Способ термической резки металлических заготовок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюэ Советских

Социалистических

Республик ()764888

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04. 01. 79 (21) 2705681/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23,09.80, Бюллетень HP 35

Дата опубликования описания 26. 09. 80 (51)М. Кл 3

В 23 К 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791..94 ° 054.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Шумилин и А. И. Лебедев (71) Заявитель

Изобретение относится к гаэопламенной обработке металлов и предназ начено для изготовления деталей металлических конструкций различными способами термической резки.

Известны способы термической резки по разметке(ручная резка),по копиру, по программе(автоматическая резка)(1) .

При ручной резке финишный контур детали предварительно размечается на заготовке (листовом или профильном прокате). Резак направляется по линии разметки рукой рабочего. Получающаяся деталь не имеет отклонений от намеченного контура, вызываемых временными, тепловыми деформациями, r.е. траектория реза перемещается под их воздействием вместе с заготовкбй. Точность детали в этом случае определяется точностью разметки и квалификацией резчика.

Процесс ручной резки малопроизводителеи, трудоемок, так как требует предварительной разметки. Кроме того, получаемые детали имеют на кромках "гребешки", которые удаляют дополнительной эашлифовкой наждачным кругом. Все это значительно снижает производительность процесса резки.. При автоматической резке контур детали задается в программу машины, которая осуществляет перемещение резака по поверхности заготовки. В процессе резки повышается чистота поверхности реза, частично возрастает точность мелких деталей. Однако точность крупных деталей со значительной величиной отношения длины детали

10 ê ее ширине повысить не удается.Причиной понижения точности резки крупных деталей являются перемещения заготовки в процессе резки, вызываемйе временными тепловыми деформациями в сово15 купности с силами трения, возникающими между различными частями заготовки и стеллажом.

Известны способы повышения точности деталей при машинной термической

20 резке путем оптимального чередования разрезаемьм участков исходного листа, например, метод "третьего реза", при котором вырезку детали типа полосы производят в последовательности,25 предполагающей использование жесткости массивной заготовки, от которой отрезают деталь, с одновременным использованием остаточных напряжений, возникаю. их при первом и втором ре30 зах, частично компенсирующих оста(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ЗАГОТОВОК

764888 точную деформацию от "третьего",по- ки, f — коэффициент трения заготовки следнего реза g2) . о стеллаж.

Указанный способ предполагает Величину жесткости закрепления высвободное расположение заготовки на бирают из условия обеспечения свободстеллаже под резаком, перемещающим- ного перемещения разрезанных частей ся над заготовкой по заранее опреде- заготовки по стеллажу, т.е. преодоленной траектории резки.

5 ления ими сил трения о стеллаж. УкаЭтот способ обладает невысокой занное закрепление обеспечивает неточностью, так как предполагает одно- подвижность проекции траектории ревременное, равномерное деформирование Вака(намеченной в программе машины обеих частей разрезаемой заготовки, не связанных со стеллажом. Так как

1Î или копиром) на заготовке, относительно перемещения резака,т.е.посилы трения о стеллажах у каждой де- вышает точность детали. Процесс реэтали различны, то всегда имеет место ки начинают от закрепления и ведут, "уползание" заготовки из-под траек- непрерывно по всему контуру детали, тории резака величину которого не- заКанчивая его либо вблизи закреплес возможно предопределить из-за разно- 15 ния, либо отрезая заготовку от закго веса частей заготовки, их положе- Репления. ния в начале резки, неопределенности Конкретное осуществление предлагаопирания заготовки о стеллаж. емого способа иллюстрируется на приНаиболее близким по технической мере вырезки прямоугольной детали из сущности к предлагаемому является ;р листа толщиной К -60 мм, в соотношеспособ термической резки, где преду- нием сторон.9:1. Длина заготовки сосмотрено повышение точности деталей, ставляет 0 =5,5 м. Заготовку весом вырезаемых термической резкой за счет 1,56 т устанавливают на стеллаже и фиксации заготовки относительно стел- прикрепляют к нему по меньшей столажа и резака, путем установки ее на 2 роне посредством приварки пластины

2 штифта, один из которых неподвижен, из стали 3 сечением 600 х 25 мм, коа второй имеет возможность перемеще- торая обеспечивает жесткое закрепления в пазу заготовки. При этом раз- ние заготовки к стеллажу. Рез начирезаемые заготовки размещают на стел- нают через край заготовки на расстолаже, закрепляют их и производят реэ- янии 180 мм от края закрепления, а ку по заданной траектории Qg . затем продолжают его по контуру детали, Вдоль ее длинной стороны, по

Этот способ эффективен при вырез- всему периметру детали и заканчиваке деталей малых РазмеРов или выРеэ- ют обрез ой закрепления с выходом ке на пеРифеРии заготовки, вдали от на точку начала реза. Полученная

ОПОРНОЙ ЧаСтИс т.Е. МЕСта УСтаНОВКИ 35 ЕтаЛЬ ИМЕЕТ От тУПЛЕНИЕ .От .ЧЕРтЕжштифтов При Резке же Вблизи ОднОГ ных размеров залОженных В программу о д из штифтов происходит уменьшение час- ма:анны соответственно: ти заготовки, воспринимающей усилия, по длинной стороне в пределах возникающие при временной тепловой

0-1 5 мм

Деформации от тРениЯ Разрезанных 0 — по короткой стороне 0-1,5 мм. частей заготовки О стеллаж, и передаНаличие жесткого закрепления поз— юшей их на опоРные штифты..сКесткости воляет вести в программу коррекцию

ОСтаВШЕйСЯ НЕПРОРЕэаННОй ЧаСтИ ЗаГО- на тепловые деформации детали в товки становится недостаточно для уп- роцессе резки,поэтому удается избеРУгого воспРиЯтиЯ этих Усилий пРОис жать остаточного прогиба детали по ходит принудительная деформация опор- 4.с ее длине. Величина скомпенсированноной части заготовки, что нарушает ro смещения достигает 1-12 мм на неточность резки и приводит к браку.. закрепленном конце разрезаемого лисУвеличение опоРной части заготовки с та. Скорость резки, расход кислороЦелью йовышениЯ ее жесткости ПРИВО- да выбираются по известным норматидит к перерасходу металла. вам (Ура =230 мм/мин. ), Цель изобретения — повышение точ- Использованием предлагаемого споности вырезаемых деталей. соба термической резки удается повыУкаэанная цель достигается эа счет сить точность вырезаемых деталей за того, что закрепляют каждую заготовку счет жесткого закрепления, позволяю>хестко, по ее короткой кромке, а реэ- 5 щего внести в программу резки коррекку начинают и заканчивают непосредст- тивы, учитывающие временные тепловые венно у участка крепления, при этом деформации. Получение точных заготожесткость участка крепления выбира- вок исключает работы по доводке кроют по формуле ЕУ Ъ .0,5 0 1 Е, мок деталей, дефекты которых образугде Š— модуль упругости разрезаемого щ ются из-за непредвиденных и нематериала, У вЂ” момент инерции рабоче- определенных перемещений эаготОВго сечения участка крепления, Q - вес ки и детали в процессе резки разрезаемой заготовки, 1 — расстояние от временных тепловых деформаций. от оси участка крепления до наиболее . Создание жесткого закрепления делает удаленной части разрезаемой заготов- g$ перемещения Определенными по направле764888

Формула изобретения

Составитель М. Новик

Редактор Т. Кугрышева Техред М. Кузьма Корректор М. Пожо

Заказ 6871/5 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r. ужгород, ул. Проектная,4 нию и величине, т.е. появляется возможность их учета при составлении программ или, изготовлении копиров для машинной резки. Возможность уче..та деформаций позволяет повысить плотность и точность раскроя заготовки, что приводит к более полному использованию металла,и к его экономии

Экономический эффект от использования предлагаемого способа составляет порядка 40 тыс.руб.

При толщине деталей 20 мм и длине свыше 1500 мм отсутствие жесткого закрепления приводит к смещению линии реза, что требует дополнительных трудозатрат на исправление контура детали.

Таким образом, на 1 м периметра вырезаемой детали дополнительная трудоемкость составляет 5 чел/мин или

0,08 руб.м,что при годовом. объеме резки 500000 и/м дает экономию около

40 тыс.руб.

Способ термической резки.металлических заготовок, при котором разрезаемые заготовки размещают на стеллаже, закрепляют их и производят резку по заданной траектории,о т л и ч а ю1. шийся тем, что, с целью повышения точности резки длинномерных заготовок закрепляют каждую заготовку

5 жестко, по ее короткой кромке, а резку начинают и заканчивают непосредственно у участка крепления, при этом жесткость участка крепления выбирают по формуле Еу «и 0,5 Q ° 6. f

1О где Š— модуль упругости раэреэаемо-, го материала, у — момент инерции рабочего сечения участка крепления,Q вес разрезаемой заготовки, Р— расстояние от оси участка крепления до наиболее удаленной части разрезаемой

1э заготовки, f - коэффициент трения заготовки о стеллаж.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ээ 1.Глиэманенко Д.Л.и Евсеев Г.Б.

Газовая сварка и резка металлов.

Машгиз, 1954, с. 472-480.

2. Байкова И. П. Деформации при кислородной резке и меры их предотвращения. Л., ЛДНТП, 1951.

3. Патент ГДР 9 93960, кл.49 и 7/ОО, 1972.