CN104128752B - 四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法 - Google Patents
四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104128752B CN104128752B CN201410343133.9A CN201410343133A CN104128752B CN 104128752 B CN104128752 B CN 104128752B CN 201410343133 A CN201410343133 A CN 201410343133A CN 104128752 B CN104128752 B CN 104128752B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- blades
- cartridge
- radio frequency
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000000051 modifying Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 4
- 241001416181 Axis axis Species 0.000 claims description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000008358 core component Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 208000002925 Dental Caries Diseases 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及直线加速器四翼型射频四极场腔体的核心部件制造工艺技术领域,尤其是涉及一种四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法。利用深孔钻机床,在单翼底部钻出水冷孔;利用工装进行半精加工,在立式加工中心上用立铣刀精加工单翼的内腔面,在卧式加工中心上用杠杆式千分表找正单翼;用半精加工专用成型刀具加工单翼的极头面,再半精加工刀具粗加工极头曲面;用精加工专用刀具加工单翼极头的调制线,利用三坐标测量仪对单翼的调制线的加工精度进行检测;最后对所有的单翼进行表面酸洗处理。该工艺制造出的单翼精度高、表面光洁度高,总装后在线测量的场频率稳定、场平整度好、场对称度好,与理论值极其吻合。
Description
技术领域
本发明涉及直线加速器四翼型射频四极场腔体的核心部件制造工艺技术领域,尤其是涉及一种四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法。
背景技术
射频四极场(Radio Frequency Quadrupole,RFQ)腔体高精度单翼的制造水平是影响四翼型RFQ腔体性能参数的关键之一。RFQ腔体是由两件水平单翼和两件垂直单翼钎焊而成,RFQ腔体高精度单翼极头面的形状是波浪形的调制线,安装时相邻的两个单翼波峰对波谷、相对的两个单翼波峰对波峰或波谷对波谷。以这样的方式安装的四个单翼组成腔体,在腔体的束流中心线上产生纵向电场,从而对束流进行加速,其稳定可靠性对加速器非常重要,其加工精度对RFQ腔体非常重要,因此,能否通过良好地机械制造方法保证单翼的加工质量,关系RFQ腔体品质因数的高低、场平整度、对称度的好坏及谐振频率的稳定性。目前,用常规制造方法制造RFQ单翼时,由于产生加工变形、精度不高、单翼之间的一致性差等缺陷,直接影响RFQ单翼的制造水平,甚至容易产生中途报废。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,从而有效解决现有技术的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其特点是包括如下步骤:
(1)、一段四翼型射频四极场腔体由四块单翼组成,分别是两块尺寸完全相同的水平单翼和两块尺寸完全相同的垂直单翼;
(2)、利用带形锯床,将尺寸为1100mm(长)x410mm(宽)x225mm(高)的长方体无氧铜原材料切割成T字形,在宽度方向的对称轴左右两侧沿长度方向分别切除1100mm(长)x160mm(宽)x135mm(高)的两个立方体块,T字形中间部分的厚度为90mm,完成两块水平单翼的下料;同样,将尺寸为1100mm(长)x370mm(宽)x225mm(高)的长方体无氧铜原材料切割成T字形,在宽度方向的对称轴左右两侧沿长度方向分别切除1100mm(长)x140mm(宽)x135mm(高)的两个立方体块,T字形中间部分的厚度为90mm,完成两块水平单翼的下料;
(3)、将切割好的T字形水平单翼在机床上进行粗加工,沿T字形中心对称轴的左右两侧面,由上到下呈阶梯状沿长度方向加工翼的外形,底面宽度354,公差0.1-0.2mm,厚度55mm,单翼中间部分三个台阶由下至上的尺寸分别为:宽度84mm,高度55mm;宽度44mm,高度55mm;宽度26mm,高度60mm;
(4)、将切割好的T字形垂直单翼在机床上进行粗加工,沿T字形中心对称轴的左右两侧面,由上到下呈阶梯状沿长度方向加工翼的外形,底面宽度394,公差0.1-0.2mm,厚度90mm,单翼中间部分三个台阶由下至上的尺寸分别为:宽度74mm,高度35mm;宽度46mm,高度50mm;宽度26mm,高度50mm;
(5)、利用深孔钻机床,在单翼底部钻出深度1000mm直径的水冷孔,要求孔的直线度为0.3mm;
(6)、用一块长1100mm,宽460mm,厚度60mm锻铝作为水平单翼半精加工的底板,将单翼用螺钉固定后进行半精加工,所有加工面留精加工余量5mm;
(7)、在真空炉内对单翼进行去应力热处理,退火温度在550~600℃,保温时间1小时,升温速度50℃/小时,保温结束后随炉冷却至室温;
(8)、在立式加工中心上用立铣刀精加工单翼的内腔面,包括两侧面、凹槽面和焊接面,并且完成钎料槽的加工,极头的调制线部分留出1mm的精加工余量;
(9)、采用三坐标测量仪检测各尺寸是否符合图纸要求,调制线的基准面尺寸及安装尺寸精度达到±0.02mm;
(10)、在卧式加工中心上用杠杆式千分表找正单翼,保证单翼极头部位的左右对称度在0.02mm以内,同时保证焊接面的平面度在0.03mm以内;
(11)、用半精加工专用成型刀具加工单翼的极头面,先用专用半精加工刀具开粗拉直线,极头面呈直线状,高度方向留余量0.7mm;
(12)、再用成型刀具粗加工极头曲面,极头面呈波浪形调制线,并留出加工余量0.3mm;
(13)、用精加工专用刀具加工单翼极头的调制线,分三次进刀,完成单翼极头面调谐线的加工。每次吃刀量均为0.1mm;
(14)、利用三坐标测量仪对单翼的调制线的加工精度进行检测,所有尺寸精度完全符合要求,极头调制线的加工精度在0.02mm以内;
(15)、为保证单翼在氢炉中进行钎焊,最后对所有的单翼进行表面酸洗处理,酸洗完成后立即将工件置入真空环境中,防止表面被氧化。
所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,半精加工和精加工工序,均在恒温20℃的工作环境下进行,保证加工尺寸精度的稳定性和一致性。
所述的单翼粗加工、半精加工好精加工,需要制造工装夹具,精加工过程中工件始终不与锻铝底板拆分,避免因工装反复拆装造成的误差,便于保证单翼极头侧面、端面与立式加工中心的Z轴轴线平行,其平行度≤0.02mm,同时保证单翼极头的左右对称度好于0.02mm。
所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其加工精度测量在恒温20℃的检测环境下的三坐标测量仪上检测。
本发明的有益效果是:所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其采用新工艺制造出的单翼精度高、表面光洁度高,总装后在线测量的场频率稳定性好于2.5‰、场平整度好于1.0%、场对称度好于1.2%,与理论值极其吻合。
附图说明
图1为单翼粗加工后的示意图;
图2为本发明的水平单翼结构示意图;
图3为本发明的垂直单翼结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1至3所示,所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其特点是包括如下步骤:
(1)、一段四翼型射频四极场腔体由四块单翼组成,分别是两块尺寸完全相同的水平单翼和两块尺寸完全相同的垂直单翼;
(2)、利用带形锯床,将尺寸为1100mm(长)x410mm(宽)x225mm(高)的长方体无氧铜原材料切割成T字形,在宽度方向的对称轴左右两侧沿长度方向分别切除1100mm(长)x160mm(宽)x135mm(高)的两个立方体块,T字形中间部分的厚度为90mm,完成两块水平单翼的下料;同样,将尺寸为1100mm(长)x370mm(宽)x225mm(高)的长方体无氧铜原材料切割成T字形,在宽度方向的对称轴左右两侧沿长度方向分别切除1100mm(长)x140mm(宽)x135mm(高)的两个立方体块,T字形中间部分的厚度为90mm,完成两块水平单翼的下料;
(3)、将切割好的T字形水平单翼在机床上进行粗加工,沿T字形中心对称轴的左右两侧面,由上到下呈阶梯状沿长度方向加工翼的外形,底面宽度354,公差0.1-0.2mm,厚度55mm,单翼中间部分三个台阶由下至上的尺寸分别为:宽度84mm,高度55mm;宽度44mm,高度55mm;宽度26mm,高度60mm;
(4)、将切割好的T字形垂直单翼在机床上进行粗加工,沿T字形中心对称轴的左右两侧面,由上到下呈阶梯状沿长度方向加工翼的外形,底面宽度394,公差0.1-0.2mm,厚度90mm,单翼中间部分三个台阶由下至上的尺寸分别为:宽度74mm,高度35mm;宽度46mm,高度50mm;宽度26mm,高度50mm;
(5)、利用深孔钻机床,在单翼底部钻出深度1000mm直径的水冷孔,要求孔的直线度为0.3mm;
(6)、用一块长1100mm,宽460mm,厚度60mm锻铝作为水平单翼半精加工的底板,将单翼用螺钉固定后进行半精加工,所有加工面留精加工余量5mm;
(7)、在真空炉内对单翼进行去应力热处理,退火温度在550~600℃,保温时间1小时,升温速度50℃/小时,保温结束后随炉冷却至室温;
(8)、在立式加工中心上用立铣刀精加工单翼的内腔面,包括两侧面、凹槽面和焊接面,并且完成钎料槽的加工,极头的调制线部分留出1mm的精加工余量;
(9)、采用三坐标测量仪检测各尺寸是否符合图纸要求,调制线的基准面尺寸及安装尺寸精度达到±0.02mm;
(10)、在卧式加工中心上用杠杆式千分表找正单翼,保证单翼极头部位的左右对称度在0.02mm以内,同时保证焊接面的平面度在0.03mm以内;
(11)、用半精加工专用成型刀具加工单翼的极头面,先用专用半精加工刀具开粗拉直线,极头面呈直线状,高度方向留余量0.7mm;
(12)、再用成型刀具粗加工极头曲面,极头面呈波浪形调制线,并留出加工余量0.3mm;
(13)、用精加工专用刀具加工单翼极头的调制线,分三次进刀,完成单翼极头面调谐线的加工。每次吃刀量均为0.1mm;
(14)、利用三坐标测量仪对单翼的调制线的加工精度进行检测,所有尺寸精度完全符合要求,极头调制线的加工精度在0.02mm以内;
(15)、为保证单翼在氢炉中进行钎焊,最后对所有的单翼进行表面酸洗处理,酸洗完成后立即将工件置入真空环境中,防止表面被氧化。
所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,半精加工和精加工工序,均在恒温20℃的工作环境下进行,保证加工尺寸精度的稳定性和一致性。
所述的单翼粗加工、半精加工好精加工,需要制造工装夹具,精加工过程中工件始终不与锻铝底板拆分,避免因工装反复拆装造成的误差,便于保证单翼极头侧面、端面与立式加工中心的Z轴轴线平行,其平行度≤0.02mm,同时保证单翼极头的左右对称度好于0.02mm。
所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其加工精度测量在恒温20℃的检测环境下的三坐标测量仪上检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其特点是包括如下步骤:
(1)、一段四翼型射频四极场腔体由四块单翼组成,分别是两块尺寸完全相同的水平单翼和两块尺寸完全相同的垂直单翼;
(2)、利用带形锯床,将长、宽、高尺寸为1100mmx410mmx225mm的长方体无氧铜原材料切割成T字形,在宽度方向的对称轴左右两侧沿长度方向分别切除长、宽、高尺寸为1100mmx160mmx135mm的两个长方体块,T字形中间部分的厚度为90mm,完成两块水平单翼的下料;同样,将长、宽、高尺寸为1100mmx370mmx225mm的长方体无氧铜原材料切割成T字形,在宽度方向的对称轴左右两侧沿长度方向分别切除长、宽、高尺寸为1100mmx140mmx135mm的两个长方体块,T字形中间部分的厚度为90mm,完成两块垂直单翼的下料;
(3)、将切割好的T字形水平单翼在机床上进行粗加工,沿T字形中心对称轴的左右两侧面,由上到下呈阶梯状沿长度方向加工翼的外形,底面宽度354mm,公差0.1-0.2mm,厚度55mm,单翼中间部分三个台阶由下至上的尺寸分别为:宽度84mm,高度55mm;宽度44mm,高度55mm;宽度26mm,高度60mm;
(4)、将切割好的T字形垂直单翼在机床上进行粗加工,沿T字形中心对称轴的左右两侧面,由上到下呈阶梯状沿长度方向加工翼的外形,底面宽度394mm,公差0.1-0.2mm,厚度90mm,单翼中间部分三个台阶由下至上的尺寸分别为:宽度74mm,高度35mm;宽度46mm,高度50mm;宽度26mm,高度50mm;
(5)、利用深孔钻机床,在单翼底部钻出深度1000mm直径12mm的水冷孔,要求孔的直线度为0.3mm;
(6)、用一块长1100mm,宽460mm,厚度60mm锻铝作为水平单翼半精加工的底板,将单翼用螺钉固定后进行半精加工,所有加工面留精加工余量5mm;
(7)、在真空炉内对单翼进行去应力热处理,退火温度在550~600℃,保温时间1小时,升温速度50℃/小时,保温结束后随炉冷却至室温;
(8)、在立式加工中心上用立铣刀精加工单翼的内腔面,包括两侧面、凹槽面和焊接面,并且完成钎料槽的加工,极头的调制线部分留出1mm的精加工余量;
(9)、采用三坐标测量仪检测各尺寸是否符合图纸要求,调制线的基准面尺寸及安装尺寸精度达到±0.02mm;
(10)、在卧式加工中心上用杠杆式千分表找正单翼,保证单翼极头部位的左右对称度在0.02mm以内,同时保证焊接面的平面度在0.03mm以内;
(11)、用半精加工专用成型刀具加工单翼的极头面,先用专用半精加工刀具开粗拉直线,极头面呈直线状,高度方向留余量0.7mm;
(12)、再用成型刀具粗加工极头曲面,极头面呈波浪形调制线,并留出加工余量0.3mm;
(13)、用精加工专用刀具加工单翼极头的调制线,分三次进刀,完成单翼极头面调谐线的加工,每次吃刀量均为0.1mm;
(14)、利用三坐标测量仪对单翼的调制线的加工精度进行检测,所有尺寸精度完全符合要求,极头调制线的加工精度在0.02mm以内;
(15)、为保证单翼在氢炉中进行钎焊,最后对所有的单翼进行表面酸洗处理,酸洗完成后立即将工件置入真空环境中,防止表面被氧化。
2.根据权利要求1所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其特征在于:所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,半精加工和精加工工序,均在恒温20℃的工作环境下进行,保证加工尺寸精度的稳定性和一致性。
3.根据权利要求1所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其特征在于:所述的单翼粗加工、半精加工和精加工,需要制造工装夹具,精加工过程中工件始终不与锻铝底板拆分,避免因工装反复拆装造成的误差,便于保证单翼极头侧面、端面与立式加工中心的Z轴轴线平行,其平行度≤0.02mm,同时保证单翼极头的左右对称度好于0.02mm。
4.根据权利要求1所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其特征在于:所述的四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法,其加工精度测量在恒温20℃的检测环境下的三坐标测量仪上检测。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410343133.9A CN104128752B (zh) | 2014-07-17 | 四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410343133.9A CN104128752B (zh) | 2014-07-17 | 四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104128752A CN104128752A (zh) | 2014-11-05 |
CN104128752B true CN104128752B (zh) | 2016-11-30 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101564775B (zh) | 利用高速铣削对具有精密细小特征的模具加工方法 | |
CN105522353A (zh) | 一种利用普通数控铣床设备进行高精度薄壁零件的加工方法 | |
CN106862867A (zh) | 一种工装治具的加工方法 | |
CN105415101A (zh) | 一种微晶玻璃陶瓷磨削表面粗糙度的确定方法 | |
CN105328207A (zh) | 一种双端面端盖的一次装夹加工方法 | |
CN105364419A (zh) | 一种用于斜齿轮对键槽的加工方法 | |
CN104128752B (zh) | 四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法 | |
CN106079268A (zh) | 一种特殊螺牙的成型模具与制造成型模具用的电极 | |
CN105583452A (zh) | 一种机械加工刀具及使用方法 | |
CN104924022B (zh) | 一种用于带有垂直交叉孔零件的简易快速机械加工方法 | |
CN115488585B (zh) | 一种用于制造顶部第一壁石墨安装板的方法及装置 | |
CN104128752A (zh) | 四翼型射频四极场腔体高精度单翼的制造方法 | |
CN107414427B (zh) | 一种整体式牛角潜胶口电极的加工方法 | |
CN105215495B (zh) | 一种用于钛合金深盲槽棱角加工的方法 | |
CN104440219A (zh) | 圆坯结晶器铜管上下端面加工专用组合夹具及其使用方法 | |
CN104647059A (zh) | 一种保证夹条类零件端面加工精度的夹具及其制作方法 | |
CN104723021B (zh) | 防异物板加工工艺 | |
CN102909580B (zh) | 一种双螺杆压缩机的滑阀工装及滑阀加工方法 | |
CN112225444A (zh) | 一种多刀切割治具 | |
CN103506813B (zh) | 一种锥面套规量具的加工方法 | |
CN221006199U (zh) | 一种用于环状工件端面平整度测量的工装 | |
CN202336754U (zh) | 一种叶片精密加工用定位平板 | |
CN105458620A (zh) | 一种纺丝箱体用压盖的制造工艺 | |
CN112238359A (zh) | 一种用于电极转角度装夹的工装 | |
CN105817726A (zh) | 一种嵌入式数控自适应电化学外圆磨床 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |