用于微机械机构的免装配制造方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于微机械机构的免装配制造方法及装置，所述的方法包括步骤：建立目标机械机构各零件的三维模型，数字化装配成整体机械并进行分层切片，得到每一层加工图形，再对每一层的图形进行加工路径规划生成数控程序；取工件基底先通过微细电沉积的方式沉积第一种材料作为牺牲材料，接着通过微细电去除加工的方式按照生成的数控程序对沉积的牺牲材料进行选区去除，刻蚀出下一步沉积结构材料的区域并沉积第二种材料作为结构材料，重复上述步骤直到每一层的牺牲材料和结构材料全部成形完毕，最后去除牺牲材料，释放出机械结构，得到目标微机械机构。本发明专利技术还提供了一种能够实现上述微机械机构免装配制造方法的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微机械制造
，特别涉及微机械机构的一种免装配制造方法及装置，其中具体涉及到微细电化学沉积、微细电去除加工（微细电解和微细电火花）技术，能够在微米和毫米尺度实现微机械可动机构的免装配一次性整体成形制造。
技术介绍
如今的工业产品越来越趋向于集成化和微型化，如直径只有1mm的微电机、指甲盖大小的微摄像头、纽扣大小的微陀螺仪等。这些产品都是由一个个微机电系统组成的。就目前来说，单个微米甚至是纳米尺度的机械零件的制造已经实现，但整体的微机电系统的制造仍然存在着诸多问题。传统的宏观机械系统的生产制造往往是通过将各个单独制造完成的零件装配起来的方式实现的，但对于微米尺度的微机械来说即使能够精密地制造出各个单独零件，最终对这些零件的装配却难以实现。即使借助特殊的微机械装配设备，其过程中也往往伴随着零件太小无法装配、装配过程物理损伤、装配环境对零件污染等问题。而且在设计微机械时，设计者还需考虑各个零件的装配方法以及相应的操作空间和结构，不但使微机械无法r>设计得更小，而且本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于微机械机构的免装配制造方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：（a）在上位机中，建立目标微机械机构的各个零件三维模型，并将各零件进行数字化装配，得到整体微机械机构的三维模型；（b）将整体模型看成一个带有配合间隙的零件，导入到分层切片软件中对模型进行切片，得到每一层截面的切片数据；对每一层的切片图案进行加工路径规划，生成数控程序，作为每一层的加工程序；（c）对微机械机构的成形基底进行表面处理，使其表面适合进行电沉积；（d）通过微细电沉积的方式在所述步骤（c）得到的基底上表面沉积一层给定的第一种材料，作为牺牲材料；（e）进行表面图形化，按照三维模型的第一层切片图形对所述步骤（d）沉积的牺牲材...

【技术特征摘要】
1.用于微机械机构的免装配制造方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
（a）在上位机中，建立目标微机械机构的各个零件三维模型，并将各零件进行数字化装
配，得到整体微机械机构的三维模型；
（b）将整体模型看成一个带有配合间隙的零件，导入到分层切片软件中对模型进行切
片，得到每一层截面的切片数据；对每一层的切片图案进行加工路径规划，生成数控程序，
作为每一层的加工程序；
（c）对微机械机构的成形基底进行表面处理，使其表面适合进行电沉积；
（d）通过微细电沉积的方式在所述步骤（c）得到的基底上表面沉积一层给定的第一种
材料，作为牺牲材料；
（e）进行表面图形化，按照三维模型的第一层切片图形对所述步骤（d）沉积的牺牲材料
进行选区去除，从而在牺牲材料上刻蚀出第一层结构材料的电沉积区域；
（f）通过微细电沉积的方式在所述步骤（e）得到的加工表面上沉积一层给定的第二种
材料，作为结构材料，即最终制造完毕后微机械机构的材料；
（g）对所述步骤（f）得到的工件表面进行平坦化处理，去除所述步骤（d）和步骤（f）中过
量沉积的材料，并平整工件凹凸不平的表面，作为第二层切片的初始加工表面；
（h）对后续每一层切片模型重复所述步骤（d）到步骤（g）,直至所有分层切片的牺牲材
料和结构材料全部成形完毕；
（i）将所述步骤（h）得到的工件中的牺牲材料采用化学或电化学的方法进行选择性去
除，同时确保结构材料能够完全保留，从而释放出可动零件，再进行干燥等后处理，完成目
标微机械机构的制造。
2.根据权利要求1所述的用于微机械机构的免装配制造方法，其特征在于，所述步骤
（a）中，各零件模型的数字化装配和整体模型分层切片过程包括下述步骤：
（a1）在上位机中，设计各个零件并建立其模型；
（a2）在上位机中，将各个零件的模型导入计算机辅助设计系...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐凌羿，陈金明，张勇斌，刘广民，龙飞，杨正杰，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51