佳工机电网 在线工博会 我的佳工网 手机版 English
关键字  
  选择展区 >>
您的位置: 首页 > 机床与金属加工设备展区 > 焊接设备/切割机展厅 > 产品库 > 水刀/水射流切割机 > 技术论文 > 正文 产品库 会展 人才 帮助 | 注册 登录  
焊接设备/切割机
 按行业筛选
 按产品筛选
查看本类全部文章
e展厅 产品库 最新动态 技术文章 企业目录 资料下载 视频/样本 反馈/论坛
  技术应用 | 基础知识 | 外刊文摘 | 业内专家 | 文章点评 投稿 发表科技文章 
追求Q5:优化水射流切削质量
作者:Jet Edge Inc. Nancy Lauseng
欢迎访问e展厅
展厅
9
焊接设备/切割机展厅
交流电焊机, 直流电焊机, 气体保护焊机, 埋弧焊机, 高频焊接机, ...
在水射流切削中,Q5代表世界最高质量标准(根据切口边缘条件而定)。达到Q5标准的切削结果,无条纹,打磨的边缘相当光滑。按照Q5标准切出的零部件,甚至都可以被您自豪地放在大堂里展示给众人观赏。 当然,加工时并不总是需要达到Q5标准,但一旦有必要向此目标努力时,需要考虑许多变量,比如从机器的设计、软件到适当的石榴石和孔板/喷嘴组合的选择。 虽然大多数水刀制造商将Q5视为最佳切削边缘质量的判断标准,但在有些供应商的心中,排序方式是反的。他们认为达到Q1标准的才是最佳的质量,达到Q5的质量最差。

要点一:购买合适的机器

如果您的加工需要必须实现非常小的公差,就需要在能够进行高精度维护的设计系统上投资。对于这些要求苛刻的应用,Jet Edge,Inc.公司的Bradley Schwartz建议采用一个桥型龙门系统。

newmaker.com

“只有配备了以数码控制的快速通信系统的带有精密研磨滚珠丝杠(双端直驱)的桥型龙门,通过工厂的激光,才能保持长时间的高公差,” Schwartz指出:“低成本入门级的系统通常设有悬臂或齿条和齿轮设计,由一个直接驱动的泵或增压泵提供动力。这些都不是高精度的机器。”

绝大部分的水射流机可以实现计算机控制的锥度补偿性能,因为水刀退出零部件时的角度与进入时的角度完全不同,所以可防止锥度出现,生产出高质量的零件。

要点二:投资好的嵌套软件

Schwartz表示:在质量嵌套软件上投资,有助于优化切削边缘的质量,减少浪费,生产率最大化。

“关键是编入好的CAM软件的技术,”他说:“当几何图形变换时,相关的进给速度也必须变化。斜向进刀时,几何图形和进给速度都会逐步变化,嵌入喂料率也会随着这些变化而变动。生成几何图形时,不用专门设置这些参数,可以由软件自动添加。这对导入/导出非常重要,创建这些几何图形时,不包括这些小因素,它们通常是由软件自动添加的。这对材料的导出/导入区非常重要,因为划出的线条显示了从线到圆弧、圆弧到圆弧还有锋利的边角等参数。”

要点三:认真校准

要保持质量一致,需要定期由经验丰富的技师使用经认证的激光设备(比如雷尼绍伸缩球杆仪系统),将水射流切削机重新校准,以验证运动系统的公差。

Schwartz说:“比如,Pegasus Northwest公司一年会重新校准切削机几次。因为机器校准通常需要一个熟练技师,所以公司培训了自己内部技术人员来做这项工作,并投入了必需的设备"。

要点四:使用高质量的石榴石

优质石榴石对切削质量至关重要。Pegasus Northwest公司的Dennis Pavlov解释说:“采用业内最好的石榴石,使我们可以更快地切削,实现最佳的切削质量。”

“石榴石的质量,始终是关键要素,” Schwartz补充说:“一旦你习惯用某些等级的石榴石进行加工,换用别的,很容易产生流程变化等问题。”

金属成形商们通常使用两种类型的石榴石磨料水射流切削:碎石和冲积层。对于Q5切削,Schwartz建议使用碎的石榴石:“它们的边缘通常更锋利,能够切的更好更快。”

newmaker.com

Opta Minerals公司的Bill Meyerholtz解释了碎石和冲积石榴石的区别:“多角石榴石粒具有锋利的边缘,可以实现洁净的切削、更好的控制。通常,碎的石榴石边缘比扇状石榴石更锋利,因为将扇状石榴石加工后,边缘会变圆一些。加工过程包括:将巨大的石榴石外的水晶体剥落,再将这些石榴石块放到海砂或砂砾堆中”。

“选用合适大小的加工网格也很重要,”Meyerholtz继续说道:“网格的大小可以决定某些特定的石粒尺寸,有时可以决定一些特定产品中的平均颗粒尺寸。网格数较少,意味着加工出的颗粒会比较大,平均颗粒尺寸越精细,切削边缘就会越平滑,控制程度就会越精确。然而切削速度会较慢。较大的颗粒,切削速度更快。大多数加工车间都在努力尝试在切削速度和边缘质量间保持平衡。80#石榴石水刀砂,可较好地实现切削速度和边缘质量的结合。100#、120#的,切削更精准,但速度较慢。而50#的,切削较快,但边缘粗糙、缝隙较宽。”

Meyerholtz 提醒金属成形商在选择石榴石时要牢记生产成本。“寻找最佳的平衡组合,尽量减少总的生产成本,包括费用和额外工件精加工的切削。如果你能做到快速切削但需要对工件进行额外的边缘整理,就会增加整体成本。同样,用廉价的石榴石切削,又会损失时间和工作效率,这可不是将总生产成本降至最低的好办法。要全面实现切削控制、切削质量和生产率,最好使用优质、清洁的石榴石。”

“Almandite石榴石可同时实现高比重和硬度,”Meyerholtz继续说:“将切削能高效地施加到工件的表面。石榴石应该是干净的,即其他矿物的含量极低,没有粘土和其他的泥污。各种粒度混合比配应该是一致的,不会有过大的颗粒,堵塞喷嘴或饲料系统。产品应该是干燥、可自由流动的,可以顺利地通过喂料系统。”

Pavlov补充说:“正确的石榴石使用数量,也是合理削减预算的关键。”要是为某个客户做特定的切削,要确定正确的石榴石数量,需要就切削参数咨询制造商并做切削测试。

要点五:使用钻石孔板、监控喷嘴及混合室的运行情况
为保证一致的高质量切削,高质量的钻石孔板是水刀操作员的最好朋友。钻石技术公司(缩写为DTI)的Jessica Van Hatcher表示:与其他替代方案相比,钻石孔板有很多益处:耗材配件的使用更耐久,剪切速度更高,将减少金属成形商操作过程意外关机或中断的次数,降低报废率,改进切削边缘品质。

Pavlov表示:出于这些原因,Pegasus Northwest公司独家使用了钻石孔板,使其加工边缘质量远远超过竞争对手的水平,实现了公司对质量的承诺。

newmaker.com

“钻石孔板的耐用性比任何其他宝石都长,”他强调:“其他喷嘴(比如红宝石的),很容易偏离公差,”Van Hatcher表示:高质量的喷嘴对水刀车间的高质量运行至关重要。“水刀切削机的用户最好不要使用廉价、不可靠的喷嘴,那样其实就是拿他们的投资和公司声誉在冒险。”

Van Hatcher解释说:钻石的硬度,使它具有独特的切削边缘,与刚玉(常被称为红宝石、蓝宝石)等替代品完全不同。红宝石和蓝宝石是由相同的材料制成的,其中,微量的铬使红宝石显现出红色。

“因为钻石是地球上已知的最坚硬的材料,水刀操作员可以放心地使用钻石孔板。几百甚至上千小时后,其内部的几何形状都是始终如一的,切削结果也是可预测、高效率的,”Van Hatcher说。“刚玉制成的孔板会从内外部逐渐缓慢地被侵蚀掉,逐渐降低水射流切削水平,宝石本身也没法再用。此外,因为其原子性质,那种磨损模式和孔板的腐蚀程度是不可预测的。”

“不可预测,指的是在安装或重要切削的几秒中,很可能损坏孔板,”Van Hatcher说:“钻石孔板,使用户可以只管运行水刀系统,无需操心维护。”

当然,钻石孔板也不是完全相同的。Van Hatcher表示:“人们常会有误解,以为所有的钻石产品是同等质量的。实际上,质量差的钻石孔板通常有锋利的边缘,每个尖角的应力梯级各有不同。如果不消除掉的话,当积聚的应力超过了材料的粘结强度时,生产就会出问题。

过早失效,经常也是因为糟糕的安装工序和材料,Van Hatcher表示。

“要区分不同质量的钻石孔板,”她建议:“检查一下看看钻石周围是否有粉末合金烧结。在高压条件下,这种情况常会导致过早的侵蚀,导致密封泄漏、喷射流错位、喷嘴故障。钻石质量较差,会使进气火焰不稳,进气的形状为圆锥形。进气喷焰不稳,更容易产生问题,降低了喷气流的一致性,尤其是流动频率和切削精度。”

相反地,高质量的钻石会防止材料过早疲劳变形,因为与最高质量的安装流程和材料结合起来后,就能最大限度地降低应力的积聚。为使钻石孔板实现最长的寿命,Van Hatcher敦促水刀操作员利用钻石监控过滤器来收集碎屑,因为那些碎屑必须通过高压线路,影响孔板边缘。

购买钻石孔板,可增加切削速度、减少停机时间、消除报废的零部件和材料,甚至可以延长外围设备(比如昂贵的混合管)的使用寿命,减少对整个系统的磨损。

无论选择那种类型的孔板,金属成形商都必须认真监控孔板、喷嘴和混合室的情况。Schwartz说:“如果生产零件的进料速度低于100%,就要小心了。最好移除喷嘴和混合室、检查水射流的质量来确定一下孔板的质量,因为喷射流要通过切削头,通常认为喷嘴磨损的原因是射流在孔径处来回摩擦所致,因磨损而变圆。

“混合室磨损也很关键,” Schwartz继续说:“虽然孔板和喷嘴可能是新的,但如果混合室是磨损的,就会产生一个真空区,影响研磨率。我们需要将研磨率一直保持在最高峰(如图一)。Pavlov还建议水刀操作员在处理工作时一定要使用正确的孔板和喷嘴组合,具体怎么选,需要参阅制造商的切削参数。

要点六:正确选用夹具,避免喷雾

Pavlov提醒水刀操作员:要确保工件台上的切削材料安置适当。当夹持或称重时,要注意别把他们放在切削路径上,要考虑其切削程序中的位置。

为了保护材料免受雾气侵蚀,水刀操作员经常需要将工件材料放在一些不打算使用的材料(比如起皱的PVC)上面,而不是把它直接放在切削台的木条上。

要点七:按推荐的速度切削

较高质量的零件通常需要较低的切削速度,但是为了提高效率,车间通常要求以最快的速度实现最高的质量水平。要保证正确的速度,请咨询水刀制造商来推荐相应的切削参数。

“必须以适当的速度切削适当的材料厚度,” Pavlov建议:“比如,要在0.125英寸的铝材上实现Q5标准的切削,需要的切削速度是15到18英寸/分钟。

要点八:选择合适的水压

近年来,几个水刀设备厂商都引进了90,000 + PSI 水刀增压泵。在它们所产生的极端压力下切削,有许多好处,比如切削速度会增加50%,石榴石的消耗会降低40%,在某些情况下,可以稍微减少锥形的产生。

聪明的水刀操作员会按照制造商的切削参数,先做切削测试来确定最佳水压,在既定的应用条件下,将生产率和成本效益最大化。

要点九:维护机器

保持水射流切削系统良好的保养状况,对金属成形商实现成功的切削,非常重要。Pavlov提醒用户定期检查机器,防止泵和切削头处出现泄漏。

此外,Schwartz建议金属成形商们遵循机器制造商的维护规定,并充分利用这些制造商提供的免费维修培训等机会。

newmaker.com

要点十:测试零部件切削

“金属成形商会花时间做零件测试切削,特别是要制作一个新材料模型或需要新的厚度的时候,长远来说,这节省了不少时间和材料,”Schwartz说:“要切削零部件,测量,研究切削参数并做出正确决定,我们建议切削测试的零部件,需要显示切完的各个角度:里面的正方形、外角、内半径、外半径以及切口处,这样你就能从慢到快调整切削速度,实现较好的切口角度。”
文章内容仅供参考 (投稿) (7/4/2013)
查看更多水刀/水射流切割机相关文章: more
·水切割系统用于赛车加工 Jet Edge Inc (1/17/2013)
·水射流切割:使工序运转流畅如水 Brad Kuvin (1/8/2013)
·水刀切割技术的柔性自动化方案 newmaker (2/20/2012)
·高精度的多功能水切割设备 Gretchen Salois (2/17/2012)
·数控水切割与数控火焰、等离子切割的比较 武汉百斯杰数控 (12/26/2011)
·水刀与水切割技术全盘详析 newmaker (11/23/2011)
·水射流水切割法能提升加工效率 newmaker (11/18/2011)
·水刀切割精度及厚度建议 newmaker (11/16/2011)
·什么情况下选择水切割比较好呢? newmaker (11/4/2011)
·水射流技术概况 newmaker (9/19/2011)
查看更多焊接设备/切割机相关文章: more
·埃马克激光技术公司的 ELC 6: 完善转子轴的焊接工艺 埃马克 (11/8/2023)
·汽车激光焊接常见缺陷及解决方案 newmaker (6/17/2016)
·超厚板数控火焰切割 四川鸿舰重型机械制造有限 廖学勇 (1/4/2016)
·数控火焰切割机割炬构成与加工质量效果 newmaker (8/4/2014)
·TFT-LCD框架的激光焊接应用 通快公司 (6/16/2013)
·多车型切换焊装夹具气路控制系统 newmaker (6/13/2013)
·机器人提高焊接作业的经济性 newmaker (6/7/2013)
·焊接接头系数理论 newmaker (6/3/2013)
·焊接残余应力的产生、影响及防控措施 newmaker (6/1/2013)
·高效地完成钣材加工 Andreas Kettner-Reich (5/24/2013)
查看相关文章目录:
·机床与金属加工设备展区 > 焊接设备/切割机展厅 > 水刀/水射流切割机 > 焊接设备/切割机文章
文章点评 查看全部点评 投稿 进入贴吧


对 焊接设备/切割机 有何见解?请到 焊接设备/切割机论坛 畅所欲言吧!


网站简介 | 企业会员服务 | 广告服务 | 服务条款 | English | Showsbee | 会员登录  
© 1999-2024 newmaker.com. 佳工机电网·嘉工科技