制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法技术

本发明专利技术公开了一种制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法

【技术实现步骤摘要】
制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法、装置、电子设备及介质


[0001]本专利技术涉及微通道制造
，尤其是一种制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法
、
装置
、
电子设备及介质
。

技术介绍

[0002]微型化是航空航天
、
生物医学
、
机械电子等领域的重要发展方向，催生了对微小型功能器件的大量需求
。
如重量轻
、
比表面积大
、
热流密度高的微通道换热器是微型仪器冷却的重要手段，可控性好
、
传质能力强的微通道反应器是精细化学
、
材料合成等领域的核心器件，而微通道是上述微型化装置中的关键使能特征
。
[0003]微通道是指在基体材料上制备出的宽度和深度在
μ
m
级而长度在
mm
级甚至
m
级的微型通道，用于介质传输的精准操控
。
研究表明，微通道宽度的变化能够显著提升介质在微通道中的流动性能，进而提高装置的传质传热性能
。
然而，目前的制备工艺如划痕
、
激光刻蚀
、
微铣削等均采用刀具
/
激光头随主轴三维运动生成微通道的方式，适用于定宽度微通道的生成，当制备变宽度微通道时，微米级高频主轴运动控制的难度大，且需要多道次加工，效率低，会导致设备和工艺成本的急剧增加，同时多道次之间易形成干扰，会导致加工质量差
。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术的一个目的在于提出一种制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法
、
装置
、
电子设备及介质，以实现变宽度微通道的高质高效加工
。
[0005]本专利技术第一方面提出了一种制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法
。
[0006]根据本专利技术第一方面实施例的制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法，包括如下步骤：
[0007]S1
：解析当前变宽度微通道结构需求；
[0008]S2
：根据当前变宽度微通道结构需求确定目标振动装置
、
目标刀具
、
加工参数和目标刀具的振动轨迹和振动参数；
[0009]S3
：基于所述加工参数和所述振动参数，利用所述目标振动装置对所述目标刀具施加所述振动轨迹，且保持所述振动轨迹所处的平面与基体材料平面平行，以在所述基体材料上加工出目标变宽度微通道
。
[0010]本专利技术实施例与其他微通道加工工艺不同，工艺加工过程利用振动来生成不同宽度的振动轨迹，该振动轨迹所处的平面与基体材料平面平行，一次加工即可生成宽度变化的微通道，无需改变目标刀具主运动
。
相比之下，现有的微通道加工工艺依靠目标刀具或激光器随主轴的主运动来加工微通道，需要多道次加工，效率低
、
成本高，同时多道次之间互相干扰，加工质量差
。
[0011]根据本专利技术第一方面实施例的制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法，通过根据不同变宽度微通道的结构需求，设计目标振动装置，通过目标振动装置对目标刀具施加特定的振动轨迹，该振动轨迹所处的平面与基体材料平面平行，实现变宽度微通道的高质高效加工，由此，解决相关技术加工变宽度微通道时效率低
、
成本高
、
质量差的问题
。
[0012]在一些实施例中，在步骤
S3
之后，还包括：
[0013]S4
：识别所述目标变宽度微通道的结构是否满足当前变宽度微通道结构需求；若不满足所述当前变宽度微通道结构需求，则调节所述加工参数和
/
或所述振动参数，得到新的加工参数和
/
或振动参数；重新基于所述新的加工参数和
/
或所述新的振动参数，利用所述目标振动装置对所述目标刀具施加所述振动轨迹，以加工出所述目标变宽度微通道
。
[0014]在一些实施例中，在步骤
S1
中，所述解析当前变宽度微通道结构需求包括获取基体材料属性
、
微通道结构参数以及微通道排布要求
。
[0015]在一些实施例中，所述加工参数包括切削深度和切削速度中的至少一种
。
[0016]在一些实施例中，所述振动参数包括固定的振动频率
、
可变的振动幅值
、
可变的振动方向以及可变的振动相位中的至少一种
。
[0017]在一些实施例中，在步骤
S3
中，基于所述加工参数和所述振动参数，使用所述目标振动装置使所述目标刀具进行高频振动，所述目标刀具沿当前变宽度微通道的中心线移动
。
[0018]本专利技术第二方面还提出了一种制备变宽度微通道的振动微铣削加工装置
。
[0019]根据本明第二方面实施例的制备变宽度微通道的振动微铣削加工装置，包括：
[0020]需求解析模块，所述需求解析模块用于解析目标变宽度微通道结构需求；
[0021]参数确定模块，所述参数确定模块用于根据当前变宽度微通道结构需求确定目标振动装置
、
目标刀具
、
加工参数和目标刀具的振动轨迹和振动参数
[0022]微通道加工模块，所述微通道加工模块用于基于所述加工参数和所述振动参数，利用所述目标振动装置对所述目标刀具施加所述振动轨迹，且保持所述振动轨迹所处的平面与基体材料平面平行，在所述基体材料上加工出目标变宽度微通道
。
[0023]根据本明第二方面实施例的制备变宽度微通道的振动微铣削加工装置，通过根据不同变宽度微通道的结构需求，设计振动装置，通过装置对目标刀具施加特定的振动轨迹，调控加工参数和振动参数，实现变宽度微通道的高质高效加工，由此，解决相关技术加工变宽度微通道时效率低
、
成本高
、
质量差的问题
。
[0024]在一些实施例中，在利用所述目标振动装置对所述目标刀具施加所述振动轨迹，以加工所述目标变宽度微通道之后，所述微通道加工模块还用于：识别所述目标变宽度微通道是否满足所述当前变宽度微通道结构需求；若不满足所述当前变宽度微通道结构需求，则调节所述加工参数和
/
或所述振动参数，得到新的加工参数和
/
或新的振动参数；重新基于所述新的加工参数和
/
或所述新的振动参数，利用所述目标振动装置对所述目标刀具施加所述振动轨迹，以重新加工所述目标变宽度微通道
。
[0025]本专利技术第三方面还提出了一种电子设备
。
[0026]根据本专利技术第三方面实施例的电子设备，包括存储器
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：解析当前变宽度微通道结构需求；
S2
：根据当前变宽度微通道结构需求确定目标振动装置
、
目标刀具
、
加工参数和目标刀具的振动轨迹和振动参数；
S3
：基于所述加工参数和所述振动参数，利用所述目标振动装置对所述目标刀具施加所述振动轨迹，且保持所述振动轨迹所处的平面与基体材料平面平行，以在所述基体材料上加工出目标变宽度微通道
。2.
根据权利要求1所述的制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法，其特征在于，在步骤
S3
之后，还包括：
S4
：识别所述目标变宽度微通道的结构是否满足当前变宽度微通道结构需求；若不满足所述当前变宽度微通道结构需求，则调节所述加工参数和
/
或所述振动参数，得到新的加工参数和
/
或振动参数；重新基于所述新的加工参数和
/
或所述新的振动参数，利用所述目标振动装置对所述目标刀具施加所述振动轨迹，以加工出所述目标变宽度微通道
。3.
根据权利要求1或2所述的制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法，其特征在于，在步骤
S1
中，所述解析当前变宽度微通道结构需求包括获取基体材料属性
、
微通道结构参数以及微通道排布要求
。4.
根据权利要求1或2所述的制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法，其特征在于，所述加工参数包括切削深度和切削速度中的至少一种
。5.
根据权利要求1或2所述的制备变宽度微通道的振动微铣削加工方法，其特征在于，所述振动参数包括固定的振动频率
、
可变的振动幅值
、
可变的振动方向以及可变的振动相位中的至少一种
。6.
根据权利要求1或2所述的制备变宽度微通道的振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建富，王健健，冀寒松，冯平法，张翔宇，郁鼎文，吴志军，李志伟，刘嘉辉，郑中鹏，
申请(专利权)人：北方联合电力有限责任公司内蒙古蒙达发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：