<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zum Hochgeschwindigkeitsschneiden von Werkstücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hochgeschwindigkeitsschneiden von stangenförmigen, unter einer Vorlast stehenden Werkstücken mittels eines Trennimpulses sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist bekannt, stangenförmige Werkstücke mittels zweier aneinander vorbeigeführter, geteilter Schneidplatten zu trennen, wobei das Werkstück beiderseits der Trennzone vor Trennbeginn einer radialen Klemmkraft unterliegt, die stets grösser als die Abscherkraft ist und wobei die Klemm-und Abscherkraft in Abhängigkeit der Scherfestigkeit des Stangenwerkstoffes fällt oder steigt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die Abscherkraft allmählich bis auf einen Wert ansteigt, bei dem das Abtrennen erfolgt. Dies hat zur Folge, dass die Trennfläche trotz der einer Deformation entgegenwirkenden Klemmung des Werkstückes in der Scherzone je nach Werkstoffestigkeit mehr oder weniger stark konvex-konkav verlaufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stangenabschnitte beliebiger Längen und beliebiger Querschnittsformen mit ebenen Trennfläche wirtschaftlich herzustellen, um derart ein nachträgliches Ebnen der Trennflächen vermeiden zu können.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Werkstück an der Trennstelle während des durch die Relativbewegung mindestens zweier Schneidplatten übertragenen Trennimpulses durch eine senkrecht zu dessen Längsachse wirkende Schubspannung belastet wird.
Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, die Schubspannung angenähert der Fliessgrenze des Werkstückmaterials zu wählen, sowie sie in Trennrichtung aufzubringen.
Zweckmässig ist es, das Werkstück beiderseits der Trennzone radial zu spannen, wobei die Spannkraft vorzugsweise der Abscherkraft angenähert ist.
Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass ein Werkzeugführungskörper vorgesehen ist, in dem ein antreibbares, die Schubspannung auf das Werkstück senkrecht zu dessen Längsachse übertragendes Schlagwerkzeug in Trennrichtung gleitend gelagert ist, in welchem selbst eine über einen Arbeitszylinder mit einem Kolben und einer Kolbenstange radial spannbare Schneidplatte angeordnet ist und der Werkzeugführungskörper mindestens eine ortsfeste und spannbare Schneidplatte trägt, die mit der im Schlagwerkzeug verschiebbaren Schneidplatte fluchtet.
Zur zweckmässigen Kombination der Aufbringung von Schubspannung und radialer Spannung der Schneidplatte im Schlagwerkzeug kann der Arbeitszylinder zugleich als Kolbenstange eines mit dem Werkzeugführungskörper starr verbundenen zweiten Arbeitszylinders ausgebildet sein.
Die vordere Totpunktlage des Schlagwerkzeuges kann durch einen festen Anschlag und seine hintere Totpunktlage durch einen Druckspeicher des Zylinderraumes des zweiten Arbeitszylinders festlegbar sein.
Im Schlagwerkzeug kann weiters die verschiebbare Schneidplatte dergestalt in einer Aussparung
<Desc/Clms Page number 2>
gelagert sein, dass deren mit der Kolbenstange des Kolbens des ersten Arbeitszylinders starr verbundenes Klemmsegment in der Ausgangslage durch eine Druckfeder vom Schneidsegment abgehoben ist. Am Werkzeugführungskörper können auch zwei ortsfeste Schneidplatten vorgesehen sein, die in Richtung der Werkstückachse beiderseits der verschiebbaren Schneidplatten angeordnet sind. Die Klemmsegmente der ortsfesten Schneidplatten werden zweckmässigerweise durch Hydraulikzylinder betätigt.
Um bei langen Vorschubwegen und -zeiten die Umfangsgeschwindigkeit des Schlagwerkzeuges nicht verändern zu müssen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, es senkrecht zu seiner Drehachse verschiebbar anzuordnen. Ausser der einschnittigen Vorrichtung mit einer verschiebbaren und einer ortsfesten Schneidplatte sowie der zweischnittigen mit einer verschiebbaren und zwei ortsfesten Schneidplatten ist es schliesslich auch möglich, aus einer Mehrzahl von ortsfesten und verschiebbaren Schneidplatten in wechselnder Folge eine mehrschnittige Vorrichtung aufzubauen.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 die Seitenansicht einer erfmdungsgemässen Vorrichtung, teilweise geschnitten und Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 mit zwei ortsfesten und einer beweglichen Schneidplatte in Ansicht von unten.
EMI2.1
Scheibe-3-befestigt--6-- fest angeordnet ist, ist das Klemmsegment-8-in der Aussparung --6-- verschiebbar und über eine Kolbenstange --10-- mit einem Kolben --11-- fest verbunden, wobei es in der Ausgangsstellung durch eine Druckfeder --12-- vom Werkstück --9-- abgehoben ist.
Der Kolben --11-- gleitet in einem mit dem Schlagwerkzeug --5-- fest verbundenen ersten Arbeitszylinder - -13--, der die Kolbenstange eines in einem zweiten Arbeitszylinder --14-- geführten Kolbens darstellt.
Der Zylinder --13-- ist in seinem dem Kolben --15-- zugewandten Teil mit Bohrungen - versehen, die mit dem Zylinderraum --17-- des ersten Arbeitszylinders in Verbindung stehen. Durch eine Bohrung --18-- wird in den Zylinderraum --19-- des zweiten Arbeitszylinders --14-- ein Druckmittel eingeleitet, das den Kolben --15-- und über die Bohrungen --16-- den Kolben --11-- beaufschlagt. Koaxial zum Werkstück-9-sind seitlich am Werkzeugführungs-
EMI2.2
Stirnseite einen Schlagbolzen-31-trägt.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende : In Ausgangsstellung liegt das Schlagwerkzeug --5-- am festen Anschlag --28-- an und durch die Wirkung der Druckfeder --12-- sind die Segmente der Schneidplatte --7,8-- voneinander abgehoben. Nach Zuführung des stangenförmigen Werkstückes --9-- mittels einer bekannten Vorschubeinrichtung wird über die Bohrungen --29, 30-- in die Steuerzylinder--24, 25-- ein Druckmittel eingeleitet, wodurch die Kolbenstangen --26,27-- die Klemmsegmente --22,23-- zur Wirkung bringen.
Zugleich wird über die Bohrung --18-- in den Zylinderraum --19-- ein Druckmittel eingeleitet, das über die Bohrungen-16in den Zylinderraum --17-- strömt. Dadurch wird das Klemmsegment --8-- über die Kolbenstange --10-- und den Kolben --11-- mit einer Kraft, die grösser ist als die erforderliche Schneidkraft, gegen die Stange-9-gepresst. Da zugleich der Kolben --15-- ebenfalls mit dem
EMI2.3
mit einer Vorlast,
die annähernd gleich der Fliessgrenze des Werkstoffes der Stange ist.
Trifft nun der Schlagkörper-4-des rotierenden Schlagwerkes auf den Schlagbolzen --31--
EMI2.4
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Gleichzeitig wird unter Wirkung der Feder --12-- wieder das Klemmsegment --8-- vom Schneidsegment-7-abgehoben. Durch Einleiten des Druckmittels in die Bohrungen-34, 35- der Steuerzylinder-24, 25- werden die Klemmsegmente wieder vom Werkstück-9-gelöst und kann dieses verschoben werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Hochgeschwindigkeitsschneiden von stangenförmigen, unter einer Vorlast
EMI3.2
Werkstück (9) an der Trennstelle während des durch die Relativbewegung mindestens zweier Schneidplatten (7, 8, 21, 23) übertragenen Trennimpulses durch eine senkrecht zu dessen Längsachse wirkende Schubspannung (P) belastet wird.
EMI3.3