一种铣焊同步一体的搅拌摩擦焊设备的制作方法

本发明涉及摩擦焊，尤其涉及一种铣焊同步一体的搅拌摩擦焊设备。

背景技术：

1、摩擦焊接法是一种固态焊接技术，通过工件接触面相对运动产生的摩擦热使材料达到塑性状态，并在轴向压力作用下实现连接，属于固相焊接，焊接过程中材料不熔化，其适用于金属（如钢-铝）及热塑性塑料的同种或异种材料连接，具有焊接速度快、无需焊材与保护气体、接头强度高、节能环保等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、轨道交通等领域。常见的摩擦焊类型包括旋转摩擦焊、惯性摩擦焊和搅拌摩擦焊等；

2、经检索，现有的公开号为cn117548808a的一种铣焊同步一体搅拌摩擦焊焊接设备；

3、上述现有的设备在使用过程中，虽然在一定的程度上可以满足使用需求，但是在实际的使用过程中仍存在一定的缺陷，如现有的设备的铣削头与搅拌焊接头通过同一传动设备连接，使两者同步转动，一边焊接一边铣削，这种设计虽然在一定程度上提高了工作效率，但同时也带来了新的问题，当焊接到焊接缝尾端时，为了铣削，往往铣削头会进行移动，从而使得焊接头也会继续向前移动，这种联动机制导致焊接头在无需焊接处仍会进行转动搅拌，不仅造成能源的浪费，还会对已加工完成的材料表面产生不必要的影响，从而降低了整体加工质量和精度，此外，这种不必要的搅拌动作还可能对材料的微观结构造成潜在的影响，进一步影响焊接质量和工件的使用性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种铣焊同步一体的搅拌摩擦焊设备。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种铣焊同步一体的搅拌摩擦焊设备，包括；

3、基座，其表面活动安装有竖向移动的移动放置座，所述基座的表面设置有支撑机架，所述支撑机架表面活动安装有横向移动的移动座，所述移动座一侧活动安装有上下移动的移动架；

4、调节箱，其固定安装在所述移动架的一侧，所述调节箱的一侧安装有调节板，所述调节板的上端与所述调节箱一侧转动连接；

5、调节组件，其设置在所述调节箱内部，驱动调节板转动及其限位支撑；

6、焊接箱，其固定安装在所述调节板的一侧，所述焊接箱内部的两侧均转动安装有两根转动轴，两根转动轴的一端轴向延伸至焊接箱的外侧且安装有安装轴，两个所述安装轴的下端分别设置有焊接头和铣削头；

7、连接结构，其设置在所述转动轴与安装轴之间，用于安装和调节焊接头和铣削头；

8、驱动组件，其设置在所述焊接箱的内部，驱动两根所述转动轴同步转动，所述驱动组件用于输出动力并驱动两根转动轴实现同步同向或者同步反向旋转，使焊接头、铣削头获得匹配加工工况的转动输出。

9、进一步：所述调节组件包括调节螺杆，两根所述调节螺杆转动安装在调节箱内部的两侧，所述调节螺杆表面的两侧均安装有调节螺套，所述调节螺套的一侧转动安装有与调节板转动连接的活动支杆。

10、进一步：所述调节箱的上端设置有驱动架，所述驱动架的内部转动安装有传动轴，所述调节螺杆的上端延伸至驱动架的内部且与传动轴传动连接。

11、进一步：所述驱动架一侧固定安装有固定套筒，所述固定套筒内部的一端固定安装有错位齿圈，所述传动轴的一端延伸至固定套筒的内部且活动套设有卡套，所述卡套的一端延伸至固定套筒的外侧且安装有转动手柄，所述卡套的外侧固定安装有错位齿轮，所述错位齿轮与错位齿圈相互卡接。

12、进一步：所述传动轴的表面安装有多个周向分布的连接槽，所述连接槽沿传动轴的轴向延伸，所述卡套内部一端的两侧均设置有连接块，所述连接块与连接槽滑动连接，所述传动轴的一端安装有与卡套固定连接的压紧弹簧。

13、进一步：所述连接结构包括连接座，所述连接座固定安装在转动轴的下端，所述连接座内壁的两侧均开设有竖向延伸的插入槽，所述连接座内壁的两侧均开设有周向延伸的移动槽，所述移动槽与插入槽的一端相连接，所述移动槽的另一端开设有限位槽。

14、进一步：所述安装轴的上端活动穿插在连接座的内部，所述安装轴的两侧设置有与插入槽、移动槽和限位槽相配合的插入块，所述插入块的宽度与限位槽和插入槽的宽度相等。

15、进一步：所述转动轴的下端中间开设有气腔，所述安装轴的上端固定安装有活塞柱，所述活塞柱的上端活动穿插在气腔的内部，所述限位槽内部的下端固定安装有支撑弹簧，所述支撑弹簧的上端与插入块贴合。

16、进一步：所述焊接箱内部的上端设置有气盒，所述转动轴的上端设置有连接头，所述连接头转动穿插在气盒的内部，所述转动轴的内部开设有与连接头和气腔相连接的连接气槽，所述连接头的内部设置有电磁阀。

17、进一步：所述气盒的一侧设置有吹气管，所述气腔一侧的上端设置有排气管，所述排气管的表面设置有控制阀。

18、本发明具有如下有益效果：

19、1、在本发明中，旋转传动轴即可带动两根调节螺杆同步转动，转动过程中，调节螺杆表面两段反向螺纹会推动两个调节螺套同步相向或相背移动，带动活动支杆端部推动调节板绕上端铰接点偏转，以此快速调整焊接箱以及焊接头、铣削头的整体加工倾角，调整至预设角度后停止转动传动轴即可，调节螺套与调节螺杆的螺纹自锁特性可直接实现调节后的限位支撑，无需额外增加锁紧固定结构，简化了角度调节操作流程，当需要对大角度坡口焊缝进行加工时，可通过该调节组件快速完成倾角调整，适配不同结构工件的加工需求，降低了倾角调节的操作难度，也提升了设备对不同加工场景的适配能力。

20、2、在本发明中，当需要转动传动轴时，向外拉动转动手柄即可带动卡套沿传动轴向外侧滑动，让卡套侧壁的错位齿轮从固定套筒内的错位齿圈中退出，解除传动轴的周向锁止，此时转动手柄即可带动卡套转动，通过连接块与连接槽的卡合带动传动轴同步转动，完成焊接倾角的调节操作，调节完成后松开转动手柄，预先受拉的压紧弹簧回弹，会推动卡套重新向固定套筒内侧复位，让错位齿轮再次卡入错位齿圈中，完成传动轴的周向锁止，避免焊接作业过程中传动轴受外力意外转动，进一步保障加工倾角的稳定性，避免加工偏差产生。

21、3、在本发明中，安装轴插入连接座时，只需将两侧插入块对准插入槽推入，直至插入块移动至插入槽与移动槽的连通位置，随后旋转安装轴带动插入块沿移动槽滑动至限位槽处，插入块卡入限位槽即可快速完成安装轴与转动轴的连接固定，无需使用额外螺栓、螺钉等紧固件，拆装更换焊接头或铣削头更加便捷，可快速更换不同规格的加工头适配不同厚度工件、不同材质焊缝的加工需求。

22、4、在本发明中，装置运行时，吹气管与额外吹气设备相连接，外接吹气设备可持续向气盒内输送高压气体，高压气体经连接头、连接气槽进入气腔内部，通过电磁阀可调控气腔内的气压大小，进而推动活塞柱沿气腔向下移动，插入块对支撑弹簧进行压缩，即可带动安装轴以及焊接头、铣削头向下伸出，调整加工头的伸出长度，以此适配不同深度的焊接坡口加工，也可快速补偿加工头磨损后的尺寸误差，无需拆下加工头重新调整装夹位置，进一步简化了加工尺寸微调的操作流程。

23、5、在本发明中，当需要收回加工头伸出长度时，只需打开排气管表面的控制阀释放部分气体，支撑弹簧即可向上推动活塞柱回退，待加工头回缩至预设长度后关闭控制阀，完成加工头伸出量的调节。在焊缝尾端铣削作业时，可通过该气压调节机构将焊接头回缩抬离工件表面，避免设备带动铣削头进给时，焊接头随动在非焊接区域持续搅拌，由此减少无效转动带来的能源损耗，同时避免损伤已加工工件表面，整个调整过程仅需调控气压即可实现，操作十分便捷，正常加工状态下，插入块位于限位槽内，支撑弹簧从下方托住插入块可有效避免安装轴发生轴向窜动，配合高压气体的持续施压，进一步提升了安装轴的安装稳定性，保障加工精度符合要求。