本发明专利技术公开了一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置，包括顶盖、底盖和铣刀，所述顶盖和底盖通过直线导轨连接，顶盖和底盖可相对滑动，所述顶盖上端连接有主轴装夹杆和主轴转接轴，主轴转接轴与变速轴连接，所述铣刀设于底盖下方，铣刀上端设有第一齿轮，铣刀通过第一齿轮与变速轴连接，变速轴与第一齿轮可沿轴向相对滑动，铣刀外侧设有保护轮。本发明专利技术可以随焊缝表面高度自动调节飞边去除高度从而实现精准去除焊缝飞边的效果。高度从而实现精准去除焊缝飞边的效果。高度从而实现精准去除焊缝飞边的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置和方法
[0001]本专利技术属于机械加工领域，涉及一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置和方法。
技术介绍
[0002]搅拌摩擦焊技术在针对铝合金焊接时表现出的独到优势，使得其在航空航天、汽车、船舶、轨道交通车辆等领域的大型铝合金薄壁结构件制造方面得到了广泛地应用。在焊接后需要去除焊缝边缘产生的焊接飞边，以保证焊缝表面的光滑平整，没有应力集中点。
[0003]目前，去除曲面焊缝飞边方式主要有两种，一是通过人工操作气动扁铲，依靠气动扁铲冲击力进行去除。二是通过直接通过焊接设备安装铣刀进行飞边去除。
[0004]其主要缺点在于1.气动扁铲靠冲击力对飞边进行铲除，去除飞边后焊缝表面存在大量尖锐划痕和毛刺，需要进一步使用风轮打磨效率较低。且扁铲冲击力度较大，操作过程中容易伤到焊接母材，可能造成产品报废，气动扁铲噪音高达100分贝以上，对于生产环境和操作人员健康造成威胁。2。薄壁焊接的一大特点是薄壁本身厚度和型面控制难度较大，焊缝型面和焊缝厚度会随时变化，焊接飞边紧贴焊缝边缘，直接使用设备通过铣刀去除飞边，虽然提高了自动化程度，但由于设备无法自动调节铣削深度，会造成飞边残留和铣伤产品的风险。
[0005]因此，迫切的需要一种技术，在焊接后可以自动准确沿焊缝曲面轨迹运动，并随时根据焊缝表面高度变化调整高度，做到高效、精准、无余量的去除曲面搅拌摩擦焊缝飞边。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置和方法。本专利技术可在焊接完成后自动去除焊接过程中产生的飞边，提高曲面焊缝清理效率，提高焊缝清理质量。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0008]一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置，包括顶盖、底盖和铣刀，所述顶盖和底盖通过直线导轨连接，顶盖和底盖可相对滑动，所述顶盖上端连接有主轴装夹杆和主轴转接轴，主轴转接轴与变速轴连接，所述铣刀设于底盖下方，铣刀上端设有第一齿轮，铣刀通过第一齿轮与变速轴连接，变速轴与第一齿轮可沿轴向相对滑动，铣刀外侧设有保护轮。保护轮与保护轮支架连接，保护轮支架与底盖固连。
[0009]作为优选方式，所述变速轴上端与顶盖连接，下端通过轴承穿过底盖，变速轴可相对底盖滑动或转动。
[0010]作为优选方式，所述第一齿轮与变速轴齿轮的齿轮比为2:1。
[0011]作为优选方式，所述主轴转接轴的齿轮与变速轴齿轮的齿轮比为1:2。
[0012]作为优选方式，所述直线导轨上端固定在顶盖上，直线导轨穿过弹簧和底盖上的滑动孔，直线导轨下端设有限位装置。
[0013]搅拌摩擦焊接主轴转速通常在1000r/min以下，常用转速在300～500/min，为了降低去除飞边过程中的主轴转速，本装置采用增加传动比的方式提高飞边去除效果。
[0014]保护轮分布于铣刀两侧，避免出现焊缝错缝，单侧焊缝母材过高而被铣刀铣伤的情况。
[0015]保护轮与底盖通过螺栓连接，并从侧面顶紧保护轮支座。当更换不同规格铣刀时，可调节螺栓高度从而调节保护轮高度。
[0016]本专利技术还公开了一种利用上述基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置的清理方法，包括如下步骤：
[0017]步骤1、根据焊缝宽度和飞边高度选择对应规格刀具并装夹在铣刀刀杆上，将主轴转接轴连接于焊接主轴，根据飞边厚度和高度调整直线导轨限位高度。
[0018]步骤2、调整焊缝焊接程序刀柄高度参数，使保护轮接触焊缝表面并施加一定压力，确保飞边去除过程中保护轮不会离开焊缝表面。
[0019]步骤3、焊接启动程序，直至飞边清理完成。
[0020]本专利技术工作原理如下：
[0021]1.将装置固定在搅拌针装夹机构上，铣刀沿搅拌针运动轨迹运动。
[0022]2.铣刀两侧保护轮紧贴飞边外侧焊接材母材，当焊接母材厚度发生变化时，在弹簧作用力下保护轮受压向上退或者向下伸，保证保护轮时刻紧贴在焊接母材表面。此时铣刀与保护轮同一高度，也在焊接母材表面，这样可以精确控制铣刀铣焊接飞边的高度，当焊缝两侧由于厚度或型面变化出现错缝时，两侧保护轮可使铣刀高度调整为较高母材一侧，避免铣伤母材。
[0023]3.整个装置通过工件搅拌摩擦焊接程序运动，无需再次编程，无论型面如何变化，均可实现在复杂曲面上精准沿搅拌针焊接轨迹运动，从而实现复杂曲面焊缝飞边清理的功能。
[0024]本专利技术具有以下优点：
[0025]1、本专利技术可高效自动去除焊接飞边，进一步提高了搅拌摩擦焊技术的自动化程度，节省人力物力。对于大型焊缝飞边清理，效率可提高70，15mm厚度的搅拌摩擦焊接飞边清理速度可达700mm/min。且无需再次打磨扁铲清理后产生的毛刺。
[0026]2、当焊缝型面为曲面或大型零件时，焊缝表面高度通常存在不同程度的波动，本专利技术可以随焊缝表面高度自动调节飞边去除高度从而实现精准去除焊缝飞边的效果。
附图说明
[0027]图1为本专利技术结构示意图。
[0028]其中，1、主轴装夹杆，2、顶盖，3、底盖，4、铣刀，5、主轴转接轴，6、变速轴，7、直线导轨，8、保护轮。
具体实施方式
[0029]下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并
不用于限定本专利技术。
[0031]实施例：
[0032]一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置，包括顶盖2、底盖3和铣刀4，所述顶盖2和底盖3通过直线导轨7连接，顶盖2和底盖3可相对滑动，所述顶盖2上端连接有主轴装夹杆1和主轴转接轴5，主轴转接轴5与变速轴6连接，所述铣刀4设于底盖3下方，铣刀4上端设有第一齿轮，铣刀4通过第一齿轮与变速轴6连接，变速轴6与第一齿轮可沿轴向相对滑动，铣刀4外侧设有保护轮8。所述变速轴6上端与顶盖2连接，下端通过轴承穿过底盖3，变速轴6可相对底盖3滑动或转动。所述第一齿轮与变速轴6齿轮的齿轮比为2:1。所述主轴转接轴5的齿轮与变速轴6齿轮的齿轮比为1:2。所述直线导轨7上端固定在顶盖2上，直线导轨7穿过弹簧和底盖3上的滑动孔，直线导轨7下端设有限位装置。
[0033]顶盖2连接有主轴装夹杆1和主轴转接轴5，并将主轴动力输出轴连接搅拌针装夹位置，将主轴动力传递至本装置，再传递至变速轴6。铣刀4刀杆上端有齿轮，与变速轴6上的齿轮连接，变速轴6通过齿轮将主轴动力传递至铣刀刀杆上端齿轮，齿轮比为1：2。变速轴6上端固定在顶盖2上，下端通过轴承穿过底盖3，可与底盖3相对滑动和转动。在底盖3下方有保护轮8，与焊缝表面接触，并可以调整保护轮8底部高度，保护轮8与底盖3为刚性连接。顶盖2与底盖3之间，通过直线导轨7连接，直线导轨7一端固定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置，其特征在于：包括顶盖、底盖和铣刀，所述顶盖和底盖通过直线导轨连接，顶盖和底盖可相对滑动，所述顶盖上端连接有主轴装夹杆和主轴转接轴，主轴转接轴与变速轴连接，所述铣刀设于底盖下方，铣刀上端设有第一齿轮，铣刀通过第一齿轮与变速轴连接，变速轴与第一齿轮可沿轴向相对滑动，铣刀外侧设有保护轮。2.根据权利要求1所述的一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置，其特征在于：所述变速轴上端与顶盖连接，下端通过轴承穿过底盖，变速轴可相对底盖滑动或转动。3.根据权利要求1所述的一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置，其特征在于：所述第一齿轮与变速轴齿轮的齿轮比为2:1。4.根据权利要求1所述的一种基于搅拌摩擦焊接设备的曲面焊缝飞边去除装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：王一，范翼飞，林鹏，文远华，柯权，邹敏，张晓鸿，陈志元，王爽，涂代忠，李乔，
申请(专利权)人：四川航天长征装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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