Способ автоматического управления процессом кислородной резки и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК B23K7/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам управления процессом резки.

Цель изобретения - повышение скорости резки при сохранении ее стабильности.

На фиг. 1 приведена схема для расчета; на фиг. 2 - устройство для резки; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

На схеме представлены заготовка 1, непрорезанная часть 2 заготовки, ось 3 резака, направление 4 оси фо- тодатчика, излучающая поверхность 5 фронта резки, ось 6 вращения фото- датчика .

Резак 7 жестко связан с кронштейном 8, на котором установлен корпус 9 фотодатчика 10 с возможностью поворота вокруг оси 6. Поверхность фронта резки 5, ограничивающая непрорезанную часть 2 заготовки 1, содержит нижнюю кромку реза 11, на которую ориентировано направление оси фотодатчика 4. С корпусом фотодатчика жестко связан лимб 12. На кронштейне укреплен указатель 13.

Положение корпуса фотодатчика и лимба фиксируется стопорным винтом 4 (фиг. 3).

Исходными данными являются: толщина обрабатываемого материала tf, и угол отставания q. Толщину заготовки получают при измерении конкретного объекта. Угол отставания зависит от требуемого качества обработки и соответствует для чистовой резки величине до 5% тотщины, чистой резке под механическую обработку 5-15% и свыше 15% - для разделительной резки, например в лом. Ширина резака 8 зависит от обрабатываемого

А Оо N 1 СП

материала, его толщина указана в паспортных данных конкретного резака. Расстояния между осью резака и осью вращения фотодатчика h, а также между осью вращения фотодатчика и верхней поверхностью заготовки Н - конструктивные параметры. Из схемы получено следующее равенство:

| + h Htg of + f tgef,

+ +

-.отсюда:

d- arctg

h + - - tgq1

H +cO

где d - угол поворота оси фотодатчика ,

h - расстояние от оси вращения фотодатчика до оси резака b - ширина реза , Ј - толщина разрезаемой детали, ц - угол отставания струи, Н - высота оси вращения фотодатчика над поверхностью детали.

Способ осуществляют следующим образом.

Введя исходные данные - толщину обрабатываемого металла и требуемый угол отставания, а также конструктив ные параметры h и Н и параметр резак b в формулу, определяют необходимый (угол поворота фотодатчика. При постоянных h и Н и определенном резаке можно построить номограммы для иск- лючения вычислений. Фотодатчик устанавливают на этот угол. В начале рез (ки фотодатчик, не получая светового сигнала, передает системе управления команду увеличивать скорость резки. При этом изгиб режущей струи увеличивается и выход струи из тела заготовки достигает поля зрения объектива фотодатчика. Получив световой сигнал, фотодатчик передает команду уменьшить скорость резки.

Устройство работает следующим образом.

Фотодатчик 10 устанавливают на определенный в результате вычислений угол У . Резак 7 подводят к заготовке 1, зажигают подогревающее пламя, разогревают кромку и включают режущий кислород. После воспламенения

металла на всю глубину включают перемещение резака вдоль линии реза. Ввиду того, что поле зрачка фотодатчика в этот момент не освещено, скорость при этом увеличена. Перемещение с этой скоростью происходит до получения фотодатчиком сигнала с фиксации нижней кромки фронта резки 11. При продолжении движения с повышенной скоростью поле датчика перекрывается излучающей поверхностью 5 и он дает сигнал в систему управления к уменьшению скорости. Таким образом, скорость стабилизируется возле значения, обеспечивающего заданное положением фотодатчика отставание. Устройство может работать с любыми типами машинных резаков, в частности, можно использовать резак РМ-ЗИ-330. Для фотодатчика можно применять фотоэлементы, работающие в фотометрическом режиме, в частности СЦВ-51. Устройство позволяет увеличить скорость резки, а следовательно, и производительность труда, при сохранении заданного качества.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления процессом кислородной резки, при котором производят настройку положения оси фотодатчика системы автоматического управления относительно плоскости реза, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости резки, фотодатчик устанавливают параллельно оси резака, и поворачивают его на угол, определяемый по формуле

«/ arctg

h + - rftg ц Н + сГ

где ci - угол поворота оси фотодатчика,

h - расстояние от оси вращения фотодатчика до оси резака

b - ширина pesaj

f - толщина разрезаемой заготовки,

Ц - угол отставания струи/

Н - высота оси вращения фотодатчика над поверхностью детали, и ведут процесс резки.

2. Устройство для автоматического управления процессом кислородной резки, содержащее резак и фотодатчик, соединенный с системой автоматического управления, отличающееся тем, что, с целью повышения

L

скорости резки, оно снабжено основанием, жестко -связанным с резаком, а фотодатчик установлен на основании с возможностью поворота.

Фиг. 2

А-А

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для управления процессами газовой резки. Целью изобретения является повышение скорости резки. Фотодатчик устанавливают параллельно оси резака и поворачивают его на угол, рассчитываемый по заданной формуле. Фотодатчик, связанный с системой управления, установлен на кронштейне резака с возможностью поворота. Ось фотодатчика устанавливается на расчетный угол. При этом фокус датчика совмещается с нижней кромкой фронта резки. Это позволяет выполнять автоматическую регулировку процесса при высокой скорости резки. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

14

Фиг.З