[發明專利]摩擦副工作表面微坑數控激光成型方法及裝置

無效

• 申請號: 02111930.9
• 申請日: 2002-05-30
• 公開（公告）號: CN1385277A
• 公開（公告）日: 2002-12-18
• 發明（設計）人: 張云電
• 申請（專利權）人: 杭州電子工業學院
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

??????????????????????????技術領域

本發明涉及表面加工方法及裝置，尤其涉及摩擦副工作表面微坑數控激光成型方法及裝置。

??????????????????????????背景技術

在各種具有相對運動的摩擦副中，摩擦副工作表面必須生成儲油結構，以儲存潤滑油，減少摩擦與磨損，保證運動副的壽命。通常采用平頂珩磨、超精加工作為摩擦副工作表面最終加工工序，以形成交叉網紋溝槽式平頂儲油結構；或者采用松孔鍍鉻方法對缸套內孔表面鍍鉻即鍍硬鉻后進行逆電解，其表面形成網狀溝槽式儲油結構，再珩磨加工的工藝過程；或者采用振動沖擊加工方法在摩擦副工作表面形成相互獨立的微坑，再珩磨加工的工藝過程。

平頂珩磨和松孔鍍鉻方法都可以在一定程度上提高摩擦副的耐磨性。但是，由于網狀溝槽互相聯通，儲存在溝槽里的潤滑油將被沿著溝槽擠出去，摩擦副壽命的提高并不顯著。振動沖擊方法可以在摩擦副工作表面形成相互獨立的微坑，但工具頭的磨損對微坑深度有一定的影響，且不適宜加工高硬度材料。

??????????????????????????發明內容

本發明的目的是提供一種摩擦副工作表面微坑數控激光成型方法及裝置。

摩擦副工作表面微坑數控激光成型方法是摩擦副零件作旋轉運，使用脈沖激光束，使其沿著作旋轉運動的摩擦副零件相對移動，經過聚焦的脈沖激光束在摩擦副零件工作表面加工出微坑。

所說的摩擦副零件為氣缸、曲軸、剎車盤、制動鼓、凸輪、齒輪、連桿、軸。

摩擦副工作表面微坑數控激光成型裝置是一個電動機通過第一副小齒輪、大齒輪、滾珠絲杠帶動激光主軸進行直線運動；另一個電動機通過第二副小齒輪、大齒輪帶動傳動軸旋轉，再通過第三副小齒輪、大齒輪將傳動軸的轉動傳遞到機床工作臺傳動軸，帶動工作臺的轉動；夾具安裝在工作臺上，氣缸安裝在夾具中；數控系統控制兩個電動機的轉速，控制激光主軸和工作臺的運動速度。

本發明的優點：

(1)可在摩擦副工作表面形成相互獨立、深度一致、數以千計的微坑；

(2)它是無接觸加工，并且高能量脈沖激光束的能量及其移動速度均可調，摩擦副零件的轉動速度也可進行調整，因此可根據摩擦學理論，實現各種摩擦副工作表面儲油結構設計；

(3)表面微坑激光成型過程中無“工具”磨損，無“切削力”作用于工件，可有效地保證微坑深度的一致性，不會造成零件的變形；

(4)微坑加工效率高，可達2000～10000個微坑/秒；

(5)可提高摩擦副耐磨性，避免咬合，有顯著的經濟效益和社會效益。

??????????????????????????????附圖說明

圖1是缸套工作表面微坑的結構圖；

圖2是氣缸工作表面微坑數控激光成型方法示意圖；

圖3是曲軸工作表面微坑數控激光成型方法示意圖；

圖4是凸輪軸工作表面微坑數控激光成型方法示意圖；

圖5是表面微坑數控激光成型裝置結構示意圖。

??????????????????????具體實施方式

摩擦副工作表面微坑數控激光成型裝置是電動機1通過小齒輪2、大齒輪3、滾珠絲杠4帶動激光主軸5進行直線運動；電動機13通過小齒輪15，大齒輪14帶動傳動軸17旋轉，小齒輪12、大齒輪11將傳動軸17的轉動傳遞到傳動軸10，帶動工作臺9的轉動；夾具8安裝在工作臺9上，氣缸27安裝在夾具8中；數控系統控制電動機1、電動機13的轉速，控制激光主軸5和工作臺9的運動速度。