CN113510377A - 一种摩擦副内曲面织构加工装置 - Google Patents

Abstract

一种摩擦副内曲面织构加工装置，包括有计算机、激光器、反射镜、聚焦透镜、电机、遮光条、加工件、夹具组件、主轴组件、第一移动机构、第二移动机构和运动控制器；先通过夹具组件中两个短轴实现对摩擦副内曲面的定位，拧动压紧螺杆带动压紧块实现夹紧，再经过激光调焦、改变加工状态并运行预设的PLC控制系统实现对摩擦副内曲面的自动加工，可在摩擦副内曲面制备微米级织构阵列；该装置可自主对摩擦副内曲面进行加工，在改变加工位置时可避免破坏摩擦副内曲面的非加工表面；本发明解决了应用广泛然而加工困难的摩擦副内曲表面织构加工的难题，具有操作方便、加工稳定性高的特点。

Description

一种摩擦副内曲面织构加工装置

技术领域

本发明属于表面精密加工领域，特别涉及摩擦副内曲面织构加工装置。

背景技术

在机械系统中，各相对运动的摩擦副之间的摩擦、磨损和润滑性能对机械系统的性能、效率和使用寿命等有着直接的影响。据统计，世界上使用的能源约有30～50％消耗于摩擦，而摩擦导致的磨损是机械设备失效的主要原因。摩擦学理论和实验研究结果表明：恰当的表面织构可以改善摩擦过程中的润滑效果。表面织构作为一种重要的改进润滑、减小摩擦的手段，受到研究者的持续关注。

摩擦副表面织构具有存储润滑油、容纳磨损颗粒和产生动压效应等作用，在摩擦副表面加工出合理的织构，可以在不改变基体材料属性的情况下，显著改善摩擦副的摩擦性能。激光加工是一种有效的金属基底表面织构化手段，然而在加工过程中由于激光束总是垂直于工件平面，所以目前激光加工大多局限于平面加工，而许多重要摩擦副比如轴承、活塞/汽缸等均涉及曲基表面微织构的加工。若待加工工件表面为曲面，则很难利用现有激光设备加工出均匀一致的微织构。因此，解决内曲面微织构激光加工对于科学研究和实际应用具有重要价值。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供摩擦副内曲面织构加工装置，通过激光加工在摩擦副内曲面制备织构，加快启动时油膜的形成速度，增加油膜厚度，保护工作面，减小摩擦副内曲面工作时的摩擦力，提高动压润滑性能，从而提高摩擦副的使用寿命；具有操作方便、加工稳定性高的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种摩擦副内曲面织构加工装置，其特征在于，包括有计算机、激光器、反射镜、聚焦透镜、电机、遮光条、加工件、夹具组件、主轴组件、第一移动机构、第二移动机构和运动控制器；

所述夹具组件安装在主轴组件上，主轴组件及夹具组件安装于第一移动机构上，上述部分整体安装在第二移动机构上，夹具组件包含夹具体一、一对定位块、一对压紧块、压紧横杆、压紧螺杆、挡板；夹具体一为焊接件，包括夹具体圆盘，夹具体底板，夹具体侧板，定位块的左短轴与夹具体圆盘的定位孔为过渡配合，定位块与夹具体圆盘通过内六角螺栓固定，右短轴与夹具体侧板的定位孔过渡配合，并通过内六角螺栓固定，夹紧后，一对定位块与工件内表面相接触，以实现定位；定位块为台阶轴结构，上面有两个沉孔和两个螺纹孔，沉孔中拧入内六角螺栓，将定位块固定在夹具体一上；夹具组件中的压紧横杆固定在夹具体底板上方，压紧螺杆贯穿过夹具体底板和压紧横杆，压紧螺杆与压紧横杆通过螺纹进行连接，压紧螺杆一端通过压紧螺杆上的凸台进行限位，一对压紧块与压紧横杆上的两端铰接；拧底部的压紧螺杆的下端，通过螺纹副带动压紧横杆，进而带动两端的压紧块向上运动，实现对加工件的压紧；夹具体前后各安装有挡板，防止压紧块与压紧横杆连接过松时，压紧块转动到外面；

所述主轴组件包含步进电机一、联轴器、主轴、主轴隔套、主轴调整垫片、主轴架、角接触球轴承一、唇形油封一、唇形油封二、主轴端盖和过渡盘，主轴为阶梯轴，主轴两端台阶上分别安装有角接触球轴承一和角接触球轴承二，两者间为过渡配合，主轴与角接触球轴承一和角接触球轴承二安装在主轴架的中心孔中，角接触球轴承一和角接触球轴承二与中心孔为过渡配合，角接触球轴承一和角接触球轴承二外圈靠在主轴架中心孔的台阶上实现定位，主轴架两侧的阶梯孔安装有唇形油封一和唇形油封二，唇形油封一和唇形油封二与角接触球轴承一和角接触球轴承二分别靠在一起，并通过主轴端盖分别压紧到角接触球轴承一和角接触球轴承二外圈上，主轴前端台阶与角接触球轴承二的内圈靠在一起，进行定位，主轴末端带有螺纹，通过拧紧圆螺母来压紧主轴末端安装的角接触球轴承一的内圈进行定位，并产生预紧力，主轴架两侧安装着主轴端盖和端盖，主轴前端安装有过渡盘，主轴末端通过联轴器与步进电机一连接，步进电机一通过电机支架一固定在主轴架上，主轴架与第一移动机构连接，在第一移动机构上方；第一移动机构安装于第二移动机构上方，第二移动机构通过第一移动机构可在X方向移动；第二移动机构包括步进电机三、丝杠二、X向导轨座、导轨、电机支架二、梅花联轴器、角接触球轴承三、滚珠螺母、轴承座和螺母座，两个导轨固定于X向导轨座两侧，底板二固定于四个滑块之上，底座二下面固定螺母座，螺母座中固定有滚珠螺母，丝杠二穿过滚珠螺母，丝杠二两端的台阶短轴上固定有角接触球轴承三，角接触球轴承三固定在轴承座中，轴承座固定在X向导轨座上，步进电机三通过梅花联轴器与丝杠二连接，步进电机三固定于电机支架二上，电机支架二固定在X向导轨座上，丝杠二末端用轴用挡圈限位。

所述的夹具组件通过两个定位短轴实现工件定位，对不同尺寸的工件可更换两个定位短轴实现。

所述的遮挡条在调整状态时可遮住激光；在主轴带动加工件转过角度进入加工状态时，电机带动遮挡条转过遮挡位置实现加工。

还包括激光照射系统、控制系统和加工定位系统；

所述的激光照射系统包括激光器、反射镜和聚焦镜；激光器发出激光，经反射镜反射后由聚焦镜聚焦后照射在加工件表面；

所述的控制系统包括计算机和运动控制器，两者通过数据线进行信号传输，通过计算机控制运动控制器；

所述的加工定位系统包括夹具组件、加工件、电机、主轴组件、遮挡条、第一移动机构和第二移动机构；运动控制器用来控制电机的工作，实现自动化加工。

所述的自动化加工是指输入加工参数后通过对工件的旋转与位移，使待加工区域位于激光正下方。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1)利用本发明公开的加工装置可在摩擦副内曲面上通过激光加工出微凹坑织构，该织构结构能够提高滑动轴承的动压润滑性能，尤其在启动时，可加快油膜的形成速度，当摩擦副转动时，润滑油进入微凹坑织构内，形成收敛油楔，建立一定的油压支撑外载荷，形成油膜，保护工作面，减小摩擦系数，从而降低磨损，延长使用寿命，有助于实现工业化生产。

2)激光器与工件之间采用遮光条遮挡，避免在调整状态时破坏工件的非加工表面；

3)对于不同尺寸的工件，可更换夹具组件中的两个定位短轴实现对工件的定位，保证加工的精度与同轴度；

4)采用PLC自动自主控制，控制方便，价格低廉，可根据加工实际情况调整加工参数。

5)通过夹具组件中两个短轴实现对摩擦副内曲面的定位，拧动压紧螺杆带动压紧块实现夹紧，再经过激光调焦、改变加工状态并运行预设的PLC控制系统实现对摩擦副内曲面的自动加工，可在摩擦副内曲面制备微米级织构阵列；该装置可自主对摩擦副内曲面进行加工，在改变加工位置时可避免破坏摩擦副内曲面的非加工表面；本发明解决了应用广泛然而加工困难的摩擦副内曲表面织构加工的难题，具有操作方便、加工稳定性高的特点。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中摩擦副内曲面织构加工装置结构示意图。

图2是本发明实施例中摩擦副内曲面织构加工装置中夹具体二细节图，其中图2(a)为夹具组件细节图；图2(b)为图2的左视图。

图3是本发明实施例中摩擦副内曲面织构加工装置中夹具体一细节图。

图4是本发明实施例中摩擦副内曲面织构加工装置中主轴细节图。

图5是本发明实施例中摩擦副内曲面织构加工装置中主轴、第一移动机构和第二移动机构连接细节图。

图6是本发明实施例中摩擦副内曲面织构加工装置中第二移动机构细节图。

图7是本发明实施例中摩擦副内曲面织构加工装置部分部件正视图。

附图标记如下：

1-计算机；2-激光器；3-反射镜；4-聚焦透镜；5-电机；6-遮光条；7-加工件；8-夹具组件；9-主轴组件；10-第一移动机构；11-第二移动机构；12-运动控制器；

8-1夹具体一，8-2一对定位块、8-3加工件、8-4一对压紧块、8-5压紧横杆、8-6压紧螺杆、8-7垫片、8-8螺栓、8-9挡板、8-10内六角螺栓；9-1联轴器、9-2电机支架一、9-3圆螺母、9-4主轴、9-5主轴隔套、9-6主轴调整垫片、9-7唇形油封一、9-8角接触球轴承一、9-9主轴架、9-10角接触球轴承二、9-11唇形油封二、9-12主轴端盖、9-13内六角螺钉一、9-14过渡盘、9-15夹具体二、9-16步进电机一、9-17内六角螺钉二、9-18平垫片一、9-19弹性垫圈一、9-20端盖；

10-1内六角螺钉四、10-2平垫片二、10-3弹性垫圈三、10-4底板一、10-5内六角螺钉五、10-6Y向导轨座、10-7丝杠一、10-8步进电机二、10-9Y向导轨、10-10联轴器二；

11-1底板二、11-2导轨、11-3X向导轨座、11-4丝杠二、11-5步进电机三、11-6电机支架二、11-7梅花联轴器、11-8内六角螺钉七、11-9丝杠锁紧帽、11-10隔套一、11-11丝杠端盖、11-12隔套二、11-13角接触球轴承三、11-14轴承座、11-15滑块、11-16螺母座、11-17滚珠螺母、11-18内六角螺钉八、11-19轴用挡圈；

101夹具体圆盘、102夹具体底板、103夹具体侧板。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

一种摩擦副内曲面织构加工装置，包括有计算机1、激光器2、反射镜3、聚焦透镜4、电机5、遮光条6、加工件7、夹具组件8、主轴组件9、第一移动机构10、第二移动机构11和运动控制器12；

所述夹具组件8安装在主轴组件9上，主轴组件及夹具组件安装于第一移动机构10上，上述部分整体安装在第二移动机构11上，夹具组件包含夹具体一8-1、一对定位块8-2、一对压紧块8-4、压紧横杆8-5、压紧螺杆8-6、挡板8-9；夹具体一为焊接件，包括夹具体圆盘101，夹具体底板102，夹具体侧板103，定位块的左短轴与夹具体圆盘的定位孔为过渡配合，定位块与夹具体圆盘通过内六角螺栓固定，右短轴与夹具体侧板的定位孔过渡配合，并通过内六角螺栓8-10固定，夹紧后，一对定位块与工件内表面相接触，以实现定位；定位块为台阶轴结构，上面有两个沉孔和两个螺纹孔，沉孔中拧入内六角螺栓，将定位块固定在夹具体一8-1上；夹具组件中的压紧横杆8-5固定在夹具体底板102上方，压紧螺杆8-6贯穿过夹具体底板和压紧横杆，压紧螺杆与压紧横杆通过螺纹进行连接，压紧螺杆一端通过压紧螺杆上的凸台进行限位，一对压紧块与压紧横杆上的两端铰接；拧底部的压紧螺杆的下端，通过螺纹副带动压紧横杆，进而带动两端的压紧块向上运动，实现对加工件的压紧；夹具体前后各安装有挡板，防止压紧块与压紧横杆连接过松时，压紧块转动到外面；

所述主轴组件9包含步进电机一9-16、联轴器9-1、主轴9-4、主轴隔套9-5、主轴调整垫片9-6、主轴架9-9、角接触球轴承一9-8、唇形油封一9-7、唇形油封二9-11、主轴端盖9-12和过渡盘9-14，主轴为阶梯轴，主轴两端台阶上分别安装有角接触球轴承一和角接触球轴承二，两者间为过渡配合，主轴与角接触球轴承一9-8和角接触球轴承二9-10安装在主轴架的中心孔中，角接触球轴承一和角接触球轴承二与中心孔为过渡配合，角接触球轴承一和角接触球轴承二外圈靠在主轴架中心孔的台阶上实现定位，主轴架两侧的阶梯孔安装有唇形油封一和唇形油封二，唇形油封一和唇形油封二与角接触球轴承一和角接触球轴承二分别靠在一起，并通过端盖9-20和主轴端盖9-12分别压紧到角接触球轴承一和角接触球轴承二外圈上，主轴前端台阶与角接触球轴承二的内圈靠在一起，进行定位，主轴末端带有螺纹，通过拧紧圆螺母9-3来压紧主轴末端安装的角接触球轴承一的内圈进行定位，并产生预紧力，主轴架两侧分别安装着主轴端盖9-12和端盖9-20，过渡盘9-14通过内六角螺钉一9-13固定在主轴前端，夹具体二9-15固定在过渡盘9-14另一侧，主轴末端通过联轴器9-1与步进电机一9-16连接，步进电机一9-16通过内六角螺钉二9-17、平垫片一9-18和弹性垫圈一9-19连接到电机支架一9-2上，电机支架一9-2固定在主轴架上，主轴架9-9通过内六角螺钉四10-1、平垫片二10-2和弹性垫圈三10-3连接到第一移动机构10的底板一10-4上方，在第一移动机构上方；第一移动机构安装于第二移动机构11上方，第二移动机构11通过第一移动机构可在X方向移动；第一移动机构包括Y向导轨座10-6、丝杠一10-7、步进电机二10-8，步进电机二10-8通过联轴器二10-10与丝杠一10-7相连，Y向导轨10-9通过内六角螺钉五10-5固定在Y向导轨座10-6上，第二移动机构包括步进电机三11-5、丝杠二11-4、X向导轨座、导轨、电机支架二11-6、梅花联轴器11-7、角接触球轴承三11-13、滚珠螺母11-17、轴承座11-14和螺母座11-16，两个导轨11-2固定于X向导轨座两侧，底板二11-1固定于滑块11-15之上，滑块11-15安装于导轨11-2上，底座二11-1下面固定螺母座，滚珠螺母11-17通过内六角螺钉八11-18固定在螺母座11-16上，丝杠二11-4穿过滚珠螺母，丝杠二11-4两端的台阶短轴上固定有角接触球轴承三，角接触球轴承三固定在轴承座中，轴承座固定在X向导轨座11-3上，步进电机三11-5通过梅花联轴器与丝杠二连接，步进电机三固定于电机支架二11-6上，电机支架二通过内六角螺钉七11-8固定在X向导轨座11-3上，丝杠二末端用轴用挡圈11-19限位，丝杠二前端带有螺纹，安装有丝杠锁紧帽11-9，丝杠锁紧帽11-9右侧与隔套一11-10靠在一起，隔套一11-10右侧与角接触球轴承三11-13内圈靠在一起，丝杠端盖11-11将角接触球轴承三11-13内圈压紧在隔套二11-12左侧，隔套二11-12右侧靠在丝杠二11-4台阶上，丝杠端盖11-11固定在轴承座11-14上。

所述的夹具组件8通过两个定位短轴实现工件定位，对不同尺寸的工件可更换两个定位短轴实现。

所述的遮挡条6在调整状态时可遮住激光；。

还包括激光照射系统、控制系统和加工定位系统；

所述的激光照射系统包括激光器2、反射镜3和聚焦镜4；激光器发出激光，经反射镜反射后由聚焦镜聚焦后照射在待加工件表面；

所述的控制系统包括计算机1和运动控制器12，两者通过数据线进行信号传输，通过计算机11控制运动控制器12。

所述的加工定位系统包括夹具组件8、加工件8-3、电机5、主轴组件9、遮挡条6、第一移动机构10和第二移动机构11；运动控制器用来控制电机的工作。

所述电机5在加工状态时带动遮挡条6转过遮挡位置实现自动化加工。

所述的自动化加工是指输入加工参数后通过对工件的旋转与位移，使待加工区域位于激光正下方。

本发明实施例中首先提供了一种摩擦副内曲面织构加工装置。参考图1中所示，该摩擦副内曲面织构加工装置可以包括：计算机1、激光器2、反射镜3、聚焦透镜4、电机5、遮光条6、加工件7、夹具组件8、主轴组件9、第一移动机构10、第二移动机构11、运动控制器12。

如图2所示，夹具组件包括夹具体一8-1，一对定位块8-2、加工件8-3、一对压紧块8-4、压紧横杆8-5、压紧螺杆8-6。

如图3所示，夹具体一8-1为焊接件，包括夹具体圆盘101，夹具体底板102，夹具体侧板103。

定位块8-2的左短轴与夹具体圆盘101的孔为过渡配合，并通过内六角螺栓8-10固定，右短轴与夹具体侧板103的孔过渡配合，并通过M3内六角螺栓8-10固定，保证同轴度，夹紧后，一对定位块8-2与加工件8-3内表面相接触，以实现定位；定位块为台阶轴结构，上面有两个沉孔和两个螺纹孔，沉孔中拧入内六角螺栓8-10，将定位块固定在夹具体一8-1上，更换定位块时，先将内六角螺栓8-10拧出，再将内六角螺栓8-10拧入另外两个螺纹孔，将定位块顶出，可以通过更换不同直径的定位块，以适应不同尺寸的加工件8-3；压紧横杆8-5固定在夹具体底板10-2上方，压紧螺杆8-6贯穿过夹具体底板102和压紧横杆5，压紧螺杆与压紧横杆通过螺纹进行连接；一对压紧块8-2与压紧横杆8-5上的两端铰接。拧底部的压紧螺杆8-6的下端，通过螺纹副带动压紧横杆8-5，进而带动两端的压紧块向上运动，实现对加工件8-3的压紧。

夹具体一8-1前后各安装有挡板8-9，通过螺栓8-8和垫片8-7固定，防止压紧块与压紧横杆8-5连接过松时，压紧块转动到外面。

如图四所示，主轴组件9包含步进电机9-16、联轴器9-1、主轴9-4、主轴隔套9-5、主轴调整垫片9-6、主轴架9-9、角接触球轴承9-8、唇形油封9-7、主轴端盖9-12和过渡盘9-14等，主轴9-4为阶梯轴，主轴9-4两端台阶上安装有角接触球轴承9-8，两者间为过渡配合，主轴9-4与角接触球轴承9-8安装在主轴架9-9的中心孔中，角接触球轴承9-8与此孔为过渡配合，角接触球轴承9-8外圈靠在主轴架9-9中心孔的台阶上实现定位，主轴架9-9两侧的阶梯孔安装有唇形油封一9-7，此唇形油封一9-7与角接触球轴承9-8靠在一起，并通过主轴端盖9-12压紧到角接触球轴承9-8外圈上，主轴9-4前端台阶与所安装角接触球轴承9-8内圈靠在一起，进行定位，主轴9-4末端带有螺纹，通过拧紧圆螺母9-3来压紧主轴9-4末端安装的角接触球轴承9-8内圈进行定位，并产生预紧力，主轴架9-9两侧安装着主轴端盖9-12，主轴9-4前端安装有过渡盘9-14，主轴9-4末端通过联轴器11-7与步进电机一9-16连接，步进电机9-16通过电机支架9-1固定在主轴架上，主轴架9-9与第一移动机构10连接，在第一移动机构10的上方。

本公开的一实施例中，所述第二移动机构11包括步进电机11-5、丝杠11-4、导轨座11-3、导轨11-2、电机支架11-6、梅花联轴器11-7、角接触球轴承11-13、滚珠螺母11-17、轴承座11-14和螺母座11-16，两个导轨11-2通过内六角螺栓10-5固定于导轨座11-3两侧，每条导轨11-2上安装有两个滑块11-5，底板11-1固定于四个滑块11-5之上，底座11-1下面固定螺母座11-16，螺母座11-16中固定有滚珠螺母11-17，丝杠11-4穿过滚珠螺母11-17，丝杠11-4两端的台阶短轴上固定有角接触球轴承11-13，角接触球轴承11-13固定在轴承座11-14中，轴承座11-14固定在导轨座11-3上，电机通过梅花联轴器11-7与丝杠11-4连接，电机10-8固定于电机支架11-6上，电机支架11-6固定在导轨座11-3上。

所述第一移动机构10安装于所述第二移动机构11之上，所述第一移动机构10可在Y方向移动，并随所述第二移动机构11在X方向移动，所述电机5安装在卡盘上方；所述加工件7通过所述夹具组件8实现定位与夹紧；所述遮光条6安装在所述电机5之上；其中，所述X方向、Y方向和Z方向相互垂直。

所述摩擦副内曲面织构加工装置可自主、精确地在加工件7表面制备表面织构，其工作原理为：

1)根据所要加工的表面织构的形状、加工位置等编写程序，并输入到计算机1的控制软件中；

2)根据加工织构的尺寸设置激光的参数，打开激光器2；

3)运行PLC控制程序，运动控制器12控制第一移动机构10、第二移动机构11、激光照射系统在X-Y-Z方向移动，并控制主轴9旋转，将加工件移动到加工指定位置；

4)打开电机5，遮光条移动后进入激光加工状态；

5)激光启动加工，刻蚀出符合要求的微米级表面织构。

本公开的一实施例中，所述自动化加工是指输入加工参数后通过对加工件7的旋转与位移，使待加工区域位于激光正下方。

需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (5)

1.一种摩擦副内曲面织构加工装置，其特征在于，包括有计算机(1)、激光器(2)、反射镜(3)、聚焦透镜(4)、电机(5)、遮光条(6)、加工件(7)、夹具组件、主轴组件、第一移动机构、第二移动机构和运动控制器(12)；

所述夹具组件(8)安装在主轴组件(9)上，主轴组件及夹具组件安装于第一移动机构(10)上，上述部分整体安装在第二移动机构(11)上，夹具组件包含夹具体一(8-1)、一对定位块(8-2)、一对压紧块(8-4)、压紧横杆(8-5)、压紧螺杆8-6、挡板8-9；夹具体一为焊接件，包括夹具体圆盘(101)，夹具体底板(102)，夹具体侧板(103)，定位块的左短轴与夹具体圆盘的定位孔为过渡配合，定位块与夹具体圆盘通过内六角螺栓固定，右短轴与夹具体侧板的定位孔过渡配合，并通过内六角螺栓固定，夹紧后，一对定位块与工件内表面相接触，以实现定位；定位块为台阶轴结构，上面有两个沉孔和两个螺纹孔，沉孔中拧入内六角螺栓，将定位块固定在夹具体一(8-1)上；夹具组件中的压紧横杆(8-5)固定在夹具体底板(102)上方，压紧螺杆(8-6)贯穿过夹具体底板和压紧横杆，压紧螺杆与压紧横杆通过螺纹进行连接，压紧螺杆一端通过压紧螺杆上的凸台进行限位，一对压紧块与压紧横杆上的两端铰接；拧底部的压紧螺杆的下端，通过螺纹副带动压紧横杆，进而带动两端的压紧块向上运动，实现对加工件的压紧；夹具体前后各安装有挡板，防止压紧块与压紧横杆连接过松时，压紧块转动到外面；

所述主轴组件(9)包含步进电机一(9-16)、联轴器(9-1)、主轴(9-4)、主轴隔套(9-5)、主轴调整垫片(9-6)、主轴架(9-9)、角接触球轴承一(9-8)、唇形油封一(9-7)、唇形油封二(9-11)、主轴端盖(9-12)和过渡盘(9-14)，主轴为阶梯轴，主轴两端台阶上分别安装有角接触球轴承一和角接触球轴承二，两者间为过渡配合，主轴与角接触球轴承一(9-8)和角接触球轴承二(9-10)安装在主轴架的中心孔中，角接触球轴承一和角接触球轴承二与中心孔为过渡配合，角接触球轴承一和角接触球轴承二外圈靠在主轴架中心孔的台阶上实现定位，主轴架两侧的阶梯孔安装有唇形油封一和唇形油封二，唇形油封一和唇形油封二与角接触球轴承一和角接触球轴承二分别靠在一起，并通过主轴端盖分别压紧到角接触球轴承一和角接触球轴承二外圈上，主轴前端台阶与角接触球轴承二的内圈靠在一起，进行定位，主轴末端带有螺纹，通过拧紧圆螺母来压紧主轴末端安装的角接触球轴承一的内圈进行定位，并产生预紧力，主轴架两侧分别安装着主轴端盖和端盖，主轴前端安装有过渡盘(9-14)，主轴末端通过联轴器(9-1)与步进电机一(9-16)连接，步进电机一通过电机支架一(9-2)固定在主轴架上，主轴架(9-9)与第一移动机构(10)连接，在第一移动机构上方；第一移动机构安装于第二移动机构(11)上方，第二移动机构(11)通过第一移动机构可在X方向移动；第二移动机构包括步进电机三(11-5)、丝杠二(11-4)、X向导轨座、导轨、电机支架二(11-6)、梅花联轴器(11-7)、角接触球轴承三(11-13)、滚珠螺母(11-17)、轴承座(11-14)和螺母座()11-16，两个导轨固定于X向导轨座两侧，底板二(11-1)固定于四个滑块之上，底座二(11-1)下面固定螺母座，螺母座中固定有滚珠螺母(11-17)，丝杠二(11-4)穿过滚珠螺母，丝杠二(11-4)两端的台阶短轴上固定有角接触球轴承三，角接触球轴承三固定在轴承座中，轴承座固定在X向导轨座(11-3)上，步进电机三(11-5)通过梅花联轴器与丝杠二连接，步进电机三固定于电机支架二(11-6)上，电机支架二固定在X向导轨座上，丝杠二末端用轴用挡圈限位。

2.根据权利要求1所述径摩擦副内曲面织构加工装置，其特征在于，所述的夹具组件(8)通过两个定位短轴实现工件定位，对不同尺寸的工件可更换两个定位短轴实现。

3.根据权利要求1所述摩擦副内曲面织构加工装置，其特征在于，所述的遮挡条(6)在调整状态时可遮住激光；在主轴带动加工件转过角度进入加工状态时，电机(5)带动遮挡条(6)转过遮挡位置实现加工。

4.根据权利要求1所述摩擦副内曲面织构加工装置，其特征在于，还包括激光照射系统、控制系统和加工定位系统；

所述的激光照射系统包括激光器(2)、反射镜(3)和聚焦镜(4)；激光器发出激光，经反射镜反射后由聚焦镜聚焦后照射在加工件表面；

所述的控制系统包括计算机(1)和运动控制器(12)，两者通过数据线进行信号传输，通过计算机(11)控制运动控制器(12)；

所述的加工定位系统包括夹具组件、加工件、电机、主轴组件、遮挡条、第一移动机构和第二移动机构；运动控制器用来控制电机的工作，实现自动化加工。

5.根据权利要求4所述的摩擦副内曲面织构加工装置，其特征在于，所述的自动化加工是指输入加工参数后通过对工件的旋转与位移，使待加工区域位于激光正下方。

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