切割金屬或復(fù)合材料制料坯塊而獲得的板材或工件套件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通過切割金屬材料或復(fù)合材料制的料巧塊而獲得的成套板材或工件。
[0002] 本發(fā)明盡管非專一地、但尤其廣泛地應(yīng)用于復(fù)雜的并具有高硬度的機(jī)械切割工件 的粗切領(lǐng)域中，復(fù)雜的機(jī)械切割工件即工件具有復(fù)雜形狀和/或復(fù)雜表面，高硬度即工件 具有大于30的洛氏硬度。因此，本發(fā)明提出準(zhǔn)完工的、例如可用于航空領(lǐng)域中的金屬材料 (尤其是侶、鐵、鋼）或復(fù)合材料（尤其是具有碳纖維和熱固性或熱塑性基質(zhì)）制的工件粗 巧。
【背景技術(shù)】
[0003] 更確切的說，在制造金屬機(jī)械工件的情況下，已知從原材料巧塊例如鑄料巧塊出 發(fā)，然后將其機(jī)加工，從而獲得所需工件的粗巧（半成品）。接著精制該粗巧W形成成品。
[0004] 得到的粗巧越接近所需的最終形狀，則對工件需進(jìn)行的再加工就越少，材料邊角 料也就越少。
[0005] 因此存在如下運樣的需求：在料巧塊中精確制出具有復(fù)雜形狀的成套工件，使之 盡可能接近所需的工件最終形狀，運樣就可減少后續(xù)工序數(shù)量和減少材料損耗。
[0006] 已知片銀式或鏈銀式銀切裝置，其適于沿確定的軌跡進(jìn)行切割。
[0007] 但是運類裝置一方面設(shè)及沿直線形軌跡進(jìn)行銀切，另一方面設(shè)及對軟材料和/或 纖維凸起材料如木材進(jìn)行切割。
[0008] 運些裝置因而不再允許沿復(fù)雜軌跡進(jìn)行據(jù)切。
[0009] 還已知值E202004007148)使用圓形銀片切割獲得的一套兩個形狀互補(bǔ)的工件。
[0010] 運種套件必然具有有限的厚度和/或具有小尺寸的長度和/或?qū)挾取?br>[0011] 同樣已知通過水射流或激光的線銀或電火花加工切割裝置。
[0012] 即便運里運些技術(shù)可用于加工復(fù)雜形狀，但運類形狀需在小深度（優(yōu)選地《300 毫米）上由直紋面（直線母線）形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明旨在提供通過切割而獲得的一套兩個板材或工件，運種套件比起W前已知 的板件或工件套件更好地適應(yīng)實際需要，尤其是本發(fā)明相對已知技術(shù)來說能更節(jié)省加工時 間，并且本發(fā)明允許進(jìn)行復(fù)雜形狀的切割，允許軌跡近距離多方向變化，并在大尺寸的工件 長度和/或?qū)挾壬线M(jìn)行切割。
[0014] 所謂大尺寸，是指待切割工件的尺寸（長度、寬度）大于600毫米，例如大于1米、 1.5米、2米、甚至更大。
[0015] 相反地，用于切割成工件的料巧塊的厚度可小于300毫米，例如小于200毫米，例 如100毫米，極限是銀縫大小和所需工件厚度的極限。
[0016] 本發(fā)明由于掌控了切割幾何形狀，因而還可節(jié)約每個成品工件的用料（相對于現(xiàn) 有技術(shù)來說，節(jié)約材料可高達(dá)30% )。
[0017] 本發(fā)明尤其基于運樣的構(gòu)思：特別是使切割系統(tǒng)一一不僅是切割部即切割片而 且還有導(dǎo)向部即導(dǎo)向件一一逐漸深入料巧塊內(nèi)部，在同一原材料中嵌套切割出多個復(fù)雜粗 巧。
[0018] 為此，本發(fā)明主要提出一種板材或工件套件，其通過切割圍繞一平面延伸的金屬 材料或復(fù)合材料制的料巧塊而獲得，所述套件包括具有上表面的第一板材或第一工件和具 有下表面的第二板材或第二工件，其特征在于，所述第一板材或第一工件的上表面的一面 部具有至少兩條拐線；并且，所述第二板材或第二工件的下表面在與料巧塊的切割條的高 度相應(yīng)的差不多恒定高度處，具有與面對的第一板材上表面形狀互補(bǔ)的面部。
[0019] 所謂尤其設(shè)及曲線軌跡的拐線，也指在與所述表面正交的平面中的系列斜率變化 線或拐線，其型廓（橫截面）具有相繼角度也就是相對于同一側(cè)的至少兩組角，其中每組有 兩個相對角。
[0020] 換句話說是指運樣的軌跡：例如直線軌跡，其在與軸向平面正交的平面中至少四 次改變方向，和/或產(chǎn)生具有至少兩個波紋的一條切割線，和/或例如相對于所述直線形成 一些（例如大于5°的）角度。
[0021] 所謂高度，是指在與料巧塊平面垂直的縱向平面中的尺寸。
[0022] 運種制造尤其借助鏈銀插入到料巧即原材料塊中，并隨著切割在料巧塊的整個厚 度上進(jìn)行而是可能的，如同后面將更確切地予W說明的，其中所述鏈銀具有切割片和該鏈 銀的導(dǎo)向件。
[0023] 切割裝置的側(cè)向保持布置和切割片相對于鏈銀側(cè)向盤的法線方向的迎切允許按 鏈銀的確定軌跡進(jìn)行運種完全插入，運種完全插入W新穎的方式允許切割出料巧塊、因而 所獲工件的復(fù)雜幾何形狀。
[0024] 在一些有利的實施方式中，另外和/或作為補(bǔ)充可采用W下布置方案中的一種和 /或另一種：
[0025] -上表面的面部具有至少Ξ種斜率變化，用W形成翼肋或凹槽；
[0026] -斜率變化角度為90。；
[0027] -第一板材的上表面至少局部地具有彎曲橫向型廓；
[0028] -軌跡至少局部地呈正弦曲線形狀；
[0029] -板材或工件的長度大于或等于300毫米。
[0030] 有利地，切割在大于或等于600毫米例如大于3米、例如大于5米的工件長度（深 度）上和/或在大于600毫米、例如大于1米的工件和/或料巧塊寬度上進(jìn)行，所獲工件或 板材具有運類尺寸；
[0031] -所述套件的厚度小于300毫米；
[0032] -相面對的上表面和下表面運兩個表面用循環(huán)鏈銀沿確定的軌跡切割而成，W使 所述表面具有至少一條相對于所述平面的斜率變化線，所述循環(huán)鏈銀安裝成能在導(dǎo)向件中 滑動，其恒定寬度相應(yīng)于切割條的高度；
[0033] -料巧塊由循環(huán)鏈銀沿確定的軌跡進(jìn)行切割，所述循環(huán)鏈銀安裝成能在形成所述 軌跡的導(dǎo)向件中滑動，所述循環(huán)鏈銀相對于縱向軸向平面對稱，由鏈環(huán)裝置形成，在一側(cè)向 盤上具有至少一個切割片，切割片配有凸起切割刃，切割沿相對于所述側(cè)向盤的法線方向 進(jìn)行；
[0034]-上表面的面部點坐標(biāo)（xi(t)，yi(t))化及下表面的面部點坐標(biāo)（X2(t)，y2(t)) W如下方式定義：
[0037] 其中，X。和y。是坐標(biāo)系Oi、Oj中的軌跡的點M(x。，y。）的坐標(biāo)并使得：
[0040] W及2e是料巧塊切割條的高度。
[0041] 在一有利的實施方式中，所述套件具有利用確定厚度的料巧塊獲得的彼此相應(yīng)嵌 套的兩個板材或工件。
[0042] 有利地，所述套件具有超過兩個的工件，例如具有Ξ個或五個工件。
【附圖說明】
[0043] 通過閱讀下面對后文W非限制性示例給出的一些實施方式的說明，本發(fā)明將得到 更好理解。
[0044] 參照附圖進(jìn)行本說明，附圖中：
[0045] 圖1至圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的成套工件的透視圖；
[0046] 圖2A是根據(jù)本發(fā)明的成套板材或工件的另一實施方式的剖面示意圖；
[0047] 圖4A是由根據(jù)本發(fā)明的裝置切割的料巧塊示例的透視示意圖，圖中還明確示出 如在本說明書的情況中使用的一個料巧塊的長度、寬度和厚度尺寸；
[0048] 圖4B示出圖4A切割的確定軌跡，W表示其參數(shù)；
[0049] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于成套工件的切割裝置的透視示意圖；
[0050] 圖6是圖5的切割裝置的帶鏈銀的導(dǎo)向件的一部分的透視圖；
[0051] 圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明的可用于獲得一個工件套件的另一種料巧塊切割裝 置，示出圍繞與鏈銀的軸線共線的一條軸線的可能的方向變化。
【具體實施方式】
[0052] 圖1示出通過切割平行六面體形的金屬材料或復(fù)合材料（例如熱固性樹脂和碳纖 維）制的料巧塊4而獲得的一套1兩個板材2、3,材料成分通常適用于航空航天領(lǐng)域中飛機(jī) 結(jié)構(gòu)或工件的制造或汽車領(lǐng)域中結(jié)構(gòu)或工件的制造，料巧塊圍繞平面5(點劃線）延伸，使 用裝置6 (參見圖5)進(jìn)行切割，裝置6具有鏈銀，后面將參照圖5至7對其進(jìn)行更詳細(xì)描述 述。
[005引料巧塊4用金屬材料或復(fù)合材料制成，具有長度L寬度1和厚度E(同樣參見圖 4A) 0
[0054] 板材的長度L和/或?qū)挾?大于300毫米，例如600毫米。
[0055] 用料巧塊4而成的套件1的厚度E(或高度）小于300毫米，例如小于250毫米或 100毫米。
[0056] 根據(jù)該實施方式，板材2的上表面7和板材3的下表面8運兩個彼此相面對的表 面利用循環(huán)鏈銀9 (參見圖5、6)切割而成，所述鏈銀9能滑動地安裝在導(dǎo)向件10中，其恒 定寬度相應(yīng)于切割條（traitded6coupe)的高度，沿確定的軌跡進(jìn)行切割，W使所述表面 具有至少一條相對于平面5的斜率變化線11。
[0057] 下表面8與第一板材2的上表面7形狀互補(bǔ)，因此，通過在恒定高度2e上切割料 巧塊4而獲得板材2、3 (參見圖4B)。
[005引因此，在切割結(jié)束時，板材2、3彼此分開并嵌套，上表面7和下表面8平行，但是自 線11起具有與平面5垂直的階臺部（d6c;rochement)。
[0059] 因此，運里，斜率變化是雙重的，由在確定高度上正交于表面7的一平面體現(xiàn)。
[0060] 在下文中將使用相同的但帶有引號（indice)的標(biāo)號來標(biāo)示類似和/或相同的元 件。
[0061] 圖2示出一套1兩個工件12、13的另一實施方式，該套件的兩個工件即基板12和 平行六面體形的小板13,小板插在如此構(gòu)成的、例如非貫通的凹槽中。
[0062] 在運種情況下，由如參照圖7將描述的那樣的裝置實現(xiàn)溝槽14,該裝置如同伊般 使用W分離出料塊13。
[0063] 在圖2A的特殊實施方式中，W剖面圖示意地示出通過鏈銀進(jìn)出料巧塊而在料巧 塊4"中切割而成的第一下板15,下板15于是在料巧塊4"的上表面18'處具有盤件18。
[0064] 運種布置允許在同一基本料巧塊4"中獲得與第一板15互補(bǔ)分離的多個上部工件 19、20。
[0065] 圖3示出本發(fā)明的另一實施方式。利用料巧塊4^ ^ ^獲得兩個板材21、22，運兩 個板材的相面對的互補(bǔ)面具有沿多條拐線正交的階臺部或斜率變化軌跡，所述多條拐線運 里是平行線23、24、25、26、27和28。
[0066] 因此獲得具有兩個沿縱向方向的加強(qiáng)翼肋29和30的下部工件21、和具有與面對 的凹槽互補(bǔ)的兩個翼肋31和32的上部工件22。
[0067] 換句話說，上表面的面部33因而在運里具有至少Ξ種斜率變化，W在相應(yīng)表面上 形成翼肋29、30、31、32及其互補(bǔ)的凹槽。
[006引在圖1和3所示的實施方式中，對料巧塊4和4 ^ ^ ^的切割分別橫向地和縱向 地進(jìn)行（即一種沿寬度1的方向，另一種沿長度L的方向）。
[0069]圖4A和4B