[发明专利]用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头及方法

权利要求书

1.用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头，其特征在于，包括：

基柱，在所述基柱的下部设有一个圆柱形腔体，在圆柱形腔体的侧壁上设有与腔体内部相连通的第一进油口、第一出油口与泄压口；

工具头，其内部设有油路，工具头下部延伸到所述的圆柱形腔体外，工具头的顶部设有一个工具头支撑盖，所述的工具头支撑盖位于所述的圆柱形腔体内，工具头支撑盖与基柱的圆柱形腔体内壁之间通过密封环密封；所述的工具头支撑盖上设有与所述油路相通的第二进油口，工具头侧壁上设有与所述油路相通的第二出油口；

密封盖，设置于基柱底端，用于连接工具头与基柱，实现对工具头与基柱之间间隙的密封；

润滑调节装置，为一环形结构，设于工具头的第二出油口部位，与工具头过渡配合，通过旋转润滑调节装置可调节第二出油口的出油量。

2.根据权利要求1所述的用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头，其特征在于，所述工具头支撑盖直径大于密封盖内径但小于基柱腔体内径。

3.根据权利要求1所述的用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头，其特征在于，所述的密封环将圆柱形腔体分成了上下两部分，所述工具头支撑盖设两个小孔，上下两部分腔体内液体可相互流通，但需克服阻尼。

4.根据权利要求1所述的用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头，其特征在于，所述工具头内部的油路包括竖直油路和水平油路，水平油路包括四个，四个水平油路均与所述的竖直油路连通，四个水平油路位于同一平面上，四个水平油路的末端为四个出油口，空腔内液体可经工具头支撑盖的第二进油口流入工具头内部的竖直油路，并最终经工具头下端中心对称的水平油路从四个小孔流出。

5.根据权利要求1所述的用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头，其特征在于，工具头球面设等距微沟槽。

6.根据权利要求1所述的用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头，其特征在于，所述密封盖通过螺纹与基柱连接，可随时拆卸；所述的密封盖与所述的工具头之间通过油环密封。

7.根据权利要求1所述的用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头，其特征在于，所述润滑调节装置内部设四条中心对称的沟槽，可通过旋转，调节沟槽与工具头出油口的相对位置，调节液体流量。

8.一种基于渐进成形的表面微结构制备方法，其特征在于，采用根据权利要求1-7中任一项所述的用于渐进成形制备宏/微结构的液压可调式工具头。

9.根据权利要求8所述的一种基于渐进成形的表面微结构制备方法，其特征在于，使用步骤如下：

1)将基柱上部固定于机床刀柄上，并将刀柄安装至机床主轴上；

2)将定流量油泵的出油管以及回油管连接至基柱的第一进油口和第一出油口，并将泄压口经过泄压阀连接至油泵的回油管；

3)安装工具头，先将工具头支撑盖安装在工具头上，其次将工具头以及油环安装在密封盖内，然后将密封盖安装在基柱上；

4)将工具头推至顶部，排出腔内的空气，安装润滑调节装置，并打开油泵开关开始进油；

5)工具头在油压的作用下向下运动，在到达最底部时，腔内油压恒定，调整润滑调节装置，改变出油速度；

6)将加工后的钛板安装在夹具上，执行加工指令，工具头挤压钛板，并制备微结构；

若钛板表面实际轮廓线位于理想轮廓线的上方时，工具头受到的钛板的力大于腔内液体的压力，基柱上出油口处的流速加快，进油口处的流量不变，腔内液体减少，工具头向上运动；

若钛板表面实际轮廓线位于理想轮廓线的下方时，工具头受到的钛板的力小于腔内液体的压力，基柱上出油口处的流速变慢，进油口处的流量不变，腔内液体增加，工具头向下运动。

10.根据权利要求9所述的一种基于渐进成形的表面微结构制备方法，其特征在于，

当需要换工具头或加工结束时，首先调整润滑调节装置，将出油量降到最低，然后将工具头推至顶端，将腔体上部分的润滑油排出至回油管，最后卸下密封盖和工具头支撑盖，更换工具头，或取下刀柄，将基柱从刀柄上取下。