專利名稱：微型鉆床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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越多。目前的實現(xiàn)手段，一是利用常規(guī)大中型鉆床用傳統(tǒng)機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，加工時要設(shè)計特別的夾具；而且大中型設(shè)備在運行時，影響加工精度的因素不好控制，比如要保持恒溫、恒濕、無低頻振動等，導(dǎo)致加工成本高、加工周期長。激光鉆孔對被加工材料的要求比較苛刻，一般的金屬材料由于熔點低，用激光穿透時容易形成“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。
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述難點，設(shè)計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是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)說明。
本實用新型包括一箱體9，箱體9上配置有一電機1，電機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向平動工作臺5,Z向平動工作臺5上配置一X-Y平動工作平臺4,X-Y平動工作平臺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6。控制箱7分別給電機1、X-Y平動工作臺4和Z向平動工作臺5提供能量。CCD頭攝像機6與工控機8上的CCD顯示設(shè)備相連接。
整個系統(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)動機構(gòu)電機1、X-Y平動工作臺4、真空吸附夾具3、進給機構(gòu)Z向平動工作臺5、控制箱7等部分組成。在加工時，鉆頭2僅作高速旋轉(zhuǎn)運動。驅(qū)動部分主要是高速電機1，它的轉(zhuǎn)速可達每分鐘5萬轉(zhuǎn)以上，為鉆削提供動力。X-Y平動工作平臺4上放置工件，調(diào)節(jié)X-Y工作臺定位工件。工件的夾緊采用真空吸附夾具3，以避免夾具對定位的誤差。Z向平動工作臺5實現(xiàn)加工進給運動。整個加工過程在CCD頭攝像機6的監(jiān)視下完成。7是供給系統(tǒng)能量的控制箱，整個鉆床在工控機8的監(jiān)控下工作，可實現(xiàn)半自動化作業(yè)。
本實用新型應(yīng)用于微小孔徑的機械加工。加工對象主要是針對微型機械電子系統(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，由小功率電機驅(qū)動；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，定位精度可以達到5微米，孔的尺寸精度為2微米；4、加工對象為MEMS器件，不僅加工對象本身體積較小，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(1)，其特征在于，電機(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向平動工作臺(5),Z向平動工作臺(5)上配置一X-Y平動工作平臺(4),X-Y平動工作平臺(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(6)。
專利摘要一種應(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帶動的鉆頭，箱體底部配置一Z向平動工作臺、其上為X—Y平動工作平臺，平動工作平臺上配置一真空吸附夾具，在保證微型機械電子系統(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B23Q3/00GK2447092SQ00226950
公開日2001年9月12日 申請日期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 申請人:西安交通大學(xué)