1.一种铁钻工冲扣钳辊子结构化表面制备装置,其特征在于,该装置包括电极运动系统(38)、辊子装夹系统(39)、激光加工系统(36)和电解液循环系统(37),所述电极运动系统包括多孔喷射电极(1)、电极基座(2)、绝缘套(3)、电机(6)、滑移架(8)、直线导轨(9)、滚珠丝杠(10)、立柱(11)和法兰(31),所述多孔喷射电极(1)安装在电极基座(2)上,所述电极基座(2)通过法兰(31)与滑移架(8)连接固定,所述直线导轨(9)固定在立柱(11)上,所述电机(6)固定在立柱(11)上端,与滚珠丝杠(10)连接,所述滑移架(8)与滚珠丝杠(10)连接,所述绝缘套(3)套装在多孔喷射电极(1)上;所述辊子装夹系统(39)包括夹具体(24)、分度盘(28)、分度盘底座(30)、活动顶针(23),所述分度盘(28)安装在分度盘底座(30)上,所述分度盘底座(30)装在夹具体(24)左侧,所述活动顶针(23)固定在夹具体(24)右侧;所述激光加工系统(36)主要由激光器(7)、全反射镜(4)和聚焦透镜(5)组成,所述激光器(7)固定在立柱(11)上端,所述全反射镜(4)固定在辊子(25)上方,所述聚焦透镜(5)垂直固定在全反射镜(4)和辊子(25)之间;所述电解液循环系统(37)主要由电解液池(18)、电解液(19)、过滤装置(20)、输液管(16)、回流管(21)、球阀(15)和水泵(17)组成,电解液池(18)底座固定在工作台(26)上,所述输液管(16)一端与法兰(31)端口连接,另一端接入电解液池(18)中;
所述多孔喷射电极(1)与电极基座(2)装配后形成内外两层流道,内外两层流道之间通过电极基座(2)的侧壁通孔相连通;所述多孔喷射电极(1)和绝缘套(3)沿着周向一侧都设有微小群孔,通过销钉定位,使多孔喷射电极(1)的周向一侧群孔和绝缘套(3)群孔位置相对应;所述多孔喷射电极(1)与法兰(31)连接处有凹槽,用于安装密封垫圈(34),形成封闭空间;
所述夹具体固定于工作台,所述分度盘(28)通过轴承(29)和分度盘底座(30)进行固定,所述分度盘(28)带动辊子(25)的转动,将销子插到分度定位孔(27)和底座上的凹槽中可实现分度定位。
2.根据权利要求1所述的铁钻工冲扣钳辊子结构化表面制备装置,其特征在于,所述全反射镜(4)将激光器(7)发出的激光束反射至聚焦透镜(5)上,再由聚焦透镜(5)将激光束聚焦到辊子(25)表面。
3.根据权利要求1所述的铁钻工冲扣钳辊子结构化表面制备装置,其特征在于,所述水泵(17)在电解喷射加工过程中提供电解液,通过调节球阀(15)来控制电解液的压力;电解液池(18)中安装有过滤装置(20)。
4.一种铁钻工冲扣钳辊子结构化表面的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
1)将辊子安装在夹具体上,利用夹具体左右两侧的分度盘与活动顶针固定,辊子与电源正极连接;
2)将多孔喷射电极安装在电极基座上,再将绝缘套对位安装在多孔喷射电解外侧,多孔喷射电极与电源负极连接;
3)启动激光器,调整聚焦透镜将激光聚焦于辊子表面;
4)通过工作台与分度盘的结合运动,利用脉冲激光对辊子外圆表面进行阵列刻蚀,完成结构化初始表面制备;
5)启动电机,调整多孔电极的高度,控制工作台,调整辊子与多孔喷射电极的相对位置和距离;
6)同时启动水泵和电源,调整电解液压力与电源电压,多孔喷射电极喷射出电解液,实现辊子激光刻蚀表面的电化学抛光,获得最终的结构化表面。
5.根据权利要求4所述的铁钻工冲扣钳辊子结构化表面的制备方法,其特征在于,所述脉冲激光单脉冲能量50‑100mJ,脉宽为12‑16ms,频率为1‑5Hz;所述电解液为中性NaNO3溶液,浓度为20‑30%,电解液压力为0.5‑1Mpa;所述电源电压为50‑80V;所述辊子与多孔喷射电极的距离为0.5‑1mm;所述分度盘的分度精度为±0.05度。