CN108747201B - 一种rv减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置，包括底座、顶部固定板、施压平板、滚针放置板、滚印板、导柱、竖直施力件和水平施力件；导柱固定在底座和顶部固定板之间，施压平板沿着导柱上下滑移且由竖直施力件驱动运动；滚印板沿着底座左右平移且由水平施力件驱动运动，滚印板的上表面设有仿生摩擦微结构；滚针放置板置于施压平板和滚印板之间。本发明还涉及一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置的加工方法。本发明能减少滚针精加工工序，同时能批量高效的将仿生摩擦微结构滚印至滚针的外圆表面，结构简单，能精确控制，精度一致性高，属于滚针加工技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及滚针加工技术，具体涉及一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置及其加工方法。
背景技术
现有的研究表明：基于仿生摩擦学的原理，材料表面的仿生微结构(包括表面微坑、表面微凸起、表面织构、非光滑表面)可以有效的改善滑动表面的摩擦学性能。在干摩擦的条件下，仿生微坑能储存摩擦磨损过程中产生的磨屑或微颗粒，从而降低摩擦并减小磨损。而在润滑介质条件下，滑动表面上分布的仿生微坑能形成动压润滑膜，具有良好的减摩抗磨效应。目前，材料表面仿生微结构已经在工程机械、汽车、航空航天等领域得到广泛的应用。滚针作为一种重要的常用零部件，常用于轴承、减速机等当中，属于消耗型零件，如何通过减摩抗磨提高其使用寿命具有重要的意义。将仿生摩擦微结构加工到滚针外圆圆柱表面，现有的办法不多，且效率低下。另一方面，滚针的加工过程中从成型加工到成品之间精加工工序复杂繁琐。
因此，提出一种能实现将仿生摩擦微结构加工到滚针表面，并且能对滚针进行一次性半精加工的加工方法有重要意义。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供能对滚针表面仿生摩擦微结构进行批量加工的RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置及其加工方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置，包括底座、顶部固定板、施压平板、滚针放置板、滚印板、导柱、竖直施力件和水平施力件；导柱固定在底座和顶部固定板之间，施压平板沿着导柱上下滑移且由竖直施力件驱动运动；滚印板沿着底座左右平移且由水平施力件驱动运动，滚印板的上表面设有仿生摩擦微结构；滚针放置板上设有多个放置滚针的滚针槽，滚针置入滚针槽后，滚针的上下端均位于滚针槽外，滚针放置板置于施压平板和滚印板之间。
作为一种优选，滚针槽为圆弧槽，滚针槽的内径大于圆柱形的滚针的直径，滚针槽上端敞开，下端开口；滚针置入滚针槽后，滚针的圆柱面下端从滚针槽的下端伸出，滚针的圆柱面上端从滚针槽的上端伸出；所有滚针位于同一水平面上。
作为一种优选，滚针槽的数量为多个，在滚印板上沿着矩形阵列排布。
作为一种优选，底座上设有两条水平导向槽，滚印板卡入两条水平导向槽之间并沿着水平导向槽左右滑移；水平施力件为水平液压推杆，安装在底座上并穿过底座侧面的通孔与滚印板相接。
作为一种优选，顶部固定板的中心开有通孔，竖直施力件为竖直液压推杆，安装在顶部固定板上并穿过顶部固定板的通孔与施压平板相接。
作为一种优选，导柱的中间为导向段，两端为螺纹段，螺纹段的大径小于导向段的直径；底座上设有螺纹孔，导柱与底座的连接方式为螺纹螺孔连接；顶部固定板的边缘开有通孔，导柱上端的螺纹段穿过该通孔，导柱的导向段直径大于该通孔内径，导柱与顶部固定板的连接为螺纹螺母连接。
作为一种优选，施压平板开有与多根导柱间隙配合的通孔；施压平板的下底面与导柱的轴向有高垂直度。
作为一种优选，滚印板上表面与施压平板下表面具有高平行度，滚印板上表面设有凸起的仿生摩擦微纳结构。
作为一种优选，滚针为精加工前具有加工余量的半成品，滚针为圆柱形。
一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置的加工方法，包括如下步骤：步骤一，滚针通过分拣摆放于滚针放置板的圆弧槽内，将滚针放置板转移并固定到施压平板下底面指定距离下；步骤二，竖直液压推杆带动施压平板预加压，滚针外圆周上下两母线分别紧贴于施压平板下底面和滚印板上表面；步骤三，竖直液压推杆逐步加压，水平液压推杆带动滚印板往复运动，滚针在滚针放置板圆弧槽内做自转运动，进行塑性挤压加工；步骤四，竖直液压推杆卸压，提起施压平板，水平液压杆回到起点，取出滚针放置板，取下滚针。
总的说来，本发明具有如下优点：
1.能减少滚针精加工工序，同时能批量高效的将仿生摩擦微结构滚印至滚针的外圆圆柱表面，能精确控制，精度一致性高。
2.为企业生产提供了便利，能有效提高生产的滚针的使用寿命。
3.结构简单，操作方便，加工高效。
附图说明
图1是本发明的剖视图。
图2是导柱的结构示意图。
图3是底座的立体图。
图4是滚针放置板的立体图。
图5是顶部固定板的立体图。
图6是滚印板上表面仿生摩擦微结构示意图。
图7是滚针的立体图。
其中，1为导柱，2为底座，3为滚针放置板，4为顶部固定板，5为滚印板，6为水平液压推杆，7为施压平板，8为竖直液压推杆，9为滚针，10为螺母，1-1为螺纹段，1-2为导向段，2-1为螺纹孔，2-2为通孔，2-3为水平导向槽，3-1为圆弧槽，4-1为顶部固定板的边缘的通孔，4-2为顶部固定板的中心的通孔。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置，用于加工滚针9，包括：底座2、顶部固定板4、施压平板7、滚针放置板3、滚印板5、导柱1、竖直液压推杆8、水平液压推杆6。导柱固定于底座和顶部固定板之间；竖直液压推杆与施压平板固定连接，施压平板穿过导柱，由竖直液压推杆带动施压平板垂直施加压力；水平液压推杆与滚印板固定连接，水平液压推杆带动滚印板在底座的水平导向槽内进行水平运动；滚针摆放在滚针放置板的圆弧槽内，并置于施压平板和滚印板之间实现仿生摩擦微结构滚印于滚针的外圆表面。
底座上表面开有四个螺纹孔，用于与导柱的螺纹段固定连接；同时底座内端面开有两条平行的水平导向槽，用于放置滚印板；底座的侧面开有通孔，水平液压推杆能穿过该通孔2-2。
导柱的数量为四根，每根导柱中间段为有很高的精度的导向段，两头为螺纹段，螺纹段大径小于导向段直径；导柱与底座的连接方式为螺纹螺孔连接，导柱与顶部固定板的连接为螺纹螺母连接。
施压平板开有与四根导柱间隙配合的通孔，施压平板的下底面与导柱的轴向有很高的垂直度。
顶部固定板中心开有通孔，竖直液压推杆能穿过该通孔；四个角开有通孔，导柱的螺纹段能穿过该通孔，但导柱的导向段直径大于该通孔，从而顶部固定板可以顶在导向段上端。
滚针放置板上开有大于滚针直径的圆弧槽，滚针放置后最高点和最低点均在滚针放置板的厚度范围外，圆弧槽的数量不定，可按照生产需要自由选择。
滚针属于半成品，已完成成型加工，处于精加工前，有较大的加工余量。
滚印板上表面与施压平板下表面具有很高的平行度，滚印板上表面有凸起的仿生摩擦微纳结构；仿生摩擦微纳结构不限，可为球冠状、沟槽状等，依据滚针的加工需要确定。
一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置的加工方法，具体包括如下步骤：
步骤一，滚针通过分拣摆放于滚针放置板的圆弧槽内，将滚针放置板转移并固定到施压平板下底面指定距离下。
步骤二，竖直液压推杆带动施压平板预加压，滚针外圆周上下两母线分别紧贴于施压平板下底面和滚印板上表面。
步骤三，竖直液压推杆逐步加压，水平液压推杆带动滚印板往复运动，滚针在滚针放置板的圆弧槽内做自转运动，进行塑性挤压加工，将仿生摩擦微结构滚印至滚针表面。
步骤四，竖直液压推杆卸压，提起施压平板，水平液压推杆回到起点，取出滚针放置板，取下滚针。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置，其特征在于：包括底座、顶部固定板、施压平板、滚针放置板、滚印板、导柱、竖直施力件和水平施力件；导柱固定在底座和顶部固定板之间，施压平板沿着导柱上下滑移且由竖直施力件驱动运动；滚印板沿着底座左右平移且由水平施力件驱动运动，滚印板的上表面设有仿生摩擦微结构；滚针放置板上设有多个放置滚针的滚针槽，滚针置入滚针槽后，滚针的上下端均位于滚针槽外，滚针放置板置于施压平板和滚印板之间；
滚针槽为圆弧槽，滚针槽的内径大于圆柱形的滚针的直径，滚针槽上端敞开，下端开口；滚针置入滚针槽后，滚针的圆柱面下端从滚针槽的下端伸出，滚针的圆柱面上端从滚针槽的上端伸出；所有滚针位于同一水平面上；
底座上设有两条水平导向槽，滚印板卡入两条水平导向槽之间并沿着水平导向槽左右滑移；水平施力件为水平液压推杆，安装在底座上并穿过底座侧面的通孔与滚印板相接；
顶部固定板的中心开有通孔，竖直施力件为竖直液压推杆，安装在顶部固定板上并穿过顶部固定板的通孔与施压平板相接；
滚印板上表面与施压平板下表面具有高平行度，滚印板上表面设有凸起的仿生摩擦微纳结构；
一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置的加工方法，包括如下步骤：
步骤一，滚针通过分拣摆放于滚针放置板的圆弧槽内，将滚针放置板转移并固定到施压平板下底面指定距离下；
步骤二，竖直液压推杆带动施压平板预加压，滚针外圆周上下两母线分别紧贴于施压平板下底面和滚印板上表面；
步骤三，竖直液压推杆逐步加压，水平液压推杆带动滚印板往复运动，滚针在滚针放置板圆弧槽内做自转运动，进行塑性挤压加工；
步骤四，竖直液压推杆卸压，提起施压平板，水平液压杆回到起点，取出滚针放置板，取下滚针。
2.按照权利要求1所述的一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置，其特征在于：滚针槽的数量为多个，在滚印板上沿着矩形阵列排布。
3.按照权利要求1所述的一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置，其特征在于：导柱的数量为多根；导柱的中间为导向段，两端为螺纹段，螺纹段的大径小于导向段的直径；底座上设有螺纹孔，导柱与底座的连接方式为螺纹螺孔连接；顶部固定板的边缘开有通孔，导柱上端的螺纹段穿过该通孔，导柱的导向段直径大于该通孔内径，导柱与顶部固定板的连接为螺纹螺母连接。
4.按照权利要求3所述的一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置，其特征在于：施压平板开有与多根导柱间隙配合的通孔；施压平板的下底面与导柱的轴向有高垂直度。
5.按照权利要求1所述的一种RV减速器滚针表面仿生摩擦微结构的加工装置，其特征在于：滚针为精加工前具有加工余量的半成品，滚针为圆柱形。
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