[發明專利]難加工材料上的凹陷特征及其加工方法

有效

• 申請號: 201310273708.X
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103341733A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 羅一桓;何波;常義寬
• 申請（專利權）人: 成都四威高科技產業園有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 巫敏;錢成岑

技術領域

本發明屬于難加工材料的零件結構及其加工方法領域。

背景技術

不少零件或裝置因為其特殊需要或為滿足更高性能要求，往往使用硬度很高的難加工材料制作，導致該零件或裝置加工效率低，加工成本高。如碳化硅鋁復合材料具有高導熱率、低密度、膨脹系數接近陶瓷等優點，被稱為第三代電子封裝材料，正逐漸取代鋁合金成為電子裝備中微波盒體類零件的主要加工材料。碳化硅鋁以硬度高達HV2700的碳化硅顆粒作為增強相而使其硬度、強度和耐磨性都大幅度提高，需要使用價格很高的金剛石刀具（PCD刀具）進行切削，而且切削效率低，刀具壽命短。比如，微波盒體上特有的常見凹陷特征——絕緣子孔，需要用φ2mm以下的小刀加工而成。如果按照原有工藝方法加工，φ2mm以下的PCD刀具價格昂貴，而且易斷刀。加工過程異常費時費刀，加工成本和加工效率難以滿足經濟生產的需要。

發明內容

本發明的目的在于：提出一種難加工材料上的凹陷特征及其加工方法，加工效率高，加工成本低。

本發明目的通過下述技術方案來實現：

一種難加工材料上的凹陷特征，包括待加工材料本體，所述待加工材料本體上具有加工出的初步凹陷結構，所述凹陷結構內鑲嵌有與所述待加工材料本體不同的另一種加工材料，所述鑲嵌的加工材料上加工有最終凹陷結構。

上述方案中，所述初步凹陷結構和最終凹陷結構之間，包括形狀、尺寸等，沒有必然關系，只需初步凹陷結構能滿足容納足夠的鑲嵌的加工材料，且鑲嵌的加工材料滿足最終凹陷結構加工需求即可。

作為優選方式，所述鑲嵌的加工材料的硬度小于所述待加工材料本體的硬度。

作為上述優選的進一步優選方式，所述待加工材料本體的硬度大于HRC60或HV700。

作為優選方式，所述鑲嵌的加工材料上的凹陷結構具有φ2mm以下的孔結構。

上述方案中，鑲嵌的加工材料上的凹陷結構可以為各種形狀、尺寸，但在其結構中具有φ2mm以下的孔結構，即僅為φ2mm以下的孔結構，或由φ2mm以下的孔結構和其他眾多結構組合構成。該種凹陷結構的加工難度、成本較大，但依然能使用本專利方法有效解決。

作為優選方式，所述鑲嵌的加工材料通過堆焊鑲嵌于所述待加工材料本體上。

一種前述難加工材料上的凹陷特征的加工方法，依次包括以下步驟：

1、在待加工材料本體上加工初步凹陷結構，初步凹陷結構尺寸略大于需加工最終凹陷結構；

2、在所述初步凹陷結構內鑲嵌有與所述待加工材料本體不同的另一種加工材料；

3、在鑲嵌的加工材料上加工需加工的最終凹陷結構。

上述方案中，初步凹陷結構尺寸略大于需加工最終凹陷結構，由此初步凹陷結構能滿足容納足夠的鑲嵌的加工材料，且鑲嵌的加工材料滿足最終凹陷結構加工需求。通常情況下，初步凹陷結構寬度尺寸需大于需加工最終凹陷結構，而初步凹陷結構尺寸深度尺寸只需大于等于需加工最終凹陷結構即可。

作為優選方式，依次包括以下步驟：

1、銑：銑待加工材料本體外型，為數銑提供定位基準；

2、數銑：在所述待加工材料本體需加工最終凹陷結構的位置表面點中心孔；

3、鉗：根據中心孔位置，用尺寸大于需加工最終凹陷結構最大尺寸的鉆頭鉆孔，孔深大于等于需加工最終凹陷結構最大深度；

4、焊：在所述初步凹陷結構內堆焊與所述待加工材料本體不同的另一種加工材料；

5、數銑：在鑲嵌的加工材料上加工需加工的最終凹陷結構。

作為優選方式，所述第5步數銑為用直徑φ2mm或以下的硬質合金刀，加工鑲嵌后的具有φ2mm以下的孔結構的凹陷特征，用PCD刀具銑加工其他腔體特征。

本發明的有益效果：加工效率高，加工成本低。以微波盒體上的絕緣子孔加工為例：

1、從刀具成本計算，按原有工藝方法，一把直徑φ2mm的PCD刀具約1200元/支，平均每支只能加工約2個絕緣子孔，而按新工藝方法，一把φ2mm的普通硬質合金刀約120元/支，平均每支能加工100個絕緣子孔。刀具成本降低99.8％。

2、從加工效率計算，按原有工藝方法，一把直徑φ2mm的PCD刀具加工一個絕緣子孔需要約30分鐘，按新工藝方法，加工一個絕緣子孔約30秒，即使算上前期鉆孔、堆焊的時間，一個絕緣子孔的平均加工時間為2分鐘，加工效率提高15倍。

附圖說明

圖1是現有技術絕緣子孔的結構示意圖。

具體實施方式

下列非限制性實施例用于說明本發明。