专利名称：表面矩阵式微坑加工方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于机械加工领域，涉及采用刀具进行摩擦副零件表面矩阵式微坑加工方法及其装置。
背景技术：
在机械设备中，为实现不同的运动和功能，有各种摩擦副。为减少摩擦副摩擦力与磨损，提高摩擦副零部件的使用寿命，人们采用了各种润滑油和在摩擦副中保存润滑油方法及结构。如提高摩擦副零件表面硬度、精度和粗造度，开油槽、沟或者浸泡油池中等等。近年来对于摩擦学理论，提出一种较新的微弹性摩擦学理论，在摩擦副零件的表面设有规律排列的微坑，增加摩擦副的储油，以保证润滑。为此，人们提出了一些表面微坑的加工方法及其装置。如中国专利ZL98115377.1公开了一种表面微坑加工方法及装置。它是使用一个或多个球形工具头，使其沿着加工平面或曲面相对移动，同时在工具头上施加低频振动，依靠振动冲击在待加工表面形成微坑。虽然，它微坑加工装置结构简单，易于制造、装配、调整。但是，由于是采用的是一种锤击的方式，为金属变形后形成的微坑，微坑的边缘会高起，这样就需要珩磨等工艺进行再加工。因此，零件的加工时间较长，效率也比较低。而对于表面硬度较高的零件，采用该方法也难以加工。
发明内容
本发明针对以上现有技术的不足加以改进，提供使用铣刀一次成型，可提高整个摩擦副零件的表面微坑加工效率，可以对比较硬的摩擦副零件的表面微坑进行加工的表面矩阵式微坑加工方法，以及提供相对应于该方法的装置。
本发明的技术方案是这样实现的表面矩阵式微坑加工方法，由铣刀加工工件表面，铣刀回转，并作相对工件移动，作垂直于工件方向的对刀移动，在三种复合运动的作用下，特点是铣刀的刀齿加工工件表面微坑有切削，也有挤压；也就是说工件表面微坑是在铣刀的切削与挤压两个过程中完成的。
以上所述的一种表面矩阵式微坑加工方法，被工件安装在车床的主轴上，表面矩阵式微坑加工装置的刀杆部分装在车床溜板箱上，并随车床溜板箱横向运动，工件随主轴执行回转运动，特点是电动机通过软轴的驱动铣刀回转运动，即相对于工件有正转，或反转；通过调整车床的小刀架，进行工件表面与铣刀的刀齿对刀；在三种复合运动的作用下，铣刀在工件表面加工出微坑表面。
表面矩阵式微坑加工装置，包括刀杆1，电动机2、及传动轴3；特点是刀杆上有回转轴8，回转轴带轴承5装在轴承坐4中，轴承坐由螺栓固定在刀杆上；电动机与回转轴通过柔性软轴连接，在刀杆的端部的回转轴前安装铣刀6，并由盖形螺母7紧固。
采用表面矩阵式微坑加工方法及其装置，被加工工件表面可以加工出矩阵式分布的微坑。
本发明提供的表面矩阵式微坑加工方法及其装置与背景技术相比较，该装置更为结构简单和易于制造。它克服了一种锤击的方式存在的金属变形微坑的边缘高起缺点，无需珩磨或磨削工艺进行表面再加工。提高了零件的加工的整体效率。并对于表面硬度较高的零件也可以加工。它加工的表面微坑呈矩阵式分布，微坑的排列规律性好，分布均匀。适用于各种摩擦副零件的表面微坑的加工，特别适合缸套、轴衬的内表面及轴的外表面的微坑的加工成型。
图1是表面矩阵式微坑加工装置结构主视图；图2是表面矩阵式微坑加工装置结构侧视图；图3是表面矩阵式微坑加工装置结构俯视图；图4是表面矩阵式微坑加工装置的铣刀结构图。
具体实施例方式
图1、图2和图3所示，本发明的表面矩阵式微坑加工装置，包括刀杆1，电动机2、及传动轴3。刀杆上有回转轴8，回转轴带轴承5装在轴承坐4中，轴承坐由螺栓固定在刀杆上；电动机与回转轴通过柔性软轴连接，在刀杆的端部的回转轴前安装铣刀6，并由盖形螺母7紧固。
图4所示，表面矩阵式微坑加工装置的铣刀，铣刀直径16至40毫米，刀齿数4，6，8，12，16等。
本发明表面矩阵式微坑加工方法，由铣刀加工工件表面，铣刀回转，并作相对工件移动，作垂直于工件方向的对刀移动，在三种复合运动的作用下，铣刀的刀齿加工工件表面微坑有切削，也有挤压；也就是说工件表面微坑是在铣刀的切削与挤压两个过程中完成的。
以上所述的一种表面矩阵式微坑加工方法，在车床上加工缸套内的微坑，缸套安装在车床的主轴上，刀杆部分装在车床溜板箱上，并随车床溜板箱横向运动，缸套随主轴执行回转运动，电动机通过软轴的驱动铣刀回转运动，即相对于缸套的有正转，也有反转；通过调整车床的小刀架，进行缸套内表面与铣刀的刀齿对刀；这样在三种复合运动的作用下，铣刀在缸套内加工出矩阵式排列的微坑表面。同样，可以在轴的外圆上加工出矩阵式排列的微坑表面。
以下是使用表面矩阵式微坑加工方法及其装置的加工缸套的过程缸套安装在车床的主轴上，刀杆1安装在车床溜板箱的小刀架上，电动机2安装在车床尾座处，通过软轴3把运动传递到回转轴8，回转轴8通过轴承5安装于轴承座4上，回转轴8的前安装铣刀6，由盖形螺母7紧固。加工时，矩阵式微坑成型装置随车床溜板箱横向运动，缸套随主轴执行回转运动，铣刀通过软轴的传输也进行回转运动(相对于缸套的回转有正反转之分)，通过调整车床的小刀架，可以进行缸套内表面和铣刀的刀齿的对刀(对定切深量)。在这三个复合运动的作用下，就在缸套内表面加工出符合要求的矩阵式排列的微坑表面。工艺特点1、铣刀回转切削时，70％靠铣刀的刀齿来完成，30％靠铣刀的刀齿的挤压来完成。
2、调整不同的主轴回转速度，不同的铣刀回转速度，不同的刀杆横向进给速度，以及刀齿相对于缸套内表面的对定切深，可以加工出符合不同场合，不同工况要求下的缸套的微坑成型表面。
权利要求
1.一种表面矩阵式微坑加工方法，由铣刀加工工件表面，其特征是铣刀回转，并作相对工件移动，作垂直于工件方向的对刀移动，在三种复合运动的作用下，铣刀的刀齿加工工件表面微坑有切削，也有挤压；也就是说工件表面微坑是在铣刀的切削与挤压两个过程中完成的。
2.一种表面矩阵式微坑加工装置，包括刀杆1，电动机2、及传动轴3；其特征是刀杆有回转轴8，回转轴带轴承5装在轴承坐4中，轴承坐由螺栓固定在刀杆上；电动机与回转轴通过柔性软轴连接，在刀杆的端部的回转轴前安装铣刀6，由盖形螺母7紧固。
3.按照权利要求1所述的一种表面矩阵式微坑加工方法，其特征是被工件安装在车床的主轴上，表面矩阵式微坑加工装置的刀杆部分装在车床溜板箱上，并随车床溜板箱横向运动，工件随主轴执行回转运动，电动机通过软轴的驱动铣刀回转运动，即相对于工件的有正转，也有反转；通过调整车床的小刀架，进行工件表面与铣刀的刀齿对刀；在三种复合运动的作用下，在工件表面加工出微坑表面。
4.按照权利要求3所述的一种表面矩阵式微坑加工方法及权利要求2所述的一种表面矩阵式微坑加工装置；其特征是被加工工件表面具有矩阵式分布的微坑。
全文摘要
本发明的表面矩阵式微坑加工方法及其装置，包括刀杆1，电动机2、及传动轴3。刀杆上有回转轴8，回转轴带轴承5装在轴承坐4中，轴承坐由螺栓固定在刀杆上；电动机与回转轴通过柔性软轴连接，在刀杆的端部的回转轴前安装铣刀6，并由盖形螺母7紧固。由铣刀加工工件表面，铣刀回转，并作相对工件移动，作垂直于工件方向的对刀移动，在三种复合运动的作用下，工件表面微坑在铣刀的切削与挤压两个过程中完成。它无需珩磨或磨削工艺进行表面再加工。提高了零件的加工效率。并对于表面硬度较高的零件也可以加工。它加工的表面微坑呈矩阵式分布，微坑的排列规律性好，分布均匀。适用于各种摩擦副零件的表面微坑的加工，特别适合缸套、轴衬的内表面及轴的外表面的微坑的加工成型。
文档编号B23C7/02GK1569372SQ20041001226
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者祝锡晶, 谢解春, 王爱玲, 孙旭东, 翟宁 申请人:王爱玲