一种多功能搅拌摩擦焊机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能搅拌摩擦焊机，包括机架、加工结构及驱动结构，所述加工结构安装在所述机架上，其至少能够输出用于对待加工工件进行搅拌摩擦焊接加工和/或旋转机械加工的旋转运动，所述驱动结构安装在所述机架上，所述驱动结构用于改变所述加工结构与所述待加工工件的相对位置，使得所述加工结构能够对所述待加工工件进行加工。本实用新型专利技术能够使得机器更加紧凑且功能多样化。

A multifunctional friction stir welding machine

【技术实现步骤摘要】
一种多功能搅拌摩擦焊机
本技术涉及机加工领域，具体涉及一种多功能搅拌摩擦焊机。
技术介绍
搅拌摩擦焊工艺是自激光焊接问世以来最引人注目的焊接方法。它的出现将使铝合金等有色金属的连接技术发生重大变革，用搅拌摩擦焊方法焊接铝合金取得了很好的效果。搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样，搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源，不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状(如带螺纹圆柱体)的搅拌针伸入到工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动，焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。在焊接过程中，搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中，旋转搅拌头(主要是轴肩)与工件之间的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。搅拌摩擦焊接技术虽然是一项非常好的冷焊接技术，可用于焊接铝合金等材料。但是，搅拌摩擦焊接需要的扭矩非常大，旋转速度高，而且焊接深度(板材厚度)越大，焊接头需要的扭力也就越大。因此，大功率动力系统对于搅拌摩擦焊接来说非常重要，但是动力系统功率越大，设备越大，成本也就越高，而且功能单一。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种多功能搅拌摩擦焊机，用于解决现有技术中搅拌摩擦焊机的体型大、功能单一的问题。为此，根据本技术的实施例，该多功能搅拌摩擦焊机包括：机架；加工结构，所述加工结构安装在所述机架上，其至少能够输出用于对待加工工件进行搅拌摩擦焊接加工和/或旋转机械加工的旋转运动；及驱动结构，所述驱动结构安装在所述机架上，所述驱动结构用于改变所述加工结构与所述待加工工件的相对位置，使得所述加工结构能够对所述待加工工件进行加工。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述旋转机械加工包括铣削、钻孔或镗孔。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述驱动结构包括能够输出沿第一方向往复运动的第一驱动机构，所述机架包括用于放置待加工工件的加工平台，所述加工平台安装在所述第一驱动机构上。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述驱动结构包括能够输出沿第二方向往复运动的第二驱动机构，所述机架包括支撑架，所述第二驱动机构安装在所述支撑架上，所述加工结构安装在所述第二驱动机构上。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述驱动结构包括能够输出沿第三方向往复运动的第三驱动机构，所述第三驱动机构安装在所述支撑架上，所述第二驱动机构安装在所述第三驱动机构上。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此两两垂直。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述驱动结构还包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构安装在所述第三驱动机构上，所述第二驱动机构安装在所述旋转驱动机构上，所述旋转驱动机构用于输出摆转运动，使得所述加工结构能够在预设角度范围内进行摆动。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述加工结构包括液压系统、主轴、夹具及加工刀具，所述液压系统用于产生下压所述主轴的下压力和驱使所述主轴转动的转动力，所述夹具安装在所述主轴上，所述加工刀具安装在所述夹具上。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述液压系统包括依次连接的油箱、液压泵、电磁阀、液压马达、第一溢流阀及第二溢流阀，所述第一溢流阀连接有压力表，所述第二溢流阀连接有蓄能器。作为所述多功能搅拌摩擦焊机的进一步可选方案，所述液压系统还包括抗冲击阀，所述抗冲击阀内设有可移动的活塞，所述活塞的两端开设有小节流孔，所述小节流孔分别连接到所述液压马达的两端。本技术的有益效果：依据以上实施例中的多功能搅拌摩擦焊机，由于加工结构能够输出旋转运动，该加工结构能够对待加工工件进行搅拌摩擦焊接加工和/或旋转机械加工，同时驱动结构能够改变加工结构与待加工工件的相对位置，使得加工结构能够方便对待加工工件进行相应的加工。本申请兼具搅拌摩擦焊接加工和旋转机械加工功能，使得在同一机器上能够实现对待加工工件的多种加工，能够实现在机器体型不变的条件下，扩展机器的功能，换言之，能够使得机器更加紧凑且功能多样化。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了根据本技术实施例所提供的一种多功能搅拌摩擦焊机的结构示意图；图2示出了根据本技术实施例所提供的一种多功能搅拌摩擦焊机的另一角度的结构示意图；图3示出了根据本技术实施例所提供的一种多功能搅拌摩擦焊机的第二驱动机构、第三驱动机构和旋转驱动机构的安装示意图；图4示出了根据本技术实施例所提供的一种多功能搅拌摩擦焊机的第二驱动机构、第三驱动机构和旋转驱动机构的另一角度的安装示意图；图5示出了根据本技术实施例所提供的一种多功能搅拌摩擦焊机的液压系统的原理图。主要元件符号说明：100-机架；200-加工结构；300-驱动结构；110-支撑底座；120-支撑架；130-加工平台；210-液压系统；220-主轴；230-夹具；240-加工刀具；310-第一驱动机构；320-第二驱动机构；330-第三驱动机构；340-旋转驱动机构；131-夹具；211-油箱；212-液压泵；213-电磁阀；214-液压马达；215-第一溢流阀；216-第二溢流阀；217-压力表；218-蓄能器；219-回油过滤器；311-第一导轨；321-第二导轨；322-第二丝杠组件；323-第二伺服马达；331-第三导轨；332-第三丝杠组件；333-第三伺服马达；341-旋转基板；342-旋转板；343-杆件；344-转轮；2101-吸油过滤器；2102-截止阀；2103-抗冲击阀；2104-三相异步电动机；3411-限位槽；3421-限位柱。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能搅拌摩擦焊机，其特征在于，包括：机架；加工结构，所述加工结构安装在所述机架上，其至少能够输出用于对待加工工件进行搅拌摩擦焊接加工和/或旋转机械加工的旋转运动；及驱动结构，所述驱动结构安装在所述机架上，所述驱动结构用于改变所述加工结构与所述待加工工件的相对位置，使得所述加工结构能够对所述待加工工件进行加工。

【技术特征摘要】
1.一种多功能搅拌摩擦焊机，其特征在于，包括：机架；加工结构，所述加工结构安装在所述机架上，其至少能够输出用于对待加工工件进行搅拌摩擦焊接加工和/或旋转机械加工的旋转运动；及驱动结构，所述驱动结构安装在所述机架上，所述驱动结构用于改变所述加工结构与所述待加工工件的相对位置，使得所述加工结构能够对所述待加工工件进行加工。2.如权利要求1所述的多功能搅拌摩擦焊机，其特征在于，所述旋转机械加工包括铣削、钻孔或镗孔。3.如权利要求1所述的多功能搅拌摩擦焊机，其特征在于，所述驱动结构包括能够输出沿第一方向往复运动的第一驱动机构，所述机架包括用于放置待加工工件的加工平台，所述加工平台安装在所述第一驱动机构上。4.如权利要求3所述的多功能搅拌摩擦焊机，其特征在于，所述驱动结构包括能够输出沿第二方向往复运动的第二驱动机构，所述机架包括支撑架，所述第二驱动机构安装在所述支撑架上，所述加工结构安装在所述第二驱动机构上。5.如权利要求4所述的多功能搅拌摩擦焊机，其特征在于，所述驱动结构包括能够输出沿第三方向往复运动的第三驱动机构，所述第三驱动机构安装在所述支撑架上，所述第二驱动机构安装在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚辉，杨昭，
申请(专利权)人：杨晔，
类型：新型
国别省市：湖南,43