切割金属或复合材料制料坯块而获得的板材或工件套件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通过切割金属材料或复合材料制的料巧块而获得的成套板材或工件。
[0002] 本发明尽管非专一地、但尤其广泛地应用于复杂的并具有高硬度的机械切割工件 的粗切领域中，复杂的机械切割工件即工件具有复杂形状和/或复杂表面，高硬度即工件 具有大于30的洛氏硬度。因此，本发明提出准完工的、例如可用于航空领域中的金属材料 (尤其是侣、铁、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 巧。
【背景技术】
[0003] 更确切的说，在制造金属机械工件的情况下，已知从原材料巧块例如铸料巧块出 发，然后将其机加工，从而获得所需工件的粗巧（半成品）。接着精制该粗巧W形成成品。
[0004] 得到的粗巧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。
[0005] 因此存在如下运样的需求：在料巧块中精确制出具有复杂形状的成套工件，使之 尽可能接近所需的工件最终形状，运样就可减少后续工序数量和减少材料损耗。
[0006] 已知片银式或链银式银切装置，其适于沿确定的轨迹进行切割。
[0007] 但是运类装置一方面设及沿直线形轨迹进行银切，另一方面设及对软材料和/或 纤维凸起材料如木材进行切割。
[0008] 运些装置因而不再允许沿复杂轨迹进行据切。
[0009] 还已知值E202004007148)使用圆形银片切割获得的一套两个形状互补的工件。
[0010] 运种套件必然具有有限的厚度和/或具有小尺寸的长度和/或宽度。
[0011] 同样已知通过水射流或激光的线银或电火花加工切割装置。
[0012] 即便运里运些技术可用于加工复杂形状，但运类形状需在小深度（优选地《300 毫米）上由直纹面（直线母线）形成。
【发明内容】
[0013] 本发明旨在提供通过切割而获得的一套两个板材或工件，运种套件比起W前已知 的板件或工件套件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，并且本发明允许进行复杂形状的切割，允许轨迹近距离多方向变化，并在大尺寸的工件 长度和/或宽度上进行切割。
[0014] 所谓大尺寸，是指待切割工件的尺寸（长度、宽度）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块的厚度可小于300毫米，例如小于200毫米，例 如100毫米，极限是银缝大小和所需工件厚度的极限。
[0016] 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% )。
[0017] 本发明尤其基于运样的构思：特别是使切割系统一一不仅是切割部即切割片而 且还有导向部即导向件一一逐渐深入料巧块内部，在同一原材料中嵌套切割出多个复杂粗 巧。
[0018] 为此，本发明主要提出一种板材或工件套件，其通过切割围绕一平面延伸的金属 材料或复合材料制的料巧块而获得，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 部具有至少两条拐线；并且，所述第二板材或第二工件的下表面在与料巧块的切割条的高 度相应的差不多恒定高度处，具有与面对的第一板材上表面形状互补的面部。
[0019] 所谓尤其设及曲线轨迹的拐线，也指在与所述表面正交的平面中的系列斜率变化 线或拐线，其型廓（横截面）具有相继角度也就是相对于同一侧的至少两组角，其中每组有 两个相对角。
[0020] 换句话说是指运样的轨迹：例如直线轨迹，其在与轴向平面正交的平面中至少四 次改变方向，和/或产生具有至少两个波纹的一条切割线，和/或例如相对于所述直线形成 一些（例如大于5°的）角度。
[0021] 所谓高度，是指在与料巧块平面垂直的纵向平面中的尺寸。
[0022] 运种制造尤其借助链银插入到料巧即原材料块中，并随着切割在料巧块的整个厚 度上进行而是可能的，如同后面将更确切地予W说明的，其中所述链银具有切割片和该链 银的导向件。
[0023] 切割装置的侧向保持布置和切割片相对于链银侧向盘的法线方向的迎切允许按 链银的确定轨迹进行运种完全插入，运种完全插入W新颖的方式允许切割出料巧块、因而 所获工件的复杂几何形状。
[0024] 在一些有利的实施方式中，另外和/或作为补充可采用W下布置方案中的一种和 /或另一种：
[0025] -上表面的面部具有至少Ξ种斜率变化，用W形成翼肋或凹槽；
[0026] -斜率变化角度为90。；
[0027] -第一板材的上表面至少局部地具有弯曲横向型廓；
[0028] -轨迹至少局部地呈正弦曲线形状；
[0029] -板材或工件的长度大于或等于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米的工件长度（深 度）上和/或在大于600毫米、例如大于1米的工件和/或料巧块宽度上进行，所获工件或 板材具有运类尺寸；
[0031] -所述套件的厚度小于300毫米；
[0032] -相面对的上表面和下表面运两个表面用循环链银沿确定的轨迹切割而成，W使 所述表面具有至少一条相对于所述平面的斜率变化线，所述循环链银安装成能在导向件中 滑动，其恒定宽度相应于切割条的高度；
[0033] -料巧块由循环链银沿确定的轨迹进行切割，所述循环链银安装成能在形成所述 轨迹的导向件中滑动，所述循环链银相对于纵向轴向平面对称，由链环装置形成，在一侧向 盘上具有至少一个切割片，切割片配有凸起切割刃，切割沿相对于所述侧向盘的法线方向 进行；
[0034]-上表面的面部点坐标（xi(t)，yi(t))化及下表面的面部点坐标（X2(t)，y2(t)) W如下方式定义：
[0037] 其中，X。和y。是坐标系Oi、Oj中的轨迹的点M(x。，y。）的坐标并使得：
[0040] W及2e是料巧块切割条的高度。
[0041] 在一有利的实施方式中，所述套件具有利用确定厚度的料巧块获得的彼此相应嵌 套的两个板材或工件。
[0042] 有利地，所述套件具有超过两个的工件，例如具有Ξ个或五个工件。
【附图说明】
[0043] 通过阅读下面对后文W非限制性示例给出的一些实施方式的说明，本发明将得到 更好理解。
[0044] 参照附图进行本说明，附图中：
[0045] 图1至图3是根据本发明的一些实施方式的成套工件的透视图；
[0046] 图2A是根据本发明的成套板材或工件的另一实施方式的剖面示意图；
[0047] 图4A是由根据本发明的装置切割的料巧块示例的透视示意图，图中还明确示出 如在本说明书的情况中使用的一个料巧块的长度、宽度和厚度尺寸；
[0048] 图4B示出图4A切割的确定轨迹，W表示其参数；
[0049] 图5是根据本发明的一实施方式的用于成套工件的切割装置的透视示意图；
[0050] 图6是图5的切割装置的带链银的导向件的一部分的透视图；
[0051] 图7示意性示出根据本发明的可用于获得一个工件套件的另一种料巧块切割装 置，示出围绕与链银的轴线共线的一条轴线的可能的方向变化。
【具体实施方式】
[0052] 图1示出通过切割平行六面体形的金属材料或复合材料（例如热固性树脂和碳纤 维）制的料巧块4而获得的一套1两个板材2、3,材料成分通常适用于航空航天领域中飞机 结构或工件的制造或汽车领域中结构或工件的制造，料巧块围绕平面5(点划线）延伸，使 用装置6 (参见图5)进行切割，装置6具有链银，后面将参照图5至7对其进行更详细描述 述。
[005引料巧块4用金属材料或复合材料制成，具有长度L宽度1和厚度E(同样参见图 4A) 0
[0054] 板材的长度L和/或宽度1大于300毫米，例如600毫米。
[0055] 用料巧块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] 根据该实施方式，板材2的上表面7和板材3的下表面8运两个彼此相面对的表 面利用循环链银9 (参见图5、6)切割而成，所述链银9能滑动地安装在导向件10中，其恒 定宽度相应于切割条（traitded6coupe)的高度，沿确定的轨迹进行切割，W使所述表面 具有至少一条相对于平面5的斜率变化线11。
[0057] 下表面8与第一板材2的上表面7形状互补，因此，通过在恒定高度2e上切割料 巧块4而获得板材2、3 (参见图4B)。
[005引因此，在切割结束时，板材2、3彼此分开并嵌套，上表面7和下表面8平行，但是自 线11起具有与平面5垂直的阶台部（d6c;rochement)。
[0059] 因此，运里，斜率变化是双重的，由在确定高度上正交于表面7的一平面体现。
[0060] 在下文中将使用相同的但带有引号（indice)的标号来标示类似和/或相同的元 件。
[0061] 图2示出一套1两个工件12、13的另一实施方式，该套件的两个工件即基板12和 平行六面体形的小板13,小板插在如此构成的、例如非贯通的凹槽中。
[0062] 在运种情况下，由如参照图7将描述的那样的装置实现沟槽14,该装置如同伊般 使用W分离出料块13。
[0063] 在图2A的特殊实施方式中，W剖面图示意地示出通过链银进出料巧块而在料巧 块4"中切割而成的第一下板15,下板15于是在料巧块4"的上表面18'处具有盘件18。
[0064] 运种布置允许在同一基本料巧块4"中获得与第一板15互补分离的多个上部工件 19、20。
[0065] 图3示出本发明的另一实施方式。利用料巧块4^ ^ ^获得两个板材21、22，运两 个板材的相面对的互补面具有沿多条拐线正交的阶台部或斜率变化轨迹，所述多条拐线运 里是平行线23、24、25、26、27和28。
[0066] 因此获得具有两个沿纵向方向的加强翼肋29和30的下部工件21、和具有与面对 的凹槽互补的两个翼肋31和32的上部工件22。
[0067] 换句话说，上表面的面部33因而在运里具有至少Ξ种斜率变化，W在相应表面上 形成翼肋29、30、31、32及其互补的凹槽。
[006引在图1和3所示的实施方式中，对料巧块4和4 ^ ^ ^的切割分别横向地和纵向 地进行（即一种沿宽度1的方向，另一种沿长度L的方向）。
[0069]图4A和4B