[發(fā)明專利]一種微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備及方法

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• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109702487A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖貴堅(jiān);黃云;羅遠(yuǎn)新;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明公開了一種微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備，包括表面拋磨裝置、激光刻蝕裝置、器件固定裝置懸掛架及臺座；所述表面拋磨裝置及所述激光刻蝕裝置依次設(shè)置在所述懸掛架上；所述臺座支撐所述懸掛架；所述表面拋磨裝置包括拋磨頭，所述拋磨頭用于對待處理器件進(jìn)行表面拋磨；所述拋磨頭通過第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制升降；所述激光刻蝕裝置包括激光頭，所述激光頭用于對所述待處理器件進(jìn)行激光刻蝕；所述激光頭通過第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制升降；所述器件固定裝置用于固定所述待處理器件。經(jīng)過本發(fā)明提供的技術(shù)手段處理的器件，即可在具有所述的表面完整性的同時(shí)，得到表面微結(jié)構(gòu)。本發(fā)明同時(shí)還提供了一種具有上述有益效果的微型表面結(jié)構(gòu)加工的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料表面加工領(lǐng)域，特別是涉及一種微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

表面完整性作為工件加工評價(jià)的一個(gè)重要的工藝參數(shù)。表面完整性與機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、接觸剛度、震動和噪聲等有密切關(guān)系，對機(jī)械產(chǎn)品的使用性能和可靠性有重要影響。

近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對材料的表面性質(zhì)要求越來越高，從過去的單純對表面完整性的要求，從而體現(xiàn)出材料本身的性質(zhì)之外，還漸漸要求材料的表面包括一些微型結(jié)構(gòu)，進(jìn)而通過微型結(jié)構(gòu)為材料本身帶來新的性質(zhì)。比如一些具有特殊的微型結(jié)構(gòu)表面能夠很大程度上提高工件的壽命、疲勞強(qiáng)度。

現(xiàn)有技術(shù)中，通過物理打磨，可以使工件具有合適的表面完整性，但物理打磨不能對工件表面進(jìn)行精細(xì)加工，得到所需的微型結(jié)構(gòu)；另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中的微型結(jié)構(gòu)，多為刻蝕形成，但刻蝕工藝大多無法保證所加工工件的表面完整性，因此，如何既能保證工件表面完整性又能在工件表面形成微型結(jié)構(gòu)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中工件的表面完整性與工件表面的微型結(jié)構(gòu)不可兼得的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備，所述微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備包括表面拋磨裝置、激光刻蝕裝置、器件固定裝置懸掛架及臺座；

所述表面拋磨裝置及所述激光刻蝕裝置依次設(shè)置在所述懸掛架上；所述臺座支撐所述懸掛架；

所述表面拋磨裝置包括拋磨頭，所述拋磨頭用于對待處理器件進(jìn)行表面拋磨；所述拋磨頭通過第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制升降；

所述激光刻蝕裝置包括激光頭，所述激光頭用于對所述待處理器件進(jìn)行激光刻蝕；所述激光頭通過第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制升降；

所述器件固定裝置用于固定所述待處理器件。

可選地，在所述微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備中，所述器件固定裝置底部裝有滑動裝置，所述滑動裝置可使所述器件固定裝置平穩(wěn)地在水平方向上移動。

可選地，在所述微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備中，所述滑動裝置包括定位裝置，所述定位裝置可將所述器件固定裝置固定在相對于所述表面拋磨裝置和/或激光刻蝕裝置的預(yù)設(shè)位置。

可選地，在所述微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備中，所述滑動裝置為滑輪及滑軌；所述滑輪可固定在所述滑軌上沿滑軌方向移動。

可選地，在所述微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備中，所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)及第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)為氣動泵。

可選地，在所述微型表面結(jié)構(gòu)加工的設(shè)備中，所述表面拋磨裝置為砂帶磨削裝置。

本發(fā)明還提供了一種微型表面結(jié)構(gòu)的加工方法，包括：

提供待處理器件；

對所述待處理器件進(jìn)行表面拋磨；

對經(jīng)過表面拋磨的待處理器件進(jìn)行激光刻蝕，得到具有預(yù)設(shè)圖案的成品器件。

可選地，在所述微型表面結(jié)構(gòu)加工的方法中，所述表面拋磨為多角度表面拋磨。