超高压水切割设计说明书

超高压水切割 摘要 ： 超高压水切割又称水刀和水射流，它是将普通的水经过多级增压后所产生的高能量 (380流，再通过一个极细的红宝石喷嘴 (以每秒近千米的速度喷射切割，这种切割方式称为超高压水切割。 数控水射流切割机由五大部分组成：超高压发生器、数控机床、全自动磨料输送系统、数控系统、整体式切割头。 水射流切割机床是一种多用途、性能完善的切割设备，它最大特点是非热源的高能量射流束加工，切割中无热过程，故可切割所有金属和非金属材料，特别是各种热切割方法难以胜任或不能加工的 材料。具有：切口快、切口平整、无尘埃、无热变形、无污染、减少材料浪费等特点。可切割：钛合金、铜板、钢板、铝板、铸铁、花岗岩、大理石、瓷砖、化纤、木材、布匹、纸张、皮革、塑料等材料。已应用到航空、军工、石材、建筑、装潢等精加工企业。 关键词 ： 超高压 ， 水刀 ， 高能量 ，高速度， 无污染 ， 精加工 。 一、超高压发生器 是超高压水射流切割的动力核心 ,是整台机器的心脏所在 ,它将精滤过的水增压至3005000再经过宝石喷嘴形成一种约三倍音速的射流 ,将其压力转变为集中的动能 ,从而达到能切割任何材料的目的 . 二、数控机床 机床采用悬臂式结构。 X、 Y 两轴丝杆通过弹性联轴器与电机直接连接，吸收振动、传动精度更高。 可以三个方向装卸工件。克服了龙门式机床只可以从两端上料以及对毛坯材料尺寸受限制等缺点，悬臂机床可放置比切割平台尺寸大的毛坯。运行过程中不会出现像龙门式机床的两边丝杆进给不同步以及同步带因压力不均而导致机床损坏和不能保证切割精度的现象发生。 采用优质伺服驱动系统，丝杆导轨采用的是国际知名品牌，确保整个机床的传动平稳。 选用优质防尘罩。我公司采 用的防尘罩使用寿命是通用防尘罩的三倍以上。 采用床身与切割平台分离设计。切割时不受震动影响，提高切割精度。 三、全自动磨料输送系统、 可提示操作人员何时将砂料加入砂桶； 大容积的砂桶可提供连续 500钟切割所需的砂量，无须频繁加砂； 操作简单方便、运行可靠、免维护； 四、采用独特工艺设计，免调节，保证宝石喷嘴与砂管绝对同心，切割效率高 五、数控系统； 1. 可与国际上许多图形设计软件的格式兼容，如 2. 具有自动刀具半径补偿、自动加入进刀线、自动计算切割线长度及加工时间全自动套料（即给出毛坯尺寸以及要加工的零件的加工件数，软件将自动排列最佳排版位置图，省去许多软件不具备次功能而带来得手工排版的大量时间和不必要的材料浪费）等功能；（自动排版界面） 3. 具有 能，克服了因数控系统内存太小而不能存储大容量 序的弊端，大大提高了生产效率。 水刀 /水切割 利用强大的压强，所以水刀的口径很小，以便产生强大的压强。 水刀即超高压水射流切割技术发展历史不长，但其优 秀的切割能力，快捷的切割速度，及其安 全的切割方式和低廉的切割成本使水切割技术得到了广泛的应用。 水刀是通过超高压发生器将水加压到 30000 兆帕 )以上，通过一个专用的切割喷头在极细 的小孔中喷出，其速度是声速的几倍，这种高压水流具有极强的切割能力，而且通过在其中添 加沙子等磨料可以使其切割能力几倍增强。 高压水刀可以快速的切割几乎所有材料：玻璃、橡胶，纤维、织物、钢铁、石材、塑料、钛、 铬等各种有色金属、复合材料、不锈钢、钢筋混凝土、胶体、泥土 可以这么说，除金刚石和钢化玻璃（易 碎）以外没有高压水射流切割机切不了的东西。 而且它可以安全的切开易燃易爆物品，像应用于废弃炮弹、炸弹的拆除式切割。 水切割的切口细（ 1右），切割精度高（千分之二毫米 可切割自由各种复杂图形 水射切割的切口光滑，无毛刺，不发热无退火现象，切面平坦，广泛应用于飞机零件、精密机械齿轮、打印机，随身听齿轮、机件等 奥拓福水射技术在水射切割行业探索多年有强大的技术实力和丰富的设计实施经验，可以协助广大生产厂家和各个机构设计安排制造优秀的切割 机械和切割方案，大型切割机械切割平台。 水刀 所谓的 “水刀 ”，是用高压泵把密封的水加压，通过高级硬质合金、蓝宝石、金刚石等做成的喷嘴极细的喷口喷出，切割材料。 要做到这点，对水、管道、喷口都有比较高的需求。如管道，水刀是用高压工具把水加压后射出来的，必须拥有极高的压力才能把坚硬的切割材料切开，所以管道必须能承受极高的压力，这个压力远远大于 700 兆帕，因为薄钢板（被切割材料）本身就能承受 700 兆帕的压力。 其次，水刀用的水完全没有杂质是不对的。因为水压远远大于 700 兆帕，那么对于管道等密封 设备而言，无论密封性能多么好，纯水总会使它们磨损而渗漏。为了解决这个问题，水刀用水就要加入 5%的可溶性乳化油，提高密封效果。对于高压泵，也要加入一些油液提高其密封性能。 上面说过了，水刀的喷嘴是用硬质合金、蓝宝石等材料做成的，喷口直径仅 且孔内壁光滑平整，能承受 1700 兆帕的压力，所以喷出来的高压水能像刀一样切割材料。有些水还加入了一些长链聚合物，如聚乙烯氧化物，增加水的 “黏度 ”，使喷出的水犹如一条 “细线 ”。 超高压水切割的用途及局限性 虽然说超高压水切割可以切割任何材料，但在应 用上还是有所侧重的。 水切割的用途主要有三个，一是切割非可燃性材料，如大理石、磁砖、玻璃、水泥制品等材料，这是热切割无法加工的材料；二是切割可燃性材料，如钢板、塑料、布料、聚氨酯、木材、皮革、橡胶等，以往的热切割也可以加工这些材料，但容易产生燃烧区和毛刺，但水切割加工不会产生燃烧区和毛刺，被切割材料的物理、机械性能不发生改变，这也是水切割的一大优点；三是切割易燃易爆材料，如弹药和易燃易爆环境内的切割，这是其它加工方法无法取代的。 一般情况下，能够利用激光、等离子、火焰、线切割、锯、铣削等加工方法基本满足 加工工艺要求时，则不宜采用水切割加工，毕竟水切割的运行成本较高，喷嘴、导流套、高压密封件都是进口的耗材，价格较贵。但当您感到激光和等离子所能切割的厚度太薄，所产生的毛刺太大，所产生的热影响区不利时，您可以考虑选用水切割；当您感到火焰切割的毛刺太大、粗糙度太差、热影响区太大时，您可以考虑选用水切割；当您感到线切割的速度太慢，并且不能切割非导电材料时，您可以考虑选用水切割；当您感到铣削的方法产生了许多废屑，造成了很大的浪费时，您也可以考虑选用水切割，因为水切割不会产生废屑，而是整片切割，水切割加工割分开的材料大 多是可利用的；当您感到使用圆锯和带锯太慢，而又不能进行非直线切割时，您照样可以考虑选用水切割；当您切割易燃易爆材料或在易燃易爆的环境下切割时，更必须考虑选用水切割；当您切割时不想产生毒副气体、不需二次加工、不想产生热效应或变形或微裂缝、又想产生良好的切边品质并能同时切割细小的孔时，您更要考虑选用水切割。总之，水切割是一种万能的切割方式，但某些场合下的使用并不是最佳的，所以选择时要做具体分析。 参考文献 ： 1. 刘文剑、常伟等编著，