Outils pour cadre optique Invar 36 à fentes flexibles

English: Invar 36 Optical Spacer Tooling for Flexure Slots and Kinematic Pads

This case answers the long-tail question of how to machine an Invar 36 optical spacer without bending the flexures after unclamping. The important drawing logic is not maximum metal removal; it is keeping pad height, dowel position and released flatness in the same datum chain.

Drawing zones and tool decisions

Feature on the drawing	Selected tool package	Reason and rejected alternative
Stress-relieved datum face	50 mm high-positive carbide face mill, TiAlN, balanced arbor	Cuts Invar without pushing heat into the frame; a large negative insert is rejected.
Flexure slots	2 mm 3-flute corner-radius carbide, polished flute, minimal radial step	Keeps slot walls straight while limiting spring force on the flexure.
Kinematic pads	8 mm lapped-edge carbide end mill in hydraulic holder	Creates matched pad height; hand lapping after rough milling would lose pad relation.
Dowel bores	Pilot drill, semi-finish bore, then fine boring head	Boring corrects location after stress movement; a reamer alone follows the pilot.
Micro chamfers	60-degree small carbide chamfer mill, measured runout	Breaks edges without thinning the flexure root.

Machining sequence and fixture logic

Clamp on a low-distortion fixture with broad pads under the thick frame, never under the flexure gaps. Rough the window and outer profile first, stress-rest the blank, then finish pads, slots and dowel bores in a temperature-stable window. Leave the smallest chamfers until CMM drift is known.

Material-specific chip, burr and tool-life controls

Invar chips work-harden when rubbed, so keep chip load real and coolant constant. Replace the 2 mm slot cutter when cutting load trends upward, because compensating a sprung slot with wear offset only hides the stress problem.

Inspection plan tied to the tolerance stack

CMM checks pad coplanarity, dowel true position, flexure-slot width at both ends and released frame flatness after thirty minutes. Optical burr inspection at slot roots is mandatory before cleaning.

FAQ

Why not finish the Invar pads after all slots?

The frame can move after slotting; matched pads need their own temperature-stable finishing pass and release check.

What decides slot-tool replacement?

A rising load or widening burr at the slot root matters more than a fixed part count.

How is low stress verified?

By comparing CMM data clamped and released after a dwell period.

中文: Invar 36光学间隔框柔性槽与运动学基准垫配刀

本案例回答一个具体长尾问题：Invar 36光学间隔框怎样配刀，才能在松夹后不拉弯柔性槽。图纸重点不是最大去除率，而是基准垫高度、销孔位置和释放后平面度保持在同一基准链。

图纸区域与配刀决策

图纸特征	选定刀具组合	选择理由与淘汰方案
去应力基准面	50 mm正前角TiAlN硬质合金面铣刀，动平衡刀杆	降低Invar切削热输入；不选大负前角重切刀片。
柔性槽	2 mm三刃圆角硬质合金刀，抛光排屑槽，小径向步距	保持槽壁直线度并降低柔性臂受力。
运动学基准垫	8 mm研磨刃硬质合金刀，液压刀柄	保证垫高一致；粗铣后手工研磨会破坏相互关系。
销孔	引导钻、半精孔、精镗头	应力释放后用镗削修正位置；铰刀只会跟随底孔。
微倒角	60度小径倒角刀，测量跳动	去边不削弱柔性槽根部。

加工顺序与夹具逻辑

夹具只支撑厚框和实心区域，不压柔性空隙。先粗加工窗口和外形，进行应力稳定，再在温度稳定窗口内精修基准垫、柔性槽和销孔。微倒角等CMM漂移确认后再做。

材料相关排屑、毛刺和寿命控制

Invar擦削时容易加工硬化，必须保持真实切屑厚度和稳定冷却。2 mm槽刀负载上升就换刀，不能用刀补掩盖槽壁弹性变形。

对应公差链的检测方案

CMM检测基准垫共面、销孔位置度、柔性槽两端宽度和松夹30分钟后的框架平面度；槽根还要做光学毛刺检查。

常见问题

为什么不等槽全部加工完再统一精修垫面？

槽加工会释放框架应力，基准垫需要独立温度稳定精修和松夹复测。

槽刀换刀看什么？

看负载上升和槽根毛刺趋势，不只看件数。

低应力怎么验证？

比较夹紧状态和松夹静置后的CMM数据。

Español: Herramientas para marco óptico Invar 36 con ranuras flexibles

Este caso responde cómo mecanizar un marco óptico Invar 36 sin deformar las flexuras al soltarlo. La lógica del plano une altura de apoyos, posición de pasadores y planitud liberada.

Zonas del plano y decisión de herramienta

Elemento del plano	Paquete de herramienta elegido	Motivo y alternativa descartada
Cara liberada	Fresa frontal positiva 50 mm de carburo TiAlN	Reduce calor en Invar; se descarta plaquita negativa pesada.
Ranuras flexibles	Carburo 2 mm, 3 labios, radio pequeño y paso lateral bajo	Mantiene paredes rectas con poca fuerza.
Apoyos cinemáticos	Fresa 8 mm de filo lapeado en portaherramientas hidráulico	Iguala alturas sin perder relación por lapeado manual.
Agujeros de pasador	Broca piloto, semiacabado y mandrinado fino	Corrige movimiento por tensión; un escariador seguiría el piloto.
Microchaflanes	Chaflanador 60 grados de bajo descentramiento	Rompe aristas sin debilitar la raíz.

Secuencia de mecanizado y sujeción

Sujetar solo zonas gruesas, desbastar ventana y contorno, dejar estabilizar y acabar apoyos, ranuras y agujeros en temperatura estable. Los microchaflanes quedan para el final.

Viruta, rebaba y vida según material

Invar se endurece si roza; mantener carga real y refrigerante constante. Cambiar la fresa de ranura cuando sube la carga.

Inspección conectada a tolerancias

La CMM controla coplanaridad, posición, anchura de ranura y planitud tras liberación. La raíz de ranura se revisa con óptica.

Preguntas frecuentes

¿Por qué no acabar apoyos al final?

Las ranuras liberan tensión; los apoyos necesitan pasada estable y control libre.

¿Qué cambia la fresa?

Carga creciente o rebaba en raíz.

¿Cómo verificar baja tensión?

Comparando CMM sujeta y liberada.

Français: Outils pour cadre optique Invar 36 à fentes flexibles

Ce cas explique comment usiner un cadre optique Invar 36 sans cintrer les flexures au desserrage. Le plan relie hauteur des appuis, position des pions et planéité libre.

Zones du plan et choix d’outils

Élément du plan	Ensemble d’outils retenu	Raison et option écartée
Face détendue	Fraise à surfacer carbure positive 50 mm TiAlN	Limite chaleur dans l’Invar; plaquette négative écartée.
Fentes flexibles	Fraise carbure 2 mm à 3 dents, rayon et faible pas latéral	Garde la paroi droite avec faible effort.
Appuis cinématiques	Fraise 8 mm à arête rodée en attachement hydraulique	Tient la hauteur sans reprise manuelle.
Alésages de pion	Avant-trou, semi-finition puis alésage fin	Corrige le mouvement après détente.
Micro-chanfreins	Chanfreineur 60 degrés à faible faux-rond	Casse l’arête sans affaiblir la racine.

Séquence d’usinage et logique de montage

Serrer les zones épaisses, ébaucher fenêtre et contour, stabiliser, puis finir appuis, fentes et alésages à température stable. Les micro-chanfreins restent en dernier.

Copeaux, bavures et durée de vie selon matière

L’Invar s’écrouit au frottement; garder charge copeau et arrosage. Changer la fraise de fente dès que la charge monte.

Contrôle lié aux tolérances

MMT pour coplanarité, position, largeur de fente et planéité libérée. Racines vérifiées optiquement.

Questions fréquentes

Pourquoi ne pas finir les appuis en dernier ?

Les fentes libèrent les contraintes; il faut un contrôle libre.

Quand changer la fraise ?

Charge ou bavure croissante.

Comment valider faible contrainte ?

MMT serrée puis libre.

Русский: Инструмент Invar 36 для оптической рамки

Задача: обработать оптическую рамку Invar 36 без изгиба гибких пазов после раскрепления. Чертеж связывает высоту площадок, штифты и свободную плоскостность.

Зоны чертежа и выбор инструмента

Элемент чертежа	Выбранный инструмент	Причина и отклоненная замена
Базовая плоскость	Позитивная 50 мм карбидная фреза TiAlN	Меньше тепла в Invar; тяжелая негативная пластина отклонена.
Гибкие пазы	2 мм трехзубая карбидная фреза с малым радиусом	Прямая стенка при малой силе.
Кинематические площадки	8 мм карбидная фреза с доведенной кромкой	Одинаковая высота без ручной доводки.
Штифтовые отверстия	Пилот, получистовая обработка и точное растачивание	Исправляет смещение после снятия напряжений.
Микрофаски	60-градусная фасочная фреза с контролем биения	Не ослабляет корень паза.

Последовательность и базирование

Зажимают только толстые зоны, чернят окно и контур, стабилизируют, затем чистят площадки, пазы и отверстия при стабильной температуре.

Стружка, заусенцы и ресурс

Invar наклепывается при трении; нужна реальная стружка и стабильная СОЖ. Фрезу паза меняют по росту нагрузки.

Контроль по цепи допусков

КИМ проверяет площадки, позицию, ширину паза и свободную плоскостность; корни пазов смотрят оптически.

Вопросы

Почему не чистить площадки после всех пазов?

Пазы снимают напряжения; нужна свободная проверка.

Когда менять фрезу?

По росту нагрузки или заусенца.

Как проверить малые напряжения?

Сравнить КИМ в зажиме и без него.