用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置及方法制造方法及图纸

一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置，若干个可伸缩副轴沿可伸缩主轴的外周圆周阵列布置，若干个可伸缩副轴的末端分别固定装配有搅拌头，所述搅拌头的外端为弧面结构，若干个可伸缩副轴分别装配有压力传感器，用于测量可伸缩副轴所受的轴向压力，压力传感器将测量的压力数据传递至上位机，上位机控制可伸缩副轴伸长或缩短。本发明专利技术是针对直径渐变的圆筒结构铸件表面改性的方法；通过表面加工，内壁表面材料晶粒得到细化，提高了结构整体性能；在加工过程中，搅拌摩擦加工装置沿结构轴线方向移动，可实现直径渐变的圆筒结构内壁的加工；同时本发明专利技术设置预设压力，利用算法动态调整搅拌头压入内壁的深度大小，加工后材料组织均匀。

Friction Stir Machining Device and Method for Cylindrical Structural Inner Wall with Gradual Diameter

A friction stirring machine for inner wall of cylindrical structure with gradual diameter is designed. Several retractable counteraxes are arranged along the circumferential array of the retractable spindle. The end of several retractable counteraxes are fixed with a mixing head respectively. The outer end of the mixing head is arc-shaped structure, and several retractable counteraxes are equipped with pressure sensors respectively, which can be used to measure the load on the retractable counteraxes. Axial pressure. The pressure sensor transmits the measured pressure data to the upper computer, which controls the extension or shortening of the retractable countershaft. The invention is a method for surface modification of cylindrical structure castings with gradual diameter; through surface processing, the inner surface material grain is refined and the overall performance of the structure is improved; in the process of processing, the friction stirring processing device moves along the structural axis direction to realize the processing of the inner wall of cylindrical structure with gradual diameter; at the same time, the invention sets preset pressure and uses the algorithm to dynamically process the inner wall of the cylindrical structure with gradual diameter. Adjust the depth of the stirring head pressing into the inner wall to make the material uniform after processing.

【技术实现步骤摘要】
用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置及方法
本专利技术属于搅拌摩擦加工
，具体涉及用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置及方法。
技术介绍
英国焊接研究所于1991年提出的搅拌摩擦焊(Frictionstirwelding,FSW)是一种新型固相焊技术，具有工作效率高、节能、无污染、焊接变形小、焊缝质量高等优点，在航空航天、汽车、船舶、电子等领域有着广泛的应用对象。除了作为一种焊接方法，FSW还可用于材料微观组织的改性，这就是搅拌摩擦加工(Frictionstirprocessing,FSP)。加工过程中，搅拌针和轴肩高速旋转，与工件紧密接触，工件材料既受到轴肩的压力、摩擦力又承受搅拌针的旋转摩擦和剪切力，致使晶粒拉长并破碎，破碎的晶粒发生动态再结晶过程，最终实现材料的细化、均匀化。致密化，进而改善了材料的性能。目前，对于结构内壁的搅拌摩擦加工研究多为圆柱结构，主要方法就是搅拌头沿圆柱轴线垂直扎入，利用搅拌头外壁与圆柱内壁摩擦，但此方法局限于圆柱结构，当截面的直径改变，这种方法不再适用。因此，需要一种能对直径渐变的圆筒结构(轴线为直线)内壁进行加工的搅拌摩擦加工装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置，其特征在于，包括可伸缩主轴和若干个可伸缩副轴，若干个可伸缩副轴沿可伸缩主轴的外周圆周阵列布置，若干个可伸缩副轴的末端分别固定装配有搅拌头，所述搅拌头的外端为弧面结构，若干个可伸缩副轴分别装配有压力传感器，用于测量可伸缩副轴所受的轴向压力，压力传感器与上位机电连接，压力传感器将测量的压力数据传递至上位机，上位机控制可伸缩副轴伸长或缩短。

【技术特征摘要】
1.一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置，其特征在于，包括可伸缩主轴和若干个可伸缩副轴，若干个可伸缩副轴沿可伸缩主轴的外周圆周阵列布置，若干个可伸缩副轴的末端分别固定装配有搅拌头，所述搅拌头的外端为弧面结构，若干个可伸缩副轴分别装配有压力传感器，用于测量可伸缩副轴所受的轴向压力，压力传感器与上位机电连接，压力传感器将测量的压力数据传递至上位机，上位机控制可伸缩副轴伸长或缩短。2.根据权利要求1所述的一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置，其特征在于，所述搅拌头呈半球形。3.根据权利要求1所述的一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置，其特征在于，所述搅拌头的材质为工具钢、合金钢、不锈钢、硬质合金、镍基合金、钨基合金或多晶立方氮化硼。4.根据权利要求1所述的一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置，其特征在于，所述可伸缩副轴成对设置，具体设置有1～4对。5.一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工方法，采用如权利要求1所述的一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕赞，姬书得，岳玉梅，刘震磊，杨康，马琳，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21