[發(fā)明專利]一種提高微細(xì)流道加工質(zhì)量的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210003473.8
• 申請(qǐng)日: 2012-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN102554589A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉剛;趙鴻;唐曉軍;王超;徐鎏婧;劉磊;劉洋;梁興波;陳三斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十一研究所
• 主分類號(hào): B23P17/00
• 分類號(hào): B23P17/00;B23Q17/00;B23Q15/00
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 梁軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微細(xì)精密加工和檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高微細(xì)流道加工質(zhì)量的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著機(jī)械和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的機(jī)械或者冷卻裝置上需要加工出微細(xì)的流道，譬如微通道或者微射流結(jié)構(gòu)以及微通道或者微射流陣列結(jié)構(gòu)，主要采用特征尺寸在0.5mm下的微孔或者微槽，這樣的微細(xì)流道的加工質(zhì)量尤其是出口的加工質(zhì)量往往決定著加工和使用效果的好壞。

采用精密機(jī)械加工(鉆削或者銑削等)、電加工、化學(xué)腐蝕加工或者激光加工微細(xì)流道，一般往往難以克服的一個(gè)問題是必然產(chǎn)生小的殘留碎屑，隨著加工伴隨產(chǎn)生，這些較大的碎屑很容易由于重力和機(jī)械力的作用進(jìn)入并積存在流道內(nèi)部，鑲嵌或者阻塞在流道內(nèi)，難以甚至無(wú)法清除，尤其是在加工完成之后，這些碎屑必然影響流道的流通能力，常常造成機(jī)械或者冷卻裝置性能大幅度降低直至完全失效。

另外，如果不能在加工過程中對(duì)這些精細(xì)加工的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，待加工完成后，通過其它方式進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)質(zhì)量不合格時(shí)，一般就只能造成廢品，因?yàn)榧庸ち繕O其微小，裝卡的精密程度又特別高，很難進(jìn)行再次重新裝卡，即使可以重新加工，花費(fèi)的時(shí)間和精力也是巨大的。因此，這種微孔或者微槽的大量加工成品率一般都很低。

一般情況下，對(duì)這種精細(xì)加工的質(zhì)量檢測(cè)多半是通過尺寸測(cè)量，但是這種微小尺寸的測(cè)量比較困難，而流道內(nèi)部尺寸更是無(wú)法測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種提高微細(xì)流道加工質(zhì)量的系統(tǒng)和方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中加工碎屑易堵塞微細(xì)流道，影響微細(xì)流道加工質(zhì)量的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供一種提高微細(xì)流道加工質(zhì)量的系統(tǒng)，包括：微細(xì)流道加工裝置、待加工工件、至少一面由所述待加工工件組成的檢測(cè)腔體、與所述檢測(cè)腔體密封連接的恒壓流體產(chǎn)生裝置、以及加工微細(xì)流道時(shí)固定所述待加工工件的夾具；其中：

所述微細(xì)流道加工裝置，用于在所述待加工工件上，從所述檢測(cè)腔體外側(cè)向檢測(cè)腔體內(nèi)側(cè)加工微細(xì)流道；

所述恒壓流體產(chǎn)生裝置，用于在加工微細(xì)流道過程中，向所述檢測(cè)腔體內(nèi)充滿恒定壓力的流體；其中，腔內(nèi)流體恒定壓力高于加工側(cè)所屬環(huán)境的壓力。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述系統(tǒng)還包括：流量監(jiān)測(cè)裝置和加工控制裝置；

所述流量監(jiān)測(cè)裝置，布置在所述恒壓流體產(chǎn)生裝置與檢測(cè)腔體間的流體連接通道上，用于在加工得到微細(xì)流道時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述微細(xì)流道外溢流體的瞬時(shí)流量；

所述控制裝置，用于判斷所述流量監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)的流量值是否達(dá)到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，若是，則向所述微細(xì)流道加工裝置發(fā)送繼續(xù)加工當(dāng)前微細(xì)流道的命令指示；否則，向所述微細(xì)流道加工裝置發(fā)送加工下一微細(xì)流道的命令指示。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述系統(tǒng)中所述恒壓流體產(chǎn)生裝置具體包括：

壓力流體產(chǎn)生源，用于產(chǎn)生壓力流體；

壓力調(diào)節(jié)和穩(wěn)定裝置，用于控制產(chǎn)生的所述壓力流體以恒定的壓力輸出至所述檢測(cè)腔體內(nèi)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述系統(tǒng)中，當(dāng)所述待加工工件為腔體結(jié)構(gòu)時(shí)，所述檢測(cè)腔體為所述待加工工件的內(nèi)部腔體；當(dāng)所述待加工工件為非腔體結(jié)構(gòu)時(shí)，所述檢測(cè)腔體為所述待加工工件與定制的殼體密封組合后得到的腔體。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述系統(tǒng)中，所述流體為液體或者氣體；所述微細(xì)流道的加工方式包括機(jī)械加工、電學(xué)加工、化學(xué)加工或者激光束加工。

其中，當(dāng)所述流體為液體時(shí)，所述液體包括冷卻劑和/或潤(rùn)滑劑；當(dāng)所述流體為氣體時(shí)，所述氣體包括干燥壓縮空氣。

另一方面，本發(fā)明還提供一種提高微細(xì)流道加工質(zhì)量的方法，包括：

步驟1，將待加工工件固定在夾具上；

步驟2，利用恒壓流體產(chǎn)生裝置向至少一面由所述待加工工件組成的檢測(cè)腔體內(nèi)充滿恒定壓力的流體；

步驟3，利用微細(xì)流道加工裝置在所述待加工工件上，從所述檢測(cè)腔體外側(cè)向檢測(cè)腔體內(nèi)側(cè)加工微細(xì)流道；

步驟4，當(dāng)加工得到微細(xì)流道時(shí)，利用所述檢測(cè)腔體內(nèi)外存在壓力差，通過流體將所述微細(xì)流道內(nèi)加工產(chǎn)生的殘?jiān)鼛С觥?/p>

優(yōu)選地，本發(fā)明所述方法中，所述步驟4后還包括：

步驟5，利用布置在所述恒壓流體產(chǎn)生裝置與檢測(cè)腔體間流體連接通道上的流量監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)所述微細(xì)流道外溢流體的瞬時(shí)流量；

步驟6，利用控制裝置判斷流量監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到的流量值是否達(dá)到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，若是，則向所述微細(xì)流道加工裝置發(fā)送繼續(xù)加工當(dāng)前微細(xì)流道的命令指示；否則，向所述微細(xì)流道加工裝置發(fā)送加工下一微細(xì)流道的命令指示。