[发明专利]一种微孔复合加工方法

摘要

本发明公开了一种微孔复合加工方法。本发明的微孔复合加工方法首先采用增材制造技术对微孔进行初加工，然后结合挤压珩磨修整技术和电火花修整技术进行后处理修整，可提高来提高微孔表面粗糙度和形状精度，实现在熔点极高的纯金属材料上加工出超大深径比微孔的目的。本发明的微孔复合加工方法是一种新型的基于增减材复合加工的超大深径比微孔加工方法，解决了传统微孔加工方法加工过程中存在的诸如电蚀产物排出困难、激光传播到孔底的能量衰减严重、孔成形精度难以保证等问题。本发明的微孔复合加工方法不仅可以用来实现圆形微孔的加工，也可以拓展到其他高熔点、任意复杂形状的深微孔加工领域。

主权项

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步骤为：利用导引激光器在针孔处投射一红色信号靶标，刚好与圆孔同心，且比圆孔直径稍大；利用多CCD摄像头对信号靶标成像，建立信号靶标、疏通运动机构的相对坐标系统；由机器视觉计算机计算出需要移动的位移量，引导疏通机构接近靶标；当疏通机构接近靶标时，由机器视觉计算机重新修正靶标和疏通机构的相对位置，对靶标精确定位，最终使疏通机构完全同靶标中心重合；由疏通运动执行机构执行上下疏通运动，清理针孔表面残留粉末；所述的步骤f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的步骤为：开始加工时，由动梁抬起上料缸，将粘弹性流体磨料装入下料缸；把工件与夹具夹持在上、下料缸之间，这时上下料缸及工件、夹具构成密闭空间；通过液压驱动下料缸活塞挤压流体磨料流经工件与夹具构成的通道，进入上料缸，通道中的工件表面就是要加工的对象；当下料缸活塞行程结束后，上料缸活塞开始向下挤压磨料经工件加工表面流回到下料缸，完成一个加工循环；采用电火花加工修整内孔，依靠电极将能量输送到孔底，通过电火花放电修整来提高内孔面圆度。