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1、水切割水切割 简介简介 报告人： 水切割的基本定义 利用高压技术可以把普通的自来水加压到10-400Mpa 压力，然后再通过内孔直径约0.15-0.35mm的宝石喷嘴 喷射形成速度约为800-1000m/s的高速射流，俗称其为 水箭，该水箭具有很高的能量，可用来切割软基性材 料。如果再在水箭中加入适量的磨料则几乎可以用来切 割所有的软硬材料。 简单来说，水切割是一种利用高压水流切割的机 器。在计算机的控制下能任意雕琢工件，而且受材料质 地影响小。 水切割的发展 高压水切割的“发现”起源于苏格兰，经过100年的试验 研究，才出现了工业高压水切割系统。 1936年美国和苏联的采矿工程师成功地利用高
2、压水射流方 式进行采煤和采矿，到1956年，前苏联利用2000bar压力的水 切割岩石。 1968年被美国的哥伦比亚大学的教授在高压水中加入磨料 ，通过水的高压喷射和磨料的磨削作用，加速了切割过程的完 成。 上世纪80年代初洛克韦尔飞机公司用水切割机来切割BI 轰炸机的钦合金零件，可以节约成本50%。目前许多国外的公 司用高压水切割各种材料，甚至用于军舰制造。 水切割的发展 水切割系统的组成 一套数控水刀切割机（简称“水刀）由三大部分构成：超 高压水射流发生器（高压泵）、数控加工平台、喷射切割 头。 1. 超高压水射流发生器（高压泵） 作为水刀的动力源，目前常见的是液压马达驱动增压器产生 超高
3、压水射流的技术方案。将普通自来水的压力提升到几十 到几百MPa（1MPa约等于10bar），通过束流喷嘴射出，具有 极高的动能。 水切割系统的组成 2. 数控加工平台 目前，数控水刀主要以切割平面板材为主。切割平台选用滚 动直线导轨和滚珠丝杠作为传动，在数控程序和控制电机的 精密控制下精确进行X轴和Y轴单独运动或两轴联动，带动切 割头实现直线和任意曲线切割。 水切割系统的组成 3. 喷射切割头 . 喷射切割头 高压泵只有通过束流喷嘴才能实现切割功能。喷嘴孔径大 小，决定了压力高低和流量大小。同时，喷嘴还具有聚能 作用。喷射切割头有两种基本形式：一种是完成纯水切割 的，一种是完成含磨料切割的。含
4、磨料切割的切割头，是 在纯水切割头的基础上，加上磨料混合腔和硬质喷管构成 的。 水切割的优点 1:可切割范围广 超高压水刀可切割各种厚、坚硬之材料：如不锈钢、铝、 铜、钢铁、大理石、合金金属、玻璃、塑料、陶瓷、磁砖及 各种可看得到之材料。 一般而言，以复杂图案、厚、难 切、易碎与怕热之材料，最适合使用水刀切割为加工设备。 2: 切割质量好 平滑的切口，不会产生粗糙的，有毛刺的边缘。 3: 无热加工 因为它是采用水和磨料切割，在加工过程中不会产生热 （或产生极少热量），这种效果对被热影响的材料是非 常理想的。如：钛。 水切割的优点 4:环保性 这种机器采用水和沙切割，这种沙在加工过程中不会产 生
5、毒气，可直接排出，较环保。 5:无需更换刀具 你不需要更换切割机装置，一个喷嘴就可以加工不同类 型的材料和形状，节约成本和时间。 6:减少毛刺 采用磨料砂的水刀切割，切口只有较少的毛刺 7:快速的编程 可以把其他软件生成的程序调入机器，它能够从CAD建 立起刀具路径，并能把刀头的精确定位和切割速度在超过 2,000点/英寸（800点/cm）计算出来，你需要做的只是指定 你要切割的材料和厚度，其他的工作交给机器去完成. 水切割的优点 8:与其他设备组合，可以进行分别操作. 水切割机可和其他的加工设备组配（如钻削头），充分利用 其性能，优化材料利用程度. 9:减少调整次数 对工件只需要很小的侧压就
6、能固定好，减少复杂的装夹带来 的麻烦 水切割的应用 水切割机械的应用 应用机器人水切割 汽车内部应用水切割 水切割的未来发展趋势 1.更快切割速度、更低的切割成本 达413bar/60000PSI的压力是区分水切割发生器的等级 性运行参数，无论是纯水还是加沙切割，稳定运行在 413bar/60000PSI的压力下的切割设备都能取得优异的 切割效果。国外最新600bar/87000PSI的压力的意味着 切割速度在原来基础上提高2030% ；减少磨料使用 3050%，提高生产效率2030% 2. 更新设计技术 美国福禄公司已经制造出更高同心度的切割刀 头。 动态五轴联动切割系 统。 水切割的未来发
7、展趋势 3.更低的维护成本 智能化、人性化的设计，嵌入式、扩展式软件与内置的 传感器对系统提供保护并能立刻了解有关信息，能进行更 多的控制和更快的得到更多的信息。（PLC与协力软件的集 成） 4.更深、更广的切割领略 随动机构切割装置、青岛海军核潜艇核废料拆除装 置、上海造船厂斜度切割平台。 在国内，短短十年的时间水切割技术在中国取得巨大的 进步，取得了显著的社会与经济效益，奥拓福的发展史就 是水切割技术在中国不断推广进步，从而加强公司在国内 领导地位的历史，目前奥拓福公司已经成为中国水射流行 业的市场主导者和技术领跑者，并成为代表中国水射流行 业角逐国际市场的开拓者。2007年奥拓福公司成为国家科 技部首批批准的创新型高新技术企业并得到重点扶持。 超高压水射流技术 美国福禄公司动态五轴联动切割系统 压力达到了90000多的PSI 高压水通过一个细小的喷嘴以 956m/s 的速度射出，这种速度接近 音速的3倍。 谢 谢
