[发明专利]用于切割加工板状或棒状工件的方法及加工机器

说明书

本发明涉及一种用于切割加工板状或棒状工件(2)的方法并且涉及一种加工机器(1)，所述加工机器具有激光加工装置(4)，并具有工件支撑件(14)，将在激光加工装置(4)中被加工的工件(2)借助于所述工件支撑件被接收，所述加工机器还具有工件移动装置(7)，待加工的工件(2)借助于所述工件移动装置被保持并相对于激光加工装置(4)移动，其中，激光束(16)由加工头(17)导向待加工的工件(2)，凹部(31)被引入工件(2)中，所述凹部(31)由热熔钻(33)加工并加宽到钻孔(34)的最终尺寸。

技术领域

本发明涉及一种用于在加工机器中切割加工板状或棒状工件的方法以及用于执行该方法的加工机器。

背景技术

从EP 2017023 A1中已知一种加工机器，其设置成用于加工棒状、特别是管状工件。该加工机器是激光管切割机器。棒状工件通过工件支撑件接收，所述工件支撑件形成为转动支撑件。工件移动装置将棒状工件引导到馈通衬垫并穿过它，使得使用激光加工装置的工件加工发生在馈通衬垫的相反侧上。在用激光束加工工件之后，将其切断并转移到卸载装置中。

此外，DE 102013103121 A1公开了一种使用激光加工装置加工板状工件的加工机器。该加工机器具有用于板状材料的工件支撑的平坦的工件支座。在板状材料上方，设置激光加工装置，所述激光加工装置具有冲头和激光加工头，以便在板状工件上进行激光和/或冲压加工。

为了将螺纹以高精度引入棒状工件、特别是管状工件以及板状工件中，需要引入精确的钻孔。此外，在借助于螺旋钻引入钻孔时，由于加工过程而出现切屑通常是不利的。实际上，由于借助于热熔钻引入钻孔，因此可以产生精确的钻孔。然而，由于当热熔钻的锥形尖端穿入管状工件的壁或板状材料时的高轴向力，因此需要高的支撑力，来抵消热熔钻强制穿入工件期间的轴向力。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于切割加工板状或棒状工件的方法和一种加工机器，由此可以高精度地产生钻孔并且减小在此作用的轴向力。

该目的通过一种用于切割加工板状或棒状工件的方法来解决，其中，激光束经由激光加工装置的加工头导向待加工的工件并在工件中引入凹部，然后，用热熔钻将凹部加宽到钻孔的最终尺寸。该方法的优点在于，通过激光切割凹部可以限定将产生的钻孔的位置精度。另外，由于已经引入了凹部，因此当将凹部加宽到钻孔的最终尺寸时作用在板状或管状材料上的加工力或轴向力显著减小。此外，预先在工件中引入凹部和之后的热熔钻加工具有以下优点：当钻孔时，凸起减少到很少的量，特别是十分之几毫米。在此，不再需要加工去除凸起。

根据该方法的一有利实施例，使利用激光束产生的凹部以最大尺寸引入工件中，所述凹部的包围圆小于钻孔的最终尺寸。因此，在工件的整个壁厚上可以存在钻孔的均匀的外周表面。

在引入钻孔之后，优选地通过螺纹切割工具或螺纹成形工具引入螺纹。可根据用于工件的材料选择螺纹切割或螺纹成型。例如，对于由结构钢制成的工件，可以使用螺纹切割工具。对于高强度结构钢或甚至具有更厚的壁厚的，优选使用螺纹成形工具。

该方法的另一优选实施例使具有限界凹部的平行的、窄缩的或加宽的壁区段的凹部通过激光束被引入工件中。因此，可以满足进一步的特定要求。由于加工机器具有用于加工头的摆轴，可以在凹部中引入用于壁区段的各种侧面倾斜度。

该方法的另一优选实施例提出通过激光束产生具有多边形轮廓或非滚圆轮廓的凹部。这使得凹部的形状和几何结构也可以调整成适应工件上的引入位置。特别是对于管，由于外表面的曲率，凹部在一个方向上可以具有大于在其它方向的优选方向。

优选地，根据形貌选择和调整凹部的轮廓和/或工件的限界凹部的壁区段的侧面倾斜度。特别地，凹部的轮廓和/或与限界凹部的壁区段的侧面倾斜度与待加工的工件的表面曲率有关。因此，可以在将凹部加工到最终尺寸时或在完成凹部时进一步减小轴向力。

将引入凹部和钻孔的板状工件优选地在具有作为工件支撑表面的平台的冲压激光加工机器中被加工。