CN111015084B - 一种波导管连接管箍加工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种波导管连接管箍加工的方法，采用整体划分部分的方法，在一个整体的铝合金原材料上先铣削出若干个波导管连接管箍的内腔，然后沿着每一个波导管连接管箍内腔的外形进行绕铣，每个波导管连接管箍都与铝合金原材料保留一定的余量而不至于分离，最后进行剥离。本发明提高了工作效率和成品率。

Description

一种波导管连接管箍加工的方法

技术领域

本发明涉及一种精密微波器件加工领域，是关于一种波导管连接管箍加工的方法。

背景技术

电磁波雷达目前在预警、搜索、引导、炮瞄、战场监视、敌我识别等诸多方面得到了广泛地应用，其中，各类波导作为电磁波雷达发射系统或接收系统不可或缺的关重部件，用来传送超高频电磁波，通过它脉冲信号可以以极小的损耗传送到目的地，是微波及毫米波的无线电通讯、雷达、导航等无线电领域等电子装备中极为重要的部件。无线电技术的稳固发展，也使得波导有了很多固定的规格与型号，使用者可以根据传输信号的波长选择波导管内径的大小所对应的规格与型号，再按照具体需要改变波导管的形状与长度，使无线电通讯设计变得更加方便快捷。要将规格(型号)一致而形状和长度各不相同的波导管(如图2所示)连接在一起完成传送超高频电磁波的目的，就必须使用波导管连接管箍(如图1所示)。波导管连接管箍是厘米波及毫米波无线电通讯、雷达、导航等无线电领域电子装备中重要的连接部件，其需求量大，但是加工精度要求高，因此给波导管连接管箍的高精度、高质量和批量加工带来了问题。

电磁波雷达中所用的各类波导管使用范围广，且大多波导管不仅担负着传送超高频电磁波的任务，还承担改变超高频电磁波传递方向的任务，因而不能单独使用，必须使用波导管连接管箍将规格(型号)一致而形状和长度各不相同的波导管连接在一起完成传送超高频电磁波的目的(实际使用状态如图3所示)。波导管连接管箍往往外形规整而内腔表面又要与精度要求较高的波导管相连接，因此加工方面具有加工精度高和表面粗糙度要求高等要求。一般情况下，对电磁波雷达中馈线系统或馈源系统所用的波导管连接管箍的加工过程中，既需要高等级工人和线切割加工设备，还需要较多的生产工序和较长的加工周期，其一般加工过程是：先由加工中心操作者对每一个单独锯割好的毛坯料进行加工，满足波导管连接管箍外形的加工要求，并在每一个零件的相应位置上点出“穿丝孔”的标记点，再由钳工操作者去除铣削加工的残留毛刺后，按“穿丝孔”的标记点位置，在钻床上手工打出“穿丝孔”，然后使用线切割加工设备完成波导管连接管箍的内腔加工。由于厘米波、毫米波波导管连接管箍的外形尺寸小且生产量大，这样的加工方法容易造成波导管连接管箍在加工过程中，不但存在加持困难、定位不准、零件外形各加工面不垂直、劳动强度大等难度，且在钳工打孔和加工内腔过程中也容易出现断钻头和内腔不对称等加工质量问题，同时，对加工者也存在一些诸如在小型零件上钻孔容易划伤手指等的安全隐患。由于波导管连接管箍在加工方法选择上的不合理，因而就导致了波导管连接管箍在其工过程中，极易出现成品率低、加工周期长、加工成本大幅度上升等问题。为了解决上述在波导管连接管箍加工中存在的诸多问题，就需要对波导管连接管箍采用一种与众不同的加工方法，从而使得波导管连接管箍能够以最佳、最合理、最有效的加工方法，来满足电磁波雷达对其广泛而大量地需求。

发明内容

要解决的技术问题

本发明特别针对电磁波雷达中微波、毫米波波导管连接管箍加工的实际，对其加工方法进行了改进，以达到大幅提高生产效率的同时又确保所需的加工精度，减少各种加工设备的投入，使波导管连接管箍采用常规设备加工就能高效率、高质量生产的目的。

电磁波雷达中所用的波导管连接管箍在整个加工过程中，其加工方法是波导管连接管箍的重中之重。这是因为，使用波导管连接管箍将规格(型号)一致而形状和长度各不相同的波导管连接在一起完成传送与导向超高频电磁波的目的的整体部分，是在电磁波雷达中有限和狭窄的安装空间中完成雷达发射和接收功能中电磁波传输与转向的重要的部件，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，波导管连接管箍的科学、合理、保质保量地加工就是电磁波雷达不可或缺的重要的一环。本发明中的电磁波雷达中所用的波导管连接管箍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。

原电波导管连接管箍必须采用按照放大零件外形尺寸每一个单独锯割好的毛坯料进行加工特制专用波导管毛坯件进行加工，先由加工中心操作者对每一个单独锯割好的毛坯料进行加工，满足波导管连接管箍外形的加工要求，并在每一个零件的相应位置上点出“穿丝孔”的标记点，再由钳工操作者去除铣削加工的残留毛刺后，按点出“穿丝孔”的标记点位置，在钻床上手工打出“穿丝孔”，然后使用线切割加工设备完成波导管连接管箍的内腔加工。由于波导管连接管箍的外形尺寸一般较小且批量较大，这样的加工方法就造成了波导管连接管箍在其整个加工过程中，不但存在加持困难、定位不准、零件外形各加工面不垂直、劳动强度大等难度，且在钳工打孔和加工内腔过程中也容易出现段钻头和内腔不对称等加工质量问题，同时也产生了一些诸如在小型零件上钻孔容易划伤钳工手指等安全隐患。由于波导管连接管箍在加工方法选择上的不合理，因而就导致了波导管连接管箍在其工过程中，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。

技术方案

一种波导管连接管箍的加工方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在Hi-V560M高速加工中心上将该波导管连接管箍所用的3A21铝合金原材料尺寸≠10mm×260mm×155mm加工为≠8mm±0.03mm×260mm×150mm；

步骤2：将步骤1得到的待加工毛坯放置于支撑工装板，在待加工毛坯上放置网状工装板，在网状工装板四周利用压板固定网状工装板；所述的支撑工装板为矩形板，尺寸为≠30mm×350mm×260mm；所述的网状工装板为中间开有3个矩形槽的矩形板，矩形板的外形尺寸为≠5mm×240mm×150mm，矩形槽的尺寸为≠5mm×130mm×50mm；

步骤3：在网状工装板的矩形槽内，使用φ3mm×10mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分、进给速度2500mm/分、切削深度0.25mm对矩形槽内的待加工毛坯铣削若干个长宽尺寸为9mm×5.5mm、深度为7.95mm的波导管连接管箍内腔；再使用φ1mm×8mm的硬质合金铣削刀具，以转速27000转/分、进给速度1000mm/min、切削深度0.12mm将波导管连接管箍内腔铣削至长宽尺寸为9.12mm^0.05×5.6mm^0.05、深度为7.95mm；之后使用φ2mm×8mm的铣削刀具沿着每一个波导管连接管箍内腔的外形进行以转速26000转/分、进给速度1500mm/分、切削深度0.015mm绕铣加工至长宽尺寸为11mm×7.5mm、深度为7.93mm；

步骤4：平移网状工装板夹紧位置对待加工毛坯遮蔽部分进行铣削，重复步骤3的加工过程直至铣削全部完成，将若干个波导管连接管箍从待加工毛坯上进行剥离。

有益效果

本发明提出的一种波导管连接管箍的加工方法，采用简单易行的加工方法，使得原来工序繁琐的加工方法，变成了易于操作者进行的加工方法，便于批量生产加工波导管连接管箍。其从根本上解决了原来所采用波导管连接管箍的加工方法，即在波导管连接管箍加工过程中，往往因加工方法选用的不合理，使得操作者难以保证波导管连接管箍加工质量问题。而采用本发明的加工方法，最终达到了波导管连接管箍的加工合格率为100％的质量目标，同时节约了原材料，为传送与导向超高频电磁波部件提供了有益的支持。因此，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。

附图说明

图1波导管连接管箍尺寸

图2波导管连接管箍的应用客体：a、直波导；b、E面弯波导；c、H面弯波导；d、U型波导

图3波导管连接管箍的使用图

图4铝合金原材料

图5网状工装板

图6支撑工装板

图7夹持图

图8平移网状工装板图

图9铣削后的铝合金原材料

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

对电磁波雷达中所用的波导管连接管箍进行加工时，首先必须解决下列问题：既要满足波导管连接管箍最终的加工精度、表面粗糙度和最终加工质量，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：在Hi-V560M高速加工中心上将该波导管连接管箍所用的3A21铝合金原材料尺寸≠10mm×260mm×155mm加工到≠8mm±0.03mm×260mm×150mm(如图4所示)，然后用压板将其与自制的网状工装板(如图5所示)严丝合缝地紧密装夹在自制支撑工装板(如图6所示)面上，此时使用φ3mm×10mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分；进给速度2500mm/分，切削深度0.25mm对工装加紧范围内的每一个波导管连接管箍内腔进行粗加工，内腔侧面和底面均保留0.05mm加工余量，再使用φ1mm×8mm的硬质合金铣削刀具，以转速27000转/分；进给速度1000mm/min，切削深度0.12mm对波导管连接管箍内腔进行精加工，内腔底面均保留0.05mm加工余量，内腔侧面尺寸9.12mm^0.05×5.6mm^0.05加工至设计要求，之后使用φ2mm×8mm的铣削刀具沿着每一个波导管连接管箍外形进行以转速26000转/分；进给速度1500mm/分，切削深度0.015mm绕铣加工，并同时保证将该3A21铝合金原材料的≠8mm厚度铣削至7.93mm，即不将该3A21铝合金原材料铣通，留下该厚度为0.07mm铝合金原材料(如图7所示)。更换自制的网状工装板加紧位置(如图8所示)，重复上述步骤，待铣削全部完成后(如图9所示)，由操作者自行用手工除去这厚度0.07mm铝合金原材料，这样做的目的是为了确保在铣削加工过程中每一个波导管连接管箍不会由于切削力和材料变形而从整体铝合金原材料脱离，从而保证加工质量。因而，在波导管连接管箍的整个加工过程中，既确保波导管连接管箍的加工精度和表面粗糙度，又达到了波导管连接管箍加工质量合格率为100％的目标要求。完成了波导管连接管箍高精度、高效率的加工。由此得到的该类型波导管连接管箍加工质量得到了设计和检验的认可。

本发明采用的技术方法是：在Hi-V560M高速加工中心上将该波导管连接管箍所用的3A21铝合金原材料尺寸≠10mm×260mm×155mm加工到≠8mm±0.03mm×260mm×150mm(如图4所示)，然后用压板将其与自制的网状工装板(如图5所示)严丝合缝地紧密装夹在自制支撑工装板(如图6所示)面上，此时使用φ3mm×10mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分；进给速度2500mm/分，切削深度0.25mm对工装加紧范围内的每一个波导管连接管箍内腔进行粗加工，内腔侧面和底面均保留0.05mm加工余量，再使用φ1mm×8mm的硬质合金铣削刀具，以转速27000转/分；进给速度1000mm/min，切削深度0.12mm对波导管连接管箍内腔进行精加工，内腔底面均保留0.05mm加工余量，内腔侧面尺寸9.12mm^0.05×5.6mm^0.05加工至设计要求，之后使用φ2mm×8mm的铣削刀具沿着每一个波导管连接管箍外形进行以转速26000转/分；进给速度1500mm/分，切削深度0.015mm绕铣加工，并同时保证将该3A21铝合金原材料的≠8mm厚度铣削至7.93mm，即不将该3A21铝合金原材料铣通，留下该厚度为0.07mm铝合金原材料(如图7所示)。更换自制的网状工装板加紧位置(如图8所示)，重复上述步骤，待铣削全部完成后(如图9所示)，由操作者自行用手工除去这厚度0.07mm铝合金原材料，这样做的目的是为了确保在铣削加工过程中每一个波导管连接管箍不会由于切削力和材料变形而从整体铝合金原材料脱离，从而保证加工质量。因而，在波导管连接管箍的整个加工过程中，既确保波导管连接管箍的加工精度和表面粗糙度，又达到了波导管连接管箍加工质量合格率为100％的目标要求。完成了波导管连接管箍高精度、高效率的加工。由此得到的该类型波导管连接管箍加工质量得到了设计和检验的认可。工序繁琐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。

本发明中采用的在微波/毫米波雷达中广泛使用的波导管连接管箍的加工方法，主要用于波导管连接管箍保质保量的加工。且在该类型波导管连接管箍的高精度、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管连接管箍的需要，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、生产和制造波导管连接管箍的企事业单位经济效益的同时，这对于提高研发、生产和制造波导管连接管箍的企事业单位的市场竞争力均有很大的益处。

本发明所采用的波导管连接管箍的加工方法，以及最终传送与导向超高频电磁波部件的电气性能测试指标均得到了设计师系统的认可。

Claims (1)

1.一种波导管连接管箍的加工方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在Hi-V560M高速加工中心上将该波导管连接管箍所用的3A21铝合金原材料厚长宽尺寸分别为10mm×260mm×155mm加工为8mm±0.03mm×260mm×150mm；

步骤2：将步骤1得到的待加工毛坯放置于支撑工装板，在待加工毛坯上放置网状工装板，在网状工装板四周利用压板固定网状工装板；所述的支撑工装板为矩形板，厚长宽尺寸为30mm×350mm×260mm；所述的网状工装板为中间开有3个矩形槽的矩形板，矩形板的外形厚长宽尺寸为5mm×240mm×150mm，矩形槽的厚长宽尺寸为5mm×130mm×50mm；

步骤3：在网状工装板的矩形槽内，使用φ3mm×10mm的硬质合金铣削刀具，以转速25000转/分、进给速度2500mm/分、切削深度0.25mm对矩形槽内的待加工毛坯铣削若干个长宽尺寸为9mm×5.5mm、深度为7.95mm的波导管连接管箍内腔；再使用φ1mm×8mm的硬质合金铣削刀具，以转速27000转/分、进给速度1000mm/min、切削深度0.12mm将波导管连接管箍内腔铣削至长宽尺寸为9.12mm^0.05×5.6mm^0.05、深度为7.95mm；之后使用φ2mm×8mm的铣削刀具沿着每一个波导管连接管箍内腔的外形进行以转速26000转/分、进给速度1500mm/分、切削深度0.015mm绕铣加工至长宽尺寸为11mm×7.5mm、深度为7.93mm；

步骤4：平移网状工装板夹紧位置对待加工毛坯遮蔽部分进行铣削，重复步骤3的加工过程直至铣削全部完成，将若干个波导管连接管箍从待加工毛坯上进行剥离。

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