專利名稱：一種金屬材料表面納米化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬材料表面納米化裝置。
背景技術(shù)：
納米結(jié)構(gòu)材料是指其晶體區(qū)域或其它特征長(zhǎng)度的典型尺寸小于IOOnm的單相或多相納米材料。納米結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)特殊性使其具有諸多傳統(tǒng)粗晶、非晶材料無可比擬的優(yōu)異性能，如高強(qiáng)度，高擴(kuò)散系數(shù)，高耐磨性、良好的電學(xué)、磁學(xué)等性能。制備塊體納米結(jié)構(gòu)材料，目前仍存在困難。采用納米晶粉末燒結(jié)法制備，燒結(jié)過程中晶粒易長(zhǎng)大或密度偏低。采用嚴(yán)重塑性變形法，如等通道擠壓(ECAP)、高壓扭轉(zhuǎn)(HPT)、多向鍛打/壓縮技術(shù)(Multiple Forging/Compression)禾口循環(huán)擠 / 壓技術(shù)(Cyclic Extrusion and Compression)等，因應(yīng)變量及應(yīng)變率有限，只能細(xì)化晶粒至亞微米量級(jí)，但難以實(shí)現(xiàn)真正意義的納米化。而磁控濺射、電解沉積等方法工作效率低，成本高，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。服役環(huán)境下，金屬材料的失穩(wěn)多始于表面。因此，強(qiáng)化材料表面，即可有效提高材料整體性能。據(jù)此，Lu等1999年提出了金屬材料的“表面納米化”的新概念，即通過表面處理技術(shù)，將材料表面晶粒細(xì)化至納米量級(jí)，而基體仍保持原粗晶狀態(tài)。這種設(shè)計(jì)思想將表面改性與納米材料結(jié)合，既著眼于目前的科學(xué)技術(shù)水平、又面向?qū)嶋H工程應(yīng)用，無疑是延長(zhǎng)材料使用壽命的一條切實(shí)可行的有效途徑。中國(guó)發(fā)明專利，授權(quán)公告號(hào)CN1099467C，公開了一種采用表面機(jī)械研磨處理 (SMAT)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)金屬材料的表面納米化方法，然而目前這種處理技術(shù)要求真空條件，成本較高，只能處理小試樣，設(shè)備大型化很困難，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)和大規(guī)模生產(chǎn)，且得到的樣品表面粗糙度較大，存在嚴(yán)重噪音污染問題。中國(guó)發(fā)明專利，授權(quán)公告號(hào)CN100595^2C，公開了一種利用切削制備納米晶表層的方法，該處理方法裝置由工件高速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)和冷卻機(jī)構(gòu)組成。采用一定曲率半徑的刀具做軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，被處理工件做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，選擇不同的冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻來控制處理時(shí)金屬材料表面的溫度。與SMAT相比，此種方法處理后的樣品，變形層厚度明顯增加，且表面粗糙度明顯降低，但主要適合曲面樣品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金屬材料表面納米化裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能處理較大尺寸的平面金屬材料，采用本發(fā)明裝置處理后的金屬材料表面光滑，粗糙度較小，且表面納米層均勻。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種金屬材料表面納米化裝置， 其特征在于，該裝置包括機(jī)架和水平設(shè)置于機(jī)架上方的工作平臺(tái)，機(jī)架與工作平臺(tái)之間設(shè)置有用于控制工作平臺(tái)沿Y方向運(yùn)動(dòng)的Y向進(jìn)給系統(tǒng)和用于控制工作平臺(tái)沿X方向運(yùn)動(dòng)的 X向進(jìn)給系統(tǒng)；所述工作平臺(tái)上設(shè)置有凹槽，用于將金屬材料固定安裝于工作平臺(tái)上的夾具通過凹槽安裝于工作平臺(tái)上，工作平臺(tái)上方設(shè)置有用于摩擦金屬材料的摩擦機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架上位于工作平臺(tái)上方安裝有與摩擦機(jī)構(gòu)固定連接并用于向摩擦機(jī)構(gòu)施加壓力的載荷系統(tǒng)。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，所述機(jī)架包括底座和與底座固定連接的龍門架，龍門架上部設(shè)置有與底座平行的固定件，所述Y向進(jìn)給系統(tǒng)和X向進(jìn)給系統(tǒng)疊設(shè)于底座上方，所述載荷系統(tǒng)安裝于固定件上。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，所述固定件上設(shè)置有用于向金屬材料與摩擦機(jī)構(gòu)接觸位置噴射惰性氣體或潤(rùn)滑劑的管道。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，所述管道與惰性氣體儲(chǔ)氣罐相連通。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，所述管道與潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存罐相連通。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，所述載荷系統(tǒng)包括安裝于固定件上的表面車有螺紋的軸，套于軸上且位于固定件下方的彈簧，和安裝于軸底部的用于固定摩擦機(jī)構(gòu)的固定架，固定件與彈簧之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量從而通過固定架向摩擦機(jī)構(gòu)施加壓力的螺母，螺母與所述螺紋相配合。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，所述Y向進(jìn)給系統(tǒng)包括支撐板一、固定于支撐板一上方的導(dǎo)軌一和安裝于支撐板一上的滾珠絲杠一，以及與滾珠絲杠一連接的伺服電機(jī)；所述X向進(jìn)給系統(tǒng)包括安裝于導(dǎo)軌一上方的支撐板二、固定于支撐板二上方的與導(dǎo)軌一方向垂直的導(dǎo)軌二和安裝于支撐板二上的滾珠絲杠二，以及與滾珠絲杠二連接的步進(jìn)電機(jī)；所述支撐板二底部設(shè)置有與導(dǎo)軌一相配合的導(dǎo)槽一；所述工作平臺(tái)底部設(shè)置有與導(dǎo)軌二相配合的導(dǎo)槽二。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，所述滾珠絲杠一由螺桿一、滾珠一和螺母一組成，所述螺母一與支撐板二固定連接；所述滾珠絲杠二由螺桿二、滾珠二和螺母二組成，所述螺母二與工作平臺(tái)固定連接。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，所述摩擦機(jī)構(gòu)為直徑為IOmm 20mm的硬度不小于12GPa的硬質(zhì)合金圓球。上述的一種金屬材料表面納米化裝置，該裝置還包括監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC控制器和與PLC控制器連接的人機(jī)交互單元，所述PLC控制器的輸入端連接有設(shè)置于工作平臺(tái)上且用于檢測(cè)X向位移的位移傳感器一和設(shè)置于支撐板二上且用于檢測(cè)Y向位移的位移傳感器二，所述PLC控制器的輸出端與伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)。2、本發(fā)明裝置在操作過程中采用氬氣或油潤(rùn)滑劑隔離氧氣，減輕氧化，不需要真空處理，并且可處理較大尺寸的平面金屬材料，不限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模。采用該裝置處理后的金屬材料表面光滑，粗糙度較小，且表面納米層均勻。3、本發(fā)明采用硬質(zhì)合金圓球?yàn)槟Σ翙C(jī)構(gòu)，圓球與金屬材料的接觸面積較小，因此一個(gè)硬質(zhì)合金圓球可使用多次，極大的降低了成本。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的立體圖。圖2為圖1的主視圖。圖3為圖1的右視圖。圖4為本發(fā)明載荷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明1-機(jī)架；1-1-底座；1-2-龍門架；1-3-固定件；2-工作平臺(tái)；2-1-導(dǎo)槽二 ；3-Y向進(jìn)給系統(tǒng)；3-1-支撐板一；3-2-導(dǎo)軌一；3-3-滾珠絲杠一；3-4-伺服電機(jī)；4-X向進(jìn)給系統(tǒng)；4-1-支撐板二； 4-2-導(dǎo)軌二；4-3-滾珠絲杠二；4-4-步進(jìn)電機(jī)； 4-5-導(dǎo)槽一；5-凹槽；6-金屬材料；7-夾具；8-摩擦機(jī)構(gòu)；9-載荷系統(tǒng)；9-1-軸；9-2-螺母；9-3-彈簧；9-4-固定架；10-管道；11-PLC控制器； 12-人機(jī)交互單元；13-位移傳感器一；14-位移傳感器二。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例的金屬材料表面納米化裝置，包括機(jī)架1和水平 設(shè)置于機(jī)架1上方的工作平臺(tái)2，機(jī)架1與工作平臺(tái)2之間設(shè)置有用于控制工作平臺(tái)2沿Y 方向運(yùn)動(dòng)的Y向進(jìn)給系統(tǒng)3和用于控制工作平臺(tái)2沿X方向運(yùn)動(dòng)的X向進(jìn)給系統(tǒng)4 ；所述工 作平臺(tái)2上設(shè)置有凹槽5，用于將金屬材料6固定安裝于工作平臺(tái)2上的夾具7通過凹槽5 安裝于工作平臺(tái)2上，工作平臺(tái)2上方設(shè)置有用于摩擦金屬材料6的摩擦機(jī)構(gòu)8 ；所述機(jī)架 1上位于工作平臺(tái)2上方安裝有與摩擦機(jī)構(gòu)8固定連接并用于向摩擦機(jī)構(gòu)8施加壓力的載 荷系統(tǒng)9。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例中所述機(jī)架1包括底座1-1和與底座1-1固定 連接的龍門架1-2，龍門架1-2上部設(shè)置有與底座1-1平行的固定件1-3，所述Y向進(jìn)給系 統(tǒng)3和X向進(jìn)給系統(tǒng)4疊設(shè)于底座1-1上方，所述載荷系統(tǒng)9安裝于固定件1-3上。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例中所述固定件1-3上設(shè)置有用于向金屬材料6 與摩擦機(jī)構(gòu)8接觸位置噴射惰性氣體的管道10 ；所述管道10與惰性氣體儲(chǔ)氣罐相連通。如圖4所示，本實(shí)施例中所述載荷系統(tǒng)9包括安裝于固定件1-3上的表面車有螺 紋的軸9-1，套于軸9-1上且位于固定件1-3下方的彈簧9-3，和安裝于軸9-1底部的用于 固定摩擦機(jī)構(gòu)8的固定架9-4，固定件1-3與彈簧9-3之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)彈簧9-3的壓縮 量從而通過固定架9-4向摩擦機(jī)構(gòu)8施加壓力的螺母9-2，螺母9-2與所述螺紋相配合。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例中所述Y向進(jìn)給系統(tǒng)3包括支撐板一 3-1、固定 于支撐板一 3-1上方的導(dǎo)軌一 3-2和安裝于支撐板一 3-1上的滾珠絲杠一 3-3，以及與滾 珠絲杠一 3-3連接的伺服電機(jī)3-4 ；所述X向進(jìn)給系統(tǒng)4包括安裝于導(dǎo)軌一 3-2上方的支撐板二 4-1、固定于支撐板二 4-1上方的與導(dǎo)軌一 3-2方向垂直的導(dǎo)軌二 4-2和安裝于支撐板二 4-1上的滾珠絲杠二 4-3，以及與滾珠絲杠二 4-3連接的步進(jìn)電機(jī)4-4 ；所述支撐板二 4-1底部設(shè)置有與導(dǎo)軌一 3-2相配合的導(dǎo)槽一 4-5 ；所述工作平臺(tái)2底部設(shè)置有與導(dǎo)軌二 4-2相配合的導(dǎo)槽二 2-1 ；所述滾珠絲杠一 3-3由螺桿一、滾珠一和螺母一組成，所述螺母一與支撐板二 4-1固定連接；所述滾珠絲杠二 4-3由螺桿二、滾珠二和螺母二組成，所述螺母二與工作平臺(tái)2固定連接。本實(shí)施例中所述摩擦機(jī)構(gòu)8為直徑為IOmm 20mm的硬度不小于12GPa的硬質(zhì)合金圓球。如圖5所示，本實(shí)施例的裝置還包括監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC控制器11 和與PLC控制器11連接的人機(jī)交互單元12，所述PLC控制器11的輸入端連接有設(shè)置于工作平臺(tái)2上且用于檢測(cè)X向位移的位移傳感器一 13和設(shè)置于支撐板二 4-1上且用于檢測(cè) Y向位移的位移傳感器二 14，所述PLC控制器11的輸出端與伺服電機(jī)3-4和步進(jìn)電機(jī)4_4 連接。實(shí)施例2如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例的金屬材料表面納米化裝置，包括機(jī)架1和水平設(shè)置于機(jī)架1上方的工作平臺(tái)2，機(jī)架1與工作平臺(tái)2之間設(shè)置有用于控制工作平臺(tái)2沿Y 方向運(yùn)動(dòng)的Y向進(jìn)給系統(tǒng)3和用于控制工作平臺(tái)2沿X方向運(yùn)動(dòng)的X向進(jìn)給系統(tǒng)4 ；所述工作平臺(tái)2上設(shè)置有凹槽5，用于將金屬材料6固定安裝于工作平臺(tái)2上的夾具7通過凹槽5 安裝于工作平臺(tái)2上，工作平臺(tái)2上方設(shè)置有用于摩擦金屬材料6的摩擦機(jī)構(gòu)8 ；所述機(jī)架 1上位于工作平臺(tái)2上方安裝有與摩擦機(jī)構(gòu)8固定連接并用于向摩擦機(jī)構(gòu)8施加壓力的載荷系統(tǒng)9。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例中所述機(jī)架1包括底座1-1和與底座1_1固定連接的龍門架1-2，龍門架1-2上部設(shè)置有與底座1-1平行的固定件1-3，所述Y向進(jìn)給系統(tǒng)3和X向進(jìn)給系統(tǒng)4疊設(shè)于底座1-1上方，所述載荷系統(tǒng)9安裝于固定件1-3上。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例中所述固定件1-3上設(shè)置有用于向金屬材料6 與摩擦機(jī)構(gòu)8接觸位置噴射潤(rùn)滑劑的管道10 ；所述管道10與潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存罐相連通。如圖4所示，本實(shí)施例中所述載荷系統(tǒng)9包括安裝于固定件1-3上的表面車有螺紋的軸9-1，套于軸9-1上且位于固定件1-3下方的彈簧9-3，和安裝于軸9-1底部的用于固定摩擦機(jī)構(gòu)8的固定架9-4，固定件1-3與彈簧9-3之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)彈簧9-3的壓縮量從而通過固定架9-4向摩擦機(jī)構(gòu)8施加壓力的螺母9-2，螺母9-2與所述螺紋相配合。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例中所述Y向進(jìn)給系統(tǒng)3包括支撐板一 3-1、固定于支撐板一 3-1上方的導(dǎo)軌一 3-2和安裝于支撐板一 3-1上的滾珠絲杠一 3-3，以及與滾珠絲杠一 3-3連接的伺服電機(jī)3-4 ；所述X向進(jìn)給系統(tǒng)4包括安裝于導(dǎo)軌一 3-2上方的支撐板二 4-1、固定于支撐板二 4-1上方的與導(dǎo)軌一 3-2方向垂直的導(dǎo)軌二 4-2和安裝于支撐板二 4-1上的滾珠絲杠二 4-3，以及與滾珠絲杠二 4-3連接的步進(jìn)電機(jī)4-4 ；所述支撐板二 4-1底部設(shè)置有與導(dǎo)軌一 3-2相配合的導(dǎo)槽一 4-5 ；所述工作平臺(tái)2底部設(shè)置有與導(dǎo)軌二 4-2相配合的導(dǎo)槽二 2-1 ；所述滾珠絲杠一 3-3由螺桿一、滾珠一和螺母一組成，所述螺母一與支撐板二 4-1固定連接；所述滾珠絲杠二 4-3由螺桿二、滾珠二和螺母二組成，所述螺母二與工作平臺(tái)2固定連接。
本實(shí)施例中所述摩擦機(jī)構(gòu)8為直徑為IOmm 20mm的硬度不小于12GPa的硬質(zhì)合金圓球。如圖5所示，本實(shí)施例的裝置還包括監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC控制器11 和與PLC控制器11連接的人機(jī)交互單元12，所述PLC控制器11的輸入端連接有設(shè)置于工作平臺(tái)2上且用于檢測(cè)X向位移的位移傳感器一 13和設(shè)置于支撐板二 4-1上且用于檢測(cè) Y向位移的位移傳感器二 14，所述PLC控制器11的輸出端與伺服電機(jī)3-4和步進(jìn)電機(jī)4_4 連接。本發(fā)明的工作過程是用夾具7將待納米化的金屬材料6固定于工作平臺(tái)2上，根據(jù)金屬材料6表面所要納米化的程度，通過旋轉(zhuǎn)螺母9-2調(diào)節(jié)彈簧9-3的壓縮量(當(dāng)彈簧 9-3處于不受壓的情況下，摩擦機(jī)構(gòu)8與金屬材料6自然接觸)從而向摩擦機(jī)構(gòu)8施加壓力，通過人機(jī)交互單元12設(shè)置Y向進(jìn)給系統(tǒng)3和X向進(jìn)給系統(tǒng)4的運(yùn)行參數(shù)，并通過PLC 控制器11控制工作平臺(tái)2沿X方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)摩擦機(jī)構(gòu)8對(duì)固定于工作平臺(tái)2 上的金屬材料6的滑動(dòng)摩擦，當(dāng)金屬材料6沿X方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次時(shí)，控制工作平臺(tái)2沿Y 方向平移10 μ m 100 μ m，持續(xù)運(yùn)行直至整個(gè)金屬材料6表面均完成滑動(dòng)摩擦，滑動(dòng)摩擦過程中可向管道10中通入惰性氣體或潤(rùn)滑劑，以避免摩擦過程中金屬材料6表面氧化。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，該裝置包括機(jī)架(1)和水平設(shè)置于機(jī)架(1)上方的工作平臺(tái)O)，機(jī)架(1)與工作平臺(tái)(2)之間設(shè)置有用于控制工作平臺(tái)(2) 沿Y方向運(yùn)動(dòng)的Y向進(jìn)給系統(tǒng)⑶和用于控制工作平臺(tái)⑵沿X方向運(yùn)動(dòng)的X向進(jìn)給系統(tǒng) (4)；所述工作平臺(tái)(2)上設(shè)置有凹槽(5)，用于將金屬材料(6)固定安裝于工作平臺(tái)(2) 上的夾具(7)通過凹槽(5)安裝于工作平臺(tái)(2)上，工作平臺(tái)(2)上方設(shè)置有用于摩擦金屬材料(6)的摩擦機(jī)構(gòu)(8)；所述機(jī)架(1)上位于工作平臺(tái)(2)上方安裝有與摩擦機(jī)構(gòu)(8) 固定連接并用于向摩擦機(jī)構(gòu)(8)施加壓力的載荷系統(tǒng)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，所述機(jī)架(1)包括底座(1-1)和與底座(1-1)固定連接的龍門架(1-2)，龍門架(1-2)上部設(shè)置有與底座 (1-1)平行的固定件(1-3)，所述Y向進(jìn)給系統(tǒng)(3)和X向進(jìn)給系統(tǒng)(4)疊設(shè)于底座(1-1) 上方，所述載荷系統(tǒng)(9)安裝于固定件(1-3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，所述固定件 (1-3)上設(shè)置有用于向金屬材料(6)與摩擦機(jī)構(gòu)(8)接觸位置噴射惰性氣體或潤(rùn)滑劑的管道(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，所述管道(10) 與惰性氣體儲(chǔ)氣罐相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，所述管道(10) 與潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存罐相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，所述載荷系統(tǒng)(9)包括安裝于固定件(1-3)上的表面車有螺紋的軸(9-1)，套于軸(9-1)上且位于固定件(1-3)下方的彈簧(9-3)，和安裝于軸(9-1)底部的用于固定摩擦機(jī)構(gòu)(8)的固定架 (9-4)，固定件(1- 與彈簧(9- 之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)彈簧(9- 的壓縮量從而通過固定架(9-4)向摩擦機(jī)構(gòu)(8)施加壓力的螺母(9-2)，螺母(9- 與所述螺紋相配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，所述Y向進(jìn)給系統(tǒng)(3)包括支撐板一(3-1)、固定于支撐板一(3-1)上方的導(dǎo)軌一(3-2)和安裝于支撐板一(3-1)上的滾珠絲杠一(3-3)，以及與滾珠絲杠一(3- 連接的伺服電機(jī)(3-4)；所述 X向進(jìn)給系統(tǒng)(4)包括安裝于導(dǎo)軌一(3-2)上方的支撐板二 G-1)、固定于支撐板二(4-1) 上方的與導(dǎo)軌一(3- 方向垂直的導(dǎo)軌二(4- 和安裝于支撐板二(4-1)上的滾珠絲杠二 G-3)，以及與滾珠絲杠二(4- 連接的步進(jìn)電機(jī)(4-4)；所述支撐板二(4-1)底部設(shè)置有與導(dǎo)軌一(3-2)相配合的導(dǎo)槽一 G-5)；所述工作平臺(tái)(2)底部設(shè)置有與導(dǎo)軌二(4-2)相配合的導(dǎo)槽二(2-1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，所述滾珠絲杠一 (3-3)由螺桿一、滾珠一和螺母一組成，所述螺母一與支撐板二固定連接；所述滾珠絲杠二 G-3)由螺桿二、滾珠二和螺母二組成，所述螺母二與工作平臺(tái)O)固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，所述摩擦機(jī)構(gòu) (8)為直徑為IOmm 20mm的硬度不小于12GPa的硬質(zhì)合金圓球。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料表面納米化裝置，其特征在于，該裝置還包括監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC控制器(11)和與PLC控制器(11)連接的人機(jī)交互單元 (12)，所述PLC控制器(11)的輸入端連接有設(shè)置于工作平臺(tái)(2)上且用于檢測(cè)X向位移的位移傳感器一(1 和設(shè)置于支撐板二(4-1)上且用于檢測(cè)Y向位移的位移傳感器二(14)， 所述PLC控制器(11)的輸出端與伺服電機(jī)(3-4)和步進(jìn)電機(jī)(4-4)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬材料表面納米化裝置，該裝置包括機(jī)架和水平設(shè)置于機(jī)架上方的工作平臺(tái)，機(jī)架與工作平臺(tái)之間設(shè)置有用于控制工作平臺(tái)沿Y方向運(yùn)動(dòng)的Y向進(jìn)給系統(tǒng)和用于控制工作平臺(tái)沿X方向運(yùn)動(dòng)的X向進(jìn)給系統(tǒng)；所述工作平臺(tái)上設(shè)置有凹槽，用于將金屬材料固定安裝于工作平臺(tái)上的夾具通過凹槽安裝于工作平臺(tái)上，工作平臺(tái)上方設(shè)置有用于摩擦金屬材料的摩擦機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架上位于工作平臺(tái)上方安裝有與摩擦機(jī)構(gòu)固定連接并用于向摩擦機(jī)構(gòu)施加壓力的載荷系統(tǒng)。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)，可處理較大尺寸的平面金屬材料，不限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模。采用該裝置處理后的金屬材料表面光滑，粗糙度較小，且表面納米層均勻。
文檔編號(hào)C22F1/00GK102321790SQ201110276389
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者于振濤, 劉輝, 張于勝, 張軍良, 張小明, 牛金龍, 董付超, 袁思波, 韓建業(yè) 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院