Способ наладки многодисковых ножниц в процессе продольного резания тонких полос Советский патент 1992 года по МПК B23D19/06 

Изобретение г относится к обработке металлов давлением, в частности для роспуска рулонов прокатанной фольги на готовый размер, обрезки кромок.

Наилучшее качество резки при относи- тельно высокой стойкости ножей обеспечивается при использовании способа, когда режущие кромки взаимодействующих ножей контактируют одной точкой в зоне резания. В дисковых ножницах ось одного ножа из взаимодействующих пар наклонена по отношению к оси второго в плоскостях, параллельной и перпендикулярной плоскости разрезаемого материала.

При затуплении ножей и потере точеч- ного контакта ножи заменяют.

Недостатком такого процесса является его низкая производительность вследствие частых остановок процесса и простоев для смены ножей, так как восстановление точеч- ного контакта возможно только заменой ножей.

Наиболее близким техническим решением является способ продольной резки полос, при котором полоса проходит по крайней мере через одну пару дисковых ножей, один из которых подвергается мгновенной упругой деформации, при этом ножи контактируют первоначально одной точкой в зоне резания. Резку полосы осуществляют до затупления ножей.

Недостатком этого способа является его низкая производительность, обусловленная частыми остановками процесса резки из-за нарушения первоначального точечного контакта режущих кромок по причине износа упругого ножа и невозможности его восстановления в процессе резки.

Точечный контакт режущих кромок ножей существует только в начальный период резки. Со временем появляется и постоянно увеличивается площадка износа режущей кромки ножа по его передней грани. Угол наклона площадки износа к боковой грани сопрягаемого ножа может быть положи- тельным, нулевым, иметь отрицательное значение и изменяться в течение одного оборота ножей.

Величина угла износа зависит от разрезаемого материала, соотношения усилий прижатия кромок к распорной составляющей усилия резания, степени износа, торцового биения ножей.

При значительном затуплении ножей в процессе резки, когда угол наклона площад- ки износа отрицательный и в зоне резания появился обусловленный им входной боковой зазор между режущими кромками, качество резки снижается (увеличивается величина заусенца на кромках лент), а при

критической величине входного бокового зазора рез становится невозможным. Процесс резки останавливают, ножи снимают, перешлифовывают или заменяют новыми и только после этого процесс резки продолжают с необходимым качеством,

Целью предлагаемого способа является повышение производительности процесса резки за счет сокращения потерь времени на наладку ножниц и повышение срока использования ножей.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе продольной резки тонкой полосы, при котором полоса проходит, по крайней мере, через одну пару дисковых ножей, один из которых постоянно подвергается мгновенной упругой деформации, воздействующих на полосу первоначально точечным контактом режущих кромок, резку полосы до момента достижения максимально допустимого износа режущих кромок, после достижения допустимого износа режущих кромок без остановки процесса, нож, подвергаемый мгновенной упругой деформации, поворачивают на угол 1-7°. по отношению к боковой грани сопрягаемого ножа и процесс резки продолжают.

Поворот ножей в процессе резки осуществляют, используя дополнительно установленное перед ножами нажимное устройство и осевое перемещение вала с ножами, подвергаемыми упругой деформации.

На фиг. 1 изображено устройство, продольной резки в плане, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - схема взаимодействия изношенных ножей;, на фиг. 7 - схема взаимодействия ножей после восстановления точечного контакта.

Многодисковые ножницы содержат в подшипниковых опорах станины 1 два параллельных ножевых вала 2 и 3. На ножевом валу 2 расположены ножедержатели 4 с закрепленными в них упругими ножами 5. На ножевом валу 3 расположены сопрягаемые ножи 6 и распорные втулки 7. Перед ножевыми валами 2 и 3 установлено нажимное устройство 8, состоящее из непризодного вала 9, установленного в подшипниковых опорах станины 1, с зафиксированными на нем втулками 10 и подпружиненными вращающимися роликами 11, имеющими возможность перемещаться вдоль втулки 10 и контактирующими с упругими ножами 5 своими боковыми поверхностями. Пружины 12 обеспечивают прижатие вращающихся роликов 11 к упругим ножам 5 и компенсацию их изготовления и установки.

Нажимное устройство 8 установлено так, что обеспечивается контакт режущих кромок упругого 5 и сопрягаемого 6 ножей только в зоне резания, а также зона для беспрепятственного прохождения разреза- емого рулонного материала в ножницах. Но- жедержатель 4 представляет соВой корпус

13с расположенными на нем упругим ножом 5, стопорной;, шайбой 14, кольцевой пружиной 15 и шпонкой 16.

Кольцевая пружина 15 благодаря конусной поверхности корпуса 13 служит для под- жатия упругого ножа 5 к стопорной шайбе

14и обеспечивает возможность перекоса упругого ножа 5 нажимным устройством 8 для выбора зазора в зоне резания и осуществления точечного контакта взаимодействующих режущих кромок. Шпонка 16 фиксирует ножедержатель А на валу 2.

Устройство работает следующим обра- зом..

После настройки ножниц на необходимое количество и ширину разрезаемых полос материала с помощью распорных втулок 1 ножевого вала 3 производят на- стройку взаимодействующих пар ножей, упругого 5 и сопрягаемого б, на контакт их режущих кромок одной точкой в зоне резания. Настройку производят с помощью но- жедержателя 4 и нажимного устройства 8. Усилие прижатия упругого ножа 5 к сопрягаемому 6 в точке контакта больше расчетного распорного усилия резания.

Затем в многодисковые ножницы подают передний конец рудонного материала и начинают резку.

Во время резки, т.е. при вращении ножевых валов 2 и 3, упругие ножи 5 благодаря кольцевым пружинам 15 ножедержателей 4 и пружинам 12 нажимного устройства 8 за- нимают положение, обеспечивающее резку фольги с контактом режущих кромок ножей, взаимодействующих одной точкой в зоне резания.

Первоначально настроенный точечный контакт режущих кромок взаимодействующих ножей сохраняется только в начальный период резания материала. Со временем в результате износа происходит нарушение прежде всего упругого ножа. Появляется и постоянно увеличивается площадка износа режущей кромки ножа по его передней грани..

Угол наклона площадки износа к плоскости сопрягаемого ножа в зависимости от соотношения усилия прижатия ножей к распорному усилию резания и степени износа может быть положительным, нулевым и иметь отрицательное значение, может колебаться в течение одного оборота ножевых

валов в зависимости от торцового биения ножей.

Площадка износа и обусловленный ею входной боковой зазор приводят к снижению качества резания и даже к невозможности его осуществления (ножи мнут материал, не разрезая его).

При достижении допустимого износа режущей кромки, контролируемой в процессе резания по величине заусенца на кромках лент, на ходу производят восстановление точечного контакта, без снятия ножей с ножниц, смещением ножевого вала 2 с упругими ножами 5 в осевом направлении в сторону увеличения зазора между взаимодействующими ножами в пределах упругой деформации кольцевой пружины 15. Смещение производят при неизменной настройке нажимного устройства. При этом углы наклона первоначальных боковых граней ножей 5 и 6 увеличиваются на 1-7° в зависимости от разрезаемого материала, соотношения усилий, действующих на ножи в.процессе резки и формирующих площадку износа, а колебания углов наклона а и / между площадкой износа упругого ножа (новой боковой гранью) и боковой гранью сопрягаемого ножа в горизонтальной и вертикальной плоскостях от торцового биения сопрягаемых ножей 6 в течение одного оборота ножевых валов 2 и 3 остаются в пределах положительного значения.

Таким образом, процесс резки продол-- жается без остановки ножниц с восстановленным точечным контактом режущих кромок ножей, а, соответственно, с требуемым качеством резки до последующего износа ножей.

Пример. Испытания производят при резке ленты из прецизионных сплавов по ГОСТу, толщиной 0,015 и 0,005 мм.

Ввиду невозможности осуществления естественного затупления ножей при прорезке металла в лабораторных условиях испытания способа проводят следующим образом.

Производилось затупление ножей экспериментальных дисковых ножниц с нажимным устройством путем их работы в рабочем режиме без резания ленты. Периодически производилась пробная порезка образцов ленты для оценки степени затупления ножей путем микроскопического контроля качества реза (величины заусенцев на кромках),,

После затупления ножей восстанавливается точечный контакт режущих кромок взаимодействующих пар ножей перемещением вала с упругими ножами в осевом направлении и дальнейшая работа ножниц в рабочем режиме с периодической пробной порезкой образцов до последующего затупления ножей.

Испытания показали возможность восстановления точечного контакта взаимодействующих режущих кромок после их затупления смещением вала с упругими ножами в сторону увеличения зазора между ножами и последующей резки до последующего затупления ножей.

Как показали микроскопические исследования образцов разрезанных полосок, качество реза с восстановленными точечными контактами режущих кромок удовлетворительное и срответствует предъявляемым требованиям, а продолжительность резки ножами до их снятия с ножниц и замены увеличивается не менее чем в 2 раза.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Применение предлагаемого способа дает возможность восстановления точечного контакта режущих кромок взаимодействующих пар ножей в процессе резания после их износа без снятия ножей и остановки ножниц, возможность продолжения процесса резания восстановленным точечным контактом затупленных режущих кромок ножей, сокращает потребности ножей для резки такого же количества материала, а также повышает производительность процесса за счет сокращения времени на наладку и повышает срок использования кожей.

Формул а изобретени я Способ наладки многодисковых ножниц

в процессе продольного резания тонких полос, например, фольги, заключающийся в том, что парыдисковых ножей первоначально настраивают на точечный контакт взаимодействующих режущих кромок, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности процесса резания за счет сокращения потерь времени на наладку и увеличения срока службы ножей, по достижении максимально допустимой площадки износа режущей кромки ножа их точечный контакт в зоне резания восстанавливают без остановки процесса резания путем поворота ножа в каждой паре в направлении приближения площадки износа к боковой грани сопрягаемого с ним ножа на угол, проекция которого на плоскость подачи полосы равна Г...7°.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в частности, для роспуска рулонов прокатанной фольги на готовый размер, обрезки кромок. Цель изобретения - повышение производительности процесса резания за счет сокращения потерь времени на наладку и увеличение срока службы ножей. По достижении допустимого износа режущей кромки ножа, контролируемой в процессе резания по величине заусенца на кромках лент, на ходу производят восстановление точечного контакта без снятия ножей с ножниц поворотом упругих ножей 5 по отношению к боковой грани сопрягаемых с ними ножей 6 на угол, проекция которого на плоскости подачи полосы равна 1-7°. Угол наклона боковых граней ножей 5 к ножам 6 зависит от разрезаемого материала. 7 йл. (Л С V| ю О 00

Параметры

известному

Материал - ленты из прецизионных сплавов по ГОСТу Толщина, мм Ширина, мм . Скорость резки, м/с Диаметр ножей, мм Средняя стойкость ножей, Восстановление точечного контакта режущих кромок

Резка металлической ленты по способу

предлагаемому

0.015, 0,052

100

до 2

70

74

Производилась после первоначального затупления и после 64 часов работы

I

Б-Б

Фиг.З

Г- Г