[发明专利]一种在钨板表面加工凹槽或盲孔的方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种在钨板表面加工凹槽或盲孔的方法。

背景技术

钨是周期表中VI族元素，表面具有银灰色光泽，粉末呈暗灰色。其特点为：熔点、强度和弹性模量高，膨胀系数小，蒸气压低，导电、导热性良好及优越的抗蚀性能，缺点是低温脆化和高温氧化严重。因此，金属钨及其精加工异形件被广泛地用于医疗、光电、宇航和军事工业等领域中。

近几年，随着国内外电子信息产业蓬勃发展，造就了半导体设备庞大的市场，从而也带来了庞大的离子注入机的需求。其中，最核心的部件是离子源部分，主要包括蒸发器、弧光反应室及磁铁等组合而成，而弧光反应室主要由钨精加工异形件组成的容器，是整个反应进行的基础和平台。因此，弧光反应室是离子注入机核心部件。

由于使用条件要求，钨工件的外观尺寸以及表面粗糙度均有着严格的要求。而钨由于其硬脆性，在机加方面一直是个难点，传统的加工手段局限在线切割、磨削等。车削、铣削中刀具磨损极快，容易产生工件的崩边、掉渣等缺陷，并且没有成熟的加工工艺可以参考。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种在钨板表面加工凹槽或盲孔的方法。该方法通过对钨板进行预铣削加工和退火处理，能够极大地减少和改善钨板棱边的崩边情况，保证能够满足后道工序的表面要求，并为最终表面处理打下良好的基础。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种在钨板表面加工凹槽或盲孔的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、利用铣床对钨板进行预铣削加工，具体过程为：选择直径为2mm～6mm的铣刀，在铣刀转速为3500r/min～5000r/min，进给速率为650mm/min～800mm/min的条件下沿加工棱边对钨板进行切深铣削，直至铣削深度达到0.10mm～0.35mm；所述加工棱边是指钨板板面与凹槽侧壁相交的棱边，或者钨板板面与盲孔侧壁相交的棱边；

步骤二、利用铣床对步骤一中预铣削加工后的钨板进行粗铣削加工，具体过程为：选择直径为2mm～10mm的铣刀，在铣刀转速为1800r/min～2500r/min，进给速率为300mm/min～500mm/min的条件下，以每次0.5mm～1.5mm的进刀深度对钨板进行多次平行铣削，直至加工余量为1mm～2mm；

步骤三、对步骤二中粗铣削加工后的钨板进行退火处理；

步骤四、利用铣床对步骤三中退火处理后的钨板进行精铣削加工，具体过程为：选择直径为2mm～10mm的铣刀，在铣刀转速为2600r/min～4500r/min，进给速率为500mm/min～800mm/min的条件下，以每次0.3mm～0.6mm的进刀深度对钨板进行多次平行铣削，直至将钨板铣削至成品尺寸。

上述的一种在钨板表面加工凹槽或盲孔的方法，其特征在于，步骤三中所述退火处理在氢气气氛或真空条件下进行。

上述的一种在钨板表面加工凹槽或盲孔的方法，其特征在于，步骤三中所述退火处理的温度为1100℃～1400℃，所述退火处理的时间为1h～3h。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、现有技术在机加时棱边均会产生不同程度的崩边情况，这将对后续处理造成极大的困难。如果崩边情况严重，将造成工件直接报废。而采用本发明的方法对钨板进行预铣削和退火处理之后，将极大地减少和改善棱边的崩边情况，保证能够满足后道工序的表面要求，并为最终表面处理打下良好的基础。

2、由于钨本身的硬脆性，机加中刀具磨损严重。本发明在机加工过程中增加热处理工艺，以降低工件硬度、消除内应力，能够明显降低机加难度，提高刀具寿命和工件的表面质量。

3、本发明使用的均为常规数控加工设备，容易购买。

4、本发明无污染，制备过程不会产生任何废料、废酸等污染物。

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1

本实施例在钨板表面加工的是规格为：长度85mm，宽度12mm，深度5mm的凹槽；本实施例在钨板表面加工凹槽的方法包括以下步骤：

步骤一、利用铣床对钨板进行预铣削加工，具体过程为：选择直径为4mm的铣刀，在铣刀转速为4200r/min，进给速率为700mm/min的条件下沿加工棱边对钨板进行铣削，直至铣削深度达到0.2mm为止；所述加工棱边是指钨板板面与凹槽侧壁相交产生的棱边；