[发明专利]一种贴片式止推动压气体轴承的制作方法

说明书

本发明涉及一种贴片式止推动压气体轴承的制作方法。本发明一种贴片式止推动压气体轴承的制作方法采用金属箔片微沟槽平面预成形‑工作面固设预成形金属箔片的贴片式方法间接加工止推动压气体轴承微沟槽结构，较之现有技术：加工难度大幅下降，效率高且成本低；易于实现极度复杂规格(含变槽深)微沟槽加工；可实现气体轴承工作面微沟槽与轴承基体材料选择和材料处理差异化。

技术领域

本发明涉及一种贴片式止推动压气体轴承的制作方法。

背景技术

工作表面设微沟槽结构的止推动压气体轴承在制造时，重点是在轴向工作面上加工获得尺寸精度满足要求的微尺度沟槽结构(如螺旋槽、阶梯槽等)，上述微沟槽结构常被加工于止推轴承座工作面。目前适用于止推动压气体轴承工作面微沟槽成形的加工方法主要涉及超精密加工技术和特种加工技术两类加工技术。超精密加工技术包括精密车削、精密铣削、精密磨削和金刚石飞切等，特种加工技术包括电化学微细加工、激光束加工、离子束加工、电子束加工以及电火花加工等。

采用前述超精密加工技术进行气体轴承微沟槽成形时，通过定制合适尺寸、恰当形状的刀具、砂轮等配合快速发展的微机床技术和数控技术，可实现等于或小于微米尺度的微沟槽成形，但是此类方法存在以下缺点：加工效率低，批量加工成本高昂；小尺度刀具、异形砂轮等易磨损，进而加工精度下降；机械加工不可避免地造成金属表面损伤，降低疲劳强度等。

采用前述特种加工技术进行气体轴承微沟槽成形时，获得的微沟槽大多能满足应用要求且不同加工技术具备各自的优势，具体地如采用电化学微细加工可以获得极高的沟槽成形精度，采用电火花加工可对任何导电材料进行且加工过程无应力、无毛刺，采用激光束加工具有很高的加工效率等，但是此类方法也不同程度存在以下不足：加工效率低，批量加工成本高昂；电极制作困难且易损耗；高能束加工存在热影响区，沟槽精度受限等。

值得注意的是，上述微沟槽加工技术均是直接成形加工技术，面对极度复杂规格的微沟槽批量加工时则显得难以胜任。此外，因在基体材料上直接加工微沟槽，难以实现微沟槽与基体材料处理差异化，更无法实现材料选择差异化。

发明内容

为了克服采用上述微沟槽加工成形技术制作止推动压气体轴承时存在的不足和局限，本发明提出一种贴片式止推动压气体轴承的制作方法，使止推动压气体轴承微沟槽加工难度大幅下降，加工效率高且成本很低，并能满足极度复杂规格微沟槽加工需求，同时提供微沟槽与基体材料选择、材料处理差异化可能。

本发明解决上述问题的技术方案是：

本发明提出一种贴片式止推动压气体轴承的制作方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)提供金属箔片，金属箔片尺寸规格选取与沟槽规格和轴承工作面规格相适应，对金属箔片按需做快速减材加工，获得以被去除材料部分结构与微沟槽结构相对应为主的特定形平面金属箔片；

2)对特定形平面金属箔片和需设微沟槽结构的止推轴承座工作面进行清洁干燥等预处理；

3)将特定形平面金属箔片按确定方向和位置敷设固定在止推轴承座工作面上，获得工作面微沟槽成形后的止推轴承座；

4)对所述步骤3)获得的工作面微沟槽成形后的止推轴承座进行工作面清洁、轻微打磨抛光等后处理；

5)将所述步骤4)获得的后处理完成的止推轴承座与高速推力盘相互配合组成摩擦副，形成贴片式止推动压气体轴承。

进一步地，上述步骤1)中，在金属箔片上采用激光切割、线切割、冲裁等快速减材加工技术获得以被去除材料部分结构与微沟槽结构相对应为主的特定形平面金属箔片。

进一步地，上述步骤3)中，特定形平面金属箔片采用高强度粘结类工艺、焊接类工艺等固定在止推轴承座的工作面上。

本发明还提出一种贴片式止推动压气体轴承的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：