[发明专利]一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法

权利要求书

1.一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：该方法具体如下：

(1)配制基于植物油的绿色乳化液：首先，将植物油与亲油性绿色表面活化剂混合，去离子水与亲水性绿色表面活化剂混合，然后将植物油与亲油性绿色表面活化剂的混合物和去离子水与亲水性绿色表面活化剂的混合物再进行混合，并进行超声搅拌，搅拌过程采用间歇式搅拌；

(2)取出30g绿色乳化液置于试管内，选取直径为2-13mm、长度为100mm的松木，将松木浸没在试管中，浸泡时间为30-60天，形成润湿松木；

(3)将三向力传感器通过螺钉固定在放在数控铣床的机床台面上，且将三向力传感器的输出端与数控铣床的控制中心连接；将自制夹具通过螺钉固定在三向力传感器上；所述的自制夹具由固定在一起的内器皿和外器皿组成；内器皿的侧壁开设有呈三角形排布的三个螺纹孔，每个螺纹孔连接有一个螺栓；将工件贴紧内器皿内壁，三个螺栓同时夹紧工件，实现工件装夹；然后，在内器皿和外器皿均盛放绿色乳化液，保证绿色乳化液没过工件；将润湿松木固定安装在数控铣床的电主轴上，电主轴通过夹紧器固定在Z向移动轴上；

(4)用数控铣床的手轮进行对刀操作，使润湿松木定位到工件的待加工位置；然后，将电主轴转速设置为8000-10000r/min，启动电主轴；接着移动电主轴，使电主轴沿Z轴方向靠近工件进给，进给过程为先快进给，后慢进给；所述的快进给为电主轴进给到润湿松木与工件接触为止；所述的慢进给为润湿松木与工件接触到三向力传感器测得润湿松木与工件的接触力达到20N，慢进给的进给量设为1μm；进给结束后，保持对磨状态，同时当三向力传感器反馈的接触力小于19.8N时，数控铣床的控制中心控制电主轴沿Z轴方向慢进给，直到接触力达到20N；

(5)达到设定的对磨时间后，电主轴停转，使电主轴沿Z轴方向远离工件，取下润湿松木和自制夹具，排出绿色乳化液，然后取下工件，将工件置入清洗溶液中漂洗5min，最后放入烘箱干燥。

2.根据权利要求1所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：绿色乳化液中植物油的质量分数为1％-20％，亲油性绿色表面活化剂的质量分数为0.1％-0.5％，亲水性绿色表面活化剂的质量分数为0.1％-0.5％，其余为去离子水。

3.根据权利要求1或2所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：所述的植物油选用蓖麻油、大豆油、芝麻油或玉米油。

4.根据权利要求1或2所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：所述的亲油性绿色表面活化剂选用十二烷基苯磺酸钠。

5.根据权利要求1或2所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：所述的亲水性绿色表面活化剂选用聚乙二醇。

6.根据权利要求1或2所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：搅拌过程中将容器置于冷水中进行水浴冷却。

7.根据权利要求1或2所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：所述的润湿松木固定安装在数控铣床的电主轴上的过程是：利用刀具夹头夹持润湿松木，再用刀具螺帽配合夹紧松木。

8.根据权利要求1或2所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：所述设定的对磨时间为4.5小时。

9.根据权利要求1或2所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：所述的清洗溶液为去离子水、乙醇和乙醚的混合溶液，按体积比为5:3:2进行配置。

10.根据权利要求1或2所述一种润湿松木在硬质材料上加工环形微结构表面的方法，其特征在于：所述的环形微结构为一个或多个非均匀同心环，每个环的宽度在100μm以内。