响或决定了器件的电气性能指标。由于这类零件外形不规则，尺寸很小，对尺寸公差的精度、表面粗糙度以及形位精度的要求都非常高，因此其成形方法长期以来一直是困扰各微波器件研发单位的一大工艺难题。
对于不规则结构耦合内导体的加工，目前采用的是慢走丝线切割电腐蚀加工成型工艺。慢走丝线切割由于采用的是电腐蚀加工，因此从工作原理上就决定了放电后金属零件表面会形成细小的颗粒和凹坑，而且这些颗粒和凹坑不易通过后续的加工消除。由于此类零件的表面通常是微波信号的传输路径，所以表面的颗粒和凹坑对于微波器件整体的性能指标有相当大的影响。另一方面，慢走丝线切割加工的生产效率低，成品率低。
对于26.5GHz及以下频率YIG滤波器中的耦合环，由于其尺寸较大(环的内径尺寸为0.5mm)，精度要求不是非常高，因此采用铜丝经压扁后进行模具折弯成型的方法，但由于受到材料回弹及模具等方面的限制，折弯成型后的零件形状和尺寸与图纸要求会有一定的偏差。
对于40GHz及以上频率YIG滤波器中的耦合环，其结构更加奇异，尺寸更加微小(其宽度只有0.03mm，厚度只有0.09mm)，精度要求更高，无法使用模压成型工艺和慢走丝线切割电腐蚀加工方法进行成型，现阶段尚无适宜的成型工艺。
在耦合内导体的慢走丝线切割电腐蚀加工成型工艺中，零件表面由于放电而形成微小的颗粒与凹坑，造成零件表面质量低下，从而降低了零件的传输性能，对微波器件整体的性能指标造成相当大的影响。另一方面，慢走丝线切割电腐蚀加工生产效率低，成品率低，在设计生产中一般都采用加量投产、挑选使用的方法，以达到不影响生产进度和产品质量的目的。
在耦合环的模压成型工艺中，模压工艺只适用于尺寸较大、精度要求不高的耦合环的加工，并且表面质量不高。而对于结构更加奇异、尺寸更加微小、精度要求更高的耦合环，无法再采用模压成型工艺进行成型。
激光加工方法能够完成部分微小零件的加工，但由于采用的是热加工方式，其热效应较大，容易对微小零件产生烧蚀，而且其加工边缘会产生重铸层，影响边缘的表面质量。另一方面，微小零件经过高温热冲击，局部会产生热应力，造成特征尺寸的偏差。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法。
本发明的技术方案如下：
一种实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其中，包括以下步骤：
步骤101：精密铣削沉腔长宽高及零件特征的长宽高；
步骤102：使用预定胶粘剂进行胶封；
步骤103：精密铣削零件厚度余量，获得零件最终厚度尺寸；
步骤104：使用预定溶剂去除零件上的胶粘剂。
所述的实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其中，所述步骤101的具体步骤为在坯料上铣削预定长×宽×高的沉腔，然后铣削零件特征的长×宽×高。
所述的实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其中，铣削的所述沉腔长×宽分别大于零件的长×宽，并且铣削的所述沉腔深度大于或等于坯料厚度的1/2。
所述的实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其中，所述铣削零件特征的长×宽与实际铣削零件特征的长×宽相等，所述铣削零件特征的高度按预定范围大于实际铣削零件特征的高度。
所述的实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其中，所述预定范围为大于或等于零件最终高度尺寸与铣削所用刀具刀尖圆角半径之和。
所述的实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其中，所述步骤102中的具体步骤为：将坯料清洗干净，用预定胶粘剂填满铣削好的沉腔，然后进行固化；所述预定胶粘剂为瞬干型401胶粘剂。
所述的实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其中，所述固化方式为在自然环境下固化或采用加热方式固化。
如权利要求5所述的实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其特征在于，所述步骤103中的具体步骤为：将坯料胶封的一面朝下装夹，铣削掉厚度余量，获得零件的实际最终厚度尺寸。
所述的实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其中，所述步骤104中所述预定溶剂为丙酮溶剂。
采用上述方案，能够完成不规则结构微波零件的精密加工，并提高微波零件的表面质量，提升信号传输性能；微应力装夹方法能够降低加工过程中零件的形变，有效保证零件的尺寸精度要求；提高生产效率与零件成品率。
附图说明
图1为本发明提供的一种实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法的流程图；
图2为本发明方法中精密铣削沉腔与零件特征尺寸步骤的俯视图。
图3为本发明方法中精密铣削沉腔与零件特征尺寸步骤的剖视图。
图4为本发明方法中使用一种胶粘剂进行胶封步骤的示意图。
图5为本发明方法中获得零件最终厚度尺寸步骤的示意图。
图6为本发明方法中使用一种溶剂去除零件上的胶粘剂步骤的示意图。
图7为使用本发明的方法获取不规则结构微波零件的示意图。
其中：5为坯料，6为沉腔，7为零件，8为401胶粘剂，9为丙酮溶剂，H1为坯料厚度，H2为沉腔深度，H3为预留厚度余量的零件厚度，H4为要铣削的厚度余量，L1为坯料长度，L2为沉腔长度，L3为零件长度。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，图1为本发明提供的一种实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法流程图，该方法包括以下步骤：
步骤101：精密铣削沉腔与零件特征尺寸,也就是精密铣削沉腔长宽高及零件特征的长宽高；
步骤102：使用预定胶粘剂进行胶封；
步骤103：精密铣削零件厚度余量，获得零件最终厚度尺寸；
步骤104：加工完成后，使用预定溶剂去除零件上的胶粘剂。
上述步骤101中，精密铣削沉腔与零件特征尺寸包括：在坯料上铣削尺寸合适的沉腔，然后铣削零件的特征尺寸。其中铣削的沉腔尺寸要大于零件的尺寸，深度大于等于坯料厚度的1/2；铣削零件的长度尺寸与宽带尺寸至图纸要求，零件厚度尺寸略大于图纸要求,也就是说在坯料上铣削预定长×宽×高的沉腔，然后铣削零件特征的长×宽×高,铣削的所述沉腔长×宽分别大于零件的长×宽，并且铣削的所述沉腔深度大于或等于坯料厚度的1/2；所述铣削零件特征的长×宽与实际铣削零件特征的长×宽相等，所述铣削零件特征的高度按预定范围大于实际铣削零件特征的高度；所述预定范围为大于或等于零件最终高度尺寸与铣削所用刀具刀尖圆角半径之和。
上述步骤102中，胶封的方法为：将坯料清洗干净，把胶粘剂填满铣削好的沉腔，然后进行固化。其中胶粘剂的类型为瞬干型401胶粘剂，固化方式为自然环境下固化或采用加热方式固化；
上述步骤103中，精密铣削零件厚度余量为将胶封的一面朝下装夹，铣削掉预留的厚度余量，从而获得零件的最终厚度尺寸,也就是说,将坯料胶封的一面朝下装夹，铣削掉厚度余量，获得零件的实际最终厚度尺寸；
上述步骤104中，去除胶粘剂的溶剂为丙酮溶剂，将坯料完全浸泡于丙酮溶剂中，使最终零件从坯料上完全脱落下来。
在上述方法的基础上，如图2-3所示，为在长度为L1，高度为H1的坯料5上铣削沉腔6，沉腔6的长度为L2，深度为H2，然后铣削零件7的特征尺寸，其长度为L3，深度为H3，其中深度H3略大于零件的最终厚度尺寸。
如图4所示，为将坯料清洗干净，然后使用401胶粘剂8将沉腔6填满，最后采用自然环境固化或者加热固化的方式将401胶粘剂8固化。
如5所示，为将完全固化的坯料进行精密微铣削，把坯料5胶封的一面朝下装夹，铣削掉厚度余量H4，从而获得零件的最终厚度尺寸。
如图6所示，为铣削完毕后，将坯料5完全浸泡于丙酮溶剂9中，使最终零件从坯料5上完全脱落下来。
如图7所示，最终获得的不规则结构微波零件7。
采用上述方案，能够完成不规则结构微波零件的精密加工，并提高微波零件的表面质量，提升信号传输性能；微应力装夹方法能够降低加工过程中零件的形变，有效保证零件的尺寸精度要求；提高生产效率与零件成品率。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种实现不规则结构微波零件微应力铣削加工的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤101：精密铣削沉腔长宽高及零件特征的长宽高；步骤102：使用预定胶粘剂进行胶封；步骤103：精密铣削零件厚度余量，获得零件最终厚度尺寸；步骤104：使用预定溶剂去除零件上的胶粘剂；所述步骤101的具体步骤为在坯料上铣削预定长×宽×高的沉腔，然后铣削零件特征的长×宽×高，所述沉腔长×宽分别大于零件的长×宽，并且铣削的所述沉腔深度大于或等于坯料厚度的1/2，所述铣削零件特征的长×宽与实际铣削零件特征的长×宽相等，所述铣削零件特征的高度按预定范围大于实际铣削零件特征的高度，所述预定范围为大于或等于零件最终高度尺寸与铣削所用刀具刀尖圆角半径之和，所述步骤102中的具体步骤为：将坯料清洗干净，用预定胶粘剂填满铣削好的沉腔，然后进行固化；所述预定胶粘剂为瞬干型401胶粘剂，所述固化方式为在自然环境下固化或采用加热方式固化，所述步骤103中的具体步骤为：将坯料胶封的一面朝下装夹，铣削掉厚度余量，获得零件的实际最终厚度尺寸，所述步骤104中所述预定溶剂为丙酮溶剂。
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