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識線，然后將金剛石繩鋸安裝好，將金剛石繩鋸放置到標識線處，調整切割設備使金剛石繩鋸與標識線相垂直；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
(—)【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及金屬鋼鑄件切割技術，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】:
[0002]目前國內、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，其加工設備簡單，操作方便，切割費用較低，被廣泛應用于冶金、鑄造、鋼鐵加工領域，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，切割預熱時間、穿孔時間長，較難適應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，因為火焰割嘴風線沒有金屬體厚而無法把金屬體割掉。
[0012]9、容易使鑄件產生裂紋，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，發(fā)展到以燒結技術為主流的制造技術；從只能切割軟質石材到廣泛應用于花崗巖礦山的荒料開采、鋼筋混凝土的切割，在制造技術推陳出新的同時，應用范圍也越來越廣。
[0014]目前國內外金剛石繩鋸在大型金屬體上的切割應用尚沒有報道，但金剛石繩鋸在胎體設計、金剛石性能、制備、切割操作、切割設備上都已經有較為成熟基礎，因此根據(jù)大型金屬體的特點，利用已有的資源、經驗，金剛石繩鋸在大型金屬體上的切割應用是具有可行性的。
(三)
【發(fā)明內容】
:
[0015]針對大型合金鋼構件傳統(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軌，在導軌的路徑上設置切割工作臺，將繩鋸機安放在導軌上。
[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識線。
[0019]3、在繩鋸機上連接好金剛石繩鋸。
[0020]4、調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，啟動繩鋸機在導軌上移動(遠離大型合金鋼件)，金剛石繩鋸沿標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的位置設備兩個切割導向輪。
[0025]進一步的設計，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]圖號標識:1、導軌；2、繩鋸機；3、大轉輪；4、金剛石繩鋸；5、繩鋸開刃磚；6、切割導向輪；7、大型合金鋼件；8、切割工作臺。
(五)【具體實施方式】:
[0041]下面結合附圖所示加工方式對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[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、在切割場地鋪設固定好導軌1，于導軌I的前方設置好水平切割工作臺8，繩鋸機2安放在導軌I上并可沿導軌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的大轉輪3——一側切割導向輪6——大型合金鋼件7——另一側切割導向輪6——大轉輪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，兩側兩個切割導向輪6對應于金剛石繩鋸4的進刀口與出刀口設置，距離分別為0.5m?1.5m ;并且，一側切割導向輪6前部的金剛石繩鋸4運行路徑上設有一塊采用耐火磚作為強研磨體的繩鋸開刃磚5，另一側切割導向輪6后部的金剛石繩鋸4運行路徑上設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、調整好各切割導向輪6的高度與角度，即調整好金剛石繩鋸4與大型合金鋼件7的切割位置，并調節(jié)設定好金剛石繩鋸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在導軌I上向后移動,金剛石繩鋸4沿標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的切割轉速提高到480r/min?530r/min,電流為40A?45A ;切割過程中需要不斷調整冷卻水的位置，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小于0 25cm。
[0051]6、關閉設備，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的串珠為燒結式串珠和電鍍式串珠以及兩種形式串珠的混合。
【權利要求】
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軌(1)，在導軌(I)的路徑上設置切割工作臺(8)，將繩鋸機(2)安放在導軌(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識線； ③、在繩鋸機(2)上連接好金剛石繩鋸(4)； ④、調整好金剛石繩鋸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)在導軌(I)上移動，金剛石繩鋸(4)沿標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、關閉繩鋸機(2)，取下切割后的大型合金鋼件(7)。
2.根據(jù)權利要求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的位置設置兩個切割導向輪(6)。
3.根據(jù)權利要求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小于C 25cm。
4.根據(jù)權利要求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米位置各設置一塊繩鋸開刃磚(5)。
5.根據(jù)權利要求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