一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，采用金属箔片微沟槽平面预成形

【技术实现步骤摘要】
一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法


[0001]本专利技术涉及一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法。

技术介绍

[0002]工作表面设微沟槽结构的径向动压气体轴承在制造时，重点是在回转工作面上加工获得尺寸精度满足要求的微尺度沟槽结构(如整体型、分立型和双向型人字槽)，一般视工艺实现难度或特定需求而定，微沟槽可被加工于组成摩擦副的高速转轴工作面或径向轴承座工作面。目前适用于径向动压气体轴承工作面微沟槽成形的加工方法主要涉及超精密加工技术和特种加工技术两类加工技术。超精密加工技术包括精密车削、精密铣削、精密磨削和金刚石飞切等，特种加工技术包括电化学微细加工、激光束加工、离子束加工、电子束加工以及电火花加工等。
[0003]采用前述超精密加工技术进行气体轴承微沟槽成形时，通过定制合适尺寸、恰当形状的刀具、砂轮等配合快速发展的微机床技术和数控技术，可实现等于或小于微米尺度的微沟槽成形，但是此类方法存在以下缺点：加工效率低，批量加工成本高昂；小尺度刀具、异形砂轮等易磨损，进而加工精度下降；机械加工不可避免地造成金属表面损伤，降低疲劳强度等。
[0004]采用前述特种加工技术进行气体轴承微沟槽成形时，获得的微沟槽大多能满足应用要求且不同加工技术具备各自的优势，具体地如采用电化学微细加工可以获得极高的沟槽成形精度，采用电火花加工可对任何导电材料进行且加工过程无应力、无毛刺，采用激光束加工具有很高的加工效率等，但是此类方法也不同程度存在以下不足：加工效率低，批量加工成本高昂；电极制作困难且易损耗；高能束加工存在热影响区，沟槽精度受限等。
[0005]值得注意的是，上述微沟槽加工技术均是直接成形加工技术，面对极度复杂规格的微沟槽批量加工时则显得难以胜任。此外，因在基体材料上直接加工微沟槽，难以实现微沟槽与基体材料处理差异化，更无法实现材料选择差异化。

技术实现思路

[0006]为了克服采用上述微沟槽加工成形技术制作径向动压气体轴承时存在的不足和局限，本专利技术提出一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，使径向动压气体轴承微沟槽加工难度大幅下降，加工效率高且成本很低，并能满足极度复杂规格微沟槽加工需求，同时提供微沟槽与基体材料选择、材料处理差异化可能。
[0007]本专利技术提出一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0008]1)提供金属箔片，金属箔片尺寸规格选取与微沟槽规格和轴承工作面规格相适应，对金属箔片按需做快速减材加工，获得以被去除材料部分结构与微沟槽结构相对应为主的特定形平面金属箔片；
[0009]2)对特定形平面金属箔片和需设微沟槽结构的高速转轴工作面进行清洁干燥等
预处理；
[0010]3)将特定形平面金属箔片按确定方向和位置均匀敷设并固定在所述高速转轴工作面上，形成金属箔片层，获得工作面微沟槽成形后的高速转轴；
[0011]4)对所述步骤3)获得的工作面微沟槽成形后的高速转轴进行工作面清洁、轻微打磨抛光等后处理；
[0012]5)将所述步骤4)获得的后处理完成的高速转轴与径向轴承座相互配合组成摩擦副，形成贴片式径向动压气体轴承。进一步地，上述步骤1)中，在金属箔片上采用激光切割、线切割、冲裁等快速减材加工技术获得以被去除材料部分结构与微沟槽结构相对应为主的特定形平面金属箔片。
[0013]进一步地，上述步骤3)中，特定形平面金属箔片采用高强度粘结类工艺、焊接类工艺等固定在所述高速转轴的工作面上。
[0014]本专利技术还提出另外一种上述贴片式径向动压气体轴承的制作方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0015]1)提供金属箔片，金属箔片尺寸规格选取与沟槽规格和轴承工作面规格相适应，对金属箔片按需做快速减材加工，获得以被去除材料部分结构与微沟槽结构相对应为主的特定形平面金属箔片；
[0016]2)对特定形平面金属箔片和需设微沟槽结构的径向轴承座工作面进行清洁干燥等预处理；
[0017]3)将特定形平面金属箔片按确定方向和位置均匀敷设并固定在所述径向轴承座工作面上，获得工作面微沟槽成形后的径向轴承座；
[0018]4)对所述步骤3)获得的工作面微沟槽成形后的径向轴承座进行工作面清洁、轻微打磨抛光等后处理；
[0019]5)将所述步骤4)获得的后处理完成的径向轴承座与高速转轴相互配合组成摩擦副，形成贴片式径向动压气体轴承。
[0020]进一步地，上述步骤1)中，在金属箔片上采用激光切割、线切割、冲裁等快速减材加工技术获得以被去除材料部分结构与微沟槽结构相对应为主的特定形平面金属箔片。
[0021]进一步地，上述步骤3)中，特定形平面金属箔片采用高强度粘结类工艺、焊接类工艺等固定在所述径向轴承座的工作面上。
[0022]本专利技术的优点：
[0023]1)本专利技术采用金属箔片微沟槽平面预成形
‑
工作面固设预成形金属箔片的贴片式方法间接成形加工径向动压气体轴承工作面上微沟槽结构，较之通过现有精密加工或特种加工技术直接成形微沟槽的加工过程，加工难度大幅下降，加工效率高且成本很低，更利于批量化生产；
[0024]2)本专利技术提供的一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，金属箔片微沟槽平面预成形过程采用切割类、冲裁等快速减材加工技术允许实现极度复杂的微沟槽规格参数，且几乎不提高加工难度和成本；
[0025]3)本专利技术提供的一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，通过对金属箔片、高速转轴/径向轴承座进行相对独立的材料选择和材料处理，可实现动压气体轴承工作面微沟槽与轴承基体材料选择和材料处理差异化，从而在充分满足动压气体轴承性能设计考量
的同时提供与之相关整机设计制造方面的优势。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的特定形平面金属箔片示例图；
[0027]图2是本专利技术的特定形平面金属箔片固设在高速转轴工作面的示意图；
[0028]图3是本专利技术的特定形平面金属箔片固设在径向轴承座工作面的示意图；
[0029]图4是本专利技术的一种贴片式径向动压气体轴承示意图。
[0030]图中：1、特定形平面金属箔片，2、高速转轴，3、金属箔片层，4、径向轴承座。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。
[0032]实施例1
[0033]一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，包括以下步骤：
[0034]1)提供一般金属箔片，金属箔片尺寸规格选取与微沟槽规格本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提供金属箔片，金属箔片尺寸规格选取与微沟槽规格和轴承工作面规格相适应，对金属箔片按需做快速减材加工，获得以被去除材料部分结构与微沟槽结构相对应为主的特定形平面金属箔片(1)；2)对特定形平面金属箔片(1)和需设微沟槽结构的高速转轴(2)工作面进行清洁干燥预处理；3)将特定形金属箔片(1)按确定方向和位置均匀敷设并固定在所述高速转轴(2)工作面上，形成金属箔片层(3)，获得工作面微沟槽成形后的高速转轴(2)；4)对所述步骤3)获得的工作面微沟槽成形后的高速转轴(2)进行工作面清洁、轻微打磨抛光后处理；5)将所述步骤4)获得的后处理完成的高速转轴(2)与径向轴承座(4)相互配合组成摩擦副，形成贴片式径向动压气体轴承。2.根据权利要求1所述的一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，其特征在于：所述步骤1)中，在金属箔片上采用激光切割、线切割或冲裁快速减材加工技术获得以被去除材料部分结构与微沟槽结构相对应为主的特定形平面金属箔片(1)。3.根据权利要求1所述的一种贴片式径向动压气体轴承的制作方法，其特征在于：所述步骤3)中，特定形平面金属箔片(1)采用高强度粘结类工艺或焊接类工艺固定在所述高速转轴(2)的工作面上。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈双涛，宋书建，陈良，张蓓乐，薛绒，张泽，侯予，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：