一种扇型夹持杆的加工方法

技术领域

本发明涉及一种扇型夹持杆的加工方法，属于螺旋线行波管技术领域。

背景技术

螺旋线行波管在通信和电子对抗领域中起着不可或缺的作用，其慢波电路中的夹持杆作为螺旋线和管壳间的支撑过渡件，同时起导热作用，将管内产生的热量及时传导至管壳外表面。行波管中广泛使用的材料为氧化铍和各向异性氮化硼，这两种材料具有较高的热传导率。但氧化铍材料具有毒性，危险性较高，而氮化硼无毒，且随着温度的升高，氮化硼的热导率下降较小，近年逐渐被用来代替氧化铍材料。

夹持杆选用各向异性热解氮化硼材料制作，热解氮化硼材料呈白色，无毒、无孔隙、易加工、表面致密，气密性好，耐高温、导热性好，热膨胀系数低。采用化学气相沉积法制备，有“白色石墨”之称，呈层状结构，具有优良的机械加工性能，易分层。因为纯度、放气性能等的因素，夹持杆的加工一直存在瓶颈，依赖进口，加工周期长，价格高。

扇形夹持杆是一种市场需求的特殊形状的夹持杆，介电性能良好，而扇形夹持杆的加工存在以下难点，一是尺寸小、精度要求高，夹持杆的夹持高度一般都小于1mm，公差精度为5μm，二是扇形夹持杆的各个面形状不规则，定位、夹装比较困难。

中国专利文件CN208528830U提供了一种行波管陶瓷夹持杆研磨加工工装，包括设置在基座上的工装主体和调整滑板，工装主体和调整滑板为相互配合的斜楔块，工装主体和调整滑板的斜面相互贴合；还包括可拆卸连接在基座两侧的压板和支撑板，工装主体和调整滑板设置在压板和支撑板之间，调整滑板的尖端与压板之间留出间隙形成工件夹位。该工装只能对夹持杆进行研磨加工，并不能加工扇形夹持杆。

有鉴于此，设计一种扇形夹持杆的加工方法，通过铣床配合夹具和刀具加工扇形夹持杆，满足扇形夹持杆高精度的加工要求，提高加工效率，降低成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种扇形夹持杆的加工方法，通过铣床配合夹具和刀具加工扇形夹持杆，满足扇形夹持杆高精度的加工要求，提高加工效率，降低成本。

本发明的技术方案如下：

一种扇形夹持杆的加工方法，包括以下步骤：

(1)铣床安装刀具，将毛坯料固定于铣床操作台，然后利用刀具将毛坯料加工成长条形；

(2)将长条形毛坯料固定于夹具A，夹具A固定于铣床操作台，然后对毛坯料六面进行高速铣削，通过高速铣削保证夹持杆的加工精度，将毛坯料加工成高0.6-1.3mm，宽0.3-0.6mm；

(3)铣床换装拉销刀具，拉销刀具的圆弧与扇形夹持杆上大圆弧面的弧度一致，利用拉销刀具将扇形夹持杆上的大圆弧面加工成型，拉销刀具加工参数为：进给速度5-15m/min、进给量0.01-0.03mm；

(4)铣床换装刀具A，将扇形夹持杆的两个斜面加工成型，刀具A加工参数为：进给速度5-15m/min、进给量0.01-0.03mm；

(5)铣床换装刀具，将毛坯料的大圆弧面向下固定于夹具B，夹具B固定于铣床操作台，利用刀具将毛坯料超出扇形夹持杆的高度部分铣掉；

(6)铣床换装刀具B，利用刀具B将扇形夹持杆的小圆弧面加工成型，刀具B加工参数为：进给速度5-15m/min、进给量0.01-0.03mm。

优选的，步骤(1)中的毛坯料长度为90-190mm，高度为0.9-1.6mm，宽度为0.5-0.8mm。

优选的，步骤(2)中高速铣削时加工参数为：转速6000-30000r/min，进给速度5-15m/min，进给量0.01-0.03mm。

优选的，步骤(5)中刀具加工参数为：转速6000-30000r/min，进给速度5-15m/min，进给量0.01-0.03mm。

优选的，夹具A包括挡块A和挡块a，挡块A和挡块a通过螺栓连接，挡块A靠近挡块a的一侧上端设置长方体凹槽A，待加工毛坯料放置于凹槽A内，通过螺栓拧紧挡块A和挡块a对毛坯料进行夹紧。

优选的，夹具B包括挡块B和挡块b，挡块B和挡块b通过螺栓连接，挡块B靠近挡块b的一侧上端设置凹槽B，挡块b靠近挡块B的一侧上端设置凹槽b，凹槽B下表面弧度与扇形夹持杆大圆弧面弧度一致，凹槽B侧面与扇形夹持杆侧面倾斜角度一致，凹槽b与凹槽B形状一致，通过凹槽b与凹槽B扣合夹紧扇形夹持杆的大圆弧面所在端。

进一步优选的，夹具A和夹具B均为模具钢材质，模具钢不易变形，加工平行度小于等于0.02mm，保证待加工毛坯料受力均匀，避免造成压裂损伤，同时夹具A和夹具B可直接吸附于铣床磁性操作台上，方便安装。

优选的，刀具A为锥形板，刀具A两侧的倾斜角度和长度与扇形夹持杆两侧的倾斜角度和长度一致。

优选的，刀具B为矩形板，刀具B一侧加工为弧面，弧面的弧度与扇形夹持杆小圆弧面的弧度一致，通过刀具B的进给将毛坯料加工出扇形夹持杆小圆弧面。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过铣床配合夹具和刀具加工扇形夹持杆，满足扇形夹持杆高精度的加工要求，提高加工效率，降低成本。

2、本发明的夹具A和夹具B均为模具钢材质，模具钢不易变形，加工平行度小于等于0.02mm，保证待加工毛坯料受力均匀，避免造成压裂损伤，同时夹具A和夹具B可直接吸附于铣床磁性操作台上，方便安装。

附图说明

图1为本发明步骤(3)加工后的毛坯料示意图；

图2为本发明步骤(4)加工后的毛坯料示意图；

图3为本发明步骤(5)加工后的毛坯料示意图；

图4为本发明步骤(6)加工后的毛坯料示意图；

图5为本发明的刀具A安装结构示意图；

图6为本发明的刀具B安装结构示意图；

图7为本发明加工完成后的扇形夹持杆结构示意图；

其中：1、夹具A；2、夹具B；3、挡块A；4、挡块a；5、挡块B；6、挡块b；7、刀具A；8、刀具B；9、扇形夹持杆。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

本实施例提供一种扇形夹持杆的加工方法，包括以下步骤：

(1)铣床安装刀具，将毛坯料固定于铣床操作台，然后利用刀具将毛坯料加工成长条形；

(2)将长条形毛坯料固定于夹具A1，夹具A1固定于铣床操作台，然后对毛坯料六面进行高速铣削，通过高速铣削保证夹持杆的加工精度，将毛坯料加工成高0.6mm，宽0.3mm。

(3)铣床换装拉销刀具，拉销刀具的圆弧与扇形夹持杆上大圆弧面的弧度一致，利用拉销刀具将扇形夹持杆上的大圆弧面加工成型，拉销刀具加工参数为：进给速度5m/min、进给量0.01mm，加工后的毛坯料如图1所示；

(4)铣床换装刀具A7，将扇形夹持杆的两个斜面加工成型，刀具A7加工参数为：进给速度5m/min、进给量0.01mm，加工后的毛坯料如图2所示；

(5)铣床换装刀具，将毛坯料的大圆弧面向下固定于夹具B2，夹具B2固定于铣床操作台，利用刀具将毛坯料超出扇形夹持杆的高度部分铣掉，加工后的毛坯料如图3所示；

(6)铣床换装刀具B8，利用刀具B8将扇形夹持杆的小圆弧面加工成型，刀具B8加工参数为：进给速度5m/min、进给量0.01mm，加工后的毛坯料如图4所示，最终加工成的扇形夹持杆9形状如图7所示。

步骤(1)中的毛坯料长度为90mm，高度为0.9mm，宽度为0.5mm。

步骤(2)中高速铣削时加工参数为：转速6000r/min，进给速度5m/min，进给量0.01mm。

步骤(5)中刀具加工参数为：转速6000r/min，进给速度5m/min，进给量0.01mm。

夹具A1包括挡块A3和挡块a4，挡块A3和挡块a4通过螺栓连接，挡块A3靠近挡块a4的一侧上端设置长方体凹槽A，待加工毛坯料放置于凹槽A内，通过螺栓拧紧挡块A和挡块a对毛坯料进行夹紧。

夹具B2包括挡块B5和挡块b6，挡块B5和挡块b6通过螺栓连接，挡块B5靠近挡块b6的一侧上端设置凹槽B，挡块b靠近挡块B的一侧上端设置凹槽b，凹槽B下表面弧度与扇形夹持杆大圆弧面弧度一致，凹槽B侧面与扇形夹持杆侧面倾斜角度一致，凹槽b与凹槽B形状一致，通过凹槽b与凹槽B扣合夹紧扇形夹持杆的大圆弧面所在端。

夹具A1和夹具B2均为模具钢材质，模具钢不易变形，加工平行度为0.02mm，保证待加工毛坯料受力均匀，避免造成压裂损伤，同时夹具A和夹具B可直接吸附于铣床磁性操作台上，方便安装。

刀具A7为锥形板，刀具A两侧的倾斜角度和长度与扇形夹持杆两侧的倾斜角度和长度一致，刀具A安装结构示意图如图5所示。

刀具B8为矩形板，刀具B一侧加工为弧面，弧面的弧度与扇形夹持杆小圆弧面的弧度一致，通过刀具B的进给将毛坯料加工出扇形夹持杆小圆弧面，刀具B安装结构示意图如图6所示。

实施例2：

一种扇形夹持杆的加工方法，操作步骤如实施例1所述，不同之处在于，步骤(1)中的毛坯料长度为190mm，高度为1.6mm，宽度为0.8mm。

步骤(2)：将毛坯料加工成高1.3mm，宽0.6mm。高速铣削时加工参数为：转速30000r/min，进给速度15m/min，进给量0.03mm。

步骤(3)：拉销刀具加工参数为：进给速度15m/min、进给量0.03mm。

步骤(4)：刀具A加工参数为：进给速度15m/min、进给量0.03mm；

步骤(5)：刀具加工参数为：转速30000r/min，进给速度15m/min，进给量0.03mm。

步骤(6)：刀具B加工参数为：进给速度15m/min、进给量0.03mm。