一种用于摩擦副减摩的微纳加工装置及加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于摩擦副减摩的微纳加工装置及加工方法，属于机械特种加工技术领域，主要用于柱塞元件领域的加工。装置包括刀具、双圆弧复合柔性铰链、第一超声波椭圆振动杆和第二超声波椭圆振动杆；第一超声波椭圆振动杆、第二超声波椭圆振动杆通过预紧长螺栓与两个直边连接端连接，另外一个直边连接端连接刀具，第一超声波椭圆振动杆和第二超声波椭圆振动杆通过折形支撑块设于三轴测力基座上。机床的主轴带动着柱塞元件高速旋转，本加工装置在机床的导轨上向主轴匀速运动，高频振动通过两个方向的叠加放大后驱动刀具加工微凹坑。方案简单实用，加工精度高，能根据需要在柱塞元件外表面加工特定的纹理，提高了摩擦副的减摩耐磨综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于摩擦副减摩的微纳加工装置及加工方法
本专利技术涉及一种机械特种加工
的加工工艺，尤其涉及一种适用于摩擦副的减摩的微纳加工装置及加工方法，用于解决摩擦副磨损严重寿命短的问题。
技术介绍
在一些液压机械中，柱塞与柱塞孔之间的摩擦副采用精密配合，油液出现污染时，各部位配合间隙的磨损以及惯性冲击力的共同作用，易使柱塞在往复运动中发生倾斜而偏磨。严重时，出现拉伤或咬缸现象。为解决这种问题通常采用传统的切削在柱塞体外圆面上增设三道环形润滑油槽，以改善柱塞与柱塞孔之间的摩擦状态。但传统加工工艺限制，在加工柱塞元件时候，金刚石、陶瓷等刀具出现了磨损过快，发热量大、表面质量差等问题，这导致了柱塞原件加工精度不够高。而现代加工工艺中，激光烧蚀加工精度高、具有柔性，但加工处理时间长、对材料要求高且需要后处理；微成型工艺加工处理时间短，但对材料要求高且存在回弹问题；微纳加工工艺加工精度高、具有柔性针且高纵横比，但加工时间相对较长。对这些问题，一些学者提出了超声波椭圆振动与传统加工相结合的方法，以期减小加工过程中的颤动，减小刀具的磨损，提高柱塞原元加工质量、精度和效率。日本研究人员于上世纪90年本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于摩擦副减摩的微纳加工装置，其特征在于，包括刀具、双圆弧复合柔性铰链、第一超声波椭圆振动杆和第二超声波椭圆振动杆；双圆弧复合柔性铰链包括三个直边连接端，相邻两个直边连接端之间包括两个圆弧部；第一超声波椭圆振动杆包括第一末端质量杆和设在第一末端质量杆一端的第一环状压电陶瓷致动器、第一电极层；第二超声波椭圆振动杆包括第二末端质量杆和设在第二末端质量杆一端的第二环状压电陶瓷致动器、第二电极层；第一超声波椭圆振动杆、第二超声波椭圆振动杆通过预紧长螺栓与两个直边连接端连接，另外一个直边连接端连接刀具，第一超声波椭圆振动杆和第二超声波椭圆振动杆通过折形支撑块设于三轴测力基座上。

【技术特征摘要】
1.一种用于摩擦副减摩的微纳加工装置，其特征在于，包括刀具、双圆弧复合柔性铰链、第一超声波椭圆振动杆和第二超声波椭圆振动杆；双圆弧复合柔性铰链包括三个直边连接端，相邻两个直边连接端之间包括两个圆弧部；第一超声波椭圆振动杆包括第一末端质量杆和设在第一末端质量杆一端的第一环状压电陶瓷致动器、第一电极层；第二超声波椭圆振动杆包括第二末端质量杆和设在第二末端质量杆一端的第二环状压电陶瓷致动器、第二电极层；第一超声波椭圆振动杆、第二超声波椭圆振动杆通过预紧长螺栓与两个直边连接端连接，另外一个直边连接端连接刀具，第一超声波椭圆振动杆和第二超声波椭圆振动杆通过折形支撑块设于三轴测力基座上。2.根据权利要求1所述的用于摩擦副减摩的微纳加工装置，其特征在于，双圆弧复合柔性铰链中部设有圆柱通孔，圆柱通孔与相邻两个直边连接端间开设有通槽。3.根据权利要求2所述的用于摩擦副减摩的微纳加工装置，其特征在于，第一超声波椭圆振动杆和第二超声波椭圆振动杆在水平面上的投影夹角为60°。4.根据权利要求3所述的用于摩擦副减摩的微纳加工装置，其特征在于，与刀具相连的直边连接端竖向端面设有V形槽和连接轴，刀具一端置于V形槽中，刀具与连接轴紧固连接。5.一种利用权利要求4所述用于摩擦副减摩的微纳加工装置的加工方法，包括步骤如下：(1)将第一环状压电陶瓷致动器、第一电极层叠套在第一末端质量杆头端组成第一超声波椭圆振动杆；(2)将第二环状压电陶瓷致动器、第二电极层叠套在第二末端质量杆头端组成第二超声波椭圆振动杆；(3)将第一超声波椭圆振动杆和第二超声波椭圆振动杆通过预紧长螺栓与双圆弧复合柔性铰...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世振，刘延俊，朱吴乐，颜飞，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37