CN106141590A - 一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺 - Google Patents

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廖基跃
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters

Abstract

本发明涉及一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺，包括以下步骤：S1、腔体粗加工：包括以下子步骤：S1‑1、铣削毛坯表面；S1‑2、铣削四周外形轮廓；S1‑3、铣削工件内腔；S2、腔体热处理；S3、腔体精加工：包括以下子步骤：S3‑1、铣削工件表面余量；S3‑2、铣削工件内腔表面余量；S4、装配整体热处理；S5、线切割去除装配整体外形余量。本发明的优点在于：经过生产实践证明该方案有效且稳定，通过理论强度分析得出保留加强筋后，工件在加工过程中抗弯强度增大了约10倍，保证内腔深度尺寸公差±0.02mm，平面度0.05mm；采用切削力较小的线切割方式去除腔体和盖板的整体外形余量，提高了工件在加工过程中抵抗变形能力，加工后满足设计结构和工艺要求；工艺操作简单。

Description

一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺
技术领域
本发明涉及薄壁腔体加工技术领域，特别是一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺。
背景技术
航天滤波器腔体是一种薄壁件，材料牌号2A12H112，现加工的工件腔体厚度1mm，长宽比超过6，原有的加工工艺方案是粗加工（粗铣）→热处理去应力→精加工（精铣），此方案加工的零件不能满足尺寸公差和形位公差设计要求，薄壁件自身强度低，难以抵抗加工过程中的切削力、装夹力以及加工完成卸下装夹后产生的反向作用力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种抗弯强度高、加工方便的大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺，包括以下步骤：
S1、腔体粗加工：包括以下子步骤：
S1-1、铣削毛坯表面：将符合加工尺寸的铝材毛坯固定在铣床上，采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000～4500r/min，进给量1200～1500mm/min，铝材的宽度方向左右各往外留6～8mm余量，其余面单边留0.5～1mm，按照图纸尺寸对铝材毛坯表面进行铣削，铝材的宽度方向形成加强筋；
S1-2、铣削四周外形轮廓：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为3000～3200r/min，进给量550～600mm/min，按照图纸尺寸对铝材四周外形轮廓进行铣削，并保留加强筋；
S1-3、铣削工件内腔：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000～4500r/min，进给量1200～1500mm/min，按照图纸尺寸进行铣削得到带有内腔的工件；
S2、腔体热处理：将步骤S1加工得到的工件放入热处理炉中，进行去应力退火；
S3、腔体精加工：包括以下子步骤：
S3-1、铣削工件表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000～4500r/min，进给量550～600mm/min，铣去工件表面余量，同时保留加强筋；
S3-2、铣削工件内腔表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000～4500r/min，进给量550～600mm/min，铣去工件内腔表面余量，保证工件内腔深度尺寸公差为±0.02mm，平面度为0.05mm；
S4、装配整体热处理：将精加工后的腔体和盖板装配后，整体放入热处理炉中，进行去应力退火；
S5、线切割去除装配整体外形余量：将装配整体放在线切割工作台上，采用快走丝方式加工，控制电流为1.8～2.2A，电压为90～110V，脉冲宽度为6～10μs，脉冲间隔与脉冲宽度比为4～5：1，对装配整体外形进行线切割切除余量。
步骤S2中，腔体热处理的具体操作步骤为：将腔体放入热处理炉中，缓慢加热至180～200℃，保温5～6h，随炉冷却。
步骤S4中，装配整体热处理的具体操作步骤为：将装配整体放入热处理炉中，缓慢加热至180～200℃，保温4～5h，随炉冷却。
本发明具有以下优点：
1、经过生产实践证明该方案有效且稳定，通过理论强度分析得出保留加强筋后，工件在加工过程中抗弯强度增大了约10倍，保证内腔深度尺寸公差±0.02mm，平面度0.05mm。
2、采用切削力较小的线切割方式去除腔体和盖板的整体外形余量，提高了工件在加工过程中抵抗变形能力，加工后满足设计结构和工艺要求。
3、本发明通过常规工艺的有效组合，实现了大长宽比的薄壁腔体加工，而且工艺操作简单。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
【实施例1】：
一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺，包括以下步骤：
S1、腔体粗加工：包括以下子步骤：
S1-1、铣削毛坯表面：将符合加工尺寸的铝材毛坯固定在铣床上，采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000r/min，进给量1200mm/min，铝材的宽度方向左右各往外留6mm余量，其余面单边留0.5mm，按照图纸尺寸对铝材毛坯表面进行铣削，铝材的宽度方向形成加强筋；
S1-2、铣削四周外形轮廓：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为3200r/min，进给量600mm/min，按照图纸尺寸对铝材四周外形轮廓进行铣削，并保留加强筋；
S1-3、铣削工件内腔：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4500r/min，进给量1500mm/min，按照图纸尺寸进行铣削得到带有内腔的工件；
S2、腔体热处理：将步骤S1加工得到的工件放入热处理炉中，缓慢加热至180℃，保温6h，随炉冷却，进行去应力退火；
S3、腔体精加工：包括以下子步骤：
S3-1、铣削工件表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4500r/min，进给量550mm/min，铣去工件表面余量，同时保留加强筋；
S3-2、铣削工件内腔表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000r/min，进给量550mm/min，铣去工件内腔表面余量，保证工件内腔深度尺寸公差为±0.02mm，平面度为0.05mm；
S4、装配整体热处理：将精加工后的腔体和盖板装配后，整体放入热处理炉中，缓慢加热至200℃，保温4h，随炉冷却，进行去应力退火；
S5、线切割去除装配整体外形余量：将装配整体放在线切割工作台上，采用快走丝方式加工，控制电流为1.8A，电压为110V，脉冲宽度为6μs，脉冲间隔与脉冲宽度比为5：1，对装配整体外形进行线切割切除余量。
【实施例2】：
一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺，包括以下步骤：
S1、腔体粗加工：包括以下子步骤：
S1-1、铣削毛坯表面：将符合加工尺寸的铝材毛坯固定在铣床上，采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4300r/min，进给量1350mm/min，铝材的宽度方向左右各往外留7mm余量，其余面单边留0.8mm，按照图纸尺寸对铝材毛坯表面进行铣削，铝材的宽度方向形成加强筋；
S1-2、铣削四周外形轮廓：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为3100r/min，进给量580mm/min，按照图纸尺寸对铝材四周外形轮廓进行铣削，并保留加强筋；
S1-3、铣削工件内腔：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4250r/min，进给量1350mm/min，按照图纸尺寸进行铣削得到带有内腔的工件；
S2、腔体热处理：将步骤S1加工得到的工件放入热处理炉中，缓慢加热至190℃，保温5.5h，随炉冷却，进行去应力退火；
S3、腔体精加工：包括以下子步骤：
S3-1、铣削工件表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4250r/min，进给量575mm/min，铣去工件表面余量，同时保留加强筋；
S3-2、铣削工件内腔表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4300r/min，进给量580mm/min，铣去工件内腔表面余量，保证工件内腔深度尺寸公差为±0.02mm，平面度为0.05mm；
S4、装配整体热处理：将精加工后的腔体和盖板装配后，整体放入热处理炉中，缓慢加热至190℃，保温4.5h，随炉冷却，进行去应力退火；
S5、线切割去除装配整体外形余量：将装配整体放在线切割工作台上，采用快走丝方式加工，控制电流为2A，电压为100V，脉冲宽度为8μs，脉冲间隔与脉冲宽度比为4.5：1，对装配整体外形进行线切割切除余量。
【实施例3】：
一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺，包括以下步骤：
S1、腔体粗加工：包括以下子步骤：
S1-1、铣削毛坯表面：将符合加工尺寸的铝材毛坯固定在铣床上，采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4500r/min，进给量1500mm/min，铝材的宽度方向左右各往外留8mm余量，其余面单边留1mm，按照图纸尺寸对铝材毛坯表面进行铣削，铝材的宽度方向形成加强筋；
S1-2、铣削四周外形轮廓：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为3000r/min，进给量550mm/min，按照图纸尺寸对铝材四周外形轮廓进行铣削，并保留加强筋；
S1-3、铣削工件内腔：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000r/min，进给量1200mm/min，按照图纸尺寸进行铣削得到带有内腔的工件；
S2、腔体热处理：将步骤S1加工得到的工件放入热处理炉中，缓慢加热至200℃，保温5h，随炉冷却，进行去应力退火；
S3、腔体精加工：包括以下子步骤：
S3-1、铣削工件表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000r/min，进给量600mm/min，铣去工件表面余量，同时保留加强筋；
S3-2、铣削工件内腔表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000r/min，进给量600mm/min，铣去工件内腔表面余量，保证工件内腔深度尺寸公差为±0.02mm，平面度为0.05mm；
S4、装配整体热处理：将精加工后的腔体和盖板装配后，整体放入热处理炉中，缓慢加热至180℃，保温5h，随炉冷却，进行去应力退火；
S5、线切割去除装配整体外形余量：将装配整体放在线切割工作台上，采用快走丝方式加工，控制电流为2.2A，电压为90V，脉冲宽度为10μs，脉冲间隔与脉冲宽度比为4：1，对装配整体外形进行线切割切除余量。

Claims (3)

1.一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、腔体粗加工：包括以下子步骤：
S1-1、铣削毛坯表面：将符合加工尺寸的铝材毛坯固定在铣床上，采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000～4500r/min，进给量1200～1500mm/min，铝材的宽度方向左右各往外留6～8mm余量，其余面单边留0.5～1mm，按照图纸尺寸对铝材毛坯表面进行铣削，铝材的宽度方向形成加强筋；
S1-2、铣削四周外形轮廓：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为3000～3200r/min，进给量550～600mm/min，按照图纸尺寸对铝材四周外形轮廓进行铣削，并保留加强筋；
S1-3、铣削工件内腔：采用直径为Φ12mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000～4500r/min，进给量1200～1500mm/min，按照图纸尺寸进行铣削得到带有内腔的工件；
S2、腔体热处理：将步骤S1加工得到的工件放入热处理炉中，进行去应力退火；
S3、腔体精加工：包括以下子步骤：
S3-1、铣削工件表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000～4500r/min，进给量550～600mm/min，铣去工件表面余量，同时保留加强筋；
S3-2、铣削工件内腔表面余量：采用直径为Φ6mm的四齿铣刀，控制主轴转速为4000～4500r/min，进给量550～600mm/min，铣去工件内腔表面余量，保证工件内腔深度尺寸公差为±0.02mm，平面度为0.05mm；
S4、装配整体热处理：将精加工后的腔体和盖板装配后，整体放入热处理炉中，进行去应力退火；
S5、线切割去除装配整体外形余量：将装配整体放在线切割工作台上，采用快走丝方式加工，控制电流为1.8～2.2A，电压为90～110V，脉冲宽度为6～10μs，脉冲间隔与脉冲宽度比为4～5：1，对装配整体外形进行线切割切除余量。
2.根据权利要求1所述的一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺，其特征在于：步骤S2中，腔体热处理的具体操作步骤为：将腔体放入热处理炉中，缓慢加热至180～200℃，保温5～6h，随炉冷却。
3.根据权利要求1所述的一种大长宽比薄壁滤波器腔体加工工艺，其特征在于：步骤S4中，装配整体热处理的具体操作步骤为：将装配整体放入热处理炉中，缓慢加热至180～200℃，保温4～5h，随炉冷却。
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