[发明专利]用于接合或机械加工的方法及其设备

说明书

本发明涉及是一种用于接合或机械加工的方法，特别是使用设备(1)的摩擦搅拌焊接方法，其中工具(6)，特别是摩擦搅拌焊接工具，经由具有主轴轴线(4)的主轴(2)被驱动。为了即使当方法被应用于可达性差的位置处时，也实现高工艺可靠性，本发明提供适配器(特别是角头(3))被布置在主轴(2)和工具(6)之间，使得工具(6)绕其旋转的工具轴线(5)与主轴轴线(4)不一致，其中作用于主轴(2)上的力被测量，并且方法根据在主轴(2)处测量的力被调节。本发明还涉及一种用于接合或机械加工、特别是用于摩擦搅拌焊接的设备(1)，设备(1)具有主轴箱，主轴箱具有可绕主轴轴线(4)旋转的主轴(2)和工具(6)，特别是摩擦搅拌焊接工具，工具(6)能够通过主轴(2)绕工具轴线(5)被驱动。

技术领域

本发明涉及一种用于接合或机械加工的方法，特别是使用设备的摩擦搅拌焊接方法，其中工具，特别是摩擦搅拌焊接工具，经由具有主轴轴线的主轴被驱动。

本发明还涉及一种用于接合或机械加工、特别是用于摩擦搅拌焊接的设备，所述设备包括主轴箱，所述主轴箱具有可以绕主轴轴线旋转的主轴和工具，特别是摩擦搅拌焊接工具，所述工具可以通过主轴绕工具轴线被驱动。

背景技术

这种类型的各种方法和设备从现有技术已经变得为人所知。在这种类型的方法和设备中，已经证明不利的是，接合或机械加工(特别是其中特别高的力发生的摩擦搅拌焊接)，在可达性差的位置上是不可能的，或者只有在工艺可靠性低的情况下才是可能的。

发明内容

这通过本发明来解决。本发明的目的是明确一开始提及的类型的方法，利用该方法，即使在不可达的位置上，对应的接合或机械加工过程也可以被高效率地且以可靠的方式实施。

此外，一种设备将被指定，利用该设备，即使在可达性差的位置处，接合或机械加工在工艺可靠性高的情况下，也是可能的。

第一个目的根据本发明、通过一开始提及的类型的方法来获得，在所述方法中，适配器，特别是角头，被布置在主轴和工具之间，使得工具绕其旋转的工具轴线与主轴轴线不一致，其中作用于主轴上的力被测量，并且根据在主轴处测量的力控制方法。

作为本发明的一部分，发现如果作用于主轴上的力被测量，并且根据在主轴处测量的力控制方法，使用诸如角头的适配器，例如，即使在可达性差的位置上，摩擦搅拌焊接也是可能的。结果，对于工具、还有主轴这二者的损坏可以被以简单的方式防止，所述损坏可以由特别是在摩擦搅拌焊接期间在工具轴线的方向上发生的高的力引起，因为超过可允许的负载。

替换摩擦搅拌焊接，该方法当然还可以被用于其他接合或机械加工处理，特别是被用于钻孔、车床加工或铣削。尽管角头优选地被用作适配器(利用所述角头，大约90^°的角度可以在主轴轴线和工具轴线之间得以实现)，但是适配器原理上可以被以任何期望的方式实施，以便有益地形成不同于主轴轴线的工具轴线并且到达利用工具不可达的位置。

通常，该方法被控制为使得前进方向、前进速度、经由工具在工具轴线的方向上施加的法向力、工具的旋转方向和旋转速度被预设以执行对应的工艺步骤，例如用摩擦搅拌焊接方法生成焊缝，随之方法可以被相应地执行，其中作用于主轴上的力被测量，并且通常被连续地与最大值进行比较，最大值例如对应于设备(特别是主轴或适配器)或工具的可允许的机械负载。如果确定已经超过最大值，则前进速度、工具轴线的方向上的工具的法向力、和/或工具的旋转速度被改变，直到测量的力再次降至最大值以下，可能地直到其降至附加的更低的阈值以下。前进速度、工具轴线的方向上的工具的法向力、和/或旋转速度随后可以再次被改变，直到这些参数在超过最大值之前再次达到预设值或原始值。