一种高精度微型凹槽的加工方法技术

本发明专利技术属于精密与特种加工领域，提供一种高精度微型凹槽的加工方法，该方法将水下激光和精密铣削相结合，包括两道工序，两道工序在同一机床上先后完成：首先利用水下激光加工去除大部分材料，得到倒梯形截面凹槽；然后再利用跟随在激光发生器后面的精密铣刀对水下激光加工后的梯形截面凹槽进行精加工，最后得到高精度的矩形截面凹槽。本发明专利技术将水下激光和精密铣削技术在同一机床上有机结合，与只采用铣刀加工高精度凹槽相比，能够有效减少刀具磨损，且能够避免因多次装夹产生的对刀难的问题，提高凹槽加工精度和效率并降低加工成本。

A High Precision Machining Method for Micro-grooves

The invention belongs to the field of precision and special processing, and provides a high-precision micro-groove processing method. The method combines underwater laser and precision milling, including two processes, which are completed successively on the same machine tool: firstly, most materials are removed by underwater laser processing, and the inverted trapezoidal section groove is obtained; Then, the trapezoidal section grooves processed by underwater laser are refined by the precise milling cutter following the laser generator. Finally, the high precision rectangular section grooves are obtained. The invention organically combines underwater laser and precision milling technology on the same machine tool, and can effectively reduce tool wear compared with only using milling cutter to process high-precision grooves, and can avoid the difficult problem of tool alignment caused by multiple clamping, improve the accuracy and efficiency of groove processing and reduce the processing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度微型凹槽的加工方法
本专利技术属于精密与特种加工领域，涉及一种高精度微型凹槽的加工方法，该方法将水下激光和精密铣削相结合。
技术介绍
高精度微型凹槽广泛应用于医用微流控分析芯片，各种传感器、散热器、燃料电池等领域。目前加工高精度微型凹槽所用的加工方法主要有MEMS加工、机械加工、电火花加工、电解加工和激光加工等。MEMS技术衍生于微电子技术，需要超净环境，工艺复杂，主要加工对象被限制在硅等材料上，无法加工金属材料；电火花加工中工具电极有损耗；电解加工流道设计复杂(CN201610877053.0)，存在杂散腐蚀难以保证精度，工件易报废。相比于上述加工的缺点，激光加工由于有能够加工硬质材料，并且不使用铣刀、工具电极等物理工具头，没有工具磨损和相关的机器振动等优点，是当今制造业中广泛采用的一种制造技术。然而，由于激光加工通过熔化来去除材料，这通常会在激光照射区域内产生热影响区，热影响区会从激光照射区域向外扩散，从而产生裂缝和碎裂，氧化以及熔化的喷射物在工件表面上再次附着等缺陷，在空气中进行加工时上述缺陷尤其明显。此外，由于加工区域中存在温度梯度，马兰戈尼效应可能导致熔融材料在从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度微型凹槽的加工方法，其特征在于，所述的方法将水下激光和精密铣削相结合，包括两道工序，两道工序在同一机床上先后完成，步骤如下：首先采用水下激光加工技术在被加工材料上加工出横截面为梯形的凹槽：将待加工材料放入水槽中，水槽中充满水，待加工工件表面位于水面下方；激光透过水聚焦于待加工工件的表面，在需要加工凹槽的区域内扫描，加工出横截面为倒梯形的凹槽，切口宽度和凹槽深度均小于所需尺寸；然后采用精密铣削加工，精密铣刀跟随在激光后面并沿水下激光加工出的梯形截面凹槽的走向运动；最后，将凹槽内多余的材料去除，得到高精度的精密凹槽；所述的超精密铣刀的直径与所需凹槽的宽度相同。

【技术特征摘要】
1.一种高精度微型凹槽的加工方法，其特征在于，所述的方法将水下激光和精密铣削相结合，包括两道工序，两道工序在同一机床上先后完成，步骤如下：首先采用水下激光加工技术在被加工材料上加工出横截面为梯形的凹槽：将待加工材料放入水槽中，水槽中充满水，待加工工件表面位于水面下方；激光透过水聚焦于待加...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭江，康仁科，郭东明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21