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水刀水刀切割机结构组成及喷嘴直径对效率影响

发布者:实远    时间:2022-9-27 10:40:52

 水刀切割机是利用压水射流进行冷态切割的切割设备,主要由高压泵、数控加工平台、喷射切割头、供砂系统和冷却系统组成。

 

  一套数控水刀切割机(简称“水刀)由三大部分构成:压水射流发生器(高压泵)、数控加工平台、喷射切割头、供砂系统和冷却系统组成。

 

  1、高压水射流发生器(高压泵)

 

  作为水刀的动力源,常见的是液压马达驱动增压器产生高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(1M水刀Pa约等于10bar),通过束流喷嘴射出,具有很高的动能。

 

  2、数控加工平台

 

  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。

 

  3、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。喷射切割头有两种水刀基本形式: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。

 

  除了水射流的压力和速度外,另一个会影响水射流速度的重要因素是喷嘴直径。可以说,这三个因素对喷水的影响不容忽视,直接影响其工作效率。因此,为了好地利用高性能的水切割工具,让我们了解喷嘴直径的影响有多大。

 

  尽管切割速度和深度随着喷嘴出口直径的减小而增加,但是如果在压力下减小喷嘴直径,由于空气夹带,射流将在喷嘴附近雾化,这将导致其失去切割能力。

 

  推荐用于切割的喷嘴出口直径在0.1?0.3mm之内。另外,影响水喷射切割器的因素是,尽管切割速度和切割深度随着喷嘴直径的增加而降低,但是缝隙宽度增加,即,每单位时间的材料损坏量增加。在相同的压力条件下,比较用直径为0.1mm和0.4mm的喷嘴加工的材料的切割质量,还发现随着喷嘴直径的增加,缝隙变宽,切屑粒径变大,并且缝隙质量(粗糙度)也会增加。水刀


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