一种太赫兹波导耦合孔成型方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种太赫兹波导耦合孔成型方法。
【背景技术】
[0002] THz技术被誉为未来改变世界的十大技术之一，在卫星通信、天文观测、机场安检、 无损检测等方面研究具有独特的优点，具有极其重要的研究价值，已经成为目前国内外竞 相研究的技术热点，从而给THz测试技术带来了巨大的市场需求和发展机遇。我所紧盯太 赫兹测试技术发展方向和市场需求，开展THz测试技术研究，产品实现过程中结构件加工 达到机械加工极限，给精密机械加工带来巨大挑战。
[0003] 本例Thz波导耦合孔直径从(2 0. 165~（2 0. 235mm规格不等，直径公差 ±0. 003_，中心位置公差X±0. 005mm、Y±0. 003_，厚度0. 2_。根据微型合金铣刀切削线 速度理论上通常为〇. 6m/s~lm/s，取最小值0. 6m/s，要铣削加工<2 0. 165mm等直径親合 孔，选直径为〇· 15mm合金铣刀，加工中心转速需达到、X1 纪76000 nxd 3.14x0.15 转/分钟。我所尝试选用所里最高转速50000转/分钟的EVO高速加工中心进行Thz波导 耦合孔加工，精度符合要求，然而主轴转速50000转/分钟EV0高速加工中心设备成本高、 产能有限，任务密集时不能满足节点要求，给任务研制带来困扰。此外，所里还有几台主轴 转速稍小于50000转/分钟的高速加工中心，然而由于这些高速加工中心使用年限较长（8 年以上），导致丝杜精度下降较多，插补精度满足不了 ±0. 003mm的尺寸精度、±0. 003mm位 置精度。由此可见，如何在现有加工中心的基础上通过改善加工工艺以达到实现<2 〇.2_ 以下刀具±0. 003mm尺寸精度和位置精度的加工成为本领域研究的重点。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提出一种太赫兹波导耦合孔成型方法，利于实现(2 0. 2_以下 刀具±〇. 〇〇3mm尺寸精度和位置精度的加工。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 一种太赫兹波导耦合孔成型方法，包括如下步骤：
[0007]a筛选合适刀具
[0008] 从直径小于0.2mm的铣刀中选择在显微镜下观察切削刃锋利的铣刀；
[0009] b调节刀具平衡
[0010] 调整刀具装夹平衡，使刀具静态旋转直径与实测直径的差值小于设定阈值；
[0011] c合理设置切削参数
[0012] 根据加工中心主轴转速的不同，合理设置加工中心的切削参数；
[0013]d优化加工策略
[0014] 具体措施有：1)耦合孔中心预钻孔；2)铣削时采取耦合孔中心下刀的方式；3)粗 精铣削用刀分开；4)优化走刀方向和走刀路径。
[0015] 优选地，步骤a中，选用直径为0. 15mm的铣刀；步骤d中，预钻孔的直径为0. 15mm。
[0016] 优选地，步骤c中，选用主轴转速小于25000转/分的加工中心。
[0017] 优选地，步骤c中，切削参数包括进给速度、切削深度和切削宽度。
[0018] 本发明具有如下优点：
[0019] 本发明成型方法基于现有加工中心，通过改善太赫兹波导耦合孔的成型工艺条件 实现了 (2 0. 2mm以下刀具±0. 003mm尺寸精度和位置精度的加工。本发明成型方法有效降 低了亚毫米、太赫兹波导结构件加工成本，提升了产能，加快了响应速度。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明中一种太赫兹波导耦合孔成型方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明：
[0022] 结合图1所示，一种太赫兹波导耦合孔成型方法，包括如下步骤：
[0023]a筛选合适刀具
[0024] 微径铣刀的切削性能，制约着耦合孔的加工质量，国内品牌很少有生产微径铣刀 的刀具厂家，国外品牌生产直径小于〇. 2mm规格微径铣刀的也不多。比较刀具的性能选择 性购置后，不能直接使用，需在显微镜下观察刀具刃磨质量。
[0025] 本发明实施例中选用直径(2为0. 15mm的铣刀，相当于2倍头发丝粗细，由于刀具 刃磨难度很大，在显微镜下观察刀具切削刃锋利方可使用。
[0026] b调节刀具平衡
[0027] 加工中心刀柄通过弹簧夹头装夹刀具进行紧固，使用一段时间后，装刀后刀具中 心和刀柄中心会有偏差，反应在微型铣刀会有放大作用，加工不平稳，切削质量差甚至刀具 折断。
[0028] 本发明实施例通过调整刀具装夹平衡，使刀具静态旋转直径与实测直径的差值小 于设定阈值，进而保证刀具静态旋转直径接近实测直径。
[0029]c合理设置切削参数
[0030] 根据加工中心主轴转速的不同，合理设置加工中心的切削参数；需要设置的切削 参数包括进给速度、切削深度和切削宽度等。
[0031] 本发明实施例中可以选用主轴转速小于25000转/分钟的加工中心，以降低成本。
[0032]d优化加工策略
[0033] 优化的加工策略能减少刀具磨损、稳定保证加工质量，具体措施有：
[0034] 1)耦合孔中心预钻孔，预钻孔的直径为0. 15mm，减少铣削工作量；
[0035] 2)铣削时采取耦合孔中心下刀的方式，避免轮廓边缘下刀造成"扎刀"形成的过 切；
[0036] 3)粗精铣削用刀分开，保证尺寸精度的稳定；
[0037] 4)走刀方向和走刀路径的优化设计，减少毛刺的形成。
[0038] 为了验证在本发明成型方法的前提下利用主轴转速小于25000转/分钟的加工中 心可以实现<2 〇. 2mm以下刀具±0. 003mm尺寸精度和位置精度的加工，本发明选用主轴转 速为10000转/分钟、重复定位精度0. 005mm西安北村TC-S2DNZ的加工中心进行测试。
[0039] 经过认真反复实施得出，主轴转速10000转/分钟、重复定位精度0. 005mm的 TC-S2DNZ加工中心很好实现了耦合孔尺寸精度和位置精度的稳定加工，达到了预期要求。
[0040] 本发明也尝试换用其它高转速、高精度加工中心也能完成发明目的，不过成本偏 尚。
[0041] 当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应 当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明 显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
【主权项】
1. 一种太赫兹波导耦合孔成型方法，其特征在于，包括如下步骤： a筛选合适刀具 从直径小于0.2mm的铣刀中选择在显微镜下观察切削刃锋利的铣刀；b调节刀具平衡 调整刀具装夹平衡，使刀具静态旋转直径与实测直径的差值小于设定阈值；c合理设置切削参数 根据加工中心主轴转速的不同，合理设置加工中心的切削参数；d优化加工策略 具体措施有：1)耦合孔中心预钻孔；2)铣削时采取耦合孔中心下刀的方式；3)粗精铣 削用刀分开；4)优化走刀方向和走刀路径。2. 根据权利要求1所述的一种太赫兹波导耦合孔成型方法，其特征在于，步骤a中，选 用直径为〇·15mm的铣刀；步骤d中，预钻孔的直径为0· 15mm〇3.根据权利要求1所述的一种太赫兹波导耦合孔成型方法，其特征在于，步骤c中，选 用主轴转速小于25000转/分的加工中心。4.根据权利要求1所述的一种太赫兹波导耦合孔成型方法，其特征在于，步骤c中，切 削参数包括进给速度、切削深度和切削宽度。
【专利摘要】本发明公开了一种太赫兹波导耦合孔成型方法，其包括如下步骤：a从直径小于0.2mm的铣刀中选择在显微镜下观察切削刃锋利的铣刀；b调整刀具装夹平衡，使刀具静态旋转直径与实测直径的差值小于设定阈值；c根据加工中心主轴转速的不同，合理设置加工中心的切削参数；d优化加工策略，具体措施有：1)耦合孔中心预钻孔；2)铣削时采取耦合孔中心下刀的方式；3)粗精铣削用刀分开；4)优化走刀方向和走刀路径。本发明成型方法基于现有加工中心，通过改善太赫兹波导耦合孔的成型工艺条件，实现了以下刀具±0.003mm尺寸精度和位置精度的加工。本发明成型方法有效降低了亚毫米、太赫兹波导结构件加工成本，提升了产能，加快了响应速度。
【IPC分类】B23P15/00
【公开号】CN105397428
【申请号】CN201510962712
【发明人】徐忠琪, 高石磊
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月18日