1.一种对开式径向滑动轴承内表面织构加工装置,其特征在于:该加工装置由底座(1)、横向移动机构(2)、纵向升降机构(3)、定位夹紧机构(4)、旋转机构(5)、激光冲击强化机构(6)组成;其中,所述底座(1)为由盖板(1‑1)和底架(1‑2)组成的空腔体;所述旋转机构(5)设置在所述底座(1)上;所述横向移动机构(2)设置在所述旋转机构(5)上;所述纵向升降机构(3)设置在所述横向移动机构(2)上;所述定位夹紧机构(4)设置在所述纵向升降机构(3)上;所述激光冲击强化机构(6)对应所述横向移动机构(2)和纵向升降机构(3)固定安置在所述底座(1)的一侧;
所述旋转机构(5)由旋转台(5‑1)、滚轮滑块(5‑2)、环形导轨(5‑3)、蜗杆轴(5‑4)、蜗轮轴(5‑5)、第二电机(5‑6)、第二联轴器(5‑7)、球轴承透盖(5‑8)、轴承套(5‑9)、深沟球轴承(5‑10)、球轴承闷盖(5‑11)、键(5‑12)、滚子轴承透盖(5‑13)、蜗轮(5‑14)、圆锥滚子轴承(5‑15)、滚子轴承闷盖(5‑16)组成;其中,所述第二电机(5‑6)固定于所述底架(1‑2)右侧壁上,所述蜗杆轴(5‑4)通过轴承套(5‑9)、深沟球轴承(5‑10)安装于底架(1‑2)内,一端用球轴承闷盖(5‑11)封闭,另一端穿过球轴承透盖(5‑8),通过第二联轴器(5‑7)与第二电机(5‑
6)相连,旋转台(5‑1)通过滚轮滑块(5‑2)和环形导轨(5‑3)安置在盖板(1‑1)上平面上,旋转台(5‑1)下平面设有圆柱盲孔,通过键(5‑12)与穿装有蜗轮(5‑14)的蜗轮轴(5‑5)连接,圆锥滚子轴承(5‑15)安装于蜗轮轴(5‑5)两端,并通过滚子轴承闷盖(5‑16)和滚子轴承透盖(5‑13)固定在底座(1)上,蜗杆轴(5‑4)与蜗轮(5‑14)啮合,使得蜗轮轴(5‑5)旋转,进而带动旋转台(5‑1)旋转运动;
所述横向移动机构(2)由第一电机(2‑1)、垫片(2‑2)、螺栓(2‑3)、第一联轴器(2‑4)、横向丝杠(2‑5)、上支撑轴(2‑6)、下支撑轴(2‑7)和支撑架(2‑8)组成;所述支撑架(2‑8)固定安装于旋转台(5‑1)的前、后两侧,前侧的支撑架(2‑8)上安装有第一电机(2‑1),第一电机(2‑1)通过第一联轴器(2‑4)连接穿装有纵向升降机构(3)的横向丝杠(2‑5),通过丝杆螺母配合带动纵向升降机构(3)横向运动,横向丝杠(2‑5)上方安装有穿装纵向升降机构(3)的上支撑轴(2‑6),下方安装有穿装纵向升降机构(3)的下支撑轴(2‑7),用于纵向升降机构(3)支撑和导向,所述垫片(2‑2)、螺栓(2‑3)安装在支撑架(2‑8)的两端支撑轴孔位置,起挡块作用;
所述纵向升降机构(3)包括横向台(3‑2),所述横向台(3‑2)纵截面为“[”形状结构,侧壁上开设有用于穿装所述上支撑轴(2‑6)和下支撑轴(2‑7)的通孔以及与横向丝杠(2‑5)相配合的螺纹孔,上下壁之间竖直设置有前导向轴(3‑4)、纵向丝杠(3‑5)和后导向轴(3‑6),所述前导向轴(3‑4)、纵向丝杠(3‑5)和后导向轴(3‑6)上自下而上套装有定位夹紧机构(4)和设有中心通孔的辅助板(3‑8);上壁上平面上安置有通过第三联轴器(3‑3)与纵向丝杠(3‑5)相连接的第三电机(3‑1),所述前导向轴(3‑4 )和后导向轴(3‑6)分别通过导向滑块(3‑7)与定位夹紧机构(4)滑动连接;导向滑块(3‑7)的上端安装辅助板(3‑8),下端安装定位夹紧机构(4);定位夹紧机构(4)通过法兰盘(3‑9)设有的螺纹与纵向丝杠(3‑5)连接,从而进行纵向升降运动;
所述定位夹紧机构(4)包括定位板(4‑3),所述定位板(4‑3)为中部设有带螺纹孔的立板,左部设有用于穿装前导向轴(3‑4),纵向丝杠(3‑5)和后导向轴(3‑6)的三个通孔,右部与立板相对应的边区设置有夹紧座(4‑6);所述立板上安装有呈等腰三角形分布的三个用于下轴瓦(4‑2)定位的可调定位螺纹销(4‑1),所述夹紧座(4‑6)左端设有安装夹紧轴(4‑7)的圆环状凸起,右端设有安装可转动的手柄(4‑4)的双耳环,四周设有与所述定位板(4‑3)相连接的螺纹孔;所述手柄(4‑4)为一端的顶部和中部均设有通孔的杆件,通过中部通孔与夹紧座(4‑6)上的双耳环销接,通过顶部通孔销接两个直角形结构的夹紧片(4‑5);夹紧片(4‑5)的另一端与穿入在圆环状凸起孔中的夹紧轴(4‑7)销接;其中所述的手柄(4‑4)、夹紧片(4‑5)、夹紧座(4‑6)和夹紧轴(4‑7)四个构件利用曲柄滑块机构原理的死点位置,对所述下轴瓦(4‑2)进行夹紧;
所述激光冲击强化机构(6)由聚焦透镜(6‑1)、透镜支架(6‑2)、激光器(6‑3)、激光器支架(6‑4)和导管(6‑5)组成,其中所述激光器(6‑3)通过激光器支架(6‑4)固定安装于底座(1)右侧,所述聚焦透镜(6‑1)通过透镜支架(6‑2)安装于底座(1)上,所述导管(6‑5)安置在所述辅助板(3‑8)的中心通孔中。
2.一种利用权利要求1所述的加工装置加工对开式径向滑动轴承的下轴瓦内表面织构的方法,其特征在于:包括以下步骤:
第一步,将滑动轴承的下轴瓦(4‑2)内表面抛光,并用酒精清洗,放入干燥箱中干燥
20min;
第二步,将下轴瓦(4‑2)进行表面预处理,在经抛光的下轴瓦(4‑2)的内表面均匀喷涂厚度为0.01‑0.1mm的黑漆作为能量吸收层;
第三步,调节定位螺纹销(4‑1)的旋进长度,将下轴瓦(4‑2)固定在定位板(4‑3),转动手柄(4‑4),夹紧下轴瓦(4‑2),在能量吸收层黑漆上设有厚度为1‑2mm的水作为约束层;
第四步,设置激光冲击工艺参数:激光波长1064/532/355nm,脉宽8ns,激光能量0‑2J,光斑直径0.5‑1mm,重复频率1‑10Hz,形成深度为10‑30μm的微凹坑;
第五步,激光器(6‑3)发射激光束,通过聚焦透镜(6‑1),透过约束层水,聚焦于能量吸收层黑漆上,向下轴瓦(4‑2)内部传递冲击波,产生塑性形变,加工出微凹坑;
第六步,通过调节第一电机(2‑1),使得下轴瓦(4‑2)的横向位置关于激光器中心对称,控制第二电机(5‑5)和第三电机(3‑1)分别带动下轴瓦(4‑2)进行旋转、纵向升降运动,加工微凹坑间距L为1‑2mm的凹坑阵列;
第七步,下轴瓦(4‑2)的内油道上半部分加工完成,将下轴瓦(4‑2)翻转,重复步骤三到步骤六,加工下轴瓦(4‑2)的内油道下半部分;
第八步,加工完成,取下下轴瓦(4‑2),用丙酮溶解去除下轴瓦(4‑2)内表面残留的黑漆,并用装有去离子水的超声波清洗机中清洗15‑50min,在干燥箱中干燥20min。
3.根据权利要求2所述的加工对开式径向滑动轴承的下轴瓦内表面织构的方法,其特征在于:所述的下轴瓦(4‑2)内表面凹坑阵列的分布形状可根据装置的旋转运动、横向运动和纵向升降运动控制得到各种微凹坑阵列分布。
4.根据权利要求2所述的加工对开式径向滑动轴承的下轴瓦内表面织构的方法,其特征在于:所述的微凹坑的直径为0.5‑1mm,深度为10‑30μm,间距L为1‑2mm。