水刀切割工艺

　　水刀切割特性以金属切割为例，各种加工手段并存，包括刀具加工、激光、火焰切割（等离子切割）、电火花加工、线切割、水切割。各种切割手段各有优势，又都存在一定的局限性，各自占领了一部分市场。但在众多的切割手段中，只有水切割属于冷态切割，直接利用加磨料水射流的动能对金属进行切削而达到切割目的，切割过程中无化学变化，具有对切割材质理化性能无影响，无热变形，切缝窄，精度高，切面光洁，清洁无污染等优点，可加工传统加工及其它加工方法无法或难于加工的材料，如玻璃、陶瓷、复合材料、反光材料、化纤、热敏感材料。随着人们对水切割技术了解的进一步加深，市场逐渐认识到水切割技术在金属切割行业的独特优势。以激光切割为例进行比较，在薄板切割中激光虽然在切割速度方面要优于水切割，但在16mm以上的金属切割采用激光法则投资大成本高，而且激光切割材料的周边仍有一定的热影响区，水刀切割金属材料厚度一般可达30mm-100mm以上，并且对材料无任何影响，再加上水刀对切割材料没有限制。综合这些因素，很多原先选择激光或其它切割手段的用户转而选用水切割机。

　　目前“水刀”的数控平台多采用滚珠丝杆和滚动直线导轨的精密传动技术，控制精度都在+0.02mm以内，同时加砂水射流的喷嘴和切割头的聚焦性能及长寿命的喷嘴材料的技术突破，配合了400Mpa大功率超高压系统的连续平稳工作，全自动供砂和控砂及高压水启、停控制系统配合，使得“水刀”能24小时连续切割和自动加工。

　　“水刀”更兼有强大的计算机辅助设计和控制功能，特别在“转角和尖角”切割时自动减速，以减小切割中甩尾的影响，使得切割面光洁圆滑，加之“水刀”切割具有“磨削”的特质，这使得“水刀”在切割质量和效率上都有了极大的变化和提高，而可直接用于金属零件的成形切割加工。

　　一、工作原理

　　超高压水射流切割机是将普通的水通过一个超高压加压器，将水加压至3000bar，然后通过通道直径为0.3mm的水喷嘴产生一道约3倍音速的水射流，在计算机的控制下可方便的切割任意图形的软材料，如纸类、海绵、纤维等，若加入砂料增加其切割力，则几乎可以切割任意材料。

　　二、特点：

　　1．无切割方向的限制，可完成各种异形加工；

　　2．水刀在工件上所产生的侧向力极小，可降低设定时间及节省使用夹具成本；

　　3．水刀加工不会产生热变形，不需二次加工，可节省时间及制造成本；

　　4．水刀加工切割速度快，效率高，加工成本低。

　　三、优点：

　　1．可以轻松地切割不锈钢板或坚硬的大理石、花岗岩等，对那些因其他方法难以切割的材料如芳纶、钛合金等各种复合材料更是非常理想或唯一的加工手段。

　　2．切割时不会产生裂痕，它可以切割间隙很窄的材料。一般而言，纯水切割其切口约为0.1mm至1.1mm，加砂切割其切口约在0.8mm至1.8mm之间.。随着砂喷嘴内孔直径扩大其切口也就愈大。

　　3．可作全方位的切割，包括各种形状、角度或斜度；

　　4．不需要进行磨边等二次加工，在切割过程中还可以减少飞尘，改善工作环境。

　　四、水切割的形式和水切割机床的构成： 水切割的形式从水质上分，有纯水切割和加磨料切割；从加压方式上分，有液压加压和机械加压；从机床结构上分，有龙门式结构和悬臂式结构。

　　一套完整的水切割设备由超高压系统、水刀切割头装置、水刀切割平台、CNC控制器及CAD/CAM切割软件等组成
数控超高压水射流切割机能很方便地切割任何复杂的平面曲线图形，切口光滑、平整、无热变形、且具有速度快、效率高、无污染的特点。几年来，功能齐全，性能可靠的合展水刀以优越的性能被来自建筑、陶瓷、玻璃、金属加工、军工以及各种特殊加工行业用户的认可和接受，产品分布在国内十几个地区，同时还远销北美及东南亚等地。机器操作简单易学，动态性能好，是从事机械加工、建筑装潢等客户的好帮手。

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