采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，首先將被切割的大型合金鋼件吊至切割工作臺上，確定大型合金鋼件的切割位置并做好標(biāo)識線，然后將金剛石繩鋸安裝好，將金剛石繩鋸放置到標(biāo)識線處，調(diào)整切割設(shè)備使金剛石繩鋸與標(biāo)識線相垂直；然后，通過冷卻液對大型合金鋼件進行冷卻，利用金剛石繩鋸閉環(huán)高速旋轉(zhuǎn)進行磨削切割，最后將大型合金鋼件切割斷開，完成切割。本發(fā)明切割方法選用的金剛石繩鋸柔韌屬于高速冷加工，不僅能保證被切割大型合金鋼件不產(chǎn)生加工破壞和變形，更能提高大型合金鋼件的切割效率和精度，還有效降低勞動強度。
【專利說明】采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法
(—)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及金屬鋼鑄件切割技術(shù)，具體為一種采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，以實現(xiàn)對大型合金鋼件的無損傷切割。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]目前國內(nèi)、外對大型合金鋼件、鑄件的切割加工方法主要是采用火焰切割，該方式采用氧氣作為燃料，利用燃燒的氣體在高壓下對合金鋼件進行高溫切割，其加工設(shè)備簡單，操作方便，切割費用較低，被廣泛應(yīng)用于冶金、鑄造、鋼鐵加工領(lǐng)域，是目前最為常用的一種大型金屬體切割手段。
[0003]所述火焰切割方式存在以下問題:
[0004]1、切割縫面積較大，在20mm?30mm之間，耗材較大。
[0005]2、切割后切割面出現(xiàn)大量殘渣，增加對后續(xù)處理的難度。
[0006]3、工作環(huán)境溫度高，勞動強度大，尤其對質(zhì)量要求高的工件，需要在工件高溫下進行切割(常溫下切割容易產(chǎn)生裂紋)。
[0007]4、切割面積具有局限性，采用火焰法切割半徑一般不超過500mm。
[0008]5、切割效率低、操作復(fù)雜，火焰法采用的人工操作，執(zhí)行困難，效率低。
[0009]6、切割變形量大，切割精度不高，而且切割速度較低，切割預(yù)熱時間、穿孔時間長，較難適應(yīng)全自動化操作的需要。
[0010]7、對于不銹鋼和有色金屬是不能用火焰法進行切割的，原因是不銹鋼在受熱后表面產(chǎn)生高密度氧化層，阻止熱量向下傳遞，從而影響進一步切割。
[0011]8、對于厚度超過Im的大型金屬體，切割會變得十分困難，因為火焰割嘴風(fēng)線沒有金屬體厚而無法把金屬體割掉。
[0012]9、容易使鑄件產(chǎn)生裂紋，如對鑄件的致密度與強度要求較高，采用火焰法切割是高風(fēng)險的方式。
[0013]金剛石繩鋸作為一種柔性超硬材料切割工具，從面世至今，已有40多年的發(fā)展歷史，從最初的電鍍技術(shù)，發(fā)展到以燒結(jié)技術(shù)為主流的制造技術(shù)；從只能切割軟質(zhì)石材到廣泛應(yīng)用于花崗巖礦山的荒料開采、鋼筋混凝土的切割，在制造技術(shù)推陳出新的同時，應(yīng)用范圍也越來越廣。
[0014]目前國內(nèi)外金剛石繩鋸在大型金屬體上的切割應(yīng)用尚沒有報道，但金剛石繩鋸在胎體設(shè)計、金剛石性能、制備、切割操作、切割設(shè)備上都已經(jīng)有較為成熟基礎(chǔ)，因此根據(jù)大型金屬體的特點，利用已有的資源、經(jīng)驗，金剛石繩鋸在大型金屬體上的切割應(yīng)用是具有可行性的。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0015]針對大型合金鋼構(gòu)件傳統(tǒng)切割方式的不足之處，本發(fā)明提出了一種采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，可以實現(xiàn)切割過程的高質(zhì)量、低能耗、低成本且安全和環(huán)保。
[0016]采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，所不同之處在于采用繩鋸機對大型合金鋼件進行切割，其實施步驟如下:
[0017]1、在切割場地安裝好導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌的路徑上設(shè)置切割工作臺，將繩鋸機安放在導(dǎo)軌上。
[0018]2、將大型合金鋼件吊(吊車)或運(叉車)至切割工作臺上并固定位置，確定大型合金鋼件的切割位置并做好標(biāo)識線。
[0019]3、在繩鋸機上連接好金剛石繩鋸。
[0020]4、調(diào)整好金剛石繩鋸與大型合金鋼件的切割位置，使得金剛石繩鋸與切割面處于同一水平面上。
[0021]5、開啟冷卻水，啟動繩鋸機在導(dǎo)軌上移動(遠離大型合金鋼件)，金剛石繩鋸沿標(biāo)識線對大型合金鋼件進行高速、閉環(huán)切割，直至切割完整個橫斷面。
[0022]6、關(guān)閉繩鋸機，取下切割后的大型合金鋼件。
[0023]本發(fā)明中采用金剛石繩鋸閉環(huán)高速旋轉(zhuǎn)對大型合金鋼件進行磨削切割，大型合金鋼件保持固定不動，金剛石繩鋸沿垂直于大型合金鋼件放置的方向進給運行，且金剛石繩鋸在其進給所形成的平面內(nèi)進行連續(xù)循環(huán)切割，而與大型合金鋼件形成不同位置的切割接觸點，以在不同位置的切割接觸點位置處連續(xù)切割大型合金鋼件。
[0024]為避免金剛石繩鋸切割角度過小而引起卡繩，保證金剛石繩鋸的切割位置穩(wěn)定，防止偏斜現(xiàn)象出現(xiàn)，可在金剛石繩鋸進刀口與出刀口 0.5m?1.5m的位置設(shè)備兩個切割導(dǎo)向輪。
[0025]進一步的設(shè)計，所述金剛石繩鋸在切割大型合金鋼件不同接觸點時，進刀口與出刀口相切形成的圓的直徑不小于C 25cm。
[0026]在進刀口前部與出刀口后部Im?3m米位置各設(shè)置一塊繩鋸開刃磚。
[0027]繩鋸開刃磚可采用耐火磚作為強研磨體。
[0028]所述金剛石繩鋸采用橡膠加彈簧的金剛石串珠固定方式制備，外徑為Φ10.5mm ~ 11.5mm0
[0029]所述金剛石繩鋸的串珠采用燒結(jié)式串珠和電鍍式串珠以及兩種形式串珠的混合。
[0030]切割過程中，需要采用三角銜鐵對切割縫進行支撐，防止切割體下沉壓住金剛石繩鋸引起卡繩。
[0031]本發(fā)明的有益效果:
[0032]1、本發(fā)明采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法采用金剛石繩鋸的柔韌、閉環(huán)的切割特點，因而不受大型合金鋼件的大小、形狀所限。
[0033]2、本發(fā)明是一種冷加工方式，不會因為切割溫度而對合金鋼件產(chǎn)生加工損壞和破壞，這是其他高溫加工方式無法比擬的優(yōu)勢。
[0034]3、本發(fā)明切割大型合金鋼件的切割平面具有加工面平整、光潔，切割損耗小、后續(xù)加工量小的優(yōu)勢。
[0035]4、本發(fā)明在切割大型合金鋼件過程不會產(chǎn)生其他有毒氣、液、固體，并且噪聲小，屬于綠色環(huán)保型加工方式。
[0036]5、本發(fā)明設(shè)備簡單、操作方便、自動化程度高、可以有效地降低加工勞動強度。
[0037]6、本發(fā)明方法是一種柔性的加工方式，它的切割方式不受加工件的厚度影響，可輕松、隨意調(diào)整切割方向；采用金剛石繩鋸進行大型金屬體的切割，其切割縫只有Ilmm?12mm厚，大大降低金屬材料的損耗，其切割面平整、光滑，后續(xù)加工量大大的降低。
[0038]7、本發(fā)明方法操作十分簡單，有利于采用自動化加工，在大型金屬體上切割的方式可以很好的解決火焰法切割遇到的問題，并且具有在大型金屬體上進行切割的可行性。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】:
[0039]圖1為采用本發(fā)明對大型合金鋼件進行切割的加工示意圖。
[0040]圖號標(biāo)識:1、導(dǎo)軌；2、繩鋸機；3、大轉(zhuǎn)輪；4、金剛石繩鋸；5、繩鋸開刃磚；6、切割導(dǎo)向輪；7、大型合金鋼件；8、切割工作臺。
(五)【具體實施方式】:
[0041]下面結(jié)合附圖所示加工方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
[0042]本發(fā)明采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法是采用繩鋸機2對大型合金鋼件7進行切割，加工示意圖如圖1所示，其工藝流程為:
[0043]1、在切割場地鋪設(shè)固定好導(dǎo)軌1，于導(dǎo)軌I的前方設(shè)置好水平切割工作臺8，繩鋸機2安放在導(dǎo)軌I上并可沿導(dǎo)軌I前、后移動。
[0044]2、將被切割的大型合金鋼件7用吊車吊運或用叉車叉運至切割工作臺8上，并用壓板將大型合金鋼件7于切割工作臺8上固定住，使其盡可能與切割工作臺8保持垂直，于大型合金鋼件7的切割位置，采用AB膠做好標(biāo)識線。
[0045]3、在繩鋸機2上連接好金剛石繩鋸4，接繩順序為繩鋸機2的大轉(zhuǎn)輪3——一側(cè)切割導(dǎo)向輪6——大型合金鋼件7——另一側(cè)切割導(dǎo)向輪6——大轉(zhuǎn)輪3，用專用接頭把金剛石繩鋸4兩端接頭連接成整體的閉環(huán)。
[0046]其中，兩側(cè)兩個切割導(dǎo)向輪6對應(yīng)于金剛石繩鋸4的進刀口與出刀口設(shè)置，距離分別為0.5m?1.5m ;并且，一側(cè)切割導(dǎo)向輪6前部的金剛石繩鋸4運行路徑上設(shè)有一塊采用耐火磚作為強研磨體的繩鋸開刃磚5，另一側(cè)切割導(dǎo)向輪6后部的金剛石繩鋸4運行路徑上設(shè)有另一塊繩鋸開刃磚5，將繩鋸開刃磚5放置于金剛石繩鋸4正下方并頂住金剛石繩鋸4使其具有一定張緊角度，兩塊繩鋸開刃磚5分別與金剛石繩鋸4的進刀口和出刀口距離Im?3m。
[0047]4、調(diào)整好各切割導(dǎo)向輪6的高度與角度，即調(diào)整好金剛石繩鋸4與大型合金鋼件7的切割位置，并調(diào)節(jié)設(shè)定好金剛石繩鋸4的張緊力，使得金剛石繩鋸4所在的閉環(huán)平面與大型合金鋼件7保持垂直，且與標(biāo)識好的切割位置處于同一水平面上。
[0048]5、開啟冷卻水,啟動繩鋸機2在導(dǎo)軌I上向后移動,金剛石繩鋸4沿標(biāo)識位置對大型合金鋼件7進行高速、閉環(huán)切割，直至切割完大型合金鋼件7的整個橫斷面。
[0049]切割初期，繩鋸機2的切割線速度控制在18m/s?23m/s，轉(zhuǎn)速控制在300r/min?350r/min,電流控制在25A?30A，以達到實現(xiàn)金剛石繩鋸4平穩(wěn)的進入切割位置，當(dāng)金剛石繩鋸4完全進入大型合金鋼件7后，將金剛石繩鋸4的切割轉(zhuǎn)速提高到480r/min?530r/min,電流為40A?45A ;切割過程中需要不斷調(diào)整冷卻水的位置，保證切割位置得到有效地冷卻，也需不斷更換繩鋸開刃磚5并調(diào)整開刃的位置，以實現(xiàn)有效開刃；切割過程中，還需要采用三角銜鐵對切割縫進行支撐固定，防止切割體下沉壓住金剛石繩鋸4而引起卡繩。
[0050]切割過程中，所述金剛石繩鋸4在切割大型合金鋼件7不同接觸點時，進刀口與出刀口相切形成的圓的直徑不應(yīng)小于0 25cm。
[0051]6、關(guān)閉設(shè)備，把切割完的大型合金鋼件7吊離或叉運出切割工作臺8，結(jié)束切割加工。
[0052]所述金剛石繩鋸4采用橡膠加彈簧的金剛石串珠固定方式制備，外徑為010.5mm ~ 11.5mm0
[0053]所述金剛石繩鋸4的串珠為燒結(jié)式串珠和電鍍式串珠以及兩種形式串珠的混合。
【權(quán)利要求】
1.采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，其特征在于采用繩鋸機(2)對大型合金鋼件(7)進行切割，其實施步驟如下: ①、在切割場地安裝好導(dǎo)軌(1)，在導(dǎo)軌(I)的路徑上設(shè)置切割工作臺(8)，將繩鋸機(2)安放在導(dǎo)軌(I)上； ②、將大型合金鋼件(7)吊或運至切割工作臺(8)上并固定位置，確定大型合金鋼件(7)的切割位置并做好標(biāo)識線； ③、在繩鋸機(2)上連接好金剛石繩鋸(4)； ④、調(diào)整好金剛石繩鋸⑷與大型合金鋼件(7)的切割位置，使得金剛石繩鋸⑷與切割面處于同一水平面上； ⑤、開啟冷卻水，啟動繩鋸機(2)在導(dǎo)軌(I)上移動，金剛石繩鋸(4)沿標(biāo)識線對大型合金鋼件(7)進行高速、閉環(huán)切割，直至切割完整個橫斷面； ⑥、關(guān)閉繩鋸機(2)，取下切割后的大型合金鋼件(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，其特征在于:在金剛石繩鋸(4)進刀口與出刀口 0.5m?1.5m的位置設(shè)置兩個切割導(dǎo)向輪(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，其特征在于:所述金剛石繩鋸(4)在切割大型合金鋼件(7)不同接觸點時，進刀口與出刀口相切形成的圓的直徑不應(yīng)小于C 25cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，其特征在于:在進刀口前部與出刀口后部Im?3m米位置各設(shè)置一塊繩鋸開刃磚(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項所述采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，其特征在于:所述金剛石繩鋸(4)采用橡膠加彈簧的金剛石串珠固定方式制備，外徑為010.5mm ?<t 11.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項所述采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，其特征在于:所述金剛石繩鋸(4)的串珠為燒結(jié)式串珠和電鍍式串珠以及兩種形式串珠的混入口 ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項所述采用金剛石繩鋸切割大型合金鋼件之方法，其特征在于:切割過程中，需要采用三角銜鐵對切割縫進行支撐，防止切割體下沉壓住金剛石繩鋸(4)引起卡繩。
【文檔編號】B23D57/00GK104070231SQ201410292611
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】楊理清, 張延軍, 馮躍, 王智慧, 曾杰旺, 羅文來, 李運海, 余曉明, 朱飛雷, 周志成, 何鋒 申請人:桂林特邦新材料有限公司