EP1142678B1 - Schneidkopfführung zur Schnittschrägenkompensation beim Wasserstrahlschneiden - Google Patents

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EP1142678B1
EP1142678B1 EP01108338A EP01108338A EP1142678B1 EP 1142678 B1 EP1142678 B1 EP 1142678B1 EP 01108338 A EP01108338 A EP 01108338A EP 01108338 A EP01108338 A EP 01108338A EP 1142678 B1 EP1142678 B1 EP 1142678B1
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EP
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cutting head
cutting
braces
base plate
mount
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EP01108338A
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Inventor
Rolf Herrmann
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Trumpf Sachsen GmbH
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Trumpf Sachsen GmbH
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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 the inclination of the cutting head of Water jet cutting machines for cutting bevel compensation.
  • the aim and the object of the invention is to provide a cutting head guide for tilting the Cutting head of water jet cutting machines for program-controlled cutting bevel compensation to find any shape prefabricated parts.
  • the cutting head guide for tilting the cutting head for Schneidschrägenkompensation when water jet cutting consists of a carrying the cutting head Collimating tube or the cutting head self-clamping, holding the cutting head and leading version.
  • the socket is about struts that are the edges of one on the small area standing truncated pyramid form an equilateral base, with a firm on connected to the cutting head drive base plate connected.
  • On the frame control forces for tilting the cutting head.
  • the struts are with flexures both attached to the base plate as well as to the socket. You can also use universal joints be attached.
  • the central axes of the struts intersect each other in one point the cutting beam axis, which is in the vicinity of the cutting jet outlet opening of the focusing nozzle or in the vicinity of the point of impact of the cutting beam on the workpiece.
  • the cutting head Due to the movement of the cutting head drive, the cutting head is in the desired Cutting direction led. In the vertical position of the cutting head of the cutting gap a trapezoidal cross-section with inclined at the same slope angle Sectional areas. Around a perpendicular to the surface of the precision part cutting surface To obtain the cutting head must be about the angle of repose of the cut surface to the precision part be inclined towards.
  • the socket is moved laterally by the control forces. Due to the struts attached to the joints, the socket is in a small angular range tilted to about 6 ° so that the cutting head is inclined without the cutting jet outlet opening the sierdüse and thus the point of impact of the cutting beam the workpiece, the cutting beam axis relative to the rest position of the cutting head leaves.
  • the cutting profile adapted programmable tilting the Cutting head, so that a cutting of circular arcs or full circles is possible.
  • the lifting the cutting head by tilting the cutting head compensated by adjusting the Z axis.
  • a cutting head 1 is attached to a freely movable Kollimationsrohr 2.
  • the collimation tube 2 is held in a version 3.
  • the version 3 is about four struts 4, the Form edges of an inverted truncated pyramid with square base, with a base plate 5 connected.
  • the base plate 5 is fixed to the drive, not shown connected to the cutting head 1.
  • Each strut 4 is over a flexure 6 at each end connected to both the socket 3 and the base plate 5.
  • the central axes 7 of Struts 4 intersect in the rest position on the cutting beam axis 8 in the vicinity of Outlet opening of the focusing nozzle 9.
  • the version 3 is this tilted by the struts 4 with their bending joints 6 so that the Cutting head 1 is tilted at small angles to 6 °, without the outlet opening the focusing nozzle 9 leaves the cutting beam axis 8 of the rest position of the cutting head 1.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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)

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidkopfführung zur Schrägstellung des Schneidkopfes von Wasserstrahlschneidmaschinen zur Schnittschrägenkompensation.
Bekannt aus dem Stand der Technik sind Halterungen für den Schneidkopf, bei denen der Schneidkopf im Achsen drehbeweglich gelagert ist.
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 mit einer Grundplatte (5), einer Fassung (3), Streben (4) und Biegegelenken (6), wobei in Verwendung das den frei beweglichen Schneidkopf (1) tragende und führende Kollimationsrohr (2) oder der Schneidkopf (1) selbst in der 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 der 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 der Pyramidenstump eine quadratische Grundfläche aufweist.
  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.
EP01108338A 2000-04-05 2001-04-03 Schneidkopfführung zur Schnittschrägenkompensation beim Wasserstrahlschneiden Expired - Lifetime EP1142678B1 (de)

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