一種攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭的制作方法
【專利說明】一種攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]鋁合金材料由于重量輕、抗腐蝕、易成形等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域，隨著新型牌號的硬鋁、超硬鋁等材料的出現(xiàn)，鋁合金材料的性能的進(jìn)一步提高，并在航空航天、高速列車、高速艦船等工業(yè)制造領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的焊接方法焊接變形大是鋁合金材料應(yīng)用上的一個重要問題。
[0005]回填式攪拌摩擦點焊(FSSW)是德國GKSS在攪拌摩擦焊接基礎(chǔ)上發(fā)明的一種新興的固相聯(lián)接技術(shù)。自從回填式攪拌摩擦點焊被發(fā)明以來，該技術(shù)得到廣泛的關(guān)注和深入的研究，特別是針對鋁合金材料，世界范圍的研究機(jī)構(gòu)學(xué)校以及大公司都對此進(jìn)行了深入細(xì)致的研究和工程應(yīng)用開發(fā)，并且在諸多工業(yè)制造領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。
[0006]電主軸式攪拌摩擦點焊主軸機(jī)頭是回填式攪拌摩擦電焊裝置的主要組成部分，但是電主軸式攪拌摩擦點焊主軸機(jī)頭體積龐大，導(dǎo)致工作時靈活不足；并且攪拌針和攪拌套會發(fā)生軸向相對運(yùn)動，影響工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的問題是，現(xiàn)有攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭體積龐大，工作效率低；為解決所述問題，本發(fā)明提供一種攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，包括:主軸電機(jī)、第一回抽電機(jī)、第二回抽電機(jī)、攪拌針、攪拌套；所述主軸電機(jī)安裝于主軸機(jī)頭內(nèi)部；焊接時，主軸電機(jī)帶動攪拌針和攪拌套分別作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；第一回抽電機(jī)帶動攪拌針沿軸向運(yùn)動；第二回抽電機(jī)帶動攪拌套沿軸向運(yùn)動。
[0008]進(jìn)一步，還包括第一動力傳遞裝置，所述第一動力傳遞裝置為攪拌針的軸向運(yùn)動提供動力傳遞，包括:第一齒輪、第二齒輪、第一絲桿軸、第一絲桿螺母、第一花鍵軸和第一軸承；所述第一絲桿螺母與主軸機(jī)座固連，第一絲桿軸與第一絲桿螺母配合使用;第一花鍵軸與第一絲桿軸通過第一軸承相連，第一回抽電機(jī)通過第一齒輪、第二齒輪帶動第一絲桿軸進(jìn)行軸向運(yùn)動，進(jìn)而帶動第一花鍵軸沿軸向運(yùn)動，第一花鍵軸帶動攪拌針沿軸向運(yùn)動。
[0009]進(jìn)一步，所述主軸電機(jī)包括:電主軸、主軸電機(jī)定子、主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子；所述第一花鍵軸沿軸向穿過所述電主軸，所述主軸電機(jī)帶動第一花鍵軸轉(zhuǎn)動，從而帶動攪拌針轉(zhuǎn)動。
[0010]進(jìn)一步，所述的主軸電機(jī)定子與主軸機(jī)座固連，主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子與電主軸固連；所述電主軸與第一花鍵軸、第二花鍵軸通過花鍵方式連接。
[0011]進(jìn)一步，還包括第二動力傳遞裝置，所述第二動力傳遞裝置為攪拌套的軸向運(yùn)動提供動力傳遞，包括:第三齒輪、第四齒輪、第二絲桿軸、第二絲桿螺母、第二花鍵軸和第二軸承；所述第二絲桿螺母與主軸機(jī)座固連，第二絲桿軸與第二絲桿螺母配合使用；第二花鍵軸與第二絲桿軸通過第二軸承相連，第二回抽電機(jī)通過第三齒輪、第四齒輪帶動第二絲桿軸進(jìn)行軸向運(yùn)動，進(jìn)而帶動第二花鍵軸沿軸向運(yùn)動，第二花鍵軸帶動攪拌套沿軸向運(yùn)動。
[0012]進(jìn)一步，所述主軸電機(jī)帶動第二花鍵軸旋轉(zhuǎn)，所述第二花鍵軸帶動攪拌套旋轉(zhuǎn)。
[0013]進(jìn)一步，所述第一花鍵軸與攪拌針機(jī)械連接；攪拌套與第二花鍵軸固連；攪拌套一端與第二絲桿軸連接，另一端套在攪拌針外側(cè)。
[0014]進(jìn)一步，所述攪拌套外側(cè)套有壓緊套。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點包括:
1.主軸電機(jī)內(nèi)置于攪拌摩擦焊主軸機(jī)頭，提高主軸機(jī)頭的集成度，使裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊;
2.采用電主軸電機(jī)內(nèi)置于攪拌摩擦焊主軸機(jī)頭,減小主軸機(jī)頭的體積,提高主軸機(jī)頭運(yùn)動的靈活性；
3.采用雙回抽電機(jī)控制攪拌針和攪拌套的軸向運(yùn)動，提高攪拌摩擦點焊焊接的靈活性，避免了攪拌針和攪拌套軸向相對運(yùn)動，降低焊接缺陷率，提高生產(chǎn)效率。
[0016]
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例提供的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭局部放大示意圖。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭結(jié)構(gòu)龐大，且效率低；發(fā)明人針對上述問題進(jìn)行研究，在本發(fā)明中提供一種攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭。下文中，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明所提供的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭作進(jìn)一步闡述。
[0020]參考圖1，本發(fā)明提供的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，包括:主軸電機(jī)、第一回抽電機(jī)1、第二回抽電機(jī)2、攪拌針14、攪拌套16 ;所述主軸電機(jī)安裝于主軸機(jī)頭內(nèi)部；焊接時，主軸電機(jī)帶動攪拌針和攪拌套分別作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；第一回抽電機(jī)1帶動攪拌針14沿軸向運(yùn)動；第二回抽電機(jī)2帶動攪拌套16沿軸向運(yùn)動。
[0021]在本發(fā)明的實施例中，所述主軸電機(jī)內(nèi)置于攪拌摩擦焊主軸機(jī)頭，提高主軸機(jī)頭的集成度，減小了主軸機(jī)頭的體積，使裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊；采用第一回抽電機(jī)和第二回抽電機(jī)分別控制攪拌針和攪拌套的軸向運(yùn)動，提高攪拌摩擦點焊焊接的靈活性，避免了攪拌針和攪拌套軸向相對運(yùn)動，降低焊接缺陷率，提高生產(chǎn)效率。
[0022]繼續(xù)參考圖1，本發(fā)明所提供的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭中，通過第一動力傳遞裝置為攪拌針14的軸向運(yùn)動提供動力傳遞，包括:第一齒輪17、第二齒輪18、第一絲桿軸4、第一絲桿螺母3、第一花鍵軸5和第一軸承；所述第一絲桿螺母3與主軸機(jī)座固連，第一絲桿軸4與第一絲桿螺母3配合使用；第一花鍵軸5與第一絲桿軸4通過第一軸承相連，第一回抽電機(jī)1通過第一齒輪17、第二齒輪18帶動第一絲桿軸4進(jìn)行軸向運(yùn)動，進(jìn)而帶動第一花鍵軸5沿軸向運(yùn)動，第一花鍵軸5帶動攪拌針14沿軸向運(yùn)動。所述第一動力傳遞裝置安裝在所述主軸機(jī)頭遠(yuǎn)離攪拌針的一端。所述主軸電機(jī)包括:電主軸8、主軸電機(jī)定子6、主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子7 ;所述第一花鍵軸5沿軸向穿過所述電主軸8,所述主軸電機(jī)帶動第一花鍵軸5轉(zhuǎn)動，從而帶動攪拌針14轉(zhuǎn)動。綜上，第一回抽電機(jī)1為攪拌針軸向運(yùn)動提供動力，主軸電機(jī)為攪拌針旋轉(zhuǎn)提供動力。
[0023]繼續(xù)參考圖1，本發(fā)明所提供的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭中，通過第二動力傳遞裝置為攪拌套16的軸向運(yùn)動提供動力傳遞，第二動力傳遞裝置包括:第三齒輪10、第四齒輪
11、第二絲桿軸12、第二絲桿螺母13、第二花鍵軸9和第二軸承；所述第二絲桿螺母13與主軸機(jī)座固連，第二絲桿軸12與第二絲桿螺母13配合使用；第二花鍵軸9與第二絲桿軸12通過第二軸承相連，第二回抽電機(jī)2通過第三齒輪10、第四齒輪11帶動第二絲桿軸12進(jìn)行軸向運(yùn)動，進(jìn)而帶動第二花鍵軸9沿軸向運(yùn)動，第二花鍵軸9帶動攪拌套16沿軸向運(yùn)動。所述主軸電機(jī)帶動第二花鍵軸9旋轉(zhuǎn)，所述第二花鍵軸9帶動攪拌套16旋轉(zhuǎn)。
[0024]所述的主軸電機(jī)定子6與主軸機(jī)座固連，主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子7與電主軸8固連；所述電主軸8與第一花鍵軸5、第二花鍵軸9通過花鍵方式連接；所以可以實現(xiàn)攪拌針14、攪拌套16旋轉(zhuǎn)和軸向復(fù)合運(yùn)動。
[0025]結(jié)合參考圖1和圖2，所述第一花鍵軸5與攪拌針14機(jī)械連接；攪拌套16與第二花鍵軸9固連；攪拌套16 —端與第二絲桿軸連接，另一端套在攪拌針14外側(cè)。所述攪拌套16外側(cè)套有壓緊套15，從而實現(xiàn)攪拌套和攪拌針在周向的定位。
[0026]本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，其特征在于，包括:主軸電機(jī)、第一回抽電機(jī)(1)、第二回抽電機(jī)(2)、攪拌針(14)、攪拌套(16);所述主軸電機(jī)安裝于主軸機(jī)頭內(nèi)部；焊接時，主軸電機(jī)帶動攪拌針和攪拌套分別作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；第一回抽電機(jī)(1)帶動攪拌針(14)沿軸向運(yùn)動；第二回抽電機(jī)(2)帶動攪拌套(16)沿軸向運(yùn)動。2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，其特征在于，還包括第一動力傳遞裝置，所述第一動力傳遞裝置為攪拌針(14)的軸向運(yùn)動提供動力傳遞，包括:第一齒輪(17)、第二齒輪(18)、第一絲桿軸(4)、第一絲桿螺母(3)、第一花鍵軸(5)和第一軸承；所述第一絲桿螺母(3)與主軸機(jī)座固連，第一絲桿軸(4)與第一絲桿螺母(3)配合使用；第一花鍵軸(5)與第一絲桿軸(4)通過第一軸承相連，第一回抽電機(jī)(1)通過第一齒輪(17)、第二齒輪(18)帶動第一絲桿軸(4)進(jìn)行軸向運(yùn)動，進(jìn)而帶動第一花鍵軸(5)沿軸向運(yùn)動，第一花鍵軸(5)帶動攪拌針(14)沿軸向運(yùn)動。3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，其特征在于，所述主軸電機(jī)包括:電主軸(8)、主軸電機(jī)定子(6)、主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子(7);所述第一花鍵軸(5)沿軸向穿過所述電主軸(8)，所述主軸電機(jī)帶動第一花鍵軸(5)轉(zhuǎn)動，從而帶動攪拌針(14)轉(zhuǎn)動。4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，其特征在于，所述的主軸電機(jī)定子(6)與主軸機(jī)座固連，主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子(7)與電主軸(8)固連；所述電主軸(8)與第一花鍵軸(5 )、第二花鍵軸(9 )通過花鍵方式連接。5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，其特征在于，還包括第二動力傳遞裝置，所述第二動力傳遞裝置為攪拌套(16)的軸向運(yùn)動提供動力傳遞，包括:第三齒輪(10)、第四齒輪(11)、第二絲桿軸(12)、第二絲桿螺母(13)、第二花鍵軸(9)和第二軸承；所述第二絲桿螺母(13)與主軸機(jī)座固連，第二絲桿軸(12)與第二絲桿螺母(13)配合使用；第二花鍵軸(9)與第二絲桿軸(12)通過第二軸承相連，第二回抽電機(jī)(2)通過第三齒輪(10)、第四齒輪(11)帶動第二絲桿軸(12)進(jìn)行軸向運(yùn)動，進(jìn)而帶動第二花鍵軸(9)沿軸向運(yùn)動，第二花鍵軸(9 )帶動攪拌套(16 )沿軸向運(yùn)動。6.依據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，其特征在于，所述主軸電機(jī)帶動第二花鍵軸(9 )旋轉(zhuǎn)，所述第二花鍵軸(9 )帶動攪拌套(16 )旋轉(zhuǎn)。7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，其特征在于，所述第一花鍵軸(5)與攪拌針(14)機(jī)械連接；攪拌套(16)與第二花鍵軸(9)固連；攪拌套(16) —端與第二絲桿軸連接，另一端套在攪拌針(14)外側(cè)。8.依據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭，其特征在于，所述攪拌套(16)外側(cè)套有壓緊套(15)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種攪拌摩擦點焊的主軸機(jī)頭包括：主軸電機(jī)、第一回抽電機(jī)、第二回抽電機(jī)、攪拌針、攪拌套；所述主軸電機(jī)安裝于主軸機(jī)頭內(nèi)部；焊接時，主軸電機(jī)帶動攪拌針和攪拌套分別作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；第一回抽電機(jī)帶動攪拌針沿軸向運(yùn)動；第二回抽電機(jī)帶動攪拌套沿軸向運(yùn)動。通過本發(fā)明可以減小主軸機(jī)頭的體積，提高攪拌摩擦點焊的效率。
【IPC分類】B23K20/12
【公開號】CN105458489
【申請?zhí)枴緾N201410409055
【發(fā)明人】范振昌, 林名潤, 郭立杰, 趙維剛
【申請人】上海航天設(shè)備制造總廠
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年8月20日