摘要：微波长波导是公司某产品天线阵面的核心部件，该零件的特点是波导管内腔尺寸小，内表面要求精度高，单向光洁纹路，管长壁薄，在校正后平直的波导管上数控加工4个气嘴底孔并进行钎焊焊接。加工难点在于经过端面焊接法兰盘以及气嘴后，焊接的热变形导致波导管产生扭曲、弯曲等变形严重。
关键词：长波导；校正；变形；光洁度
引言
公司生产的某项目产品功能全面，结构严谨。在项目中，天线阵面在信号的发射与接收中起到尤为关键的作用。在天线阵面中，微波长波导属于整个系统中的关键部件， 它是由30根微波长波导粘接而成的组合。该天线阵面可使电磁波从微波长波导组件中发射出来，经过信号接收运算，实现预定功能。
1 波导结构
每一根微波长波导内腔尺寸很小，壁厚为1mm，长度约700mm左右，4个气试孔。微波长波导本身尺寸和气嘴垂直度的精度要求高，在进行数控加工前后都要经过钳工校正，加工完还要对4个气试孔进行焊接，因为缝隙波导内腔光洁度要求1.6，气孔处垂直度0.3。
微波长波导可概括为以下几个特点：
1.1材质为软铝，内腔尺寸小、管壁薄、波导管长，极易变形。
1.2多处焊接加工后热变形大，扭曲、弯曲严重。
1.3内表面光洁度要求高，并且纹路单向，垂直度。
在进行数控加工4气试嘴之前，如果能够校正因为端面焊接法兰盘导致的热变形，保证波导管内腔尺寸、直线度、平面度和两面的平行度全部在0.3之内，数控加工后4气试嘴的位置和深度尺寸就能够更好达到要求。
2 分析问题
该微波长波导的关键是在进行数控加工之前的校正工作，进行钳工校正时候，首先，薄壁零件校正时，用胶木进行拍打时用力需得当，否则容易造成局部凹陷。其次，校正的过程中需要及时测量及时调整。最后，在数控加工4气试嘴后，焊接和校正的方法要合理有效。在加工前需做如下工作：
2.1采用分布校正的方法，对波导管局部和整体进行校正。
2.2在校正过程中采用快速可靠的方法对校正情况进行及时测量，及时调整。
2.3在焊接完4气试嘴后，采用打磨结合微刮的办法对气嘴焊接处进行处理，确保无焊料残留，内腔光洁度1.6，纹路单向。
3 解决方案
在实际生产中为保证微波长波导的直线度、平面度和平行度能够全部达到设计要求。
3.1将微波长波导水平放置在0级检验平板上，四面分别向下贴近检验平板，通过目测，找出间隙较大的地方，在微波长波导两端垫上厚度适当的金属片，对间隙较大的地方的正对面用适当的力，轻轻下按，如图1所示。然后，重新放置在检验平板上观察，直到近似平直，翻转一面，对另一面用同样方法校正。
3.2观察波导管在水平面上的翘角情况，根据翘角的方向，用自制的“回”型板工装轻轻套在波导管没有法兰盘的一端，一手握法兰盘，一手握工装，用适当的力， 均匀发力，轻轻地逆着波导管扭曲的方向扭转，如图2所示，并及时放置于检验平板上检测，看翘角的情况，并及时调整，将平面度控制在0.1-0.3范围内。
3.3将波导管内装入比波导管内腔小的芯轴，使芯轴四周与波导管内腔间隙δ≈0.02，将波导管水平放置在测量平板上，一面贴近平板，用匹配塞尺测出间隙较大的地方，将波导管放置在三个等高的V型块上，将原来间隙大的地方留空，在波导管背面垫上胶木块，用橡胶榔头轻轻敲击。
3.4观察波导管在水平面上的翘角情况，根据翘角的方向，用自制的“回”型板工装轻轻微调，并用塞尺测量翘角情况，控制平面度在0.2范围内。
4工装设计
针对波导管焊接处的清理和修锉，设计工装如图3所示，将180号砂纸用双面胶粘在方块一侧面，并将工装插入波导腔体内，轻轻用力，匀速抽插，将较大的焊料残留打磨掉，并换成200号砂纸继续打磨，依次换作240号、500号，并最终用600号砂纸将内腔毛刺研磨干净，保证内腔光洁度1.6。
针对波导管气嘴处的焊接，自制工装保证焊接后的垂直度，工装如图4所示，先用工装与气嘴配合，顶住波导管底板，然后用夹子夹紧，然后进行铝钎焊焊接。
图4
此外，在校正微波长波导的过程中应注意以下几点：
4.1初步校正微波长波导时，是靠钳工的校正经验保证的，用力要均匀。
4.2在橡胶榔头和胶木板配合使用时，要根据微波长波导和测量平板间的间隙大小确定敲击力度和次数。
4.3用自制工装焊接气嘴时，保证垂直，夹紧的力度要均匀适中。
4.4 抛光时要用力均匀，把握力度，逐步提高砂纸。
经过以上工作内容所加工出的波导，能够完全符合工艺要求。这种方法可靠严谨，是现行工作环境中确保良好校正尺寸和零件质量有效的解决办法。
结论
在此项微波长波导的生产加工中，好多环节需要反复进行，缜密而有耐心，对操作者的观察力，和对手臂用力的方式有一定的要求。此方案在实际生产中已经普及推广，大大保证了加工质量和提高了加工效率。
参考文献
[1]杨方.机械加工工艺基础[J].西北工业大学.
论文作者:马健,郑炳风
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/29
标签：波导论文; 波导管论文; 微波论文; 工装论文; 加工论文; 平板论文; 间隙论文; 《基层建设》2019年第9期论文;