水刀效率分析

关于水切割设备效率和运行成本的分析报告关于水切割设备效率和运行成本的分析报告 按照集团公司领导对工艺所上报的 关于水切割可行性分析报告 批示 现对水切割设备运行效率和运行成本进行分析 1效率分析 加工周边或加工孔时 加砂水刀比机械加工快 水刀加工的效 率与所切割材料的机械性能和厚度有关 与坯料的加工余量无关 水刀切削厚度与时间的关系见表 1 表 1 切削材质切削厚度水刀走刀速度 mm min 每米所需时间 min 58151 2 104442 3 202034 9 505817 2 钢板 中碳 钢 1002147 7 57601 3 104142 4 201895 3 505418 5 不锈钢 1002050 从上表可以看出 对厚度为 100mm 切割长度为 1000mm 的中 碳钢板所需时间为 40 50 分钟 如果采用机械加工的方法 用直径 125 刀盘铣削加工 毛坯余量为 10mm 平均走刀速度 200mm min 所需的铣削时间加上辅助时间大约需要 1 3 小时以上 2运行成本分析 水切割设备的运行成本主要由喷嘴的损耗 刀管的损耗 高压泵 的密封损耗 砂料的消耗 水的消耗等组成 2 1喷嘴的损耗 喷嘴材料一般为蓝宝石 红宝石 钻石三种 各有其独特属性 蓝宝石是现在最常用的喷嘴材料 它是人造单晶宝石 其寿命大约 为 50 100 小时 在加砂水刀切割中 蓝宝石的寿命是纯水水刀切 割的 1 2 通常情况下 蓝宝石喷嘴的价格在 150 300 元 红 宝石喷嘴的寿命同样为 50 100 小时 但不适合纯水切割 钻石喷 嘴的寿命为 800 2000 小时 但价格比蓝宝石贵 10 20 倍 2 2 砂管的损耗 最高品质的陶瓷碳化物砂管可以提供 150 小时的切割时间 而 直径只增加 0 020 2 3 高压泵的密封损耗 增压泵上的高压密封的寿命大约 400 1200 小时 直接驱动 泵的密封的寿命前大约 200 600 小时 2 4砂料消耗 见表 2 表 2 喷嘴规格 单位时间用砂量 Kg 分钟 0 010 0 0300 41 0 014 0 0400 64 0 018 0 0501 134 砂料的成本在每千克 1 4 6 0 元 取决于砂料型号 2 5水的消耗 见表 3 表 3 喷嘴规格用水量 立方米 小时 0 010 0 11355 0 013 0 0 016 0 2 6 水刀切割单位时间综合运行成本 见表 4 表 4 喷嘴规格元 小时备 注 小喷嘴 0 010 0 030 135 大喷嘴 0 016 0 040 238 不含人工 设备折旧 一般情况下加砂水刀加工厂的服务收费为 816 1650 元 每小时 工艺研究所 2009 7 2 OMAX 水刀切割设备现场考察报告 时间 2009 07 04 2009 7 07 地点 上海浦东金桥出口加工区优傲马水切割中心 水切割设备 OMAX2626 定位精度 0 08 工作台尺寸 1016 736 X Y 轴行程 609 609 高压泵型号 P3055V 高压泵功率 30hp 马力 高压泵输出压力 3800bar 被切割零件 二重提供的筒体试验件 外形尺寸 200 200 300 毛坯 材质 18MnD5 切割厚度 200 第一次参数选择 可加工性 83 根据被切割材料的机械性能或牌号选取 质量系数 3 喷嘴直径 0 36 砂管直径 0 7 切割长度 40 切割速度 设备自动形成 1 68 min 切割后质量评定 切割深度 0 90 范围内光整平滑 表面粗糙度为 Ra12 5 6 3 切割深度 90 200 范围水剑扫尾严重 表面质量随切割深度逐渐 变差 第二次参数选择 可加工性 50 根据被切割材料的机械性能或牌号选取 质量系数 3 喷嘴直径 0 36 砂管直径 0 7 切割长度 40 切割速度 设备自动形成 1 64 min 切割后质量评定 切割深度 0 120 范围内光整平滑 表面粗糙度为 Ra12 5 6 3 切割深度 120 200 范围水剑扫尾较严重 表面质量变差 最尾部 位粗糙度仅为 Ra50 第三次参数选择 可加工性 40 根据被切割材料的机械性能或牌号选取 质量系数 3 喷嘴直径 0 36 砂管直径 0 7 切割长度 40 切割速度 设备自动形成 1 5 min 切割后质量评定 切割深度 0 140 范围内光整平滑 表面粗糙度为 Ra12 5 6 3 切割深度 140 200 范围水剑扫尾较严重 表面质量随切割深度逐 渐变差 最尾部位粗糙度仅为 Ra50 OMAX2626 水切割的易损件寿命及价格 1喷嘴 寿命 100 150 小时 价格 300 400 元 个 2砂管 寿命 120 150 小时 价格 1500 1800 元 个 3高压泵密封 寿命 500 1000 小时 价格 5000 元 套 进口 4 砂 混合砂 内蒙 连营港 邢义 价格 1400 元 吨 两种典型材料切割的运行成本 设备功率被切材料 价格 元 米 30hp 15 不锈钢板 9 6 30hp 5 不锈钢板 2 6 20hp 5 不锈钢板 3 29 OMAX 水刀切割设备现场考察综合评述 一 美国 OMAX 公司是全球水切割设备制造商 主要生产有多种规 格的龙门式和悬臂式水刀切割设备 OMAX2626 是规格较小的机型 将其用于厚度尺寸为 200 的试块切割属于 小马拉大车 在 切割过程 只有通过有若干次摸索 选择适当的切割参数 最突 出的是大幅度降低切割速度 从切割效果来看能满足二重试块切 割的要求 二 OMAX 水刀切割设备主要有以下特征 1结构紧凑 外形美观 2稳定性好 故障率低 3配有先进的 先算后动 控制软件 直接用户免费升级 4 可配置摇摆头自动调节水剑的偏转角度 实现动态切割 5 有单泵 高压泵 和双泵并联两种配置 双泵并联两种的切割 速度是单泵的切割速度高 1 4 1 5 倍 如果系统升级后还可提高 切割速度 15 20 三 先型建议 1 用于钢板下料和 300 板类零件