專(zhuān)利名稱(chēng)：微型鉆床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加工設(shè)備，特別涉及一種應(yīng)用于加工微小孔徑的鉆床。
隨著微型機(jī)械電子系統(tǒng)(MEMS)這一學(xué)科的蓬勃發(fā)展，在微型器件上加工微型孔的需求越來(lái)越多。目前的實(shí)現(xiàn)手段，一是利用常規(guī)大中型鉆床用傳統(tǒng)機(jī)加工方式加工微小孔；二是采用激光鉆孔。在常規(guī)鉆床上加工，由于MEMS器件尺寸往往很小，加工時(shí)要設(shè)計(jì)特別的夾具；而且大中型設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，影響加工精度的因素不好控制，比如要保持恒溫、恒濕、無(wú)低頻振動(dòng)等，導(dǎo)致加工成本高、加工周期長(zhǎng)。激光鉆孔對(duì)被加工材料的要求比較苛刻，一般的金屬材料由于熔點(diǎn)低，用激光穿透時(shí)容易形成“喇叭口”導(dǎo)致加工失敗。所有這些使得目前加工MEMS器件微小孔的成本非常高，精度也不一定能保證。
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述難點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種本身體積小巧的微型鉆床，在保證MEMS器件孔徑加工精度的前提下，大幅度降低了加工成本和加工周期。
附


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型包括一箱體9，箱體9上配置有一電機(jī)1，電機(jī)1功率輸出端配置一伸入箱體9內(nèi)的鉆頭2；箱體1內(nèi)底面配置一Z向平動(dòng)工作臺(tái)5,Z向平動(dòng)工作臺(tái)5上配置一X-Y平動(dòng)工作平臺(tái)4,X-Y平動(dòng)工作平臺(tái)4上配置一真空吸附夾具3，真空吸附夾具3的上方配置一CCD頭攝像機(jī)6?？刂葡?分別給電機(jī)1、X-Y平動(dòng)工作臺(tái)4和Z向平動(dòng)工作臺(tái)5提供能量。CCD頭攝像機(jī)6與工控機(jī)8上的CCD顯示設(shè)備相連接。
整個(gè)系統(tǒng)裝置分三大部分鉆床部分(1,2,3,4,5,6)、能原供給系統(tǒng)7和監(jiān)控系統(tǒng)8。微型鉆床主要由刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)1、X-Y平動(dòng)工作臺(tái)4、真空吸附夾具3、進(jìn)給機(jī)構(gòu)Z向平動(dòng)工作臺(tái)5、控制箱7等部分組成。在加工時(shí)，鉆頭2僅作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部分主要是高速電機(jī)1，它的轉(zhuǎn)速可達(dá)每分鐘5萬(wàn)轉(zhuǎn)以上，為鉆削提供動(dòng)力。X-Y平動(dòng)工作平臺(tái)4上放置工件，調(diào)節(jié)X-Y工作臺(tái)定位工件。工件的夾緊采用真空吸附夾具3，以避免夾具對(duì)定位的誤差。Z向平動(dòng)工作臺(tái)5實(shí)現(xiàn)加工進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。整個(gè)加工過(guò)程在CCD頭攝像機(jī)6的監(jiān)視下完成。7是供給系統(tǒng)能量的控制箱，整個(gè)鉆床在工控機(jī)8的監(jiān)控下工作，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化作業(yè)。
本實(shí)用新型應(yīng)用于微小孔徑的機(jī)械加工。加工對(duì)象主要是針對(duì)微型機(jī)械電子系統(tǒng)的金屬和非金屬材料。他與普通鉆床相比的主要特點(diǎn)在于1、本身體積小，外型尺寸為25×25×25cm；2、耗能少，由小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)；3、可加工孔徑的尺寸為50微米到200微米，孔深為350微米到1400微米之間，定位精度可以達(dá)到5微米，孔的尺寸精度為2微米；4、加工對(duì)象為MEMS器件，不僅加工對(duì)象本身體積較小，而且材料各異。
權(quán)利要求1．微型鉆床，包括一箱體(9)，箱體(9)上配置有一電機(jī)(1)，其特征在于，電機(jī)(1)功率輸出端配置一伸入箱體(9)內(nèi)的鉆頭(2)，箱體(1)內(nèi)底面配置一Z向平動(dòng)工作臺(tái)(5),Z向平動(dòng)工作臺(tái)(5)上配置一X-Y平動(dòng)工作平臺(tái)(4),X-Y平動(dòng)工作平臺(tái)(4)上配置一真空吸附夾具(3)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型鉆床，其特征在于，真空吸附夾具(3)的上方配置一CCD頭攝像機(jī)(6)。
專(zhuān)利摘要一種應(yīng)用于加工微小孔徑的鉆床，包括一箱體，箱體上方配置有由電機(jī)帶動(dòng)的鉆頭，箱體底部配置一Z向平動(dòng)工作臺(tái)、其上為X—Y平動(dòng)工作平臺(tái)，平動(dòng)工作平臺(tái)上配置一真空吸附夾具，在保證微型機(jī)械電子系統(tǒng)器件孔徑加工精度的前提下，大幅度降低了加工成本和加工周期。
文檔編號(hào)B23Q3/00GK2447092SQ00226950
公開(kāi)日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2000年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月2日
發(fā)明者蔣莊德, 王朝暉, 高源 , 張群明, 陳偉 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)