[发明专利]一种钛合金封装壳体的加工方法

说明书

本发明公开了一种钛合金封装壳体的加工方法，包括铣外形且外形预留加工余量，得到壳体半成品；对壳体半成品进行粗铣加工，得到粗铣内腔的半成品，且内腔内预留加工余量；将粗铣内腔的半成品进行热处理；在热处理后的壳体的第一侧面铣削出阵列圆形台阶孔；在热处理后的壳体的第二侧面铣削出方形台阶孔，所述第二侧面与第一侧面相对；对壳体内腔及外形精铣加工，完成钛合金封装壳体的加工。将钛合金壳体粗铣内腔后热处理，最终精铣壳体，保证壳体的加工精度和表面质量，适合批量化加工，降低加工成本，提升钛合金封装壳体的加工合格率。

技术领域

本发明属于微波器件封装领域，具体涉及一种钛合金封装壳体的加工方法。

背景技术

T/R组件是一种重要的微波器件，在高集成度、轻量化的军用电子器件发展背景下，T/R组件用封装壳体的结构变得复杂(如薄璧结构、小孔结构)。为了避免T/R组件内部器件间的信号干扰，封装壳体内腔设置了金属隔筋用于电磁屏蔽，同时在壳体的侧边预留有相关的圆形台阶孔、方形台阶孔用于后续组装相关的高低频连接器，以便传输电磁信号。在高集成度、轻量化的发展背景下，封装壳体的结构尺寸精度要求越来越严，部分尺寸精度要求在0.03mm，为了保证器件内部电路的贴装，壳体的平面度要求0.05mm以内。因此，封装壳体的加工精度与T/R组件的可装配性及后续使用性能直接相关。封装壳体主要从低密度材料的选用、薄壁化结构设计两个角度来匹配在电子元器件高集成度、轻量化的发展趋势。

TC4钛合金作为一种轻质材料，其密度为4.5g/cm³，仅为钢的58％，强度却是钢的3.5倍，因此，钛合金的密度低强度高，特别适合作为T/R组件用封装壳体的主体材料，以实现封装壳体的复杂腔体的薄壁化、轻量化。

但TC4钛合金是一种典型的难加工材料，钛合金的导热系数低(热导率15.2W/(m·K))、加工硬化严重、化学活性高，导致钛合金加工困难，加工成形的壳体表面质量差。在封装壳体的传统机械加工中，壳体是直接使用铣刀进行铣削精密加工成型，然后通过后续检验筛选出满足尺寸公差及外观的合格封装壳体，但钛合金与钢、可伐等传统封装材料不同，按照常规封装壳体的机械加工容易粘刀，同时对钛合金原材料进行大切削量加工时(材料的去除率大于80％)，加工成形的钛合金封装壳体内部残余大量的加工应力，应力释放将导致壳体变形翘曲，使得壳体加工的表面质量差、且加工变形严重，尺寸精度难以保证，封装壳体的加工合格率低，从而制约了钛合金封装壳体的批量化加工及应用。

发明内容

基于此，本发明提供了一种钛合金封装壳体的加工方法，包括以下步骤：铣外形、粗铣内腔、热处理、铣圆形台阶孔、铣方形台阶孔、精铣壳体，完成钛合金封装壳体的加工。将钛合金壳体粗铣内腔后热处理，最终精铣壳体，保证壳体的加工精度和表面质量，适合批量化加工，降低加工成本，提升钛合金封装壳体的加工合格率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钛合金封装壳体的加工方法，包括以下步骤：

a、铣外形：对壳体顶面、底面及四周进行铣削，外形预留加工余量，得到壳体半成品；

b、粗铣内腔：对所述壳体半成品进行粗铣加工，得到粗铣内腔的半成品，且内腔内预留加工余量；在内腔内预留加工余量，便于进行后续的精密加工，本发明中优选加工余量为0.4～0.8mm的加工余量，便于控制成品的尺寸精度。

c、热处理：将所述粗铣内腔的半成品进行热处理；

d、铣圆形台阶孔：在热处理后的壳体的第一侧面铣削出阵列圆形台阶孔；

e、铣方形台阶孔：在热处理后的壳体的第二侧面铣削出方形台阶孔，所述第二侧面与第一侧面相对；

f、精铣壳体：对将步骤e处理后的壳体内腔及外形精铣加工，完成钛合金封装壳体的加工。