專利名稱：一種微小薄壁零件的加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加工方法，尤其是微小薄壁結構件的加工方法。
背景技術：
對于微小薄壁結構件，如整體尺寸為3mmX0. 6mmX0. 08mm的薄壁零件，需要在其表面加工尺寸為200 μ mX 180 ymXIOym薄壁溝槽，采用傳統(tǒng)的加工方法無法實現(xiàn)，目前主要采用微細加工方法來實現(xiàn)。目前常用的微細加工方法有基于硅的刻蝕技術、微細切削加工和微細電加工，其中硅刻蝕技術使用最為廣泛、技術為最成熟，但其只能用于基于硅類材料的加工，而無法滿足非硅類器件的加工，所以無法用于金屬類零件的微細加工中；同時微細電加工產生的電蝕層將會對厚度只有幾個微米的零件的性能產生極大的影響，甚至導致零件報廢。

發(fā)明內容
針對目前硅刻蝕技術、微細電加工都無法精確加工金屬微小薄壁零件的不足，本發(fā)明提供了一種新型微小薄壁結構件加工方法。本發(fā)明采取的技術解決方案為一種微小薄壁零件的加工方法，包括以下步驟(1)制作定位塊(1)及微小零件毛坯O)a)制作定位塊(1)制作定位塊(1)，作為零件毛坯(2)定位表面，用于零件毛坯(2)的裝夾定位；b)制作零件毛坯O)采用精密慢走絲線切割，加工微小零件毛坯(2)，要求多遍走絲，確保零件毛坯 ⑵精度；C)對零件毛坯(2)去毛刺采用雙面刀片輕輕刮去零件毛坯(2)邊角的毛刺；(2)零件毛坯(2)及定位塊⑴清洗a)零件毛坯⑵清洗利用無水乙醇和丙酮超聲波清洗零件毛坯O)，然后晾干；b)定位塊(1)清洗利用汽油和丙酮超聲波清洗定位塊(1)，然后烘干；(3)零件毛坯O)的裝夾定位a)零件毛坯⑵粘接利用502膠將零件毛坯( 粘接在定位塊(1)上，實現(xiàn)零件( 精確定位，零件毛坯2膠層厚度不大于2 μ m ；b)零件機床裝夾利用精密平口虎鉗將粘接上的零件毛坯( 的定位塊(1)固定在微細銑床工作臺上；(4)微細銑削加工粗加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為5 μ m ；半精加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為2 μ m ；精加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為1 μ m ；(5)零件去毛刺及拆卸零件利用雙面刮刀去除微細銑削微槽毛刺，再利用丙酮將502膠溶解，零件從定位塊上自行滑落，落入燒杯中。本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果提供了一種微小薄壁結構件加工方法，解決了金屬微小薄壁結構件加工難題；采用微銑刀加工薄壁微槽，利用顯微鏡進行精確對刀，實現(xiàn)微小薄壁零件微細超精密加工，保證了零件設計的各項精度指標。


圖1是微小薄壁零件加工流程圖；圖2是微小薄壁結構件示意圖；圖3是零件粘接點膠示意圖，其中，1 定位塊，2 零件毛坯，3 點膠處；圖4是零件去余膠示意圖，其中4、5和6為去余膠表面；圖5零件粘接示意圖，其中，1 定位塊，2 零件毛坯；圖6零件微細銑削加工示意圖，其中，7 微銑刀，8 對刀狀態(tài)，9 加工狀態(tài)；
具體實施例方式下面結合說明書附圖具體說明本發(fā)明，請參閱說明書附圖1 圖6，一種微小薄壁零件的加工方法，包括以下步驟(1)制作定位塊1及微小零件毛坯2a)制作定位塊制作定位塊1，作為零件定位表面，用于零件毛坯2的裝夾定位；b)制作零件毛坯采用精密慢走絲線切割，加工微小零件毛坯2，要求多遍走絲，確保零件毛坯2精度；c)對零件毛坯去毛刺采用雙面刀片輕輕刮去零件毛坯2邊角的毛刺，從而使零件毛坯2定位基準無毛刺，能準確定位在定位塊1上，確保定位精度；(2)零件毛坯及定位塊清洗a)零件毛坯清洗利用無水乙醇和丙酮超聲波清洗零件毛坯2，然后晾干；b)定位塊1清洗利用汽油和丙酮超聲波清洗定位塊1，然后烘干；(3)零件毛坯的裝夾定位
a)零件毛坯粘接利用502膠將零件毛坯2粘接在定位塊1上，實現(xiàn)零件毛坯2精確定位，要求零件毛坯2膠層厚度不大于2 μ m ；b)零件機床裝夾利用精密平口虎鉗將粘接上的零件毛坯2的定位塊1固定在微細銑床工作臺上；(4)微細銑削加工粗加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為5 μ m ；半精加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為2 μ m ；精加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為1 μ m ；(5)零件去毛刺及拆卸零件利用雙面刮刀去除微細銑削微槽毛刺，再利用丙酮將502膠溶解，零件從定位塊上自行滑落，落入燒杯中。
實施例本微小薄壁結構件尺寸微小，如圖2所示，整體尺寸為AXBXC為 3mm X0. 6mm X0. 08mm，薄壁特征尺寸 aXbXc 為 200μπιΧ180μπιΧ (10 士 1) μ m。本微小零件為薄壁結構，微細銑削加工難度有三點一是微小零件裝夾定位、二是加工過程中零件找正、精確對刀；三是如何保證加工精度士 1 μ m。具體的解決步驟如下(1)制作定位塊及零件毛坯a)制作定位塊制作定位塊1，作為零件毛坯2的定位面，用于零件毛坯2的裝夾定位。定位塊1 為長方體，尺寸為^mmX25mmX (10士0. 01)mm，定位面平行度0. 005mm，平面度0. 003mm，保持尖邊。利用精密平磨機床加工定位塊可以達到要求；b)制作零件毛坯采用精密慢走絲線切割，加工零件毛坯2，要求加工時要求采用慢走絲、小電流， 多遍走絲，同時必須將壓力水的壓力解除。最終零件必須用細毛刷輕輕掃取，再用鑷子將零件小心拾取后放入專用盒中；c)零件毛坯去毛刺將零件毛坯2放置在平板上，用掰成尖角的雙面刀片輕輕刮去邊角的毛刺，用刀片平面輕輕推，特別注意邊角保持尖邊，同時邊角無毛刺，無突起，要求突起等毛刺尺寸小于0. 003mm。從而使零件定位基準無毛刺，能準確定位在定位塊上，確保定位精度。(2)零件毛坯及定位塊清洗a)清洗零件將零件毛坯2單層放置在帶濾紙的燒杯中，不允許出現(xiàn)零件的疊加，避免損傷零件毛坯2，同時燒杯不可直接置于超聲波設備的底部，必須放置在隔層上。清洗步驟如下1)用無水乙醇超聲波，清洗lOmin，重復2次；2)用丙酮超聲波，清洗IOmin ；3)清洗后零件毛坯2放置在干凈的綢布上晾干。
b)清洗定位塊將定位塊1放入底部墊濾紙的燒杯中，用汽油和丙酮各超聲波清洗10分鐘，然后將清洗后的定位塊1放入烘箱在80°C烘1小時。(3)對零件毛坯裝夾定位a)零件毛坯粘接1)在40倍顯微鏡下將零件毛坯2放在定位塊1上，其前端面6與定位塊1平齊， 要求不能突出定位塊，不能與定位塊有夾角，用鑷子壓在零件毛坯2兩側，將其壓緊，再用細絲沾502膠固定，點膠位置在凹型處，如圖3所示，每個墊塊單邊粘5個，方向一致。2)在40倍顯微鏡下檢查零件毛坯2邊緣是否突出定位塊，零件毛坯2與定位塊1 是否完全貼合。3)在40倍顯微鏡下加工對刀處去除余膠，以免加工時影響加工對刀精度。如圖4 所示，其中左端面4、上端面5和前端面6為去余膠表面。b)零件機床裝夾粘接上零件毛坯2的定位塊1如圖5所示。利用精密平口虎鉗將粘接上零件毛坯 2的定位塊1固定在微細銑床工作臺上。(4)微細銑削加工在微細超精密銑削機床上采用的微銑刀7為cp0.2mm硬質合金微直柄立銑刀，利用顯微鏡放大300倍找正定位塊1的長度方向直邊，并找正零件毛坯2的左端面4、上端面 5和前端面6，如圖6中對刀狀態(tài)8所示；粗加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為5 μ m ；半精加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為2 μ m ；精加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為1 μ m ；薄壁厚度達到10 μ m士 1 μ m，如圖6中加工狀態(tài)9所示，通過機床Z向運動精度保證加工精度士 1 μ m，完成零件加工。(5)零件去毛刺及拆卸零件a)零件去毛刺將銑后的零件粘接在定位塊上放在40倍顯微鏡下1)用粘有汽油的小毛筆輕輕洗去上面的油污和積屑；2)去薄壁處毛刺在40倍顯微鏡下，用雙面刀片掰成的尖角，去除微小零件薄壁特征的毛刺，要求邊緣光滑、無凸起、保持尖邊。尤其注意加工后的翻邊等必須用刀片尖切除，槽口邊緣去毛刺時應保證適當?shù)募膺?。b)拆卸零件將粘接微小零件的定位塊放在裝有丙酮溶液的培養(yǎng)皿中，定位塊應側放，丙酮溶液應沒過零件，放置等待零件從定位塊自行滑落下來，注意一定要零件自行滑落，將滑落下來的零件放在另一個裝有丙酮溶液的培養(yǎng)皿中浸泡2分鐘，而后放在干凈的玻璃塊上用小毛筆粘丙酮輕輕刷洗干凈，刷洗時注意壓住零件向外側刷，薄壁特征處一定要輕輕橫刷。晾干后放入潔凈的編有號碼的專用零件盒中。本發(fā)明提供了一種微小薄壁結構件加工方法，解決了金屬微小薄壁結構件加工難題。將微小薄壁零件利用502膠固定在定位塊上，采用(p0.2mm硬質合金微直柄立銑刀加工薄壁結構，利用顯微鏡放大300倍找正零件的左端面4、上端面5和前端面6，在微細超精密機床上實現(xiàn)微小薄壁零件微細銑削加工，通過微細超精密機床Z向運動精度保證加工精度士 lym。解決了微小零件加工中的微小零件裝夾定位、零件找正、精確對刀，加工精度控制
等難題。
權利要求
1. 一種微小薄壁零件的加工方法，其特征在于包括以下步驟(1)制作定位塊(1)及微小零件毛坯O)a)制作定位塊(1)制作定位塊(1)，作為零件毛坯(2)定位表面，用于零件毛坯O)的裝夾定位；b)制作零件毛坯O)采用精密慢走絲線切割，加工微小零件毛坯O)，要求多遍走絲，保證零件毛坯O)的精度；c)對零件毛坯(2)去毛刺采用雙面刀片輕輕刮去零件毛坯(2)邊角的毛刺；(2)零件毛坯( 及定位塊(1)清洗a)零件毛坯( 清洗利用無水乙醇和丙酮超聲波清洗零件毛坯O)，然后晾干；b)定位塊⑴清洗利用汽油和丙酮超聲波清洗定位塊(1)，然后烘干；(3)零件毛坯O)的裝夾定位a)零件毛坯( 粘接利用502膠將零件毛坯( 粘接在定位塊(1)上，實現(xiàn)零件( 精確定位，零件毛坯 (2)膠層厚度不大于2 μ m ；b)零件機床裝夾利用精密平口虎鉗將粘接上零件毛坯O)的定位塊(1)固定在微細銑床工作臺上；(4)微細銑削加工粗加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為5 μ m ； 半精加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為2 μ m ； 精加工主軸轉速90000rpm，進給速度5mm/s，吃刀量為1 μ m ；(5)零件去毛刺及拆卸零件利用雙面刮刀去除微細銑削微槽毛刺，再利用丙酮將502膠溶解，零件從定位塊上自行滑落，落入燒杯中。
全文摘要
本發(fā)明屬于微小薄壁結構件微細超精密加工方法，涉及一種微小薄壁結構件微細銑削加工方法。本發(fā)明將微細超精密銑削加工技術應用到微小薄壁結構件上，提供了一種微小薄壁結構件加工工藝方法，解決了金屬微小薄壁結構件加工難題。將微小薄壁零件利用502膠固定在定位塊上，采用微銑刀加工薄壁，利用顯微鏡進行精確對刀，實現(xiàn)微小薄壁零件微細超精密加工，保證了零件設計的各項精度指標。
文檔編號B23P15/00GK102357777SQ20111027273
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權日2011年9月14日
發(fā)明者于桂欣, 仝斌, 張琳, 王蘇東, 范惲, 諶祖輝 申請人:中國航空工業(yè)第六一八研究所