專利名稱：防變形摩擦焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防變形摩擦焊機(jī)。
背景技術(shù)：
常規(guī)設(shè)計(jì)無論主軸箱移動(dòng)還是固定夾具移動(dòng)，一對(duì)工件摩擦焊接時(shí)，其中一個(gè)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)工件軸向移動(dòng)并施加壓力利用摩擦生熱原理形成摩擦焊接頭，或者工件摩擦焊接時(shí)，其中一個(gè)工件一邊轉(zhuǎn)動(dòng)并且同時(shí)向另一個(gè)工件軸向移動(dòng)并施加壓力，另一個(gè)工件被固定夾具夾緊，無論主軸箱移動(dòng)還是固定夾具移動(dòng)，2種結(jié)構(gòu)承受的摩擦力或頂鍛力都由固定端及其連接螺釘傳到床身，由于摩擦力或頂鍛力與固定螺釘?shù)闹Х戳Υ笮‰m然相等卻不是作用在一條直線上，因此還有很大的扭矩作用在固定夾具及床身上，固定夾具及床 身將產(chǎn)生彎曲扭轉(zhuǎn)變形，即使是微小的彈性變形，也足以破壞焊接的同軸度。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是上拉杠與床身組成剛性框架，通常床身的剛性大于拉杠，因此受力時(shí)變形量不同，使得固定夾具及焊接工件受到彎曲，影響焊接工件的同心度。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種突破常規(guī)的防變形摩擦焊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高防變形摩擦焊機(jī)焊接工件同軸度控制精度的防變形摩擦焊機(jī)。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種防變形摩擦焊機(jī)，其組成包括帶有潤滑系統(tǒng)的主機(jī)、液壓站、計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)，所述的主機(jī)的主軸箱內(nèi)裝有主軸，所述的主軸箱連接的拉桿穿過后頂固定座連接加壓主油缸，所述的加壓主油缸在床身的床身直線短導(dǎo)軌上滑動(dòng)，所述的主軸箱與床身之間裝有直線長導(dǎo)軌。所述的防變形摩擦焊機(jī)，所述的主軸連接電機(jī)和旋轉(zhuǎn)夾具，所述的床身的凸臺(tái)順次連接固定夾具、前中心支撐滾輪架和后中心支撐滾輪架，所述的固定夾具內(nèi)裝有彈簧圈，所述的電機(jī)連接的電機(jī)皮帶輪通過皮帶連接主軸箱皮帶輪，所述的主軸箱皮帶輪連接主軸箱摩擦離合制動(dòng)器。所述的防變形摩擦焊機(jī)，所述的電機(jī)皮帶輪、所述的主軸箱皮帶輪為三角帶輪，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具連接旋轉(zhuǎn)工件，所述的固定夾具連接固定工件，利用焊機(jī)將所述的旋轉(zhuǎn)工件和所述的固定工件焊接在一起；所述的潤滑系統(tǒng)潤滑所述的主機(jī)的各個(gè)部件，所述的固定夾具固定在所述的床身上。有益效果I.本實(shí)用新型的固定夾具除徑向夾緊焊接工件外，還受到軸向工件頂鍛力、后頂固定座支反力及彈性圈彈性力，因此作用在固定夾具的軸向力互相平衡、而不對(duì)床身產(chǎn)生扭矩，避免了固定夾具、床身產(chǎn)生的彈性變形而影響焊接精度。本實(shí)用新型的主軸箱、加壓主油缸座、兩個(gè)拉杠組成的整體剛性框架，與床身無關(guān)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上；而且兩個(gè)拉杠與旋轉(zhuǎn)中心是對(duì)稱分布，拉伸變形量相同，不會(huì)使固定夾具及焊接工件受到彎曲，因此提高了焊接工件的同心度。[0015]本實(shí)用新型主軸箱與加壓主油缸、兩個(gè)拉杠連接形成一個(gè)整體框架、主軸箱可以在加壓主油缸的推動(dòng)下在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上，提高了設(shè)備的使用壽命。本實(shí)用新型固定夾具除徑向夾緊焊接工件外，還受到軸向工件頂鍛力、后頂固定座支反力及彈性圈彈性力，因此作用在固定夾具的軸向力互相平衡、而不對(duì)床身產(chǎn)生扭矩，避免了固定夾具、床身產(chǎn)生的彈性變形而影響焊接同軸度精度。本實(shí)用新型為了使焊接表面全面接觸，在焊接之前輕夾兩個(gè)工件，并使主軸工件軸向移動(dòng)至固定工件的焊接表面并全面接觸，予頂?shù)轿?，兩個(gè)工件自動(dòng)矯正位置，然后重夾，予頂力使彈性元件變形，重夾后彈性元件變形力使固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力使固定夾具上部向床尾方向彎曲，與予頂方向相反，同理予頂時(shí)產(chǎn)生的彈性元件的變形，重夾后彈性元件變形力使后頂固定座上部向床尾方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，方向相反起到予應(yīng)力梁的作用，因此提高了焊 接工件的同心度。本實(shí)用新型突破了常規(guī)摩擦焊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了同軸度控制精度。通常的結(jié)構(gòu)在630 KN防變形摩擦焊機(jī)上，在固定夾具上端用百分表測(cè)量，軸向后移0. 2，后頂固定座軸向后移I. 2，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，在固定夾具上端用百分表測(cè)量，軸向后移0. 04，后頂固定座軸向后移0. 15，移動(dòng)量小、精度高。本實(shí)用新型由于予頂產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力變形與焊接力產(chǎn)生的變形方向相反，使得固定夾具上端及后頂固定座軸向位移減小，減小了固定夾具、后頂固定座以及工件彎曲變形造成的偏心。


附圖I是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖I的左視圖。附圖3是附圖I中中心支撐滾輪架的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4是附圖I中固定夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5是附圖I中主軸箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :一種防變形摩擦焊機(jī)，其組成包括帶有潤滑系統(tǒng)的主機(jī)、液壓站、計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)，所述的主機(jī)的主軸箱I內(nèi)裝有主軸2，所述的主軸箱連接的拉桿穿過后頂固定座6連接加壓主油缸7，所述的加壓主油缸在床身的床身直線短導(dǎo)軌8上滑動(dòng)，所述的主軸箱與床身之間裝有直線長導(dǎo)軌14。實(shí)施例2 所述的防變形摩擦焊機(jī)，所述的主軸連接電機(jī)3和旋轉(zhuǎn)夾具4，所述的主軸箱連接拉桿5，所述的床身具有凸臺(tái)10，所述的凸臺(tái)順次連接固定夾具11、前中心支撐滾輪架12和后中心支撐滾輪架13，所述的固定夾具內(nèi)裝有彈簧圈9，所述的后頂固定座連接所述的加壓主油缸，所述的電機(jī)連接電機(jī)皮帶輪15，所述的電機(jī)皮帶輪通過皮帶連接主軸箱皮帶輪16，所述的主軸箱皮帶輪連接主軸箱摩擦離合制動(dòng)器17。實(shí)施例3 [0033]上述的防變形摩擦焊機(jī)，所述的電機(jī)皮帶輪、所述的主軸箱皮帶輪為三角帶輪，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)夾具連接旋轉(zhuǎn)工件，所述的固定夾具連接固定工件，利用焊機(jī)將所述的旋轉(zhuǎn)工件和所述的固定工件焊接在一起；所述的潤滑系統(tǒng)潤滑所述的主機(jī)的各個(gè)部件，所述的固定夾具固定在所述的床身上。實(shí)施例4 實(shí)施例I所述的防變形摩擦焊機(jī)，由所述的主軸箱、所述的加壓主油缸座、所述的拉桿組成整體框架，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。實(shí)施例5 一種防變形摩擦焊機(jī)的焊接方法，摩擦焊接時(shí)其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)工件一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向另一個(gè)固定工件軸向移動(dòng)并施加壓力，在焊接之前輕夾旋轉(zhuǎn)工件和固定工件，并使主軸軸向移動(dòng)至固定工件的焊接表面并全面接觸，予頂?shù)轿?，兩個(gè)工件自動(dòng)矯正位置，然后重夾，予頂力使旋轉(zhuǎn)工件變形，重夾后旋轉(zhuǎn)工件變形力使固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力使固定夾具上部向床尾方向彎曲，與予頂方向相反，同理予頂時(shí)產(chǎn)生的固定工件的變形，重夾后固定工件變形力使后頂固定座上部向床尾方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，方向相反起到予應(yīng)力梁的作用，將旋轉(zhuǎn)工件和固定工件夾緊后利用摩擦生熱原理形成摩擦焊接頭。實(shí)施例6 上述實(shí)施例所述的防變形摩擦焊機(jī)，用于防變形摩擦焊機(jī)型號(hào)ZCC-40時(shí)，主軸箱與加壓主油缸、兩個(gè)拉杠連接形成一個(gè)整體框架、主軸箱可以在加壓主油缸的推動(dòng)下在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。后頂固定座與床身連接，固定夾具與床身連接并固定在床身上。由于予頂產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力變形與焊接力產(chǎn)生的變形方向相反，使得固定夾具上端及后頂固定座軸向位移減小，減小了工件彎曲變形造成的偏心。由主軸箱、加壓主油缸座、兩個(gè)拉杠組成的整體剛性框架，與床身無關(guān)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。而且兩個(gè)拉杠7與旋轉(zhuǎn)中心是對(duì)稱分布，拉伸變形量相同，不會(huì)使固定夾具及焊接工件受到彎曲，因此提高了焊接工件的同心度。為了使焊接表面全面接觸，在焊接之前輕夾兩個(gè)工件，并使主軸工件軸向移動(dòng)至固定工件的焊接表面并全面接觸，予頂?shù)轿唬瑑蓚€(gè)工件自動(dòng)矯正位置，然后重夾，予頂力使彈性元件變形，重夾后彈性元件變形力使固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力使固定夾具上部向床尾方向彎曲，與予頂方向相反，同理予頂時(shí)產(chǎn)生的彈性元件的變形，重夾后彈性元件變形力使后頂固定座上部向床尾方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，方向相反起到予應(yīng)力梁的作用，因此提高了焊接工件的同;L、度。防變形摩擦焊機(jī)上兩個(gè)被焊接工件的同軸度控制精度，距離焊縫20毫米處測(cè)量，同軸度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0. 35，距離焊縫120毫米處測(cè)量規(guī)定為在0. 6，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)被焊接工件的同軸度控制精度在距離焊縫20毫米處測(cè)量為0. 25，距離焊縫120毫米處測(cè)量為0. 35。實(shí)施例6 [0046]上述實(shí)施例所述的防變形摩擦焊機(jī)，用于防變形摩擦焊機(jī)型號(hào)ZCC-63時(shí)，是主軸箱與加壓主油缸、兩個(gè)拉杠連接形成一個(gè)整體框架、主軸箱可以在加壓主油缸的推動(dòng)下在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。后頂固定座與床身連接，固定夾具與床身連接并固定在床身上。由主軸箱、加壓主油缸座、兩個(gè)拉杠組成的整體剛性框架，與床身無關(guān)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。而且兩個(gè)拉杠7與旋轉(zhuǎn)中心是對(duì)稱分布，拉伸變形量相同，不會(huì)使固定夾具及焊接工件受到彎曲，因此提高了焊接工件的同心度。為了使焊接表面全面接觸，在焊接之前輕夾兩個(gè)工件，并使主軸工件軸向移動(dòng)至固定工件的焊接表面并全面接觸，予頂?shù)轿唬瑑蓚€(gè)工件自動(dòng)矯正位置，然后重夾，予頂力使彈性元件變形，重夾后彈性元件變形力使固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，焊接時(shí)由于焊·接壓力使固定夾具上部向床尾方向彎曲，與予頂方向相反，同理予頂時(shí)產(chǎn)生的彈性元件的變形，重夾后彈性元件變形力使后頂固定座上部向床尾方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，方向相反起到予應(yīng)力梁的作用，因此提高了焊接工件的同;L、度。防變形摩擦焊機(jī)上兩個(gè)被焊接工件的同軸度控制精度，距離焊縫20毫米處測(cè)量，同軸度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0. 6，距離焊縫120毫米處測(cè)量規(guī)定為在0. 6，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)被焊接工件的同軸度控制精度在距離焊縫20毫米處測(cè)量在0. 36，距離焊縫120毫米處測(cè)量在0. 45。實(shí)施例7:上述實(shí)施例所述的防變形摩擦焊機(jī)，用于防變形摩擦焊機(jī)型號(hào)ZCC-63時(shí)，是主軸箱與加壓主油缸、兩個(gè)拉杠連接形成一個(gè)整體框架、主軸箱可以在加壓主油缸的推動(dòng)下在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。后頂固定座與床身連接，固定夾具與床身連接并固定在床身上。由主軸箱、加壓主油缸座、兩個(gè)拉杠組成的整體剛性框架，與床身無關(guān)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。而且兩個(gè)拉杠7與旋轉(zhuǎn)中心是對(duì)稱分布，拉伸變形量相同，不會(huì)使固定夾具及焊接工件受到彎曲，因此提高了焊接工件的同心度。為了使焊接表面全面接觸，在焊接之前輕夾兩個(gè)工件，并使主軸工件軸向移動(dòng)至固定工件的焊接表面并全面接觸，予頂?shù)轿?，兩個(gè)工件自動(dòng)矯正位置，然后重夾，予頂力使彈性元件變形，重夾后彈性元件變形力使固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力使固定夾具上部向床尾方向彎曲，與予頂方向相反，同理予頂時(shí)產(chǎn)生的彈性元件的變形，重夾后彈性元件變形力使后頂固定座上部向床尾方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，方向相反起到予應(yīng)力梁的作用，因此提高了焊接工件的同;L、度。固定夾具、除徑向夾緊焊接工件外，還受到軸向工件頂鍛力、后頂固定座支反力及彈性圈彈性力，因此作用在固定夾具的軸向力互相平衡、而不對(duì)床身產(chǎn)生扭矩，避免了固定夾具、床身產(chǎn)生的彈性變形而影響焊接同軸度精度。防變形摩擦焊機(jī)上兩個(gè)被焊接工件的同軸度控制精度，距離焊縫20毫米處測(cè)量，同軸度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0. 6，距離焊縫120毫米處測(cè)量規(guī)定為在0. 6，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)被焊接工件的同軸度控制精度在距離焊縫20毫米處測(cè)量在0. 34，距離焊縫120毫米處測(cè)量在0. 42。實(shí)施例8 上述實(shí)施例所述的防變形摩擦焊機(jī)，用于防變形摩擦焊機(jī)型號(hào)ZCC-130時(shí)，是主軸箱與加壓主油缸、兩個(gè)拉杠連接形成一個(gè)整體框架、主軸箱可以在加壓主油缸的推動(dòng)下在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，摩擦壓力及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。后頂固定座與床身連接，固定夾具與床身連接并固定在床身上。由主軸箱、加壓主油缸座、兩個(gè)拉杠組成的整體剛性框架，與床身無關(guān)，摩擦壓力 及頂鍛力是整體框架的內(nèi)部力，并不作用在床身上。而且兩個(gè)拉杠7與旋轉(zhuǎn)中心是對(duì)稱分布，拉伸變形量相同，不會(huì)使固定夾具及焊接工件受到彎曲，因此提高了焊接工件的同心度。為了使焊接表面全面接觸，在焊接之前輕夾兩個(gè)工件，并使主軸工件軸向移動(dòng)至固定工件的焊接表面并全面接觸，予頂?shù)轿唬瑑蓚€(gè)工件自動(dòng)矯正位置，然后重夾，予頂力使彈性元件變形，重夾后彈性元件變形力使固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力使固定夾具上部向床尾方向彎曲，與予頂方向相反，同理予頂時(shí)產(chǎn)生的彈性元件的變形，重夾后彈性元件變形力使后頂固定座上部向床尾方向彎曲，焊接時(shí)由于焊接壓力固定夾具上部向主軸箱方向彎曲，方向相反起到予應(yīng)力梁的作用，因此提高了焊接工件的同;L、度。固定夾具、除徑向夾緊焊接工件外，還受到軸向工件頂鍛力、后頂固定座支反力及彈性圈彈性力，因此作用在固定夾具的軸向力互相平衡、而不對(duì)床身產(chǎn)生扭矩，避免了固定夾具、床身產(chǎn)生的彈性變形而影響焊接同軸度精度。防變形摩擦焊機(jī)上兩個(gè)被焊接工件的同軸度控制精度，距離焊縫20毫米處測(cè)量，同軸度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0. 6，距離焊縫120毫米處測(cè)量規(guī)定為在I. 00，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)被焊接工件的同軸度控制精度在距離焊縫20毫米處測(cè)量在0. 46，距離焊縫120毫米處測(cè)量在0. 58。實(shí)施例5、實(shí)施例6、實(shí)施例7、實(shí)施例8的比較結(jié)果如下表。
權(quán)利要求1.一種防變形摩擦焊機(jī)，其組成包括帶有潤滑系統(tǒng)的主機(jī)、液壓站、計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)，其特征是所述的主機(jī)的主軸箱內(nèi)裝有主軸，所述的主軸箱連接的拉桿穿過后頂固定座連接加壓主油缸，所述的加壓主油缸在床身的床身直線短導(dǎo)軌上滑動(dòng)，所述的主軸箱與床身之間裝有直線長導(dǎo)軌。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防變形摩擦焊機(jī)，其特征是所述的主軸連接電機(jī)和旋轉(zhuǎn)夾具，所述的床身的凸臺(tái)順次連接固定夾具、前中心支撐滾輪架和后中心支撐滾輪架，所述的固定夾具內(nèi)裝有彈簧圈，所述的電機(jī)連接的電機(jī)皮帶輪通過皮帶連接主軸箱皮帶輪，所述的主軸箱皮帶輪連接主軸箱摩擦離合制動(dòng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防變形摩擦焊機(jī)，其特征是所述的電機(jī)皮帶輪、所述的主軸箱皮帶輪為三角帶輪，所述的旋轉(zhuǎn)夾具連接旋轉(zhuǎn)工件，所述的固定夾具連接固定工件，利用焊機(jī)將所述的旋轉(zhuǎn)工件和所述的固定工件焊接在一起；所述的潤滑系統(tǒng)潤滑所述的主機(jī)的各個(gè)部件，所述的固定夾具固定在所述的床身上。
專利摘要防變形摩擦焊機(jī)。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是上拉杠與床身組成剛性框架，通常床身的剛性大于拉杠，因此受力時(shí)變形量不同，使得固定夾具及焊接工件受到彎曲，影響焊接工件的同心度。一種防變形摩擦焊機(jī)，其組成包括:帶有潤滑系統(tǒng)的主機(jī)、液壓站、計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)，所述的主機(jī)的主軸箱內(nèi)裝有主軸，所述的主軸箱連接的拉桿穿過后頂固定座連接加壓主油缸，所述的加壓主油缸在床身的床身直線短導(dǎo)軌上滑動(dòng)，所述的主軸箱與床身之間裝有直線長導(dǎo)軌。本實(shí)用新型用于工件摩擦焊接。
文檔編號(hào)B23K20/26GK202780224SQ20122032934
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者邱凱, 李龍 申請(qǐng)人:哈爾濱正晨焊接切割設(shè)備制造有限公司