CN110911843A - 一种环形内沟槽结构馈源的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，采用了分体制备，搭配热配装的解决了，环形内沟槽制作成本高，経度差的难题，本发明思路新颖，工艺成熟，易于实施，精度高，成本低，有效的实现了一种环形内沟槽结构馈源的制作，是对现有技术的一种重要改进。

Description

一种环形内沟槽结构馈源的制作方法
技术领域
本发明涉及通信天线技术领域，尤其涉及一种环形内沟槽结构馈源的制作方法。
背景技术
随着现代社会对卫星通信需求量的快速发展，导航测量技术的快速发展，通信天线也得到了长足的进步。反射面天线是通信天线的一种常见形式。反射面天线主要由馈源和反射面组成。
馈源是反射面天线的核心组成部件，决定着天线的整体性能。为了使反射面天线有更高的性能，就必须采用更高效率的馈源。波纹馈源又被称作波纹喇叭，主要是由模式变换段和喇叭段组成。在大中口径的反射面天线中，波纹喇叭一般包括光壁段、模变换波纹喇叭段、变换段、辐射段等部分。自1966年波纹喇叭作为反射面天线的馈源后，这种馈源以其低旁瓣、辐射场的幅度相位轴对称性，以及低交叉极化等优异性能引起了人们的强烈关注，并迅速成为了反射面天线的主要的馈源形式。
波纹喇叭结构复杂，加工困难。尤其是模变换波纹喇叭段，一般都具有环加载槽结构。环加载槽是一种环形内沟槽结构，即外部窄，内部宽，且内部结构棱角分明，不允许圆滑过渡；而且精度要求高，不能够采用直接加工的方式得到。这对馈源的加工生产和高精度的制作造成了相当大的困难。
发明内容
为解决上述问题，为解决上述现有的馈源存在难以加工的问题，本发明提出一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，尤其是轴对称形状的所有的内沟槽底部从属于一根母线的环形内沟槽结构馈源。该方法可以顺利实现该类产品的制作，并具有可操作性强，成本低，精度高等优点。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，包括以下步骤：
一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，包含如下步骤：
步骤1.加工中转基体，位于工件外壁上沿着轴向依次加工出多个并列排布的环形翅片，每个环形翅片与相邻的环形翅片之间形成环形沟槽，由中转基体缩口端朝向中转基体扩口端延伸所述的翅片的外端渐变增高，所述的翅片的外端的连线形成渐变扩口的锥筒状，得到带有轴对称翅片的中转基体；
步骤2.加工外套筒，在工件的中加工出锥腔，锥腔的两端为开口，锥腔形状与步骤1中所述的锥筒状外形匹配；
步骤3.润滑支撑中转基体，将所述的中转基体整体浸入熔融的尿素中，加热至130℃，保持10分钟后停止加热直至冷却至20℃，经过冷却时常为4小时，待冷却凝固后取出中转基体，并将中转基体的扩口端置于平台上；
步骤4.热配装，对外套筒整体加热，待套筒保持均温300℃，将外套筒的扩口端与所述的中转基体的缩口端相对，保持外套筒与中转基体同心，将外套筒垂直降落直至中转基体配装至所述的锥腔内，完成配装；
步骤5.再加工，所述的翅片远离锥腔壁的一端为加工端，由中转基体缩口端朝向中转基体扩口端延伸所述的各个翅片的加工端渐变增高，所述的翅片的加工端相连形成加工锥面，沿着加工锥面去除材料得到环形内沟槽结构馈源。
进一步的，所述的步骤3中以所述的翅片的外端为边界剔除多余尿素，剔除得到带有尿素支撑的的锥筒状中转基体。
进一步的，所述的步骤4中，将中转基体配装至外套筒内后，对整体进行加热，均温100℃保持5分钟，加热完毕后静置完成热配装。
进一步的，中转基体与外套筒为过盈配合。
采用上述方案所产生的有益效果在于：
1.本发明有效的实现了一种环形内沟槽结构馈源的制作，具有精
度高的特点。
2.本发明采用的技术方案工艺成熟，可操作性强。
3.本发明采用的技术方案成本较低，适宜推广。
4.本发明思路新颖，工艺成熟，易于实施，精度高，成本低，有效的实现了一种环形内沟槽结构馈源的制作，是对现有技术的一种重要改进。
附图说明
图1环形内沟槽结构馈源外形和内部结构示意图
图2外套筒和中转基体示意图
图3工装及工装使用示意图
图4中转基体加固示意图
图5产品结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明所述方法作进一步详细描述。
如图1～5所示，一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，其主要包括如下步骤：
步骤1:对环形内沟槽结构进行分析和分解，该类结构是一种轴对称结构，包括左右法兰和中间腔体，腔体内部具有环形内沟槽结构。在沿着轴线的任一剖面上，所有的内沟槽的槽底位置从属于同一根母线。沿着该母线进行分离，结构可以分解成一个外套筒1和若干薄片，将薄片即为环形翅片，环形翅片中心增加材料得到中转基体的形体，以中转基体的形体对工件加工，位于工件外壁上沿着轴向依次加工所述的出多个并列排布的环形翅片，每个环形翅片与相邻的环形翅片之间形成环形沟槽，由中转基体缩口端朝向中转基体扩口端延伸所述的翅片的外端渐变增高，所述的翅片的外端的连线形成渐变扩口的锥筒状，得到带有轴对称翅片的中转基体；
步骤2：对分解的外套筒1进行加工。外套筒结构形式简单，需要用整块材料加工成一个整体零件，内部腔体尺寸需要略小于理论尺寸，两侧面需要预留2～3mm左右余量，中加工出锥腔，锥腔的两端为开口，锥腔形状与步骤1中所述的锥筒状外形匹配，得到外套筒。
步骤3：设计和加工中转基体所需要的工装。工装主要包括芯轴3、压板4和螺母5。中转基体2也采用整块材料进行加工，加工时需要先在中心加工出一个光滑孔，然后穿入芯轴3，通过压板4和螺母5形成一个整体，然后再加工周围环形翅片。
步骤4：进行中转基体2的加固。选取一个大小合适的金属容器7，放入尿素6，并通过加热装置8对容器7加热使尿素6达到充分熔融状态。之后将工装连接的中转基体2整体浸入熔融的尿素中，并缓慢冷却，尿素6凝固时会固结在中转基体2各片层中间。加热至130℃，保持10分钟后停止加热直至冷却至20℃，经过冷却时常为4小时，待冷却凝固后取出中转基体，并将中转基体的扩口端置于平台上这时，所述的翅片的外端为边界剔除多余尿素，剔除得到带有尿素支撑的的锥筒状中转基体。
步骤5：进行外套筒1和中转基体2的过盈热装。将外套筒1置于加热炉中进行加热待套筒保持均温300℃，加热到一定温度并保温一定时间，外套筒1因热胀冷缩的原因内部尺寸将会变大适合过盈配装，将外套筒的扩口端与所述的中转基体的缩口端相对，保持外套筒与中转基体同心，将外套筒垂直降落直至中转基体配装至所述的锥腔内，外套筒1和中转基体2会因为过盈配合的原因形成一个牢固整体。
步骤6：所述的翅片远离锥腔壁的一端为加工端，由中转基体缩口端朝向中转基体扩口端延伸所述的各个翅片的加工端渐变增高，所述的翅片的加工端相连形成加工锥面，沿着加工锥面去除材料得到环形内沟槽结构馈源。
步骤7,：上述步骤中形成的牢固整体，用加工的方式去除内部多余材料，加工两侧法兰形状，然后将之放入水中溶解清洗去除内部尿素6，最终得到合格产品。
上述的尿素，是一种常见的化肥。该材料加热成熔融状态，常温时凝固成固态并具有一定强度，同时又不对零件所采用的金属材料造成腐蚀或其他破坏影响。
上述的外套筒加工时内部腔体尺寸需要略小于理论尺寸。实际尺寸和理论尺寸的差值即为后续过盈热装步骤的过盈配合的数值。预留过盈量除了预留在外套筒上，如前文所述；也可以预留在中转基体的薄片结构上，即使得中转基体薄片外圆尺寸略大于理论尺寸；还可以一部分预留在外套筒上，一部分预留在中转基体上。所述的预留过盈量不应过大，会造成结构的变形或应力破坏；也不能过小，会造成结合力不足而松动。
上述的热装过程中通过加热外套筒使外套筒的尺寸变大的方式，也可以通过对中转基体进行冷却时中转基体尺寸缩小，或者既加热外套筒又冷却中转基体的方式达到同样效果。
综上所述，以上仅为本发明的较佳应用实例，并非用于限定本发明的保护范围。反在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤1.加工中转基体，位于工件外壁上沿着轴向依次加工出多个并列排布的环形翅片，每个环形翅片与相邻的环形翅片之间形成环形沟槽，由中转基体缩口端朝向中转基体扩口端延伸所述的翅片的外端渐变增高，所述的翅片的外端的连线形成渐变扩口的锥筒状，得到带有轴对称翅片的中转基体；
步骤2.加工外套筒，在工件的中加工出锥腔，锥腔的两端为开口，锥腔形状与步骤1中所述的锥筒状外形匹配；
步骤3.润滑支撑中转基体，将所述的中转基体整体浸入熔融的尿素中，加热至130℃，保持10分钟后停止加热直至冷却至20℃，经过冷却时常为4小时，待冷却凝固后取出中转基体，并将中转基体的扩口端置于平台上；
步骤4.热配装，对外套筒整体加热，待套筒保持均温300℃，将外套筒的扩口端与所述的中转基体的缩口端相对，保持外套筒与中转基体同心，将外套筒垂直降落直至中转基体配装至所述的锥腔内，完成配装；
步骤5.再加工，所述的翅片远离锥腔壁的一端为加工端，由中转基体缩口端朝向中转基体扩口端延伸所述的各个翅片的加工端渐变增高，所述的翅片的加工端相连形成加工锥面，沿着加工锥面去除材料得到环形内沟槽结构馈源。
2.根据权利要求1所述的一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，其特征在于，所述的步骤3中以所述的翅片的外端为边界剔除多余尿素，剔除得到带有尿素支撑的的锥筒状中转基体。
3.根据权利要求1所述的一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，其特征在于，
所述的步骤4中，将中转基体配装至外套筒内后，对整体进行加热，均温100℃保持5分钟，加热完毕后静置完成热配装。
4.根据权利要求1所述的一种环形内沟槽结构馈源的制作方法，其特征在于，中转基体与外套筒为过盈配合。
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