專利名稱：一種螺旋線外圓磨加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微波電真空領(lǐng)域，涉及行波管的慢波組件中螺旋線加工方法，尤其涉及一種螺旋線外圓磨加工方法。
背景技術(shù)：
在微波領(lǐng)域中，行波管是將帶寬與增益結(jié)合最好的器件，其中螺旋線行波管應(yīng)用最為廣泛。螺旋線行波管的高頻電路一般是一根螺旋線型金屬絲或者金屬帶，由三根或更多介質(zhì)桿夾持并固定在金屬管殼內(nèi)。螺旋線型金屬絲的基本作用提供一個軸向傳播速度接近電子運動速度并具有足夠強的軸向電場的高頻電磁波，使電磁波與電子注相互作用使信號得到放大。金屬絲被稱做為螺旋線，為高頻能量與和電子束能量交換和高頻能量傳輸?shù)妮d體，金屬絲材料一般為帶狀結(jié)構(gòu)，在行波管內(nèi)部使用時為彈簧狀，具有一定的內(nèi)外徑和一定的節(jié)距。螺旋線內(nèi)外徑尺寸比較小，外徑由帶材的厚度決定，一般隨工作頻率的增大呈遞減趨勢，且精度要求高，是影響行波管主要參數(shù)的關(guān)鍵部件。螺旋線材料通過特制的車床繞制在芯桿上，繞制結(jié)束后芯桿和螺旋線繞制成整體，然后進行后續(xù)的熱處理、機械處理和化學(xué)處理，在這些后續(xù)的處理中螺旋線一直固定在芯桿上，保持繞制時的節(jié)距，在處理結(jié)束后取下芯桿，螺旋線就制作結(jié)束。在螺旋線的機械加工中，最重要的就是對螺旋線外徑的加工。螺旋線在繞制過程帶狀的螺旋線材料在芯桿上形成一定節(jié)距的螺旋狀，材料的外表面由于受力不均勻發(fā)生一定扭曲現(xiàn)象，造成繞制后的外表面存在毛刺、起皮、凹坑、分層等現(xiàn)象，對其表面光潔度造成一定的影響，嚴重增大了微波在傳輸過程的損耗，進而降低了行波管的互作用效率。故需要對其外表面進行加工，提高光潔度。同時螺旋線在裝配過程中隊內(nèi)徑、外徑和厚度等尺寸都有很高的精度要求，繞制定形后的螺旋線表面質(zhì)量差，同時形成后的外徑精度低，也需要進行外徑加工。在慢波系統(tǒng)裝配過程中，還需要考慮慢波組件中的散熱問題，因為慢波系統(tǒng)傳輸大功率的輸出，同時內(nèi)部的高能電子束截獲到螺旋線內(nèi)部形成大量的熱量，如果熱量散不出去會導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化甚至燒毀慢波結(jié)構(gòu)，這樣對螺旋線的外徑也有一定的平證度要求，這樣才能夠降低裝配時的熱阻，增加慢波系統(tǒng)的散熱。以上可見螺旋線外徑加工的重要性，但是螺旋線本身特點為節(jié)距精度高、截面尺寸小，易變形，很難進行機械加工。常規(guī)的機械加工由于切削力過大等因素會導(dǎo)致螺旋線節(jié)距發(fā)生變化甚至內(nèi)外徑的變化，致使螺旋線變差甚至報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何保證螺旋線在進行外徑加工時，即保證節(jié)距精度不發(fā)生變化，又完成外徑尺寸的加工和提高外徑方向的表面光潔度。有鑒于此，有必要提供一種螺旋線外圓磨加工方法，通過控制磨床的轉(zhuǎn)速、磨加工進給方向、每次磨加工的切削量、每批次加工的數(shù)量等，完成螺旋線的外徑進行加工。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種螺旋線外圓磨加工方法，其包括以下步驟
調(diào)節(jié)磨床狀態(tài)，該磨床的轉(zhuǎn)速為80-120轉(zhuǎn)/分，該磨床的導(dǎo)輪在進行磨加工前相對導(dǎo)輪零刻度線偏轉(zhuǎn)1.5° ；粗磨，將帶芯桿的螺旋線放置在該磨床的導(dǎo)軌上，每次切削后，該螺旋線的待切削部位已經(jīng)去除，并在該螺旋線的外表面形成新鮮的切削面，然后在進給的一側(cè)螺旋線不 連續(xù)處去除切削后毛刺，每批次螺旋線進行一次磨加工后改變進給方向，每次的切削量為O. 01mm，磨削到剩余尺寸為O. 02mm時停止磨削；精磨，每次的切削量為O. 005mm,每批次螺旋線進行一次磨加工后改變進給方向。作為上述方案的進一步改進，在粗磨之前還包括以下步驟磨砂輪，在每次磨加工前，采用金剛筆磨快該磨床的砂輪和導(dǎo)輪，修復(fù)該砂輪和該導(dǎo)輪的表面質(zhì)量。優(yōu)選地，在粗磨與精磨之間還包括以下步驟用金剛筆對該磨床的砂輪和導(dǎo)輪進行修復(fù)表面。作為上述方案的進一步改進，該螺旋線外圓磨加工方法還包括以下步驟分組包裝，加工后對螺旋線的外徑表面質(zhì)量進行檢測，對外徑尺寸進行按組分類，然后進行包裝作為上述方案的進一步改進，該螺旋線外圓磨加工方法還包括以下步驟包裝后送到后續(xù)工序中，在2小時內(nèi)進行油封防止氧化。作為上述方案的進一步改進，該螺旋線外圓磨加工方法還包括以下步驟整個操作過程中恒定保持螺旋線節(jié)距。作為上述方案的進一步改進，該螺旋線外圓磨加工方法還包括以下步驟在磨加工后、測量外徑前，用白棉布蘸酒精順著螺旋線旋轉(zhuǎn)方向輕輕擦拭螺旋線表面。作為上述方案的進一步改進,該磨床為無心磨床。作為上述方案的進一步改進，該螺旋線呈彈性螺旋狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的螺旋線外圓磨加工方法，將已定形的和螺旋線和內(nèi)部芯桿一起進行加工，同時控制磨床的轉(zhuǎn)速、磨加工進給方向、每次磨加工的切削量、每批次加工的數(shù)量等，完成螺旋線的外徑進行加工，保證外徑尺寸滿足設(shè)計要求，提高外徑方向的表面光潔度，同時保證螺旋線的節(jié)距不會發(fā)生變化。


圖I是螺旋線磨加工前的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是利用本發(fā)明實施方式提供的螺旋線外圓磨加工方法進行螺旋線磨加工時的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3是圖2中螺旋線磨加工時局部放大的結(jié)構(gòu)示意圖。主要符號說明螺旋線I、芯桿2、螺旋線已切削部位3、切削面4、切削后毛刺5。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的特征是一種螺旋線外圓磨加工方法，主要是通過控制磨床的轉(zhuǎn)速、磨加工進給方向、每次磨加工的切削量、每批次加工的數(shù)量等，完成螺旋線外徑加工。其中磨床的轉(zhuǎn)速控制在一定范圍內(nèi)，保證磨床砂輪的切削力不至于過大，避免對螺旋線外徑方向的破壞式影響，同時為保持螺旋線在磨床磨削方向的進給，對磨床的導(dǎo)輪方向進行調(diào)節(jié)。磨加工時，進給方向需根據(jù)切削的次數(shù)進行變化，避免同方向的進給對螺旋線材料單方面受力，同時單方面進給毛刺過大，難以進行去除。控制磨加工的切削量，可以有效的控制每次切削對螺旋線受力，避免造成節(jié)距的變化?？刂泼颗渭庸さ臄?shù)量，可以對磨加工時砂輪、導(dǎo)輪的狀態(tài)進行控制，避免多次加工對狀態(tài)發(fā)生改變，造成不必要的浪費。以某具體管型螺旋線為例，具體實施步驟如下螺旋線磨加工前的結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示，其中螺旋線I和芯桿2經(jīng)定形處理后為一整體，如果沒有內(nèi)部的芯桿結(jié)構(gòu)，螺旋線I為彈性螺旋狀結(jié)構(gòu)，無法進行磨削加工，芯桿2主要支撐螺旋線1，保證螺旋線I的節(jié)距、外徑等方向上無法移動，在此進行強調(diào)說明。在進行磨削加工，先對每批次的加工數(shù)量進行說明，加工過程中螺旋線I的外進行磨削，由于力的作用是相互的，也會對砂輪、導(dǎo)輪的表面有所影響，所以需要批次加工的數(shù)量進行規(guī)定。故在此規(guī)定當數(shù)量大于20個時，以20個螺旋線I為一批次進行加工；當數(shù)量小于20個時，作為一個批次進行加工。具體工藝如下I.調(diào)節(jié)磨床狀態(tài)，磨床類型為無心磨床，磨床的轉(zhuǎn)速為80-120轉(zhuǎn)/分，導(dǎo)輪在進行磨加工前相對導(dǎo)輪零刻度線偏轉(zhuǎn)I. 5°。2.磨砂輪，每次磨加工前，采用金剛筆磨快砂輪和導(dǎo)輪，修復(fù)其表面質(zhì)量。3.粗磨，將帶芯桿的螺旋線I放置在無心磨床的導(dǎo)軌上，每次進給的切削量為O. 01mm。螺旋線I在磨削時的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2和圖3。每次切削后，螺旋線I已切削部位3已經(jīng)去除掉，在螺旋線I的外表面形成新鮮的切削面4，然后在進給的一側(cè)螺旋線I不連續(xù)處去除切削后毛刺5。每批次螺旋線I進行一次磨加工后改變進給方向。每次的切削量為O. 01mm。磨削到剩余尺寸為O. 02mm時停止磨削。4.精磨，當剩余尺寸為O. 02mm時，開始進行精磨。首先再次用金剛筆對砂輪和導(dǎo)輪進行修復(fù)表面。然后進行磨削，每次的切削量為O. 005mm。每批次螺旋線I進行一次磨加工后改變進給方向。5.加工后對螺旋線I的外徑表面質(zhì)量進行檢測，對外徑尺寸進行按組分類，然后進行包裝。包裝后送到后續(xù)工序中，在2小時內(nèi)進行油封防止氧化。其中在操作中注意事項操作過程中不能碰亂螺旋線I的節(jié)距。磨加工后測量外徑前，要用白棉布蘸酒精順著螺旋線I旋轉(zhuǎn)方向輕輕擦拭螺旋線I表面。這樣螺旋線I外徑就加工完成。該方法可以將螺旋線I的外徑尺寸精度控制在O. 005mm以內(nèi)，光潔度達到▽▽ 8以上的精度，同時在加工過程中不會影響已定形螺旋線I的節(jié)距。本發(fā)明螺旋線外圓磨加工方法的優(yōu)點在于I.可滿足螺旋線I外徑光潔度的要求；2.可以滿足螺旋線I外徑尺寸加工的要求；3.在加工過程中不會影響已定形螺旋線I的節(jié)距。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，其包括以下步驟 調(diào)節(jié)磨床狀態(tài)，該磨床的轉(zhuǎn)速為80-120轉(zhuǎn)/分，該磨床的導(dǎo)輪在進行磨加工前相對導(dǎo)輪零刻度線偏轉(zhuǎn)I. 5° ； 粗磨，將帶芯桿的螺旋線放置在該磨床的導(dǎo)軌上，每次切削后，該螺旋線的待切削部位已經(jīng)去除，并在該螺旋線的外表面形成新鮮的切削面，然后在進給的一側(cè)螺旋線不連續(xù)處去除切削后毛刺，每批次螺旋線進行一次磨加工后改變進給方向，每次的切削量為O. Olmm,磨削到剩余尺寸為O. 02mm時停止磨削； 精磨，每次的切削量為O. 005mm，每批次螺旋線進行一次磨加工后改變進給方向。
2.如權(quán)利要求I所述的螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，在粗磨之前還包括以下步驟磨砂輪，在每次磨加工前，采用金剛筆磨快該磨床的砂輪和導(dǎo)輪，修復(fù)該砂輪和該導(dǎo)輪的表面質(zhì)量。
3.如權(quán)利要求I或2所述的螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，在粗磨與精磨之間還包括以下步驟用金剛筆對該磨床的砂輪和導(dǎo)輪進行修復(fù)表面。
4.如權(quán)利要求I所述的螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，其還包括以下步驟分組包裝，加工后對螺旋線的外徑表面質(zhì)量進行檢測，對外徑尺寸進行按組分類，然后進行包裝。
5.如權(quán)利要求4所述的螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，其還包括以下步驟包裝后送到后續(xù)工序中，在2小時內(nèi)進行油封防止氧化。
6.如權(quán)利要求I所述的螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，其還包括以下步驟整個操作過程中恒定保持螺旋線節(jié)距。
7.如權(quán)利要求I或6所述的螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，其還包括以下步驟在磨加工后、測量外徑前，用白棉布蘸酒精順著螺旋線旋轉(zhuǎn)方向輕輕擦拭螺旋線表面。
8.如權(quán)利要求I所述的螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，該磨床為無心磨床。
9.如權(quán)利要求I所述的螺旋線外圓磨加工方法，其特征在于，該螺旋線呈彈性螺旋狀結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種螺旋線外圓磨加工方法，其包括以下步驟調(diào)節(jié)磨床狀態(tài)，磨床的轉(zhuǎn)速為80-120轉(zhuǎn)/分，磨床的導(dǎo)輪在進行磨加工前相對導(dǎo)輪零刻度線偏轉(zhuǎn)1.5℃；磨砂輪；粗磨，將帶芯桿的螺旋線放置在磨床的導(dǎo)軌上，每次切削后，螺旋線的待切削部位已去除，并在外表面形成新鮮的切削面，然后在進給的一側(cè)螺旋線不連續(xù)處去除切削后毛刺，每批次螺旋線進行一次磨加工后改變進給方向，每次的切削量為0.01mm，磨削到剩余尺寸為0.02mm時停止磨削；精磨，每次的切削量為0.005mm，每批次螺旋線進行一次磨加工后改變進給方向。本發(fā)明的優(yōu)點在于滿足螺旋線外徑光潔度、外徑尺寸加工的要求；不會影響已定形螺旋線的節(jié)距。
文檔編號B24B5/22GK102922379SQ20121040580
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者吳華夏, 張文丙, 趙艷珩, 朱剛, 白衛(wèi)星, 王鵬康, 劉志意, 張麗 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所