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一種利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床

閱讀:28發(fā)布:2020-05-11

專利匯可以提供一種利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床專利檢索,專利查詢,專利分析的服務(wù)。并且本實(shí)用新型提供的利用 腐蝕 液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其構(gòu)成包括 基座 、安裝在基座上由X軸滑動(dòng)臺(tái)和Y軸滑動(dòng)臺(tái)構(gòu)成的可在XY平面內(nèi)移動(dòng) 定位 的滑動(dòng)平臺(tái)、固定安裝在滑動(dòng)平臺(tái)上用于安置待加工零件的 工作臺(tái) ,通過(guò)固定在基座上的 支架 設(shè)置在所述滑動(dòng)平臺(tái)上方的壓電腐蝕液微液滴裝置、控制滑動(dòng)臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置的 控制器 ;滑動(dòng)平臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置在 主控制器 控制下協(xié)調(diào)運(yùn)行,位于工作臺(tái)上的待加工零件沿設(shè)計(jì)線路在XY平面內(nèi)移動(dòng),腐蝕微液滴從壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管滴下對(duì)待加工零件進(jìn)行微孔加工。利用本實(shí)用新型加工微孔,較光蝕刻加工方法,省去了多個(gè)加工工序環(huán)節(jié),加工藝大為簡(jiǎn)單,加工成本降低。,下面是一種利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于包括基座(1)、安裝在基座上由X軸滑動(dòng)臺(tái)(4)和Y軸滑動(dòng)臺(tái)(2)構(gòu)成的可在XY平面內(nèi)移動(dòng)定位的滑動(dòng)平臺(tái)、固定安裝在滑動(dòng)平臺(tái)上用于安置待加工零件的工作臺(tái)(3),通過(guò)固定在基座上的支架(5)設(shè)置在所述滑動(dòng)平臺(tái)上方的壓電腐蝕液微液滴裝置(7)、控制滑動(dòng)臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器(9);安裝在支架上的壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管(15)與待加工零件上表面的距離為微液滴滴下不會(huì)產(chǎn)生濺射;滑動(dòng)平臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置在控制器的控制下協(xié)調(diào)運(yùn)行,位于工作臺(tái)上的待加工零件沿設(shè)計(jì)線路在XY平面內(nèi)移動(dòng),腐蝕微液滴從壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管滴下對(duì)待加工零件進(jìn)行微孔加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于,壓電腐蝕液微液滴裝置通過(guò)安裝在支架(5)上的Z軸滑動(dòng)臺(tái)(6)設(shè)置在所述滑動(dòng)平臺(tái)上方,控制器控制Z軸滑動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)安裝在其上的壓電腐蝕液微液滴裝置上下運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于控制器經(jīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與X軸滑動(dòng)臺(tái)、Y軸滑動(dòng)臺(tái)和Z軸滑動(dòng)臺(tái)連接,經(jīng)壓電驅(qū)動(dòng)器與壓電腐蝕液微液滴裝置連接,三個(gè)滑動(dòng)臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置在主控制器控制下協(xié)調(diào)運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于三個(gè)滑動(dòng)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于所述壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管與待加工零件上表面的距離為0.5mm-1.0mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于所述壓電腐蝕液微液滴裝置由容納腐蝕液的筒體(14)和安置在筒體上驅(qū)使筒體內(nèi)腐蝕液從位于筒體下方的微滴液管內(nèi)滴出的壓電致動(dòng)器(13)構(gòu)成,主控制器通過(guò)壓電驅(qū)動(dòng)器與壓電致動(dòng)器電連接,控制壓電腐蝕液微液滴裝置運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于,所述筒體設(shè)計(jì)有與壓腐蝕液源相連接的腐蝕液進(jìn)液管(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于與壓力腐蝕液源相連接的進(jìn)液上設(shè)計(jì)有壓力表(11)和控制(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于安裝Z軸滑動(dòng)臺(tái)的支架為門(mén)型結(jié)構(gòu)支架。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其特征在于所述控制器為PLC控制器或PC控制器。

說(shuō)明書(shū)全文

一種利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本實(shí)用新型涉及腐蝕加工技術(shù)領(lǐng)域,更為具體地說(shuō),涉及一種利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床。

背景技術(shù)

[0002] 某些機(jī)械精密零件,為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種微結(jié)構(gòu),來(lái)提高工作性能,如機(jī)械密封,通過(guò)在密封端面加工微米級(jí)的微孔,有效改善了摩擦和密封性能。這在科研實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中都得到了證實(shí)。機(jī)械密封所使用的材料多為硬質(zhì)合金、Al2O3陶瓷、SiC陶瓷等超硬材料,這些材料難以用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工。目前機(jī)械密封端面加工微孔的方法主要有:微銑削、激光燒蝕、光蝕刻。其中與本發(fā)明最接近的方法是光蝕刻,它是利用照相等手段制作抗蝕膜像,對(duì)不需要加工的表面用抗蝕膜進(jìn)行遮蓋保護(hù),需要加工的表面外露,借助腐蝕劑腐蝕沒(méi)有被抗蝕膜遮蓋保護(hù)部分的材料,在機(jī)械密封端面腐蝕出相應(yīng)的微孔。采用光蝕刻加工機(jī)械密封端面上的微孔,不僅需要利用照相等手段制作抗蝕膜像,使用光致抗蝕劑制作抗蝕膜,將抗蝕膜按設(shè)計(jì)敷載在待加工的端面上,且腐蝕加工結(jié)束后還需要清除抗蝕膜,因此加工工序多,加工效率低。除此之外,光蝕刻微孔加工需要由光刻機(jī)來(lái)完成,沒(méi)有光刻機(jī)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)光蝕刻微孔加工的,而光刻機(jī)的價(jià)格十分昂貴,因此,光蝕刻微孔加工不僅加工效率低,加工成本很高。實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 針對(duì)精密零件功能表面微孔加工的技術(shù)現(xiàn)狀,本實(shí)用新型的目的旨在提供一種利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,以提高微孔加工的效率,降低微孔加工的成本。
[0004] 本實(shí)用新型提供的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其構(gòu)成包括基座、安裝在基座上由X軸滑動(dòng)臺(tái)和Y軸滑動(dòng)臺(tái)構(gòu)成的可在XY平面內(nèi)移動(dòng)定位的滑動(dòng)平臺(tái)、固定安裝在滑動(dòng)平臺(tái)上用于安置待加工零件的工作臺(tái),通過(guò)固定在基座上的支架設(shè)置在所述滑動(dòng)平臺(tái)上方的壓電腐蝕液微液滴裝置、控制滑動(dòng)臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置的控制器;安裝在支架上的壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管與待加工零件上表面的距離為微液滴滴下不會(huì)產(chǎn)生濺射;滑動(dòng)平臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置在控制器控制下協(xié)調(diào)運(yùn)行,位于工作臺(tái)上的待加工零件沿設(shè)計(jì)線路在XY平面內(nèi)移動(dòng),腐蝕微液滴從壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管滴下對(duì)待加工零件進(jìn)行微孔加工。
[0005] 在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中,為了能更好地適用于加工不同尺寸零件端面上的微孔,最好設(shè)計(jì)一個(gè)由控制器控制運(yùn)轉(zhuǎn)的Z軸滑動(dòng)臺(tái),壓電腐蝕液微液滴裝置通過(guò)Z軸滑動(dòng)臺(tái)安裝在固定于基座上的支架上,壓電腐蝕液微液滴裝置在Z?軸滑動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)上下運(yùn)動(dòng),使電微腐蝕液滴液裝置的微滴液管與待加工零件上表面之間保持合適的滴下距離。當(dāng)然也可采用其他方式來(lái)調(diào)整微滴液管與待加工零件上表面之間的距離,如采用手動(dòng)方式。對(duì)于用于加工某種特定零件端面微孔的專用機(jī)床,所述壓電腐蝕液微液滴裝置也可直接安裝在固置于基座上的支架上,使微滴液管與待加工零件上表面之間保持固定距離。
[0006] 在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中,優(yōu)先采取控制器分別經(jīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與X?軸滑動(dòng)臺(tái)、Y軸滑動(dòng)臺(tái)和Z軸滑動(dòng)臺(tái)連接,經(jīng)壓電驅(qū)動(dòng)器與壓電腐蝕液微液滴裝置連接,三個(gè)滑動(dòng)臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置在控制器控制下協(xié)調(diào)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)對(duì)零件端面微孔的腐蝕加工。進(jìn)一步地,三個(gè)滑動(dòng)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)優(yōu)先采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。
[0007] 在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中,壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管與待加工零件上表面的距離,因腐蝕的粘度和微液滴的大小不同有所改變,但一般控制在0.5mm~1.0mm范圍。
[0008] 在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中,所述壓電腐蝕液微液滴裝置,其構(gòu)成一般由容納腐蝕液的筒體和安置在筒體上驅(qū)使筒體內(nèi)腐蝕液從位于筒體下方的微滴液管滴出的壓電致動(dòng)器構(gòu)成,控制器通過(guò)壓電驅(qū)動(dòng)器與壓電致動(dòng)器電連接,控制壓電腐蝕液微液滴裝置運(yùn)行。
[0009] 在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中,所述容納腐蝕液的筒體最好設(shè)計(jì)有腐蝕液進(jìn)液管,使筒體內(nèi)的腐蝕液與有壓腐蝕液源相連接;進(jìn)一步地,為了控制壓電腐蝕液微液滴裝置筒體內(nèi)的腐蝕液壓,最好在與壓力腐蝕液源相連接的進(jìn)液管上設(shè)計(jì)有壓力表和控制。
[0010] 在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中,安裝Z軸滑動(dòng)臺(tái)的支架,可以是懸臂結(jié)構(gòu)的支架,也可以是門(mén)型結(jié)構(gòu)的支架。優(yōu)先采用門(mén)型結(jié)構(gòu)的支架。所述控制器優(yōu)先采用PLC控制器或PC控制器。
[0011] 在本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案中,三個(gè)滑動(dòng)臺(tái)可設(shè)計(jì)成包括滑槽、與滑槽相配的滑板、安裝在滑槽內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述滑板由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)相對(duì)于滑槽滑動(dòng)。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu),可以是一般的絲桿螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu),也可采用滾珠絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)。滾珠絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度更高,可以保證滑動(dòng)臺(tái)位移精度,保證微孔位置布署精度。
[0012] 本實(shí)用新型提供的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其X軸滑動(dòng)臺(tái)、?Y軸滑動(dòng)臺(tái)和Z軸滑動(dòng)臺(tái),在控制器的控制下構(gòu)成三軸聯(lián)動(dòng)平臺(tái),三個(gè)滑動(dòng)臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置在控制器的控制下同步協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),精確地將腐蝕液微液滴部署到待加工工件加工區(qū)域,加工出要加工的微孔。
[0013] 微孔的大小由腐蝕液微液滴的大小控制,腐蝕液微液滴的大小由微滴液管內(nèi)徑和腐蝕液的性質(zhì)控制,腐蝕液的性能主要包括粘度、溫度、表面張力等。腐蝕液的配方根據(jù)被加工材料的不同而不同。
[0014] 采用本實(shí)用新型提供的所述機(jī)床利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔,與本實(shí)用新型相近的光蝕刻加工方法相比,加工藝大為簡(jiǎn)單,省去了光蝕刻加工方法中需要利用照相手段制作抗蝕膜像,使用光致抗蝕劑制作抗蝕膜,將抗蝕膜按設(shè)計(jì)敷載在待加工的端面上,腐蝕加工結(jié)束后清除抗蝕膜等多個(gè)工序環(huán)節(jié),在控制器的控制下,滑動(dòng)平臺(tái)與壓電腐蝕液微液滴裝置協(xié)調(diào)配合,可快速地將腐蝕液微液滴準(zhǔn)確地布署到微孔位置進(jìn)行腐蝕加工,加工效率大為提高。本實(shí)用新型提供的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,其結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,可利用數(shù)控機(jī)床中的三軸聯(lián)動(dòng)平臺(tái)配以壓電腐蝕液微液滴裝置制作,設(shè)計(jì)制造成本低,較現(xiàn)有技術(shù)的光蝕刻機(jī),設(shè)備成本低,大大降低了加工成本。除此之外,還能有效的節(jié)省腐蝕液,解決腐蝕加工廢液處理問(wèn)題。附圖說(shuō)明
[0015] 圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的機(jī)床實(shí)體部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本實(shí)用新型機(jī)床實(shí)體部分中的壓電腐蝕液微液滴裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的機(jī)床控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 在上述附圖中各圖示標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)的對(duì)象分別是:1-基座;2-Y軸滑動(dòng)臺(tái);3-工作臺(tái);4-X軸滑動(dòng)臺(tái);5-支架;6-Z軸滑動(dòng)臺(tái);7-壓電腐蝕液微液滴裝置;8-?待加工零件;9-控制器;10-進(jìn)液管;11-控制閥;12-壓力表;13-壓電致動(dòng)器;?14-筒體;15-微滴液管。

具體實(shí)施方式

[0019] 下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,并通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型提供的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床作進(jìn)一步的說(shuō)明。需要特別指出的是,本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式不限于實(shí)施例所描述的形式。
[0020] 在本實(shí)用新型的下述實(shí)施例中,所涉及的方位術(shù)語(yǔ),如上下、左右、前后等都是基于面對(duì)附圖所示方位。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 本實(shí)施例的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,為可用于加工多種不同尺寸結(jié)構(gòu)機(jī)械密封端面微孔的通用機(jī)床,其結(jié)構(gòu)如附圖1、附圖2和附圖3所示,其構(gòu)成包括基座1、Y軸滑動(dòng)臺(tái)2、工作臺(tái)3、X軸滑動(dòng)臺(tái)4、支架5、Z軸滑動(dòng)臺(tái)?6、壓電腐蝕液微液滴裝置7、控制器9、壓電驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)控制器。所述X軸滑動(dòng)臺(tái)、Y軸滑動(dòng)臺(tái)和Z軸滑動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)相同,均由滑槽、與滑槽相配的滑板、安裝在滑槽內(nèi)的滾珠絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成,所述滑板由滾珠絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)相對(duì)于滑槽滑動(dòng),步進(jìn)電機(jī)通過(guò)電機(jī)控制器與作為控制器的?PLC控制器電連接。X軸滑動(dòng)臺(tái)通過(guò)滑槽垂直安裝在Y軸滑動(dòng)臺(tái)滑板上構(gòu)成可在?XY平面內(nèi)移動(dòng)定位的滑動(dòng)平臺(tái),滑動(dòng)平臺(tái)通過(guò)其Y軸滑動(dòng)臺(tái)4安置在板形結(jié)構(gòu)的基座1上,用于固定待加工零件8的工作臺(tái)3安裝在X軸滑動(dòng)臺(tái)4滑板上。所述支架5為門(mén)型結(jié)構(gòu)的支架,固定安裝在板形結(jié)構(gòu)的基座上,Z軸滑動(dòng)臺(tái)通過(guò)其滑槽安裝在在門(mén)型結(jié)構(gòu)的支架的中間位置,壓電腐蝕液微液滴裝置7安裝在Z?軸滑動(dòng)臺(tái)的滑板上。所述壓電腐蝕液微液滴裝置由容納腐蝕液的筒體14和安置在筒體上驅(qū)使筒體內(nèi)腐蝕液從位于筒體下方的微滴液管15滴出的壓電致動(dòng)器13?構(gòu)成,在其與壓力
[0023] 腐蝕液進(jìn)液管10的管路上設(shè)計(jì)有控制閥11和壓力表(12),壓電致動(dòng)器通過(guò)壓電驅(qū)動(dòng)器與作為控制器的PLC控制器電連接。對(duì)機(jī)械密封端面上的微孔進(jìn)行加工時(shí),由控制器控制Z軸滑動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)壓電腐蝕液微液滴裝置上下方向運(yùn)動(dòng),使壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管與待加工零件上表面的距離控制在0.5mm?~1.0mm范圍,滑動(dòng)平臺(tái)和壓電腐蝕液微液滴裝置在控制器控制下協(xié)調(diào)運(yùn)行,位于工作臺(tái)上的待加工零件沿設(shè)計(jì)線路在XY平面內(nèi)移動(dòng),腐蝕微液滴從壓電腐蝕液微液滴裝置的微滴液管滴下對(duì)待加工零件進(jìn)行微孔加工。
[0024] 實(shí)施例2
[0025] 本實(shí)施例的利用腐蝕液微液滴腐蝕加工微孔的機(jī)床,為專門(mén)用于加工某特定尺寸結(jié)構(gòu)機(jī)械密封端面微孔的專用機(jī)床,其結(jié)構(gòu)總體與實(shí)施例1基本相同,所不同的地方在于,所述壓電腐蝕液微液滴裝置7直接安裝在門(mén)型結(jié)構(gòu)支架的中間位置,省去了Z軸滑動(dòng)臺(tái)和控制Z軸滑動(dòng)臺(tái)的專用控制器。
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