角钢类直角型材下料划线方法和角钢类直角型材切割方法

角钢类直角型材下料划线方法和角钢类直角型材切割方法
【专利摘要】本发明公开了一种角钢下料划线方法，该方法包括：在角钢的第一直平面的平面内、在靠近角钢的端侧画垂直于角钢的背脊线的直线AM；在所述直线AM上取一点M′；经过点M′做平行于角钢的背脊线的直线M′K；以点M′为第一起点，在远离角钢端侧的方向上、在直线M′K上量取的长度，获得点N′，其中a是A?M′的长度；用直线连接点A和点N′并延长至角钢的第一直平面的边线，得到直线A?N′与角钢的第一直平面的与背脊线相对的端线的交点N，即第一切割点，AN为第一切割线；用上述同样的方法获得角钢的第二直平面的第二切割点L和第二切割线AL。利用本发明的方法，可以快速地划出角钢的下料切割线。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及角钢处理领域，尤其涉及角钢类直角型材下料划线方法和角钢类直角 型材切割方法。 角钢类直角型材下料划线方法和角钢类直角型材切割方法

【背景技术】
[0002] 在实际中，通常需要将两个一定规格的角钢类直角型材端部扣合而拼接成直角背 脊朝外的90度框架。如图1所示，其示出了将两个一定规格的角钢（例如边长为30mm)端 部扣合而拼接成直角背脊朝外的90度框架时的情形。然而，两角钢在划线切割后，在结合 线处容易出现张口（即存在拼接缝隙），如图2所示，最大的地方竟然有10_间隙。即使采 用放大样的方法，要划出精确的下料切割线也并非容易，一方面可能消耗不少的工时，另一 方面在放大样全过程中稍有马虎，就会出现误差，在角钢拼接时还可能产生张角现象（即， 两角钢的拼接处的角度大于90度），如图3所示。
[0003] 因此需要寻找一种既简便、快捷、又精确、实用的角钢类直角型材下料划线方法。


【发明内容】

[0004] 鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上 述问题的角钢类直角型材下料划线方法和角钢类直角型材切割方法。
[0005] 依据本发明的一个方面，提供一种角钢类直角型材下料划线方法，该方法包括：在 角钢类直角型材的第一直平面的平面内、在靠近角钢类直角型材的端侧画垂直于角钢类直 角型材的背脊线的直线AM，其中A位于角钢类直角型材的背脊线上，Μ位于角钢类直角型 材的第一直平面的边线上；在所述直线AM上取一点Μ';经过点Μ'做平行于角钢类直角 型材的背脊线的直线Μ' K;以点M'为起点，在远离角钢类直角型材端侧的方向上、在直线 Μ' K上量取λ/0.5?1的长度，获得点Ν'，其中a是A M'的长度；以及用直线连接点A和点 Ν'并延长至角钢类直角型材的第一直平面的边线，得到直线A Ν'与角钢类直角型材的第 一直平面的边线的交点Ν，即第一切割点，AN为第一切割线。
[0006] 可选地，在本发明的上述角钢类直角型材下料划线方法中，所述角钢类直角型材 的第二直平面的第二切割点L和第二切割线AL采用与获得角钢类直角型材的第一直平面 的第一切割点N和第一切割线AN的同样的方法获得，或者采用如下方法获得：在角钢类直 角型材的第二直平面上，经点A画垂直于角钢类直角型材的背脊线的直线，在该直线上截 取AJ' =AM'，获得点J';经点J'作平行于角钢类直角型材的背脊线的直线J' Γ ;以 点A为圆心，以点AN'为半径，用划规画弧线，所述划规与直线J' Γ相交，得到点L'，连 接点A与点L'并延长与角钢类直角型材的第二直平面的边线相交，得到点L，得到第二切 割线AL。
[0007] 依据本发明的另一方面，提供一种角钢类直角型材切割方法，其包括：根据前述角 钢类直角型材下料划线方法获得角钢类直角型材的第一直平面的第一切割线AN和角钢类 直角型材的第二直平面的第二切割线AL ;以及用切割器具沿第一切割线AN和/或第二切 割线AL切割时，使切割器具切割后所形成的切割面位于Λ NANL所在的平面上。
[0008] 可选地，在本发明的上述角钢类直角型材切割方法中，所述用切割器具沿第一切 害_ AN和/或第二切割线AL切割时，使切割器具切割后所形成的切割面位于Λ ANL所在的 平面上的步骤包括：在所述角钢类直角型材的第一直平面的第一切割线和角钢类直角型材 的第二直平面的第二切割线上分别取η个点，即在第一切割线AN上的η个点ΝρΝ 2、……、 Nn，在第二切割线AL上的η个点Q、L2、……、Ln，且ANfALp AN2=AL2，……，ANn=ALn ;用切 割器具沿第一切割线AN、从点N处开始切割角钢类直角型材的第一直平面，当切割器具在 点N处时切割器具的切割方向指向点L ;切割器具在点Nn_i处时切割器具的切割方向指向点 Lm，以此类推，切割器具在点&处时切割器具的切割方向指向点Q，直至切割至点A ;用切 割器具沿第二切割线AL、从点L处开始切割角钢类直角型材的第二直平面，当切割器具在 点L处时切割器具的切割方向指向点N ;切割器具在点Ln_i处时切割器具的切割方向指向点 Nn_i，以此类推，切割器具在点Q处时切割器具的切割方向指向点&，直至切割至点A。
[0009] 可选地，在本发明的上述角钢类直角型材切割方法中，所述用切割器具沿第一切 害_ AN和/或第二切割线AL切割时，使切割器具切割后所形成的切割面位于Λ ANL所在的 直平面上的步骤包括：在所述角钢类直角型材的第一直平面的第一切割线和角钢类直角型 材的第二直平面的第二切割线上分别取η个点，即在第一切割线AN上的η个点ΝρΝ 2、……、 Nn，在第二切割线AL上的η个点Q、L2、……、Ln，且ANfALp AN2=AL2，……，ANn=ALn ;切害 器具从A点开始，且朝着直线ΝΑ、或者朝着点&和点Q方向切割角钢类直角型材的第一 和第二直平面，当切割至点&和点Q时，切割器具朝着直线N 2L2、或者朝着点N2、或者朝着 点匕2切割，以此类推，直至切割至点N、点L ;或者切割器具从第一切割线AN开始切割角钢类 直角型材的第一直平面，切割器具朝着第二切割线AL或者其上的点；或者切割器具从第一 切割点N和第二切割点L开始、沿第一切割线AN和第二切割线AL同时切割角钢类直角型 材的第一和第二直平面，切割器具朝着点L n_i或者朝着点Nn_i ;当切割至点Ln_i和点Nn_i时， 切割器具朝着点Ln_ 2或者朝着点Nn_2 ;以此类推，直至切割至点A。
[0010] 利用本发明的角钢类直角型材下料划线方法可以简单、高效、精确地划出角钢类 直角型材的下料切割线，能够将用传统方法需要花一、两个小时才能完成的工作，缩短为在 一、两分钟内就可以完成，而且大大提高了精度。另外，利用本发明的角钢类直角型材切割 方法，可以切割出适于拼接成90度角的角钢类直角型材断面。
[0011] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举本发明的【具体实施方式】。

【专利附图】

【附图说明】
[0012] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0013] 图1示出了现有技术中端部扣合、拼接在一起的两角钢而形成的90度框架的示意 图；图2和图3示出了现有技术中将沿采用普通放大样方法划出的角钢的下料切割线切割 后的两角钢进行拼接后出现的两种可能的情形；
[0014] 图4示出了根据本发明的实施方式的角钢类直角型材下料划线方法的流程图； [0015] 图5示出了利用本发明的角钢类直角型材下料划线方法在角钢上划出下料切割 线的示图；
[0016] 图6示出了基于划出的第一切割线、采用划规划出角钢的第二切割线的示图； [0017] 图7示出了得出本发明的角钢类直角型材下料划线方法的原理图；
[0018] 图8和图9分别示出了本发明的角钢类直角型材下料划线方法的一种特殊情形； [0019] 图10示出了当取近似值〇. 7a时的一种划出角钢类直角型材的下料切割线 的方法；
[0020] 图11示出了采用本发明的角钢类直角型材切割方法进行切割时切割器具应保持 的切割方向；
[0021] 图12示出了使用割炬切割角钢的示意图；
[0022] 图13 -图15示出了使用手锯切割角钢的示意图。

【具体实施方式】
[0023] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开 的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例 所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围 完整的传达给本领域的技术人员。
[0024] 在本发明的如下实施例中，主要以角钢为例说明本发明的角钢类直角型材下料划 线方法和角钢类直角型材切割方法，但本发明的并不限于用于角钢，可以用于角钢类的其 它材质的直角型材，例如铝合金、塑钢等。另外，在本发明的如下实施例中，主要以等厚角钢 和等边角钢为例说明本发明的方法，但本发明并不限于用于等厚角钢和等边角钢，可以用 于不等厚角钢、不等边角钢等。
[0025] 在用角钢制作一些框架时，常常需要将两个角钢端部进行切割，以便两角钢端部 能够扣合而拼接成背脊朝外的直角框架。然而，由于两角钢接缝线与相应的四个边并非在 一个平面上，而是处于一个特定的空间位置，所以要划出角钢的精确的下料切割钱并非那 么简单，必须根据角度要求将它的特定空间位置考虑进去才行。当采用放大样方法解决时， 由于工作现场的条件所限，等到求出切割线时可能己消耗了不少工时，另外，如果在放大样 全过程中稍有马虎，就会出现误差，这样，在角钢拼接时还可能产生张口（如图2所示）或 张角（如图3所示）现象。
[0026] 为此，本发明提出一种角钢类直角型材下料划线方法。在描述本发明的方法之前， 先对角钢类直角型材的各部分的名称进行定义，如图5所示，角钢类直角型材有两个直平 面A' BEF以及A' CDF，两个直平面的交线称为角钢类直角型材的背脊线，即线A' F。对 于角钢类直角型材的每个直平面，与角钢类直角型材的背脊线相交的侧边称为直平面的端 线，即线A' B、线A' C、线EF和线DF，与角钢类直角型材的背脊线相对的侧边称为直平面 的边线，即线BE以及线⑶。
[0027] 下面以角钢为例、结合图4和图5具体介绍本发明的角钢类直角型材下料划线方 法。图4示出了根据本发明的实施方式的角钢下料划线方法的流程图；图5示出了利用图 4所示的角钢下料划线方法在角钢上划出下料切割线的示图。如图4所示，本发明的方法 始于步骤S410,在步骤S410,在角钢的第一直平面的平面内、在靠近角钢的端侧画垂直于 角钢的背脊线的直线AM，其中A位于角钢的背脊线上，Μ位于角钢的第一直平面的边线上。 例如，如图5所示，Α位于角钢的背脊线A' F上，Μ位于角钢的第一直平面A' BEF的边线 上。
[0028] 接下来，在步骤S420,在直线AM上取一点M'。
[0029] 接下来，在步骤S430,经过点M'做平行于角钢的背脊线的直线Μ' K。
[0030] 接下来，在步骤S440,以点IT为起点，在远离角钢端侧的方向上、在直线，K上 量取Wa的长度，获得点Ν'，其中a是AM'的长度。这里，所述可以根据精确度 的要求而取近似数值0. 7071a、0. 707a、或0. 7a。
[0031] 接下来，在步骤S450,用直线连接点A和点Ν'并延长至角钢的第一直平面的边 线，得到直线A Ν'与角钢的第一直平面的边线的交点Ν，即第一切割点，AN为第一切割线。
[0032] 通过上述步骤S410至S450,获得了角钢第一直平面的第一切割线AN。
[0033] 在上面所述的方法中，也可以取点，与点Μ重合。
[0034] 如图5所示，角钢两个直平面的边线（即线BE以及线CD)处均呈微小圈弧状，因 此，在实际中，Μ与N两点不易准确定位，所以，切割线即线AN的确定自然容易产生误差。另 夕卜，有时角钢的端部不一定是规则的平面形状，由于磕碰等原因产生变形等，这对于A'点 的定位也不准确，这些都会影响准确地划出切割线。但采用本发明的图4和图5所示的方 法，由于A点从角钢的第一直平面的端线向平面内侧内移了一点距离，M'点取在角钢的第 一直平面内而非角钢的第一直平面的连线上，从而使得即使在角钢的直平面的端线不垂直 于角钢的背脊线的情形下、和/或角钢的直平面的边线不平行于角钢的背脊线的情形下都 可以快速、精确地划出切割线。
[0035] 可选地，可以取角钢的背脊线在角钢所述端侧的端点为点A，然后按照图4和图5 所示的方法划出切割线，用这种方法，在角钢端部比较规则的情形下，可以节省一部分角钢 材料，但这种方法，由于A点定位不一定能非常确定，尤其在角钢的端侧出现不规则的形状 (例如波浪形）的情况下，在一定程度上会影响划出下料切割线的精确度。
[0036] 另外，当角钢的直平面的端线垂直于角钢的背脊线时，可以取角钢的背脊线在该 端侧的端点为点A，在角钢端线上取点M'，取点Μ为角钢的直平面的边线在角钢所述端侧 的端点。可选地，也可以取点，与点Μ重合，如图8所示。
[0037] 另外，如图9所示，在所述角钢的直平面的边线与角钢的背脊线平行时，可以取点 Μ'与点Μ重合，这时，角钢的直平面的边线为直线Μ' Κ，沿所述第一直平面的边线自点Μ 量取的长度，得到的点Ν'，也即第一切割点Ν。
[0038] 另外，当角钢的端部比较规则，即角钢的直平面的端线基本垂直于角钢的背脊线、 且角钢的直平面的边线基本平行于角钢的背脊线时，在精确度要求不高的情况下，图4和 图5所示的方法可以被可以简化，如图8所示，在角钢的第一直平面，点Α位于角钢的背脊 线的端点，点M'和点Μ重合且为角钢的直平面的边线在同一端侧的端点，沿第一直平面的 边线自点Μ量取Wa的长度即可得到点Ν，这时，点Ν'与点Ν重合，从而可以非常快速地 划出切割线ΑΝ，在这种情形下，可以省去取点Μ'、画直线Μ' Κ、以及求点Ν'的位置的步 骤。
[0039] 对于角钢第二直平面的第二切割点L及第二切割线AL，也可以用上述图4和图5 所示的同样的方法获得。另外，可选地，也可以采用图6所示的方法来获得，如图6所示， 在角钢的第二直平面上，经点A画垂直于角钢的背脊线的直线AJ，在该直线上截取AJ' =A Μ'，获得点Γ ;经点Γ作平行于角钢的背脊线的直线Γ Γ ;以点A为圆心，以点AN' 为半径，用划规画弧线，所述划规与直线Γ K'相交，得到交点L'，连接点A与点L'并延 长、与角钢的第二直平面的边线相交，得到点L，即第二切割点，得到第二切割线AL。图6所 示的方法可以适于任何种类的角钢，例如，等边角钢、不等边角钢、等厚角钢、或者不等厚角 钢。当角钢是等边角钢、且角钢的端部比较规则时，即角钢的直平面的端线基本垂直于角钢 的背脊线、且角钢的直平面的边线基本平行于角钢的背脊线时，在精确度要求不高的情况 下，图6所示的方法可以被简化，S卩，以点A为圆心，以AN'为半径（Ν'位于角钢第一直平 面的边线上的情形），用划规画弧线，所述划规与第二直平面的边线的交点即为第二切割点 L，连接点Α与所述第二切割点L即可得到第二切割线AL。
[0040] 下面具体解释一下本发明的角钢下料划线方法所基于的原理。
[0041] 如图7所示，画出了角钢I和角钢II的放样图，其中包括按角钢I和II实际尺寸 1比1的比例画出立面图和断面图。考虑到壁厚的影响，需以角钢外壁为准，画单线图即可， 这里假设角钢I和角钢II具有理想的形状，即，角钢的边线平行于角钢的背脊线，角钢的端 线垂直于角钢的背脊线，在下面的推导过程中，a为角钢的端线的实际长度。
[0042] 为了作图方便，可以先画断面图，然后再画立面图，图7的上半部示出了立面图， 图7的下半部示出了断面图。具体地，建立直角坐标系Χ0Υ，其中0是坐标系的原点，0X是 直角坐标系的横轴，0Y是直角坐标系的纵轴。接下来，分别作第一象限和第四象限的角平 分线，在两条角平分线上按角钢的边长规格a截取出角钢的边长0P和0Q，得到断面图，如图 7的下半部分的图示。接下来，根据投影关系画出立面图，如图7的上半部分的图示，其中 ABCD为第1块角钢（称为角钢I)的立面图，ABEF为要与角钢I接合的第II块角钢（称为 角钢II)的立面图，角钢I和角钢II的投影呈全等图形，即，ABCD与ABEF全等。AB线段为 两角钢的相交线。通常认为AB线段的实际长度是要求的下料切割线，然而实际上，图上AB 线段的距离，并非实际的下料切割线的长度，因为ABCD与ABEF并不是角钢的直平面的实际 大小，而是角钢的直平面与Χ0Υ平面成一定角度时在Χ0Υ平面上的投影图。
[0043] 接下来，根据图7中的立面图和断面图计算下料切割线的实际长度。这里主要运 用旋转求实长法，以〇圆心，以0Q或0P为半径作孤，交横轴ox于κ点，经过点K向上画横 轴0X的垂线，与立面图中ME线段交于N点，连接点A和点N，得到线段AN。该AN线段的图 上的长度即为相交线AB的实际长度，也就是下料切割线的实际长度线。
[0044] 如果用放大样法求解，在获得上述下料切割线的实际长度线之后，就可以用划规 截取AN长度，以AN长度为半径，在角钢上以角钢顶点A为圆心作孤，交角钢第一直平面的 边线于N点，连接角钢上的点A和点N，在角钢上划出下料切割线。然而，做放样图过程麻 烦，误时费工，又受现场条件制约，不容易顺利地画出准确的图来。另外，划规需要在角钢背 脊线上的A点定位，易出误差，不易操作。为了解决这些问题，提高工作效率和质量，还需继 续进行如下推导。
[0045] 根据图7求AB的实际长度AN。由于AN在图7上的距离长度就是角钢I与角钢 II的接缝AB的实际长度，所以就转变为求AN在图7上的距离长度。在Λ ABN中，AN是欲 求的实际长度值。如果计算出AB线段、BN线段的长度以及Z ABN的角度，就可以运用余弦 定理计算出AN的实长。具体计算过程如下：
[0046] 先求AB在图7上的距离长度。延长EB交AD于G点，再连接PQ交横坐标于 Η点。由于0P是第一象限的角平分线，长度等于角钢端线的边长a，所以角P0H=45°， R 0H=cos45° a，即 0H=cos45° = ^又根据ZAGB=90°，AG=FE，DC=FE=GB=0H，可以得到 2 GB=0H=AG=Ia,同时，ZGAB与AGBA均为45°。下面用勾股定理或三角函数关系即可 2 算出AB在图7上长度。
[0047] 用勾股定理可以得到:AB"AG2 +BG2 =農鲁a +厂备 =a
[0048] 接下来，再求BN的长度。因为GB=0H=^ 再由作图过程可以得出： 2 GN=0Q=0K=a，因此，GX-GB= α - α 即 AV = ef 1 - 〇
[0049] 接下来，再求Z： ABN。
[0050] Z ABN=180° - Z ABG=180° -45° =135°
[0051] 由余弦定理得出：
[0052] 綱編t士七-謂士 (―許祕《
[0053] 化简后得到ΑΝ=·χ/Γ^α
[0054] 由此，计算出了 AB的实际长度AN。然而，虽然计算出了 AB的实际长度，但在角钢 上划线时仍然存在着A点处不好定位、N点的位置不好找、易出误差等问题，如果能从角钢 两直平面的边线上或直接在角钢的两直平面上找点定位，将会方便操作，增加准确度，如图 6所示，将A点取在角钢的背脊线的端点的里侧。为此，继续下面的推导，以进一步求得图6 中MN的实际长度（这时假设MN平行于角钢的背脊线）。具体求解如下：
[0055] -般地，图6中，Z AMN为直角，A点、Μ点、N点是平面直角三角形Λ AMN的三个顶 点，其中，ΑΝ=·^·α，ΑΜ=α (这里α是角钢的实际边长），那么，可以用勾股定理计算出 ΜΝ的长度。
[0056] MN = ^AN2 + AM2 = ^Jl.Scr + cr = V〇5 ·a
[0057] 在实际工作中，通常可以根据具体情况选用丨·^的近似值：0. 7071、0. 707、或 0.7,当0.7071还不能满足精确度的要求时，可用作为系数。一般精确为0.7即可。这 样，ΜΝ就约等于0. 7071a、0. 707a、或0. 7a。0. 707U0. 707、或0. 7是一个常数系数，a是角 钢的边长，根据选用的角钢规格确定。
[0058] 求得MN长度等于^/^Ia的结果后，在角钢上划出切割线就变得简单且易操作。以 取0. 7为例进行说明，在角钢上划出切割线的操作过程为：用一把钢板尺以Μ为起点在角钢 直平面的边线上直接量取〇. 7乘以a的数值，定出切割点Ν，再将顶点Α与点Ν连线，便可轻 而易举地得到符合精确度要求的切割线AN。由于这里的0. 7是一个常数，所以本发明的角 钢下料划线方法也可以称为常数系数法。该方法克服了现有技术所用的方法的不足。
[0059] 在前面所述的本发明的角钢切割方法中，都需要使用有刻度的尺子（如钢板尺 等）划出角钢的下料切割线，因为要在角钢的适当位置处量出由Wa计算得出的长度数 值。但是在没有刻度尺，只有一把划规的情况下，在要求的精确度并不高（即Wa取近似 数值0.7a)时，也可以仅用划规划出切割线。具体地，在实际操作中，0.7a的长度可以通过 如下方法获得。如图10所示，在直线AM上取一点M'，经过点M'做平行于角钢的背脊线的 直线Μ' K ;接下来，经过点A在角钢直平面内任意画一条射线AC ;接下来，以点A为始点， 在射线AC上连续截取10个任意相等的线段，分别依次获得点ApAyAyHWVV 和&，其中在射线AC上截取的线段的长度可以是任意的，工程人员可以根据自己的喜好或 便利程度来选择，另外，为了图示清楚起见，在图10中在射线AC上取的10个点，只标示出 了点A 7和点A。，其它8个点均未示出；接下来，用直线连接点，与点A。，得到直线， 接下来，经~做平行于Μ'心的直线，与AM'相交得到交点ΙΑ%的长度即为0.7a，这里 a是AM'的长度。然后，以点M'为第一起点，在直线Μ' K上、在远离角钢端侧的方向上量 取A%的长度，获得点Ν'。随后，如前所述，用直线连接点A和点Ν'并延长至角钢的第一 直平面的边线，得到直线A Ν'与角钢的第一直平面的边线的交点Ν，即第一切割点，AN为 第一切割线。用类似的方法，可以得到角钢的第二直平面的第二切割线。当然，可以采用前 面图6所示的使用划规的方法获得第二直平面的第二切割点以及第二切割线。
[0060] 图10所示的划线方法，是基于如下的推导得到的。
[0061] 因为 If V =ν^·α，这里取约等于 0.7a。Μ，N，：a=7 :10,又由于 a=AM'，所以Μ' Ν' :AM' =7:10,所以，只需证明图10所示的划线方法所得到的Μ' Ν': AM' =7 :10,就可证明图10所示的划线方法是正确的。证明如下：
[0062] (1)在同一平面的直角三角形AA7NQ与AAQM'中，有一个公共角ZA ;由作图过程可 知，其斜边&M'与~队互相平行，所以得出三角形是两个相似三角形。
[0063] (2)根据相似三角形的性质：对应边成比例，可以得到等比关系式：
[0064] AN〇 ：AW =AA7 ：AA〇〇
[0065] (3)由作图过程可知，A「A9各点是线段的等分点，所以可得到等比关系式：
[0066] AA7 ：AA〇=7 ：10〇
[0067] (4)将前述⑵和⑶中导出的两个等比关系式联立，可得到新的等比关系式：
[0068] ΑΝ〇：ΑΜ/ =7 ：10〇
[0069] (5)再由作图过程可知，Μ' Ν'的长度等于Α%的长度，所以ANfM' Ν'。将之代 入（4)中的等比关系式，即得到Μ' Ν' :ΑΜ' =7:10。在从角钢的直平面的外壁划好切割 线后，需要沿切割线对角钢进行切割，这时，如果没有考虑角钢自身的壁厚影响，直接按照 常规的方法切割，很可能会在角钢接缝处产生"豁嘴"，即，仅角钢里皮接触，而外皮相交不 上，组焊后造成成品的尺寸增大。壁厚越大，问题越明显。所以，角钢切割时，角钢的壁厚处 理是回避不了的问题。为此，本发明提出一种角钢切割方法，该方法主要是通过切割时调整 切割器具的角度，使切割器具的切割部位指向相对的直平面上的切割线来实现。具体地，本 发明的角钢切割方法包括：根据前面所述的角钢下料划线方法获得角钢的第一直平面的第 一切割线AN和角钢的第二直平面的第二切割线AL;随后，用切割器具沿第一切割线AN和/ 或第二切割线AL切割，使切割器具沿如图11所示的Λ ANL所在的直平面上进行切割。
[0070] 用于切割角钢的切割器具有多种，通常可以采用割炬、手锯、无齿锯等。
[0071] 在用割炬切割角钢时，通常先从角钢的一个直平面沿切割线开始切割，而且通常 从下往上（即从角钢的第一直平面的边线侧向背脊线侧）切割。图12示出了使用割炬切 割角钢的示意图。如图12所示，可以在所述角钢的第一直平面的第一切割线和角钢的第二 直平面的第二切割线上分别取η个点，即在第一切割线AN上的η个点&、Ν 2、……、Νη，在 第二切割线AL上的η个点Q、L2、Ln，其中ANeAQ，AN 2=AL2，……，ANn=ALn。这些点可以实 际在角钢的切割线上标记出来，以便切割人员能够清楚地看到，可选地，切割人员也可以根 据自己的经验估算出这些点的位置，而不用在角钢的切割线上明确地标记出来。随后，在沿 第一切割线AN切割时，首先割炬从点N处开始切割角钢的第一直平面，这时使割炬嘴指向L 点；当割炬在点L处时使割炬嘴指向U点，以此类推，当割炬在点&处时使割炬嘴指向 1^点，直至切割至点A。接着，以同样的方法沿第二切割线AL切割角钢的第二直平面。具体 地，割炬从点L处开始，这时使割炬嘴指向点N ;当割炬在点Ln_i处时，使割炬嘴指向点Nn_i， 以此类推，当割炬在点U处时，使割炬嘴指向&点，直至切割至点A。
[0072] 另外，也可以采用手锯切割角钢。当用手锯切割角钢时，可以从角钢的背脊线侧的 点A处开始，同时沿角钢的两个直平面的两条切割线切割。如图13所示，具体地，与图12 所示一样，可以在所述角钢的第一直平面的第一切割线和角钢的第二直平面的第二切割线 上分别取η个点，即在第一切割线AN上的η个点队、N 2、……、Nn，在第二切割线AL上的η 个点Li、L2、Ln，其中ANeALpANfAI^，……，ANn=AL n。这些点可以实际在角钢的切割线上标 记出来，以便切割人员能够清楚地看到，可选地，切割人员也可以根据自己的经验估算出这 些点的位置，而不用在角钢的切割线上明确地标记出来。随后，从点A开始切割，手锯朝着 直线NiU、或者朝着点&和点U切割角钢的第一和第二直平面，从而使手锯沿Λ ANL平面 进行切割。当手锯切割至点Κ、点Q时，手锯朝着N2L2或者朝着点Ν 2或者朝着点L2切割， 从而使手锯保持沿Λ ANL平面进行切割。以此类推，当手锯切割至点Ln、点Ln时，手锯朝着 直线NL、或者朝着点N、或者朝着点L切割，直至切割至点N、点L，切割完毕。
[0073] 可选地，当使用手锯切割角钢时，也可以先从角钢的一个直平面的切割线开始切 害I]。例如，如图14所示，先从第二切割线AL开始切割，这时手锯应该朝着第一切割线AN或 者朝着第一切割线AN上的一个点（例如点&)进行切割，从而使手锯在沿第二切割线AL切 割角钢的第二直平面时，手锯的切割平面始终保持在Λ ANL平面内。当切割完角钢的第二 直平面后，再以同样的方法沿第一切割线AN切割角钢的第一直平面。其中，角钢的第一切 割线AN的点&、点N 2、……、点N的选取以及第二切割线AL上的点Q、点L2、……、点L的 选取如前面所述的方式进行选取。在这种情况下，实际上，可以在切割线上选取点做为切割 参照点，即使选取参照点的话，也可以只选取一个或者少量的点。图14示出了从第二切割 线开始切割的情形，实际上也可以从第一切割线开始切割。
[0074] 可选地，当使用手锯切割角钢时，还可以从角钢的下端，即角钢的直平面的边线侧 开始、同时沿角钢的两个直平面的两条切割线切割。如图15所示，手锯首先定位在点L、点 N处，同时从角钢的两个直平面的边线侧向背脊线侧切割。角钢的第一切割线AN的点Ni、点 N2、……、点N的选取以及第二切割线AL上的点Q、点L2、……、点L的选取如前面所述的 方式进行选取。当手锅从点L、点N切割时，手锅朝着直线N nLn或者朝着点Nn或者朝着点Ln 进行切割，以便使得手锯沿着Λ ANL平面进行切割；以此类推，当切割至直线N2L2或者说切 割至点N2、点L 2时，手锯朝着直线NiQ或者朝着点&或者朝着点Q进行切割；当切割至直 线NiQ或者说切割至点&、点Q时，手锯朝着点A进行切割，直至切割完毕。
[0075] 通过本发明的上述角钢切割方法，可以使得切割出来的平面位于三角形Λ ANL平 面，便于形成整齐、吻合的结合面，从而保证角钢与另一角钢很好地接合，保证成品的尺寸 要求。
[0076] 利用本发明的角钢下料划线方法和角钢切割方法，只要在操作时能做到仔细认 真，切割后得到的角钢不用修，对于通常厚度或者较薄的角钢可以直接对接施焊，而对于需 要制作焊接坡口的厚壁角钢，由于角钢已利用本发明角钢下料划线方法和角钢切割方法切 割出规则的标准切割断面，从而可方便地制作出合格的焊接坡口，然后对接施焊。另外，本 发明的角钢下料划线方法和角钢切割方法适用于任何规格角钢的直角对接，如不等边的 角钢等。数量多时，可先做一个样板，用以减少许多重复的工作量。本发明的方法简单、 实用、快捷、精确，能够将用传统方法需要花一、两个小时才能完成的划线工作，缩短为在 一、两分钟内就可以完成，而且大大提高了精度。在普通的施工条件下，工作人员只需记住 0.707a(或即可轻松、高效地完成不同精度要求的角钢划线与下料等工作任务。 [0077] 需要特别说明的是，在本发明的上述实施例的描述中，在不同的情况，a的含义有 所不同，在推导的过程中，a是指角钢的端线的边长的实际长度。当描述本发明的 角钢划线方法时，在，与Μ重合情形下，a是指角钢的端线的边长的实际长度，在，与Μ 不重合的情形下，a是指在角钢的直平面内所取的线段AM'的长度。
[0078] 在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施 例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构 和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0079] 类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在 上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施 例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保 护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利 要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具 体实施方式的权利要求书由此明确地并入该【具体实施方式】，其中每个权利要求本身都作为 本发明的单独实施例。
[0080] 此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例 中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的 范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一 都可以以任意的组合方式来使用。
[0081] 应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领 域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中， 不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词"包含"不排除存在 未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词"一"或"一个"不排除存在多个这 样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来 实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件 项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为 名称。
【权利要求】
1. 一种角钢类直角型材下料划线方法，包括： 在角钢类直角型材的第一直平面的平面内、在靠近角钢类直角型材的端侧画垂直于角 钢类直角型材的背脊线的直线AM，其中A位于角钢类直角型材的背脊线上，Μ位于角钢类直 角型材的第一直平面的边线上； 在所述直线AM上取一点Μ'; 经过点M'做平行于角钢类直角型材的背脊线的直线Μ' K; 以点M'为起点，在远离角钢类直角型材端侧的方向上、在直线Μ' K上量取^&^的 长度，获得点Ν'，其中a是AM'的长度；以及 用直线连接点A和点Ν'并延长至角钢类直角型材的第一直平面的边线，得到直线A f与角钢类直角型材的第一直平面的边线的交点N，即第一切割点，AN为第一切割线。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中， 点A取为角钢类直角型材的背脊线在该端侧的端点。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中， 在所述角钢类直角型材的第一直平面的端线垂直于角钢类直角型材的背脊线时，所述 点Μ取为角钢类直角型材的第一直平面的边线在该端侧的端点。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其中， 在所述角钢类直角型材的第一直平面的边线与角钢类直角型材的背脊线平行时，取所 述点，与点Μ重合， 沿所述第一直平面的边线自点Μ量取Wa的长度，得到的点Ν'，即为第一切割点Ν。
5. 根据权利要求1一4中任何一项所述的方法，其中， 所述角钢类直角型材的第二直平面的第二切割点L和第二切割线AL采用与获得角钢 类直角型材的第一直平面的第一切割点Ν和第一切割线AN的同样的方法获得，或者采用如 下方法获得： 在角钢类直角型材的第二直平面上，经点A画垂直于角钢类直角型材的背脊线的直 线，在该直线上截取AJ' =AM'，获得点J'; 经点Γ作平行于角钢类直角型材的背脊线的直线Γ K'; 以点A为圆心，以点AN'为半径，用划规画弧线，所述划规与直线J' Γ相交，得到点 L'，连接点A与点L'并延长、与角钢类直角型材的第二直平面的边线相交，得到点L，得到 第二切割线AL。
6. 根据权利要求1一5中任何一项所述的方法，其中， 取近似数值 〇· 7071a、0. 707a、或 0· 7a。
7. 根据权利要求6所述方法，其中，当取近似数值0. 7a时， 所述0. 7a的长度通过如下步骤获得： 经过点A在角钢类直角型材的第一直平面内任意画一条射线AC ; 以点A为始点，连续截取10个相等的线段，分别依次获得点 A9、和 A0 ; 用直线连接点Μ'与点&，得到直线Μ' 经~做平行于Μ' &的直线，与AM'相交得到交点队，Α%的长度即为0.7a。
8. -种角钢类直角型材切割方法，包括： 根据权利要求1一7中任何一项所述的方法获得角钢类直角型材的第一直平面的第一 切割线AN和角钢类直角型材的第二直平面的第二切割线AL ;以及 用切割器具沿第一切割线AN和/或第二切割线AL切割时，使切割器具切割后所形成 的切割面位于Λ ANL所在的平面上。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中， 所述用切割器具沿第一切割线AN和/或第二切割线AL切割时，使切割器具切割后所 形成的切割面位于Λ ANL所在的平面上的步骤包括： 在所述角钢类直角型材的第一直平面的第一切割线和角钢类直角型材的第二直平面 的第二切割线上分别取η个点，即在第一切割线AN上的η个点&、Ν2、……、Νη，在第二切 割线AL上的η个点Lpk、……、1^，且八&=六1^，八队=六1^ 2，……，ANn=ALn ; 用切割器具沿第一切割线AN、从点N处开始切割角钢类直角型材的第一直平面，当切 割器具在点N处时切割器具的切割方向指向点L ;切割器具在点Nn_i处时切割器具的切割方 向指向点Ln_i，以此类推，切割器具在点&处时切割器具的切割方向指向点Q，直至切割至 点A ;用切割器具沿第二切割线AL、从点L处开始切割角钢类直角型材的第二直平面，当切 割器具在点L处时切割器具的切割方向指向点N ;切割器具在点Ln_i处时切割器具的切割方 向指向点Nn_i，以此类推，切割器具在点Q处时切割器具的切割方向指向点&，直至切割至 点A。
10. 根据权利要求8所述的方法，其中， 所述用切割器具沿第一切割线AN和/或第二切割线AL切割时，使切割器具切割后所 形成的切割面位于Λ ANL所在的直平面上的步骤包括： 在所述角钢类直角型材的第一直平面的第一切割线和角钢类直角型材的第二直平面 的第二切割线上分别取η个点，即在第一切割线AN上的η个点&、Ν2、……、Νη，在第二切 割线AL上的η个点Lpk、……、1^，且八&=六1^，八队=六1^ 2，……，ANn=ALn ; 切割器具从A点开始，且朝着直线ΝΑ、或者朝着点&和点Q方向切割角钢类直角型 材的第一和第二直平面；当切割至点队和点Q时，切割器具朝着直线N2L2、或者朝着点N 2、 或者朝着点L2切割，以此类推，直至切割至点N、点L ;或者 切割器具从第一切割线AN开始切割角钢类直角型材的第一直平面，切割器具朝着第 二切割线AL或者其上的点；或者 切割器具从第一切割点N和第二切割点L开始、沿第一切割线AN和第二切割线AL同 时切割角钢类直角型材的第一和第二直平面，切割器具朝着点Ln_i或者朝着点Nn_i ;当切割 至点Ln_i和点Nn_i时，切割器具朝着点Ln_ 2或者朝着点Nn_2 ;以此类推，直至切割至点A。
【文档编号】B25H7/00GK104108096SQ201310554154
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】张勇, 张万利, 郝广科, 张中, 胡琼, 王梅, 程奕梅, 李京欣 申请人:国家电网公司, 国网冀北电力有限公司管理培训中心