CN104923900A - 一种棒料的快速切割方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种棒料的快速切割方法，该方法中，首先将所需加工的棒料装夹在等离子切割装置上，使其保持水平状态；然后根据所需的棒料长度，对等离子切割装置的切割位置进行设定；对所述棒料进行不完全切割，切割长度为棒料总圆周长的五分之二到五分之三，深度为棒料直径的十分之一到二十分之一；切割完成后，将所述切割完成的棒料下料至沙槽中；并对所述棒料进行敲击，使其逐段分开，得到所需长度的棒料。其产生的有益效果是，通过pc端控制，操作更加简单，切割迅速高效，切割进度高，同时使得切口相比于传统的压力机切割更加平整，相比于传统技术具有工作噪音低，减少能耗等多方面的优点。

Description

一种棒料的快速切割方法及装置

技术领域

本发明涉及大型金属棒料的切割截断，尤其涉及一种棒料的快速切割方法及装置。

背景技术

目前大型棒料的切割使用压力机切割，通过对工件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工，由上述工作过程可以看出，现有的压力切割过程具有高能耗，低效率等缺点，同时压力切割存在会产生较大的噪音，使切割工件的断面产生不平整，且变形，如图4。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之缺陷，提供一种操作简单，能够实现迅速、准确切割的棒料的快速切割方法。

为实现上述目的，本发明的棒料的快速切割方法包括：

将所需加工的棒料水平装夹在对应的等离子切割装置上；

等离子切割装置的等离子切割刀按设定的N个工位对棒料进行逐一切割，每一工位对棒料的切深为棒料直径的1/10～1/20，切宽棒料周长的2/5～3/5，形成N个不完全切割口；

所述切割完成后，对棒料的所述切割口逐一敲击，棒料沿切割口断为N+1段。

为了保证棒料切割时受力均匀，切口沿棒料圆周方向均匀分布。

为了保证棒料在被敲击时，易于截断，切口始终处于敲击位置的相反方向。

为了实现自动准确的切割，所述切割位置通过pc端控制系统控制。

为了实现上述方法中棒料的切割，采用等离子切割装置，该装置包括主轴箱、三爪卡盘、等离子切割刀、运行导轨、同步带轮、打击锤、棒料输送机构和工件支承座，所述三爪卡盘连接在主轴箱的主轴上，若干工件支承座设于主轴箱主轴前端下方，且按主轴箱主轴的轴向分布，所述运行导轨设于工件支承座的一侧，所述等离子切割刀4连接在对应的刀架上，该刀架可滑动的连接在运动导轨1上，刀架由同步带轮传动机构传动，刀架连接在同步带上，同步带轮啮合传动同步带，通过同步带轮带动等离子切割刀刀沿运行导轨位于主轴箱一侧移动，所述棒料输送机构可上下移动的连接在工件支承座内部，所述打击锤设置在主轴箱的与运行导轨位置相反的一侧，并且位于工件末端的两个工件支承座中间的位置。

为了保证在敲击截断过程中棒料的向前输送，棒料输送机构包括传动轴、传送轮、支撑架、蜗轮、蜗杆、第一斜齿轮、第二斜齿轮和转轴，所述传送轮设置在工件支承座最上方位置，通过转轴连接在支撑架上，所述转轴的一端连接有第一斜齿轮，所述第一斜齿轮位于工件支承座外侧，所述传动轴对应每一传送轮位置连接与第一斜齿轮啮合的第二斜齿轮，所述支撑架的下端设置成螺杆状，所述蜗轮的中心设有螺孔，旋接在螺杆上，所述蜗杆水平设置，与若干支承座内若干蜗轮相啮合。

一个优选的打击锤设置方案是由半圆形的偏心盘和位于偏心盘弧顶的锤体组成。

为了防止敲击过程中小段棒料被击飞，产生安全隐患，位于打击锤的两侧的两个工件支承座的上方均设置有一个保护罩。

本发明方法采用等离子切割的方法对长棒料进行切割，使得切口相比于传统的压力机切割更加平整，且切割效率高、能耗低、噪音低，此外，通过pc端控制，使操作十分简单。

附图说明

图1是棒料在快速切割装置上的切割示意图。

图2是棒料输送机构的机构示意图。

图3是打击锤的结构示意图。

图4是等离子切割(右)和传统切割(左)的切口比较图。

图中：1是运行导轨，2是棒料，3是工件支承座，4是等离子切割刀，5是切割口，6是电机，7是三爪卡盘，8是主轴箱，9是打击锤，10是齿轮轴，11是保护罩，12是刀架，31是第一斜齿轮，32是第二斜齿轮，33是转轴，34是支撑架，35是蜗杆，36是蜗轮,37是传送轮，38是螺杆，91是偏心盘，92是锤体。

具体实施方式

本发明提供一种全新的长棒料的截断切割方法，同时为实施该方法提供一种快速切割装置。

如图1，上述的快速切割装置为等离子切割装置，主要由主轴箱8、三爪卡盘7、等离子切割刀4、刀架12、运行导轨1、同步带轮、打击锤9、棒料输送机构和工件支承座3组成，用于工件装夹的三爪卡盘7连接在主轴箱8的主轴上，若干工件支承座3设置在主轴箱88主轴前端下方，且按主轴箱8主轴的轴向分布，等离子切割刀4的运行导轨1设于工件支承座3的一侧，等离子切割刀4连接在对应的刀架12上，该刀架12可滑动的连接在运动导轨1上，刀架12由一传动机构传动，本实施例的传动机构传动为同步带轮传动机构，刀架12连接在同步带上，同步带轮啮合传动同步带，使等离子切割刀4及刀架沿运行导轨1移动，在移动到棒料对应切割位置时，等离子切割刀4对棒料切割，由此完成对棒料全部设定位置的切割。该切割是切深为棒料直径的1/10～1/20，切宽为棒料周长的2/5～3/5的不完全切割，由此形成切口。在切割完成后，需要对棒料2进行击打，从而使棒料2完全被截断。击打是通过打击锤9对棒料上切口的对应位置进行击打，该对应位置一个优选方案是与切口相反方向的位置。打击锤9设置在与运行导轨1的相对一侧且位于最末端两个工件支承座3中间的位置上，上述的两个工件支承座3中间有且只有一个切口。

如图3，打击锤9由半圆形的偏心盘91和位于偏心盘弧顶的锤体92组成，由对应的电机驱动(未画出)，在偏心锤上升到最高位置时，使其具有在重力势能，并在动力驱动下，重重地敲击在棒料上，截断棒料后，棒料脱落，打击锤同时落下，准备进行下一次敲击。

棒料2在打击锤9位置处被截断脱落，需要对棒料2下一个切口进行打击，棒料2需要被轴向地输送。因此，本发明在工件支承座2的内部设置有棒料输送机构，如图2，该棒料输送机构可上下移动的设置在工件支承座内部，主要由传送轮37、支撑架34、蜗轮35、蜗杆36、第一斜齿轮31、第二斜齿轮32和转轴33组成。位于最上方的传送轮37用于棒料的输送，通过转轴33连接在支撑架34上，若干传送轮37转动是通过一根动力传动轴及若干对相互啮合的斜齿轮传动完成的。每一传送轮37的转轴的一端连接有一个第一斜齿轮，该第一斜齿轮31位于工件支承座外侧，动力传动轴对应每一传送轮37位置连接与第一斜齿轮啮合的第二斜齿轮，动力传动轴的转动通过第一、二斜齿轮的相互啮合传动带动传送轮37转动，从而传动棒料轴向移动。在传送轮37对棒料传送时，需要上升，使原先支承在支承座上的棒料支承在传送轮37上，为此支承在传送轮37的支撑架34需上下运动垂直驱动机构驱动，本实施例的垂直驱动机构包括设置在支撑架34的下端的螺杆38，中心设有螺孔的蜗轮35及与该蜗轮啮合传动的蜗杆36，蜗轮35通过中心设置的螺孔旋接在螺杆38上，由于蜗轮35的轴向移动被约束，蜗杆36啮合传动蜗轮35的转动时，支撑架34下端的螺杆38将带动支撑架34的上下运动。蜗杆36水平设置，与若干支承座内若干蜗轮35啮合从而保证每一个工件支承座上的棒料输送机构的上下运动的一致性。

上述装置在完成对棒料2的切割前，首先将所需加工的棒料2一端水平装夹在等离子切割装置上的三爪卡盘7上，然后根据所需的棒料长度，在pc端对棒料的切割位置和切割长度和深度进行设定，完成设定后，启动切割装置，通过pc端控制等离子切割刀的运动和切割。主轴箱中主轴在电机的带动下开始匀速旋转，并通过三爪卡盘7带动装夹在三爪卡盘7上的棒料2进行匀速旋转，同时，等离子切割刀4开始运动，按照设定的N个工位对棒料进行逐一切割，每一工位对棒料的切深为棒料直径的1/10～1/20，切棒料宽为周长的2/5～3/5，直至形成设定的N个不完全切割口。在切口位置沿棒料圆周均匀分布，保证棒料的切割受力均匀。

切割完成，等离子切割刀4回位，主轴停止转动。此时，松开三爪卡盘7，将棒料2放置在工件支承座3上，开始对棒料进行截断。

此时，在pc端的控制下，位于工件支承座内部的棒料输送机构在蜗轮34蜗杆35的带动下开始上升，顶住工件底部，齿轮轴10开始转动，带动斜齿轮转动，斜齿轮的转动带动传送轮转动，从而将棒料上向前输送至打击锤10位置，此时棒料输送机构下降，棒料落在支承座上，打击锤10开始进行下一切口对应位置的打击，如此对棒料的所有切割口逐一敲击，直至棒料沿切割口断为N+1段。

为了保证棒料的敲击截断效率，对棒料打击时，一般需要调整棒料的周向位置，使得切口位置始终位于打击位置相反方向，从而有利于棒料的截断。

位于打击锤的两侧的两个工件支承座的上方均设置有一个设置有保护罩11，防止在敲击过程中，被截断的小段棒料被击飞，产生安全隐患。

Claims (8)

1.一种棒料的快速切割方法,其特征在于：

将所需加工的棒料水平装夹在对应的等离子切割装置上；

等离子切割装置的等离子切割刀按设定的N个工位对棒料进行逐一切割，每一工位对棒料的切深为棒料直径的1/10～1/20，切宽棒料周长的2/5～3/5，形成N个不完全切割口；

所述切割完成后，对棒料的所述切割口的对应位置逐一敲击，棒料沿切割口断为N+1段。

2.根据权利要求1所述的棒料的快速切割方法，其特征在于：所述切口均匀沿棒料圆周方向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的棒料的快速切割方法，其特征在于：所述切割口的对应位置为与切口相反方向的位置。

4.根据权利要求1所述的棒料的快速切割方法，其特征在于：所述切割部分的切割位置通过pc端控制系统控制。

5.如权利要求1所述的棒料的快速切割方法所用的等离子切割装置，其特征在于：所述装置包括主轴箱、三爪卡盘、等离子切割刀、运行导轨、同步带轮、打击锤、棒料输送机构和工件支承座，所述三爪卡盘连接在主轴箱的主轴上，若干工件支承座设于主轴箱主轴前端下方，且按主轴箱主轴的轴向分布，所述运行导轨设于工件支承座的一侧，所述等离子切割刀4连接在对应的刀架上，该刀架可滑动的连接在运动导轨1上，刀架由同步带轮传动机构传动，刀架连接在同步带上，同步带轮啮合传动同步带，通过同步带轮带动等离子切割刀刀沿运行导轨位于主轴箱一侧移动，所述棒料输送机构可上下移动的连接在工件支承座内部，所述打击锤设置在主轴箱的与运行导轨位置相反的一侧，并且位于工件末端的两个工件支承座中间的位置。

6.根据权利要求5所述的等离子切割装置，其特征在于：所述棒料输送机构包括传动轴、传送轮、支撑架、蜗轮、蜗杆、第一斜齿轮、第二斜齿轮和转轴，所述传送轮设置在工件支承座最上方位置，通过转轴连接在支撑架上，所述转轴的一端连接有第一斜齿轮，所述第一斜齿轮位于工件支承座外侧，所述传动轴对应每一传送轮位置连接与第一斜齿轮啮合的第二斜齿轮，所述支撑架的下端设置成螺杆状，所述蜗轮的中心设有螺孔，旋接在螺杆上，所述蜗杆水平设置，与若干支承座内若干蜗轮相啮合。

7.根据权利要求5所述的等离子切割装置，其特征在于：所述打击锤由半圆形的偏心盘和位于偏心盘弧顶的锤体组成。

8.根据权利要求5所述的等离子切割装置，其特征在于：位于打击锤的两侧的两个工件支承座的上方均设置有一个保护罩。