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高压水切割设备的CNC控制技术
高压水切割设备的特之处,就是能将普通的水经过多级增压后所产生的高能量水流,再通过一个很细的红宝石喷嘴,以每秒近千米的速度喷射切割。从结构形式,可有多种形式,如二至三个数控轴的龙门式结构和悬臂式结构,这种结构多用于切割板材;五至六个数控轴的机器人结构,这种结构多用于切割汽车内饰件和轿车的内衬等。
简单的高压水切割设备具备两个数控轴,由CNC控制X-Y做数控移动,并能实现CAD/CAM直接转换,做到免键盘输入,无图加工,只要在CAD画出的任意复杂曲线,都可以直接切割成形。
而且高压水切割设备的切割精度介于0.1mm至0.25mm之间,其切割精度取决于机器的精度、切割工件的尺寸范围及切割工件的厚度和材质,通常机器的系统定位精度为0.01mm至0.03mm。
切割过程中所用的磨料为石英砂、石榴石、河砂、金刚砂等,磨料的粒径一般为40-70目,磨料的硬度越高粒径越大,切割能力也越强;而CNC数控技术比传统控制技术的加工效率要高,质量要好。
在使用CNC数控技术的时候需要配合使用合适的削切液,选用的削切液应该以冷却性能好的水基削切液为佳,可以为高压水切割设备提供机时冷却效果,提高切割质量。
水刀和水切割机使用技巧
通过这些使用技巧,使您对水刀工艺有较加深入的了解。其中一些技巧很容易明白,而另外一些只有通过实践才可以掌握。
1.切割厚材料
在切割厚度小于2.5的材料时,使用中型或大型切割头的产量并不高。如果需要,可使用小型参数组合),并考虑使用多头切割,以提高产量。
2.切割时碰到气缝
避免切割气缝大于 0.5mm。喷嘴有在气缝中发散的趋势,因此会廷在切割低层时表面粗糙。堆叠切割时,保持片材整齐地码放在一起。
3.较小的磨料目数
较小的磨料目数(120 目或者较小)将会使速度略有降低,但是可以产生较光滑的表面(与 80 或 50 目对比)。
4.生产成本以每英寸计算
生产成本是以每英寸而不是每小时计算的。运行一台加砂水刀每小时所花费的成本不是很重要。重要的是,在给定时间段内,您可以生产多少零件。有些用户错误地认为,可通过减小加射流速率来尽量降低运营成本。尽管磨料占据了加砂水刀 2/3 的运营成本,但您快速生产零件,来抵消经常性开支(劳力、设施、租赁费用)的消耗。开足所有马力并使用高的加砂射流速率,尽可能地加快切割速度。
5.通过控制器对水压进行增减
如果您定期切割复合材料、玻璃以及石材,要系统有能力通过控制器来对水压进行增减。同时,您也应研究真空技术或其它技术,来提高穿刺易碎或层压材料的成功率。
6.为工艺设计的控制系统
为工艺设计的控制系统,通常比一般的多工艺控制较有效率和较容易使用。
7.自动上下料
大多数机器不采用自动上下技术,如穿梭机。只有当材料处理在零件生产成本中占据明显比例时才可考虑使用自动上地。90% 的加砂水刀都是手动进行上下料,或者借助简单的天车、动臂起重机或铲车。
8.普通自来水
水刀系统使用的是普通自来水。90% 的纯水水刀和加砂水刀用户仅要求水在经过泵滤水器进入增压器之前须经过软化处理。反渗透和去离子技术用于将水纯化,成为“不饱和”水。这种水易吸收周围环境中的离子,如泵和高压铅管中的金属。反渗透和去离子技术可以延长喷嘴的寿命,同时也会对增压器和高压管造成昂贵的损坏。喷嘴虽然便宜,高压缸、止回阀以及端盖的损失却将远大于喷嘴寿命延长所带来的好处。
9.水下切割
水下切割可减少加砂水刀切割过程中造成的表面或上缘雾化。水下切割可降低切割时的噪音,同时使工作环境较加整洁有序。的劣势就是操作人员在切割过程中无法看清喷切割。如果操作人员反对水下切割,可考虑使用电子性能器。这些器将检测切割性能峰值偏差,并在零件受到损害前将机器停止。
10.不同磨料目数
如果您打算针对不同的工作使用不同目数的磨料,考虑增加一个小型或大型的砂桶。如果没有为定期使用的目数准备砂桶,可能会导致停产,并且使您的生产变得十分繁琐。
11.预留取料口
预留取料口可以切割厚度小于 8mm材料的切割有效及便利性。尽管取料口通常需要您为磨掉这些取出点,进行二次处理,但是使用预留取料口可以使处理材料较加快速 - 切片和切割零件仍为一体,方便卸载。材料越坚硬,预留取料口应越小。咨询您的制造商获取较详细的建议。
水切割知识总结
水切割作为一种新型切割技术,逐渐广泛的应用在人们的生产生活中,这种新型的切割方法优势不胜枚举,远**其他的切割方法。在玻璃、石材、陶瓷、金属和纤维食品等的切割加工行业中,传统的方法是用金刚石进行切锯铣等等,它切割的厚度范围非常大(尤其是石材)、速度相对来说较快,但是对常规厚度的板材,水刀切割机切割可进行**的任意曲线的切割加工,成品率高,而且还降低生产成本,大大提高加工产品的附加**。
那么关于这种切割设备有什么值得我们关注和了解掌握的知识呢?下面做出了几点很重要的总结,其中包括了:
1.此种切割的精度是怎么样?
它的切割精度为+/-0.1mm,如果说是使用了动态水切割机还是可以提高切割的精度的,还包括了消除切割斜度。
2.此种切割可以达到多少切割的厚度呢?
在相对一般情况下,这种切割设备它是完全可以切割0-50mm厚的任何材料(钢化玻璃除外),试验和实际生产中,曾经切割过100mm厚的不锈钢材料。
3.如果是加砂水刀的话,那么它自身的磨料的选择还值得注意些什么呢,又有什么样的选择呢?
这种切割设备它常用的磨料是石榴石砂,品质好的的石榴石砂为红褐色,而且你可以看到它没有分成和杂质,颗粒的边缘棱角十分的分明,这就是好的磨料了。
4.切割的切缝有多宽呢?
它切割的切缝大约比实际的刀管的直径大10%,一般的情况下,根据测量在0.8mm-1.2mm
5.既然是高压水射流切割设备,那么这种切割设备的的压力方面该注意那些事情呢?
若想进行快速的切割,建议使用高切割压力,虽然这样会相应的增加少量的设备损耗,但相对效率的提高所带来的效益还是要**维护成本。一般来说加砂切割的主要的为人工的成本、磨料的和折旧成本
6.水刀切割的切面斜度有多大?
一般来说,如不采用动态切割系统(动态切割系统可消除切面斜度----详见大地偏摆切割头)水刀切割的外表都会有一定的斜度,一般斜度会在3-5度。斜度大小与材料的厚度、切割速度有关,厚度越小,切割速度越慢,斜度就越小。
7.这种切割设备的工作台格栅的,它的实际上的使用寿命是多少时长?
如果不是长时间在同一位置上面切割同样图案的零件可持续使用数百小时,应该根据实际的切割的精度要求更换格栅,损坏太严重的格栅容易影响切割精度。移动,翻转工作台格栅,可以延长其使用寿命,降低使用本钱。针对水刀切割日常遇到的问题,对其进行归纳总结,也是使用设备的良好的习惯体现,也能进而降低使用本钱。
8.水刀切割是否需要夹具固定?
从力学角度析,水刀切割过程中材料只承受垂直方向上的力,水平方向受力非常小,一般*大型固定夹具,较轻的材料在切割时需要用重物把零件压住,防止反冲水的打击影响加工精度。
9.如果是选择了水下切割,那么它的好处:
a.是噪音的问题了。降低噪音到75dB以下;
b.对材质材料本身的影响包括了:减少材料外表呈现的起霜现象
10.这种设备的运行如何呢,会不会很大?
运行包括:水耗和电耗,还有就是加砂水刀的磨料损耗、设备的折旧、还包括了维护人工以及其他的运营的本钱等等。当然一些价钱还有根据地点区域有所不同的
如何保养移动高压水切割
每日的维修保养
相关人员每天都要在设备结束加工后对其进行清理,使机床、导轨 保持清洁;注意电源和气源是不是关闭了;如果切割机的的管带里有余气的话,也要排空;如果机器很长一段时间不使用的话也要及时关闭电源;还要注意看其横、纵向导轨和齿条表面的润滑程度是不是良好。
每周的维修保养
其实都是差不多的,就是如果移动高压水切割的横纵向的擦轨器出现异常情况的话,就要及时更换成新的;割炬松动,点火口的垃圾和自动调高装置,都是要关注的地方。
每月的维修保养
就是将移动高压水切割每天、每周的保养工作做一个总结,将整台设备进行完整的检查,不能放过每一个零部件。
1、熟悉移动高压水切割喷嘴喷出的水流。在低压下打开水流进行观察。水流应当是对称的,其宽度取决于所用喷嘴的类型。红宝石和蓝宝石喷嘴的水流稍微宽一些;钻石喷嘴的水流则较窄,并且较加连贯。如果水流开始变宽,则表示喷嘴损坏,应立即更换。损坏的喷嘴(或错位的管道)会给切割头造成内部损坏。
2、定期检查切割头有无磨损或损坏迹象(常由于意外接触部件或夹具而引起)。例如,混合管意外接触夹具后会损坏使混合管保持对准的喷嘴螺母和内部零件。
3、检查系统并使其保持佳运作状态,从而使水刀切割操作较有效,并延长其部件的使用寿命。定期检查和更换砂输送系统的消耗性部件,例如管道和接头。确保微型料斗底部以下的砂输送系统的任何部件都没有暴露于空气。进行这一检查时,从微型料斗底部的接头上断开砂输送管线,手动打开射流并将拇指贴在砂输送管线的一端。您会感到有充足(但非过量)的真空存在,这可能会让拇指尖产生凹陷。真空不足可能表示切割头被阻塞,或砂输送管线有裂缝,予以解决,以充分发挥系统的效率。
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