Пристрій для гідроабразивного різання листових матеріалів

1. Пристрій для гідроабразивного різання листових матеріалів, що містить ріжучу головку з жорстко закріпленим на ній водоструминним соплом, механізм повороту ріжучої головки з його поворотним кронштейном-ротором та механізм її нахилу з C2 1 3 (діаметра) недоцільно, бо це унеможливлює роботу з малими заготовками і не дозволяє соплу близько наближатися до бар'єра. В основу винаходу поставлена задача в пристрої для гідроабразивного різання листових матеріалів шляхом своєрідного виконання механізму нахилу ріжучої головки за рахунок співпадіння його осі ХУ і осі сопла з точкою різання забезпечити підвищення продуктивності і якості шва різання при виконанні конічних отворів. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що пристрій для гідроабразивного різання листових матеріалів, що містить ріжучу головку з жорстко закріпленим на ній водоструминним соплом, механізм повороту ріжучої головки з його поворотним кронштейном-ротором та механізм її нахилу з двигуном, згідно з винаходом, додатково містить датчик висоти з щупом, встановлені на поворотному кронштейні-роторі механізму повороту ріжучої головки, а механізм нахилу ріжучої головки виконаний у вигляді зубчастого дугоподібного сектора, жорстко встановленого на поворотному кронштейні-роторі механізму повороту з закріпленим на ньому нерухомо сегментом кільцевої напрямної, каретки, розташованої на сегменті кільцевої напрямної з можливістю поступального руху відносно останньої, та зубчастого колеса, жорстко з'єднаного з валом двигуна механізму нахилу, при цьому ріжуча головка і двигун механізму нахилу встановлені нерухомо на каретці. Крім того, ріжуча головка і двигун механізму нахилу встановлені нерухомо на каретці за допомогою кронштейна. Згідно з технологією гідроабразивної обробки матеріалу, швидкість (продуктивність) різання і якість (чистота) поверхні різання залежить від зазору між торцем сопла і поверхнею, що обробляється, - зазор різання. Сам же зазор, у свою чергу, залежить від виду матеріалу заготовки, твердості матеріалу, властивості абразиву і товщини листа заготовки - ширини шва різання. При зміні кута нахилу головки у процесі різання змінюється і ширина шва, а тому потрібно змінювати і зазор різання. При відсутності датчика висоти з щупом відсутня і можливість автоматичного відслідковування зазору в процесі різання. Та для встановлення щупа, бажано невеликого розміру, необхідно щоб вісь повороту головки Z, вісь нахилу головки ХУ і вісь сопла перетинались в одній точці - точці різання, що унеможливить перерізання щупа. Наявність сегмента кільцевої напрямної, закріпленої нерухомо на зубчастому секторі з загальним центром кривизни - віссю ХУ, та встановленої на сегменті кільцевої напрямної каретки з можливістю її поступального руху відносно останньої дозволяє каретці разом з встановленою на ній ріжучою головкою рухатись по колу, центром якого є вісь ХУ. Це дозволяє досягти перетинання осі ХУ з віссю сопла у точці різання. Тримірна координатна система пристрою для гідроабразивного різання утримує вузол підшипників у положенні, коли вісь Z перпендикулярна поверхні, що обробляється. Жорстке з'єднання кронштейна-ротора та зубчастого дугоподібного сектора забезпечує вертикальність площини руху каретки, в якій лежить вісь Z, 96918 4 вісь же ХУ обертається у горизонтальній площині. А оскільки кронштейн-ротор і кронштейн на каретці своєю геометрією забезпечують перетинання осі Z і осі сопла ріжучої головки у точці різання незалежно від кута нахилу і кута повороту ріжучої головки, то можна сказати, що саме таке виконання механізму нахилу дозволяє добитися збіжності осі ХУ, вісі Z і осі сопла ріжучої головки з точкою різання, що робить точку різання сталою відносно осі Z. Таким чином, якщо координата точки різання є сталою при еволюції ріжучої головки, то точка різання завжди буде знаходитись на осі Z, що унеможливлює перерізання щупа. Тобто заявляється можливість встановлення не просто щупа, а щупа з мінімальним діаметром, що дозволить автоматично з великою точністю відслідковувати в процесі роботи зазор між вихідним торцем сопла і поверхнею, що обробляється, і зменшувати "мертву зону" при підході до будь-якого бар'єра, тобто підвищується продуктивність і якість шва різання. Запропоноване технічне рішення пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 представлений загальний вигляд поворотної ріжучої головки пристрою гідроабразивного різання листових матеріалів; на фіг. 2 - вид А на фіг. 1; на фіг. 3 - механізм нахилу ріжучої головки; на фіг. 4 - механізм повороту ріжучої головки; на фіг. 5 - розріз В-В на фіг. 3. Пристрій для гідроабразивного різання листових матеріалів включає ріжучу головку 1 з водоструминним соплом 2, закріплену нерухомо за допомогою кронштейна 3 на каретці 4, датчик висоти 5 із щупом 6, механізм повороту ріжучої головки 1, за допомогою якого здійснюється її поворот навколо вертикальної осі Z, та механізм нахилу, який здійснює нахил ріжучої головки по горизонтальній осі, що лежить у площині ХУ (вісь ХУ). До механізму повороту ріжучої головки 1 входить двигун 7, встановлений на підшипниковому вузлі 8. Вал двигуна 7 з'єднаний з кронштейномротором 9. Вісь обертання ротора двигуна 7 є вертикальною віссю Z і перетинається під прямим кутом з віссю ХУ і поверхнею, що обробляється, 10. На кронштейні-роторі 9 встановлено датчик висоти 5 із щупом 6. До механізму нахилу ріжучої головки входить зубчастий дугоподібний сектор 11 з зубцями зовнішнього зубчастого зачеплення, встановлений на поворотному кронштейні-роторі 9 механізму повороту, сегмент кільцевої напрямної 12, нерухомо закріпленої на зубчастому дугоподібному секторі 11. Геометрична колова вісь сегмента кільцевої напрямної 12 і зубчастого дугоподібного сектора 11 співпадають з горизонтальною віссю ХУ. До механізму нахилу входить також каретка 4, встановлена на сегменті кільцевої напрямної 12 з можливістю поступального відносно неї руху у вертикальній площині. На каретці 4 з боку, протилежного ріжучій головці 1, за допомогою жорстко з'єднаного з нею кронштейна 3 нерухомо встановлений двигун 13, на валу якого встановлено зубчасте колесо 14 з можливістю його зубців входження в зачеплення з зубцями зубчастого дугоподібного сектора 11. 5 Робота пристрою здійснюється таким чином. На початку підготовчих робіт, що передують процесу різання, по команді системи керування підшипниковий вузол 8 переміщується так, щоб вісь Z співпадала з точкою врізання. Датчик висоти 5 переміщує щуп 6 до контакту з поверхнею, що обробляється 10. По команді системи керування підшипниковий вузол 8 переміщується вертикально по осі Z до забезпечення зазору в потрібних межах. При цьому площина обертання осі ХУ співпаде з поверхнею що обробляється 10. При виконанні циліндричних отворів механізм нахилу і механізм повороту ріжучої головки не вмикаються. Ріжуча головка 1 знаходиться у вертикальному положенні, її вісь і вісь сопла співпадають з віссю Z. Отвір здійснюється переміщенням по координатах Х і У. При виконанні конічних отворів система керування вмикає двигун 13 механізму нахилу. Вал двигуна 13 обертається разом з зубчастим колесом 14. Зубці зубчастого колеса 14 взаємодіють з зубцями зубчастого дугообразного сектора 11 і двигун 13 разом з кронштейном 3, кареткою 4 і 96918 6 ріжучою головкою 1 пересуваються по сегменту кільцевої напрямної 12 до заданої величини кута нахилу по колу навколо осі ХУ, котра в цю мить збігається з точкою різання і перетинається з віссю Z у точці різання. Починається процес різання під нахилом прямолінійного різу. Для того, щоб завершити процес виконання конічного отвору, додатково, не зупиняючи процесу різання, вмикається двигун 7 механізму повороту ріжучої головки 1. Його вал через підшипниковий вузол 8 повертає кронштейн-ротор 9, а разом з ним і ріжучу головку 1 навколо вертикальної осі Z. Під час роботи пристрою зазор вимірюється одномірним (по осі Z) переміщенням щупа 6 без зупинки процесу різання. Таким чином, використання в пристрої запропонованого механізму нахилу ріжучої головки дозволяє досягти співпадіння осі ХУ механізму нахилу і осі сопла з точкою різання, що унеможливить перерізання щупа навіть невеликого розміру і забезпечить підвищення продуктивності і якості шва різання при виконанні конічних отворів. 7 96918 8 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 96918 Підписне 10 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601