Способ термической резки металлических заготовок

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04,01.79 (21) 2705681/25-27с присоединением заявки МР(51)М. Кл.з В 23 К 7/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(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)(13 .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, т.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 снижаетпроизводительность процесса резки.. При автоматической резке контурдетали задается в программу машины,которая осуществляет перемещение резака по поверхности заготовки. В5 процессе резки повышается чистотаповерхности реза, частично возрастаетточность мелких деталей. Однако точность крупных деталей со значительной величиной отношения длины детали 1 О.к ее ширине повысить не удается.Причиной понижения точности резки крупныхдеталей являются перемещения заготовкив процессе резки, вызываемйе временными тепловыми деформациями в сово купности с силами трения, возникающими между различными частями заготовки и стеллажом.Известны способы повышения точности деталей при машинной термической 2 О резке путем оптимального чередованияразрезаемьм участков исходного листа,например, метод "третьего реза", прикотором вырезку детали типа полосыпроизводят в последовательности, .25 предполагающей использование жесткости массивной заготовки, от которойотрезают деталь, с одновременнымиспользованием остаточных напряжений,возникаю.их при первом и втором ре- ЗО зах, частично компенсирующих оста(5 й)СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОКточную деформацию от "третьего",по-ки, 1 - коэффициент трения заготовкиследнего реза 2 .о стеллаж.Указанный способ предполагает Величину жесткости закрепления высвободное расположение заготовки на бирают из условия обеспечения свободстеллаже под резаком, перемещающим- ного перемещения разрезанных частейся над заготовкой по заранее опреде- заготовки по стеллажу, т.е. преодоленной траектории резки.5ления ими сил трения о стеллаж. УкаЭтот способ обладает невысокой занное закрепление обеспечивает неточностью, так как предполагает одно- подвижность проекции траектории ревременное, равномерное деформирование зака(намеченной в программе машиныобеих частей разрезаемой заготовки,не связанных со стеллажом. Так как1 Оили 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- заханчивая его либо вблизи закрепле 7возможно предопределить из-за разно 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 изсущности 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=5,5 м. Заготовку весомвырезаемых термической резкой за счет 1,56 т устанавливают на стеллаже иФиксации заготовки относительно стел- прикрепляют к нему по меньшей столажа и резака, путем установки ее на 25 роне посредством приварки пластины2 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, аку по заданной траектории Я . затем продолжают его по контуру детали, вдоль ее длинной стороны, поЭтот способ эФфективен при вырез- всему периметру детали и заканчиваке деталей малых размеРов или вырез- ют обрезкой закрепления с выходомке на периферии заготовки, вдали от на точку начала реза. Полученнаяопорной части, т.е. места Установки 35 еталь имеет отступление .от,чертежштифтов. При резке же вблизи одног ных размеров, заложенных в программуоиз штифтов происходит уменьшение час- ма:анны соответственно:ти заготовки, воспринимающей усилия,по длинной стороне в пределахвозникающие при временной тепловой0-1 5 ммдеформации от трения разрезанных 4 О - по короткой стороне 0-1,5 мм.частей заготовки о стеллаж, и передаНаличие хесткого закрепления поз -юшей их на опоРные штифтыЖесткости воляет ввести в программу коррекциюоставшейсЯ непрорезанной части ваго- на тепловые деформации детали втовки становится недостаточно для уп- роцессе резки,поэтому удается изберугого восприятия этих усилийс проис хать оо роба датли походит принудительная деформация опор ее длине. Величина скомпенсированноной части заготовки, что нарушает го 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 затого, что закрепляют кахдую заготовку счет жесткого закрепления, позволяюжестко, по ее короткой кромке, а реэ щего внести в программу резки коррекку начинают и заканчивают непосредст- тивы, учитывающие временные тепловыевенно у участка крепления, при этом деформации. Получение точных заготожесткость участка крепления выбира- вок исключает работы по доводке кроют по формуле ЕУ Ъ .0,5 О 1 1, мок деталей, дефекты которых образугде Е - модуль упругости разрезаемого щ ются из-за непредвиденных и нематериала, У - момент инерции рабоче- определенных перемещений эаготовго сечения участка крепления,О, - вес ки и детали в процессе резкиразрезаемой заготовки - расстояние от временных тепловых деформаций.от оси участка крепления до наиболее . Создание жесткого закрепления делаетудаленной части разрезаемой заготов перемещения определенными по направле764888 Формула изобретения Составитель М. НовикРедактор Т. Кугрышева Техред М. Кузьма Корректор М. Пожо Заказ 6871/5 Тираж 1160 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений.и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП"Патент", г. 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 экономииЭкономический 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 позаданной траектории,о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности резки длинномерных заготовок закрепляют каждую заготовку 5 жестко, по ее короткой кромке, а резку начинают и заканчивают непосредст"венно у участка крепления, при этомжесткость участка крепления выбира"ют по формуле Еу ъ 0,5 Я6 Г 1 О где Е - модуль упругости разрезаемо-,го материала, У - момент инерции рабочего сечения участка крепления,0,вес разрезаемой заготовки, 0 - расстояние от оси участка крепления до наиболее удаленной части разрезаемой 15 заготовки, 1 - коэффициент трения заготовки о стеллаж. Источники ийформации,принятые во внимание при экспертизеЩ 1.Глиэманенко Д.Л.и Евсеев Г.Б,Газовая сварка и резка металлов.Машгиз, 1954, с. 472-480,2. Байкова И. П. Деформации прикислородной резке и меры их предотвращения. Л., ЛДНТП, 1951,3. Патент ГДР В 93960,кл.49 Ь 7/ОО, 1972.