The invention discloses a microporous composite processing method. The micro-hole compound machining method of the invention firstly adopts the material-adding manufacturing technology to carry out the initial processing of the micro-hole, and then combines the extrusion honing finishing technology and the electric spark finishing technology to carry out the post-processing finishing, which can improve the surface roughness and the shape precision of the micro-hole and realize the ultra-large deep diameter machining on the pure metal material with extremely high melting point. Than microporous purposes. The micro-hole composite machining method of the present invention is a novel ultra-large depth-diameter ratio micro-hole machining method based on compound machining of increasing and decreasing materials, which solves the problems existing in the traditional micro-hole machining process, such as the difficulty of discharging the electrolytic corrosion products, the serious energy attenuation of laser propagation to the bottom of the hole, and the difficulty of ensuring the hole forming accuracy. The micro-hole composite processing method of the invention can not only be used to realize the processing of circular micro-holes, but also be extended to other fields of deep micro-holes with high melting point and arbitrary complex shape.
【技术实现步骤摘要】
一种微孔复合加工方法
本专利技术属于大深径比深微孔加工领域,具体涉及一种微孔复合加工方法。
技术介绍
在精密制造中,大深径比微孔,即孔深与孔径的比值超过50的微孔,作为一种常见结构,广泛应用于航空、生物、化工、能源等领域。例如,在高能物理实验中,微孔成像是重要的实验监测手段。为屏蔽高能射线透射对成像质量的影响,微孔材料通常选用纯钨金属等高密度材料,厚度为20cm,特殊条件时厚度超过50cm。成像质量的图像分辨率主要由针孔孔径决定,孔径越小,空间分辨率越高。由于微孔的质量要求高,需无重铸层、无裂纹、无热影响区、密度均匀,且微孔深径比大,通常为深径比超过几十的通孔或沉孔,材料多样,多为合金、聚合物等等,由于上述质量较高的质量要求,导致目前的传统加工方法可满足加工精度要求却无法获得足够深径比,微孔结构成为制约一些精密制造工程顺利实施的瓶颈之一。考虑到制造工艺的难度,针孔通常被设计成0.2-10mm。其中,孔径大的微孔,主要用于对辐射源分辨率要求不高的位置探测。而孔径小的微孔,则用于对分辨率有较高要求的辐射源探测。如为探测惯性约束核聚变实验中尺寸约为100µm的辐射源尺寸,美国劳伦斯科学家研制了孔径约为30µm的微孔成像系统。为探测尺寸约为20mm钴放射源的形状和尺寸,清华大学研制的微孔成像系统针孔直径分别为10mm和1mm。经对现有技术的文献和专利检索,发现常见的微孔加工技术主要有以下几种:电火花加工、超快激光加工技术、3D打印。(1)电火花加工技术CNKI文献《电火花加工微孔的深径比理论模型研究》、《电极摇动对微细电火花加工微孔深径比的影响》、《深微孔电火花加 ...
【技术保护点】
1.一种微孔复合加工方法,其特征在于,所述的加工方法具有如下步骤:a.将待制造的大深径比微孔尺寸在PRO/E软件的草图中进行绘图;b.对二维草图中的微孔进行拉伸,形成三维微孔模型;c.对三维微孔模型的弦高、角度控制进行设置,形成三角面片重构后的零件模型,将该模型保存为STL文件格式;d.将STL格式文件导入切片软件Autofab,确认成型设备名称及材料,选择零件摆放方式和添加支撑,采用跨尺度微特征截面轮廓路径规划扫描策略,进行切片处理,导出fab格式切片文件;e.将fab格式切片文件导入成型设备进行加工制造,采用在位微孔疏通技术清理微孔表面残留粉末;f.微孔零件成型后,采用挤压珩磨与电火花加工相结合的后处理方法进行后处理加工;所述的步骤d中采用跨尺度微特征截面轮廓路径规划进行扫描的步骤为:采用分块扫描,各分块内采用光栅扫描,相邻分块间扫描方向正交,跨区交替扫描,内控采用偏置扫描;采用STL模板类和多叉树存储结构进行轮廓存储;采用环结构指针组成的动态数组描述偏置轮廓产生的多个环;采用变参数扫描路径间距的路径规划方式对轨迹收缩进行补偿;所述的步骤e采用在位微孔疏通技术清理微孔表面残留粉末的 ...
【技术特征摘要】
1.一种微孔复合加工方法,其特征在于,所述的加工方法具有如下步骤:a.将待制造的大深径比微孔尺寸在PRO/E软件的草图中进行绘图;b.对二维草图中的微孔进行拉伸,形成三维微孔模型;c.对三维微孔模型的弦高、角度控制进行设置,形成三角面片重构后的零件模型,将该模型保存为STL文件格式;d.将STL格式文件导入切片软件Autofab,确认成型设备名称及材料,选择零件摆放方式和添加支撑,采用跨尺度微特征截面轮廓路径规划扫描策略,进行切片处理,导出fab格式切片文件;e.将fab格式切片文件导入成型设备进行加工制造,采用在位微孔疏通技术清理微孔表面残留粉末;f.微孔零件成型后,采用挤压珩磨与电火花加工相结合的后处理方法进行后处理加工;所述的步骤d中采用跨尺度微特征截面轮廓路径规划进行扫描的步骤为:采用分块扫描,各分块内采用光栅扫描,相邻分块间扫描方向正交,跨区交替扫描,内控采用偏置扫描;采用STL模板类和多叉树存储结构进行轮廓存储;采用环结构指针组成的动态数组描述偏置轮廓产生的多个环;采用变参数扫描路径间距的路径规划方式对轨迹收缩进行补偿;所...
【专利技术属性】
技术研发人员:张日升,杨家林,余纬,吴祉群,唐小会,雷艳华,马绍兴,刘维新,
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
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