CN107570966B - 一种倍频器中的调节臂加工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种倍频器中的调节臂加工的方法，为了解决调节臂的固定槽的尺寸小、加工难的问题，加工一个与固定槽尺寸相同的黄铜块作为填充工装，然后再加工固定槽，将填充工装填充至固定槽内，然后在按照尺寸铣削调节臂的尺寸，此时铣削深度不要穿透，这样便于取下，取下后去掉多余的毛刺，即完成加工。

Description

一种倍频器中的调节臂加工的方法

技术领域

本发明涉及弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件倍频器加工领域，尤其涉及一种倍频器中的调节臂的加工的方法。

背景技术

随着通信技术的快速，传输数据率的要求越来越高，致使通信频段日益拥挤，因而现代通信技术已经向毫米波、亚毫米波波频段发展。毫米波技术在通信、雷达、导弹制导、射电天文学以及电子战等等方面的应用得到了广泛地发展，因而促进了弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件在搜索、识别、跟踪、制导和探测等诸多领域的快速发展。由于现阶段简单的毫米波固态源的频率稳定性和相位噪声常常难以满足设计要求，从而不能满足通信和雷达系统的应用。而目前毫米波雷达所使用的毫米波倍频器是毫米波技术中的一项重要内容，因为，毫米波倍频器既可以降低毫米波雷达的主振频率和扩展工作频段，又可以把微波雷达所具有的优点体现出来，例如，高频率稳定及微波调制器的调制特性等扩展到毫米波波段；还使得当今的小功率的短毫米波、亚毫米波固态源能主要依靠倍频方法来实现。故弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器也同样是毫米波有源相控阵雷达不可或缺的关重部件，同时也是有源相控阵雷达等电子装备中最为重要的调节部件，再加之弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器属于一次性使用的关键整件，因而，在大批量弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器生产过程中，如何在生产过程中提高倍频器的成品率，并同时降低倍频器生产加工成本是生产部门需要优先考量的。而本发明中的T/R组件所使用的倍频器自身是由倍频器中的调节臂、调节环、倍频器波导腔以及其他一些功能件所组成的。而该倍频调节的结构件最为重要的零件为调节臂，且调节臂自身除了零件尺寸小、加工精度要求高外，还要求其具备高精度加工、高表面粗糙度与高密封性等等特点。由于倍频器中的调节臂加工精度要求高，故使得其加工难度增大，因此，给倍频器中的调节器的高精度、高质量加工带来了问题，而这类问题最终将严重影响本例中弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器的工作效能。

T/R组件的倍频器主要是依靠其调节臂进行成倍数调频的，且调节臂是由设计人员根据T/R组件所需的倍频数进行调节的，一般倍频器的倍频数为2～4倍。但是，调节臂上焊接有调节环，且该部件一般被称之为调节器。将各一个焊有调节环的调节臂从倍频器中间的波导腔中的两端分别插入，此时，设计人员将根据该T/R组件所需的倍频数对插入倍频器波导腔中的调节臂进行调试，当调试的倍频数达到该T/R组件所需的倍频数后，则设计人员会将调整好的调节臂粘接在倍频器的波导腔上，确保今后该T/R组件正常使用时，倍频数不会发生变化。因而，T/R组件的倍频器中的调节臂是保证倍频器正常工作的关键零件。而调节臂自身具有零件尺寸小、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T/R组件的倍频器调节臂的加工中，主要的加工方法是使用电火花、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倍频器调节臂在其整个加工过程中，不但其加工难度大、加工工艺复杂，零件成品率低，且容易在加工过程中容易出现加工加工质量问题。如果在加工方法选择上的不合理，就容易导致T/R组件的倍频器中的调节臂在加工过程中，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T/R组件的倍频器中的调节臂在加工过程中存在的诸多问题，就需要对T/R组件的倍频器中的调节臂采用一种适合的加工方法，从而使得T/R组件的倍频器中的调节臂能保质保量被加工出来，以满足弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器对倍频器中的调节臂的广泛而大量地需求。

发明内容

要解决的技术问题

本发明特别针对弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器加工的实际，对弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件倍频器中的调节臂的加工过程进行了改进，以达到采用简单易行的方法就能加工出满足设计要求的T/R组件倍频器中的调节臂，同时还大幅度降低加工周期，且还能减少各种加工设备的投入，并达到能保证T/R组件倍频器中的调节臂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T/R组件倍频器的整个加工过程中，其T/R组件倍频器中的调节臂的加工方法是高效率加工T/R组件倍频器的重中之重。这是因为，T/R组件倍频器中的调节臂是毫米波雷达波的最为重要的零件，起着弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件能否降低毫米波雷达的主振频率和扩展工作频段的至关重要的指标作用。而原T/R组件倍频器中的调节臂所采用的加工方法因加工设备的局限性，使其在加工过程中主要存在以下问题，首先，若使用电火花加工或线切割设备进行加工时，因电火花或线切割都属于金属融化加工形式，即在本例加工的倍频器中的调节臂上的调节环固定槽时，因此时的调节环固定槽宽设计要求加工的固定槽的宽度仅为0.3mm，而此时固定槽两边材料的剩余尺寸分别仅为0.15mm，如果再使用电火花、线切割设备的电极或线切割丝将倍频器中的调节臂从其上切割下来时，而电火花设备的电极或线切割丝产生的巨大热量就既极容易将固定槽两边宽度仅为0.15mm的材料烧融，致使倍频器调节臂在电火花加工过程中出现加工质量问题。所以将直接产生影响T/R组件倍频器中的调节臂的加工质量问题。由此可见，在加工该T/R组件倍频器中的调节臂时，如果使用电火花、线切割进行该T/R组件倍频器中的调节臂加工时，就会出现设备的加工效率不高、且成品率低下的问题，所以，使用电火花、线切割设备容易造成T/R组件倍频器中的调节臂加工报废。

技术方案

一种倍频器中的调节臂加工的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在Hi-V560M高速加工中心上将≠0.3mm×15mm×10mm黄铜板铣削至≠0.3mm×6mm×10mm，其中≠表示厚度；

步骤2：在Hi-V560M高速加工中心上将≠6mm×90mm×70mm的H62黄铜板铣削至≠2.4mm±0.01mm×80mm×60mm，将铣削后的H62黄铜板放置在一块铝板上再使用压板固定在Hi-V560M高速加工中心的工作台面上，采用φ0.3mm×3mm的硬质合金铣削刀具，设置转速30000转/分、进给速度300mm/分、切削深度0.015mm，铣削用于安装调节环的固定槽

步骤3：将步骤1的黄铜板插入到固定槽中，采用φ1mm的铣削刀具沿着固定槽以转速27000转/分、进给速度600mm/分、切削深度0.05mm进行绕行铣削，铣削后小黄铜板的宽、长为0.6±0.015mm×32mm±0.01mm，铣削深度至2.35mm；

步骤4：将未铣透的小H62黄铜板取下，清除棱边毛刺，即为调节臂。

有益效果

本发明采用的简单易行的加工方法，使得原来难以得到产品的加工方法，变成了易于普通操作者进行的加工方法，并直接降低了对操作者的加工技术技能的要求，便于批量生产加工弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器中的调节臂。其从根本上解决了原来所采用T/R组件倍频器的中调节臂的加工方法，即在T/R组件倍频器的中调节臂的加工过程中时，往往因加工方法选用的不合理，使得操作者难以保证T/R组件倍频器的中调节臂的加工精度和内腔的表面粗糙度的加工质量问题。而采用本发明的加工方法，最终达到了T/R组件倍频器的中调节臂的加工合格率为100％的质量目标，同时仅一个T/R组件倍频器的中调节臂就节约外协加工费用数千元，所以在大批量生产弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器中的调节臂所节约的费用将是巨大的。因此上，为弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器提供了有益的支持。因此上，采用本发明的加工技术方案，最终达到了最大限度地减少使用者的使用难度和降低使费用的目的。

采用本发明的加工技术方案，从根本上解决了原来那种既难以保证弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器的加工精度和表面粗糙度；又难以保证加工弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器的合格率100％的质量目标，同时，在其整个加工过程中还因加工质量问题致使生产效率低下等诸多问题，并且很好地完成了弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器的加工。

附图说明

图1倍频器的调节臂之加工方法示意图

图2倍频器的调节臂

图3倍频器的调节器

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

对T/R组件倍频器中的调节臂进行加工时，首先必须解决下列问题：既要满足T/R组件倍频器中的调节臂最终的加工精度、表面粗糙度和最终加工质量，即T/R组件倍频器中的调节臂的加工精度±0.015mm，调节臂的表面粗糙1.6μm；同时还必须保证本发明所选择的加工方法能保质保量、高效率地完成加工。本发明采用的技术方法是：先加工一块用于填充调节环固定槽的黄铜板，然后在Hi-V560M高速加工中心上利用真空吸盘将该倍频器中的调节臂所用的 然后用压板将其与铝板严丝合缝地紧密装夹在铣床的工作台面上，此时使用的硬质合金铣削刀具，以转速30000转/分；进给速度300mm/分，切削深度0.015mm将固定调节环的固定槽的尺寸加工出来。再将≠0.3×10mm的黄铜板平板插入到该固定槽中，以保证后续的绕铣加工过程中，该调节环固定槽尺寸不会因绕铣发生被挤压变形的加工质量问题。此时，使用的铣削刀具沿着H62黄铜板外形进行以以转速27000转/分；进给速度600mm/分，切削深度0.05mm绕铣加工，并同时保证将该H62黄铜板的≠2.4mm厚度铣削至2.35mm，即不将该黄铜板铣透，留下该厚度为0.05mm H62黄铜板。待绕铣完成后，由操作者自行用手工除去这厚度0.05mm H62黄铜板，这样做的目的是为了确保≠0.3×10mm的黄铜板可以重复使用。同时保证倍频器中的调节臂的宽度加工精度0.6±0.015mm。固然，此时倍频器中的调节臂的固定槽两边的材料宽度剩余尺寸均为0.15mm，但因所采用的加工方法和加工步骤合理，这样就使得原来采用电火花、线切割加工设备均无法解决的加工精度和加工质量问题得到彻底解决。因而，在倍频器调节臂之调节环固定槽的整个加工过程中，既确保倍频器调节臂的加工精度和表面粗糙度，又达到了T/R组件倍频器中的调节臂的加工质量合格率为100％的目标要求。完成了T/R组件倍频器的中调节臂的高精度、高效率的加工。所取得的该类型T/R组件倍频器中的调节臂加工精度和内腔表面粗糙度等数据均得到了设计和检验的认可。

本发明所采用的T/R组件倍频器中的调节臂的加工方法，以及最终的T/R组件倍频器的电气性能测试指标均得到了设计师系统的认可。

参见附图1、附图2、附图3。

本发明采用的是将倍频器中的调节臂所用的 然后用压板将其与铝板严丝合缝地紧密装夹在铣床的工作台面上，此时，再使用的硬质合金铣削刀具，将固定调节环的固定槽的尺寸加工出来。将自制的简单易行的镶嵌工装(≠0.3×10mm的黄铜板)插入该固定槽中，然后使用的铣削刀具沿着62H黄铜板外形进行绕铣加工，并确保将该H62黄铜板的≠2.4mm厚度铣削2.35mm，即不将该黄铜板铣透，并留下厚度为的0.05mm H62黄铜板，用手工除去这厚度0.05mm H62黄铜板。这样做的目的是为了确保自制的镶嵌工装可以重复使用。同时保证倍频器中的调节臂的宽度加工精度0.6±0.015mm。固然，此时倍频器中的调节臂的固定槽两边的材料宽度剩余尺寸均为0.15mm，但因所采用的加工方法和加工步骤合理，这样就使得原来采用电火花、线切割加工设备均无法解决的加工精度和加工质量问题得到彻底解决。具体步骤如下：

步骤1.在Hi-V560M高速加工中心上将10件≠0.3mm×15mm×10mm黄铜板铣削至≠0.3mm×6mm×10mm即可。主要用于填充到后续加工工序的调节臂固定调节环的固定槽中之用。

步骤2.在Hi-V560M高速加工中心上利用真空吸盘将该倍频器中的调节臂所用的H62黄铜板原材料尺寸≠6mm×90mm×70mm铣削到≠2.4mm±0.01mm×80mm×60mm，然后用压板将其与铝板严丝合缝地紧密装夹在铣床的工作台面上，此时使用φ0.3mm×3mm的硬质合金铣削刀具，以转速30000转/分；进给速度300mm/分，切削深度0.015mm将固定调节环的固定槽的尺寸铣削出来。参见附图1倍频器的调节臂之加工方法示意图。

步骤3.再将≠0.3mm×6mm×10mm的黄铜板平板插入到固定槽中，以保证后续的绕铣加工过程中，该调节环固定槽尺寸不会因绕铣发生被挤压而致使零件变形的加工质量问题。此时，使用φ1mm的铣削刀具沿着零件所用的H62黄铜板外形进行以转速27000转/分；进给速度600mm/分，切削深度0.05mm的绕行铣削加工，并保证将该H62黄铜板的≠2.4mm厚度铣削至2.35mm，留下该厚度为0.05mm H62黄铜板，即不将该黄铜板铣透，同时保证倍频器中的调节臂的宽度加工精度0.6±0.015mm。采用这样加工方法是为了不使单独零件与整体黄铜板分离，达到理想的加工效果。参见附图2倍频器的调节臂，附图3倍频器的调节器。

步骤4.待绕铣完成后，将未铣透多个调节臂零件从整体H62黄铜板上取下，逐一清除多个调节臂所有棱边毛刺。

本发明中采用的弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器中的调节臂的加工方法，主要用于弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器保质保量的加工。且在该类型弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器中的调节臂的高精度、高质量的整个加工过程中，即能很好地满足各企事业单位预研、研制和大批量生产过程中弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器的需要，同时还做到了有效地降低了在其整个加工过程中的各种支出，也同步提高了弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器的加工效率。且能在最大限度提高研发、生产和制造弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器的企事业单位经济效益的同时，这对于提高研发、生产和制造弹载毫米波有源相控阵雷达T/R组件的倍频器的企事业单位的市场竞争力均有很大的益处。

Claims (1)

1.一种倍频器中的调节臂加工的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在Hi-V560M高速加工中心上将≠0.3mm×15mm×10mm黄铜板铣削至≠0.3mm×6mm×10mm，其中≠表示厚度；

步骤2：在Hi-V560M高速加工中心上将≠6mm×90mm×70mm的H62黄铜板铣削至≠2.4mm±0.01mm×80mm×60mm，将铣削后的H62黄铜板放置在一块铝板上再使用压板固定在Hi-V560M高速加工中心的工作台面上，采用φ0.3mm×3mm的硬质合金铣削刀具，设置转速30000转/分、进给速度300mm/分、切削深度0.015mm，铣削用于安装调节环的固定槽

步骤3：将步骤1的黄铜板插入到固定槽中，使用φ1mm的铣削刀具沿着零件所用的H62黄铜板外形进行以转速27000转/分；进给速度600mm/分，切削深度0.05mm的绕行铣削加工，并保证将该H62黄铜板的≠2.4mm厚度铣削至2.35mm，留下该厚度为0.05mm H62黄铜板，即不将该黄铜板铣透；

步骤4：将未铣透的小H62黄铜板取下，清除棱边毛刺，即为调节臂。