[发明专利]一种气体静压轴承基体及其表面微结构的制作方法

说明书

本发明涉及一种气体静压轴承基体及其表面微结构的制作方法，该制作方法为，S1、取花岗岩对其尺寸进行加工，加工至所需尺寸；S2、对花岗岩的气浮面进行粗糙处理；S3、在花岗岩的功能气浮面镀上一层膜层；S4、对膜层表面进行打磨至气体静压轴承的气浮面所需要求；S5、在膜层的表面进行微结构的加工，成型气体静压轴承表面微结构。通过在花岗岩表面镀上一层膜层，并在膜层的表面进行微结构的加工，既可保留采用花岗岩材料作为基体材料具有质量轻、热稳定性好的优点，又实现了金属表面微细结构的可加工性，提高花岗岩的适用范围。

技术领域

本发明涉及气体静压轴承的生产与制造，尤其是涉及一种气体静压轴承基体及其表面微结构的制作方法。

背景技术

花岗岩由于其热稳定性好，比刚度高，成为制作空气轴承的一种适宜材料；然而由于花岗岩本身的材料特性(颗粒大、脆性高)，很难在花岗岩上加工出像在金属表面一样的高质量的微结构，进而限制了花岗岩材料做空气轴承的使用性能；在其表面雕刻微结构是提升气体静压轴承刚度的典型方式，而在花岗岩上直接加工微结构具有加工质量差，具体表现在边缘崩碎、底面粗糙度差，并且可实现的结构尺寸特征受限，具体表现在很难加工出0.1mm以内的结构特征。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种气体静压轴承基体及其表面微结构的制作方法，通过镀膜提升气浮面的可加工性。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种气体静压轴承基体，包括花岗岩以及设置于花岗岩气浮面上的易于加工的膜层。

进一步具体的，所述的膜层由Mo、Pr、Zn、Si、Pb、Pd、Fe以及Cu组合而成。

进一步具体的，所述的膜层中各成分的重量配比为：

进一步具体的，所述的膜层中各成分的重量配比为：

一种基于气体静压轴承基体表面微结构的制作方法，该制作方法为，

S1、取花岗岩对其尺寸进行加工，加工至所需尺寸；

S2、对花岗岩的气浮面进行粗糙处理；

S3、在花岗岩的功能气浮面镀上一层易于加工的膜层；

S4、对膜层表面进行打磨至气体静压轴承的气浮面所需要求；

S5、在膜层的表面进行微结构的加工，成型气体静压轴承表面微结构。

进一步具体的，在所述的步骤S3中采用真空镀膜或者热喷涂的方式进行镀膜。

进一步具体的，所述的步骤S3中膜层的厚度控制在20-100um。

进一步具体的，在所述的步骤S4中将膜层表面精密磨削或研磨达到气浮面的面型精度为0.5～1.5um。

进一步具体的，在所述的步骤S5中在膜层表面采用微细铣削或者电化学进行微纳加工，成型气体静压轴承表面微结构。

本发明的有益效果是：通过在花岗岩表面镀上一层膜层，并在膜层的表面进行微结构的加工，既可保留采用花岗岩材料作为基体材料具有质量轻、热稳定性好的优点，又实现了金属表面微细结构的可加工性，提高花岗岩的适用范围。

附图说明

图1是本发明第一种微结构的设计示意图；

图2是本发明第二种微结构的设计示意图；

图3是本发明第三种微结构的设计示意图；

图4是本发明实施例的效果图。

图5是本发明三种微结构的性能图。