CN108161369B - 一种魔t调节膜片加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种魔T调节膜片加工的方法，在锈铝合金板材上铣削一个T型部分，然后将锈铝合金板材的T型部分的下端的两边固定在两个开有槽的工装中铣削掉成T型零件，将T型零件镶嵌至开有T型槽的工装中，在T型零件的上端部分铣削一个小台阶。
Description
技术领域
本发明涉及一种魔T调节膜片加工领域，尤其涉及一种魔T调节膜片加工的方法。
背景技术
目前，毫米波在雷达、制导、战略和战术通信、电子对抗、遥感、辐射测量仪器、激光光谱学等方面得到了广泛应用。波导魔T调节膜片作为微波/毫米波系统的重要连接器件，起着阻抗匹配加隔离的作用，与微带相比它具有功率容量大、插损低等特点。此外波导魔T的端口性能也比较好，由于其诸多优点被广泛应用于微波集成电路、电子对战设备以及制导武器系统。波导魔T调节膜片当做功分器、调配器、和差器、移相器、波导开关电路、大功率环形器等微波器件使用于各种微波系统。波导魔T结构紧凑、精度要求高外，还要求其具备高导热、高导电与高密封性等特点，由于魔T调节膜片加工精度要求高，加工数量一般较大，相关制造技术比较宽泛，因此上，给波导魔T调节膜片的高精度、高质量和批量加工带来了问题。
波导魔T调节膜片在微波/毫米波系统使用范围较大，且波导魔T调节膜片属于集成度高的超薄精密零件，具有尺寸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，对波导魔T调节膜片加工过程中，既需要电火花加工或线切割等加工设备，还需要用到加工精度较高的铣削设备等加工设备，有时还需要高等级钳工依靠手工进行校形，而这样的加工方法就造成了波导魔T调节膜片在其整个加工过程中，不但其加工难度大、劳动强度大，产品一致性差，且在特种加工和手工校形过程中容易出现加工质量问题。由于波导魔T调节膜片在加工方法选择上的不合理，因而就导致了波导魔T调节膜片在其工过程中，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。为了解决上述在波导魔T调节膜片加工中存在的诸多问题，就需要对波导魔T调节膜片采用一种与众不同的加工方法，从而使得波导魔T调节膜片能够以最佳、最合理、最有效的加工方法，来满足其在微波/毫米波系统中大量使用的需求。
发明内容
要解决的技术问题
本发明特别针对波导魔T调节膜片加工的实际，对波导魔T调节膜片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、又确保精密地加工波导魔T调节膜片，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，并达到能保证波导魔T调节膜片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。
在微波/毫米波系统中所用的波导魔T调节膜片在整个生产过程中，高精度加工波导魔T调节膜片的加工方法是重中之重。这是因为，波导魔T调节膜片是在微波/毫米波系统有限和狭窄的安装空间中完成阻抗匹配加隔离的作用中最为重要的组件，起着电磁波雷达收发技术指标是否达到设计指标至关重要的作用。因而，在微波/毫米波系统中所用的波导魔T调节膜片的科学、合理、保质保量地加工就是电磁波雷达不可或缺的最为重要的一环。本发明中的波导魔T调节膜片就是采用将一定尺寸的防锈铝合金板材，在一台高速加工设备上经过合理的工序安排，利用自制加持工装铣削而成的。
原波导魔T调节膜片在整个生产过程中，往往是将一定尺寸的防锈铝合金板材先在加工精度较高的铣削设备上将导魔T调节膜片的厚度尺寸加工到位后，用电火花等特种加工设备将波导魔T调节膜片的外形尺寸加工到位，再用加工精度较高的铣削设备加工出波导魔T调节膜片的台阶，最后还需要高等级钳工根据设计需要依靠手工进行校形完成成品加工。然而，这样的加工方法经常致使波导魔T调节膜片极易出现加工质量问题，主要有：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，即在本例加工的波导魔T调节膜片的厚度时，因其设计要求加工的厚度仅为0.5mm，如果再使用电火花、线切割设备的电极或线切割丝将导魔T调节膜片从防锈铝合金板材上切割下来时，电火花设备的电极或线切割丝产生的巨大热量就极容易将波导魔T调节膜片的厚度0.5mm的材料烧融，造成导魔T调节膜片的尺寸不精确、甚至造成融断现象，即便完成加工，也经常由于零件太小掉落到工作台下造成碰伤或者根本无法找到等问题；零件在多台设备之间来回转换，增加设备投入与加工时间，也容易造成碰伤；在手工进行最后校形时，对参与加工的操作人员的操作技术和技能水平要求高，且在其加工过程中人工和设备的加工效率均不高，且在加工过程中也易出现各种加工问题，还必须使用专用的加持装置，同时在导魔T调节膜片加工过程中，极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。
技术方案
一种魔T调节膜片加工的方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：在Hi-V560M高速加工中心上将材料尺寸为≠3mm×10mm×11mm的防锈铝合金板材，利用机用精密虎钳装夹，使用φ3mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分、进给速度2200mm/分、切削深度0.15mm在防锈铝合金板材上铣削一个T型部分，所述的T型部分下端长度为9mm±0.01mm、宽度为1mm±0.01mm、整体高度为9.6mm±0.01mm、上端宽度为0.5mm±0.01mm、整体厚度为1.85mm，上下端的结合处为R1.5圆角；
步骤2：使用φ0.4mm的硬质合金铣削刀具，以转速30000转/分、进给速度600mm/分、切削深度0.03mm将T型部分的R1.5圆角铣削成R0.2，当前的防锈铝合金板材为两层，上层为T型部分，下层为≠1.05mm×10mm×11mm的原始材料部分；
步骤3：将步骤2后的T型部分的下端两侧分别镶嵌至两块工装1中，所述的工装为一个长方体，尺寸为≠1.8mm×7mm×14mm，中间开有宽度为1mm+0.01～0.03mm、长度为5mm的缝隙；使用φ3mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分、进给速度2200mm/分、切削深度0.15mm铣削掉下层得到T型零件；
步骤4：将T型零件镶嵌至工装2中，所述的工装2为一个长方体，尺寸为≠12mm×30mm×30mm，中间开有一个T型槽，尺寸为下端长度为9mm+0.01～0.03mm、宽度为1mm+0.01～0.03mm、整体高度为9.6mm+0.01～0.03mm、上端宽度为0.5mm+0.01～0.03mm、整体厚度为1.8mm；将工装2装有T型零件的一面与机用精密虎钳紧密贴合，使用φ2mm的硬质合金铣削刀具，以转速26000转/分、进给速度1000mm/分、切削深度0.1mm将T型零件上端的最末端铣削一个尺寸为≠0.5±0.01mm×0.5±0.01mm×1±0.01mm的台阶。
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和设备投入，便于批量生产加工在微波/毫米波雷达中广泛使用的波导魔T调节膜片。其从根本上解决了原来所采用波导魔T调节膜片的加工方法，即在波导魔T调节膜片的加工过程中时，往往因加工方法选用的不合理，使得操作者难以保证波导魔T调节膜片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，最终达到了波导魔T调节膜片的加工合格率为100％的质量目标，同时仅一个波导魔T调节膜片就节约外协加工费用数千元，所以在大批量生产波导魔T调节膜片所节约的费用将是巨大的。因此为微波/毫米波系统雷达的发展提供了有益的支持。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在微波/毫米波雷达中广泛使用的波导魔T调节膜片的加工精度和表面粗糙度；又难以保证合格率100％的质量目标，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，很好地完成了在微波/毫米波雷达中广泛使用的波导魔T调节膜片的高质量和高效率的加工。
附图说明
图1波导魔T调节膜片
图2零件毛坯
图3外轮廓加工示意
图4零件厚度装夹工装
图5零件厚度装夹工装装夹示意图
图6零件台阶装夹工装
图7零件台阶装夹工装装夹示意图
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
对波导魔T调节膜片进行加工时必须解决下列问题：既要满足波导魔T调节膜片最终的加工精度和表面粗糙度和最终加工质量，防止加工变形，即波导魔T调节膜片的加工精度±0.01mm，调节臂的表面粗糙1.6μm；同时还必须保证本发明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：在Hi-V560M高速加工中心上将材料尺寸为≠3mm×10mm×11mm的防锈铝合金板材，利用机用精密虎钳装夹，使用φ3mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分；进给速度2200mm/分，切削深度0.15mm将波导魔T调节膜片的外形尺寸铣削成型，保证尺寸9mm±0.01mm、2mm±0.01mm、9.6mm±0.01mm、0.5mm±0.01mm，将切削深度保证为1.95mm，使用φ0.4mm的硬质合金铣削刀具，以转速30000转/分；进给速度600mm/分，切削深度0.03mm将波导魔T调节膜片的两处R0.2加工出来,其余材料予以保留。然后将其与自制的简易工装紧密的装夹在铣床的精密虎钳上，铣削掉多余材料，保证厚度尺寸为1.85mm±0.01mm，此时再将其与自制的简单易行的镶嵌工装结合，铣削台阶，保证尺寸8.6mm±0.01mm×0.5mm±0.01mm，从而得到最终成品。采用这样的加工方法和加工步骤，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，既保证了零件加工质量，又确保自制的工装可以重复使用。因而，在波导魔T调节膜片的整个加工过程中，既确保波导魔T调节膜片加工精度和表面粗糙度，又达到了加工质量合格率为100％的目标要求。完成了波导魔T调节膜片的高精度、高效率的加工。所取得的该类型波导魔T调节膜片加工精度和表面粗糙度等数据均得到了设计和检验的认可。
本发明所采用的波导魔T调节膜片的加工方法，以及波导魔T调节膜片在微波/毫米波系统中完成阻抗匹配加隔离的作用和电气性能测试指标均得到了设计师的认可。
参见附图1、附图2、附图3、附图4。
本发明采用的是将材料尺寸为≠3mm×10mm×11mm的防锈铝合金板材，利用机用精密虎钳装夹，使用φ3mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分；进给速度2200mm/分，切削深度0.15mm将波导魔T调节膜片的外形尺寸铣削成型，保证尺寸9mm±0.01mm、2mm±0.01mm、9.6mm±0.01mm、0.5mm±0.01mm，将切削深度保证为1.95mm，使用φ0.4mm的硬质合金铣削刀具，以转速30000转/分；进给速度600mm/分，切削深度0.03mm将波导魔T调节膜片的两处R0.2加工出来，其余材料予以保留。然后将其与自制的简易工装紧密的装夹在铣床的精密虎钳上，铣削掉多余材料，保证厚度尺寸为1.85mm±0.01mm，此时再将其与自制的简单易行的镶嵌工装结合，铣削台阶，保证尺寸8.6mm±0.01mm×0.5mm±0.01mm，从而得到最终成品。采用这样的加工方法和加工步骤，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，既保证了零件加工质量，又确保自制的工装可以重复使用。
具体实施方法：
步骤1：在Hi-V560M高速加工中心上将材料尺寸为≠3mm×10mm×11mm的防锈铝合金板材，利用机用精密虎钳装夹，使用φ3mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分、进给速度2200mm/分、切削深度0.15mm在防锈铝合金板材上铣削一个T型部分，所述的T型部分下端长度为9mm±0.01mm、宽度为1mm±0.01mm、整体高度为9.6mm±0.01mm、上端宽度为0.5mm±0.01mm、整体厚度为1.85mm，上下端的结合处为R1.5圆角；
步骤2：使用φ0.4mm的硬质合金铣削刀具，以转速30000转/分、进给速度600mm/分、切削深度0.03mm将T型部分的R1.5圆角铣削成R0.2，当前的防锈铝合金板材为两层，上层为T型部分，下层为≠1.05mm×10mm×11mm的原始材料部分；
步骤3：如图5所示，将步骤2后的T型部分的下端两侧分别镶嵌至两块工装1(如图4所示)中，所述的工装为一个长方体，尺寸为≠1.8mm×7mm×14mm，中间开有宽度为1mm+0.01～0.03mm、长度为5mm的缝隙；使用φ3mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分、进给速度2200mm/分、切削深度0.15mm铣削掉下层得到T型零件；≠为厚度；
步骤4：如图7所示，将T型零件镶嵌至工装2中，所述的工装2(如图6所示)为一个长方体，尺寸为≠12mm×30mm×30mm，中间开有一个T型槽，尺寸为下端长度为9mm+0.01～0.03mm、宽度为1mm+0.01～0.03mm、整体高度为9.6mm+0.01～0.03mm、上端宽度为0.5mm+0.01～0.03mm、整体厚度为1.8mm；将工装2装有T型零件的一面与机用精密虎钳紧密贴合，使用φ2mm的硬质合金铣削刀具，以转速26000转/分、进给速度1000mm/分、切削深度0.1mm将T型零件上端的最末端铣削一个尺寸为≠0.5±0.01mm×0.5±0.01mm×1±0.01mm的台阶。(T型零件装进去多出来的0.05mm是为了更好与虎钳紧密装夹，铣削是连同工装2一块完成)
本发明中采用的在微波/毫米波雷达中广泛使用的波导魔T调节膜片的加工方法，主要用于波导魔T调节膜片保质保量的加工。且在该类型波导魔T调节膜片的高精度、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波导魔T调节膜片的需要，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，也同步提高了该类零件的加工效率。且能在最大限度提高研发、生产和制造波导魔T调节膜片的企事业单位经济效益的同时，这对于提高研发、生产和制造波导魔T调节膜片的企事业单位的市场竞争力均有很大的益处。
Claims (1)
1.一种魔T调节膜片加工的方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：在Hi-V560M高速加工中心上将材料尺寸为≠3mm×10mm×11mm的防锈铝合金板材，利用机用精密虎钳装夹，使用φ3mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分、进给速度2200mm/分、切削深度0.15mm在防锈铝合金板材上铣削一个T型部分，所述的T型部分下端长度为9mm±0.01mm、宽度为1mm±0.01mm、整体高度为9.6mm±0.01mm、上端宽度为0.5mm±0.01mm、整体厚度为1.85mm，上下端的结合处为R1.5圆角；
步骤2：使用φ0.4mm的硬质合金铣削刀具，以转速30000转/分、进给速度600mm/分、切削深度0.03mm将T型部分的R1.5圆角铣削成R0.2，当前的防锈铝合金板材为两层，上层为T型部分，下层为≠1.05mm×10mm×11mm的原始材料部分；
步骤3：将步骤2后的T型部分的下端两侧分别镶嵌至两块第一工装中，所述的第一工装为一个长方体，尺寸为≠1.8mm×7mm×14mm，中间开有宽度为长度为5mm的缝隙；使用φ3mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分、进给速度2200mm/分、切削深度0.15mm铣削掉下层得到T型零件；
步骤4：将T型零件镶嵌至第二工装中，所述的第二工装为一个长方体，尺寸为≠12mm×30mm×30mm，中间开有一个T型槽，尺寸为下端长度为宽度为整体高度为上端宽度为整体厚度为1.8mm；将第二工装装有T型零件的一面与机用精密虎钳紧密贴合，使用φ2mm的硬质合金铣削刀具，以转速26000转/分、进给速度1000mm/分、切削深度0.1mm将T型零件上端的最末端铣削一个尺寸为≠0.5±0.01mm×0.5±0.01mm×1±0.01mm的台阶。
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