The invention discloses a method for processing surface microstructural arrays, which belongs to the field of ultra-precision processing of surface microstructures. The machining method is a special tool which fixes one or more micro-cutters on the circumference of the matrix. The spindle speed n, the processing depth a
【技术实现步骤摘要】
一种表面微结构阵列的加工方法
本专利技术涉及一种表面微结构阵列的加工方法,属于表面微结构超精密加工领域。
技术介绍
表面微结构是指具有某种特定形状且达到微米甚至纳米尺寸量级的基本结构单元,其具有许多新的物理和化学特性,例如可以加强工件表面抗腐蚀性和耐磨性,实现超疏水性或超亲水性,起到减阻降噪的效果等,在光学、机械电子、生物医学和军工等领域具有重要的应用价值。目前,表面微结构的制造方法有两种:一种是材料堆积法,在原始表面通过自身生长、变化反应的方式形成新结构,如气相沉淀法是利用热蒸汽获得沉积材料的气体分子、原子或离子,具有原料转化率高、沉积膜纯度高的优点,但该方法加工条件严格,使得生产成本较高;另一种是材料去除法,利用某种能量去除原始表面一些结构而留下特定的目标结构,获得基本的微结构单元,如光刻技术、聚焦离子束技术、激光微纳加工、纳米压印技术、机械微纳加工技术等。光刻、聚焦离子束和激光微纳加工技术目前存在设备昂贵、加工成本高的劣势,纳米压印技术只能提供单步的压印,无法进行套刻以实现更为复杂的结构,且压膜板制作成本很高。相比较上述几种表面微结构制造方法,机械微纳加工技术具有效率高、成本低且可以加工出比较复杂的表面结构的优点,其在表面微结构制造领域具有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种表面微结构阵列的加工方法,利用特制加工工具,通过控制主轴转速、工件进给速度和工件进给量,可以加工出有规则的表面微结构阵列,实现表面微结构的制造。本专利技术所采用的技术方案如下:一种表面微结构阵列的加工方法,包括如下步骤:(1)去除待加工工件表面的污染物,经干燥后 ...
【技术保护点】
1.一种表面微结构阵列的加工方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)去除待加工工件(2)表面的污染物,经干燥后得到洁净的工件(2)表面,并将其固定在工作台(3)上;(2)将特制加工工具(1)安装在机床主轴上;(3)根据工件(2)的材料属性、特制加工工具(1)的回转半径r以及特制加工工具(1)上微细刀具(1‑1)的数量N,设定主轴转速n,工件进给速度vw,加工深度ap;(4)对工件(2)加工面进行对刀,开始加工;(5)所述表面微结构阵列的加工方法有如下两种加工方式:加工方式一:工件(2)沿X轴方向进给,进给速度为vw,特制加工工具(1)在工件(2)表面加工出第一排微结构单元,之后工件(2)沿Y轴方向进给,进给量为m,特制加工工具(1)加工出下一排微结构单元,重复以上动作,即可加工出表面微结构阵列;加工方式二:特制加工工具(1)上的微细刀具(1‑1)在工件(2)表面每加工出一个微结构单元,工件(2)沿Y轴方向进给,进给量为m,直至完成第一排微结构单元的加工,之后工件(2)沿X轴方向进给△d,继续加工下一排微结构单元,重复以上动作,即可加工出表面微结构阵列;(6)工件(2)表面微结构阵列加工结 ...
【技术特征摘要】
1.一种表面微结构阵列的加工方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)去除待加工工件(2)表面的污染物,经干燥后得到洁净的工件(2)表面,并将其固定在工作台(3)上;(2)将特制加工工具(1)安装在机床主轴上;(3)根据工件(2)的材料属性、特制加工工具(1)的回转半径r以及特制加工工具(1)上微细刀具(1-1)的数量N,设定主轴转速n,工件进给速度vw,加工深度ap;(4)对工件(2)加工面进行对刀,开始加工;(5)所述表面微结构阵列的加工方法有如下两种加工方式:加工方式一:工件(2)沿X轴方向进给,进给速度为vw,特制加工工具(1)在工件(2)表面加工出第一排微结构单元,之后工件(2)沿Y轴方向进给,进给量为m,特制加工工具(1)加工出下一排微结构单元,重复以上动作,即可加工出表面微结构阵列;加工方式二:特制加工工具(1)上的微细刀具(1-1)在工件(2)表面每加工出一个微结构单元,工件(2)沿Y轴方向进给,进给量为m,直至完成第一排微结构单元的加工,之后工件(2)沿X轴方向进给△d,继续加工下一排微结构单元,重复以...
【专利技术属性】
技术研发人员:田业冰,陈锐,范硕,吕哲,程祥,
申请(专利权)人:山东理工大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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