一种4J36高精度异形精密悬臂支撑件及其制造方法与流程

本发明涉及精密异型结构件，具体为一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件及其制造方法。

背景技术：

1、光学系统是由透镜、反射镜、棱镜等光学元件按规则组合而成的系统，主要用于成像或光学信息处理，核心遵循几何光学基本定律，可分为透射式、反射式等多个类别，光学系统广泛应用于精密测控设备，实现各类物理参数的在线采集、传输与闭环控制，覆盖流量监测、成分检测、设备巡检等多个细分方向，而精密测控设备内部则具有高精度异形精密悬臂支撑件，这些高精度异形精密悬臂支撑件广泛用于光学系统、精密测控设备的关键支撑结构。

2、一般应用于光学系统、精密测控设备的异形悬臂支撑件，在进行常规加工易产生翘曲、回弹、尺寸超差、内应力累积，难以满足光学物镜反射镜支撑架等微米级装配要求；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件及其制造方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件，包括基座、薄壁筋、悬臂梁，所述薄壁筋位于基座和悬臂梁之间，所述基座、薄壁筋、悬臂梁一体化铸造成形，基座的上表面和底面之间贯穿设有安装孔，所述悬臂梁的顶端和基座的底面设有定位基准面，所述定位基准面的表面设有三个规则分布的定位凸起。

3、优选的，所述基座、薄壁筋、悬臂梁的材料为4j36因瓦合金，所述基座、薄壁筋、悬臂梁的尺寸公差±0.005mm，平面度与直线度≤0.003mm，表面粗糙度ra≤0.4μm。

4、优选的，所述基座、薄壁筋、悬臂梁在20–100℃平均线膨胀系数≤1.5×10-6/℃。

5、一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件的制造方法，包括以下步骤：

6、选用固溶态4j36合金坯料，进行固溶处理与校平预处理，再对坯料按照预留加工余量进行粗加工；

7、对粗加工的坯料进行去应力时效，去应力时效后，按照预留精加工余量对坯料进行半精加工；

8、对半精加工后的坯料进行稳定化时效，稳定化时效后对坯料进行最终精加工处理；

9、对精加工后的坯料进行终稳定时效，得到成品工件，并对成品工件进行精密检测与洁净封装。

10、优选的，固溶态4j36合金坯料的固溶处理温度为830–870℃，固溶后需要保温1-2h，保温结束后采用水冷冷却或者空气冷却对固溶态4j36合金坯料进行降温处理。

11、优选的，粗加工时，坯料的铣削加工预留余量为1.0mm，半精加工时，坯料的铣削加工预留余量为0.3mm。

12、优选的，精加工时，对坯料采用多点柔性夹持方式进行装夹固定，坯料的切深尺寸为0.05-0.15mm，并采用冷却水直冲方式进行低温冷却。

13、优选的，精密检测采用三坐标测量机、激光干涉仪、表面粗糙度仪完成尺寸、形位与粗糙度检测。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、本发明通过4j36合金为主体材料，加工过程中通过去应力时效、稳定化时效和终稳定时效，提高异形精密悬臂支撑件的尺寸稳定性和温度适应性，有效降低异形精密悬臂支撑件的长期形变量，同时提高异形精密悬臂支撑件的形位精度达微米级，满足光学系统高精度装配要求；

16、2、本发明在加工过程中对坯料采用多阶段时效彻底释放坯料内部应力，以此降低加工过程中坯料的变形量，从而提高坯料加工得到的成品良品率。

1.一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件，其特征在于：包括基座（1）、薄壁筋（2）、悬臂梁（3），所述薄壁筋（2）位于基座（1）和悬臂梁（3）之间，所述基座（1）、薄壁筋（2）、悬臂梁（3）一体化铸造成形，基座（1）的上表面和底面之间贯穿设有安装孔（6），所述悬臂梁（3）的顶端和基座（1）的底面设有定位基准面（4），所述定位基准面（4）的表面设有三个规则分布的定位凸起（5）。

2.根据权利要求1所述的一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件，其特征在于：所述基座（1）、薄壁筋（2）、悬臂梁（3）的材料为4j36因瓦合金，所述基座（1）、薄壁筋（2）、悬臂梁（3）的尺寸公差±0.005mm，平面度与直线度≤0.003mm，表面粗糙度ra≤0.4μm。

3.根据权利要求2所述的一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件，其特征在于：所述基座（1）、薄壁筋（2）、悬臂梁（3）在20–100℃平均线膨胀系数≤1.5×10-6/℃。

4.一种如权利要求3所述的4j36高精度异形精密悬臂支撑件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件的制造方法，其特征在于：固溶态4j36合金坯料的固溶处理温度为830–870℃，固溶后需要保温1-2h，保温结束后采用水冷冷却或者空气冷却对固溶态4j36合金坯料进行降温处理。

6.根据权利要求4所述的一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件的制造方法，其特征在于：粗加工时，坯料的铣削加工预留余量为1.0mm，中半精加工时，坯料的铣削加工预留余量为0.3mm。

7.根据权利要求4所述的一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件的制造方法，其特征在于：精加工时，对坯料采用多点柔性夹持方式进行装夹固定，坯料的切深尺寸为0.05-0.15mm，并采用冷却水直冲方式进行低温冷却。

8.根据权利要求4所述的一种4j36高精度异形精密悬臂支撑件的制造方法，其特征在于：精密检测采用三坐标测量机、激光干涉仪、表面粗糙度仪完成尺寸、形位与粗糙度检测。