3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波器件領(lǐng)域，特別涉及一種3_鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微波系統(tǒng)越來(lái)越小、使用頻率越來(lái)越高，傳統(tǒng)使用廣泛地8mm高速鐵氧體開(kāi)關(guān)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代科技的發(fā)展應(yīng)用，隨著頻率的逐漸增加，高頻毫米波的需求亦更加緊迫。近年來(lái)，各個(gè)毫米波系統(tǒng)研制單位在3_頻段的高速高性能開(kāi)關(guān)的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈，急切的希望找到一種快速且電氣性能指標(biāo)較好的毫米波開(kāi)關(guān)；Y型鐵氧體作為3mm高速鐵氧體開(kāi)關(guān)中的關(guān)鍵零部件，它的性能好壞直接關(guān)乎3_鐵氧體開(kāi)關(guān)系統(tǒng)能否研制成功，而目前傳統(tǒng)的Y形鐵氧體加工方式已經(jīng)不能滿足高頻器件的使用。3mm開(kāi)關(guān)的尺寸很小，作為其配套的零部件，Y形鐵氧體尺寸更??；在傳統(tǒng)Y形鐵氧體的加工制作中，將Y形鐵氧體磁芯對(duì)稱(chēng)分為三塊，每塊的分區(qū)方法和磁化分布完全相同，如圖1所示；最后將這三塊鐵氧體磁芯粘接成一個(gè)整體，形成Y形鐵氧體。傳統(tǒng)的Y形鐵氧體加工技術(shù)問(wèn)題及缺陷主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:1.因鐵氧體材料本身屬于硬而脆的材料范疇，在傳統(tǒng)的機(jī)加工方式下，極易使材料本身發(fā)生不可預(yù)期的斷裂或產(chǎn)生微小裂紋，表面平整度和加工精度難以保證，而Y形鐵氧體側(cè)壁穿線槽的尺寸更加難以保證，且在槽四周極易產(chǎn)生微小裂紋，這些裂紋和尺寸的微小偏差對(duì)3mm高速鐵氧體開(kāi)關(guān)的性能影響極大；2.三塊對(duì)稱(chēng)的鐵氧體磁芯經(jīng)過(guò)粘接形成一個(gè)整體，粘接工藝和貼合面加工精度的好壞直接影響到Y(jié)形鐵氧體的微波性能，由于鐵氧體磁芯尺寸小，故粘接成品合格率很低，同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)過(guò)粘接后的Y形鐵氧體，在顯微鏡下可以明顯看到粘接面非常不規(guī)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中加工技術(shù)精度低、操作難、一致性差、產(chǎn)品使用頻帶低等缺點(diǎn)的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)和制造一種3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法，包括以下步驟:(A)將鐵氧體塊體切割成棒狀樣品；(B)采用縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工方法將鐵氧體樣品制作成所需要的“Y”型；(C)在“Y”形鐵氧體樣品的三個(gè)支臂上通過(guò)旋轉(zhuǎn)超聲鉆削加工方法加工出所需的三個(gè)穿線孔；(D)將金屬銅線通過(guò)“Y”鐵氧體基片的穿線孔，并預(yù)留一部分長(zhǎng)度；(E)將匹配陶瓷、繞至好后的鐵氧體基片放置在預(yù)先加工好的腔體中并合腔；(F)外部繞制銅線接電路板以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟(B)中，在縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工中，金剛石工具除以一定振幅作軸向超聲頻振動(dòng)外，還作相對(duì)于鐵氧體工件的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且鐵氧體工件與金剛石工具間以一定的靜壓力相互作用。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟(B)中，所述鐵氧體工件的局部應(yīng)力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其的斷裂極限，達(dá)到所需要的尺寸和精度都極高的“Y”形。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述步驟(D)中，在旋轉(zhuǎn)超聲鉆削中，金剛石工具與工件的高頻斷續(xù)接觸加工以保證了孔加工時(shí)切削液順利進(jìn)入切削區(qū)，切削溫度和切削力大大降低。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)通過(guò)改變通過(guò)鐵氧體穿線槽的勵(lì)磁線圈的脈沖電流來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能；里面的Y形鐵氧體尺寸小且精度高。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:由于采用了旋轉(zhuǎn)超聲波加工方式，使得Y形鐵氧體的加工精度得到了很大的提升，有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與性能一致性。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明中傳統(tǒng)的Y形鐵氧體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明中超聲波加工的鐵氧體基片示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明中3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]一種3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法，包括以下步驟:(A)將鐵氧體塊體切割成棒狀樣品；(B)采用縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工方法將鐵氧體樣品制作成所需要的“Y”型；(C)在“Y”形鐵氧體樣品的三個(gè)支臂上通過(guò)旋轉(zhuǎn)超聲鉆削加工方法加工出所需的三個(gè)穿線孔；(D)將金屬銅線通過(guò)“Y”鐵氧體基片的穿線孔，并預(yù)留一部分長(zhǎng)度；(E)將匹配陶瓷、繞至好后的鐵氧體基片放置在預(yù)先加工好的腔體中并合腔；(F)外部繞制銅線接電路板以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能。
[0015]所述步驟(B)中，在縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工中，金剛石工具除以一定振幅作軸向超聲頻振動(dòng)外，還作相對(duì)于鐵氧體工件的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且鐵氧體工件與金剛石工具間以一定的靜壓力相互作用。
[0016]所述步驟(B)中，所述鐵氧體工件的局部應(yīng)力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其的斷裂極限，達(dá)到所需要的尺寸和精度都極高的“Y”形。
[0017]所述步驟(D)中，在旋轉(zhuǎn)超聲鉆削中，金剛石工具與工件的高頻斷續(xù)接觸加工以保證了孔加工時(shí)切削液順利進(jìn)入切削區(qū)，切削溫度和切削力大大降低。
[0018]3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)通過(guò)改變通過(guò)鐵氧體穿線槽的勵(lì)磁線圈的脈沖電流來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能；里面的Y形鐵氧體尺寸小且精度高。一實(shí)施例中，其尺寸高1.2mm，支臂寬0.42mm，孔徑0.37mm，精度都在0.01mm。
[0019]在縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工中，金剛石工具除以一定振幅作軸向超聲頻振動(dòng)外，還作相對(duì)于鐵氧體工件的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且鐵氧體工件與金剛石工具間以一定的靜壓力相互作用。而旋轉(zhuǎn)超聲鉆削中，金剛石工具與工件的高頻斷續(xù)接觸加工，保證了孔加工時(shí)切削液順利進(jìn)入切削區(qū)，切削溫度和切削力大大降低。
[0020]在縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工中，金剛石工具除以一定振幅作軸向超聲頻振動(dòng)外，還作相對(duì)于鐵氧體工件的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且鐵氧體工件與金剛石工具間以一定的靜壓力相互作用。在加工過(guò)程中，鐵氧體工件的局部應(yīng)力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其的斷裂極限，導(dǎo)致鐵氧體材料表面產(chǎn)生壓痕，使工件上的微細(xì)裂紋得以產(chǎn)生和擴(kuò)展，最后使鐵氧體材料的微觀局部破碎、去除，從而形成所需要的尺寸精度高、表面光滑平整的Y形鐵氧體樣品。
[0021]由于3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)是通過(guò)改變通過(guò)鐵氧體穿線槽的勵(lì)磁線圈的脈沖電流來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能，頻率極高，相應(yīng)地，里面的Y形鐵氧體尺寸極小，精度極高。由于所采用的鐵氧體材料屬于高強(qiáng)度的硬脆材料范疇，超聲波在傳播過(guò)程中，會(huì)引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)交替的壓縮與伸張，構(gòu)成了介質(zhì)間壓力的變化，這種壓力的變化將引起物質(zhì)間機(jī)械效應(yīng)，這樣所述鐵氧體工件的局部應(yīng)力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其的斷裂極限，從而達(dá)到所需要的尺寸和精度都極高的“Y”形。當(dāng)對(duì)Y形鐵氧體加工穿線孔時(shí)，旋轉(zhuǎn)超聲鉆削中金剛石工具與工件的高頻斷續(xù)接觸加工，保證了孔加工時(shí)切削液順利進(jìn)入切削區(qū)，切削溫度和切削力大大降低，克服了普通鉆削加工時(shí)出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，從而大大提高孔加工精度，避免裂紋和薄型材料邊、角破裂冋題。
[0022]圖2是經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)超聲波加工的Y形鐵氧體樣品；經(jīng)過(guò)測(cè)試，采用此種方法加工的Y形鐵氧體在3mm高速鐵氧體開(kāi)關(guān)系統(tǒng)中進(jìn)行使用，產(chǎn)品各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)均很好地滿足了設(shè)計(jì)要求。圖3為3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)不意圖。
[0023]本發(fā)明的Y形鐵氧體其加工制作方法與傳統(tǒng)的Y形鐵氧體相比有本質(zhì)上的區(qū)別，由于采用了旋轉(zhuǎn)超聲波加工方式，使得Y形鐵氧體的加工精度得到了很大的提升，有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與性能一致性；因?yàn)樵揧形鐵氧體的加工精度提升，使得3mm高速鐵氧體開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)制作成為可能，對(duì)機(jī)載、星載毫米波雷達(dá)及星繼通訊等高技術(shù)領(lǐng)域影響巨大；同樣適合于其它復(fù)雜結(jié)構(gòu)外形的鐵氧體高精度微細(xì)加工。
[0024]具體加工方法為:
(1)將Li鐵氧體塊體切割成棒狀樣品；
(2)采用縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工方法將鐵氧體樣品制作成所需要的“Y”型；
(3)在“Y”形鐵氧體樣品的三個(gè)支臂上通過(guò)旋轉(zhuǎn)超聲鉆削加工方法加工出所需的三個(gè)穿線孔；
(4)將金屬銅線通過(guò)“Y”鐵氧體基片的穿線孔，并預(yù)留一部分長(zhǎng)度；
(5)將匹配陶瓷、繞至好后的鐵氧體基片放置在預(yù)先加工好的腔體中，合腔；
(6)外部繞制銅線接電路板，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能。
[0025]一種3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)，包括上下腔、鐵氧體基片、匹配陶瓷、電路板等，整體形狀為長(zhǎng)方形。所述的鐵氧體基片為“Y”形結(jié)構(gòu)，且三個(gè)支臂上有同一直徑、高度的穿線孔。所述的鐵氧體基片三個(gè)支臂為一個(gè)整體，各個(gè)支臂之間角度為120°。所述的鐵氧體基片上下表面光滑平整，無(wú)微小裂紋。所述穿線孔均布在支臂正中，周?chē)鸁o(wú)裂紋。
[0026]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法，其特征在于:包括以下步驟:(A)將鐵氧體塊體切割成棒狀樣品；(B)采用縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工方法將鐵氧體樣品制作成所需要的“Y”型；(C)在“Y”形鐵氧體樣品的三個(gè)支臂上通過(guò)旋轉(zhuǎn)超聲鉆削加工方法加工出所需的三個(gè)穿線孔；(D)將金屬銅線通過(guò)“Y”鐵氧體基片的穿線孔，并預(yù)留一部分長(zhǎng)度；(E)將匹配陶瓷、繞至好后的鐵氧體基片放置在預(yù)先加工好的腔體中并合腔；(F)外部繞制銅線接電路板以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法，其特征在于:所述步驟(B)中，在縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工中，金剛石工具除以一定振幅作軸向超聲頻振動(dòng)外，還作相對(duì)于鐵氧體工件的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且鐵氧體工件與金剛石工具間以一定的靜壓力相互作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法，其特征在于:所述步驟(B)中，所述鐵氧體工件的局部應(yīng)力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其的斷裂極限，達(dá)到所需要的尺寸和精度都極高的“Y” 形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法，其特征在于:所述步驟(D)中，在旋轉(zhuǎn)超聲鉆削中，金剛石工具與工件的高頻斷續(xù)接觸加工以保證了孔加工時(shí)切削液順利進(jìn)入切削區(qū)，切削溫度和切削力大大降低。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)的加工方法，其特征在于:3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)通過(guò)改變通過(guò)鐵氧體穿線槽的勵(lì)磁線圈的脈沖電流來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能；里面的Y形鐵氧體尺寸小且精度高。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及微波器件領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種3mm鐵氧體開(kāi)關(guān)中Y形鐵氧體基片的加工方法，包括以下步驟：在進(jìn)行Y型鐵氧體成型時(shí)，在縱向振動(dòng)旋轉(zhuǎn)超聲波加工中，金剛石工具除以一定振幅作軸向超聲頻振動(dòng)外，還作相對(duì)于鐵氧體工件的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且鐵氧體工件與金剛石工具間以一定的靜壓力相互作用。本發(fā)明的有益效果是：由于采用了旋轉(zhuǎn)超聲波加工方式，使得Y形鐵氧體的加工精度得到了很大的提升，有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與性能一致性。
【IPC分類(lèi)】H01P1-11, H01P11-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104868222
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510298692
【發(fā)明人】何紹強(qiáng), 蔣運(yùn)石, 陳德, 閆歡, 尹久紅
【申請(qǐng)人】西南應(yīng)用磁學(xué)研究所
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月3日