專利名稱：一種微孔成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及儀器儀表(分析儀器)領(lǐng)域，特別是一種在電子顯微鏡的鑰薄片上成型微孔的方法。
背景技術(shù)：
場發(fā)射電子顯微鏡的電子槍是一個微小的高亮度電子源，由涂有氧化鋯(ZrO)的鎢單晶(W (100))肖特基發(fā)射陰極或者冷場發(fā)射陰極、抑制極、吸出極、聚焦極和陽極等組成，其作用是為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電子源。當(dāng)處于真空中的陰極鎢絲尖端表面受到IO8V/ cm大小的電子加速電場作用時，鎢尖端表面就會發(fā)射出數(shù)量可觀的電子，此過程稱為場發(fā)射。場發(fā)射的原理是高電場使電子的勢壘產(chǎn)生肖特基(Schottky)效應(yīng)，勢壘寬度變窄，高度變低，電子可穿越勢壘、離開陰極，形成發(fā)射。場發(fā)射電子從陰極尖端發(fā)射出來后形成極細而又具高電流密度的電子束；另外，通過改變肖特基場發(fā)射電子槍吸出極的電壓，可改變其陰極尖端的電場，從而控制陰極場發(fā)射的電流強度。由于場發(fā)射電子槍陰極周圍電場極強，同時電子束流密度和電子束形狀都有很高要求，所以對電子槍各電極的精度要求非常高，特別是吸出極小孔，其直徑要求為 Φ0. 38mm，精度要求達到圓度O. 01mm、粗糙度RaO. I以上，并且小孔兩端不能有毛刺，這樣才能既保證在陰極尖端表面形成軸對稱的均勻強電場，又保證吸出極在高壓下不打火、放電。因此，吸出極小孔加工的好壞對于電子槍來說至關(guān)重要。現(xiàn)有技術(shù)中，電子槍的吸出極大多選用鑰材料，其電真空性能很好，但是硬度很高，要在其上進行微孔加工(成型直徑小于3. 175mm的孔通常被稱為微孔加工)難度很大。因此，現(xiàn)有技術(shù)中在電子槍鑰薄片上進行微孔加工都是采用激光微加工的方式。如中國專利 CNlOl 131470公開了一種應(yīng)用于掃描電子顯微鏡中的微孔和小孔光闌的紫外激光微加工系統(tǒng)和方法，主要由紫外激光器、計算機、掃描振鏡系統(tǒng)、被加工材料鑰薄片、工作臺和夾具構(gòu)成，通過激光微鉆孔和激光微切孔兩種方法加工不同孔徑的光闌。對于15微米 50微米的微孔采用微鉆孔方法加工，把鑰薄片放在焦點位置，通過調(diào)整激光脈沖重復(fù)頻率或者調(diào)節(jié)離焦量來加工；對于50微米 300微米的孔徑采用激光微切割的方法進行加工，首先使鑰片固定在激光束焦點位置，其次在掃描振鏡控制軟件中繪制所要加工的孔徑大小，最后控制激光器對繪制的孔徑進行激光微切孔。但是上述方法存在以下不足①利用激光切割的方法對鑰薄片光闌進行加工，雖然能夠達到精度要求，但是需要預(yù)先配置紫外激光器、計算機等硬件設(shè)備并搭建相應(yīng)的工作臺和掃描振鏡系統(tǒng)，設(shè)備投入較大，后期維護費用也很高，導(dǎo)致鑰薄片光闌的制造成本大幅上升作業(yè)人員長期處于紫外激光照射的環(huán)境下，易對人體造成傷害，比如可能引起皮膚紅斑、老化，嚴重的可能致癌，而且紫外激光對于眼睛的危害也非常大，因此，作業(yè)人員在使用上述方法對鑰薄片進行加工時，即使做好了必要的安全保護措施，紫外激光也有可能對人體產(chǎn)生危害。為此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員試圖采用傳統(tǒng)機械加工方法進行微孔加工。然而，傳統(tǒng)機
3械加工工藝的鉆孔尺寸公差等級低且粗糙度大，即使擴孔公差等級和表面粗糙度也只能達到ITlO IT9和Ra6. 3 Ra3. 2，縱然不計算成本地利用鉗工鉸孔，表面粗糙度也只能達到Ral. 6 RaO. 4，均無法達到吸出極小孔的精度要求，如圖I所示，而且鉆削后小孔周圍表面光潔度很差，鉆頭出口處的毛刺也非常明顯，如圖2所示。不僅如此，采用機械加工方式鉆削微孔還容易出現(xiàn)裂紋、起鱗、缺角等缺陷，需要進一步采用研磨工藝，才能提高其表面光潔度。然而，由于現(xiàn)有研磨工藝的研磨頭體積都比較大，無法深入微孔內(nèi)對孔內(nèi)壁進行研磨。另外，由于鑰材料的硬度很高，屬于金屬中較難加工的材料，如果利用傳統(tǒng)機械加工方式對其進行加工，刀具磨損很快，需要技術(shù)人員頻繁地更換、打磨刀具，將造成加工效率的降低和時間成本的提聞。因此，在鉆孔或者擴孔的過程中需要采用其他手段，提高孔內(nèi)壁的加工精度，運用較多的是在鉆削過程中，使用切削液沖刷鉆削部位，利用切削液的固有特性對鉆削部位起到清洗、冷卻及潤滑的作用，從而提高加工部位的精度。切削液的清洗作用可以除去切屑、 磨屑、鐵粉、油污和砂粒等，保持機床、工件和刀具的清潔，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果；冷卻作用可以有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度；潤滑作用可以減小前刀面與切屑、后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削性能。眾所周知，增大切削液的供給量可以提升切削的效果，然而，在加工微孔時，由于孔徑很小，單位時間內(nèi)可以進入孔徑內(nèi)部的切削液的數(shù)量很有限，而且當(dāng)進入孔內(nèi)的切削液達到一定量后，再增加切削液的供給量已無法增加其效果，所以這樣成型出的小孔依舊無法滿足吸出極小孔的精度要求。另外，中國學(xué)位論文《刀具軟涂層技術(shù)研究》公開了一種在刀具表面涂敷一層固體潤滑劑(又稱脂潤滑劑)，形成固體潤滑涂層(又稱刀具軟涂層)，從而用脂潤滑劑代替切削液，實現(xiàn)干切削的技術(shù)。雖然脂潤滑劑能夠提供很好的潤滑效果，但是其清洗作用和冷卻作用均遠不如切削液，如果在鉆削過程中只采用脂潤滑劑，那么就無法及時清除孔徑內(nèi)的碎屑，這些碎屑顆粒附著在刃口上會嚴重影響刀具的切削效果，降低加工精度；并且由于脂潤滑劑的冷卻效果差，刀具產(chǎn)生的熱變形會降低其硬度，不僅損害刀具的使用壽命，而且還會導(dǎo)致成型的小孔粗糙度增大，而工件的熱變形會使其冷卻后的尺寸精度無法保證。因此，使用脂潤滑劑干切削加工微孔仍然無法滿足吸出極小孔的精度要求。綜上所述，采用現(xiàn)有技術(shù)的機械加工工藝難以成型出滿足精度要求的吸出極小孔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中采用傳統(tǒng)機械加工工藝難以成型出滿足精度要求的吸出極小孔，而提供一種采用機械加工方式、能夠滿足吸出極小孔加工精度要求的微孔成型方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種微孔成型方法，包括以下步驟
①工件固定，將鑰薄片固定在加工設(shè)備的工作臺上；
②微孔成型，在所述鑰薄片的預(yù)定位置成型出直徑為φ0·38mm、圓度為O. 01mm、表面粗糙度為RaO. I的微孔，其具體步驟如下
a.利用定位鉆在所述鑰薄片的所述預(yù)定位置上成型出定位孔；
b.利用直徑為Φ0.28mm Φ0. 32mm的鉆頭，以所述定位孔為圓心沿所述鑰薄片的厚度方向成型出預(yù)鉆孔；
c.利用直徑為Φ0.38mm的擴孔鉆在所述預(yù)鉆孔的基礎(chǔ)上進行擴孔，在擴孔過程中使用切削液沖刷所述擴孔鉆和所述鑰薄片，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000 10000轉(zhuǎn)/min，進給速度為I 5mm/min，循環(huán)鉆削8 12次；每次循環(huán)鉆削前，在所述擴孔鉆的鉆頭表面涂抹脂潤滑劑。上述微孔成型方法，在所述第②步的步驟b中，所述鉆頭的直徑為O. 3mm。上述微孔成型方法，在所述第②步的步驟c中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為7500轉(zhuǎn)/min， 進給速度為3mm/min,循環(huán)鉆削次數(shù)為10次。上述微孔成型方法，在所述第②步的步驟c中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/ min,進給速度為lmm/min,循環(huán)鉆削次數(shù)為8次。上述微孔成型方法，在所述第②步的步驟C中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/min， 進給速度為5mm/min,循環(huán)鉆削次數(shù)為12次。上述微孔成型方法，在所述第①步中，所述工作臺上固定有胎具，將所述鑰薄片與所述胎具的平面貼實，利用壓板將所述鑰薄片與所述胎具固定。上述微孔成型方法，在所述第②步的步驟c中，所述脂潤滑劑為二硫化鑰。上述微孔成型方法，在所述第①步之前還包括成型出直徑滿足設(shè)計直徑要求且厚度大于設(shè)計厚度O. 05mm的圓形所述鑰薄片的步驟；在所述第②步中，所述鑰薄片的所述預(yù)設(shè)位置為其中心位置。上述微孔成型方法，在所述第①步和第②步之間還包括在所述鑰薄片上以所述預(yù)設(shè)位置的中心為圓心，成型出直徑為Φ4ι πι Φ8ι πι、深度為O. 3mm O. 45mm且向內(nèi)凹進的臺階孔的步驟。上述微孔成型方法，所述臺階孔的直徑為Φ6πιπι，深度為O. 4mm,并且所述微孔成型在所述臺階孔底面的中心位置；在所述第②步之后還包括將所述鑰薄片大于所述設(shè)計厚度的多余厚度打磨掉、使之成型為電子槍零件的步驟。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點
①本發(fā)明的微孔成型方法，包括工件固定步驟和微孔成型步驟，其中微孔成型步驟包括定位、預(yù)鉆孔和擴孔三個工藝過程，在擴孔工藝中，擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000 10000轉(zhuǎn)/ min,進給速度為I 5mm/min,循環(huán)鉆削8 12次。采用這種高轉(zhuǎn)速、小進給、循環(huán)鉆削的工藝，可以使鉆頭與孔壁高速往復(fù)接觸達到用鉆頭研拋微孔的目的，提高微孔的加工精度， 滿足吸出極小孔加工精度的要求，從而解決了運用常用機床在難加工材料上成型高精度微孔的問題，方法簡單，易于實現(xiàn)。②本發(fā)明的微孔成型方法，擴孔過程中使用切削液沖刷擴孔鉆和鑰薄片，并且每次循環(huán)鉆削前，在擴孔鉆的鉆頭表面涂抹脂潤滑劑。由于切削液有很好的清洗作用和冷卻效果，而脂潤滑劑可以提供很好的潤滑作用，二者同時使用，優(yōu)勢互補，能夠提供更好的清洗、冷卻和潤滑作用，極大地改善了擴孔的鉆削效果，大大提高微孔成型的加工精度，滿足吸出極小孔加工精度要求。
③本發(fā)明的微孔成型方法，由于需要成型出直徑為ΦO. 38mm、圓度為O. 01mm、表面粗糙度為RaO. I的微孔，所以預(yù)鉆孔過程中使用的鉆頭直徑為O. 3mm。這是因為如果選用的預(yù)鉆孔直徑過大，會導(dǎo)致留給擴孔的余量過小，擴孔過程難以完全去除預(yù)鉆孔的鉆削痕跡，影響加工精度；而如果預(yù)鉆孔的直徑過小，則需要在擴孔過程鉆削掉更多的坯料，影響加工效率。因此，預(yù)孔鉆頭的直徑選用O. 3mm是最優(yōu)化的選擇，能夠在確保微孔加工精度的前提下，使成型工藝具有較高的加工效率。④本發(fā)明的微孔成型方法，在擴孔過程中，可選用以下三個方案第一，擴孔鉆轉(zhuǎn)速為7500轉(zhuǎn)/min，進給速度為3mm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為10次；第二，擴孔鉆轉(zhuǎn)速為10000 轉(zhuǎn)/min，進給速度為lmm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為8次；第三，擴孔鉆轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/min，進給速度為5mm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為12次。以上三個方案均能夠?qū)崿F(xiàn)較佳的擴孔效果，使加工成型后的微孔滿足吸出極小孔的加工精度要求，上述方案可以根據(jù)加工設(shè)備條件靈活選用，便于操作。⑤本發(fā)明的微孔成型方法，在固定步驟中，工作臺上固定有胎具，將鑰薄片與胎具的平面貼實，利用壓板將鑰薄片與胎具固定。由于鑰薄片的厚度很薄且材料很硬，如果直接鉆削鑰薄片很容易發(fā)生破裂，造成損失，使用胎具固定鑰薄片，則可以避免鑰薄片在鉆削的過程中發(fā)生破裂，提高成品率。⑥本發(fā)明的微孔成型方法，在固定步驟之前還包括利用加工設(shè)備的卡盤將胎具夾緊找正，并將胎具的上表面及其上用于定位鑰薄片的定位臺階銑削一次的步驟。由于胎具可以反復(fù)利用，增加此步驟，可防止上一次加工遺留的痕跡、碎屑對本次加工產(chǎn)生影響，在各個環(huán)節(jié)都充分保證最終成型微孔的加工精度。⑦本發(fā)明的微孔成型方法，在固定步驟之前還包括成型出直徑滿足設(shè)計直徑要求且厚度大于設(shè)計厚度O. 05_的圓形鑰薄片的步驟，在微孔成型步驟之后還包括將鑰薄片大于設(shè)計厚度的多余厚度打磨掉的步驟。這樣的設(shè)計，可以去除掉工件成型過程中有可能產(chǎn)生的劃痕，提高最終成型電子槍零件(即吸出極)的表面光滑度；并且，還可以去除掉鉆孔出口處可能產(chǎn)生的毛刺，提高鉆孔出口處的加工精度。⑧本發(fā)明的微孔成型方法，在固定步驟和微孔成型步驟之間還包括在鑰薄片上成型出直徑為Φ4ι πι Φ8ι πι、深度為O. 3mm O. 45mm且向內(nèi)凹進的臺階孔的步驟,使得最終成型后的鑰薄片滿足電子顯微鏡吸出極的結(jié)構(gòu)要求。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
圖I是采用傳統(tǒng)機械加工方法成型的不合格小孔表面光潔度的掃描電鏡成像圖2是采用傳統(tǒng)機械加工方法成型的不合格小孔出口處翻毛刺現(xiàn)象的掃描電鏡成像
圖3是本發(fā)明中鑰薄片的示意圖4是圖3中A-A’截面劑視圖5是本發(fā)明中鑰薄片與胎具裝卡后的示意圖6是采用本發(fā)明成型方法加工出的微孔表面光潔度的掃描電鏡成像6圖7是采用本發(fā)明成型方法加工出的微孔出口處的掃描電鏡成像圖。圖中附圖標(biāo)記表示為1-壓板，2-鑰薄片，3-胎具，4-臺階孔，5-微孔。
具體實施例方式實施例一
如圖3-4所示，是作為電子顯微鏡吸出極的鑰薄片2的示意圖，所述鑰薄片2的設(shè)計直徑為Φ 30mm，設(shè)計厚度為O. 5mm，并且在所述鑰薄片2的中心位置應(yīng)成型有一個直徑為 Φ0. 38mm、圓度為O. 01mm、表面粗糙度為RaO. I的微孔5，即吸出極小孔。本發(fā)明中，所謂“所述鑰薄片2的設(shè)計直徑”是指作為電子顯微鏡吸出極的鑰薄片所應(yīng)當(dāng)滿足的直徑要求。所謂“所述鑰薄片2的設(shè)計厚度”是指作為電子顯微鏡吸出極的鑰薄片所應(yīng)當(dāng)滿足的厚度要求。利用本發(fā)明提供的微孔成型方法在所述鑰薄片2上成型所述微孔5的工藝步驟包括
①將鑰坯料車成直徑Φ27. 5_0.01mm (直徑27. 5mm,公差-O. Olmm),厚度O. 55mm的圓形所述鑰薄片2。②將鋁制胎具3固定在加工中心的工作臺上并用三爪卡盤將所述胎具3夾緊找正；所述胎具3的上表面成型有適于放置所述鑰薄片2的定位臺階；在放置所述鑰薄片2 之前先將所述胎具3的上表面和所述定位臺階的表面銑削一次，以防止上次加工遺留的痕跡、碎屑等對本次加工產(chǎn)生影響。在本實施例中所述加工設(shè)備為具有車床、鉆床等一系列常用加工機床的加工中心。③工件固定，如圖5所示，將所述鑰薄片2放置于所述定位臺階上，并與所述胎具 3的平面貼實，利用三個壓板I將所述鑰薄片2與所述胎具3壓緊固定，使所述鑰薄片2通過所述胎具3固定在所述工作臺上。④以所述鑰薄片2的中心位置為圓心，成型出直徑為Φ4πιπι Φ8πιπι、深度為 O. 3mm O. 45mm且向內(nèi)凹進的臺階孔4。在本實施例中，成型出的所述臺階孔4直徑為 Φ6mm,深度為 O. 4mm。⑤微孔成型，在所述鑰薄片2的預(yù)設(shè)位置成型出直徑Φ0. 38mm、圓度為O. 01mm、表面粗糙度為RaO. I的所述微孔5。在本實施例中，所述預(yù)設(shè)位置為所述鑰薄片2的中心位置 (即圓形所述鑰薄片2的圓心)，且所述微孔5成型在所述臺階孔4底面的中心位置上。具體步驟如下
a.利用定位鉆在所述鑰薄片2的所述臺階孔4底面的中心位置成型出定位孔；
b.利用直徑為Φ0.28mm Φ0. 32mm的鉆頭，以所述定位孔為圓心沿所述鑰薄片2的厚度方向成型出預(yù)鉆孔。在本實施例中，所述鉆頭的直徑為Φ0. 3mm;
c.利用直徑為Φ0.38mm的擴孔鉆在所述預(yù)鉆孔的基礎(chǔ)上進行擴孔，在擴孔過程中使用切削液沖刷所述擴孔鉆和所述鑰薄片2，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000 10000轉(zhuǎn)/min，進給速度為I 5mm/min，循環(huán)鉆削8 12次；每次循環(huán)鉆削前，在所述擴孔鉆的鉆頭表面涂抹脂潤滑劑。在本實施例中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為7500轉(zhuǎn)/min，進給速度為3mm/min，循環(huán)鉆削10次，所述脂潤滑劑選用二硫化鑰。⑥利用磨削工藝將所述鑰薄片2沒有所述臺階孔4的一面打磨掉O. 05mm的厚度，將所述鑰薄片2成型為適于安裝在電子顯微鏡內(nèi)的電子槍零件。如圖6所示，是采用本實施例所述的微孔成型方法成型的所述微孔5表面光潔度的掃描電鏡成像圖，可見即使放大了 4000倍，所述微孔5表面的光潔度依舊很好，可以滿足電子顯微鏡對于吸出極小孔的精度要求。如圖7所示，是采用本實施例所述的微孔成型方法成型的所述微孔5出口處的掃描電鏡成像圖，在放大272倍的情況下，可以看到所述微孔5的出口處沒有出現(xiàn)毛刺、裂紋等影響電子槍正常工作的缺陷，可以滿足電子顯微鏡對于吸出極小孔的精度要求。實施例二
與實施例一相比，本實施例中在鑰薄片2上成型微孔5的工藝步驟，包括
①工件固定，將所述鑰薄片2固定在加工設(shè)備的工作臺上。在本實施例中所述加工設(shè)備為具有車床、鉆床等一系列常用加工機床的加工中心。②微孔成型，在所述鑰薄片2的預(yù)定位置成型出直徑為Φ0. 38mm、圓度為O. 01mm、 表面粗糙度為RaO. I的所述微孔5，在本實施例中，所述預(yù)定位置為所述鑰薄片2的中心位置。其具體步驟如下
a.利用定位鉆在所述鑰薄片2的所述預(yù)定位置上成型出定位孔；
b.利用直徑為Φ0.28mm Φ0. 32mm的鉆頭，以所述定位孔為圓心沿所述鑰薄片2的厚度方向成型出預(yù)鉆孔。在本實施例中，所述鉆頭的直徑為O. 28mm ；
c.利用直徑為Φ0.38mm的擴孔鉆在所述預(yù)鉆孔的基礎(chǔ)上進行擴孔，在擴孔過程中使用切削液沖刷所述擴孔鉆和所述鑰薄片2，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000 10000轉(zhuǎn)/min，進給速度為I 5mm/min，循環(huán)鉆削8 12次；每次循環(huán)鉆削前，在所述擴孔鉆的鉆頭表面涂抹脂潤滑劑。在本實施例中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/min，進給速度為lmm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為8次，所述脂潤滑劑選用二硫化鑰。本實施例所述第②步的步驟c中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/min，進給速度為 lmm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為8次。與實施例一相比，本實施例所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速更高且進給速度更低，更有利于成型精度要求高的所述微孔5，因此可以適當(dāng)?shù)販p少擴孔過程的循環(huán)鉆削次數(shù)；當(dāng)循環(huán)鉆削次數(shù)為8次時，所述微孔5的精度已經(jīng)可以滿足吸出極的要求，此時不需要再進行鉆削，即可得到所需的電子槍零件。實施例三
本實施例與實施例一的不同之處在于在所述第⑤步的步驟c中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/min，進給速度為5mm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為12次，并加大切削液的供給量及脂潤滑劑的涂抹量。本發(fā)明提供的成型方法可以適當(dāng)降低對加工設(shè)備的要求，避免額外設(shè)備投入。例如在利用一些比較老舊或精度較低的加工設(shè)備進行微孔加工時，由于這些加工設(shè)備可能無法達到如7500轉(zhuǎn)/min的高轉(zhuǎn)速,也無法控制擴孔鉆以3mm/min的低速度穩(wěn)定進給,那么此時可適當(dāng)?shù)亟档蛿U孔鉆的轉(zhuǎn)速、提高進給速度。雖然，較低的轉(zhuǎn)速及較快的進給速度不利于成型精度要求高的微孔5，為了可以成型出滿足吸出極要求的所述微孔5，可增加循環(huán)鉆削次數(shù)并加大切削液的供給量及脂潤滑劑的涂抹量，以此彌補轉(zhuǎn)速及進給速度帶來的不利影響，使加工出的所述微孔5仍能滿足吸出極小孔的精度要求。在其他實施例中，所述鑰薄片2的設(shè)計直徑可以根據(jù)電子顯微鏡吸出極的結(jié)構(gòu)要求相應(yīng)變化，那么所述胎具3上的定位臺階半徑也要適當(dāng)調(diào)整，以適于所述鑰薄片2安放在其內(nèi)，所述設(shè)計直徑的變化不會影響本微孔成型方法的加工精度。在其他實施例中，所述臺階孔4的尺寸可以根據(jù)電子顯微鏡吸出極的結(jié)構(gòu)要求而變化，所述臺階孔4的直徑可以為Φ4ι πι、Φ5ι πι、Φ7ι πι或Φ8ι πι等尺寸、深度可以為O. 3mm、
O.35mm或O. 45mm等尺寸，均不會影響本微孔成型方法的加工精度。在其他實施例中，根據(jù)電子顯微鏡對于吸出極小孔的位置要求，所述預(yù)設(shè)位置可以不是所述鑰薄片2的圓心位置，可為需要成型微孔5的任意位置，此時需要調(diào)整所述胎具 3及所述鑰薄片2的裝卡位置，在相應(yīng)的位置成型所述臺階孔4或所述微孔5，同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。在其他實施例中，預(yù)鉆孔所用的鉆頭直徑還可以是Φ0. 29mm、Φ0·31πιπι或 Φ0. 32_，加工出的微孔5仍可以滿足吸出極小孔的精度要求。
在其他實施例中，加工設(shè)備可以不采用加工中心，而分別采用相應(yīng)的車床、銑床、 鉆床和磨床等，每次更換加工設(shè)備需要重新進行工件定位和固定，比之原有實施例的程序較繁瑣且精度會受到一定影響，需要加工人員擁有較高的技術(shù)水平，最終成型的電子元件仍可以滿足電子顯微鏡對于吸出極小孔的精度要求。在其他實施例中，所述胎具3的材質(zhì)還可以是其他質(zhì)地較軟的金屬，同樣不會影響本微孔成型方法的加工精度。在其他實施例中，所述脂潤滑劑還可以選擇石墨或氧化鋁粉末等，同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。在其他實施例中，所述夾板I的數(shù)量還可以是四個或五個，只要能夠?qū)⑺鲨€薄片2與所述胎具3壓緊固定，即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。當(dāng)然，本法提供的微孔成型方法同樣能夠應(yīng)用于性質(zhì)與鑰材料類似的其他硬質(zhì)材料的微孔加工。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種微孔成型方法，其特征在于，包括以下步驟①工件固定，將鑰薄片(2)固定在加工設(shè)備的工作臺上；②微孔成型，在所述鑰薄片(2)的預(yù)定位置成型出直徑為Φ0.38mm、圓度為O. 01mm、表面粗糙度為RaO. I的微孔(5)，其具體步驟如下a.利用定位鉆在所述鑰薄片(2)的所述預(yù)定位置上成型出定位孔；b.利用直徑為Φ0.28mm Φ0. 32mm的鉆頭，以所述定位孔為圓心沿所述鑰薄片(2) 的厚度方向成型出預(yù)鉆孔；c.利用直徑為Φ0.38mm的擴孔鉆在所述預(yù)鉆孔的基礎(chǔ)上進行擴孔，在擴孔過程中使用切削液沖刷所述擴孔鉆和所述鑰薄片(2)，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000 10000轉(zhuǎn)/min， 進給速度為I 5mm/min，循環(huán)鉆削8 12次；每次循環(huán)鉆削前，在所述擴孔鉆的鉆頭表面涂抹脂潤滑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微孔成型方法，其特征在于在所述第②步的步驟b中，所述鉆頭的直徑為O. 3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微孔成型方法，其特征在于在所述第②步的步驟c中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為7500轉(zhuǎn)/min，進給速度為3mm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為10次。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微孔成型方法，其特征在于在所述第②步的步驟c中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/min，進給速度為lmm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為8次。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微孔成型方法，其特征在于在所述第②步的步驟c中，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/min，進給速度為5mm/min，循環(huán)鉆削次數(shù)為12次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的微孔成型方法，其特征在于在所述第①步中，所述工作臺上固定有胎具(3)，將所述鑰薄片(2)與所述胎具(3)的平面貼實，利用壓板(I)將所述鑰薄片(2)與所述胎具(3)固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微孔成型方法，其特征在于在所述第②步的步驟c中，所述脂潤滑劑為二硫化鑰。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的微孔成型方法，其特征在于在所述第①步之前還包括成型出直徑滿足設(shè)計直徑要求且厚度大于設(shè)計厚度O. 05mm的圓形所述鑰薄片(2)的步驟；在所述第②步中，所述鑰薄片(2)的所述預(yù)設(shè)位置為其中心位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微孔成型方法，其特征在于在所述第①步和第②步之間還包括在所述鑰薄片(2)上以所述預(yù)設(shè)位置的中心為圓心，成型出直徑為Φ4πιπι Φ8πιπι、深度為O. 3mm O. 45mm且向內(nèi)凹進的臺階孔(4)的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微孔成型方法，其特征在于所述臺階孔(4)的直徑為 Φ6_，深度為O. 4_，并且所述微孔(5)成型在所述臺階孔(4)底面的中心位置；在所述第 ②步之后還包括將所述鑰薄片(2)大于所述設(shè)計厚度的多余厚度打磨掉、使之成型為電子槍零件的步驟。
全文摘要
一種微孔成型方法，包括以下步驟①工件固定，將鉬薄片固定在加工設(shè)備的工作臺上；②微孔成型，在所述鉬薄片的預(yù)定位置成型出直徑為Ф0.38mm、圓度為0.01mm、表面粗糙度為Ra0.1的微孔，其具體步驟包括定位、預(yù)鉆孔和擴孔。擴孔過程是利用直徑為Ф0.38mm的擴孔鉆在預(yù)鉆孔的基礎(chǔ)上進行擴孔，在擴孔過程中使用切削液沖刷所述擴孔鉆和所述鉬薄片，所述擴孔鉆的轉(zhuǎn)速為5000～10000轉(zhuǎn)/min，進給速度為1～5mm/min，循環(huán)鉆削8～12次；每次循環(huán)鉆削前，在所述擴孔鉆的鉆頭表面涂抹脂潤滑劑。本發(fā)明提供的微孔成型方法采用機械加工方式，成型出的微孔能夠滿足吸出極小孔加工精度要求。
文檔編號B23B35/00GK102601406SQ20121008544
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者劉亞琪, 張景云, 杜建, 麻建平 申請人:北京中科科儀股份有限公司