[发明专利]金属或复合材料工件切割装置和方法及用此法而成的工件

说明书

本发明涉及在金属或复合材料制的料坯块B中沿确定轨迹切割出成套工件的装置、方法以及切割而成的成套工件。装置具有形成所述轨迹的导向件(3)和滑动地安装在导向件中的支承件(链锯9)，所述支承件具有侧向盘(23)，侧向盘具有至少一个切割片(24)，切割片配有凸起切割刃(25)，用于沿相对于侧向盘的法线方向(26)进行切割。

技术领域

本发明涉及一种用于沿确定的轨迹切割出金属材料或复合材料制的工件的切割装置。

本发明还涉及一种沿确定的轨迹切割出这种金属或复合材料制的工件的切割方法以及使用这种方法获得的工件。

本发明尽管非专一地、但尤其广泛地应用于切割出具有高硬度即具有大于30的洛氏硬度的机械工件的领域中，尤其用以形成例如可用在航空领域中的金属材料(尤其是铝、钛、钢)或复合材料(尤其是具有碳纤维和热固性或热塑性基质)制的工件粗坯。

背景技术

更确切的说，在制造金属机械工件的情况下，已知从原材料坯块例如铸料坯块出发，然后将其机加工，从而获得所需工件的粗坯(半成品)。接着精制该粗坯以形成成品。

得到的粗坯越接近所需的最终形状，则对工件需进行的再加工就越少，材料边角料也就越少。

因此存在对如下这种装置和方法的需求：所述装置和方法允许在料坯块中精确制出复杂形状，使之尽可能接近工件最终形状，这样就可限制工序数量及材料损耗。

已知片锯式或链锯式锯切装置，其适于沿确定的轨迹进行切割。

但是这类装置一方面涉及沿直线形轨迹进行锯切，另一方面涉及对软材料和/或纤维材料如木材进行切割。

这些装置因此不适合于形成更硬的金属或复合材料制的工件粗坯。这些装置因而不再允许沿复杂轨迹进行据切。

还已知(DE202004007148)一种装置，该装置包括一种链锯导向件，其配有带凸起切割刃的齿。

但是，这种装置不允许沿板材的宽度和/或长度(即沿其大尺寸)进行切割，而仅仅允许沿厚度方向加以切割。其尤其不再允许以复杂的轨迹进行切割，如正弦曲线轨迹属此情况。

同样已知通过水射流或激光的线锯或电火花加工切割装置。

即便这里这些技术可用于加工复杂形状，但这类形状需在小切割深度(优选地≤300毫米)上由直纹面(直线母线)形成。

发明内容

本发明旨在提供一种切割装置和一种切割方法，其比以前已知的装置和方法更好地适应实际需要，尤其是本发明相对已知技术来说能更节省加工时间，而且本发明允许以高切屑量切割出复杂形状，允许轨迹近距离多方向变化，并在大尺寸工件的长度和/或宽度上进行切割。

所谓大尺寸，是指待切割工件的尺寸大于600毫米，例如大于1米、1.5米或2米，甚至更大。

而相反地，以非限制性的方式，切割出工件的料坯块的厚度本身则可小于300毫米(航空领域中往往如此)或更大，甚至大于600毫米。该厚度例如可小于200毫米，例如约为100毫米，极限是锯缝横向尺寸大小和所获工件厚度的极限。

本发明由于掌控了切割几何形状，因而还可节约每个成品工件的用料(相对于现有技术来说，节约材料可高达30％)。

本发明在其实施方式之一中还允许和涉及在同一料坯块中嵌套切割出多个复杂粗坯，和/或尤其基于这样的构思：使切割系统——不仅是切割部即切割片而且还有导向部即导向件——逐渐深入料坯块的内部。