一种基于双向三维特征叠加的三维微结构加工方法

摘要

本发明提出了一种基于双向三维特征叠加的三维微结构加工方法，包括如下步骤：步骤一：建立零件几何模型；步骤二：根据所述三维微结构几何模型上的不同方向，分别建立三维电极模型；步骤三：建立薄片电极数据模型；步骤四：加工微电极薄片；步骤五：连接各层微电极薄片；步骤六：电加工三维微结构。这种根据不同加工方向采用不同微电极的加工方式，加工出的工件不会出现台阶，可有效地提高加工结果的形状和改善加工结果的表面质量。

主权项

一种基于双向三维特征叠加的三维微结构加工方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤一：建立零件几何模型；绘制待制备零件的三维微结构几何模型；步骤二：建立三维电极模型；根据所述三维微结构几何模型上的不同方向，分别建立电火花加工该平面的XZ方向微电极几何模型和YZ方向微电极几何模型；并将所述XZ方向微电极几何模型和YZ方向微电极几何模型进行离散切片，分别得到离散切片几何模型；步骤三：建立薄片电极数据模型；分别将所述离散切片几何模型转化为两组相互平行的XZ薄片电极数据模型和YZ薄片电极数据模型；所述薄片电极数据模型中的薄片电极数量与所述离散切片几何模型中的切片数量N相等，所述薄片电极的厚度h与所述切片的厚度H相等；步骤四：加工微电极薄片；根据所述XZ薄片电极数据模型和YZ薄片电极数据模型，在一组金属箔上分别加工出ZX方向上的二维薄片微电极和YZ方向上的二维薄片微电极，所述两个电极之间的距离为δ；步骤五：连接各层微电极薄片；将所述金属箔进行真空压力热扩散焊，用于散焊的真空炉压强P≤10Pa，焊接温度T为三维电极材料熔点的0.5～0.8倍，保温时间t≥1小时，完成后随炉冷却，形成XZ薄片电极和YZ薄片电极的三维叠层微电极阵列；步骤六：电加工三维微结构；将具有XZ薄片电极和YZ薄片电极的电极阵列用于加工三维微结构：1)用三维叠层微电极轮廓的XZ方向对准备工件的第一平面，并进行XZ方向上的上下往返式加工，从而使工件获得XZ方向上的三维特征；2)移动工件或金属箔，使三维叠层微电极轮廓的YZ方向对准所述工件的第一平面；同时，旋转工件或金属箔，对工件进行YZ方向上的上下往返式加工，从而使工件获得YZ方向上的三维特征。