裂缝波导加工变形控制技术研究 - 裂缝波导

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1、技术交流TECH.DISCUSSION裂缝波导加工变形控制技术研究西安电子工程研究所王继孔倪亮引言度不一。作为天线阵面的重要组成部分，裂裂缝波导是相控阵雷达中最为常见和重缝波导的直线度影响着天线阵面系统的平面要的零件之一，也是其天线制造中较为困难度要求，并最终对天线系统的电气性能产生的零件之一，其加工质量和效率直接影响着至关重要的影响。为保证天线阵面的平面度雷达产品的性能。随着相控阵天线技术的不要求及后续加工要求，裂缝波导加工要满足断发展和广泛应用，对裂缝波导的加工提出很高的直线度要求。更高的要求，其加工精度的保证也成为相控在裂缝波导加工过程中，为保证裂缝深阵

2、雷达生产中的关键技术之一。度公差要求，在开缝加工之前对波导管先校某型号相控阵雷达的阵列天线由若干根直，校直后直线度可达到0.12mm/全长。但窄边裂缝波导组成（见图1）。天线阵面上每开缝加工后由于波导管单侧内应力释放，会根波导的窄边开有许多裂缝，裂缝深度、角导致波导产生较大程度的弯曲。为解决这一加工变形问题，提高加工质量，保障雷达产品的性能指标，在查阅相关方面资料后，笔者采取了预先反变形加工工艺方法来控制裂缝波导加工的精度，使其变形量控制在设计要求以内。1裂缝波导加工现状及加工变形机理分析1.1加工现状某型号相控阵雷达的裂缝波导采用标准铝波导，材料为铝合金3A

3、21，长度为3200mm，各裂缝深度公差要求为±0.02mm，图1裂缝波导天线阵要求加工完成后的直线度为3mm，波导截面作者简介：王继孔（1982-），男，山东人，硕士研究生，主要从事微波器件加工工艺、精密加工工艺工作。E-mail：shanxianren@gmail.com。倪亮（1969-），男，陕西人，高级工程师，主要从事微波器件加工工艺、精密加工工艺工作。60DefenseManufacturingTechnology

4、2009.08.第4期为矩形，形状公差为±0.02mm。缝波导加工变形控制方面该裂缝波导加工的现行工艺过程为：的研究提出了很迫切的需（

5、1）原材料波导管通过下料获得足够的尺求。寸；裂缝波导（2）钳工对下料之后的波导管进行校直，1.2变形机理分析达到直线度0.12mm/全长；针对裂缝波导开缝加（3）数控铣进行波导管开缝加工。工的变形问题，从人员、由于裂缝波导管壁较薄，强度不高，且波设备、材料、方法、环镜导管内壁的形状公差及裂缝的尺寸公差要求等因素分析，人员、设备、很高，加工完成后不宜采用校形工艺。环境等因素均能达到要按照上述工艺过程加工后进行测量。该工求。在工艺方法上，从切件属于典型的细长件，为更精确的掌握裂缝波削力、装夹方案、加工参导各段的变形情况，以后续装配阶段裂缝波导数等方面做过多次试验，

6、安装点的位置确定每根波导的测量点，如图2结果均不理想。而裂缝波所示。测量结果见表1。导的原材料为标准型材波分析表1可知，按照上述工艺过程加工得导管，经调研，波导管是通过多次拉制成型，到的裂缝波导的直线度在10mm/全长左右，在拉制成型过程中，四周管壁产生了拉应力。变形量较大，难以保证天线系统的平面度要在裂缝波导加工时，由于一窄边多处开缝，求，也为后续的加工装配带来了困难。裂缝波拉应力消除，导致波导管管壁的应力平衡被导的变形控制一直是该型号雷达生产加工中打破而产生变形。的瓶颈，影响着天线系统质量，以及生产的进通过分析，证实了裂缝波导加工变形的主度。雷达性能的实现

7、和生产进度的保证对裂要原因是原材料波导管管壁内存在的残余拉图2裂缝波导加工变形测量示意图表1裂缝波导加工现状测量结果试件编号/测量点ABCDE0111mm14.5mm14.5mm13mm9.5mm025.3mm7.5mm80.mm6.5mm3.5mm036.5mm9.0mm10.0mm8.5mm5.0mm048.0mm11.5mm13.0mm12.0mm8.5mm055.3mm7.5mm8.0mm6.5mm3.5mm064.2mm6.0mm6.0mm5.0mm3.0mm077.0mm9.5mm10.0mm8.5mm5.0mm086.0mm9.5mm11.0mm

8、10.0mm6.5mm096.3mm8.5mm10.5mm10.0mm5.0mm104.4mm8.0mm10.5mm8.5mm5.0mm2009.08.第4期

9、DefenseManufacturingTechnology61技术交流TECH.DISCUSSION应力。但目前较为常用的几种去应力方法或而得到最终的理想形状。对设备要求很高，或效果不十分理想。为此，本文提出一种预先反变形加工工艺方法进行2.2波导管预先反变形处理裂缝波导的加工。现将该原理应用到裂缝波导开缝加工中，以测量得到的裂缝波导加工变形量，预先对2预先反变形控制技术波导管进行校弯操作，使波导管处

10、于弯曲状2.1预先反变形法态，然后进行