水射流切割
水射流切割高硅钢片技术研究
２ ０ １ ３年 ９月
机床与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ Ｉ ＣＳ
Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０１ ３
Ｖｏ １ ． ４１ Ｎｏ ． １ ７
第４ ｌ 卷 第ｌ ７期
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １—３ ８ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． １ ７ ． ０ １ ７
曲线 的切割加工 ，切割面质量好 ，成 品率高 ，无须二 次加 工。同时 ，水切割能很好地解决一些熔点 高 、合 金 、复合材料等特殊材料 的切割加工。高压水 射流破
２ ． Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ ４ ３ ０ ０ ８ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
简述高压水射流加工的原理
简述高压水射流加工的原理高压水射流加工（High Pressure Water Jet Cutting）是利用高压水流进行切割、挖掘、清洗等加工工艺的一种现代化加工技术。
它主要是通过高压水流和喷射嘴的运动来实现加工过程中的物料去除和形状切割的目的。
下面是高压水射流加工的原理及其特点。
一、原理高压水射流加工是利用高能量密度的喷射流，将高速流体射流的高动能转化为流体的冲击力，达到快速切割物料的目的。
通过将自来水加压至极高的压力，将水喷射出成为高速水射流。
将高速水流从喷嘴喷出时，由于水流加速的过程中会产生剧烈的摩擦，摩擦力可将物料表面上的杂质和污垢溶解、碾磨、冲击，使它们迅速分离和脱落。
当水流击打到物体上时，水流所带动的物料因受到冲击力而发生粉碎和开裂，顺着切口形状的线路形成一个完整的切口，从而达到切割的目的。
二、特点1. 高效：高压水射流加工速度快，一般可实现数十厘米至数米的每分钟加工速度。
2. 精度高：高压水射流加工具有高精度和高质量的切割效果，切口平整，无毛刺。
3. 安全性强：高压水射流加工原料无化学反应，不产生热量、辐射和有毒气体，加工中没有火花和切削渣。
4. 应用范围广：高压水射流加工可以切割各种硬度、结构复杂的材料，如金属、玻璃、石材、塑料、陶瓷等，广泛应用于造船、汽车、核能、航空、化工、建筑等领域。
5. 环境友好：高压水射流加工是一种绿色环保加工技术，不会对环境造成污染，废料易于处理。
6. 经济效益好：高压水射流加工不需要进行后续的表面处理，节省了制作成本，提高了生产效率。
三、应用1. 地下水的开采和供水系统清洗2. 高速铁路和公路路面的切割和拆除3. 钢板、不锈钢、铝合金等金属材料的切割和挖掘4. 汽车零部件，如车身、底盘等的制作和加工5. 电子元器件、玻璃、陶瓷等材料的切割加工6. 地脉、地矿勘探等地质工程领域中的钴测、取样、爆破卡矿等工作。
抗磨白口铸铁冒口水射流切割的实验研究
（ 一 压 力 表 ；２ 五 通 阀 ；３ 引水 管 路 ；４ 混 合 １ 一 一 一 腔；５ 一磨料罐 ；６ 喷嘴；７ 一 一切割试件 ；８ 一节 流阀。）
件材料 的热损 失 ，可 以减少铸 件 的后 继工序 的加工量 。另
外 ， 由 于 水 射 流 属 于 点 切 割 ， 无 接 触 切 割 ，尤 其 是 沿 进 给
２ ２设 计技术参 数 ．
工 作 压 力 ： 最 大 ３Ｍ ａ 喷 嘴 直 径 ： １ｍ 喷 嘴 材 质 ： ０ｐ ， ｍ，
方 向和侧 向，切割反 作用力小 ，从而避 免 了铸 件 由于 附加 应力 而 产 生 的变 形 。高 压水 射 流还 具 有 不产 生 粉尘 ，环 保；切 口质量好 、切割速 度快 ，没有火 灾危 险等优 点。 由 于水射流 的最 终执行机 构是切 割头 ，其 余均为 辅助单元 ， 因此 ，利 用高压 软管将切 割头和 辅助设 备分开 ，可 以远 距 离 、独立 、灵活地使用 “ 。
切 割 有 诸 多 弊 端 。首 先 ， 火 焰 切 割 时 易 产 生 切 口上 缘 熔 化 变 形 、 挂 渣 不 易 清 除 、 后 拖 量 增 加 等 现 象 ；其 次 ，火 焰 温
流经高压软管到切割喷嘴，通过调节泉 的压力、磨料供给量 和靶距和试件 的横移速度 ，便 可达 到不 同精度的切割要求。 当试件 切割完 毕，先将 磨料浓度 调节 阀和 高压水 截 『阀关 ｝ ： 闭，对 管路进行清理后再关闭高压泵 。磨料事先从磨料 罐的 项部加 到其 内部 ，磨料在其 自身重力 的作用下落到磨料罐底
或铸态并去应 力处理后硬度在４０Ｂ ５ Ｈ 以上 ， 多用 于抗 磨 损 的
作过程 当中，先将磨料罐 内加满磨料和水并密封好，然后启 动高压泵 ，经过几秒 钟后再打开高压水调 节阀８ ，通过调节
水刀切割常见异常现象原因及排除措施讲解
水刀切割常见异常现象原因及排除措施1.高压水泵声音异常。
原因：1.忘了打开给水阀2.各部分紧固螺栓变松。
措施：1.把进水口全打开2.紧固螺栓。
2.活塞转换声音不规则。
原因：1.高压水单向阀动作不正常2.增压器密封损伤措施：1.整修阀座转换零件2.更换密封3.增压器温度升高。
原因：1.高压水单向阀动作不正常。
措施：1.整修阀座转换零件4.蓄压器出漏水原因：1.增压器密封损伤措施：1.更换密封5.高压水管路处漏水。
原因：1.高压水管接头变松，2.高压水密封损伤.措施：1.重新拧紧，若重新拧紧后仍漏水，修整支座面。
2.更换密封。
6.油压管路处漏水。
原因：1.接头变松2.密封损伤措施：1.重新拧紧，2.更换密封7.工作油温升高原因：1.未向油冷却器供水2.冷却器效率较低.措施：1.通水，2.拆解清洗8.高压水压力升高不上去原因：1.射流喷嘴孔径过大2.高压水单向阀动作不正常措施：1.换上孔径合适的喷嘴2.整修阀座或更换零件9.喷嘴前端漏水原因：1.启闭阀动作不良1．高压水射流切割缺陷及防止（1）切割质量不良的原因及措施在正常切割情况下，高压水射流切割具有良好的切割质量，其所能达到的质量水平见表1。
表1 高压水射流切割的质量水平措施：1.整修阀座或更换零件10.射流形状不对称原因：1.喷嘴空连有杂物2.喷嘴损坏措施：1.清洗喷嘴2.更换喷嘴11.切割性能低下原因：1.喷嘴空连有杂物2.喷嘴损坏3.高压水压力低4.高压水排出压力低措施：1.清洗喷嘴2.更换喷嘴3.检查高压水泵4.更换高压水滤器数控水刀使用成本多少?1.设备折旧整机平均购买价格以25万元计算。
正常使用寿命为5年。
每年实际工作日数为300天，每天平均使用（实际工作）时间为5小时，5年累计工作时间为7500小时。
重要部件平均更换周期为2000小时，费用约为1.6万元。
设备购置成本及重置成本为(250000+16000x7500/2000=)310000元。
磨料水射流切割压力模糊PID控制仿真技术
喷嘴入 口压 力 闭环控 制 系统。 为 实现 对 压 力 的精确 控 制 ， 出 了将 模 糊 控制 理 论 与 ＰＤ 提 Ｉ
控 制 结合起 来构 成模 糊 ＰＤ控 制 器的方 法。利 用模糊控 制规 则在 线对该控 制器 ＰＤ参数 Ｉ Ｉ
进 行 整定 ， 强 了 ＰＤ控制 器 的调 节控 制 能 力。并在 基 于 ＭＡ Ｌ Ｂ ｓＭｕ Ｋ仿 真环 境 增 Ｉ Ｔ Ａ ／ Ｉ ｕＮ
压 力传感 器 等。 压 力传 感 器 反馈 压 力 信 号 至 比较
器， 比较器 将指定 压力 输入与 反馈压力 进行 比较 ， 输 出差压信 号至控 制器 。微 机控 制系统 接受压力 传感 器反 馈 的实际压 力值 ， 过控制 器算 出控制量 ， 通 驱动 电液 比例溢 流 阀阀芯 产 生位 移 ， 而 达 到期 望 的压 进
，
在 切割 中必须 保 持 切割 压 力 稳 定在 允 许 波 动 的
范 围内 。磨 料水 射 流切 割 系 统是 一 个 非 线性 系统 ， 具 有滞 后 、 大惯性 、 参数 时变 和参数 耦合 等特点 。其 系统 内部 参 数 变 化 复 杂 ， 以建 立 精 确 的数 学 模 难
型 ¨。
力输 出 。
受温度 、 度和 负 载 等参 数 变 化 的影 响较 大 。模 糊 速
徐 芄城 ， ： 磨 料 水 射 流 切 割 压 力模 糊 ＰＤ 控 制 仿 真 技 术 等 Ｉ
９ ｌ
的传递 函数 如 图 ３所示 。
图 ２ 系 统 结 构
２ ２ 被控 对 象建模 ． 电液 比例 阀在 响应 速度 上 比先导 阀 比主阀快 很
下。 对模 糊 自适应 ＰＤ控制 器进行 论证 。结果表 明 ， 传统 ＰＤ控 制 器相 比， Ｉ 与 Ｉ 该控 制 器可
水射流基本理论讲解课件
目录
• 水射流概述 • 水射流形成机制 • 水射流动力学特性 • 水射流切割性能 • 水射流清洗性能 • 水射流案例分析
01
水射流概述
水射流定义
01
02
03
高速水流
水射流是以水为工作介质 ，通过加压设备或重力作 用，形成高速水流。
连续或脉冲
水射流可以是连续的水流 ，也可以是脉冲的水流， 这取决于使用的喷嘴类型 和操作条件。
水射流切割应用
工业制造
水射流切割广泛应用于汽车、航 空航天、船舶、电子等工业制造 领域，用于切割金属、非金属、
复合材料等各类材料。
建筑行业
水射流切割可用于混凝土、岩石等 建筑材料的切割，具有切割精度高 、损伤小等优点。
医疗领域
水射流切割在医疗领域也有广泛应 用，如手术中的组织切割、牙齿治 疗中的龋齿去除等。
水射流形成原理
液体压力与流量关系
当液体受到压力时，它会形成一条直 线射流。压力越大，射流越快，流量 也越大。
射流的形成与扩散
当液体的压力足够大时，它会以极快 的速度向外扩散，形成射流。随着射 流扩散，压力逐渐降低，速度也逐渐 减慢。
水射流形成过程
喷嘴设计
喷嘴是形成水射流的关键部件。 根据不同的需要，喷嘴可以有不 同的形状和尺寸。
2. 机身表面清洗：水射 流可用于飞机和航天器 机身表面的清洗，去除 附着的尘埃和污垢，提 高飞行器的气动性能。
3. 流体动力学研究：水 射流在航空航天领域中 还被用于流体动力学研 究，以了解流体与飞行 器表面的相互作用。
水射流在环保领域中的应用案例
总结词：水射流在环 保领域中应用广泛， 能够有效地处理环境 污染问题，提高环境 质量。
钢化玻璃切割方法
钢化玻璃切割方法
钢化玻璃切割一般采用以下方法：
1. 弯曲法切割：将钢化玻璃进行热处理，使其变得更加坚硬和强化，然后使用特殊的切割机或工具在玻璃上制造弯曲，通过弯曲处产生的应力分散和破裂来实现切割。
2. 高压水射流切割法：使用高压水射流切割机，通过高速喷射的水流将钢化玻璃切割成所需形状。
由于水射流的高速和强大冲击力，能够穿透钢化玻璃并形成切割边缘。
3. 普通工具切割法：对于较薄的钢化玻璃，可以使用普通玻璃切割刀、钳子等工具进行切割。
先在玻璃上用钢尺或者其他直尺工具划线，然后用切割工具沿划线切割，最后通过施压和敲击的方式使玻璃断裂。
需要注意的是，由于钢化玻璃具有较高的硬度和韧性，所以使用任何一种切割方法都需要谨慎操作，避免因强力施加导致玻璃破裂或伤害发生。
最好由专业的玻璃加工工厂进行切割。
水射流加工
水射流加工摘要：水射流加工是利用高压高速水流对工件的冲击作用来去除材料的，有时简称为水切割，或俗称为水刀。
水射流加工技术具有生产效率高、加工质量好、加工清浩环保等优点，但水射流加工的一次性初期投资较高。
目前己广泛用于汽车制造、航空航天、国防军工、石油采矿、机械加工等领域。
，水射流切割配合数控执行机构可精确切割加工任意复杂形状工件。
Water jet machining is the use of high speed water flow effect on the impact of the workpiece to remove material, sometimes referred to as water cut, or commonly known as water knife. Water jet machining technology with high efficiency, good quality, environmental advantages, such as processing qing hao, but the water jet machining one-time initial investment is higher. Has been widely used in automotive, aerospace, national defense, petroleum mining, machinery processing etc. , water jet cutting with numerical control actuator can be precisely cut arbitrarily complex shape workpiece.关键词：水射流发展原理应用1.前言水射流加工作为一种较新的特种加工方法，己越来越广泛地应用于我们的实际生活中，如汽车制造、航空航天、石油采矿等诸多领域。