盲插射频连接器加工工艺分析及实践

何玺

摘 要：盲插射频连接器在军工行业被大量采用，这类连接器的结构形式与以往的其他连接器的结构有较大的不同，在加工工艺上需要根据结构形式变换加工方法。文章以某盲插射频连接器为例，介绍了该类连接器的生产加工方法。

关键词：盲插射频连接器；工艺分析；实践

中图分类号：TM503+.5 文献标志码：A 文章编号：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

随着科学技术的不断发展，模块化技术已得到了越来越广泛的应用。为了便于维修及更换，大量元件及设备组装到一个模块上，应用在模块上的盲插连接器也逐年增加。国外盲插射频同轴连接器在微波系统中已有相当广泛的应用，例如前置放大器、中频放大器、双平衡混频器、定向耦合器、开关矩阵电路、甚至整个接收机都可以采用盲插连接器进行连接。早期的浮动盲配连接器在某些空间位置狭小的场合不能满足使用要求，需要更小的浮动盲配连接器。X型连接器就是为了适应这种发展需要诞生的，其体积更小，工作频率更高。

2 盲插连接器的实例

某盲插射频连接器的主要结构形式如图1所示：

主要由内导体（件1）、绝缘支撑（件2）、外壳（件3）、外壳（件4）、卡圈（件5）、弹簧（件6）组成。该连接器由于体积小，加工难度高，初期的生产条件还不能完全满足其加工要求。经过相关技术人员、加工人员的通力合作，现在已经完全能够满足其加工要求。

3 主要零件的加工

3.1 外殼的加工

该连接器外壳的结构如图5所示。

其加工难点在于：

（1）Φ2及Φ2.9的内孔深度较深且同轴度要求铰高，为Φ0.02；

（2）Φ2及Φ2.9内孔表面粗糙度要求较高，为Ra1.6；

（3）Φ2及Φ2.9两孔交接处毛刺的控制及去除问题。

根据该外壳的结构形式及目前的加工设备，必须调头加工，二次装夹使得两处内孔的同轴度保证是比较困难的。根据以往连接器外壳的加工经验，以法兰盘为调头的分界点，调头装夹加工时夹持法兰盘外圆并以法兰盘一侧面为定位基准。

由于Φ2及Φ2.9内孔较小且表面光洁度要求较高，仅采用钻、扩孔的方式加工是不能满足要求的，必须采用精加工达到其光洁度要求。最初考虑的是采用铰孔的方式进行，但铰刀加工效率很低且两孔为台阶孔，铰削不能满足Φ2.9孔的加工要求，这种方法不可行。只能考虑镗孔的办法，但这种大小的孔进行镗削加工在以前没有加工过。经过技术人员和加工者的探讨，决定自制镗刀加工。从加工零件的检测数据看，完全满足要求。

由于内孔加工为调头加工，在内孔交界处非常容易产生毛刺，且该处毛刺多为翻边形式，不易被察觉，如不对该处毛刺进行控制，将严重影响产品质量，造成极大的隐患。根据加工经验，采取合理运用加工参数，并多次空走刀，达到减少去除毛刺的目的。

根据多次试验，其主要工序内容为：

（1）夹持毛坯，平端面。

（2）粗车ф5.9、ф4.3外圆。

（3）用ф2.6钻头粗加工ф2.9内孔。

（4）粗镗ф2.9、ф3.1、ф3.6内孔，径向留余量双边约0.1mm，单件处沿轴向留余量约0.03mm。

（5）精车ф5.9、ф4.3、ф4外圆及其倒角，注意尺寸2.5按2.4加工。

（6）切槽0.6×ф3.4。

（7）精镗ф2.9、ф3.1、ф3.6内孔及其倒角，内孔扣镀双边0.01。

（8）钩槽刀加工1×ф3.3环形槽，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内孔及其倒角1次。

（10）空走刀1×ф3.3环形槽1次。

（11）切断成单件，切断面留余量。

（12）软爪装夹，夹持ф5.9外圆，以ф5.9外圆右端面定位。

（13）粗车左端ф3.2、ф4.4及M5螺纹外圆。

（14）用ф1.8钻头粗加工ф2内孔。

（15）精车ф3.2、ф4.4、M5螺纹外圆及其倒圆、倒角。

（16）粗、精镗ф2内孔，孔口不倒角，内孔扣镀双边0.01。

（17）钩槽刀加工0.6×ф2.4环形槽。

（18）空走刀ф2内孔1次。

（19）空走刀0.6×ф2.4环形槽1次。

（20）挑丝M5×0.5。

3.2 内导体的加工

内导体为连接器中主要的接触件，接触件的接触电阻影响整个连接器的性能，接触电阻越小越好。而接触件的表面粗糙度和插拔力都影响接触电阻。接触表面的表面粗糙度越小，接触面积内的实际接触点的数量就越多，接触稳定性越高。

插拔力从某种意义上说就是在弹性接触件间所产生的摩擦力。在一定范围内增加插拔力可以减小接触电阻，但插拔力越大，对弹性接触件的性能要求也越高，接触件的磨损也大。

内导体的加工在满足尺寸精度的同时，主要围绕表面粗糙度和插拔力进行工艺设计。内导体的外圆加工一般在纵切车床上进行，其外圆的尺寸精度、表面粗糙度不存在大的问题。纵切车床将外圆加工完毕后，在切断面留出一定余量以供加工内孔去余量保证长度尺寸。内孔加工后与外圆的同轴度及开槽的对称度直接影响孔壁尺寸的均匀性，从而影响收口的插拔力；为减小装夹误差给内导体的形位尺寸带来的影响，内孔的加工在精密仪表车床上进行，并使用弹簧夹头进行装夹，这样可以有效保证内外圆的同轴度满足要求，从而为保证收口后的插拔力打下基础。

3.3 绝缘支撑的加工

绝缘支撑起着固定连接器内外导体的作用， 并能防止插针或插孔的轴向移动， 同时通过对绝缘子尺寸的合理设计， 使绝缘子处的感抗正好能补偿内外导体直径变化引起的不连续电容， 起到高抗补偿的作用， 从而减少电信号在传输过程中的反射， 最终达到减小VSWR的目的。绝缘支撑的加工质量直接影响到连接器的电性能指标。

本连接器绝缘支撑的结构如图2所示。

其外形尺寸很小，且在两端均有0.2mm补偿段，对加工要求较高，加工难度较大。为保证两端补偿段主要尺寸，加工时先将毛坯棒料粗车成圆锥形状，以增加精车时的刚度。精车时先车Φ2.4、Φ2.1外圆及一端的补償段，切断后用弹簧夹头夹持Φ2.1外圆并以Φ2.4外圆一端面定位，平头车出另一端补偿段。这样，绝缘支撑的质量就得到了很好的保证。为连接器的质量奠定了基础。

4 零件的装配

连接器各零件的装配质量对连接器的性能有非常直接的影响。本连接器装配时用锋利手术刀片先将绝缘支撑沿径向切开五分之四，将各装配件在超声波清洗机中清洗干净，自然晾干后进行装配。为保证装配质量，制作如图3所示的装配工装。

装配时，将绝缘支撑同内导体一起放入导向座相应孔中，导向座内孔有一定锥度，可以将绝缘支撑收缩后与外壳相应内孔大小保持一致，从而在压杆的推动下装入外壳相应位置。利用该工装进行装配，可以很好的保证装配后内外导体的同轴度要求及各相关装配尺寸要求。

5 性能测试

将该连接器焊接1m相应电缆在矢量网络分析仪上进行测试，测试曲线如图4所示。

从测试曲线分析，电性能指标完全满足要求。

6 结束语

从连接器的整个加工工艺流程分析，首先需要工艺技术人员充分理解设计需求，通过设计人员、工艺人员及加工者的密切配合，将工艺思想充分融入到设计中，重点控制影响设计性能指标的关键因素，从而加工出满足要求的产品。盲插连接器的加工对我们的加工能力是一次很好的验证，为今后加工生产更高层次的连接器奠定了基础。

参考文献：

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