本发明涉及一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置及方法，其特征在于利用高压淹没空化水射流中空泡溃灭产生的高压冲击波、高速微射流和局部高温，并结合相应的模具来对微零件进行冲压或刻蚀加工，冲压或累积刻蚀形成所需要的形状。用于产生高压淹没空化水射流的装置，包括蓄水池系统，定量泵‑蓄能器‑卸荷阀恒压能源系统，空化水射流发生系统，高压淹没加工系统，循环回路系统和相关外围设备；本发明不同于常规的加工方法，其丰富了微零件冲压和刻蚀的加工方法，冲压的程度和精度、刻蚀加工的精度和效率得到较大提高，且整个装置结构简单，易操作，易维护，成本较低，对环境友好。
1.基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于：包括蓄水池系统、定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统、空化水射流发生系统、高压淹没加工系统，其特征在于，所述蓄水池系统由蓄水池(1)、冷水机组(3)和排水阀(4)组成；蓄水池(1)右下方设计有进水口与冷水机组(3)连通，蓄水池(1)左下方设有排水阀(4)，且蓄水池(1)上方分别设置进水管和出水管；
所述定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统包括第一过滤器(5)、高压柱塞泵(6)、单向阀(7)、电磁溢流阀(10)和卸荷阀(11)，所述蓄水池(1)出水管上依次设置第一过滤器(5)、高压柱塞泵(6)、单向阀(7)，所述高压柱塞泵(6)与单向阀(7)之间的管路上设置分支管路连通蓄水池(1)，所述分支管路上设置有电磁溢流阀(10)和卸荷阀(11)；
所述空化水射流发生系统包括第一调节阀(12)、温度传感器(13)、第一流量计(14)、第一压力表(15)、空化喷嘴(16)、空化水射流导向装置(17)，空化喷嘴(16)通过高压软管与单向阀(7)连接，单向阀(7)与空化喷嘴(16)之间依次设置第一调节阀(12)、温度传感器(13)、第一流量计(14)、第一压力表(15)，空化喷嘴(16)连接在空化水射流导向装置(17)上；
所述高压淹没加工系统由高压容器(18)、增压阀(19)、排气阀(20)、第二压力表(21)、进水阀(22)、三坐标工作台(23)、冲压模具或刻蚀掩模(24)、定位夹紧装置(26)、高压空气压缩机(27)组成；三坐标工作台(23)安装在高压容器(18)内部底面上，定位夹紧装置(26)安装在三坐标工作台(23)上，空化喷嘴(16)、空化水射流导向装置(17)均位于高压容器(18)内部，高压容器(18)上还分别设置增压阀(19)、排气阀(20)、第二压力表(21)、进水阀(22)，增压阀(19)与高压空气压缩机(27)连接；进水阀(22)能够与进水管相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于，还包括循环回路系统，高压容器(18)底部设置排水口通过高压软管与蓄水池(1)相连，高压容器(18)与蓄水池(1)之间依次设置第二过滤器(28)、第二调节阀(29)、第二流量计(30)，构成循环回路系统。
3.根据权利要求1所述的一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于，所述定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统还包括蓄能器(8)、压力继电器(9)，所述单向阀(7)下游的管路上设置一个分支管路与蓄能器(8)连接，蓄能器(8)下端安装压力继电器(9)。
4.根据权利要求1所述的一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于，空化水射流发生系统的高压软管与高压容器(18)之间通过法兰密封连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于，循环回路系统高压软管与高压容器(18)的排水口以及蓄水池(1)的进水口采用高压软管接头连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于，三坐标工作台(23)位于空化喷嘴(16)正下方。
7.根据权利要求1所述的一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于，高压容器(18)由具有高透光性PMMA材料制成，厚度≥4mm，可承受≥1.5MPa的水压。
8.根据权利要求1所述的一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于，蓄水池(1)中设置两个竖直的多孔隔板(2)，将蓄水池(1)分割成三个独立的空间。
9.一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀的方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)根据所要成形和刻蚀加工的形状，设计相应的冲压模具和刻蚀掩模(25)，并选择相应的空化水射流导向装置(17)；
(2)蓄水池(1)中注水至距顶端10cm左右使水源充足，避免气体进入空化水射流发生系统，高压容器(18)通过进水阀(22)注水且水面高出空化喷嘴(16)顶端d1＝2～4cm，并通过高压空气压缩机(27)加压使得高压容器(18)内的压力P1＝1.2MPa；
(3)设置压力继电器(9)的值为20.0～30.0MPa，通过调节第一调节阀(12)并观察第一压力表(15)使空化喷嘴进口压力P2＝20.0～30.0MPa，通过调节调节阀(20)并观察第二压力表(21)调节高压容器(18)内的压力，即空化水射流围压P3＝0.3～1.0MPa以获得符合加工条件的高压淹没空化水射流强度；
(4)设置冷水机组(3)出水温度为15～20℃，保证水温能产生较大强度的空化水射流；
(5)改变三坐标工作台(23)与空化喷嘴(16)之间的相对距离d2，间接改变微零件待加工表面与空化喷嘴射流出口处的相对距离d3，使空泡溃灭发生在待加工微零件表面附近；高压淹没空化水射流中大量空泡溃灭时会产生约为4×104～6×104MPa的高压冲击波、100～
400m/s的高速微射流、5000±200K的局部高温对微零件产生冲压或刻蚀加工效果；
10.根据权利要求9所述的基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀的方法，其特征在于，所述冲压模具和刻蚀掩模(24)根据需要加工的微零件具体加工，Ra≤0.6μm，材料选用模具钢；实现冲压的参数为：设置压力继电器(9)的值为20.0～25.0MPa，P2＝20.0～
25.0MPa，P3＝0.7～1.0MPa，加工时间约为10min；实现刻蚀的参数为：设置压力继电器(9)的值为25.0～30.0MPa，P2＝25.0～30.0MPa，P3＝0.3～0.5MPa，加工时间约为20min。
基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀的装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及机械制造、材料成形、特种加工领域，特指种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀的装置及方法。
背景技术
[0002] 在工业领域中，各种微零件的使用场合越来越多，特别是在生物学、环境监控、航空航天、工业与国防等领域。由于在尺度效应、结构、材料和工作原理等方面的变化，微零件的成形和加工难度越来越大，其中既有材料性能提高带来的成形和加工难度，也有零件结构微小带来的复杂性，例如钢的强度由250MPa提高到1000MPa，塑性由45％降低到12％，铝合金的强度由150MPa提高到530MPa，塑性由30％降低到10％。如何找到一种加工精度高、加工效率高、生产成本低、适应性较强，特别适合于这些难加工材料微零件的加工方法是目前迫切需要解决的问题。
[0003] 目前对于这些难加工材料微零件的加工方法主要有传统机械加工、微细电火花加工、激光加工、电子束加工、微细电腐蚀加工、离子束加工、微塑性成形加工、LIGA和准LIGA工艺等。其中，应用较广的冲压成形主要采用机械微冲压技术、激光微冲击成型技术，刻蚀加工主要采用LIGA、准LIGA工艺等。
[0004] 现有的微塑性成形加工中工件存在变形，且受限于刀具尺寸，很难加工出微零件结构。机械微冲压技术同样存在很多技术难点：一是冲头的制造成本高，效率低；二是由于冲头尺寸小、强度低，轻微的扰动都可能导致冲头和冲模的损坏；三是冲头和冲模的定位和运动控制决定了冲床应具有很高的精度。激光微冲击成形技术存在设备贵，加工件存在重铸层，且表面质量差等缺点。对于刻蚀加工，LIGA和准LIGA工艺技术投资大，加工过程复杂，对环境污染大。专利CN102248292B(利用激光空化微射流冲压成型微细零件的装置及方法虽然解决了激光微冲击成型激光直接作用于零件表面引起的问题，但是其产生的空化微射流强度有限，加工效率较低，没有能力完成刻蚀加工，并且设备贵的问题未得到解决。如何解决这些难题，提出一种新的加工理念及加工方法是一个巨大的挑战。
[0005] 为此，本发明提出了一种全新的微零件成形和刻蚀加工的方法，目前这方面国内外没有涉及，所以该方法有着巨大的发展潜力。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提出种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀的装置及方法。利用强度可调节的高压淹没空化水射流中空泡溃灭产生的高压冲击波、高速微射流和局部高温，并结合空化水射流导向装置、冲压模具、刻蚀掩模等来对难加工微零件进行冲压和刻蚀加工。
[0007] 本发明采用的技术方案是：
[0008] 一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，其特征在于：包括蓄水池系统、定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统、空化水射流发生系统、高压淹没加工系统，其特征在于，
[0009] 所述蓄水池系统由蓄水池、冷水机组和排水阀组成；蓄水池右下方设计有进水口与冷水机组连通，蓄水池左下方设有排水阀，且蓄水池上方分别设置进水管和出水管；
[0010] 所述定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统包括第一过滤器、高压柱塞泵、单向阀、电磁溢流阀和卸荷阀，所述蓄水池出水管上依次设置第一过滤器、高压柱塞泵、单向阀，所述高压柱塞泵与单向阀之间的管路上设置分支管路连通蓄水池，所述分支管路上设置有电磁溢流阀和卸荷阀；
[0011] 所述空化水射流发生系统包括第一调节阀、温度传感器、第一流量计、第一压力表、空化喷嘴、空化水射流导向装置，空化喷嘴通过高压软管与单向阀连接，单向阀与空化喷嘴之间依次设置第一调节阀、温度传感器、第一流量计、第一压力表，空化喷嘴连接在空化水射流导向装置上；
[0012] 所述高压淹没加工系统由高压容器、增压阀、排气阀、第二压力表、进水阀、三坐标工作台、冲压模具或刻蚀掩模、定位夹紧装置、高压空气压缩机组成；三坐标工作台安装在高压容器内部底面上，定位夹紧装置安装在三坐标工作台上，空化喷嘴、空化水射流导向装置均位于高压容器内部，高压容器上还分别设置增压阀、排气阀、第二压力表、进水阀，增压阀与高压空气压缩机连接；进水阀能够与进水管相连。
[0013] 进一步地，还包括循环回路系统，高压容器底部设置排水口通过高压软管与蓄水池相连，高压容器与蓄水池之间依次设置第二过滤器、第二调节阀、第二流量计，构成循环回路系统。
[0014] 进一步地，所述定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统还包括蓄能器、压力继电器，所述单向阀下游的管路上设置一个分支管路与蓄能器连接，蓄能器下端安装压力继电器。
[0015] 进一步地，空化水射流发生系统的高压软管与高压容器之间通过法兰密封连接。
[0016] 进一步地，循环回路系统高压软管与高压容器的排水口以及蓄水池的进水口采用高压软管接头连接。
[0017] 进一步地，三坐标工作台位于空化喷嘴正下方。
[0018] 进一步地，高压容器由具有高透光性PMMA材料制成，厚度≥4mm，可承受≥1.5MPa的水压。
[0019] 进一步地，蓄水池中设置两个竖直的多孔隔板，将蓄水池分割成三个独立的空间。
[0020] 基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀的方法，其特征在于，包含以下步骤：
[0021] (1)根据所要成形和刻蚀加工的形状，设计相应的冲压模具和刻蚀掩模，并选择相应的空化水射流导向装置；
[0022] (2)蓄水池中注水至距顶端10cm左右使水源充足，避免气体进入空化水射流发生系统，高压容器通过进水阀注水且水面高出空化喷嘴顶端d1＝2～4cm，并通过高压空气压缩机加压使得高压容器内的压力P1＝1.2MPa；
[0023] (3)设置压力继电器的值为20.0～30.0MPa，通过调节第一调节阀并观察第一压力表使空化喷嘴进口压力P2＝20.0～30.0MPa，通过调节调节阀并观察第二压力表调节高压容器内的压力，即空化水射流围压P3＝0.3～1.0MPa以获得符合加工条件的高压淹没空化水射流强度；
[0024] (4)设置冷水机组出水温度为15～20℃，保证水温能产生较大强度的空化水射流；
[0025] (5)改变三坐标工作台与空化喷嘴之间的相对距离d2，间接改变微零件待加工表面与空化喷嘴射流出口处的相对距离d3，使空泡溃灭发生在待加工微零件表面附近；高压淹没空化水射流中大量空泡溃灭时会产生约为4×104～6×104MPa的高压冲击波、100～400m/s的高速微射流、5000±200K的局部高温对微零件产生冲压或刻蚀加工效果；
[0026] 进一步地，所述冲压模具和刻蚀掩模根据需要加工的微零件具体加工，Ra≤0.6μm，材料选用模具钢；实现冲压的参数为：设置压力继电器的值为20.0～25.0MPa，P2＝20.0～25.0MPa，P3＝0.7～1.0MPa，加工时间约为10min；实现刻蚀的参数为：设置压力继电器的值为25.0～30.0MPa，P2＝25.0～30.0MPa，P3＝0.3～0.5MPa，加工时间约为20min。
[0027] 本发明所提供的基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，可通过调节高压淹没空化水射流强度和加工时间t，并结合相应的冲压模具或刻蚀掩模来完成微零件冲压和刻蚀两种加工；高压容器通过进水阀注水且水面高出空化喷嘴顶端d1＝2～4cm，并通过高压空气压缩机加压使得高压容器内的压力P1＝1.2MPa；设置压力继电器的值为20.0～30.0MPa，通过调节第一调节阀并观察第一压力表调节空化喷嘴进口压力P2＝20.0～30.0MPa，通过调节减压阀并观察第二压力表调节高压容器内的压力P3＝0.3～1.0MPa以获得符合加工条件的高压淹没空化水射流强度；通过改变三坐标工作台与空化喷嘴之间的相对距离d2，间接改变工件表面与空化喷嘴射流出口处的相对距离d3，使d3＝26～30mm，使空泡溃灭发生在工件表面；高压淹没空化水射流中大量空泡溃灭时会产生约为约为4×104～
6×104MPa的高压冲击波、100～400m/s的高速微射流、5000±200K的局部高温，从而对微零件产生冲压或刻蚀加工效果；其特征在高压淹没空化水射流中大量空泡溃灭时会产生约为
4×104～6×104MPa的高压冲击波、100～400m/s的高速微射流、5000±200K的局部高温能够对微零件加工表面产生强化效果。
[0028] 因此，本发明具有如下有益效果：
[0029] 1.通过控制高压淹没空化水射流作用于工件表面的时间t，调节空化喷嘴进口压力P2和高压容器内的压力P3，更换冲压模具和刻蚀用掩模，本发明能够完成微零件冲压和刻蚀两种加工。
[0030] 2.通过选用不同的空化水射流引导装置，能使高压淹没空化水射流中空泡溃灭精确作用于待加工微零件表面，且能使高压淹没空化水射流的强度损失较小。
[0031] 3.本装置中多孔隔板和蓄能器的使用使整个循环系统更加稳定，从而能产生稳定的高压淹没空化水射流；冷水机组的使用可保持出水温度为15～20℃，保证水温能产生较大强度高压淹没空化水射流。
[0032] 4.该方法在加工时不会使工件在加工位置产生裂纹且对工件表面有一定的冲击强化效果，能使工件表面产生残余压应力层，从而保证其强度和耐疲劳性等要求。
[0033] 5.该加工方法加工效率高，在冲压模具和刻蚀用掩模精度高的情况下，加工精度也较高，并提出了一种全新的微零件冲压和刻蚀加工的加工理念和方法，充分挖掘空化效应的潜在有利价值，推动微零件冲压和刻蚀加工方法的多样化。
附图说明
[0034] 图1为本发明所述基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置的结构示意图。
[0035] 图2为高压淹没空化水射流作用于微零件表面的示意图。
[0036] 图3为高压淹没空化水射流中空泡在微零件冲压表面或刻蚀加工表面溃灭过程及溃灭时产生的高压冲击波和局部高温示意图。
[0037] 图4为高压淹没空化水射流中空泡在微零件冲压表面或刻蚀加工表面溃灭过程及溃灭时产生的高压冲击波、高速微射流和局部高温示意图。
[0038] a-不可凝气体回弹形成的高压冲击波，b-空泡开始溃灭，c-空泡达到最小体积停止溃灭，d-局部高温，e-部分空泡环形溃灭，f-微射流冲击壁面。
[0039] 图5为本发明实施例1基于高压淹没空化水射流的微零件冲压的剖面结构示意图。
[0040] 图6为本发明实施例1基于高压淹没空化水射流的微零件冲压的加工效果图。
[0041] 图7为本发明实施例2基于高压淹没空化水射流的微零件刻蚀的剖面结构示意图。
[0042] 图8为本发明实施例2基于高压淹没空化水射流的微零件刻蚀的加工效果图。
[0043] 图中：
[0044] 1-蓄水池，2-多孔隔板，3-冷水机组，4-排水阀，5-第一过滤器，6-高压柱塞泵，7-单向阀，8-蓄能器，9-压力继电器，10-电磁溢流阀，11-卸荷阀，12-第一调节阀，13-温度传感器，14-第一流量计，15-第一压力表，16-空化喷嘴，17-空化水射流导向装置，18-高压容器，19-排气阀，20-减压阀，21-第二压力表，22-进水阀，23-三坐标工作台，24-微零件，25-成形模具或刻蚀用掩模，26-定位夹紧装置，27-高压空气压缩机，28-第二过滤器，29-第二调节阀，30-第二流量计，31-来流，32-空化水射流，33-空泡，34-微零件表面。
具体实施方式
[0045] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明：
[0046] 图1为本发明所述基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置的结构示意图，包括依次连接包括蓄水池系统、定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统、空化水射流发生系统、高压淹没加工系统、循环回路系统，最后循环回路系统再和蓄水池系统连接，形成循环回路。
[0047] 所述蓄水池系统由蓄水池1、多孔隔板2、冷水机组3和排水阀4组成，所述定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统包括第一过滤器5、高压柱塞泵6、单向阀7、蓄能器8、压力继电器9、电磁溢流阀10和卸荷阀11，所述空化水射流发生系统包括第一调节阀12、温度传感器13、第一流量计14、第一压力表15、空化喷嘴16、空化水射流导向装置17，所述高压淹没加工系统由高压容器18、增压阀19、排气阀20、第二压力表21、进水阀22、三坐标工作台23、冲压模具或刻蚀掩模24、定位夹紧装置26、高压空气压缩机27组成；所述循环回路系统包括第二过滤器28、第二调节阀29、第二流量计30。
[0048] 所述蓄水池1出水管上依次设置第一过滤器5、高压柱塞泵6、单向阀7，所述高压柱塞泵6与单向阀7之间的管路上设置分支管路连通蓄水池1，所述分支管路上设置有电磁溢流阀10和卸荷阀11。两块多孔隔板2竖直装在蓄水池1中，将蓄水池1分割成三个独立的空间；多孔隔板2和蓄能器8的使用使整个循环系统更加稳定，从而能产生稳定的高压淹没空化水射流；冷水机组3的使用可保持出水温度为15～20℃，保证水温能产生较大强度高压淹没空化水射流。蓄水池1右下方设计有进水口与冷水机组3连通，蓄水池1左下方设有排水阀4，且蓄水池1上方分别设置进水管和出水管，进水管用于进水。
[0049] 所述蓄水池1出水管上依次设置第一过滤器5、高压柱塞泵6、单向阀7，所述高压柱塞泵6与单向阀7之间的管路上设置分支管路连通蓄水池1，所述分支管路上设置有电磁溢流阀10和卸荷阀11。所述单向阀7下游的管路上设置一个分支管路与蓄能器8连接，蓄能器8下端安装压力继电器9。
[0050] 空化喷嘴16通过高压软管与单向阀7连接，单向阀7与空化喷嘴16之间依次设置第一调节阀12、温度传感器13、第一流量计14、第一压力表15，空化喷嘴16连接在空化水射流导向装置17上；空化喷嘴16、空化水射流导向装置17均位于高压容器18内部，空化水射流发生系统的高压软管与高压容器18之间通过法兰密封连接。三坐标工作台23安装在高压容器18内部底面上，定位夹紧装置26安装在三坐标工作台23上，三坐标工作台23位于空化喷嘴
16正下方。
[0051] 高压容器18由具有高透光性PMMA材料制成，厚度≥4mm，可承受≥1.5MPa的水压。高压容器18上还分别设置增压阀19、排气阀20、第二压力表21、进水阀22，增压阀19与高压空气压缩机27连接；进水阀22能够与进水管相连。高压容器18底部设置排水口通过高压软管与蓄水池1相连，高压容器18与蓄水池1之间依次设置第二过滤器28、第二调节阀29、第二流量计30，构成循环回路系统。循环回路系统高压软管与高压容器18左下方排水口以及蓄水池1右下方进水口采用高压软管接头连接。
[0052] 实施例1
[0053] 结合附图详细说明一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置(以冲压加工为例，其包含以下步骤：
[0054] (1)如图5所示，将冲压模具25安放在三坐标工作台23上，其上布置好需要进行冲压加工的微零件，通过定位夹紧装置26将冲压模具和微零件定位夹紧好；
[0055] (2)根据微零件所要冲压的形状，选择合适的空化水射流导向装置17，通过螺钉与空化喷嘴16连接；此实施例中选择收敛型的导向装置；
[0056] (3)打开进水阀22,使高压容器18内注水且水面超过空化喷嘴16上边缘高度d1＝2cm，打开增压阀19并打开高压空气压缩机27使得高压容器18内的压力P1＝1.2MPa；蓄水池
1中注水至接近水池上沿10cm处；
[0057] (4)打开电源开关，高压柱塞泵、压力继电器、电磁溢流阀开始工作，蓄水池中的水经高压软管输送至定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统；
[0058] (5)单向阀7的一路通过高压软管连接空化水射流发生系统中的第一调节阀12，水经过空化水射流发生系统，最终通过空化喷嘴16喷射出来；
[0059] (6)设置压力继电器9的值为20.0～25.0MPa，调节第一调节阀12并通过观察第一压力表15调节空化喷嘴进口压力P2＝20.0～25.0MPa，调节排气阀20并通过观察第二压力表21使高压容器内的压力P3＝0.7～1.0MPa以获得想要的微零件冲压加工的高压淹没空化水射流强度；
[0060] (7)打开第二调节阀29并调节使得第二流量计30的示数与第一流量计14相同，实现加工系统内水的内循环；
[0061] (8)改变三坐标工作台23与空化喷嘴16之间的相对距离d2，间接改变待冲压微零件表面与空化喷嘴射流出口处的相对距离d3，使d3＝26～30mm，使高压淹没空化水射流中大量空泡溃灭发生在尽可能接近待冲压微零件表面处；
[0062] (9)移动三坐标工作台23，使空化水射流位于待冲压微零件表面的正上方，控制冲压时间约为10min；
[0063] (10)如图2、图3、图4，高压淹没空化水射流中空泡溃灭时产生的约4×104MPa的高压冲击波a、100～200m/s的高速微射流f和5000±200K的局部高温d作用于微零件表面，使微零件表面局部软化，在约4×104MPa的高压冲击波a、100～200m/s的高速微射流f联合作用下使微零件产生塑性变形，通过冲压模具25实现冲压加工，最终达到如图6所示的加工效果；
[0064] 实施例2
[0065] 结合附图详细说明一种基于高压淹没空化水射流的微零件冲压及刻蚀装置，以刻蚀加工为例，其包含以下步骤：
[0066] (1)如图7所示，将待刻蚀的微零件安放在三坐标工作台23上，其上布置好刻蚀掩模25，通过定位夹紧装置26将刻蚀掩模和微零件定位夹紧好；
[0067] (2)如图7所示，根据微零件所要刻蚀加工的形状，选择合适的空化水射流导向装置26，通过螺钉与空化喷嘴16连接；此实施例中先刻蚀键槽的工序中选择收敛型的导向装置；
[0068] (3)打开进水阀22,使高压容器18内注水且水面超过空化喷嘴16上边缘高度d1＝4cm，打开增压阀19并打开高压空气压缩机27使得高压容器18内的压力P2＝1.2MPa；蓄水池
1中注水至接近水池上沿10cm处；
[0069] (4)打开电源开关，高压柱塞泵6、压力继电器9、电磁溢流阀10开始工作，蓄水池1中的水经高压软管输送至定量泵-蓄能器-卸荷阀恒压能源系统；
[0070] (5)单向阀7的一路通过高压软管连接空化水射流发生系统中的第一调节阀12，水经过空化水射流发生系统，最终通过空化喷嘴16喷射出来；
[0071] (6)设置压力继电器9的值为25.0～30.0MPa，调节第一调节阀12并通过观察第一压力表15调节空化喷嘴进口压力P2＝25.0～30.0MPa，调节排气阀20并通过观察第二压力表21使高压容器内的压力P3＝0.3～0.5MPa以获得想要的微零件刻蚀加工的高压淹没空化水射流强度；
[0072] (7)打开第二调节阀29并调节使得第二流量计30的示数与第一流量计14相同，实现加工系统内水的内循环；
[0073] (8)改变三坐标工作台23与空化喷嘴16之间的相对距离d2，间接改变工件表面与空化喷嘴射流出口处的相对距离d3，使d3＝26～30mm，使高压淹没空化水射流中大量空泡溃灭发生在尽可能接近待刻蚀微零件表面处；
[0074] (9)移动三坐标工作台23，使空化水射流位于待刻蚀加工微零件表面的正上方，根据需要刻蚀的深度控制刻蚀时间约为15～20min；
[0075] (10)如图2、图3、图4，高压淹没空化水射流中空泡溃灭时产生的约4×104MPa的高压冲击波a、200～400m/s的高速微射流f和5000±200K的局部高温d，使微零件表面局部软化，在约6×104MPa的高压冲击波a、200～400m/s的高速微射流f联合作用下使微零件产生空化剥蚀，在刻蚀用掩模25的作用下只对需要刻蚀的部位进行加工，从而达到加工效果。
[0076] 关闭电源开关，更换空化水射流导向装置为收敛型导向装置，重复上述步骤(2)～(10)，完成微零件两侧圆孔的刻蚀，最终达到如图8所示的加工效果。
[0077] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
