本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法。

背景技術(shù)：

某型號(hào)衛(wèi)星上使用的天線(xiàn)框架，是以碳纖維為主體的膠接結(jié)構(gòu)件，其中一個(gè)面為波導(dǎo)器件安裝面，波導(dǎo)面上1700×1100mm范圍內(nèi)均布有約200個(gè)相同結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)安裝孔(以下簡(jiǎn)稱(chēng)波導(dǎo)孔)。為保證整星裝配時(shí)波導(dǎo)器件的安裝精度，組件狀態(tài)對(duì)波導(dǎo)孔的尺寸及形位精度要求較高，單個(gè)波導(dǎo)孔的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱圖1，銷(xiāo)孔段孔徑及孔深精度要求較高，并且銷(xiāo)孔與螺紋底孔的同軸度≤0.05。

但是，傳統(tǒng)的順次加工方法很難保證該特征的精度要求，一方面，銷(xiāo)孔段為平底孔，由于鏜削的工藝方法不能清根，只能采用套銑的方式加工，加工精度不易保證；另一方面，由于溫度變化會(huì)引起機(jī)床原點(diǎn)漂移、導(dǎo)軌的反向間隙使機(jī)床在較大尺寸范圍尺度上(2000mm)重復(fù)定位精度往往較差等因素，極易導(dǎo)致銷(xiāo)-螺孔的同軸度超差；此外，由于框架縱梁剛性較差，在1700×1100mm范圍內(nèi)保證所有孔的深度公差在0.04以?xún)?nèi)，有一定的實(shí)施難度。

因此，從加工效率和質(zhì)量可靠性出發(fā)，亟需開(kāi)發(fā)一種滿(mǎn)足天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔精度要求的工藝方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法，能夠解決衛(wèi)星用天線(xiàn)框架高精度波導(dǎo)孔加工時(shí)質(zhì)量可靠性無(wú)法保證等問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法，包括：

銑面時(shí)利用支撐裝夾裝置，采用“以撐代壓”的裝夾方法打表裝夾，保證銑削的平面度；

對(duì)成型刀具進(jìn)行試切試驗(yàn)，確定切削參數(shù)和深度方向進(jìn)給量；

利用成型刀具對(duì)波導(dǎo)安裝孔進(jìn)行加工，產(chǎn)品上的波導(dǎo)孔精加工時(shí)，依據(jù)試件表面與產(chǎn)品波導(dǎo)面的高度差進(jìn)行補(bǔ)償。

進(jìn)一步的，在上述方法中，所述成型刀具，采用平底兩齒兩段刃，同軸度優(yōu)于0.025。

進(jìn)一步的，在上述方法中，所述成型刀具的材料采用硬質(zhì)合金基體、tin涂層。

進(jìn)一步的，在上述方法中，所述成型刀具為階梯鉆，精加工時(shí)，銷(xiāo)孔段與螺紋底孔一體加工成型。

進(jìn)一步的，在上述方法中，所述支撐裝夾裝置包括基體、支撐用內(nèi)六角螺釘m8、固定用內(nèi)六角螺釘m12和緩沖墊片，其中，所述基體上有沉孔結(jié)構(gòu)，由所述固定用內(nèi)六角螺釘m12固定在機(jī)床工作臺(tái)面，所述基體中間開(kāi)槽，避讓出天線(xiàn)框架的縱梁。所述基體1兩側(cè)有螺紋孔，配合所述支撐用內(nèi)六角螺釘m8及緩沖墊片，將縱梁支撐固定。

進(jìn)一步的，在上述方法中，確定切削參數(shù)和深度方向進(jìn)給量，包括：

采用三爪內(nèi)徑千分尺和平底深度千分尺測(cè)量孔徑、孔深，確定切削參數(shù)和深度方向進(jìn)給量，并打表測(cè)量所述試件與天線(xiàn)框架的波導(dǎo)面的高度差，其中，孔徑測(cè)量采用三爪內(nèi)徑千分尺和通止銷(xiāo)；銷(xiāo)孔深度測(cè)量采用平底深度千分尺。

進(jìn)一步的，在上述方法中，銑面時(shí)利用支撐裝夾裝置，采用“以撐代壓”的裝夾方法打表裝夾，保證銑削的平面度中，所述天線(xiàn)框架縱梁側(cè)面及上表面均支有杠桿百分表，以此控制裝夾變形。

進(jìn)一步的，在上述方法中，銑面時(shí)利用支撐裝夾裝置，采用“以撐代壓”的裝夾方法打表裝夾，保證銑削的平面度，包括：

使用專(zhuān)用裝夾工裝支撐，利用金剛石鑲片立銑刀銑波導(dǎo)面，控制平面度優(yōu)于0.02。

進(jìn)一步的，在上述方法中，對(duì)成型刀具進(jìn)行試切試驗(yàn)，確定切削參數(shù)和深度方向進(jìn)給量，包括：

準(zhǔn)備與埋件相同材料的試件，固定在機(jī)床臺(tái)面，將上表面銑出，打表測(cè)量試件表面與產(chǎn)品波導(dǎo)面的高度差并記錄；利用專(zhuān)用階梯鉆試切，確定出合適的加工參數(shù)。

進(jìn)一步的，在上述方法中，利用成型刀具對(duì)波導(dǎo)安裝孔進(jìn)行加工，產(chǎn)品上的波導(dǎo)孔精加工時(shí)，依據(jù)試件表面與產(chǎn)品波導(dǎo)面的高度差進(jìn)行補(bǔ)償，包括：

產(chǎn)品上加工波導(dǎo)孔時(shí)，分粗精加工，粗加工時(shí)采用多次套鉆的方式；

精加工時(shí)采用階梯鉆一體加工成型，其中，產(chǎn)品上的波導(dǎo)孔精加工時(shí)，不再單獨(dú)對(duì)刀，而是依據(jù)試件表面與產(chǎn)品波導(dǎo)面的高度差進(jìn)行補(bǔ)償，從而避免了對(duì)刀誤差。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本工藝方法能避免由機(jī)床原點(diǎn)漂移、定位誤差引起的錐孔與螺孔同軸度誤差；本工藝方法省去了在產(chǎn)品上重新對(duì)刀的步驟，避免了多次對(duì)刀引入的對(duì)刀誤差；本發(fā)明提到的一體成型方法提高了加工效率。此外，本工藝方法中提到的支撐工裝，可最大限度地避免裝夾變形引起的平面度超差。該工藝方法在某型號(hào)天線(xiàn)框架的精密加工中收到了很好的應(yīng)用效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的某衛(wèi)星型號(hào)天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的波導(dǎo)孔加工專(zhuān)用復(fù)合階梯鉆示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的天線(xiàn)框架裝夾支撐專(zhuān)用工裝示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法，包括：

銑面時(shí)利用支撐裝夾裝置，采用“以撐代壓”的裝夾方法打表裝夾，保證銑削的平面度；

對(duì)成型刀具進(jìn)行試切試驗(yàn)，確定切削參數(shù)和深度方向進(jìn)給量；

利用成型刀具對(duì)波導(dǎo)安裝孔進(jìn)行加工，產(chǎn)品上的波導(dǎo)孔精加工時(shí)，不再單獨(dú)對(duì)刀，而是依據(jù)試件表面與產(chǎn)品波導(dǎo)面的高度差進(jìn)行補(bǔ)償，從而避免了對(duì)刀誤差。

在此，本發(fā)明采用所述成型刀具對(duì)波導(dǎo)孔進(jìn)行一體化加工，保證了銷(xiāo)孔段與螺孔段的同軸度；采用所述支撐裝夾裝置，“以撐代壓”，最大程度減少了銑面時(shí)由裝夾力引入的變形誤差。采用本發(fā)明提出的工藝方法及附屬裝置，提高了天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔的加工效率、精度及可靠性。解決衛(wèi)星用天線(xiàn)框架高精度波導(dǎo)孔加工時(shí)質(zhì)量可靠性無(wú)法保證等問(wèn)題，提供一種可靠的波導(dǎo)孔機(jī)加工工藝方法，使波導(dǎo)孔的加工合格率達(dá)到100％。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，所述成型刀具，采用平底兩齒兩段刃，同軸度優(yōu)于0.025。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，所述成型刀具的材料采用硬質(zhì)合金基體、tin涂層。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，所述成型刀具為階梯鉆，精加工時(shí)，銷(xiāo)孔段與螺紋底孔一體加工成型，從而保證銷(xiāo)孔與螺孔的同軸度。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，所述支撐裝夾裝置包括基體、支撐用內(nèi)六角螺釘m8、固定用內(nèi)六角螺釘m12和緩沖墊片，其中，所述基體上有沉孔結(jié)構(gòu)，由所述固定用內(nèi)六角螺釘m12固定在機(jī)床工作臺(tái)面，所述基體中間開(kāi)槽，避讓出天線(xiàn)框架的縱梁。所述基體1兩側(cè)有螺紋孔，配合所述支撐用內(nèi)六角螺釘m8及緩沖墊片，將縱梁支撐固定。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，保證銑削的平面度中，保證銑削的平面度優(yōu)于0.02。在此，通過(guò)設(shè)計(jì)專(zhuān)用裝夾工裝，銑面裝夾時(shí)“以撐代壓”，保證1700×1100mm范圍內(nèi)所有波導(dǎo)點(diǎn)組成的平面度優(yōu)于0.02；從而可以控制銷(xiāo)孔的深度尺寸。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，確定切削參數(shù)和深度方向進(jìn)給量，包括：

采用三爪內(nèi)徑千分尺和平底深度千分尺測(cè)量孔徑、孔深，確定切削參數(shù)和深度方向進(jìn)給量，并打表測(cè)量所述試件與天線(xiàn)框架波導(dǎo)面的高度差，其中，孔徑測(cè)量采用三爪內(nèi)徑千分尺和通止銷(xiāo)；銷(xiāo)孔深度測(cè)量采用平底深度千分尺。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，銑面時(shí)利用支撐裝夾裝置，采用“以撐代壓”的裝夾方法打表裝夾，保證銑削的平面度中，所述天線(xiàn)框架縱梁側(cè)面及上表面均支有杠桿百分表，以此控制裝夾變形。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，銑面時(shí)利用支撐裝夾裝置，采用“以撐代壓”的裝夾方法打表裝夾，保證銑削的平面度，包括：

使用專(zhuān)用裝夾工裝支撐，利用金剛石鑲片立銑刀銑波導(dǎo)面，控制平面度優(yōu)于0.02。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，對(duì)成型刀具進(jìn)行試切試驗(yàn)，確定切削參數(shù)和深度方向進(jìn)給量，包括：

準(zhǔn)備與埋件相同材料的試件，固定在機(jī)床臺(tái)面，將上表面銑出，打表測(cè)量試件表面與產(chǎn)品波導(dǎo)面的高度差并記錄；利用專(zhuān)用階梯鉆試切，確定出合適的加工參數(shù)。

本發(fā)明的衛(wèi)星用天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔加工方法一實(shí)施例中，利用成型刀具對(duì)波導(dǎo)安裝孔進(jìn)行加工，產(chǎn)品上的波導(dǎo)孔精加工時(shí)，依據(jù)試件表面與產(chǎn)品波導(dǎo)面的高度差進(jìn)行補(bǔ)償，包括：

產(chǎn)品上加工波導(dǎo)孔時(shí)，分粗精加工，粗加工時(shí)采用多次套鉆的方式；

精加工時(shí)采用階梯鉆一體加工成型，其中，產(chǎn)品上的波導(dǎo)孔精加工時(shí)，不再單獨(dú)對(duì)刀，而是依據(jù)試件表面與產(chǎn)品波導(dǎo)面的高度差進(jìn)行補(bǔ)償，從而避免了對(duì)刀誤差。

請(qǐng)參閱圖1，為某衛(wèi)星型號(hào)天線(xiàn)框架波導(dǎo)安裝孔的典型結(jié)構(gòu)示意圖，該特征共200組均布在1700×1100mm范圍內(nèi)的10條縱梁上。埋件為鋁合金，外部主體為碳纖維復(fù)合材料，整體厚度約為8mm，要求波導(dǎo)孔不能打穿埋件。下面結(jié)合附圖，對(duì)波導(dǎo)孔加工的工藝方法及附屬裝置設(shè)計(jì)詳述如下：

1.成型刀具設(shè)計(jì)

為了保證銷(xiāo)孔段與螺孔段的同軸度，設(shè)計(jì)了專(zhuān)用復(fù)合階梯鉆。請(qǐng)參閱圖2，階梯鉆分為兩部分切削刃(和)，均為2齒結(jié)構(gòu)，并且底部段設(shè)計(jì)為平底結(jié)構(gòu)，在保證螺紋底孔深度的同時(shí)使埋件厚度余量盡量充裕。段長(zhǎng)度的精度要求為0.02，方便對(duì)刀；上、下刃的同軸度為為防止因刀具磨損引起的尺寸超差，本刀具材料選用硬質(zhì)合金基體、tin涂層。

2.支撐工裝

為保證波導(dǎo)面銑削加工完成后的平面度能優(yōu)于0.02，裝夾時(shí)應(yīng)最大程度避免由于夾緊力引起的裝夾變形，為此，提出了“以撐代壓”的裝夾方法，并設(shè)計(jì)了專(zhuān)用裝夾支撐工裝。

請(qǐng)參閱圖3，所述支撐工裝具體結(jié)構(gòu)包括基體1，設(shè)置于所述基體1的兩側(cè)的支撐用內(nèi)六角螺釘2，設(shè)置于所述基體1下部的固定用內(nèi)六角螺釘3，緩沖墊片4。所述基體1上有沉孔結(jié)構(gòu)，由所述固定用內(nèi)六角螺釘3(m12)固定在機(jī)床工作臺(tái)面。所述基體1中間開(kāi)槽，避讓出天線(xiàn)框架的縱梁。所述基體1兩側(cè)有螺紋孔，配合所述支撐用內(nèi)六角螺釘2(m8)及緩沖墊片4，將縱梁支撐固定。所述緩沖墊片4是為了保護(hù)縱梁側(cè)壁不被螺釘壓傷。

3.裝夾方法

由于天線(xiàn)框架縱梁剛性較差，因此所述“以撐代壓”裝夾方法最重要一步是打表裝夾。當(dāng)旋轉(zhuǎn)兩側(cè)支撐用內(nèi)六角螺釘2固定天線(xiàn)框架縱梁時(shí)，縱梁側(cè)面及上表面均支有杠桿百分表，對(duì)裝夾中引入的變形量實(shí)時(shí)監(jiān)控，最大變形控制在0.02以?xún)?nèi)。

4.具體工藝流程

(1)銑波導(dǎo)面：由于波導(dǎo)面同時(shí)存在鋁合金和碳纖維兩種物理屬性不同的材料，為避免刀具過(guò)快磨損及發(fā)熱嚴(yán)重，故選用金剛石鑲片刀，控制平面度0.02。

(2)準(zhǔn)備鋁合金試件裝夾于工作臺(tái)面，并將上表面銑出，打表測(cè)量該試件表面至天線(xiàn)框架波導(dǎo)面的高度差h，并記錄。

(3)本工步在試件和產(chǎn)品上同時(shí)執(zhí)行：

先用鉆頭鉆底孔，深度≥7.4(1.8+5.6)，鉆為7.5，這樣可以避免復(fù)合階梯鉆底刃參與切削引起的振動(dòng)；

然后用立銑刀銑出平底；

然后用立銑刀銑上端銷(xiāo)孔至深度控制如下：試件上其中10個(gè)孔深度銑至4(便于用三爪內(nèi)徑千分尺測(cè)量孔徑)，試件上另外10個(gè)孔及產(chǎn)品上的孔深度銑至中間公差1.78。

(4)打表復(fù)測(cè)天線(xiàn)框架波導(dǎo)面的平面度，應(yīng)滿(mǎn)足0.02。

(5)本工步在試件執(zhí)行：自端面對(duì)刀后，用階梯鉆直接鉆到位；其中10個(gè)總深鉆為9.1(3.5銷(xiāo)段+5.6螺孔段)，另外10個(gè)總深鉆為7.37(1.77銷(xiāo)段+5.6螺孔段)；

說(shuō)明：用階梯鉆加工銷(xiāo)孔段時(shí)，為避免底齒銑削引起的加工振動(dòng)，加工深度較底孔抬高0.01。

(6)用三爪內(nèi)徑千分尺測(cè)量孔徑，用平底深度千分尺測(cè)量銷(xiāo)孔深度是否滿(mǎn)足要求，以此確定深度方向進(jìn)給量z。

(7)本工步在產(chǎn)品上執(zhí)行：按照試切出的參數(shù)，用階梯鉆直接鉆到位，深度方向的進(jìn)給量為z+h，將全部波導(dǎo)孔加工出。

進(jìn)一步的，

本方法利用

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本工藝方法能避免由機(jī)床原點(diǎn)漂移、定位誤差引起的錐孔與螺孔同軸度誤差；本工藝方法省去了在產(chǎn)品上重新對(duì)刀的步驟，避免了多次對(duì)刀引入的對(duì)刀誤差；本發(fā)明提到的一體成型方法提高了加工效率。此外，本工藝方法中提到的支撐工裝，可最大限度地避免裝夾變形引起的平面度超差。該工藝方法在某型號(hào)天線(xiàn)框架的精密加工中收到了很好的應(yīng)用效果。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。