本發(fā)明屬于微細(xì)加工領(lǐng)域，具體涉及一種微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)加工方法，適用于微小軸類零件側(cè)表面平臺(tái)加工。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，微小軸類零件在鐘表、激光慣性聚變物理實(shí)驗(yàn)等流域有廣泛的用途。如在慣性約束聚變間接驅(qū)動(dòng)沖擊波實(shí)驗(yàn)用靶中，需要在黑腔側(cè)表面加工平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)用金黑腔制備一般采用在紫銅微細(xì)軸（直徑?0.8mm~?10.0mm）電鍍金層，通過(guò)在硝酸中腐蝕去除紫銅微細(xì)軸，獲得具有側(cè)表面平臺(tái)的金黑腔樣品。

在微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)的加工方面，國(guó)內(nèi)外均有采用氣浮飛刀銑削加工方法的報(bào)道，美國(guó)lanl在直徑1mm的紫銅微細(xì)軸表面銑削加工長(zhǎng)1mm，寬0.8mm的平臺(tái)，名稱為“慣性約束聚變用黑腔制備技術(shù)”（la-ur-94-2065[r].california:losalamosnationallaboratory,1994.）的文章，公開了一種微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)加工方法；中物院激光聚變研究中心采用電火花成型加工方法對(duì)微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)進(jìn)行加工，名稱為“黑腔芯軸平臺(tái)微細(xì)電火花加工技術(shù)”（強(qiáng)激光與粒子束，2014（12）：122006）的文章，公開了一種微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)加工方法。然而，采用氣浮飛刀銑削方式加工柱腔平臺(tái)，存在以下問(wèn)題：（1）從飛刀銑削運(yùn)動(dòng)軌跡可知，平臺(tái)在徑向方向?yàn)閳A弧，而不是在線，從而在加工過(guò)程中需增加平臺(tái)長(zhǎng)度方向尺寸；（2）飛刀銑削為斷續(xù)切削加工，且飛刀需設(shè)計(jì)成較尖銳的尖刀，刀具破損的可能性增加，從而使加工成本大大增加；（3）飛刀銑削等機(jī)械加工方法存在切削宏觀力，微細(xì)軸激光作用有效區(qū)域與軸夾持部分連接處直徑僅有380μm，與激光入射孔的大小相同，由于宏觀作用力的存在，加工過(guò)程中可能導(dǎo)致零件變形，從而影響后續(xù)加工；（4）電火花成型加工工具電極需通過(guò)其它機(jī)械加工方法（如：電火花線切割加工）制造，再安裝在機(jī)床主軸上，這樣就導(dǎo)致電極制造過(guò)程及二次裝夾過(guò)程中產(chǎn)生較大的誤差，且方形電極與工件（鍍金層的微細(xì)軸）的軸向方向可能存在一定的角度誤差，電極在加工過(guò)程中必然存在損耗，從而導(dǎo)致平臺(tái)平面度大于10μm，且在大批量生產(chǎn)過(guò)程中需不斷更換電極，從而也會(huì)帶來(lái)誤差，影響加工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)加工方法，適用于微小軸類零件側(cè)表面平臺(tái)加工。

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)步驟如下：

a.在電火花銑床上z軸安裝工具電極，x軸安裝工件；

b.在線加工電極，直至電極直徑小于所加工平臺(tái)長(zhǎng)、寬的最小值；

c.通過(guò)顯微鏡側(cè)向瞄準(zhǔn)裝置確定工件坐標(biāo)系x軸、y軸零點(diǎn)，通過(guò)電極與工件接觸感知確定工件坐標(biāo)系z(mì)軸零點(diǎn)；

d.輸入分層銑削加工參數(shù)；

e.輸入電火花銑削放電參數(shù)；

f.在微細(xì)軸表面工件不加工的區(qū)域選擇一點(diǎn)作為參考點(diǎn)；

g.完成一層銑削加工后，電極回參考點(diǎn)通過(guò)接觸感知確定電極的z方向損耗長(zhǎng)度，進(jìn)行z方向電極損耗補(bǔ)償；

h.重復(fù)步驟g，直至電極的z方向進(jìn)給深度滿足要求為止。

所述的步驟e中加工極性為負(fù)極性，電壓：100v，峰值電流:45a，脈沖寬度：6μs，頻率：100hz，增益：700，能量：110j。

所述的步驟a中工具電極的材料采用鎢鋼。

本發(fā)明的一種微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)加工方法的有益效果是：相對(duì)與電火花成型機(jī)械加工而言，避免了機(jī)械加工存在宏觀切削力而導(dǎo)致微細(xì)軸在加工過(guò)程中變形；避免了飛刀銑削平臺(tái)在徑向方向存在圓弧過(guò)渡區(qū)域；且電極成本遠(yuǎn)小于金剛石刀具成本。相對(duì)與電火花成型加工平臺(tái)而言，避免了方形電極裝夾過(guò)程中與工件的軸向方向可能存在一定的角度誤差；且提高了平臺(tái)表面平面度，采用電火花成型加工平臺(tái)，表面平面度大于10μm，本發(fā)明加工平臺(tái)表面平面度可達(dá)小于0.5μm。本發(fā)明加工方法簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，易操作。

附圖說(shuō)明

圖1a為具有側(cè)表面平臺(tái)的微細(xì)軸的主視圖；

圖1b為具有側(cè)表面平臺(tái)的微細(xì)軸的俯視圖；

圖中，1.平臺(tái)2.微細(xì)軸3.參考點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

在直徑1mm的紫銅微細(xì)軸表面銑削加工長(zhǎng)（l）1.0mm，寬（w）0.8mm的平臺(tái)；

圖1a為具有側(cè)表面平臺(tái)的微細(xì)軸的主視圖，圖1b為具有側(cè)表面平臺(tái)的微細(xì)軸的俯視圖。

在圖1a、圖1b中，本發(fā)明的微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)加工方法包括以下步驟：

1.在電火花銑床上z軸安裝工具電極，x軸安裝工件；

2.通過(guò)線電極在線磨削裝置在線加工電極，直至電極直徑?＜0.8mm。

3.工件坐標(biāo)系零點(diǎn)選擇在微細(xì)軸2側(cè)表面平臺(tái)1中心（設(shè)為o點(diǎn)），通過(guò)電火花加工側(cè)向瞄準(zhǔn)裝置確定工件坐標(biāo)系x軸、y軸零點(diǎn)，通過(guò)電極與工件接觸感知確定工件坐標(biāo)系z(mì)軸零點(diǎn)；

4.采用分層銑削方法編制數(shù)控加工程序；

5.確定放電參數(shù)；

6.在芯軸表面工件坐標(biāo)系y軸、z軸均為零且不加工的區(qū)域選擇一點(diǎn)r作為參考點(diǎn)3，設(shè)∣xr∣＞0.5mm；

7.完成一層銑削加工后，電極回參考點(diǎn)通過(guò)接觸感知確定電極z方向損耗長(zhǎng)度，進(jìn)行電極z方向損耗補(bǔ)償；

8.重復(fù)步驟7，直至z方向進(jìn)給深度滿足要求，電極損耗數(shù)值小于平臺(tái)平面度要求數(shù)值0.5μm為止。

所述的步驟e中加工極性為負(fù)極性，電壓：100v，峰值電流:45a，脈沖寬度：6μs，頻率：100hz，增益：700，能量：110j。

所述的步驟a中工具電極的材料采用鎢鋼。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種微細(xì)軸側(cè)表面平臺(tái)加工方法，所述的平臺(tái)加工方法如下：在電火花銑床上，通過(guò)線電極磨削裝置在線加工電極，直至電極直徑小于平臺(tái)長(zhǎng)度和寬度的最小值，通過(guò)分層銑削加工技術(shù)編制數(shù)控程序，在加工過(guò)程中設(shè)置不加工區(qū)域的一點(diǎn)為參考點(diǎn)，完成每一層加工后通過(guò)參考點(diǎn)測(cè)試電極損耗數(shù)值，對(duì)電極損耗進(jìn)行在線補(bǔ)償，直至Z方向進(jìn)給深度滿足要求。本發(fā)明適用于微小軸類零件側(cè)表面平臺(tái)加工，本發(fā)明加工方法簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，易操作。

技術(shù)研發(fā)人員：謝軍;張昭瑞;黃燕華;杜凱;蔣柏斌;魏勝;張海軍;李國(guó);宋成偉;袁光輝;高莎莎;初巧妹;劉峰;李朝陽(yáng);易泰民;楊洪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.17
技術(shù)公布日：2017.07.14