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您当前的位置： 一种硬质合金刀具的制备系统及方法与流程
2021-01-30 15:01:31|
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本发明公开涉及合金刀具技术领域，尤其涉一种硬质合金刀具的制备系统及方法。
背景技术：
wc-co硬质合金具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀等诸多优异性能，是数控刀具制造业广泛使用的刀具材料。这种合金由大量难熔金属碳化物(wc)和少量粘结金属(co)组成并用粉末冶金工艺制备而成，其力学性能主要取决于wc的晶粒尺寸和粘结相co的含量。一般地，相同wc晶粒尺寸条件下，随co含量的减少，材料的硬度、耐磨性提高，但强度、韧性降低。对于硬质合金钻头、铣刀及可转位刀片等数控刀具，在金属切削过程中，不仅要求表面有很高的硬度和耐磨性，而且还要求心部强韧性好，能承受较大的冲击力。
传统结构硬质合金由于成分、组织的均质性，各性能间(如强度和硬度、耐磨性和韧性)存在着尖锐的矛盾，很难实现耐磨性与强韧性的统一，使得硬质合金数控刀具在工业中的应用受到了很大的限制。表面贫co梯度硬质合金的表层co含量低，具有很高的硬度和耐磨性；合金的心部co含量高，具有很好的强度和韧性，可有效解决硬质合金各性能间的矛盾。
现有技术提供一种梯度硬质合金刀具的制备方法，其中所述的方法包括下述步骤：
(a)制备整体不含η相的贫碳硬质合金基体；
(b)将所得贫碳硬质合金基体磨削加工成刀具；
(c)对所得刀具进行气体渗碳表面处理；
(d)对所得渗碳处理刀具精磨，即得到表面贫co的梯度硬质合金刀具。
上述专利在整体不含η相的贫碳硬质合金基础上，通过对磨削成形的刀具进行真空气体渗碳，使刀具表面的co相向内部迁移，形成表面贫co、心部高co含量的粘结相梯度结构，之后精磨成梯度硬质合金刀具。该方法制造的梯度硬质合金刀具，表面co含量低，硬度高，耐磨性好。在数控加工领域中，但制备硬质合金基体时加工工件时，工件装卸，刀具调整等辅助时间，在整个加工过程中占据了很大的比例，其中刀具的调整既费时又费力，又容易产生误差，特别是刀具装好以后需要重新标定坐标中心等，更需要很大的时间和精力。
为解决上述问题，现有技术一提供一种在三维打印设备，目前没有较为规范的对中装置和方法，现有技术在标定中心位置时，使用功率较大的激光器(约200mw)安装在z轴上，激光器垂直于c轴工作平台，然后在c轴上平铺一块硬质材料，360°转动c轴，观察激光器在c轴硬质材料上烧结的痕迹，根据烧结轨迹半径，慢慢缩小其半径大小，直至激光器烧结成一点，则达到对中效果，这种方法重复次数多，花费约1个小时的时间，并且激光烧出的轨迹存在较大误差(误差约0.3mm)，既费时费力，精度也不高。
再者，数控加工中，使用偏心棒对毛坯进行分中设置，需要将毛坯在4个方向上，移动，即当偏心棒触碰到毛坯时，方能确定该毛坯边的位置坐标，重复操作四个边后，定出毛坯的中心，这种方法不仅要进行换刀等繁琐步骤，而且耗时比较多；③使用百分表对回转体工件进行对中，在360°的范围内旋转c轴工作转台10，在慢速旋转过程中，每45°记录一个百分表的读数，然后分八个点进行记录，在这个过程，根据数值大小对工件中心进行调整，直到达到加工要求；缺点：使用百分表对中，不仅需要反复来回测量，并且读数麻烦，易读错，花费时间较多，且百分表对中只能针对回转曲面体进行对中。
硬质合金是以高硬度、高熔点金属的碳化物(wc、tic)为基体，以钴(co)、镍(ni)或钼(mo)为粘结相组成的复合材料。硬质合金具有独特的性能组合，即良好的耐磨性、高的硬度、高抗压强度、高弹性模量、强抗冲击性能、高耐腐蚀性、尺寸稳定等。盾构刀具刀头一般就是用粗晶wc-co类硬质合金制成。
关于盾构刀具失效机制和刀具温度方面的研究表明，盾构施工过程中刀具的主要失效形式是断裂和磨损，两种失效现象都与刀具的温度密切相关，如，在常温wc-6co的冲击韧性有2j/mm2,而在400℃时就降到了0.4j/mm2，可见在高温时受到冲击，极容易断裂,在掘进时,刀具的温度一般认为可达到300℃到500℃，局部温度可达1000℃以上。特别是在软硬不均的地层掘进时，由于黏土的粘结，使得刀具散热困难，刀具承受了更高的使用温度，以致力学性能明显下降，使用寿命大幅度降低。
要想提高硬质合金盾构刀具性能，延长其使用寿命，在增强其力学性能的同时，提高其导热散热性尤为重要。
为解决上述问题，现有技术提供冷却器包括：换热器、冷冻机、通道热沉、热管均热片和整合式冷却器等。但存在以下问题：
1)由于通道尺寸小，冷却剂流经通道时会产生较大的流动阻力；
2)由于通道入口、出口间冷却剂的温度变化较大，换热表面温度分布不均匀。
3)由于通道具有尖锐的侧面，造成流体边界层的不断分离，从而带来较大的摩擦阻力；使得流体压降增大；极易形成尾涡滞留区，不利于换热。
现有技术中，一般惯用制造医疗敷料或贴布的刀具，其于制作时是以电脑数值控制(computernumericalcontrol，cnc)的铣床加工方式制造，并于刀轮体上制成切型刀锋后，切型刀锋的夹角处会残留「有弧形边的类三角形」余料，故需再以锥状成型刀针对前述余料部分进行后制加工以去除。然而以上述传统的刀具制造而言，其至少具有下列缺点：
费时：刀具经cnc铣床加工机铣削后，需再以锥状成型刀施以耗时的挑角作业，但又因锥状成型刀的尖点并无任何的切削力，因此，处理后仍会于切型刀锋的夹角处残留「有弧形边的类三角形」余料。
费力且易损：余料残留处的刀锋因锐利度较低，使得裁切的阻力相对增加，因此必须对刀轮施以较大的压力，才能将对应该余料处的材料(敷料或贴布)加以切断，使得刀锋部位承受较大压力，而易于受损，进而缩短刀具使用寿命。
成品瑕疵：当切型刀锋的夹角的类三角形余料未完全去除时，会影响刀具的切割效果，使刀具进行裁切时，对应于切型刀锋的夹角余料处的产品材料(敷料或贴布)边缘有毛屑，进而影响成品质量。
为解决惯用刀具的种种缺失，现有技术一种改良的刀具制造装置，其刀具制造装置包含：一电火花加工机构，具有一电极，用于加工刀具的半成品，其中刀具的半成品具有一刀轮体，且刀轮体表面形成有一个或多个切型刀锋，而切型刀锋的内侧夹角或外侧夹角内存在余料；其中，电火花加工机构的电极一端具有一相对应于夹角的形状以去除余料。
现有技术对硬质合金的改性只是通过各种工艺手段去提高硬质合金的力学性能，而忽视了其所使用的具体条件，对于盾构刀具来说，强韧性的力学性能提高是一个方面，导热散热性的提高才是一个需要侧重的点，温度一升高，力学强度硬度等力学性能就会急剧下降，而现有技术很多都是单纯从力学性能上考虑。
同时，现有盾构刀具一般是通过热压烧结完成，会存在大量的缺陷，在使用的过程中缺陷就会成为裂纹源，在反复使用过程中，循环应力很容易导致其开裂，从而导致刀具的断裂，同样铸造的致密度也不够，从而使硬度耐磨性降低。
但是此现有技术的装置没有结合测量数据、过程数据、监控数据进行质量监控，在工程应用中，广泛存在着质量问题分类的需求。例如在制造系统中，产品的生产制造过程中或多或少会出现不同的质量问题，这不但影响了产品的质量，同时也影响了生产效率。如果不对产品质量问题进行深入的分析，对质量问题分类，找出不同质量问题的根源所在，产品的质量改善将无从谈起。
随着工业化与信息化的深度融合,制造企业获得的数据资源也越来越多，应充分利用这些数据资源，提高生产管理水平。产品质量不断改善作为制造系统的一个核心问题,质量问题的分类和分析，能够发现生产过程中的问题所在，帮助提高生产效率。因此，需要对合金刀具生产制造过程中的各种质量问题和故障，进行深入的分析研究，来改善产品质量。
考虑到现有技术较难处理pb级以上的数据量，而且在处理数据量较大的情况下，分析计算过程耗费时间长，实时性差，精度也难以保证，已经不适用现代企业的要求。所以急需一种大数据分析技术，在保证时效性以及精度的前提下，对pb级以上的数据量进行处理分析。
技术实现要素：
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种硬质合金刀具的制备系统及方法。
所述技术方案如下：一种硬质合金刀具的制备系统，所述硬质合金刀具的制备系统设置有：
刀具支架；
所述刀具支架通过安装孔装于设备z轴上；所述设备z轴通过第二容置孔上的紧定螺栓安装激光器；
高精密位置传感器固定于设备c轴工作转台的中心区域；
高精度位置传感器信号采集处理板固定在基座上，用于处理高精密位置传感器采集到的信号，转化为可识别的数字信号，安置于设备平面上分别与所述高精密位置传感器和上位机连接；
所述基座上搁置有材料进行改进的硬质合金刀具；
所述设备c轴工作转台上安装右底座以及安装在底座上设置的冷却装置，冷却装置内形成交错的微流体通道，所述冷却装置由多个四方体交错分布形成；所述四方体的水平截面为四边形，所述四边形的对角线相互垂直，且其中一对对角相等，另一对对角不相等；所述四边形相等的一对对角为钝角，冷却介质从四边形的另一对对角中的较大角一端流向较小角一端；
所述上位机搭载有产品位置数据分析模块，用于存储刀具运动、激光器运动的历史数据并提供数据的分析挖掘服务，数据包括：测量数据、测试数据、装配工艺数据、过程数据、监控数据；
所述产品位置数据分析模块，构建初始svm模型，运用遗传算法对svm模型的参数进行优化选择，把svm模型的分类精度作为遗传算法中的适应度函数，svm模型的分类精度满足条件或者进化代数达到要求，则获得刀具运动、激光器运动轨迹最佳分类精度svm模型的参数；得到最终的ga-svm模型；不满足停止条件，则继续优化模型，直至满足条件的要求为止。
进一步，所述冷却装置内多个四方体形成的交错微流体流动空间为交错的渐缩渐扩通道，冷却介质在该渐缩渐扩通道内流动；
所述四边形具有两对分别相等的邻边，其中一对相等的邻边大于另一对相等的邻边；冷却介质先接触较短的一对邻边，再接触较长的一对邻边，即冷却介质的流向为从四边形较短的一对邻边流向四边形较长的一对邻边。
进一步，所述微流体通道的冷却工质为乙醇、乙二醇，纯水或者去离子水；
所述底座采用热导系数高的硅材料或者采用热导系数高的陶瓷材料；
所述冷却装置采用深度反应离子刻蚀drie技术在硅基板上加工而成或者采用mems加工工艺加工而成。
进一步，所述刀具支架上开设有第一容置孔、第二容置孔；所述第一容置孔、第二容置孔分别用于安装打印喷头和激光器。
打印喷头保护套、打印喷头安装于第一容置孔的上方，通过紧定螺栓固定在支架上。
进一步，所述遗传算法对svm模型的参数进行优化选择方法包括：
第一步：初始化种群，生成一定数量的个体作为初始种群，设置种群数量为20，最大进化代数为100，每个个体的染色体有(c，σ)组成，惩罚因子c的动态变化范围设置为(0,100)，高斯核函数参数σ的动态变化范围设置为(0，100)；
第二步：把支持向量机的分类精度作为每个个体的适应度值，通过事先划分好的训练数据集及对初始种群进行svm训练，每个个体会得到一个对应的svm模型；然后用svm模型对事先划分好的测试数据集进行测试，得到该svm模型下的测试精度，精度是个体的适应度；
第三步：根据特定算法进行选择运算、交叉运算、变异运算得到新一代种群；
第四步：如果种群满足终止条件，即由每个个体获得支持向量机的分类精度达到要求或种群迭代次数达到设定值，则输出种群中具有最好分类精度的个体作为最优参数，获得最优分类精度的支持向量机模型进行质量问题分类，如果不满足终止条件，则转入第三步继续执行。
进一步，所述选择运算方法包括：保留种群中适应度值排名前10的个体进入下一代，剩余的随机保留，即选取适应度值排名中的中间值；
所述交叉运算方法包括：将交叉概率设置为变量，随着进化代数的增加而减小，种群动态交叉概率的公式为：
pd＝pmax-(pmax-pmin)*d/d；
其中，pd为第d代时的交叉概率；pmax为最大交叉概率；pmin为最小交叉概率；d为当前的进化代数；d为设置的最大进化代数。
所述变异运算方法包括：种群动态变异概率的公式为：
pk＝1–pkmax；
其中，pk为第k代时的变异率；pkmax为第k代的父代中最大适应度值。
进一步，所述材料进行改进的硬质合金刀具采用超声振荡及球磨的物理方法，或借助于化学方法使石墨烯能在合金粉末中分散均匀；
在液相还原法制备钴粉的过程中将石墨烯均匀分散在co粉中，制备co粉的化学方程式为：
co2++4naoh→[co(oh)4]2-+4na+
2[co(oh)4]2-+n2h4·h2o→2co↓+n2↑+5h2o+4oh-
在co的溶液中添加石墨烯，振荡分散后加入氢氧化钠形成co的络合物，后加入联氨还原，使石墨烯作为co非均质形核的夹杂，与co共同沉淀下来使石墨烯在co中分散；然后再将得到的co粉与wc进行球磨；
制备材料改进的硬质合金刀具具体包括：
将计算配比的石墨烯加入有机溶剂中分散成均匀悬浮液；
将所得悬浮液加入到计算配比的wc、co粉中进行球磨混，将石墨烯与硬质合金粉末混合；
将所得混合粉体进行干燥；
将所得混合粉末烧结成型。
进一步，co粉占合金原料的11wt％～15wt％，采用行星式球磨装置，球磨转速为150-200转/分钟，球磨时间3小时～5小时，球料比为1:1～5:1；在所述硬质合金原料中石墨烯的的添加范围为该硬质合金原料中co量的1.0wt％～4.5wt％；
在真空环境下进行，干燥温度为60摄氏度～120摄氏度；
采用的烧结方式为sps放电等离子烧结，烧结温度1100摄氏度～1550摄氏度，轴向压强80mpa～120mpa，保温温10分钟～30分钟。
本发明还提供一种硬质合金刀具的制备方法，所述硬质合金刀具的制备方法包括：开启数控设备和激光器，通过升降z轴和旋转激光器的旋钮，对光斑大小进行调试，使激光照射在的接收光敏面上，查看的信号接收情况，同时微调的放置位置，使系统的xoy坐标与三维打印设备或者数控设备的xoy坐标平面严格平行；调试完成后，360°转动设备c轴工作转台，在位置传感器上，查看激光生成的轨迹，标定平台中心，轨迹半径为rmm；移动刀具或打印喷头位置至激光轨迹的中心处，完成刀具加工。
步骤一中添加的石墨烯为单层石墨烯，分散工艺为超声震荡分散，分散介质为乙醇溶液，分散时间为30分钟～60分钟。
本发明公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明提供的新型微冷却装置热沉，基于流体横掠微冷却装置对流换热理论，冷却装置对流体工质的流动起到扰动作用，增强了流体的扰动性，一定程度上可增加有效对流换热面积，因此其换热性能更佳。
“长菱形”(其为类似菱形形状，尾部为细长形的“变形菱形”，也即该形状由菱形变形而来，其中一对两邻边大于另一对相邻边，冷却介质由短边流向长边)冷却装置的布置方式，使流动空间形成交错的渐缩渐扩通道，不断冲击针肋壁面，使得流体边界层不断分离，从而促进传热。
类似菱形微针肋热沉与矩形截面的微通道热沉相比，对流换热面积显著增加，流体扰动性加强，散热性能更好，发热面的温度分布更均匀。
长菱形微冷却装置热沉与菱形微冷却装置热沉相比，其尾部设计避免了尾涡滞留区的形成，因此其换热性能较高。
本发明wc-co类合金随含co量的变化，其硬度和强度是变化的，co量高，强度高，硬度下降，反之，亦然。采用粗晶wc粉末，可以降低粘接相co的含量，低co粗晶粒合金在保持韧性的同时，硬度耐磨性也明显优于高co细晶粒合金。
石墨烯利用在有机溶剂中的超声震荡分散，并与硬质合金原料粉末进行长时间的球磨，能够到达良好的混合效果，从而实现在后续烧结过程中使组织均匀，降低烧结缺陷。
利用石墨烯所具有的优异的导热性能和兼具的综合力学性能，实现对硬质合金导热性能的提升和力学性能的增强。合金密度比传统合金略有下降，是因为添加了低密度的石墨烯所致，但合金的相对密度均达到了98％以上，具有很高的致密性，内部缺陷极少存在；运用本发明所制得的试样，与一般盾构用硬质合金相比，硬度hra都在95以上，均满足盾构刀具硬度要求。与未添加石墨烯的试样相比，断裂韧性可提高48.8％，热导率可提高10.3％。
本发明可以有效的解决3d打印z向对中问题以及数控加工中xoy平面中心的标定问题。本发明的设计简单、结构精巧、使用效果好、使用寿命长的用于3d喷墨打印中z向对中以及数控加工中xoy平面对刀的新型对中装置。本发明可以有效的解决3d喷墨打印中存在的打印喷头z向对中问题以及数控加工中xoy平面中心的标定问题。通过使用精密的位置传感器(分辨率约为3—6μm)，将对中的误差精度，由之前的较大偏差得到有效的降低。
本发明利用一些模拟数据证明方法的可行性和准确性，本发明用遗传算法得出最优分类效果的svm参数：受惩罚系数c和核函数参数σ
设置各种参数：种群数量为20，最大进化代数为100，位置分析精度为95％。
交叉率：最大交叉率pmax为40％，最小交叉率pmin为10％，进化过程中的为：pd＝pmax-(pmax-pmin)*d/d。
变异率：最大变异率为10％，进化过程中为：pk＝1–pkmax。经遗传算法得到受惩罚系数c为3，核函数参数σ为0.1。
本发明得出最优分类效果的svm参数：受惩罚系数c和核函数参数σ，来训练得到ga-svm分类模型，然后用这个ga-svm分类模型对数据进行预测位置分析，可以准确预测加工精度。
本发明利用实际故障类别与预测模型所预测的故障类别进行精度分析。模型的分类结果显示，总体的分析精度为99.2％，达到企业的要求。大数据分析方法的耗时可以减少为传统方法的2/3左右；当数据量进一步增大，传统的方法已经不能处理，而大数据分析方法还可以快速高效的运行。
当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明冷却装置的示意图；
图2为本发明冷却装置的竖直方向的截面示意图。
图3为不同冷却剂流速下三种通道的芯片最高温度对比图。
图4是本发明实施例提供的硬质合金刀具的制备系统结构示意图；
图5是本发明实施例提供的刀具支架结构示意图；
图6是本发明实施例提供的激光在上的坐标和轨迹图；
图中：1、基座；2、设备龙门支架；3、设备z轴；4、刀具支架；4-1、第一容置孔；4-2、第二容置孔；4-3、刀具支架安装孔；5、打印喷头；6、打印喷头夹具；7、打印喷头保护套；8、激光器；9、二维精密位置传感器；10、设备c轴工作转台；11、高精密位置传感器信号采集处理板；a点-轨迹圆心坐标；b点-激光起始坐标；12、基底；13、冷却装置；1301、微流体通道；1302、四方体；14、冷却介质。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
如图1至图3所示，设置在基底12上的冷却装置13，冷却装置13内形成交错的微流体通道1301，所述冷却装置13由多个四方体1302交错分布形成；所述四方体1302的水平截面为四边形，所述四边形的对角线相互垂直，且其中一对对角相等，另一对对角不相等；所述四边形相等的一对对角为钝角，冷却介质14从四边形的另一对对角中的较大角一端流向较小角一端。所述冷却装置13内多个四方体形成的交错微流体流动空间(也即是微流体通道)为交错的渐缩渐扩通道，冷却介质14在该渐缩渐扩通道内流动。所述四边形具有两对分别相等的邻边，其中一对相等的邻边大于另一对相等的邻边；冷却介质14先接触较短的一对邻边，再接触较长的一对邻边，即冷却介质14的流向为从四边形较短的一对邻边流向四边形较长的一对邻边。所述冷却装置13的高度为200微米，当量直径为200微米。所述微流体通道的冷却工质为乙醇、乙二醇，纯水或者去离子水。所述基底12可以采用热导系数高的硅材料或者采用热导系数高的陶瓷材料。所述基底12的厚度为0.4毫米。
上述微冷却装置热沉采用深度反应离子刻蚀drie技术在硅基板上加工而成或者采用mems加工工艺加工而成。
本发明四方体形冷却装置的布置方式，该四方体的水平截面为四边形，所述四边形的对角线相互垂直，且其中一对对角相等，另一对对角不相等；所述四边形相等的一对对角为钝角，冷却介质从四边形的另一对对角中的较大角一端流向较小角一端。从而使流动空间形成交错的渐缩渐扩通道，冷却介质不断冲击针肋壁面，使得流体边界层不断分离，从而促进传热。该四方体针肋优于菱形针肋之处在于，尾部设计避免了尾涡滞留区的形成，提高了热沉的换热性能。
如图4-图6所示，本发明实施例提供的硬质合金刀具的制备系统包括：基座1、设备龙门支架2、设备z轴3、刀具支架4、打印喷头5、打印喷头夹具6、打印喷头保护套7、激光器8、二维精密位置传感器9、设备c轴工作转台10、高精密位置传感器信号采集处理板11。
刀具支架4上开设有第一容置孔4-1、第二容置孔4-2，第一容置孔4-1、第二容置孔4-2保持一定的中心距dmm和轴线平行度，且分别用于安装打印喷头5和激光器8。第二容置孔4-2距数控主轴中心距为dmm；刀具支架4安装于设备z轴3方向上，可随z轴上下移动。保证刀具支架4平面平行于c轴工作转台10，且垂直于设备z轴3；打印喷头保护套7，随打印喷头5安装于刀具支架4上的第一容置孔4-1的上方，使用紧定螺栓将其固定在刀具支架4上，打印喷头5和第一容置孔4-1的配合为紧配合；高精密位置传感器10分辨率为3—5μm，能够有效的识别不同波段的光束，其检测范围为9mm×9mm的方形区域，安装于设备c轴工作转台的中心区域，在安装过程中保证其和台面平行；所述高精度位置传感器信号采集处理板11，用于处理传感器采集到的信号，将其转化为可是识别的数字信号，其固定于基座1上分别与传感器和上位机软件连接；激光器8使用紧定螺栓安装于第二容置孔4-2，其轴心和打印喷头5中心的中心距为dmm，且激光器8为直线式激光器，其光斑大小可调。应用于数控加工领域和3d喷墨打印时，只需新型对中装置在安装好以后，开启数控设备和激光器8，通过升降z轴和旋转激光器8的旋钮，对光斑大小进行调试，使激光照射在的接收光敏面上，查看的信号接收情况；调试完成后，360°转动设备c轴工作转台10，在位置传感器上，查看激光生成的轨迹，即可标定平台中心，轨迹半径为rmm；然后移动打印喷头5或刀具位置至激光轨迹的中心处，即可完成对中。
本发明的新型高精密对中装置应用于数控设备刀具对中时，包括刀具支架4、激光器8、二维高精密位置传感器9以及高精度位置传感器信号采集处理板11；刀具支架4通过安装孔装于设备z轴3上，可沿z轴上下运动，其上开设第二容置孔4-2，与主轴的中心距为dmm，用于安装激光器8；激光器8使用两个紧定螺栓安装于第二容置孔4-2，且激光器8为直线式激光器，其光斑大小可调。二维高精密位置传感器9，其分辨率为3—5μm，其检测范围为9×9mm方形区域，固定于设备c轴工作转台10的中心区域，在安装过程中使用量具进行检测，以调整好二维高精密位置传感器9与设备c轴工作转台10平面的平行度；高精度位置传感器信号采集处理板11，用于处理传感器采集到的信号，将其转化为可是识别的数字信号，安置于设备平面上分别与传感器和上位机接线，保证接线良好。新型对中装置安装完成以后，开启数控设备和激光器8、二维高精密传感器9，开始对中调试；首先将激光器8移动到二维高精密传感器的上方，将激光照射在的接收光敏面上，使传感器上显示相应的光斑位置信息，然后调节光斑大小，使系统达到最佳状态；然后转动设备c轴工作转台10，使记录激光的运动轨迹。
如图4安装完成以后，开启打印设备和激光器8、二维高精密传感器9，开始对中调试；在进行三维打印设备喷头对中时，首先将激光器8移动到二维高精密传感器的上方，将激光照射在的接收光敏面上，使传感器上显示相应的光斑位置信息，然后调节光斑大小，使系统达到最佳状态；然后转动设备c轴工作转台10，使记录激光的运动轨迹，如图3所示，在上位机软件上可显示为半径一定的圆形轨迹，其中b(x1，y1)为激光起始位置，圆心a(x0，y0)则为所求的中心点；标定出激光圆形运动轨迹的半径，记为r，则
为了验证本发明的有益效果，对三种微通道散热器进行仿真，采用solidworks建立微通道热沉，菱形微针肋热沉和长菱形微针肋热沉模型，导入ansys-cfx中进行流体仿真。
其中，参数设置和仿真结果如下：
芯片大小：2mm×8mm×0.5mm；
微针肋区域：2.2mm×10mm×0.2mm；
微针肋热沉：4mm×20mm×0.6mm；
仿真设置：
冷却工质：水；微通道散热器：硅；
热源设置：芯片的体积生热率为5×108w/m3；
芯片和散热器与周围空气的对流换热系数为20w/m2·k。冷却剂的温度为293k，环境温度为298k；
建好仿真模型，设置好求解参数后，进行求解，最后观察求解结果。
从通过在不同冷却剂流速下三种微通道散热器的仿真，得到芯片上最高温度值，如图3中可以看出：本发明中设计的微冷却装置的用于电子封装器件的微通道和菱形微冷却装置的散热效果好。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施案例1
该石墨烯掺杂硬质合金的制备方法为：
称量一定质量的wc、co粉，co粉含量占合金原料的12wt％，将相对于co的重量百分比2％的石墨烯在乙醇中超声分散30分钟，然后以该石墨烯的乙醇悬浮液作为球磨介质，与wc、co粉进行球磨混合，在行星式球磨机中180转/分钟球磨5小时，随后经真空干燥，进行sps烧结成型，烧结温度1300摄氏度，轴向压强90mpa，保温15分钟，随炉冷却，获得掺杂石墨烯的硬质合金。其性能见表1。
实施案例2本实施案例与实施案例1的不同点在于，其中石墨烯的添加量为co量的3.5wt％，其性能见表1。
实施案例3本实施案例与实施案例1的不同点在于，其中石墨烯的添加量为co量的5wt％，其性能见表1。
实施案例4本实施案例与实施案例1的不同点在于，其中石墨烯的添加量为co量的4.5wt％，其性能见表1。
表1实施案例1-5所制得试样的性能
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。
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