CN113894498B - 一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨及方法，涉及导轨表面处理领域，包括导轨基体，导轨基体表面设有多条横向沟槽和多条纵向沟槽，横向沟槽与纵向沟槽交叉形成网格状的微织构沟槽，微织构沟槽内设有依次间隔布置的纳织构沟槽，纳织构沟槽平行于横向沟槽或纵向沟槽，针对目前导轨基体表面织构难以满足机床滑动需求的问题，在进行导轨基体表面加工时，先利用超声滚压加工出微织构沟槽，然后利用飞秒激光在微织构沟槽内加工纳织构沟槽，实现微纳复合织构化导轨的制备，从而提高导轨的摩擦学性能，延长导轨服役寿命。

Description

一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨及方法

技术领域

本公开涉及导轨表面处理领域，具体涉及一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨及方法。

背景技术

机床导轨作为精密超精密机床整机系统中的主要部件，起到支撑和导向的作用，其性能直接影响机床的加工精度。然而，滑动导轨在工作过程中的相互摩擦和磨损会导致运动精度下降，影响机床的整体使用寿命，因此机床导轨的耐磨性是机床整体性能的重要指标之一。

采用基体表面织构化技术在对磨副表面加工有序排列的微织构可以有效改善接触表面的摩擦特性，降低摩擦副之间的摩擦系数和磨损率，延长零部件的服役寿命。现有专利公开了一种微纳复合织构导轨及其制备方法(申请号2018115262772)，该方法通过激光打标机在固定导轨上加工垂直于滑动方向的直线型微织构沟槽，并且通过飞秒激光技术在滑动导轨上加工垂直于滑动方向的纳织构沟槽，起到了增强润滑、减小摩擦、提高导轨性能的作用，但是激光打标机加工的微织构极易受热影响，从而产生熔渣凸起等缺陷，导致表面质量较差，织构磨损寿命短，当微织构被完全磨损后，基体参与摩擦后的磨损程度将会加重，因此对导轨摩擦学性能的改善作用存在局限性；还公开了一种带微织构的航空关节轴承及其制造方法(申请号2016104952385)，该方法采用带有微凸起的超声滚压工具滚压关节轴承内圈的外表面和外圈的内表面，从而实现表面微织构的成形；然而，带有微凸起的超声滚压工具头精度难以保证，其次滚压工具头上的微凸起在超声振动和滚动的过程中会对加工表面产生“微切削”作用，从而划擦、拉伤加工表面，影响加工表面质量，并且微凸起滚压工具头由于材料的大量去除使得其强度降低，缩短了使用寿命；导致目前的基体表面织构化技术难以满足机床滑动导轨的需求。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨及方法，先利用超声滚压加工出微织构沟槽，然后利用飞秒激光在微织构沟槽内加工纳织构沟槽，实现微纳复合织构化导轨的制备，从而提高导轨的摩擦学性能，延长导轨服役寿命。

本公开的第一目的是提供一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨，采用以下技术方案：

包括导轨基体，导轨基体表面设有多条横向沟槽和多条纵向沟槽，横向沟槽与纵向沟槽交叉形成网格状的微织构沟槽，微织构沟槽底面设有依次间隔布置的纳织构沟槽，纳织构沟槽平行于横向沟槽或纵向沟槽。

由于微织构和纳织构对应的沟槽结构均为微小尺寸，因此，所述横向沟槽和纵向沟槽均为微沟槽。

进一步地，所述横向沟槽沿导轨基体表面依次间隔平行布置，纵向沟槽沿导轨基体表面依次间隔平行布置，横向沟槽所在直线与纵向沟槽所在直线垂直。

进一步地，相邻横向沟槽等间隔布置，相邻纵向沟槽等间隔布置，形成正方形网格状微织构沟槽。

进一步地，所述横向沟槽与纵向沟槽的宽度相等、深度相等；横向沟槽与纵向沟槽底面平齐。

进一步地，所述纵向沟槽所在直线方向与导轨基体所配合滑动体的滑动方向垂直，纳织构沟槽垂直于导轨基体所配合滑动体的滑动方向。

进一步地，所述微织构沟槽的底面依次等间隔布置纳织构沟槽。

本公开的第二目的是提供一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法，包括以下步骤：

基于纵向和横向加工路径对导轨基体表面进行超声滚压，导轨基体表面形成网格状的微织构沟槽；

对微织构沟槽底面通过飞秒激光加工纳织构沟槽，纳织构沟槽在微织构沟槽内依次平行布置，纳织构沟槽垂直于导轨基体所配合滑动体的滑动方向。

进一步地，沿加工路径对导轨基体表面重复进行超声滚压加工，获取底面平坦的微织构沟槽。

进一步地，所述纳织构沟槽布置在微织构沟槽的底面上，纳织构沟槽依次间隔布置。

进一步地，在进行超声滚压前对导轨基体表面进行清理，在进行超声滚压后对导轨基体表面和微织构沟槽内进行清理。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)针对目前导轨基体表面织构难以满足机床滑动需求的问题，在进行导轨基体表面加工时，先利用超声滚压加工出微织构沟槽，然后利用飞秒激光在微织构沟槽底面加工纳织构沟槽，实现微纳复合织构化导轨的制备，从而提高导轨的摩擦学性能，延长导轨服役寿命。

(2)经过超声滚压后的导轨基体更高的精度和硬度，形成的微织构结构能够与纳织构复合为导轨与外部滑块提供更高的接触面积，显著提高润滑油和磨屑的承载空间，促进润滑油和磨屑在摩擦界面的流动和挤出，进而实现提高导轨摩擦性能的效果。

(3)进行微织构加工时通过超声滚压来实现，超声滚压过程为冷加工，从而避免了热加工对导轨基体表面的损伤，并且利用超声滚压加工的微观“削峰填谷”作用，加工的微织构沟槽底部光滑平坦，提高了整个织构化导轨基体表面的加工质量和精度；此外，平坦的微织构沟槽内部还为后续纳织构的加工提供了良好的承载表面。

(4)通过超声滚压和飞秒激光加工形成微纳复合织构化导轨，一方面能够实现高精度微织构和纳织构的制备，另一方面能够形成一定深度的梯度硬化层，提高了导轨基体的表面硬度，当织构被磨损后，梯度硬化层能够进一步延长导轨的磨损寿命。

(5)采用网格状的微织构沟槽，能够促进润滑油膜的形成、流动、扩散等，微织构沟槽的深度也避免了润滑油被挤出到摩擦界面之外，并且垂直与导轨滑动方向的纳织构沟槽分布能够促进润滑油在摩擦界面内部的扩散，从而使得织构储存和供应润滑油的能力进一步增强，增强了润滑油的利用率，有效提高了导轨的润滑性能。

(6)相较于传统的直线型微织构沟槽，网格状微织构沟槽提供了更高的面积占有率，显著提高了润滑油与磨屑的承载空间；此外，网格状微织构沟槽之间的相互联通对于润滑剂和磨屑的贮存和流动起到了促进作用，从而能够获得更小的摩擦系数和更低的磨损率。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开一个或多个实施例中基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨的加工示意图；

图2为本公开一个或多个实施例中网格状的微织构沟槽的示意图；

图3为本公开一个或多个实施例中微织构沟槽的加工路径示意图；

图4为本公开一个或多个实施例中纳织构沟槽在微织构沟槽中的分布示意图。

图中，1.导轨基体，2.滚压头，3.微织构沟槽，4.强化表层，5.纳织构沟槽。

具体实施方式

实施例1

本公开的一个典型实施例中，如图1-图4所示，给出一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨。

针对目前导轨基体1表面织构难以满足机床滑动需求的问题，提供一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨，在进行导轨基体1表面加工时，通过超声滚压加工出微织构沟槽3，然后利用飞秒激光在微织构沟槽3底面加工纳织构沟槽5，实现微纳复合织构化导轨的制备，从而提高导轨的摩擦学性能，延长导轨服役寿命。

所述基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨包括导轨基体1，对导轨基体1的表面进行加工，导轨基体1表面上布置有微织构沟槽3，微织构沟槽3底面布置有纳织构沟槽5，从而在导轨基体1表面形成微织构和纳织构的复合。微纳复合织构化导轨基体1表面能够提供更高的接触面积占有率，从而提高了润滑油和磨屑的承载空间，提高导轨摩擦性能。

导轨基体1表面的微织构沟槽3呈网格状，微织构沟槽3由多条横向沟槽和多条纵向沟槽交叉形成，每条横向沟槽与所有纵向沟槽依次相交，每条纵向沟槽与所有横向沟槽依次相交。

在本实施例中，如图1所示，微织构沟槽3通过超声滚压技术加工，所有横向沟槽沿导轨基体1表面依次间隔平行布置，所有纵向沟槽也沿导轨基体1表面依次间隔平行布置，横向沟槽所在直线与纵向沟槽所在直线垂直，形成纵横垂直交错的网格状微织构沟槽3。

为了提高导轨基体1表面的性能一致性，相邻横向沟槽等间距布置、相邻纵向沟槽等间距布置，且横向沟槽的间距与纵向沟槽的间距相等，所形成的网格单元块为正方形。

可以理解的是，在其他实施方式中，可以对横向沟槽和纵向沟槽的间距进行调节，也可以将横向沟槽的间距与纵向沟槽的的间距配置为不同值，使得导轨基体1表面的性能能够满足相应的需求。

横向沟槽和纵向沟槽的宽度相等、深度也相等，使得横向沟槽和纵向沟槽的底面平齐，所形成网格状的微织构沟槽3的底面整体平整，便于后续纳织构沟槽5的加工。

纵向沟槽和横向沟槽的方向为相对方向，即纵向沟槽的方向与横向沟槽的方向垂直，但并不完全限定纵向沟槽与导轨基体1的相对方向。

为了进一步提高导轨基体1的强度、耐磨、摩擦等性能，纵向沟槽所在直线方向与导轨基体1的宽度方向平行，纳织构沟槽5平行于纵向沟槽。

网格状的微织构沟槽3能够使得不同位置的沟槽实现连通，网格状微织构沟槽3之间的相互联通对于润滑剂和磨屑的贮存和流动起到了促进作用，从而能够获得更小的摩擦系数和更低的磨损率。

当然，网格状的微织构沟槽3的尺寸参数可以根据需求进行选择。在本实施例中，给出一组微织构沟槽3的相关尺寸参数，网格状的微织构沟槽3的槽宽为50-500μm，微织构沟槽3的深度为5-20μm，即横向沟槽的槽宽为50-500μm、槽深为5-20μm，纵向沟槽的槽宽为50-500μm、槽深为5-20μm。

平行于滑动方向的沟槽间距为100-500μm，垂直于滑动方向的沟槽间距为100-500μm，对应本实施例中的布置方式，相邻纵向沟槽的间距为100-500μm，相邻横向沟槽的间距为100-500μm。

如图4所示，微织构沟槽3内设有依次间隔布置的纳织构沟槽5，纳织构沟槽5平行于横向沟槽或纵向沟槽；需要指出的是，在本实施例中，纳织构沟槽5布置在微织构沟槽3内的底面上，并且纳织构沟槽5与横向沟槽所在直线方向垂直，整体垂直于导轨基体1的延伸方向，纳织构沟槽5所在直线与导轨基体1上滑动体的滑动方向垂直，纳织构沟槽5的长度方向均垂直于导轨基体1上所配合滑动体的滑动方向。

在本实施例中，所述的纳织构沟槽5通过飞秒激光技术加工，纳织构沟槽5的尺寸参数可以根据需求进行选择。在本实施例中，给出一组纳织构沟槽5的相关尺寸参数，纳织构沟槽5的槽宽为5-40nm，深度为5-20nm，相邻纳织构沟槽5的间距为20-150nm。

一方面，将纳织构加工在网格状微织构沟槽3的内部能够进一步促进润滑油膜的形成、流动、扩散等，微织构沟槽3的深度也避免了润滑油被挤出到摩擦界面之外；另一方面，垂直于导轨配合滑动体滑动方向的纳织构沟槽5分布能够促进润滑油在摩擦界面内部的扩散，从而使得导轨基体1表面复合织构结构储存和供应润滑油的能力进一步增强，增强了润滑油的利用率，有效提高了导轨的润滑性能。

需要指出的是，根据实际导轨不同的应用目的和承载需求，可以调整超声滚压的加工参数和网格状微织构沟槽3的宽度、深度和间距，也可以调整纳织构沟槽5的宽度、深度和间距，以获得满足应用目的和承载需求的微纳复合织构化导轨。

实施例2

本公开的另一个实施例中，如图1-图4所示，给出一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法。

利用超声滚压技术在导轨基体1表面超声滚压出网格状微织构沟槽3，然后采用飞秒激光技术在网格状微织构沟槽3内部加工均匀分布的纳织构沟槽5，实现微纳复合织构化导轨的制备。

具体的，如图1所示，所述基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳复合织构化导轨制备方法包括以下步骤：

对导轨基体1表面进行超声清洗、干燥；

如图2、图3所示，通过改变超声滚压加工参数和加工路径，基于纵向和横向加工路径利用超声滚压技术在导轨基体1表面上超声滚压出网格状的微织构沟槽3，超声清洗后，得到表面微织构化的导轨基体1；

如图4所示，采用飞秒激光技术在微织构沟槽3内部加工均匀分布的纳织构沟槽5，得到微纳复合织构化导轨。

对于导轨基体1表面的超声滚压加工，沿加工路径对导轨基体1表面重复进行超声滚压织构化处理，获取底面平坦的微织构沟槽3；

所述纳织构沟槽5布置在微织构沟槽3的底面上，纳织构沟槽5依次等间隔布置。

在本实施例中，超声滚压织构化处理的加工参数为：静压力800～1400N，振幅7～11μm，进给速度为1000～2500mm/min，加工步距为0.1～0.4mm，滚压次数为1次，滚压球直径为2-6mm。

进一步的，如图2和图3所示，所述超声滚压的加工路径为：滚压头2在导轨基体1表面沿+X方向移动33mm，再沿+Z方向移动0.5mm，再沿-X方向移动33mm，再沿-Z方向移动0.5mm，再沿+Y方向移动0.1～0.4mm，重复此路径80～320次，然后，滚压头2在基体表面沿-Y方向移动33mm，再沿+Z方向移动0.5mm，再沿-Y方向移动33mm，再沿-Z方向移动0.5mm，再沿+X方向移动0.1～0.4mm，重复此路径80～320次。

通过改变超声滚压的加工参数和机床的加工路径能够很好地实现表面微织构化处理。超声滚压设备对于机床良好的适应性使得加工参数和加工路径的调控简单、方便。相比于背景技术中的采用带微凸起的滚压工具头加工微织构方法，本实施例中所采用的微织构制备方法加工简单、操作简便、加工精度高、成本低、效率高、强化程度高。

目前应用最为广泛的基体织构化技术为纳秒激光加工技术，然而纳秒激光的高能量激光束辐照会使得材料表面产生熔渣凸起，影响表面质量，因此往往需要对纳秒激光加工的织构表面进行二次抛光处理。

在本实施例中提出的超声滚压制备微织构方法属于冷加工，加工过程几乎不受热影响，不会对导轨基体1表面造成损伤，无需后处理抛光，并且由于超声滚压加工的微观“削峰填谷”作用，加工的微织构沟槽3底部光滑平坦，提高了整个织构化导轨基体1表面的加工质量和精度。此外，平坦的微织构沟槽3内部还为后续纳织构的加工提供了良好的承载表面。

需要指出的是，现有的纳秒激光微织构沟槽3因熔渣的存在具有低硬度和低强度，在短时间内容易被磨损掉。当微织构沟槽3被完全磨损掉后，基体会参与到摩擦磨损过程中，从而造成磨损的加重。

因此，仅仅依靠微织构的作用来提高导轨摩擦学性能存在很大局限性；本实施例中的超声滚压织构化处理除了能够实现高精度微织构结构的制备外，结合飞秒激光加工形成的纳织构，还能为导轨基体1带来了具有一定深度的梯度硬化层，提高了导轨基体1的表层硬度，当织构被磨损掉后，该强化表层4进一步延长了导轨的磨损寿命。

实施例3

本公开的再一个实施例中，如图1-图4所示，给出一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法，与实施例2的不同在于导轨基体1的材料和微纳复合织构的加工过程。

导轨基体1材料采用40Cr钢，导轨基体1初始硬度为220HB。

如图1-图4所示，采用超声滚压技术在导轨基体1表面加工出网格状微织构沟槽3，网格状微织构沟槽3的两边分别平行于和垂直于导轨滑动方向，织构化加工参数为静压力1200N，振幅8μm，进给速度为2000mm/min，加工步距为0.25mm，滚压次数为1次，滚压球直径为6mm。

微织构沟槽3的织构化加工路径为滚压头2在基体表面沿+X方向移动33mm，再沿+Z方向移动0.5mm，再沿-X方向移动33mm，再沿-Z方向移动0.5mm，再沿+Y方向移动0.25mm，重复此路径132次，然后，滚压头2在基体表面沿-Y方向移动33mm，再沿+Z方向移动0.5mm，再沿-Y方向移动33mm，再沿-Z方向移动0.5mm，再沿+X方向移动0.25mm，重复此路径132次。加工得到的网格状微织构沟槽3槽宽为250μm，深度为10μm，平行于滑动方向的间距为350μm，垂直于滑动方向的间距为300μm。

超声滚压织构化后获得的表面硬度为251HB，强化表层4的深度为50μm，用丙酮和酒精分别对导轨基体1表面进行超声清洗。

然后采用飞秒激光技术在网格状微织构沟槽3的内部加工纳织构沟槽5，纳织构沟槽5的槽宽为8nm，深度为18nm，间距为100nm，且纳织构沟槽5的长度方向均垂直于导轨的滑动方向。

实施例4

本公开的再一个实施例中，如图1-图4所示，给出一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法，与实施例2的不同在于导轨基体1的材料和微纳复合织构的加工过程。

导轨基体1材料采用灰铸铁HT200，导轨基体1初始硬度为180HB。

如图1-图4所示，采用超声滚压技术在导轨基体1表面加工出网格状微织构沟槽3，网格状微织构沟槽3的两边分别平行于和垂直于导轨滑动方向，织构化加工参数为静压力1000N，振幅11μm，进给速度为1500mm/min，加工步距为0.3mm，滚压次数为1次，滚压球直径为4mm。

微织构沟槽3的织构化加工路径为滚压头2在基体表面沿+X方向移动33mm，再沿+Z方向移动0.5mm，再沿-X方向移动33mm，再沿-Z方向移动0.5mm，再沿+Y方向移动0.3mm，重复此路径110次，然后，滚压头2在基体表面沿-Y方向移动33mm，再沿+Z方向移动0.5mm，再沿-Y方向移动33mm，再沿-Z方向移动0.5mm，再沿+X方向移动0.3mm，重复此路径110次。加工得到的网格状微织构沟槽3槽宽为300μm，深度为20μm，平行于滑动方向的间距为400μm，垂直于滑动方向的间距为400μm。

超声滚压织构化后获得的表面硬度为203HB，强化表层4的深度为62μm，用丙酮和酒精分别对导轨表面进行超声清洗。

然后采用飞秒激光技术在网格状微织构沟槽3的内部加工纳织构沟槽5，纳织构沟槽5的槽宽为35nm，深度为6nm，间距为50nm，且纳织构沟槽5的长度方向均垂直于导轨的滑动方向。

实施例5

本公开的再一个实施例中，如图1-图4所示，给出一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法，与实施例2的不同在于导轨基体1的材料和微纳复合织构的加工过程。

导轨基体1材料采用灰铸铁HT200，导轨基体1初始硬度为180HB。

如图1-图4所示，采用超声滚压技术在导轨基体1表面加工出网格状微织构沟槽3，网格状微织构沟槽3的两边分别平行于和垂直于导轨滑动方向，织构化加工参数为静压力1400N，振幅9μm，进给速度为1000mm/min，加工步距为0.1mm，滚压次数为1次，滚压球直径为5mm。

微织构沟槽3的织构化加工路径为滚压头2在基体表面沿+X方向移动33mm，再沿+Z方向移动0.5mm，再沿-X方向移动33mm，再沿-Z方向移动0.5mm，再沿+Y方向移动0.1mm，重复此路径330次，然后，滚压头2在基体表面沿-Y方向移动33mm，再沿+Z方向移动0.5mm，再沿-Y方向移动33mm，再沿-Z方向移动0.5mm，再沿+X方向移动0.1mm，重复此路径330次。网格状微织构沟槽3槽宽为100μm，深度为7μm，平行于滑动方向的间距为500μm，垂直于滑动方向的间距为300μm。

超声滚压织构化后获得的表面硬度为212HB，强化表层4的深度为76μm，用丙酮和酒精分别对导轨表面进行超声清洗。

然后采用飞秒激光技术在网格状微织构沟槽3的内部加工纳织构沟槽5，纳织构沟槽5的槽宽为15nm，深度为30nm，间距为120nm，且纳织构沟槽5的长度方向均垂直于导轨的滑动方向。

摩擦磨损性能试验测试：

在相同的测试条件下(加载力40N，加载速度5mm/s，滑动距离20mm，No.000润滑脂润滑工况)，通过计算摩擦系数和织构磨损寿命对实施例3-5及对比例1-4中方法制备导轨的摩擦性能进行测试，结果如下表1所示。

其中，对比例1为没有进行任何处理的导轨，其导轨材质、基体硬度同实施例3；对比例2为仅仅利用实施例3中的超声滚压织构化方法制备的微织构化导轨，其导轨材质、基体硬度同实施例3；对比例3为仅仅利用实施例3中的飞秒激光方法制备的纳织构化导轨，其导轨材质、基体硬度同实施例3；对比例4为激光打标机制备的微织构化导轨，其导轨材质、基体硬度、微织构尺寸参数同实施例3。

表1

实验组

实施例1

实施例2

实施例3

对比例1

对比例2

对比例3

对比例4

摩擦系数

0.118

0.129

0.136

0.167

0.138

0.153

0.149

织构磨损寿命

151min

178min

137min

—

124min

79min

105min

可以看出，相对于4组对比例得到的摩擦系数和织构磨损寿命，采用本实施例中方法制备导轨的减摩耐磨性能更好，超声滚压微织构和飞秒激光纳织构的复合作用可以有效提高导轨运行稳定性和磨损寿命。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨，其特征在于，包括导轨基体，导轨基体表面设有多条横向沟槽和多条纵向沟槽，横向沟槽与纵向沟槽交叉形成网格状的微织构沟槽，微织构沟槽底面设有依次间隔布置的纳织构沟槽，纳织构沟槽平行于横向沟槽或纵向沟槽，在进行导轨基体表面加工时，先利用超声滚压加工出微织构沟槽，然后利用飞秒激光在微织构沟槽底面加工纳织构沟槽。

2.如权利要求1所述的基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨，其特征在于，所述横向沟槽沿导轨基体表面依次间隔平行布置，纵向沟槽沿导轨基体表面依次间隔平行布置，横向沟槽所在直线与纵向沟槽所在直线垂直。

3.如权利要求2所述的基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨，其特征在于，相邻横向沟槽等间隔布置，相邻纵向沟槽等间隔布置，形成正方形网格状微织构沟槽。

4.如权利要求1所述的基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨，其特征在于，所述横向沟槽与纵向沟槽的宽度相等、深度相等。

5.如权利要求1所述的基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨，其特征在于，所述纵向沟槽所在直线方向与导轨基体所配合滑动体的滑动方向垂直，纳织构沟槽垂直于导轨基体所配合滑动体的滑动方向。

6.如权利要求5所述的基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨，其特征在于，所述微织构沟槽的底面依次等间隔布置纳织构沟槽。

7.一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于纵向和横向加工路径对导轨基体表面进行超声滚压，导轨基体表面形成网格状的微织构沟槽；

对微织构沟槽底面通过飞秒激光加工纳织构沟槽，纳织构沟槽在微织构沟槽内依次平行布置，纳织构沟槽垂直于导轨基体所配合滑动体的滑动方向。

8.如权利要求7所述的基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法，其特征在于，沿加工路径对导轨基体表面重复进行超声滚压加工，获取底面平坦的微织构沟槽。

9.如权利要求7所述的基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法，其特征在于，所述纳织构沟槽布置在微织构沟槽的底面上，纳织构沟槽依次间隔布置。

10.如权利要求7所述的基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨制备方法，其特征在于，在进行超声滚压前对导轨基体表面进行清理，在进行超声滚压后对导轨基体表面和微织构沟槽内进行清理。

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