[发明专利]一种电解蚀刻头和数控电解蚀刻系统及蚀刻方法

权利要求书

1.一种电解蚀刻头，包括刻头本体，其特征在于：所述刻头本体上具有多个贯穿其上下表面的通孔和多个金属触点；

所述刻头本体的下表面具有凹陷部，所述多个金属触点的一端位于该凹陷部内，多个金属触点的另一端位于刻头本体的上表面。

2.电解蚀刻系统，其特征在于：包括权利要求1限定的电解蚀刻头，中央控制器，刻头控制器，电解液，高频脉冲电解电源，X轴电机，X轴电机驱动器，Y 轴电机，Y轴电机驱动器，Z轴电机和Z轴电机驱动器；

所述中央控制器的X轴控制命令输出端与X轴电机驱动器的控制信号输入端连接，X轴电机驱动器的驱动信号输出端与X轴电机的控制命令输入端连接，X轴电机的输出端与电解蚀刻头连接，带动电解蚀刻头在X轴上移动；

所述中央控制器的Y轴控制命令输出端与Y轴电机驱动器的控制信号输入端连接，Y轴电机驱动器的驱动信号输出端与Y轴电机的控制命令输入端连接，Y轴电机的输出端与电解蚀刻头连接，带动电解蚀刻头在Y轴上移动；

所述中央控制器的Z轴控制命令输出端与Z轴电机驱动器的控制信号输入端连接，Z轴电机驱动器的驱动信号输出端与Z轴电机的控制命令输入端连接，Z轴电机的输出端与电解蚀刻头连接，带动电解蚀刻头在Z轴上移动；

所述刻头控制器具有一个刻头触点控制信号输入端和多个刻头触点控制信号输出端，所述刻头触点控制信号输出端的数量与所述刻头本体上金属触点的数量相等，刻头控制器的刻头触点控制信号输入端与中央控制器刻头触点控制命令输出端连接，刻头控制器的刻头触点控制信号输出端与电解蚀刻头的信号输入端一一对应连接；刻头控制器用于控制电解蚀刻头中金属触点的通断电；

所述电解蚀刻头用于在工件蚀刻面上进行蚀刻，电解蚀刻头与工件蚀刻面之间充满电解液。

3.如权利要求1所述的电解蚀刻系统，其特征在于：所述电解液为饱和NaCL溶液和添加剂，所述添加剂为氯化铵和氯化钾，其中，氯化铵与电解液的质量体积之比为5~6g：1L，氯化钾与电解液的质量体积之比为5~6g：1L。

4.一种数控电解蚀刻方法，其特征在于：采用权利要求2或3所述的电解蚀刻系统对工件进行电解蚀刻，具体步骤如下：

S1：向中央控制器输入需要在工件上蚀刻的图形，建立坐标系，选择原点O；

S2：根据S1中的图形，提取构成图形的所有点Q_i，i=1，2，…，N的三维坐标，q_ix ，q_iy ，q_iz；

S3：自上而下进行蚀刻，设定z坐标的取值，确定一个与Z轴平行的面P_j，j=1，2，…，Q，z坐标的最大取值z_max=max{ q_iz ，i=1，2，…，N}，z坐标的最小取值z_min={ q_iz ，i=1，2，…，N}，再通过面P_j与步骤S1确定的图形之间重叠区域确定z坐标每个取值确定的蚀刻区域； 

S4：设z=z_max，j=1，预设c的值；

S5：确定与Z轴平行的面P_j，再确定面P_j与步骤S1确定的图形之间重叠区域，该重叠区域即为蚀刻区域；

S6：所述中央控制器向X轴电机驱动器发送控制指令，X轴电机驱动器将接收的控制命令转化为X轴电机驱动命令驱动X轴电机工作，X轴电机带动电解蚀刻头在X轴上移动；中央控制器向Y轴电机驱动器，Y轴电机驱动器将接收的控制命令转化为Y轴电机驱动命令驱动Y轴电机工作，Y轴电机带动电解蚀刻头在Y轴上移动；使得电解蚀刻头遍历步骤S5确定的蚀刻区域中的所有点；

S7：令z=z_max-c，j=j+1；

S8：当z=z_min，时，执行步骤S9，否则继续执行S5；

S9：将蚀刻出的图形与步骤S1中向中央控制器输入的图形作比对，如果图形相同，则结束；如果不同则返回S4。