《水刀切割技術》PPT課件.ppt

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第四節(jié)水射流切割,,一、基本原理,水射流切割又稱液體噴射加工，是利用高壓高速的水流對工件的沖擊作用去除材料的，有時簡稱水切割，或俗稱水刀。采用水或帶有添加劑的水，以500~900m/s的高速沖擊工件進行加工或切割。水經(jīng)水泵后通過增壓器增壓，儲液蓄能器使脈動的液流平穩(wěn)。水從孔徑為0.1~0.5mm的人造藍寶石噴嘴噴出，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。被水流沖刷下來的“切屑”隨著液流排出，入口處束流的功率密度可達到1000KW每平方毫米。,,1-帶過濾器的水箱2-水泵3-儲液蓄能器4-控制器5-閥6-藍寶石噴嘴7-工件8-噴射距離9-液壓機構10-增壓器,水射流切割原理圖,二、材料去除速度和加工進度,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。切割精度主要受噴嘴軌跡精度影響，切縫大約比采用的噴嘴孔徑大0.025mm，加工復合材料時，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,圖9-17水射流噴嘴角度,表9-6水射流切割的加工參數(shù),表9-7某些材料水射流加工的切割速度,三、水切割的優(yōu)點,1、因為是冷切割,對材料無熱損傷,也無熱變形，這對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、鋸切等所無可比擬的?？梢哉f,它對被切材料無選擇性,因而能做到一機多用。2、具有很強的切割力,可切斷180mm厚的鋼板、250mm厚的鈦板、470層每層厚達65mm的石墨環(huán)氧樹脂合成板、5m厚的石材或混凝土等。3、因為是點能源切割,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雜的工件,便于自動控制,實現(xiàn)柔性加工。,水射流切割圓錐齒輪,水射流切割厚鋼板,4、切口質量好且窄,最小切口寬只有0.075mm公差可達到0.06mm-0.25mm;光潔度可達Ra2-7um,表面平整光滑,不必二次修整,可節(jié)省材料和工時。5、因為是濕法切割,無粉塵、煙霧、火花、氣味等,屬于清潔安全切割,勞動條件好,噪音不超過90dB。6、生產(chǎn)效率高,一套系統(tǒng)可配置多噴嘴同時作業(yè),工件可一次達到尺寸要求。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。,四、實際應用,美國汽車工業(yè)中用水射流來切割石棉制動片、橡膠基地毯、復合材料板、玻璃纖維增強塑料等。航天工業(yè)用以切割高級復合材料、蜂窩狀夾層板、鈦合金元件和印制電路板等，可提高疲勞壽命。,