СПОСОБ РАЗРЕЗАНИЯ ЗАГОТОВОК Российский патент 2007 года по МПК B23D45/12 

Настоящее изобретение относится к способу разрезания заготовок, в частности кованых втулок, с помощью по меньшей мере одного приводного устройства и одного зажимного устройства, в котором удерживается заготовка, причем заготовку разрезают по меньшей мере одним отрезным устройством и для разрезания ее приводят во вращение относительно отрезного устройства. Изобретение относится также к устройству для осуществления способа.

Способы и устройства такого типа в различных формах и исполнении уже известны на рынке. Известны дисковые и ленточные пилы для разрезания заготовок. Заготовку зажимают на станине машины таким образом, что во время обработки она остается неподвижной. В случае дисковой пилы заготовку разрезают вращающейся круглой пилой. В случае ленточной пилы заготовку разрезают при помощи движущейся бесконечной пильной ленты. В обоих случаях движется инструмент, а не заготовка.

Недостаток известных способов состоит в том, что может произойти изменение хода пропила, если заготовка выполнена из твердого материала и ее трудно разрезать. Параллельность в разрезаемой заготовке не может быть достигнута без последующей дополнительной обработки.

Для достижения высокой производительности резания при разрезании заготовки вращающейся круглой пилой ее диаметр должен быть или равен диаметру разрезаемой заготовки или в несколько раз больше него.

Так как пилы в большинстве случаев работают с высокой скоростью, в способах и устройствах такого типа может произойти нагрев заготовки, поскольку как круглая пила, так и бесконечная пильная лента движутся при разрезании заготовки только в малой области ее окружности.

Кроме того, при использовании указанных способов и устройств шероховатость поверхности не будет оптимальной, так как пилы проходят через заготовку неравномерно. Таким образом, для достижения хорошего качество необходимо осуществлять дополнительную обработку заготовки, что нежелательно.

Чем больше заготовка, тем дольше продолжается ее разрезание, в связи с чем повышаются затраты, связанные с износом инструментов, потреблением энергии и т.д., и таким образом, увеличивается время и стоимость обработки.

Задача изобретения состоит в устранении указанных недостатков и создании способа и устройства, которые позволяют разрезать заготовку без необходимости ее последующей обработки в отношении шероховатости поверхности и параллельности. При этом желательно уменьшить износ круглой пилы при разрезании заготовки и свести к минимуму нагрев заготовки и инструмента, а также существенно уменьшить время обработки.

В DE 2949921 описано устройство для механической периферийной обработки заготовок в форме колец или втулок, в котором обрабатываемая заготовка приводится в движение по отношению к инструменту или режущему инструменту.

В US 4412401 описано устройство для разрезания труб большого диаметра, в котором труба опирается на соответствующие роликовые элементы и поворачивается при ее разрезании торцовой пилой.

Аналогичная машина для разрезания труб, в которой обрабатываемая заготовка опирается на два роликовых элемента и разрезается движущейся поперек пилой, описана в US 4901611.

В DE 1502693 описано устройство для зажима и одновременного вращения заготовок на двух роликовых элементах, причем для приведения в движение или во вращение заготовка охватывается ременным элементом. Заготовка разрезается торцовой пилой, установленной с возможностью качательного движения с одновременным вращением.

Указанная задача решается тем, что предложен способ разрезания заготовок, в частности кованых втулок, с помощью по меньшей мере одного приводного устройства и одного зажимного устройства, которое удерживает заготовку, причем заготовку разрезают по меньшей мере одним отрезным устройством и для разрезания ее приводят во вращение относительно отрезного устройства, в котором, согласно изобретению, при разрезании заготовку устанавливают и/или удерживают с обеспечением вращения при помощи по меньшей мере одного опорного устройства, установленного относительно фундамента упруго и/или с обеспечением амортизации, а отрезное устройство при помощи по меньшей мере одного механизма подачи на врезание перемещают к заготовке и опорному устройству.

Для разрезания заготовки можно приводить в движение навстречу ее вращательному движению по меньшей мере одну круглую пилу.

По меньшей мере одно опорное устройство предпочтительно перемещать в направлении Х и/или в направлении Z для прилегания, опирания и установки на нем заготовки.

Поставленная задача решается также тем, что предложено устройство для разрезания заготовок, в частности кованых втулок, содержащее по меньшей мере одно отрезное устройство для разрезания заготовки и одно зажимное устройство для зажима заготовки, а также по меньшей мере одно приводное устройство для приведения во вращение заготовки относительно отрезного устройства, причем, согласно изобретению, предложенное устройство содержит по меньшей мере одно опорное устройство, установленное относительно фундамента упруго и/или с обеспечением амортизации и выполненное с возможностью установки и/или зажимания на нем заготовки с возможностью вращения, а отрезное устройство установлено с возможностью движения по направлению к заготовке и опорному устройству с помощью по меньшей мере одного механизма подачи на врезание.

Отрезное устройство может содержать по меньшей мере одну круглую пилу, установленную с возможностью подачи навстречу вращательному движению заготовки.

По меньшей мере одно опорное устройство предпочтительно установлено с возможностью перемещения в направлении Х и/или в направлении Z для прилегания, опирания и установки на нем заготовки.

К приводному устройству предпочтительно присоединено зажимное устройство, удерживающее заготовку приблизительно параллельно фундаменту.

Опорное устройство может быть выполнено примыкающим с торцевой стороны к приводному устройству, и каждое опорное устройство может быть снабжено салазками, установленными с возможностью движения вдоль направляющих в направлении (Z).

Салазки каждого опорного устройства могут быть соединены друг с другом через соответствующие поперечные подпорки.

При этом для каждой поперечной подпорки может быть предусмотрен по меньшей мере один элемент, при необходимости, с пружинами, а между указанными элементами могут быть установлены ролики с возможностью вращения от привода или свободного вращения.

Ролики предпочтительно установлены с возможностью перемещения относительно поперечных подпорок в направлении (Y).

Поперечные подпорки или соответствующие ролики могут быть установлены с возможностью перемещения вдоль направляющих в направлении (Z) и с возможностью фиксации.

Согласно изобретению круглая пила движется навстречу заготовке, при этом нагрев уменьшается.

Дополнительной обработки заготовки не требуется, так как и круглая пила, и заготовка движутся по заданному пути. Поэтому параллельность в ходе резания не нарушается. Шероховатость поверхности является минимальной, и круглая пила проходит через заготовку равномерно.

Преимуществом изобретения является также возможность существенно уменьшить диаметр круглой пилы по отношению к диаметру разрезаемой заготовки, в результате чего экономятся затраты и энергия. К тому же может быть значительно уменьшено время обработки для распиливания заготовки.

Так как распиливание согласно изобретению осуществляется без охлаждающих средств или добавок, достигается еще одно преимущество, состоящее в том, что образующиеся стружки можно собрать и снова расплавить, без проведения дополнительной очистки.

При использовании предлагаемого способа износ круглых пил будет намного меньше, чем в известных способах, так как круглая липа врезается только в наружную боковую область вращающейся заготовки.

Устройство содержит соединенное с приводным устройством зажимное устройство, с помощью которого удерживается обрабатываемая заготовка. Дополнительно заготовка лежит на роликах опорного устройства. Во время обработки заготовка опирается на ролики и поддерживается упруго и/или с обеспечением амортизации.

Ролики опорного устройства лежат на элементах, которые обеспечивают упругую и/или амортизирующую опору. Сами ролики могут свободно вращаться или приводиться во вращение от собственного привода, например, в виде серводвигателя или электродвигателя.

В качестве направляющего устройства для перемещения опорного устройства в направлении Z может использоваться линейная направляющая или любое другое направляющее устройство, известное из уровня техники.

То же относится к механизму подачи на врезание, выполненному в виде шпинделя, который подает круглую пилу в направлении к заготовке. Вместо шпинделя могут быть использованы гидравлическое устройство, направляющая или линейный привод. В отношении использования этих элементов границы изобретения не устанавливаются.

Может быть предусмотрено улавливающее устройство, которое улавливает разрезанную заготовку и тем самым предотвращает защемление и повреждение круглой пилы.

В рамках изобретения находится также вариант, согласно которому на отдельные ролики или роликовые элементы опираются очень длинные кованые, предпочтительно многократно кованые, втулки, чтобы отпиливать от них отдельные кольца. При этом друг за другом или рядом друг с другом может быть установлено множество круглых пил, чтобы от втулки можно было одновременно отпиливать несколько колец описанным выше способом.

Кроме того, оказалось выгодным с помощью устройств такого типа не только отпиливать кольца от цилиндров или кованых втулок, но и обрабатывать описанным выше способом точеные или тянутые изделия круглого сечения, трубы, валы и т.д., от которых можно отпиливать соответствующие кольца или шайбы.

Дальнейшие преимущества, особенности и детали изобретения будут понятны из приведенного ниже описания предпочтительных вариантов выполнения со ссылками на чертежи, на которых:

фиг.1 изображает вид спереди устройства для разрезания заготовок согласно изобретению;

фиг.2 - вид сбоку устройства, показанного на фиг.1

Согласно фиг.1 устройство R1 содержит машинную раму 1, на которой с возможностью перемещения расположено отрезное устройство 2, а также зажимное устройство 3 с приводным устройством 4 и опорное устройство 5 для заготовки 6. Заготовка 6 в данном примере представляет собой однократно или многократно кованую медную втулку.

Машинная рама 1 состоит из двух боковых кронштейнов 7, 8, соответствующие концы которых примыкают к перекрытию 9 и фундаменту 10. Между боковыми кронштейнами 7, 8 расположены по меньшей мере две траверсы 11, 12.

На траверсах 11 и 12 установлен крестовый суппорт 13 отрезного устройства 2, имеющий основную плиту 14 и закрепленную на ней с возможностью поворота плиту 15. Крестовый суппорт 13 установлен относительно траверс 11, 12 подвижно в направлении Y с возможностью фиксации в желаемой позиции.

На своей верхней стороне плита 15 имеет направляющую 16, в которую входит один конец механизма 17 подачи на врезание, в частности шпинделя. Другой конец шпинделя 17 соединен с приводным элементом 18. Шпиндель 17 входит в следующую направляющую 19, соединенную с верхней стороной основной плиты 14.

На плите 15 на расстоянии друг от друга расположены две поперечные подпорки 20, 21, причем в поперечной подпорке 20 установлен одним своим концом вал 22, проходящий через поперечную подпорку 21. Другой конец вала 22 соединен с приводным элементом 23, расположенным на плите 24, отходящей от поперечной подпорки 21.

На валу 22 при помощи соединительного элемента 26 подвижно установлена по меньшей мере одна круглая пила 25.

Зажимное устройство 3 имеет раму 27, на одной стороне которой закреплены зажимные кулачки 28, между которыми жестко зажимается заготовка 6. Другая сторона рамы 27 соединена с приводным валом 29, соединяющим ее и тем самым зажимное устройство 3 с приводным устройством 4.

Опорное устройство 5, на котором лежит заготовка 6 во время обработки, перемещается при помощи салазок 30, 31 по направляющим 32, 33. Салазки 30, 31 и направляющие 32, 33 образуют совместно направляющее устройство 34. Салазки 30, 31 могут фиксироваться относительно направляющих 32, 33 в требуемой позиции с возможностью последующего освобождения.

На салазках 30, 31 установлены две поперечные подпорки 35, 36, на концах каждой из которых телескопически установлен элемент 37. Элемент 37 окружен пружинами 38, создающими дополнительное подпружинивание.

На каждом элементе 37 расположена плита 39, на которой закреплен элемент 40. На элементах 40 установлены в подшипниках ролики 41, 42.

Элементы 37 с пружинами 38 позволяют роликам 41, 42 перемещаться в направлении, показанном на чертеже стрелкой X. Кроме того, ролики 41, 42 могут двигаться на салазках 30, 31 вдоль направляющих 32, 33 в направлении Z.

Опорное устройство 5 также снабжено улавливающим устройством 55, которое служит для приема отпиленной заготовки. Улавливающее устройство 55 закрепляется внутри заготовки 6 фиксирующими элементами 56.

На фиг.2 показана опорная плита 43 для приводного элемента 18 шпинделя 17, которая прилегает к основной плите 14 крестового суппорта 13 отрезного устройства 2. На крестовом суппорте 13 установлен шарнир 44, соединяющий плиту 15, с возможностью ее поворота, с основной плитой 14.

Зажимное устройство 3 имеет поперечные подпорки 45, 46, установленные на раме 27.

Устройство согласно изобретению работает следующим образом.

Заготовку 6 укладывают на ролики 41 и 42 опорного устройства 5 и зажимают зажимными кулачками 28 в зажимном устройстве 3. В зависимости от диаметра заготовки 6 ролики 41, 42 опорного устройства 5 можно перемещать друг от друга или друг к другу в направлении, показанном буквой Z, при помощи направляющего устройства 34, чтобы ролики 41, 42 прилегали к заготовке 6 эксцентрично и сбоку. Ролики 41, 42 поддерживают заготовку 6 при обработке, поскольку она имеет неравномерную поверхность.

Затем зажимное устройство 3 вместе с зажатой заготовкой 6 приводят через приводной вал 29 во вращение вокруг оси А1 от приводного устройства 4.

При вращении заготовки 6 вращаются также находящиеся под ней ролики 41 и 42 вокруг оси А2. Благодаря соединению роликов 41, 42 с элементом 37 и пружинами 38 амортизируются толчки, которые могут возникать из-за неровностей поверхности заготовки 6, в частности, в случае кованых втулок.

Чтобы разрезать заготовку 6 в заданном месте, отрезное устройство 2 на машинной раме 1 перемещают вручную и/или автоматически в нужную позицию.

Когда отрезное устройство 2 находится в нужной позиции, плиту 15 при помощи шпинделя 17, который приводится в движение от приводного элемента 18, поворачивают вокруг шарнира 44 в направлении стрелки Z' до тех пор, пока круглая пила 25 не врежется в заготовку 6. При подаче плиты 15 круглая пила 25 приводится во вращение приводным элементом 23 и разрезает заготовку 6, причем в процессе распила заготовка 6 вращается. Подачу отрезного устройства 2 или круглой пилы 25 осуществляют непрерывно и под управлением, в то время как заготовка вращается 6.

Особенно следует подчеркнуть, что движения круглой пилы 25 и заготовки 6 являются встречными и поэтому можно быстрее распилить заготовку 6.

В рамках изобретения также предусмотрен вариант, в котором заготовку 6 при необходимости зажимают между тремя роликовыми элементами 40, 41 и прилегающим сверху зажимным роликом, причем в некоторых случаях можно отказаться от приводного устройства 4 и приводить во вращение, например, один из трех роликов 41, 42. Этот вариант также входит в объем изобретения.

Изобретение относится к способу и устройству разрезания заготовок, в частности кованых втулок, с помощью по меньшей мере одного приводного устройства и одного зажимного устройства, которое удерживает заготовку. Согласно способу заготовку разрезают по меньшей мере одним отрезным устройством. При разрезании заготовку устанавливают и/или удерживают с обеспечением вращения при помощи по меньшей мере одного опорного устройства, установленного относительно фундамента упруго и/или с обеспечением амортизации. Отрезное устройство перемещают к заготовке и опорному устройству при помощи по меньшей мере одного механизма подачи на врезание. Предложено также устройство для разрезания заготовок. В результате обеспечивается снижение износа круглой пилы при разрезании заготовки и сведение к минимуму нагрева заготовки и инструмента, а также существенно уменьшается время обработки. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ разрезания заготовок, в частности кованых втулок, с помощью по меньшей мере одного приводного устройства и одного зажимного устройства, которое удерживает заготовку, причем заготовку разрезают по меньшей мере одним отрезным устройством и для разрезания ее приводят во вращение относительно отрезного устройства, отличающийся тем, что при разрезании заготовку устанавливают и/или удерживают с обеспечением вращения при помощи по меньшей мере одного опорного устройства, установленного относительно фундамента упруго и/или с обеспечением амортизации, а отрезное устройство при помощи по меньшей мере одного механизма подачи на врезание перемещают к заготовке и опорному устройству.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для разрезания заготовки приводят в движение навстречу ее вращательному движению по меньшей мере одну круглую пилу.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере одно опорное устройство перемещают в направлении Х и/или в направлении Z для прилегания, опирания и установки на нем заготовки.4. Устройство для разрезания заготовок, в частности кованых втулок, содержащее по меньшей мере одно отрезное устройство для разрезания заготовки и одно зажимное устройство для зажима заготовки, а также по меньшей мере одно приводное устройство для приведения во вращение заготовки относительно отрезного устройства, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно опорное устройство, установленное относительно фундамента упруго и/или с обеспечением амортизации и выполненное с возможностью установки и/или зажимания на нем заготовки с возможностью вращения, а отрезное устройство установлено с возможностью движения по направлению к заготовке и опорному устройству с помощью по меньшей мере одного механизма подачи на врезание.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что отрезное устройство содержит по меньшей мере одну круглую пилу, установленную с возможностью подачи навстречу вращательному движению заготовки.6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что по меньшей мере одно опорное устройство установлено с возможностью перемещения в направлении Х и/или в направлении Z для прилегания, опирания и установки на нем заготовки.7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что к приводному устройству присоединено зажимное устройство, удерживающее заготовку приблизительно параллельно фундаменту.8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что опорное устройство выполнено примыкающим с торцевой стороны к приводному устройству, причем каждое опорное устройство снабжено салазками, установленными с возможностью движения вдоль направляющих в направлении (Z).9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что салазки каждого опорного устройства соединены друг с другом через соответствующие поперечные подпорки.10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что для каждой поперечной подпорки предусмотрен по меньшей мере один элемент, при необходимости с пружинами, а между указанными элементами установлены ролики с возможностью вращения от привода или свободного вращения.11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что ролики установлены с возможностью перемещения относительно поперечных подпорок в направлении (Y).12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что поперечные подпорки или соответствующие ролики установлены с возможностью перемещения вдоль направляющих в направлении (Z) и с возможностью фиксации.