先進(jìn)加工技術(shù)水切割技術(shù)

1、水切割,——簡介,報告人：,水切割的基本定義,利用高壓技術(shù)可以把普通的自來水加壓到10-400Mpa壓力，然后再通過內(nèi)孔直徑約0.15-0.35mm的寶石噴嘴噴射形成速度約為800-1000m/s的高速射流，俗稱其為水箭，該水箭具有很高的能量，可用來切割軟基性材料。如果再在水箭中加入適量的磨料則幾乎可以用來切割所有的軟硬材料。 簡單來說，水切割是一種利用高壓水流切割的機(jī)器。在計算機(jī)的控制下能任意雕琢工件，而且受材料質(zhì)地影響小。,

2、,水切割的發(fā)展,高壓水切割的“發(fā)現(xiàn)”起源于蘇格蘭，經(jīng)過100年的試驗研究，才出現(xiàn)了工業(yè)高壓水切割系統(tǒng)。 1936年美國和蘇聯(lián)的采礦工程師成功地利用高壓水射流方式進(jìn)行采煤和采礦，到1956年，前蘇聯(lián)利用2000bar壓力的水切割巖石。 1968年被美國的哥倫比亞大學(xué)的教授在高壓水中加入磨料，通過水的高壓噴射和磨料的磨削作用，加速了切割過程的完成。 上世紀(jì)80年代初洛克韋爾飛機(jī)公司用水切割機(jī)來切割BI轟炸機(jī)的欽合金零件，

3、可以節(jié)約成本50%。目前許多國外的公司用高壓水切割各種材料，甚至用于軍艦制造。,水切割的發(fā)展,,水切割系統(tǒng)的組成,一套數(shù)控水刀切割機(jī)（簡稱“水刀）由三大部分構(gòu)成：超高壓水射流發(fā)生器（高壓泵）、數(shù)控加工平臺、噴射切割頭。1. 超高壓水射流發(fā)生器（高壓泵） 作為水刀的動力源，目前常見的是液壓馬達(dá)驅(qū)動增壓器產(chǎn)生超高壓水射流的技術(shù)方案。將普通自來水的壓力提升到幾十到幾百M(fèi)Pa（1MPa約等于10bar），通過束流噴嘴射出，具有極高的動能。,

4、水切割系統(tǒng)的組成,2. 數(shù)控加工平臺 目前，數(shù)控水刀主要以切割平面板材為主。切割平臺選用滾動直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠作為傳動，在數(shù)控程序和控制電機(jī)的精密控制下精確進(jìn)行X軸和Y軸單獨(dú)運(yùn)動或兩軸聯(lián)動，帶動切割頭實(shí)現(xiàn)直線和任意曲線切割。,水切割系統(tǒng)的組成,3. 噴射切割頭 . 噴射切割頭 高壓泵只有通過束流噴嘴才能實(shí)現(xiàn)切割功能。噴嘴孔徑大小，決定了壓力高低和流量大小。同時，噴嘴還具有聚能作用。噴射切割頭有兩種基本形式：一種是完成純水切割的，一種

5、是完成含磨料切割的。含磨料切割的切割頭，是在純水切割頭的基礎(chǔ)上，加上磨料混合腔和硬質(zhì)噴管構(gòu)成的。,水切割的優(yōu)點(diǎn),1:可切割范圍廣 超高壓水刀可切割各種厚、堅硬之材料：如不銹鋼、鋁、銅、鋼鐵、大理石、合金金屬、玻璃、塑料、陶瓷、磁磚及各種可看得到之材料?！　∫话愣?，以復(fù)雜圖案、厚、難切、易碎與怕熱之材料，最適合使用水刀切割為加工設(shè)備。2: 切割質(zhì)量好 平滑的切口，不會產(chǎn)生粗糙的，有毛刺的邊緣。 3: 無熱加工 因為它是采用水和

6、磨料切割，在加工過程中不會產(chǎn)生熱（或產(chǎn)生極少熱量），這種效果對被熱影響的材料是非常理想的。如：鈦。,水切割的優(yōu)點(diǎn),4:環(huán)保性 　　這種機(jī)器采用水和沙切割，這種沙在加工過程中不會產(chǎn)生毒氣，可直接排出，較環(huán)保。 5:無需更換刀具 　　你不需要更換切割機(jī)裝置，一個噴嘴就可以加工不同類型的材料和形狀，節(jié)約成本和時間。 6:減少毛刺 　　采用磨料砂的水刀切割，切口只有較少的毛刺 7:快速的編程 　　可以把其他軟件生成的程序調(diào)入機(jī)器，

7、它能夠從CAD建立起刀具路徑，并能把刀頭的精確定位和切割速度在超過2,000點(diǎn)/英寸（800點(diǎn)/cm）計算出來，你需要做的只是指定你要切割的材料和厚度，其他的工作交給機(jī)器去完成.,水切割的優(yōu)點(diǎn),8:與其他設(shè)備組合，可以進(jìn)行分別操作. 水切割機(jī)可和其他的加工設(shè)備組配（如鉆削頭），充分利用其性能，優(yōu)化材料利用程度. 9:減少調(diào)整次數(shù) 對工件只需要很小的側(cè)壓就能固定好，減少復(fù)雜的裝夾帶來的麻煩,,,水切割的應(yīng)用,,水切割機(jī)械的應(yīng)用,,

8、應(yīng)用機(jī)器人水切割,汽車內(nèi)部應(yīng)用水切割,,,水切割的未來發(fā)展趨勢,1.更快切割速度、更低的切割成本達(dá)413bar/60000PSI的壓力是區(qū)分水切割發(fā)生器的等級性運(yùn)行參數(shù)，無論是純水還是加沙切割，穩(wěn)定運(yùn)行在413bar/60000PSI的壓力下的切割設(shè)備都能取得優(yōu)異的切割效果。國外最新600bar/87000PSI的壓力的意味著切割速度在原來基礎(chǔ)上提高20～30% ；減少磨料使用30～50%，提高生產(chǎn)效率20～30% 2. 更新設(shè)計技

9、術(shù)美國福祿公司已經(jīng)制造出——更高同心度的切割刀頭。 動態(tài)五軸聯(lián)動切割系統(tǒng)。,水切割的未來發(fā)展趨勢,3.更低的維護(hù)成本 智能化、人性化的設(shè)計，嵌入式、擴(kuò)展式軟件與內(nèi)置的傳感器對系統(tǒng)提供保護(hù)并能立刻了解有關(guān)信息，能進(jìn)行更多的控制和更快的得到更多的信息。（PLC與協(xié)力軟件的集成）4.更深、更廣的切割領(lǐng)略 隨動機(jī)構(gòu)切割裝置、青島海軍核潛艇核廢料拆除裝置、上海造船廠斜度切割平臺

10、。 在國內(nèi)，短短十年的時間水切割技術(shù)在中國取得巨大的進(jìn)步，取得了顯著的社會與經(jīng)濟(jì)效益，奧拓福的發(fā)展史就是水切割技術(shù)在中國不斷推廣進(jìn)步，從而加強(qiáng)公司在國內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)地位的歷史，目前奧拓福公司已經(jīng)成為中國水射流行業(yè)的市場主導(dǎo)者和技術(shù)領(lǐng)跑者，并成為代表中國水射流行業(yè)角逐國際市場的開拓者。2007年奧拓福公司成為國家科技部首批批準(zhǔn)的創(chuàng)新型高新技術(shù)企業(yè)并得到重點(diǎn)扶持。,超高壓水射流技術(shù),美國福祿公司——動態(tài)五軸聯(lián)動切割系統(tǒng)