文档介绍：电焊机
第卷第期
年月
液压式线性摩擦焊机及其
单片机控制系统
杜建国杨思乾马铁军
西北工业大学陕西西安
摘要线性摩擦焊机作为研制高推重比航空发动机整体叶盘的关键设备其焊接工艺和适应性在很
大程度上取决于控制系统的技术水平。简要论述了线性摩擦焊机的机械系统与液压系统的工作过程
着重讨论了焊机单片机控制系统的硬件系统、控制方式和软件流程。系统充分发挥了单片机的特点可
方便设定、采集、显示和存储焊接参数及数据。现场调试结果表明整个系统设计合理、功能齐全、操作
方便完全满足焊接技术的要求有着重要的工程应用价值。
关键词线性摩擦焊液压单片机
专中图分类号文献标识码文章编号
题
讨
论
—
— W
焊
接
设
备

前言擦热摩擦表面的金属逐渐达到粘塑性状态并产生
线性摩擦焊接技术作为全球制造业尤其是航变形。然后控制个工件迅速对中停止往复运动并
空发动机制造业中一项关键的制造技术和修复技施加顶锻力完成焊接。
术其应用前景非常广阔。与普通的旋转式摩擦焊
相比线性摩擦焊最大的优点是可以焊接各种异种
或同种材料的非圆构件。国外已经为此申请了数
项专利但国内对这项先进制造技术的研究刚刚起
步。因此尽快开展线性摩擦焊机及其控制系统的
研究是十分必要的。
线性摩擦焊焊接原理示意如图所示。在轴向图线性摩擦焊原理示意
压力的作用下振动工件相对静止工件以小的振幅
~ 、适当的频率~ 做相对往复运线性摩擦焊机机械系统
动。随着摩擦运动的进行摩擦表面被清理并产生摩
其基本结构如图所示主要由振动系统、加压
收稿日期修回日期
系统、回位机构和床身等组成。
作者简介杜建国—男山西原平人硕士主要从
事线性摩擦和变频器等方面的研究工作。加压系统的作用是在焊接过程中保证焊件的
· ·
专题讨论杜建国等液压式线性摩擦焊机及其单片机控制系统第期
态若开关闭合则起动回位油缸回位。
焊接时焊件、焊件分别安装在夹具、夹具
中并由夹紧油缸、夹紧油缸夹紧。夹具固定
在振动体上。驱动电机通过皮带带动偏心
轴高速旋转偏心轴再通过连杆带动振动
体沿特殊导轨作上下往复运动。夹具固定在滑
台上压力油缸推动滑台沿导杆滑动可
给焊件施加摩擦压力及顶锻压力。当焊件摩擦加热
到适合温度时驱动电机刹车同时回位油缸动
作推动连杆回到零点位置使焊件、焊件对
中同时施加顶锻压力完成焊接。
位移传感器安装在滑台上其测杆的端部
—特殊导轨—振动体—夹具—焊件—夹紧油缸与支架的到内侧面相接触这样可在焊接过程中
—夹紧油缸—焊件—夹具—滑台—支座—位测量焊件的变形量。
移传感器—导杆—压力油缸—床身架—支座
—回位油缸—皮带—驱动电机—床身座—连线性摩擦焊机液压系统
杆—皮带轮—限位开关—偏心轴—后支架。专
图线性摩擦焊机结构示意液压系统是提供焊机各动作机构和施力系统题
的液压动力源。主要包括液压电机、液压泵、油箱、油讨
论
夹紧和施加摩擦压力和锻压力回位机构用于确保缸以及各种方向、压力和流量控制阀所组成的液压—
上、下焊件在焊接结束时能够精确对中限位开关控制回路。图为