[发明专利]一种多形貌组合微织构导轨及其制作方法

权利要求书

1.一种多形貌组合微织构导轨，其特征在于，在导轨表面分布的凹凸相间微织构，所述凹凸相间微织构为单行微凹坑形貌和单行微凸起形貌等间距彼此相间隔排列，在微凹坑形貌阵列加工有沿导轨长度方向的连接单个微凹坑形貌的微沟槽。

2.根据权利要求1所述的一种多形貌组合微织构导轨，其特征在于，所述微沟槽形貌的几何参数为：沟槽宽度b=20-300um，沟槽深度h2<微凹坑深度。

3.根据权利要求1或2所述的一种多形貌组合微织构导轨，其特征在于，所述微凹坑形貌的几何参数为：凹坑直径d=20-500um，凹坑深度h=1-50um，形貌间距k1=100-2000um，微凹坑形貌列阵的形貌面积占有率为S1=1%-40%。

4.根据权利要求3所述的一种多形貌组合微织构导轨，其特征在于，所述微凹坑形貌列阵的形貌面积占有率为S1=6-16%。

5.根据权利要求1或2所述的一种多形貌组合微织构导轨，其特征在于，所述微凸起织构形貌的几何参数为：微凸起直径D=20-500um，微凸起高度H=1-10um，形貌间距k2=100-2000um，微凸起织构形貌列阵的形貌面积占有率为S2=8%-50%。

6.根据权利要求5所述的一种多形貌组合微织构导轨，其特征在于，所述微凸起织构形貌列阵的形貌面积占有率为S2=16-28%。

7.根据权利要求1—6中任一项所述的一种多形貌组合微织构导轨的制作方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1）设计导轨表面凹凸相间微织构形貌，微凹坑和微凸起织构形貌间隔分布存在导轨全部行程工作表面；

步骤2）导轨表面进行前处理磨削工艺，使导轨表面粗糙度和几何公差达到激光微造型的要求；

步骤3）导轨清洁，用干棉布擦拭直到光亮无尘，去除表面灰尘及油污；

步骤4）采用二级管泵浦YAG激光器在导轨表面加工织构，采用混合式步进电机控制载有导轨的工作台线位移和角位移，保持激光束不动的加工方式制备相间分布的阵列微凹坑织构和微凸起织构，具体的激光加工参数激光波长532nm或1064nm，离焦量0mm，脉冲宽度0.5ms，脉冲频率1-10KHz，激光能量密度为10-500 J/cm2，电流为10-25A，无辅吹气体，空气氛围；

步骤5）采用二级管泵浦YAG激光器在导轨表面加工微凸起，采用混合式步进电机控制载有导轨的工作台线位移和角位移，保持激光束不动的加工方式制备与微凹坑相间分布的阵列微凸起，具体的激光加工参数激光波长1064nm，离焦量0mm，脉冲宽度0.1-1.0ms，脉冲频率300-500KHz，激光能量密度为200-500 J/cm2，电流为15-20A，单脉冲加工1~3次，空气氛围。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述步骤4）中，先加工微凹坑形貌，后加工微凸起形貌，在激光加工微凹坑织构阵列后，在导轨表面进行抛光处理，去除激光加工微凹坑时产生的熔渣，抛光工艺的参数为：结合剂为树脂，材质绿色碳化，粒度1500#的软砂条，压力0.8-1.0MPa，时间10-25s。

9.根据权利要求7或8所述的制作方法，其特征在于，所述步骤2）激光微造型的要求为：轮廓的算术平均偏差Ra≤0.8um，轮廓的最大高度Rz≤3.2um，直线度和平面度≤0.01um。