[发明专利]一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法

权利要求书

1.一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1：在微铣削机床上，利用夹具对半圆柱体弥散无氧铜工件进行定位和夹紧；工件的轴向剖面作为加工面，与微铣削机床的加工平台平行；

步骤2：采用铣刀铣削工件的加工面，去除弥散无氧铜材料表层的氧化皮，使加工面的粗糙度Ra达到优于60nm；

步骤3：更换铣刀为超精密微铣削用的微铣刀，通过弹簧夹头将微铣刀安装于微铣削机床主轴的刀具夹紧机构中，利用刀具在位检测装置对刀具安装和使用状态进行实时监测；

步骤4：在超精密微铣削加工前进行对刀操作，选取直槽中心线上位于S形槽起始边外侧的一点作为对刀点，即每次加工程序的起始点和加工程序完成后的终点为同一点，使加工程序结束时刀具重新回到对刀点；

步骤5：设置并统一工件加工机床坐标系原点和加工程序坐标系原点，两原点均与步骤4中选取的对刀点重合，规划微铣刀的走刀轨迹，根据规划编辑加工程序的软件代码；

步骤6：将加工程序的软件代码导入微铣削机床的控制系统，对慢波结构件进行超精密微铣削加工；采用将慢波结构在深度方向上分层加工，每加工完一层进行刀具状态检测，当刀具磨损严重时进行刀具更换，每次换刀重复步骤3，并在对刀点进行沿主轴方向的对刀；加工初期对S形槽和直槽交替加工，完成直槽在深度方向上的加工之后，提高切削参数，进行剩余深度S形槽的加工；

步骤7：在慢波结构完整加工完毕之后，规划微铣刀的去毛刺轨迹，根据规划编辑加工程序的软件代码，并去除毛刺；去除微槽内毛刺后，对工件表面毛刺进行去除。

2.根据权利要求1所述的一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法，其特征是：所述步骤6中，加工初期对S形槽和直槽交替加工，加工参数选取范围为：主轴转速为30000-60000r/min，进给速度为20-50μm/min，背吃刀量为1-5μm，采用酒精作为润滑冷却液；完成直槽在深度方向上的加工之后，S形槽剩余深度的加工参数选取范围为：主轴转速为30000-60000r/min，进给速度为30-50μm/min，背吃刀量为2-5μm，采用酒精作为润滑冷却液。

3.根据权利要求1所述的一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法，其特征是：所述步骤6中，对S形槽1/4深度以上的部分，采用直径Φ0.1-Φ0.15mm的 MSES230P型号硬质合金平头微铣刀进行浅槽加工，对S形槽1/4深度以下的部分，采用直径Φ0.1-Φ0.15mm的MHRH230型号硬质合金平头微铣刀进行深槽加工。

4.根据权利要求1所述的一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法，其特征是：所述慢波结构的材料为Al₂O₃颗粒增强型弥散无氧铜，Al₂O₃颗粒的体积分数为0.5%-1.2%、颗粒粒度为50-150nm；所述S形槽的深宽比为255μm/100μm~400μm/150μm，直槽通道宽度为140~220μm。

5.根据权利要求1所述的一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法，其特征是：所述步骤2中采用Φ1.0-Φ2.5mm的硬质合金铣刀铣削整个工件的加工面。

6.根据权利要求1所述的一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法，其特征是所述步骤3包括：

步骤3-1：安装时，擦净主轴孔和微铣刀刀柄，将微铣刀刀柄装入弹簧夹头内，并将刀柄及弹簧夹头一起插入微铣削机床的主轴孔内，再拧紧螺母将微铣刀刀柄夹紧，利用微铣削机床的微调装置将刀具在位检测装置移动至指定区域内，检测刀具的安装状态并根据需求进行相应调整，及时修正主轴误差及刀具装夹误差；

步骤3-2：利用刀具在位检测装置对刀具刃径进行在位测量，并对刀具磨破损状态开展实时监控，从而实现对换刀需求的准确判断；每次换刀采用3-1所述步骤。