盲插射頻連接器加工工藝分析及實踐

何璽

摘 要：盲插射頻連接器在軍工行業被大量采用，這類連接器的結構形式與以往的其他連接器的結構有較大的不同，在加工工藝上需要根據結構形式變換加工方法。文章以某盲插射頻連接器為例，介紹了該類連接器的生產加工方法。

關鍵詞：盲插射頻連接器；工藝分析；實踐

中圖分類號：TM503+.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）27-0106-03

Abstract： The blind-mate RF connector is widely used in military industry. The structure of this kind of connector is quite different from other connectors in the past. It is necessary to change the processing method according to the structure form in the processing technology. Taking a blind-mate RF connector as an exemplar， this paper introduces the manufacturing method of this kind of connector.

Keywords： blind-mate RF connector； process analysis； practice

1 概述

隨著科學技術的不斷發展，模塊化技術已得到了越來越廣泛的應用。為了便于維修及更換，大量元件及設備組裝到一個模塊上，應用在模塊上的盲插連接器也逐年增加。國外盲插射頻同軸連接器在微波系統中已有相當廣泛的應用，例如前置放大器、中頻放大器、雙平衡混頻器、定向耦合器、開關矩陣電路、甚至整個接收機都可以采用盲插連接器進行連接。早期的浮動盲配連接器在某些空間位置狹小的場合不能滿足使用要求，需要更小的浮動盲配連接器。X型連接器就是為了適應這種發展需要誕生的，其體積更小，工作頻率更高。

2 盲插連接器的實例

某盲插射頻連接器的主要結構形式如圖1所示：

主要由內導體（件1）、絕緣支撐（件2）、外殼（件3）、外殼（件4）、卡圈（件5）、彈簧（件6）組成。該連接器由于體積小，加工難度高，初期的生產條件還不能完全滿足其加工要求。經過相關技術人員、加工人員的通力合作，現在已經完全能夠滿足其加工要求。

3 主要零件的加工

3.1 外殼的加工

該連接器外殼的結構如圖5所示。

其加工難點在于：

（1）Φ2及Φ2.9的內孔深度較深且同軸度要求鉸高，為Φ0.02；

（2）Φ2及Φ2.9內孔表面粗糙度要求較高，為Ra1.6；

（3）Φ2及Φ2.9兩孔交接處毛刺的控制及去除問題。

根據該外殼的結構形式及目前的加工設備，必須調頭加工，二次裝夾使得兩處內孔的同軸度保證是比較困難的。根據以往連接器外殼的加工經驗，以法蘭盤為調頭的分界點，調頭裝夾加工時夾持法蘭盤外圓并以法蘭盤一側面為定位基準。

由于Φ2及Φ2.9內孔較小且表面光潔度要求較高，僅采用鉆、擴孔的方式加工是不能滿足要求的，必須采用精加工達到其光潔度要求。最初考慮的是采用鉸孔的方式進行，但鉸刀加工效率很低且兩孔為臺階孔，鉸削不能滿足Φ2.9孔的加工要求，這種方法不可行。只能考慮鏜孔的辦法，但這種大小的孔進行鏜削加工在以前沒有加工過。經過技術人員和加工者的探討，決定自制鏜刀加工。從加工零件的檢測數據看，完全滿足要求。

由于內孔加工為調頭加工，在內孔交界處非常容易產生毛刺，且該處毛刺多為翻邊形式，不易被察覺，如不對該處毛刺進行控制，將嚴重影響產品質量，造成極大的隱患。根據加工經驗，采取合理運用加工參數，并多次空走刀，達到減少去除毛刺的目的。

根據多次試驗，其主要工序內容為：

（1）夾持毛坯，平端面。

（2）粗車ф5.9、ф4.3外圓。

（3）用ф2.6鉆頭粗加工ф2.9內孔。

（4）粗鏜ф2.9、ф3.1、ф3.6內孔，徑向留余量雙邊約0.1mm，單件處沿軸向留余量約0.03mm。

（5）精車ф5.9、ф4.3、ф4外圓及其倒角，注意尺寸2.5按2.4加工。

（6）切槽0.6×ф3.4。

（7）精鏜ф2.9、ф3.1、ф3.6內孔及其倒角，內孔扣鍍雙邊0.01。

（8）鉤槽刀加工1×ф3.3環形槽，注意尺寸3.5±0.1按3.4±0.1加工。

（9）空走刀ф2.9、ф3.1、ф3.6內孔及其倒角1次。

（10）空走刀1×ф3.3環形槽1次。

（11）切斷成單件，切斷面留余量。

（12）軟爪裝夾，夾持ф5.9外圓，以ф5.9外圓右端面定位。

（13）粗車左端ф3.2、ф4.4及M5螺紋外圓。

（14）用ф1.8鉆頭粗加工ф2內孔。

（15）精車ф3.2、ф4.4、M5螺紋外圓及其倒圓、倒角。

（16）粗、精鏜ф2內孔，孔口不倒角，內孔扣鍍雙邊0.01。

（17）鉤槽刀加工0.6×ф2.4環形槽。

（18）空走刀ф2內孔1次。

（19）空走刀0.6×ф2.4環形槽1次。

（20）挑絲M5×0.5。

3.2 內導體的加工

內導體為連接器中主要的接觸件，接觸件的接觸電阻影響整個連接器的性能，接觸電阻越小越好。而接觸件的表面粗糙度和插拔力都影響接觸電阻。接觸表面的表面粗糙度越小，接觸面積內的實際接觸點的數量就越多，接觸穩定性越高。

插拔力從某種意義上說就是在彈性接觸件間所產生的摩擦力。在一定范圍內增加插拔力可以減小接觸電阻，但插拔力越大，對彈性接觸件的性能要求也越高，接觸件的磨損也大。

內導體的加工在滿足尺寸精度的同時，主要圍繞表面粗糙度和插拔力進行工藝設計。內導體的外圓加工一般在縱切車床上進行，其外圓的尺寸精度、表面粗糙度不存在大的問題。縱切車床將外圓加工完畢后，在切斷面留出一定余量以供加工內孔去余量保證長度尺寸。內孔加工后與外圓的同軸度及開槽的對稱度直接影響孔壁尺寸的均勻性，從而影響收口的插拔力；為減小裝夾誤差給內導體的形位尺寸帶來的影響，內孔的加工在精密儀表車床上進行，并使用彈簧夾頭進行裝夾，這樣可以有效保證內外圓的同軸度滿足要求，從而為保證收口后的插拔力打下基礎。

3.3 絕緣支撐的加工

絕緣支撐起著固定連接器內外導體的作用， 并能防止插針或插孔的軸向移動， 同時通過對絕緣子尺寸的合理設計， 使絕緣子處的感抗正好能補償內外導體直徑變化引起的不連續電容， 起到高抗補償的作用， 從而減少電信號在傳輸過程中的反射， 最終達到減小VSWR的目的。絕緣支撐的加工質量直接影響到連接器的電性能指標。

本連接器絕緣支撐的結構如圖2所示。

其外形尺寸很小，且在兩端均有0.2mm補償段，對加工要求較高，加工難度較大。為保證兩端補償段主要尺寸，加工時先將毛坯棒料粗車成圓錐形狀，以增加精車時的剛度。精車時先車Φ2.4、Φ2.1外圓及一端的補償段，切斷后用彈簧夾頭夾持Φ2.1外圓并以Φ2.4外圓一端面定位，平頭車出另一端補償段。這樣，絕緣支撐的質量就得到了很好的保證。為連接器的質量奠定了基礎。

4 零件的裝配

連接器各零件的裝配質量對連接器的性能有非常直接的影響。本連接器裝配時用鋒利手術刀片先將絕緣支撐沿徑向切開五分之四，將各裝配件在超聲波清洗機中清洗干凈，自然晾干后進行裝配。為保證裝配質量，制作如圖3所示的裝配工裝。

裝配時，將絕緣支撐同內導體一起放入導向座相應孔中，導向座內孔有一定錐度，可以將絕緣支撐收縮后與外殼相應內孔大小保持一致，從而在壓桿的推動下裝入外殼相應位置。利用該工裝進行裝配，可以很好的保證裝配后內外導體的同軸度要求及各相關裝配尺寸要求。

5 性能測試

將該連接器焊接1m相應電纜在矢量網絡分析儀上進行測試，測試曲線如圖4所示。

從測試曲線分析，電性能指標完全滿足要求。

6 結束語

從連接器的整個加工工藝流程分析，首先需要工藝技術人員充分理解設計需求，通過設計人員、工藝人員及加工者的密切配合，將工藝思想充分融入到設計中，重點控制影響設計性能指標的關鍵因素，從而加工出滿足要求的產品。盲插連接器的加工對我們的加工能力是一次很好的驗證，為今后加工生產更高層次的連接器奠定了基礎。

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