仿鱼鳞型多功能表面微结构制备方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了仿鱼鳞型多功能表面微结构制备方法与装置。现有工件表面耐磨性有待提高。本发明专利技术采用特制犁刀刀头制作犁削刀具，然后用犁削刀具在工件待加工表面加工出若干行鱼鳞型微结构；鱼鳞型微结构由顺序相连的若干弧形片组成；接着，通过碳纤维粉末喷头向各行鱼鳞型微结构中喷入碳纤维粉末；最后，通过碾压滚轮碾压各仿鱼鳞型微结构，形成最终的仿鱼鳞型多功能表面微结构。本发明专利技术在工件表面加工的仿鱼鳞型多功能表面微结构实现了工件降载减阻、高效散热、防黏附，并具有耐磨特性。

【技术实现步骤摘要】
仿鱼鳞型多功能表面微结构制备方法与装置
本专利技术属于功能微结构
，具体涉及一种刀具等高硬度表面仿鱼鳞型多功能微结构制备方法与装置。
技术介绍
刀具是机械加工中非常重要的工具，广泛用于制造业各个制备加工环节中。刀具的各方面性能将直接影响到生产的产品质量，在机械加工过程中，摩擦、黏附、发热等都会引起刀具的失效，从而降低生产效率。而仿生学证实具有一定非光滑形态的高性能结构能够发挥良好的耐磨、防黏附、高效散热等性能，由于仿生功能结构的优异特性，可将其开设在刀具的前刀面、后刀面和侧面达到减磨润滑或者散热的效果，但是仿生微结构种类繁多，其功能特性也各不相同，找到一种能够在刀具表面达到不同效果的多功能微结构的难度也比较大。如公开号为CN107353766A的专利公开了一种超疏水耐磨微结构制备方法，该专利技术利用粉煤灰环保和功能超疏涂层，采用一步静电喷涂法制备出超疏水粉煤灰功能涂层，利用环氧树脂与铝基板有很好的结合力，加入疏水性物质改性粉煤灰粒子，构建了粗糙的微结构并提高了涂层机械强度，加入全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)和聚偏氟乙烯(PVDF)低表面能物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.仿鱼鳞型多功能表面微结构制备方法，其特征在于：该方法具体如下：/n步骤一、采用金刚石制作圆锥形的犁刀刀头，然后将犁刀刀头烧结固定在刀柄上制成犁削刀具；犁刀刀头倾斜设置，且圆锥形的顶点斜向下设置；/n步骤二、将犁削刀具的刀柄竖直固定在刀具安装轴上，刀具安装轴竖直固定在Z轴滑块上，并将需要加工的工件装夹在工件夹具上；/n步骤三、通过X轴传动电机驱动X轴丝杠旋转，带动X轴滑块、加工盘、工件夹具以及工件同步沿X轴移动；同时，通过Y轴传动电机驱动Y轴丝杠旋转，带动Y轴滑块、电机安装座、Z轴传动电机、Z轴丝杠、Z轴导杆、Z轴滑块、刀具安装轴以及犁削刀具同步沿Y轴移动；从而，使犁削刀具的犁刀刀头位于工件...

【技术特征摘要】
1.仿鱼鳞型多功能表面微结构制备方法，其特征在于：该方法具体如下：
步骤一、采用金刚石制作圆锥形的犁刀刀头，然后将犁刀刀头烧结固定在刀柄上制成犁削刀具；犁刀刀头倾斜设置，且圆锥形的顶点斜向下设置；
步骤二、将犁削刀具的刀柄竖直固定在刀具安装轴上，刀具安装轴竖直固定在Z轴滑块上，并将需要加工的工件装夹在工件夹具上；
步骤三、通过X轴传动电机驱动X轴丝杠旋转，带动X轴滑块、加工盘、工件夹具以及工件同步沿X轴移动；同时，通过Y轴传动电机驱动Y轴丝杠旋转，带动Y轴滑块、电机安装座、Z轴传动电机、Z轴丝杠、Z轴导杆、Z轴滑块、刀具安装轴以及犁削刀具同步沿Y轴移动；从而，使犁削刀具的犁刀刀头位于工件起始切割位置正上方；然后，Z轴传动电机驱动Z轴丝杠旋转，带动Z轴滑块、刀具安装轴以及犁削刀具同步沿Z轴向下运动至工件起始切割位置处；
步骤四、通过X轴传动电机驱动X轴丝杠旋转，带动X轴滑块、加工盘、工件夹具以及工件同步沿X轴正向移动，同时，通过Y轴传动电机驱动Y轴丝杠旋转，带动Y轴滑块、电机安装座、Z轴传动电机、Z轴丝杠、Z轴导杆、Z轴滑块、刀具安装轴以及犁削刀具同步沿Y轴正反向周期性往复移动，从而在工件上加工出一行鱼鳞型微结构，鱼鳞型微结构由顺序相连的若干弧形片组成；
步骤五、Z轴传动电机驱动Z轴丝杠旋转，带动Z轴滑块、刀具安装轴以及犁削刀具同步沿Z轴向上运动离开工件；然后，通过X轴传动电机驱动X轴丝杠旋转，带动X轴滑块、加工盘、工件夹具以及工件同步沿X轴反向移动，直到工件起始切割位置与犁削刀具的犁刀刀头在X轴方向上对齐；接着，通过Y轴传动电机驱动Y轴丝杠旋转，带动Y轴滑块、电机安装座、Z轴传动电机、Z轴丝杠、Z轴导杆、Z轴滑块、刀具安装轴以及犁削刀具同步沿Y轴正向移动一个步进距离；最后，Z轴传动电机驱动Z轴丝杠旋转，带动Z轴滑块、刀具安装轴以及犁削刀具同步沿Z轴向下运动，直到犁削刀具的犁刀刀头与工件起始切割位置等高；
步骤六、重复步骤四和步骤五若干次，加工出所有行数的鱼鳞型微结构；
步骤七、将犁削刀具从刀具安装轴上卸下，并将碳纤维粉末喷头与刀具安装轴固定；
步骤八、通过Y轴传动电机驱动Y轴丝杠旋转，带动Y轴滑块、电机安装座、Z轴传动电机、Z轴丝杠、Z轴导杆、Z轴滑块、刀具安装轴以及碳纤维粉末喷头同步沿Y轴反向移动一个步进距离；然后，通过X轴传动电机驱动X轴丝杠旋转，带动X轴滑块、加工盘、工件夹具以及工件同步沿X轴正向移动，同时，碳纤维粉末喷头向加工完成的一行鱼鳞型微结构中喷入碳纤维粉末；
步骤九、通过Y轴传动电机驱动Y轴丝杠旋转，带动Y轴滑块、电机安装座、Z轴传动电机、Z轴丝杠、Z轴导杆、Z轴滑块、刀具安装轴以及碳纤维粉末喷头同步沿Y轴反向移动一个步进距离；然后，通过X轴传动电机驱动X轴丝杠旋转，带动X轴滑块、加工盘、工件夹具以及工件同步沿X轴反向移动，同时，碳纤维粉末喷头向加工完成的一行鱼鳞型微结构中喷入碳纤维粉末；
步骤十、重复步骤八和步骤九若干次，直到所有行数的鱼鳞型微结构中均喷入碳纤维粉末；
步骤十一...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭丽辉，马笳棋，米慧迎，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33