МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Полезная модель относится к оборудованию для сварки, а именно, к машинам для сварки трением.
Известна машина для сварки трением, содержащая станину, на которой установлены передняя бабка со шпинделем и задняя бабка. Между бабками на направляющих установлена подвижная траверса с цанговым зажимом для невращающейся свариваемой детали. Траверса перемещается посредством электромеханического привода. Привод перемещения траверсы выполнен в виде гайки, установленной в задней бабке с возможностью вращения, установленного в гайке винта, подпружиненного относительно траверсы и приводного зубчатого колеса, установленного на гайке. В шпинделе передней бабки установлен механизм для закрепления вращающейся свариваемой детали. В процессе сварки, приводится во вращение шпиндель с деталью, к которому посредством привода подводится вторая деталь, установленная в цанговом зажиме траверсы. Усилие контакта торцов деталей создается приводом траверсы.
(см. авторское свидетельство СССР N 1579688, кл. В23К 20/12, 1987).
В результате анализа конструкции данной машины необходимо отметить, что смещенное относительно продольной оси траверсы расположение ходового винта приводит в процессе работы машины к незначительному развороту траверсы, и, как следствие, перекосу осей свариваемых деталей, возникающему при проведении сварки, что снижает качество сварки.
Известна машина для сварки трением, состоящая из станины на которой смонтирована передняя бабка со шпинделем, оснащенным приводом вращения. На станине установлена задняя стойка. Передняя бабка и задняя стойка соединены направляющими, по которым перемещается подвижная траверса с цанговым зажимом для невращающейся свариваемой детали.
Для создания возвратно-поступательного перемещения траверсы в ней жестко установлены две гайки, через которые проходят два ходовых винта. Их левые концы жестко закреплены от осевого перемещения в направлении задней стойки в двух узлах крепления, расположенных в передней бабке.
Каждый узел крепления выполнен в виде стаканов с проточками на наружной поверхности и блоков подшипников, установленных в передней бабке. В передней бабке установлен привод осевого давления с зажимным устройством для вращающейся детали.
(см. авторское свидетельство СССР №1737836, кл. В23К 20/12, 1994 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа конструкции известной машины необходимо отметить, что наличие двух ходовых винтов, расположенных с двух сторон относительно механизма зажима стойки, исключает перекос невращающейся детали в процессе сварки изделия, однако при контакте торцов деталей возможно возникновение биения, обусловленного неровностью их торцов, что также может привести к перекосу осей и, как следствие, снижению качества сварки.
Задачей настоящей полезной модели является улучшение качества сварки деталей за счет исключения их относительного перекоса и биения в процессе сварки.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в машине для сварки трением, содержащей станину, стационарно установленную на станине переднюю бабку со шпинделем, оснащенным приводом вращения и несущим зажимное устройство для установки свариваемой детали, заднюю бабку, установленную на станине с возможностью осевого перемещения посредством привода и несущую пиноль с зажимным устройством для другой свариваемой детали, новым является то, что она снабжена резцовым суппортом, установленным на станине с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси станины, а резцедержатель суппорта имеет возможность перемещения вдоль оси станины, при этом привод перемещения задней бабки выполнен в виде двух гидроцилиндров, закрепленных на станине, штоки которых имеют возможность контакта с задней бабкой с двух сторон относительно ее пиноли.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображена машина для сварки трением, общий вид.
Машина для сварки трением состоит из станины 1, на которой стационарно установлена передняя бабка 2 со шпинделем 3, оснащенным приводом вращения (позицией не обозначен). В шпинделе 3 установлено зажимное устройство 4 для закрепления свариваемой детали. Данное устройство может быть выполнено различным известным образом. В качестве такового устройства может быть использован цанговый зажим. На станине с возможностью перемещения по направляющим 5 смонтирована задняя бабка 6, на которой установлена пиноль 7. В пиноли установлено зажимное устройство для закрепления второй свариваемой детали. Оно может быть выполнено различным образом, например, цанговым. Привод перемещения задней бабки выполнен в виде двух гидроцилиндров, 8, закрепленных на станине 1, а их штоки 9 соединены с бабкой 6 с двух сторон относительно пиноли. На станине 1 установлен резцовый суппорт 10, имеющий возможность перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси станины. Привод перемещения суппорта выполнен известным образом и обеспечивает перемещение резцедержателя 11 с резцом 12 вдоль и поперек оси шпинделя. Для этого на суппорте имеются продольные и поперечные направляющие (на показаны), на которых и установлен резцедержатель 11 с резцом 12.
Механизмы зажима цанг выполнены гидравлическими. Цанги передней бабки и пиноли установлены соосно друг другу, расположены по продольной оси станины.
Для обеспечения работы машины она оснащена гидростанцией. Управление работой машины осуществляется с пульта управления.
Машина для сварки трением работает следующим образом.
Работу машины рассмотрим на примере сварки трением биметаллического переходника из стальной и алюминиевой деталей.
Более твердая (стальная) деталь устанавливается в цангу 4 шпинделя, а алюминиевая - в цангу пиноли 7. Детали в цангах закрепляются гидравлическими приводами.
После установки деталей в зажимных устройствах с пульта управления включается вращение шпинделя и подвод резцового суппорта 10. При подводе резца к вращающейся детали резцедержатель 11 с резцом 12 перемещают в осевом направлении на величину торцовки торца детали. Осуществляют торцовку стальной детали. Отводят суппорт. Включают осевое перемещение бабки 6 подачей рабочей среды в гидроцилиндры 8 и их штоки 9 перемещают пиноль 7 с деталью из алюминия до контакта с торцом стальной детали. Усилие контакта деталей отслеживают датчиком давления (не показан). С момента контакта торцов деталей начинается процесс сварки. Нагрев торцов свариваемых заготовок фиксируется или по времени, или по перемещению менее твердой заготовки за счет выдавливания ее металла в грат. После завершения цикла нагрева резко останавливают вращение шпинделя и включают удвоенное давление, то есть, проводят осадку заготовок.
Далее разжимают цангу пиноли и отводят заднюю бабку 6 в исходное положение. Разжимают цангу шпинделя и извлекают из нее сваренное изделие (переходник).
Предлагаемая машина для сварки трением улучшает качество свариваемых заготовок за счет исключения их относительного биения, которое устраняется торцовкой и за счет использования в качестве привода задней бабки двух гидроцилиндров, установленных с двух сторон относительно пиноли задней бабки.