Автоматизація фінішного оброблення прямокутних кутових хвилеводів S-діапазону

Abstract

UK: Фінішна обробка хвилеводів (притуплення гострих крайок, видалення задирок, полірування місць зварювання або пайки каналу та фланців) проводиться з метою усунення всіх дефектів поверхні, які утворилися на попередніх операціях, і надання їй необхідної шорсткості, яка впливає на величину активних втрат потужності. В більшості випадків прямокутних хвилеводів складної просторової форми з кутовими зварними переходами, фінішне оброблення каналу виконується вручну або засобами малої механізації. Альтернативою для фінішної обробки каналів хвилеводів є анодно-абразивне вібраційне хонінгування, абразивно-екструзійна обробка, обробка на спеціальних притиральних верстатах, гідроабразивне прокачування. Ці методи відрізняються низькою продуктивністю, вимагають складного обладнання, мийку оброблених поверхонь, та застосовуються лише до прямих хвилеводів або тих, які мають плавний вигин. Попередні дослідження полірування каналу хвилеводів йoржиковою полімерно-абразивною щіткою показали хороші результати щодо шорсткості, продуктивності та електропараметрів. Для автоматизації фінішної обробки хвилеводів, що мають прямолінійну форму або один простий прямокутний згин, було запропоновано виконувати її на горизонтально-фрезерному верстаті з ЧПК. Для обробки хвилеводів послідовно застосовували два типи полімерно-абразивних щіток фірми «Osborn»: йоржикову та кінцеву. Обробка передбачала полірування каналу в місцях зварних швів та фланцю, видалення задирок безпосередньо після механічної обробки на тому ж верстаті, на якому виконувалось фрезерування фланців хвилеводів. Також для механізації фінішної обробки хвилеводів складної конструкції (більш одного згину) запропоновано замінити операцію послідовного ручного полірування за допомогою засобів малої механізації на полірування на спеціальній установці. Траєкторія руху інструменту забезпечувалась копіром. Ця установка також забезпечує визначений натяг автоматично та має можливість коректувати його через поступове зношення інструменту. В результаті вдосконалення фінішної обробки повністю було видалено ручне полірування хвилеводу, геометрія та шорсткість каналу значно покращилися. Розроблення спеціального устаткування дозволило значно (в 3...5 разів) скоротити час та зменшити людський вплив на точність обробки. Finishing of waveguides (sharp edges blunting, burrs removal, polishing of welding or soldering of the duct and flanges) is carried out in order to eliminate all surface damages that are formed from previous operations and give it the necessary roughness, which affects the amount of active power loss. In most cases of complex spatial shape rectangular waveguides with angled welded transitions, the finishing of the duct is performed manually or by means of small mechanization. An alternative to the finishing of waveguide duct is anode-abrasive vibration honing, abrasive-extrusion processing, processing on special grinding machines, hydro-abrasive pumping. These methods are low productivity, require complex equipment, washing treated surfaces, and are applied only to straight waveguides or those that have a smooth flexion. Preliminary researches of polishing the waveguide duct with a polymer-abrasive brush have shown good results in terms of roughness, performance and electrical parameters.To automate finishing of the waveguides that have simple form or one simple rectangular flexion, it was proposed to perform it on a horizontal CNC milling machine. For processing of waveguides two types of polymer-abrasive brushes of Osborne firm were consistently applied: internal and end brushes. Processing involved polishing duct in welding seam spots and a flange, burrs removal immediately after processing on the same machine on which milling of flanges of waveguides was carried out. Also for mechanization of finishing the complex designed waveguides (more than one flexion) it is offered to replace operation of consecutive manual polishing by small mechanization of polishing on special equipment. The trajectory of the tool was provided by a copier. This device also provides the preset tightness automatically and ability to adjust it as the tool wears out. As a result of the improvement in finishing, the manual polishing of the waveguide was completely removed, and the geometry and roughness of the duct were significantly improved. The development of special equipment has significantly (3…5 times) reduced time and human impact on machining accuracy.