流1A?16A，电压6V?26V，速度4?6rpm，线张力1?2550T。
[0048]4、电化学抛光加工:
工件的表面状态对电化学抛光的效果影响极大，因此对工件要充分的进行准备处理。准备处理包括以平整和净化(活化)为目标的机械抛光和脱脂、酸洗，同时抛光效果还受到下列因素的影响:电压和电流、温度和处理时间、夹治具和极间距离，其中夹治具根据不同的工件，自行设计，下面是钨、钼电抛光液配方和工艺条件统计表如图3所示。
[0049]5、中频感应加热-液氮冷却装配工艺:
热胀冷缩装配原理在轴承工业上得到了淋漓尽致的表现，但同时将中频感应加热外圈，液氮冷却芯轴在一件工件上的装配工艺，迄今未有，本发明将中频感应加热-液氮冷却装配工艺成功地运用于上阴极螺纹芯轴与带孔圆板、带孔杯体的装配，如图1和图2所示，手扳压力机1的滑块4底部固定加热杯体2，手扳压力机1的底部固设冷却杯体3，芯轴5的顶部顶在加热杯体2的内侧，芯轴5的底部抵在冷却杯体3的内侧。
[0050]本发明中:
1、精密CNC铣切削加工:目前加工中心加工技术已得到普遍运用，但在纯钨材料中的加工运用几乎为零，本发明将CNC铣切削加工技术运用于复杂的离子源离化起弧腔部件生产，离化起弧腔结构复杂，相关技术参数有100多个，技术参数的累积误差只有±0.05mm,产品精度不够，本发明成功生产了各种纯钨离化起弧腔，并实现了产业化，其中，CNC铣削速度V (30?90米/秒)和CNC铣削进给量Ft (8?25mm/分)是关键和保护点，此项加工技术在目前世界上独一无二。
[0051]2、精密CNC车削加工:螺纹数控车技术在现代制造业中有着广泛的运用，但在纯钨、纯钽材料中的加工运用几乎很少，其中，切削速度V (10?25米/分)和进给量Ft(0.001mm?0.002mm)，柴油冷却液、刀具为自己修改刀刃前角参数的瓦格斯进口螺纹成型刀是关键和保护点，以上述工艺参数加工的螺纹电极完全符合图纸设计标准，发明成功生产了各种反射极和阴极，并实现了产业化，此项加工技术在目前世界上处于领先地位。
[0052]3、精密磨削加工:精密磨削的关键在于，金刚石修整笔的笔尖圆锥度控制在72°?78°，安装金刚石笔时，应使笔尖略低于砂轮中心约1?2mm，笔杆倾斜10°?13°，砂轮线速度:10?22m/s，修整导程:0.015?0.05mm/r,修整深度:0.02?0.1mm,零件线速度:4?18m/min ；磨削时工作台纵向进给速度；30?120mm/min ；磨削深度:0.005?0.015mm,因为妈、钼、钽金属没有磁性，要通过各种工装、夹具的定位，固定在平面磨床工作台面上，才能进行精密平面磨削加工，所有工装、夹具的形位公差小于5u，尺寸公差小于8u。
[0053]4、轨道成型磨加工:通过加工中心加工的零件圆弧表面粗糙度一般为0.8u-l.0u，而此设备加工的零件圆弧表面粗糙度一般为0.6u，因此轨道成型磨的设计运用，使钨零件圆弧表面质量有了质的飞跃，与现有的生产工艺比较，轨道成型磨加工是一个创新，如图所示。
[0054]5、砂纸研磨:本发明采用的砂纸研磨按300目到600目粒度的大小依次更换砂纸，同时将6%质量分数的NaOH溶液作为润滑液。
[0055]6、磁力研磨:磁力研磨棒为带磁不锈钢，规格为Φ0.3X 15ι?πι-Φ0.8X 15mm，6%浓度的NaOH溶液作为研磨液，研磨棒重量与零件重量相等，研磨时间视具体情况而定。
[0056]7、机械抛光:机械抛光的设备是手提小抛光机，磨头是自己制造的，形状多样化，主要有圆柱形、锥形、球形，材料硬质羊毛，用玻璃水刷在硬质羊毛表面，然后将异型羊毛表面在400目金刚石砂粒滚过，在100°C烘箱内烘干，就可以进行各类产品的机械抛光了。现有的生产工艺在内腔接刀和拐角处有明显的接刀痕，这些部位加工粗糙度一般为0.8u，精密机械抛光的运用将这些部位加工粗糙度提高到0.3u?0.5u，与现有的生产工艺比较，精密机械抛光是加工工艺的创新。
[0057]8、电子束焊接加工:本发明选用设备电子束焊机EBW-6CH型，发明关键合理选择了电子束焊接参数，焊接电压52KV、焊接电流25毫安、焊接时间6秒/圈、焊接聚焦值
0.705 ?0.697 毫安。
[0058]9、微细电火花加工:电火花加工的原理是基于工件电极和工具电极之间产生脉冲性的火花放电，放电时产生电蚀现象来去除多余的金属，达到尺寸加工的目的，同时将精密数控平动头安装在Η)Ν机的电极处，将加工电极安装在平动头上，这样就完成了 EDM曲线加工，EDM平动螺纹机加工技术的应用，实现了钨制品内螺母加工技术的突破，，此项加工技术在目前世界上是首创。
[0059]10、电火花线切割加工:设备选用日本发那科(FANUC) a -oiE型，慢走丝的参数，电流1A?16A，电压6V?26V，速度4?6rpm，线张力1?2550T。
[0060]11、电化学抛光加工:钨、钼电抛光液配方和工艺条件统计表如图4所示。
[0061]综上所述，精密加工是多种技术综合的一种加工技术，是获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段，精密加工技术已成为目前高科技技术领域的基础。
[0062]本发明打破了妈、钥、组金属制品深加工领域的禁区，为妈、钥、组金属制品在尚子注入领域的广泛运用，建立了工艺理论基础。
[0063]由于本发明的成功应用，西普公司已成为世界离子注入机离子源离化起弧室的零部件及装配总成的主要供应商，目前西普提供市场的机型是:GSD HE-10、GSD200E2、VES1n 80-200,VE Sta 80、ΕΗΡ_500和不断研发的新机型，公司以本申请为依托，正在积极开发离子注入机离子源总成，不久的将来，西普将自行生产和制造离子注入机的核心部件离子源总成。
[0064]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，包括依次进行的如下步骤: 精密切削加工； 精密磨削加工； 精密研磨抛光加工； 精密特种加工。2.如权利要求1所述的离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，所述精密切削加工的步骤具体包括如下操作: 采用微米级以下的超硬涂层硬质合金刀具在精密机床上对坯体进行CNC精密铣切削和CNC精密车切削。3.如权利要求2所述的离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，所述CNC精密铣切削和CNC精密车切削操作中，控制CNC铣削速度V为30?90m/s和CNC铣削进给量Ft为8?25mm/min，CNC切削速度V为10?25s/min，CNC切削进给量 Ft 为 0.001mm ?0.002mmo4.如权利要求1所述的离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，所述精密磨削加工的步骤具体包括如下操作: 用砂轮在精密磨床上对坯体进行的微量磨削加工。5.如权利要求4所述的离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，所述精密磨床上的金刚石笔的笔尖锥度控制为72°?78°，控制所述砂轮的线速度为10?22m/s，修整导程:0.015?0.05mm/r，修整深度:0.02?0.1mm。6.如权利要求1所述的离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，所述精密研磨抛光加工的步骤包括如下操作: 依次通过砂纸研磨、磁力研磨、机械抛光的加工方法，对坯体进行微量修正。7.如权利要求1所述的离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，所述精密特种加工的精密特种加工包括如下操作中的至少一种: 电子束加工、微细电火花加工、电火花线切割加工、电化学抛光加工、及中频感应加热-液氮冷却装配。8.如权利要求7所述的离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，所述电化学抛光加工中，对钨材质的坯体进行加工时的电解液为160g/L的磷酸钠溶液、电解电压为20?24V、电流密度为38?45A/dm2、电解时间为90?120s ;对钼材质的坯体进行加工时的电解液为磷酸、铬酸和水的混合溶液、电解电压为8?10V、电流密度为20?80A/dm2、电解时间为90?120s。9.如权利要求8所述的离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其特征在于，所述磷酸、铬酸和水的混合溶液中，磷酸的质量分数为80%、铬酸的重量份数为16%、水的质量分数为4%。
【专利摘要】本发明公开了一种离子注入机离子源离化起弧室总成的精密特种加工方法，其包括依次进行的如下步骤：精密切削加工；精密磨削加工；精密研磨抛光加工；精密特种加工。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：提供了离子注入机离子源离化起弧室总成的精密加工技术，尤其是离子注入机离子源离化起弧室总成的现代特种加工技术，解决了脆性金属材料难以加工的问题。
【IPC分类】B23P15/00, B23P23/04, H01J37/31
【公开号】CN105290723
【申请号】CN201510599005
【发明人】叶志强
【申请人】上海西普瀚芯电子科技有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月21日