專利名稱：超精密化學銑鍍加工刀具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過化學溶液對工件的腐蝕或鍍作用來實現對其加工的超精密化學銑鍍加工刀具，尤其適用于微型機械的制造加工。
背景技術：
化學作用特種加工技術是利用堿、酸或鹽的溶液與工件材料間的化學反應，使得工件被該溶液腐蝕或涂覆，以獲得尺寸、形狀或表面狀態符合預期要求的工件的特種加工方法。目前所采取的方法是先把工件非加工表面用耐腐蝕性涂層保護起來，需要加工的表面露出來，然后噴上用于加工的化學溶液或者將整個工件直接投入化學溶液之中，從而實現對工件的銑或鍍加工目的。這種方法的缺點是會浪費較多的用于加工的而沒有參加反應 的化學溶液，這些浪費的化學溶液會較大程度地污染環境和傷害人體，其加工的精度也較低，不易用于細深孔、窄深槽、窄凸臺等幾何結構的加工。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于化學作用特種加工的刀具，能方便地用于細深孔、窄深槽、窄凸臺等復雜幾何結構的加工。通過更換截面積不同的刀尖(3)來調節每筆畫出的用于加工的化學溶液(2)的量，使得該刀具既可以用于宏觀世界的雕刻或鍍加工，也可以用于微觀世界的納米級銑鍍加工。該發明結構簡單，操作方便，清潔環保，安全可靠。本發明的技術方案是將能用于加工相應材料的化學溶液(2)注入刀具管(I)內。而刀具管(I)與刀尖(3)之間是相通的。化學溶液(2)可以沿著刀具管(I)壁流到刀尖
(3)的頂部。加工時，只需拿起刀具，用刀尖(3)的頂部在工件需要加工的部位畫上一筆或幾筆，這樣刀具就會在此工件部位留下一些化學溶液(2)，再通過這些化學溶液(2)與工件材料的化學作用，從而實現對材料的加工目的。為了不畫出太多的過量化學溶液(2)并實現對工件的超精密加工，就需要在透明的刀具管⑴上刻出用來測量化學溶液⑵體積的精確刻度。先驗證刀具每單位體積的化學溶液(2)能畫出的筆數來計算每筆能畫出化學溶液(2)的體積，再將此體積與化學溶液
(2)的濃度相乘來計算每筆畫出的化學溶液中有效化學成分的量。再通過控制刀具在工件的加工部位上畫出的筆數來控制參與化學加工的化學溶液(2)的量，從而實現對工件的超精密加工。
圖I是本發明超精密化學銑鍍加工刀具的結構示意圖。圖2是刀尖(3)有圓珠，其結構類似于圓珠筆尖時的刀尖(3)放大圖，同時作為第
一實施例。圖3是刀尖(3)結構類似于鋼筆尖時的刀尖(3)放大圖，同時作為第二實施例。圖4是刀尖(3)結構為能將刀具管⑴里的化學溶液(2)畫出的普通結構時的刀尖(3)放大圖，同時作為第三實施例。
具體實施例方式本發明超精密化學銑鍍加工刀具的結構如圖I所示，主要由刀具管(I)、化學溶液
(2)和刀尖(3)組成。使用本發明前，首先要根據需要加工的工件材料來選擇裝有不同化學溶液(2)配方的超精密化學銑鍍加工刀具。例如，若要對鋁材料進行銑切加工，就可以選用裝的化學溶液(2)為氫氧化鈉溶液的超精密化學銑鍍加工刀具在鋁材料需要加工的部位進行畫動。氫氧化鈉溶液會跟鋁發生化學反應生成氫氣和偏鋁酸鈉溶液。等化學加工完后，再用水將工件清洗即可。又例如，若要在銅上鍍銀，就可以選用裝的化學溶液(2)為硝酸銀溶液的超精密化學銑鍍加工刀具在銅材料需要鍍銀的部位進行畫動。硝酸銀溶液會跟銅發生化學反應將生成銀和硝酸銅溶液。等加工完成后將工件用水清洗，硝酸銅將溶于水會被清洗掉，而銀將會附著在銅的表面上，從而實現了在銅上鍍銀的目的。本發明超精密化學銑鍍加工刀具可以在宏觀世界和微觀世界兩種狀態下進行銑 鍍加工。由于本發明每筆畫出的溶液較少，為防止還沒有加工完畢化學溶液里的水或有效化學成分就揮發掉，加工過程最好都設置在一個較小的密閉空間內進行。如果發現有效化學成分已經揮發掉可以再用本發明補畫，水分已經揮發掉可以補噴少量的水。在宏觀世界里，本發明主要是被用于對已經基本成型的工件再進行精加工。如對已基本成型的石灰石石雕，可以選用裝的化學溶液(2)為鹽酸溶液的超精密化學銑鍍加工刀具來對其再進行精密的加工。在微觀世界里，可以在借助掃描探針顯微鏡的情況下，對工件進行納米級的加工。這種加工需要的有效化學成分的量極少，為了使刀具能夠將化學溶液(2)精確地畫到指定的位置，使用的超精密化學銑鍍加工刀具的刀尖(3)直徑應非常的小，然而這卻加大了化學溶液(2)自動流到刀尖(3)頂部的阻力。為了依然能順利畫出化學溶液，可以將化學溶液(2)稀釋到合適的濃度或者在刀具的刀具管(I)上方施加合適的氣壓。根據工件需要加工的量和已計算出的刀具每筆畫出的有效化學成分的量，來控制超精密化學銑鍍加工刀具在加工部位畫的筆數，從而實現對該工件的超精密加工。
權利要求
1.一種超精密化學銑鍍加工刀具，主要由刀具管(I)、化學溶液(2)和刀尖(3)組成，其特征是所述的超精密化學銑鍍加工刀具能將刀具管(I)里的化學溶液(2)通過刀尖(3)畫在需要加工的材料表面，通過化學溶液(2)與材料的化學反應來實現對材料表面的銑或鍍加工。
2.根據權利要求I所述的超精密化學銑鍍加工刀具，其特征是從所述的刀具管(I)到所述的刀尖(3)之間是個相通的容器；所述的化學溶液(2)可以沿著刀具管(I)壁流到刀尖(3)的頂部；由于刀尖(3)頂部的端口較小，刀具管(I)里的化學溶液不會自動從刀尖頂部滴下。
3.根據權利要求I或2所述的超精密化學銑鍍加工刀具，其特征是其工作原理同普通圓珠筆和普通鋼筆類似，只是容器管里裝的不再是墨水，而是可用于化學加工且不會腐蝕刀具管(I)和刀尖(3)的化學溶液(2)。
4.根據權利要求I或2或3所述的超精密化學銑鍍加工刀具，其特征是刀具管⑴里面裝的化學溶液(2)的配方是根據被加工材料的化學成分來配置的。
5.根據權利要求I所述的超精密化學銑鍍加工刀具，其特征是所述的刀尖(3)的頂部結構可以做成普通圓珠筆的筆尖頂結構，即刀尖(3)頂部安置了一顆圓珠，也可以做成普通鋼筆的筆尖頂結構，還可以做成能將刀具管(I)里的化學溶液(2)畫出即可的普通結構。
6.根據權利要求I所述的超精密化學銑鍍加工刀具，其特征是為了便于估算超精密化學銑鍍加工刀具每一筆畫出的化學溶液(2)中含有能加工的有效化學成分的量，可讓刀具管(I)透明并刻上精確的刻度；但如果化學溶液(2)的化學性質需要避光，那就不能讓刀具管(I)透明，而通過同型號的刀具管透明的刀具的樣品來驗算每一筆畫出的能加工的有效化學成分的量。
全文摘要
本發明涉及化學作用特種加工技術的加工工具，尤其涉及一種超精密化學銑鍍加工刀具，主要由刀具管(1)、化學溶液(2)和刀尖(3)組成。所述的透明的刀具管(1)上有測量化學溶液(2)體積的精確刻度；所述的化學溶液(2)配方要根據需要加工的具體材料的化學成分來確定。使用本發明時，只需要將此刀具的刀尖(3)頂部放在需要加工的材料部位進行畫動。本發明可以用于特種加工技術中的化學銑切加工和化學鍍加工，結構簡單，操作方便，清潔環保，安全可靠。
文檔編號C23C18/06GK102912347SQ201210429028
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者鄒華兵 申請人:鄒華兵