[發(fā)明專利]一種脊形波導喇叭天線的加工方法

有效

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• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104108007A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 徐琳
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發(fā)明涉及天線加工技術領域，具體為一種脊形波導喇叭天線的加工方法。

背景技術

超寬帶天線以其優(yōu)越的寬帶特性，已經在衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導航、指揮控制系統、電子對抗、雷達探測等先進軍事領域得到了廣泛的應用，隨著人們對超寬帶天線設計的越來越重視，新結構、新性能的超寬帶天線不斷涌現，例如脊形喇叭天線。脊形喇叭天線是在普通喇叭天線的基礎上為了滿足更寬頻帶要求，根據寬頻帶波導理論設計出來的，結構上比普通喇叭天線復雜，通常具有復雜的內腔結構和外形，其精度要求也非常高，這些都給脊形喇叭天線的加工帶來了困難。

在某型雷達研制過程中，雷達天線單元采用了脊形波導喇叭天線的結構形式，材質為鋁合金，該喇叭天線具有半封閉深腔、腔內脊形臺階、尺寸較小等結構特點，采用現有的喇叭天線加工方法根本無法完成加工，就算能夠加工出結構特征，其精度要求也滿足不了0.03～0.05mm的尺寸精度和Ra1.6的表面粗糙度要求，因此必須提出全新的加工方案。

現有喇叭天線的加工方法存在如下弊端：

由于波導喇叭大多具有半封閉型的結構特征，腔內半封閉結構限制了機械加工走刀路徑，在腔內的直角加工中沒有進退刀空間，從而形成加工死角，這些加工死角只能通過電火花加工，眾所周知電火花加工效率較低，并且小尺寸結構的電火花加工電極非常小，在加工中電極極易產生彎曲、變形，致使加工出的尺寸精度不合格。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有加工方法的不足，提供一種能完成具有半封閉深腔、腔內脊形臺階、小尺寸等結構特點的波導喇叭的加工工藝，它能夠提高內腔的尺寸精度和表面粗糙度，能夠大幅度降低加工難度，有效提高波導喇叭的加工效率。

本發(fā)明的技術方案為：

所述一種脊形波導喇叭天線的加工方法，其特征在于：采用以下步驟：

步驟1：在CAD軟件中對脊形波導喇叭天線的三維模型進行結構拆分，形成若干拆分零件；

步驟2：在CAD軟件中對每個拆分零件分別按照加工要求進行結構設計；

步驟3：按照步驟2的設計結果準備毛坯料，并采用數控銑結合線切割的加工方式加工得到拆分零件；

步驟4：采用真空釬焊的方法，對拆分零件進行拼焊；

步驟5：拼焊完成后加工脊形波導喇叭天線外形及各孔。

進一步的優(yōu)選方案：所述一種脊形波導喇叭天線的加工方法，其特征在于：步驟1中形成若干拆分零件過程為：

步驟1.1：以脊形波導喇叭天線的波導喇叭腔內的直角頂點部位為加工死角，以加工死角為分界點，將半封閉的波導喇叭腔拆分開，得到拆分面，形成易加工的開放腔體；

步驟1.2：在CAD軟件中按照拆分面對脊形波導喇叭天線的三維模型進行結構拆分，根據加工需要形成盡可能少的若干拆分零件。

進一步的優(yōu)選方案：所述一種脊形波導喇叭天線的加工方法，其特征在于：步驟2中拆分零件結構設計包括如下步驟：

步驟2.1：將各拆分零件焊接處設計成搭接結構；

步驟2.2：將拆分零件的外側面均設計為平直表面，且留出至少2mm的加工余量；

步驟2.3：根據焊接定位需要，在拆分零件上設計定位臺階；

步驟2.4：根據釬料厚度確定拆分零件外觀尺寸。

進一步的優(yōu)選方案：所述一種脊形波導喇叭天線的加工方法，其特征在于：步驟3中拆分零件的加工過程包括如下步驟：

步驟3.1：采用普通銑床加工去除拆分零件毛坯料的大余量；

步驟3.2：采用數控銑方式粗、精銑拆分零件各平臺面、豎直面的加工，保證內腔各面0.03～0.05mm的尺寸精度；

步驟3.3：采用數控銑方式掏銑加工拆分零件外形；

步驟3.4：采用線切割方式慢走絲加工拆分零件斜面，得到拆分零件。

有益效果

本發(fā)明的有益效果是：

(1)通過結構拆分、再拼焊的工藝方法，實現了半封閉深腔、腔內脊形臺階、小尺寸結構特點的波導喇叭的加工；

(2)采用數控銑結合線切割的加工方式能夠滿足其苛刻的0.03～0.05mm尺寸精度要求和R1.6表面粗糙度要求，且適合于批量生產，加工難度小，產品合格率高。

(3)拼焊時采用工裝實現了焊接前的精確定位，真空釬焊一次焊接完成，提高了焊接質量和尺寸精度。

附圖說明

圖1脊形波導喇叭天線零件模型；

圖2拆分零件結構示意圖；

圖3中板(b)結構示意圖；

圖4工裝(f)結構示意圖。