[發(fā)明專利]一種凹凸間隔分布微織構復合導軌及其制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711401316.1
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108071676A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 王浩;符永宏;朱維南;鐘行濤;邱白晶;解玄;韓洪松;康正陽
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16C29/02
• 分類號: F16C29/02;F16C33/10;F16C33/14;B23P15/00
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1.一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，包括導軌基體、微凹坑織構陣列和微凸起織構陣，所述微凹坑織構陣列與微凸起織構陣相鄰間隔排列設于實施導軌基體的導軌表面上，在微凹坑形貌陣列加工有沿導軌長度方向的連接單個微凹坑形貌的微溝槽。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，所述微溝槽形貌的幾何參數(shù)為：溝槽寬度b=20-300um，溝槽深度h2<微凹坑深度。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，相鄰的所述微凹坑織構陣列或微凸起織構陣間隔排列的同種形貌織構陣列的間距小于動軌的長度，相鄰所述同種形貌織構陣列的間距相等。

4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，所述微凹坑形貌的幾何參數(shù)為：凹坑直徑d=20-500um，凹坑深度h=1-50um，形貌間距k1=100-2000um，微凹坑形貌列陣的形貌面積占有率為S1=1%-40%。

5.根據(jù)權利要求7所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，所述微凹坑形貌列陣的形貌面積占有率為S1=6-16%。

6.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，所述微凸起織構形貌的幾何參數(shù)為：微凸起直徑D=20-500um，微凸起高度H=1-10um，形貌間距k2=100-2000um，微凸起織構形貌列陣的形貌面積占有率為S2=8%-50%。

7.根據(jù)權利要求9所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，所述微凸起織構形貌列陣的形貌面積占有率為S2=16-28%。

8.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，在導軌表面沿導軌長度方向全程設有布油槽。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，所述布油槽的形狀為三角函數(shù)曲線。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌，其特征在于，所述布油槽寬度為t=1-2mm，深度為q=1mm-3mm。

11.根據(jù)權利要求1—7中任一項所述的一種凹凸間隔分布微織構復合導軌的制作方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟1，設計導軌表面凹凸間隔分布微織構復合，微凹坑和微凸起織構形貌間隔分布存在導軌全部行程工作表面；

步驟2，導軌清潔，用干棉布擦拭直到光亮無塵，去除表面灰塵及油污；

步驟3，采用二級管泵浦YAG激光器在導軌表面加工微凹坑及微溝槽，采用混合式步進電機控制控制載有導軌的工作臺線位移和角位移，保持激光束不動的加工方式制備相間分布的陣列微凹坑織構以及與沿機床運動方向傾斜、連通微凹坑的微溝槽，具體的激光加工參數(shù)激光波長532nm，離焦量0mm，脈沖寬度0.1-1.5ms，脈沖頻率1-10KHz，激光能量密度為10-500 J/cm2，電流為10-25A，空氣氛圍；

步驟4，采用二級管泵浦YAG激光器在導軌表面加工微凸起，采用混合式步進電機控制控制載有導軌的工作臺線位移和角位移，保持激光束不動的加工方式制備與微凹坑相間分布的陣列微凸起，具體的激光加工參數(shù)激光波長1064nm，離焦量0mm，脈沖寬度0.1-1.0ms，脈沖頻率300-500KHz，激光能量密度為200-500 J/cm2，電流為15-20A，單脈沖加工1~3次，空氣氛圍。

12.根據(jù)權利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述步驟4）之后，采用數(shù)控銑床在導軌表面加工三角函數(shù)狀的布油槽，具體的加工參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速200-600mm/s，進給量10-100mm，切削深度1-3mm。