本發(fā)明涉及精密加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于射流的表面微織構(gòu)成形設(shè)備。

背景技術(shù)：

在一些精密配合的兩個(gè)表面處具有微織構(gòu)時(shí)，如納米級(jí)或微米級(jí)的凹槽或凹坑等表面織構(gòu)。在表面織構(gòu)位置處存儲(chǔ)有油脂、潤滑液等，在滑動(dòng)過程中會(huì)形成具有潤滑的滑動(dòng)薄膜。在不影響兩者的精密配合時(shí)，表面處具有微織構(gòu)的工件具有良好的潤滑效果，且降低摩擦力。

然而，現(xiàn)有的微織構(gòu)加工采用光刻加工，電解加工等，加工工藝復(fù)雜，成本高。因此，需要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于射流的表面微織構(gòu)成形設(shè)備。它具有加工效率高，可進(jìn)行復(fù)雜面加工的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于射流的表面微織構(gòu)成形設(shè)備，該設(shè)備包括：機(jī)架、安裝在機(jī)架上的移動(dòng)裝置、連接至移動(dòng)裝置上的射流裝置、用于放置工件的工作臺(tái)裝置，所述移動(dòng)裝置上設(shè)有輸出流體的射流通道，所述射流通道設(shè)有用以限定磨粒的限位部，所述射流裝置輸出具有預(yù)設(shè)壓力的流體，所述流體在磨粒與限位部之間形成隔膜且使磨粒旋轉(zhuǎn)；所述移動(dòng)裝置移動(dòng)至工件使所述磨粒加工工件。

進(jìn)一步，所述移動(dòng)裝置包括導(dǎo)流板和安裝至所述導(dǎo)流板上的磨削盤，所述導(dǎo)流板上設(shè)有與所述射流裝置連接的若干導(dǎo)流孔，所述磨削盤上開設(shè)有若干射流孔，所述導(dǎo)流孔與所述射流孔導(dǎo)通形成射流通道，所述限位部設(shè)于所述射流孔的輸出端。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)流板設(shè)有匯聚所述若干導(dǎo)流孔的混合空間，所述磨削盤封閉在所述混合空間的開口處，使所述射流孔與所述混合空間導(dǎo)通。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)流板設(shè)有匯聚所述若干導(dǎo)流孔的混合空間，所述限位部呈錐面形或弧面形。

進(jìn)一步，所述設(shè)備還包括彈性裝置，所述彈性裝置用以彈性推抵在所述移動(dòng)裝置上，使得所述移動(dòng)裝置沿彈性裝置方向彈性伸縮。

進(jìn)一步，所述彈性裝置包括第一安裝板、連接所述移動(dòng)裝置的導(dǎo)柱組件、及安裝在導(dǎo)柱組件上的彈性元件，所述彈性元件彈性推抵在所述第一安裝板與所述移動(dòng)裝置上。

進(jìn)一步，所述機(jī)架包括若干平行設(shè)置的導(dǎo)向柱，所述機(jī)架上安裝伸縮裝置，所述伸縮裝置連接至所述移動(dòng)裝置，并推動(dòng)所述移動(dòng)裝置沿導(dǎo)向柱滑動(dòng)。

進(jìn)一步，所述伸縮裝置采用液壓缸或氣缸中的一種。

進(jìn)一步，所述射流裝置包括水箱、連接至水箱的進(jìn)水管及位于進(jìn)水管上的增壓泵，所述進(jìn)水管連接至所述移動(dòng)裝置。

進(jìn)一步，還包括水循環(huán)系統(tǒng)，所述水循環(huán)系統(tǒng)包括安裝在機(jī)架上的過濾板及連接至水箱的回水管，所述過濾板位于所述回水管的另一端。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是：

在移動(dòng)裝置上的射流通道中設(shè)置限位部，通過限位部來限定磨粒的位置，使磨粒能均勻分布在移動(dòng)裝置上以在工件的表面上加工形成微織構(gòu)，加工效率高。射流作用在磨粒上，使得磨粒能與限位部之間形成隔膜，提高移動(dòng)裝置的使用壽命。射流能驅(qū)動(dòng)磨粒在限位部中旋轉(zhuǎn)，使磨粒的磨損更加均勻，提高磨粒的使用壽命和磨削效果。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中水循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中導(dǎo)流板與磨削盤處剖面的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中磨削盤上限位部處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：移動(dòng)裝置10；導(dǎo)流板11；導(dǎo)流孔111；混合空間112；磨削盤12；限位部121；射流孔122；第一安裝板13；射流裝置20；水箱21；進(jìn)水管22；增壓泵23；工作臺(tái)裝置30；橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)31；縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)32；彈性裝置40；導(dǎo)柱組件41；導(dǎo)向桿411；限位件412；機(jī)架50；導(dǎo)向柱51；第二安裝板52；伸縮裝置60；工件70；磨粒80；水循環(huán)系統(tǒng)90；過濾板91；回水管92。

具體實(shí)施方式

以下所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例，見圖1至圖4所示：一種基于射流的表面微織構(gòu)成形設(shè)備，該設(shè)備包括：機(jī)架50、安裝在機(jī)架50上的移動(dòng)裝置10、連接至移動(dòng)裝置10上的射流裝置20、用于放置工件70的工作臺(tái)裝置30。移動(dòng)裝置10上設(shè)有輸出流體的射流通道，射流通道的輸出端設(shè)有用以限定磨粒80的限位部121。射流裝置20輸出具有預(yù)設(shè)壓力的流體，流體在磨粒80與限位部121之間形成隔膜且使磨粒80旋轉(zhuǎn)。移動(dòng)裝置10移動(dòng)至工件70的待加工面且兩者之間具有空隙，磨粒80在流體驅(qū)動(dòng)下磨削加工工件70。

磨粒80預(yù)設(shè)于設(shè)備內(nèi)，移動(dòng)裝置10與待加工工件70之間形成有間隙，該間隙的寬度小于磨粒80的初始外徑。射流裝置20通過進(jìn)水管22向移動(dòng)裝置10上的射流通道中輸入流體，該流體具有預(yù)設(shè)壓力，如流體的壓力可在10～30mpa之間調(diào)節(jié)。比如，流體的壓力為10、15、20、25或30mpa。

見圖4所示：射流作用在磨粒80上，在磨粒80與限位部121的內(nèi)壁之間形成隔膜，在移動(dòng)裝置10移動(dòng)驅(qū)動(dòng)磨粒80拋光磨削工件70表面時(shí)，磨粒80不會(huì)直接作用在限位部121上，可以延長移動(dòng)裝置10的使用壽命。射流作用在磨粒80上使磨粒80具有向下的作用力，磨粒80在移動(dòng)裝置10的作用下限定在工件70的預(yù)設(shè)位置，同時(shí)磨粒80進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)行以在工件70表面加工微織構(gòu)。通過射流驅(qū)動(dòng)磨粒80旋轉(zhuǎn)，使得磨粒80在磨削工件70的過程中，磨粒80自身的損耗均勻，延長磨粒80的磨削壽命。同時(shí)，射流可以及時(shí)沖洗工件70表面的磨屑和損耗的磨粒80，避免工件70表面可能受到的磨屑或損耗磨粒80的傷害。

通過射流作用在限定于限位部121處的磨粒80，磨粒80分布均勻，使得移動(dòng)裝置10能均勻磨削工件70，磨削效果穩(wěn)定，加工效率高。

在加工工件70時(shí)，限位部121設(shè)置在與工件70正對(duì)的移動(dòng)裝置10上，移動(dòng)裝置10可沿水平方向上往復(fù)擺動(dòng)，使得移動(dòng)裝置10能均勻加工工件70的表面。當(dāng)磨粒80加工工件70并損耗后，磨料的直徑小于當(dāng)前所處限位部121與工件70之間的間隙后，磨粒80會(huì)在流體作用下從限位部121中脫離，新的磨粒80會(huì)進(jìn)入到限位部121中并繼續(xù)磨削工件70，并依次循環(huán)，直至工件70加工完畢。

見圖1和圖3所示：在一實(shí)施方式中，移動(dòng)裝置10包括導(dǎo)流板11和安裝至導(dǎo)流板11上的磨削盤12。導(dǎo)流板11上設(shè)有與射流裝置20連接的若干導(dǎo)流孔111，磨削盤12上開設(shè)有若干射流孔122，導(dǎo)流孔111與射流孔122導(dǎo)通形成射流通道，限位部121設(shè)于射流孔122的輸出端。進(jìn)一步的，導(dǎo)流板11設(shè)有匯聚若干導(dǎo)流孔111的混合空間112，磨削盤12封閉在混合空間112的開口處，使射流孔122與混合空間112導(dǎo)通。通過設(shè)置磨削盤12的表面與工件70的待加工面匹配，可以使移動(dòng)裝置10在復(fù)雜表面加工處微織構(gòu)。

混合空間112自導(dǎo)流板11的一側(cè)空間向下凹陷形成，磨削盤12封堵住混合空間112的開口，使射流裝置20輸入的流體填充在混合空間112后沿射流孔122均勻輸出。作為優(yōu)選，導(dǎo)流孔111均勻分布在導(dǎo)流板11上，使得射流裝置20輸入到導(dǎo)流空間的流體均勻，繼而使得自射流孔122中輸出的流體壓力均勻。

通過設(shè)置導(dǎo)流板11可以方便移動(dòng)裝置10與射流裝置20的連接，射流孔122的數(shù)量多于導(dǎo)流孔111的數(shù)量，導(dǎo)流板11可進(jìn)一步調(diào)節(jié)射流孔122輸出流體的壓力和均勻度，提高射流效果。磨削盤12容易磨損，可通過緊固連接的方式固定在導(dǎo)流板11上，能在磨損后及時(shí)更換，降低設(shè)備的成本，提高加工精度。

限位部121自磨削盤12的表面沿射流孔122凹陷形成，限位部121的直徑自與射流孔122的相交處向磨削盤12的表面方向逐漸增大，其中，限位部121呈錐面形或弧面形凹陷。磨粒80限定在限位部121中，射流作用在磨粒80上并沿限位部121的表面流出。

見圖1所示：設(shè)備還包括安裝在機(jī)架50上的彈性裝置40，彈性裝置40用以彈性推抵在移動(dòng)裝置10上，使得移動(dòng)裝置10沿彈性裝置40方向彈性伸縮。在一實(shí)施方式中，彈性裝置40包括第一安裝板13、連接移動(dòng)裝置10的導(dǎo)柱組件41、及安裝在導(dǎo)柱組件41上的彈性元件。彈性元件彈性推抵在第一安裝板13與移動(dòng)裝置10上。

在機(jī)架50上安裝有若干平行設(shè)置的導(dǎo)向柱51，第一安裝板13滑設(shè)于導(dǎo)向柱51上，其中導(dǎo)向柱51可以設(shè)置為4個(gè)。導(dǎo)柱組件41包括導(dǎo)向桿411和安裝在導(dǎo)向桿411上的限位件412。導(dǎo)向桿411的一端固定在移動(dòng)裝置10上，另一端貫穿第一安裝板13并安裝限位件412。在導(dǎo)向柱51上還滑設(shè)安裝有第二安裝板52，彈性裝置40安裝且彈性抵接在第二安裝板52的一側(cè)，移動(dòng)裝置10安裝至第二安裝板52的另一側(cè)。在機(jī)架50上安裝有伸縮裝置60，該伸縮裝置60用以驅(qū)動(dòng)第一安裝板13沿導(dǎo)向柱51移動(dòng)，使得移動(dòng)裝置10向工件70方向移動(dòng)。伸縮裝置60可采用液壓缸或氣缸等結(jié)構(gòu)。

在移動(dòng)裝置10受到?jīng)_擊或者上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，移動(dòng)裝置10可克服彈性元件的彈性力，并沿導(dǎo)向桿411的軸線方向移動(dòng)，使移動(dòng)裝置10在受到?jīng)_擊時(shí)，具有保護(hù)作用。同時(shí)，在移動(dòng)裝置10運(yùn)動(dòng)時(shí)，還能進(jìn)行微量的伸縮運(yùn)動(dòng)，使移動(dòng)裝置10加工工件70時(shí)，磨削效果更好。

見圖1所示：工作臺(tái)裝置30包括沿水平方向移動(dòng)的橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)31和沿水平方向移動(dòng)的縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)32，橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)31與縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)32相互垂直，橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)31與縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)32用以固定工件70并帶動(dòng)工件70在水平方向上移動(dòng)。配合移動(dòng)裝置10的沿豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)，多運(yùn)動(dòng)方向的配合，能在工件70的預(yù)設(shè)位置形成微織構(gòu)，加工效率高。其中，移動(dòng)裝置10、工作臺(tái)裝置30及工件70均處于一工作腔內(nèi)。

見圖2所示：射流裝置20包括水箱21、連接至水箱21的進(jìn)水管22及位于進(jìn)水管22上的增壓泵23，進(jìn)水管22連接至移動(dòng)裝置10。該設(shè)備還包括水循環(huán)系統(tǒng)90，水循環(huán)系統(tǒng)90包括安裝在機(jī)架上的過濾板91及連接至水箱21的回水管92，過濾板91位于回水管92的另一端。通過射流裝置20驅(qū)動(dòng)磨粒80加工工件70表面，通過水循環(huán)系統(tǒng)90對(duì)流體進(jìn)行回收，循環(huán)利用，節(jié)約資源，降低成本。增壓泵23用以調(diào)節(jié)和控制流體的輸出壓力，調(diào)節(jié)方便。

該基于射流的表面微織構(gòu)成形設(shè)備還包括磨粒循環(huán)系統(tǒng)以及水-磨粒分離裝置、磨削切屑去除裝置。水經(jīng)多次過濾后可以循環(huán)使用，磨粒經(jīng)分篩后，同樣目數(shù)的磨粒收集后也可以繼續(xù)使用，大大節(jié)省資源，減少浪費(fèi)。

射流的裝置目前已廣泛使用，其它結(jié)構(gòu)和原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，這里不再贅述。