[实用新型]一种利用腐蚀液微液滴腐蚀加工微孔的机床

说明书

本实用新型提供的利用腐蚀液微液滴腐蚀加工微孔的机床，其构成包括基座、安装在基座上由X轴滑动台和Y轴滑动台构成的可在XY平面内移动定位的滑动平台、固定安装在滑动平台上用于安置待加工零件的工作台，通过固定在基座上的支架设置在所述滑动平台上方的压电腐蚀液微液滴装置、控制滑动台和压电腐蚀液微液滴装置的控制器；滑动平台和压电腐蚀液微液滴装置在主控制器控制下协调运行，位于工作台上的待加工零件沿设计线路在XY平面内移动，腐蚀微液滴从压电腐蚀液微液滴装置的微滴液管滴下对待加工零件进行微孔加工。利用本实用新型加工微孔，较光蚀刻加工方法，省去了多个加工工序环节，加工艺大为简单，加工成本降低。

技术领域

本实用新型涉及腐蚀加工技术领域，更为具体地说，涉及一种利用腐蚀液微液滴腐蚀加工微孔的机床。

背景技术

某些机械精密零件，为了提高零件的工作性能，常采取在零件的工作端面上加工某种微结构，来提高工作性能，如机械密封，通过在密封端面加工微米级的微孔，有效改善了摩擦和密封性能。这在科研实验和实践中都得到了证实。机械密封所使用的材料多为硬质合金、Al₂O₃陶瓷、SiC陶瓷等超硬材料，这些材料难以用传统的机械加工方法进行加工。目前机械密封端面加工微孔的方法主要有：微铣削、激光烧蚀、光蚀刻。其中与本发明最接近的方法是光蚀刻，它是利用照相等手段制作抗蚀膜像，对不需要加工的表面用抗蚀膜进行遮盖保护，需要加工的表面外露，借助腐蚀剂腐蚀没有被抗蚀膜遮盖保护部分的材料，在机械密封端面腐蚀出相应的微孔。采用光蚀刻加工机械密封端面上的微孔，不仅需要利用照相等手段制作抗蚀膜像，使用光致抗蚀剂制作抗蚀膜，将抗蚀膜按设计敷载在待加工的端面上，且腐蚀加工结束后还需要清除抗蚀膜，因此加工工序多，加工效率低。除此之外，光蚀刻微孔加工需要由光刻机来完成，没有光刻机是无法实现光蚀刻微孔加工的，而光刻机的价格十分昂贵，因此，光蚀刻微孔加工不仅加工效率低，加工成本很高。

实用新型内容

针对精密零件功能表面微孔加工的技术现状，本实用新型的目的旨在提供一种利用腐蚀液微液滴腐蚀加工微孔的机床，以提高微孔加工的效率，降低微孔加工的成本。

本实用新型提供的利用腐蚀液微液滴腐蚀加工微孔的机床，其构成包括基座、安装在基座上由X轴滑动台和Y轴滑动台构成的可在XY平面内移动定位的滑动平台、固定安装在滑动平台上用于安置待加工零件的工作台，通过固定在基座上的支架设置在所述滑动平台上方的压电腐蚀液微液滴装置、控制滑动台和压电腐蚀液微液滴装置的控制器；安装在支架上的压电腐蚀液微液滴装置的微滴液管与待加工零件上表面的距离为微液滴滴下不会产生溅射；滑动平台和压电腐蚀液微液滴装置在控制器控制下协调运行，位于工作台上的待加工零件沿设计线路在XY平面内移动，腐蚀微液滴从压电腐蚀液微液滴装置的微滴液管滴下对待加工零件进行微孔加工。

在本实用新型的上述技术方案中，为了能更好地适用于加工不同尺寸零件端面上的微孔，最好设计一个由控制器控制运转的Z轴滑动台，压电腐蚀液微液滴装置通过Z轴滑动台安装在固定于基座上的支架上，压电腐蚀液微液滴装置在Z 轴滑动台带动上下运动，使电微腐蚀液滴液装置的微滴液管与待加工零件上表面之间保持合适的滴下距离。当然也可采用其他方式来调整微滴液管与待加工零件上表面之间的距离，如采用手动方式。对于用于加工某种特定零件端面微孔的专用机床，所述压电腐蚀液微液滴装置也可直接安装在固置于基座上的支架上，使微滴液管与待加工零件上表面之间保持固定距离。

在本实用新型的上述技术方案中，优先采取控制器分别经电机驱动器与X 轴滑动台、Y轴滑动台和Z轴滑动台连接，经压电驱动器与压电腐蚀液微液滴装置连接，三个滑动台和压电腐蚀液微液滴装置在控制器控制下协调运行，实现对零件端面微孔的腐蚀加工。进一步地，三个滑动台的驱动电机优先采用伺服电机或步进电机。

在本实用新型的上述技术方案中，压电腐蚀液微液滴装置的微滴液管与待加工零件上表面的距离，因腐蚀的粘度和微液滴的大小不同有所改变，但一般控制在0.5mm～1.0mm范围。