水刀切割技術(shù)課件

第四節(jié)水射流切割水刀切割技術(shù)一、基本原理

水射流切割又稱(chēng)液體噴射加工，是利用高壓高速的水流對(duì)工件的沖擊作用去除材料的，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)水切割，或俗稱(chēng)水刀。采用水或帶有添加劑的水，以500~900m/s的高速?zèng)_擊工件進(jìn)行加工或切割。水經(jīng)水泵后通過(guò)增壓器增壓，儲(chǔ)液蓄能器使脈動(dòng)的液流平穩(wěn)。水從孔徑為0.1~0.5mm的人造藍(lán)寶石噴嘴噴出，直接壓射在工件加工部位上。加工深度取決于液壓噴射的速度、壓力以及壓射距離。被水流沖刷下來(lái)的“切屑”隨著液流排出，入口處束流的功率密度可達(dá)到1000KW每平方毫米。水刀切割技術(shù)1-帶過(guò)濾器的水箱2-水泵3-儲(chǔ)液蓄能器4-控制器5-閥6-藍(lán)寶石噴嘴7-工件8-噴射距離9-液壓機(jī)構(gòu)10-增壓器

水射流切割原理圖水刀切割技術(shù)水刀切割技術(shù)二、材料去除速度和加工進(jìn)度

切除速度取決于工件材料，并與所用功率大小成正比、和材料厚度成反比，不同材料的切割速度如表9-7所示。

切割精度主要受?chē)娮燔壽E精度影響，切縫大約比采用的噴嘴孔徑大0.025mm，加工復(fù)合材料時(shí)，采用射流速度要高，噴嘴直徑要小，并且有小的前角，噴嘴緊靠著工件，噴射距離要小。噴嘴越小，加工精度越高，但材料去除速度降低。水射流切割水刀切割技術(shù)

圖9-17水射流噴嘴角度水刀切割技術(shù)液體能種類(lèi)：水或水中加入添加劑

添加劑：丙三醇(甘油)、聚乙烯、長(zhǎng)鏈形聚合物

壓力：70～415MPa

射流速度：300～900m/s

流量：達(dá)7．5L/min

射流對(duì)工件的作用力：45～134N噴嘴材料：常用人造金剛石，也有用淬火鋼、不銹鋼的

直徑：0．05～0．38mm

角度：與垂直方向的夾角0°～30°性功率：達(dá)38kW

切割速度(即進(jìn)給速度)：見(jiàn)表9?7

切縫寬度：0．075～0．41mm

壓射距離：2．5～50mm，常用的為3mm

表9-6水射流切割的加工參數(shù)水刀切割技術(shù)材料厚度/mm噴嘴直徑/mm壓力/MPa切割速度/(m·)吸聲板190．253101．25玻璃鋼板3．550．254120．0025環(huán)氧樹(shù)脂石墨6．90．354120．0275皮革4．450．053030．0091膠質(zhì)(化學(xué))玻璃100．384120．07聚碳酸酯50．384120．10聚乙烯30．052860．0092苯乙烯30．0752480．0064表9-7某些材料水射流加工的切割速度水刀切割技術(shù)三、水切割的優(yōu)點(diǎn)1、

因?yàn)槭抢淝懈?

對(duì)材料無(wú)熱損傷,也無(wú)熱變形，這對(duì)許多高性能或熱敏感材料尤為可貴。這是其它加工方法,如火焰、激光、等離子、鋸切等所無(wú)可比擬的。可以說(shuō),它對(duì)被切材料無(wú)選擇性,因而能做到一機(jī)多用。2、具有很強(qiáng)的切割力,可切斷180mm厚的鋼板、250mm厚的鈦板、470層每層厚達(dá)65mm的石墨環(huán)氧樹(shù)脂合成板、5m厚的石材或混凝土等。3、因?yàn)槭屈c(diǎn)能源切割,切割反力很小,只有十幾公斤,因而便于全方位自由切割形狀復(fù)雜的工件,便于自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)柔性加工。水刀切割技術(shù)水射流切割圓錐齒輪水射流切割厚鋼板

水刀切割技術(shù)

4、切口質(zhì)量好且窄,最小切口寬只有0.075mm公差可達(dá)到0.06mm-0.25mm;光潔度可達(dá)Ra2-7um,表面平整光滑,不必二次修整,可節(jié)省材料和工時(shí)。

5、因?yàn)槭菨穹ㄇ懈?無(wú)粉塵、煙霧、火花、氣味等,屬于清潔安全切割,勞動(dòng)條件好,噪音不超過(guò)90dB。

6、生產(chǎn)效率高,一套系統(tǒng)可配置多噴嘴同時(shí)作業(yè),工件可一次達(dá)到尺寸要求。

7、可在水中或幾百米深的水下切割。

8、可加工很薄的工件、很軟的金屬和非金屬材料，加工縫隙窄，可節(jié)約材料和降低加工成本。水刀切割技術(shù)四、實(shí)際應(yīng)用美國(guó)汽車(chē)