CN101961816A - 摩擦压接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够得到稳定的倾侧加压和顶锻加压，工件间的对相位也容易的摩擦压接方法。一种摩擦压接两个工件(W1、W2)的方法，其特征为：将一侧的工件(W1)装夹在旋转驱动被控制的主轴(L)上，将另一侧的工件(W2)装夹在另一个相对向的主轴(R)或者夹持装置(R)上以便彼此的接合面相对向。具有通过旋转主轴(L)，从而使工件(W1)的接合面与工件(W2)的接合面在摩擦发热且接触的同时，使其旋转，为了达到Z轴方向上的倾侧加压的目标坐标，对相对向的主轴(R)或着夹持装置(R)进行移动控制的步骤，其次，具有为了达到顶锻加压的目标坐标对所述主轴(R)或者夹持装置(R)进行移动控制的步骤。

Description

摩擦压接方法
技术领域
本发明涉及一种对工件彼此摩擦压接进行接合的方法，对获得稳定的加压推力和接合面的对相位来说是有效果的。
背景技术
使工件彼此的接合面产生旋转摩擦力，利用由该摩擦产生的发热能来进行固相压接接合的技术是众所周知的。但是，该技术因为使接合面发热达到局部熔融软化之后在工件间施加较大的挤压力，所以接合质量上容易产生不稳定。
现有技术为了提高接合质量，大部分是用输出转矩控制主轴的旋转或者夹具的移动。
但是，在利用转矩控制的方法中，分成倾侧加压(摩擦加压)和顶锻加压(接合加压)进行控制时稳定性低劣、对于接合质量不稳定的抑制方面有局限性。
(专利文献)特开2001-87870号公报
(专利文献)特开2001-25884号公报
发明内容
(发明所要解决的课题)
本发明的目的在于提供一种能够得到稳定的倾侧加压和顶锻加压，并且工件间的对相位也容易的摩擦压接方法。
(用于解决课题的手段)
本发明涉及的摩擦压接方法为摩擦压接两个工件W1、W2的方法，其特征在于，将一侧的工件W1装夹在旋转驱动被控制的主轴L上，将另一侧的工件W2装夹在另一个相对向的主轴R或者夹持装置R上，以便彼此的接合面相对向，具有通过旋转主轴L，从而使工件W1的接合面与工件W2的接合面摩擦发热且接触的同时，使其旋转，为了达到Z轴方向上的倾侧加压的目标坐标，对相对向的主轴R或者夹持装置R进行移动控制的步骤，其次，具有为了达到顶锻加压的目标坐标，对所述主轴R或者夹持装置R进行移动控制的步骤。
此外，优选在粘接加压时，根据用于在主轴L上与工件W2的对相位的定位指令和制动指令来控制主轴停止。
(发明的效果)
在本发明中，通过坐标位置控制主轴或者夹持装置的进给移动量，能够分为倾侧加压时和顶锻加压时，控制最适宜的进给速度和进给量，获得稳定的接合质量。
附图说明
图1为表示摩擦压接装置的构成例。
图2(a)、(b)、(c)为表示摩擦压接的工程顺序。
图3为表示摩擦压接控制流程图。
图4(a)、(b)、(c)为表示摩擦压接的评价例。
(符号说明)
10主轴L
11L侧卡盘
12制动装置
20主轴R
21R侧卡盘
22制动装置
具体实施方式
根据图1和图2(a)、(b)、(c)对摩擦压接装置进行说明。
在本实施例中，以主轴线一致的方式，与由主轴L10进行旋转驱动控制的L侧卡盘11相对向设置由主轴R20进行旋转驱动控制的R侧卡盘，主轴L、R中的一侧也可以为进给被控制的夹持装置。
这样，在相对向配置主轴L、R的情况下，分别将工件W1装夹在主轴L上，工件W2装夹在主轴R上，如图2(a)所示，使用车刀30、31对工件W1、W2的外径和接合面进行加工，能够如图2(b)所示那样进行摩擦压接。
此外，通过除相对向两主轴以外还设有刀具台，从而能够如图2(c)所示在压接后进行毛刺的除去。
此外，在主轴L10、主轴R20上分别设有制动装置12、22。
图3所示为摩擦压接的控制流程图。
例如将工件W1装夹在L侧卡盘11上，将工件W2装夹在R侧卡盘21上。
如图2(a)所示，在完成工件W1、W2的外径加工或接合面加工之后，例如将主轴R20的旋转锁住，使主轴R20向前进给移动到接近位置(S1)。
另外，进给移动使用滚珠螺杆等进行伺服控制。
在使工件W1和工件W2的接合面摩擦接触的状态下，旋转主轴L10。
为了进行倾侧加压，以便随着摩擦发热达到所规定的温度，开始主轴R的进给(S3)。
作为目标进给量是由在Z轴方向的坐标位置来设定的，检测与目标坐标的位置偏差，在直到例如a＝5μm以内为止进行进给控制。
当在直到规定的目标坐标为止进行送给移动(S5)时，判断接合面到规定的温度发生软化，接着，决定主轴L的停止位置的主轴定位指令(S6)和制动开启、关闭指令(S7、S8)被输出，为了使工件W1和工件W2之间的相位一致，与停止主轴同步，直到达到以用于顶锻加压的送给量作为目标坐标而设定的目标坐标为止进行送给控制。
接者，使用本发明涉及的摩擦压接方法对接合试验评价结果进行说明。
将材质为S45c，尺寸为
Figure BSA00000203619800031
的黑色皮革材料的工件W1，W2，设定为倾侧加压量＝2.0mm，顶锻加压＝1.0mm，将测定接合部的同轴度的结果表示于图4(a)～(c)。
同轴度的偏差稳定为4.12μm，9.05μm，6.24μm。

Claims (2)

1.一种摩擦压接方法，为一种摩擦压接两个工件(W1、W2)的方法，其特征在于：
将一侧的工件(W1)装夹在旋转驱动被控制的主轴(L)上，将另一侧的工件(W2)装夹在另一个相对向的主轴(R)或者夹持装置(R)上，以便彼此的接合面相对向，
具有通过旋转主轴(L)，从而使工件(W1)的接合面与工件(W2)的接合面在摩擦发热且接触的同时，使其旋转，为了达到Z轴方向上的倾侧加压的目标坐标对相对向的主轴(R)或者夹持装置(R)进行移动控制的步骤，其次，具有为了达到顶锻加压的目标坐标，对所述主轴(R)或者夹持装置(R)进行移动控制的步骤。
2.根据权利要求1所述的摩擦压接方法，其特征在于：在顶锻加压时，根据用于在主轴(L)上与工件(W2)的对相位的定位指令和制动指令来控制主轴停止。
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