EP1142678A2 - Schneidkopfführung zur Schnittschrägenkompensation beim Wasserstrahlschneiden - Google Patents

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EP1142678A2
EP1142678A2 EP01108338A EP01108338A EP1142678A2 EP 1142678 A2 EP1142678 A2 EP 1142678A2 EP 01108338 A EP01108338 A EP 01108338A EP 01108338 A EP01108338 A EP 01108338A EP 1142678 A2 EP1142678 A2 EP 1142678A2
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cutting head
cutting
struts
base plate
attached
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Rolf Herrmann
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/004—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet

Definitions

  • the invention relates to a cutting head guide for tilting the cutting head of Water jet cutting machines for cutting slope compensation.
  • the aim and object of the invention is to provide a cutting head guide for tilting the Cutting head of water jet cutting machines for program-controlled slope compensation to be found on prefabricated parts of any design.
  • the cutting head guide to tilt the cutting head to compensate for the cutting slope water jet cutting consists of one that carries the cutting head Collimation tube or clamping the cutting head itself, holding the cutting head and leading version.
  • the frame is about struts that have the edges of one on the small area form a standing truncated pyramid with an equilateral base, with one firmly connected to the cutting head drive mounted base plate. Tax forces take hold of the socket to tilt the cutting head.
  • the struts are both with flexible joints attached to the base plate and to the socket. You can also use universal joints be attached.
  • the central axes of the struts intersect at one point the cutting beam axis, which is in the vicinity of the cutting beam outlet opening of the focusing nozzle or in the vicinity of the point of incidence of the cutting beam on the workpiece.
  • the cutting head By moving the cutting head drive, the cutting head is in the desired position Cutting direction.
  • the cutting gap When the cutting head is in a vertical position, the cutting gap has a trapezoidal cross-section with sloping at the same angle of repose Cut surfaces.
  • a cutting surface perpendicular to the surface of the precision part To get the cutting head around the slope angle of the cut surface to the precision part be inclined.
  • the socket is laterally shifted by the control forces. Due to the struts fastened with the joints, the frame is in a small angular range inclined up to approx. 6 ° so that the cutting head is at an angle without the cutting beam outlet opening the focusing nozzle and thus the point of impact of the cutting beam the cutting beam axis related to the rest position of the cutting head leaves. Because the attack by the taxpeople is targeted at the frame from all sides programmable inclination of the Cutting head, so that it is possible to cut circular arcs or full circles. The by tilting the cutting head lifting the cutting head compensated by adjusting the Z
  • a cutting head 1 is attached to a freely movable collimation tube 2.
  • the collimation tube 2 is held in a version 3.
  • the version 3 is about four struts 4 that the Form edges of an inverted truncated pyramid with a square base, with a base plate 5 connected.
  • the base plate 5 is fixed with the drive, not shown of the cutting head 1 connected.
  • Each strut 4 is via a flexible joint 6 at each end connected to both the socket 3 and the base plate 5.
  • the central axes 7 of the Struts 4 intersect in the rest position on the cutting beam axis 8 near the Exit opening of the focusing nozzle 9.
  • the version 3 is tilted by the struts 4 with their bending joints 6 so that the Cutting head 1 is inclined by small angles up to 6 ° without the exit opening the focusing nozzle 9 leaves the cutting beam axis 8 of the rest position of the cutting head 1.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

Schneidkopfführung zur Schrägstellung des Schneidkopfes (1) zur Schnittschrägenkompensation beim Wasserstrahlschneiden, bei der das den frei beweglichen Schneidkopf (1) tragende und führende Kollimationsrohr (2) oder der Schneidkopf (1) selbst in einer von Steuerkräften bewegbaren, den Schneidkopf (1) tragenden Fassung (3) eingespannt ist. Die Fassung wird von mehreren die Kanten eines auf der kleinen Fläche stehenden Pyramidenstumpfes mit gleichseitiger Grundfläche - sich einem Kegelstumpf annähernd -, vorzugsweise einem Pyramidenstumpf mit quadratischer Grundfläche bildenden Streben (4) getragen und von diesen mit einer unbeweglich am Schneidkopfantrieb befestigten Grundplatte (5) verbunden. Die Streben (4) sind mit Biegegelenken (6) sowohl an der Grundplatte (5) als auch an der Fassung (3) befestigt. Die Streben (4) können auch mit Kreuzgelenken an der Grundplatte (5) und an der Fassung (3) befestigt sein. Im Ruhezustand schneiden sich die Mittelachsen (7) der Streben (4) gegenseitig und mit der Schneidstrahlachse (8) in einem Punkt in der Nähe der Schneidstrahlaustrittsöffnung der Fokussierdüse (9) bzw. in der Nähe des Auftreffpunktes des Schneidstrahles auf dem Werkstück. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidkopfführung zur Schrägstellung des Schneidkopfes von Wasserstrahlschneidmaschinen zur Schnittschrägenkompensation.
Beim Schneiden von flächigen Werkstücken mit einem Wasserstrahl ist der vom Schneidstrahl erzeugte Schneidspalt auf der Eintrittseite des Schneidstrahles meist schmaler als auf der Austrittseite. Der Querschnitt des Schneidspaltes ist trapezförmig mit einem Böschungswinkel der Schnittflächen je nach Material und Schnittgeschwindigkeit hauptsächlich bis 6° (und mehr). Diese Schnittschräge ist bei Präzisionsteilen unerwünscht. Es ist eine Nachbearbeitung notwendig, um eine rechtwinklig zur Oberfläche stehende Schnittfläche zu erhalten.
Bei geraden Schnitten in eine Richtung kann durch manuelles Schrägstellen des Schneidkopfes um einen dem Auftreffpunkt des Schneidstrahles auf der Werkstückoberfläche entsprechenden Drehpunkt um einen dem Böschungswinkel entsprechenden Winkel Präzisionsteil hin die Schnittschräge kompensiert werden.
Bei einem Richtungswechsel ist der Schneidkopf erneut manuell einzustellen, wozu die Maschine angehalten werden muss, so dass eine Nachbearbeitung des Fertigteiles ökonomischer ist.
Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneidkopfführung zur Schrägstellung des Schneidkopfes von Wasserstrahlschneidmaschinen zur programmgesteuerten Schnittschrägenkompensation an beliebiggestalteten Fertigteilen zu finden.
Die Lösung der Aufgabe ist Gegenstand des ersten Anspruchs. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Die Schneidkopfführung zur Schrägstellung des Schneidkopfes zur Schneidschrägenkompensation beim Wasserstrahlschneiden besteht aus einer das den Schneidkopf tragende Kollimationsrohr oder den Schneidkopf selbst einspannenden, den Schneidkopf haltenden und führenden Fassung. Die Fassung wird über Streben, die die Kanten eines auf der Kleinfläche stehenden Pyramidenstumpfes mit gleichseitiger Grundfläche bilden, mit einer fest an dem Schneidkopfantrieb gelagerten Grundplatte verbunden. An der Fassung greifen Steuerkräfte zur Schrägstellung des Schneidkopfes an. Die Streben sind mit Biegegelenken sowohl an der Grundplatte als auch an der Fassung befestigt. Sie können auch mit Kreuzgelenken befestigt sein. Die Mittelachsen der Streben schneiden sich gegenseitig in einem Punkt auf der Schneidstrahlachse, der in der Nähe der Schneidstrahlaustrittsöffnung der Fokussierdüse bzw. in der Nähe des Auftreffpunktes des Schneidstrahls auf dem Werkstück liegt.
Durch die Bewegung des Schneidkopfantriebes wird der Schneidkopf in der gewünschten Schnittrichtung geführt. Bei senkrechter Stellung des Schneidkopfes hat der Schneidspalt einen trapezförmigen Querschnitt mit unter gleichem Böschungswinkel schräg stehenden Schnittflächen. Um eine senkrecht zur Oberfläche des Präzisionsteils stehende Schnittfläche zu erhalten, muss der Schneidkopf um den Böschungswinkel der Schnittfläche zum Präzisionsteils hin geneigt werden. Dazu wird durch die Steuerkräfte die Fassung seitlich verschoben. Durch die mit den Gelenken befestigten Streben wird die Fassung in kleinen Winkelbereich bis ca. 6° so geneigt, dass der Schneidkopf schräg steht, ohne daß die Schneidstrahlaustrittsöffnung der Fokussierdüse und damit der Auftreffpunkt des Schneidstrahls auf dem Werkstück die Schneidstrahlachse bezogen auf die Ruhestellung des Schneidkopfes verlässt. Da der Angriff der Steuerkräfte gezielt von allen Seiten an der Fassung erfolgen kann, erfolgt ein dem Schnittverlauf angepasstes programmierbares Schrägstellen des Schneidkopfes, so daß ein Schneiden von Kreisbögen oder Vollkreisen möglich ist. Das durch das Schrägstellen des Schneidkopfes erfolgende Anheben des Schneidkopfes wird durch Nachstellen der Z-Achse ausgeglichen.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine stilisierte Seitenansicht der Schneidkopfführung zur Schnittschrägenkompensation.
Ein Schneidkopf 1 ist an einem frei beweglichen Kollimationsrohr 2 befestigt. Das Kollimationsrohr 2 ist in einer Fassung 3 gehaltert. Die Fassung 3 ist über vier Streben 4 , die die Kanten eines umgedrehten Pyramidenstumpfes mit quadratischer Grundfläche bilden, mit einer Grundplatte 5 verbunden. Die Grundplatte 5 ist fest mit dem nicht dargestellten Antrieb des Schneidkopfes 1 verbunden. Jede Strebe 4 ist über ein Biegegelenk 6 an jedem Ende sowohl mit der Fassung 3 als auch mit der Grundplatte 5 verbunden. Die Mittelachsen 7 der Streben 4 schneiden sich in der Ruhestellung auf der Schneidstrahlachse 8 in der Nähe der Austrittsöffnung der Fokussierdüse 9. Durch die in Pfeilrichtung wirkenden Steuerkräfte auf die Fassung 3 wird diese durch die Streben 4 mit ihren Biegegelenken 6 so gekippt, dass der Schneidkopf 1 um kleine Winkel bis 6° schräg gestellt wird, ohne dass die Austrittsöffnung der Fokussierdüse 9 die Schneidstrahlachse 8 der Ruhestellung des Schneidkopfes 1 verläßt.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1
Schneidkopf
2
Kollimationsrohr
3
Fassung
4
Strebe
5
Grundplatte
6
Biegegelenk
7
Mittelachse
8
Schneidstrahlachse
9
Fokussierdüse

Claims (4)

  1. Schneidkopfführung zur Schrägstellung des Schneidkopfes (1) zur Schnittschrägenkompensation beim Wasserstrahlschneiden, dadurch gekennzeichnet, dass das den frei beweglichen Schneidkopf (1) tragende und führende Kollimationsrohr (2) oder der Schneidkopf (1) selbst in einer von Steuerkräften bewegbaren, den Schneidkopf (1) tragenden Fassung (3) eingespannt ist, die von mehreren die Kanten eines auf der kleinen Fläche stehenden Pyramidenstumpfes mit gleichseitiger Grundfläche - sich einem Kegelstumpf annähernd - bildenden Streben (4) getragen und von diesen mit einer unbeweglich am Schneidkopfantrieb befestigten Grundplatte (5) verbunden ist, wobei die Streben (4) mit Biegegelenken (6) sowohl an der Grundplatte (5) als auch an der Fassung (3) befestigt sind.
  2. Schneidkopfführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das den frei beweglichen Schneidkopf (1) tragende und führende Kollimationsrohr (2) oder der Schneidkopf (1) selbst in einer von Steuerkräften bewegbaren, den Schneidkopf (1) tragenden Fassung (3) eingespannt ist, die von vier die Kanten eines auf der kleinen Fläche stehenden Pyramidenstumpfes mit quadratischer Grundfläche bildenden Streben (4) getragen und von diesen mit einer unbeweglich am Schneidkopfantrieb befestigten Grundplatte (5) verbunden ist, wobei die Streben (4) mit Biegegelenken (6) sowohl an der Grundplatte (5) als auch an der Fassung (3) befestigt sind.
  3. Schneidkopfführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (4) mit Kreuzgelenken an der Grundplatte (5) und an der Fassung (3) befestigt sind.
  4. Schneidkopfführung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich im Ruhezustand die Mittelachsen (7) der Streben (4) gegenseitig und mit der Schneidstrahlachse (8) in einem Punkt in der Nähe der Schneidstrahlaustrittsöffnung der Fokussierdüse (9) bzw. in der Nähe des Auftreffpunktes des Schneidstrahles auf dem Werkstück schneiden.
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