[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

摘要

本发明涉及一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法，利用夹具对弥散无氧铜样件进行装夹；采用铣刀去除材料表面的氧化皮；将超精密微铣削用的微铣刀安装在主轴的刀具夹紧机构中，通过在位检测装置实时检测刀具安装状态并根据需求进行调整；采用CCD对刀系统对工件进行Z向对刀，并在工件上设置一个专门的对刀点，避免换刀之后由于存在对刀点偏差；划分加工阶段并规划微铣刀的走刀轨迹，实现大深宽比、薄壁复杂慢波结构的整体加工；最后利用辅助工艺去除残留毛刺。本发明实现了一种多周期、大深宽比、薄壁复杂慢波结构件的超精密微铣削加工，加工后的尺寸精度优于±2μm，表面粗糙度Ra优于60nm。

主权项

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。