[发明专利]四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法

摘要

本发明涉及直线加速器四翼型射频四极场腔体的核心部件制造工艺技术领域，尤其是涉及一种四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法。利用深孔钻机床，在单翼底部钻出水冷孔；利用工装进行半精加工，在立式加工中心上用立铣刀精加工单翼的内腔面，在卧式加工中心上用杠杆式千分表找正单翼；用半精加工专用成型刀具加工单翼的极头面，再半精加工刀具粗加工极头曲面；用精加工专用刀具加工单翼极头的调制线，利用三坐标测量仪对单翼的调制线的加工精度进行检测；最后对所有的单翼进行表面酸洗处理。该工艺制造出的单翼精度高、表面光洁度高，总装后在线测量的场频率稳定、场平整度好、场对称度好，与理论值极其吻合。

主权项

一种四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法，其特点是包括如下步骤：（1）、一段四翼型射频四极场腔体由四块单翼组成，分别是两块尺寸完全相同的水平单翼和两块尺寸完全相同的垂直单翼；（2）、利用带形锯床，将长、宽、高尺寸为1100mmx410mmx225mm的长方体无氧铜原材料切割成T字形，在宽度方向的对称轴左右两侧沿长度方向分别切除长、宽、高尺寸为1100mmx160mmx135mm的两个长方体块，T字形中间部分的厚度为90mm，完成两块水平单翼的下料；同样，将长、宽、高尺寸为1100mmx370mmx225mm的长方体无氧铜原材料切割成T字形，在宽度方向的对称轴左右两侧沿长度方向分别切除长、宽、高尺寸为1100mmx140mmx135mm的两个长方体块，T字形中间部分的厚度为90mm，完成两块垂直单翼的下料；（3）、将切割好的T字形水平单翼在机床上进行粗加工，沿T字形中心对称轴的左右两侧面，由上到下呈阶梯状沿长度方向加工翼的外形，底面宽度354mm，公差0.1‑0.2mm，厚度55mm，单翼中间部分三个台阶由下至上的尺寸分别为：宽度84mm，高度55mm；宽度44mm，高度55mm；宽度26mm，高度60mm；（4）、将切割好的T字形垂直单翼在机床上进行粗加工，沿T字形中心对称轴的左右两侧面，由上到下呈阶梯状沿长度方向加工翼的外形，底面宽度394mm，公差0.1‑0.2mm，厚度90mm，单翼中间部分三个台阶由下至上的尺寸分别为：宽度74mm，高度35mm；宽度46mm，高度50mm；宽度26mm，高度50mm；（5）、利用深孔钻机床，在单翼底部钻出深度1000mm直径12mm的水冷孔，要求孔的直线度为0.3mm；（6）、用一块长1100mm，宽460mm，厚度60mm锻铝作为水平单翼半精加工的底板，将单翼用螺钉固定后进行半精加工，所有加工面留精加工余量5mm；（7）、在真空炉内对单翼进行去应力热处理，退火温度在550～600℃，保温时间1小时，升温速度50℃/小时，保温结束后随炉冷却至室温；（8）、在立式加工中心上用立铣刀精加工单翼的内腔面，包括两侧面、凹槽面和焊接面，并且完成钎料槽的加工，极头的调制线部分留出1mm的精加工余量；（9）、采用三坐标测量仪检测各尺寸是否符合图纸要求，调制线的基准面尺寸及安装尺寸精度达到±0.02mm；（10）、在卧式加工中心上用杠杆式千分表找正单翼，保证单翼极头部位的左右对称度在0.02mm以内，同时保证焊接面的平面度在0.03mm以内；（11）、用半精加工专用成型刀具加工单翼的极头面，先用专用半精加工刀具开粗拉直线，极头面呈直线状，高度方向留余量0.7mm；（12）、再用成型刀具粗加工极头曲面，极头面呈波浪形调制线，并留出加工余量0.3mm；（13）、用精加工专用刀具加工单翼极头的调制线，分三次进刀，完成单翼极头面调谐线的加工，每次吃刀量均为0.1mm；（14）、利用三坐标测量仪对单翼的调制线的加工精度进行检测，所有尺寸精度完全符合要求，极头调制线的加工精度在0.02mm以内；（15）、为保证单翼在氢炉中进行钎焊，最后对所有的单翼进行表面酸洗处理，酸洗完成后立即将工件置入真空环境中，防止表面被氧化。