數控水刀知識大全

*什么是數控水刀？
數控水刀是將超高壓水射流發生器與二維數控加工平臺組合而成的一種平面切割機床。它將水流的壓力提升到足夠高（200MPa以上），使水流具有極大的動能，可以穿透化纖、木材、皮革、橡膠等，在高速水流中混合一定比例的磨料，則可以穿透幾乎所有堅硬材料如陶瓷、石材、玻璃、金屬、合金等。在二維數控加工平臺的引導下，在材料的任意位置開始加工或結束加工，按設定的軌跡以適當的速度移動，實現任意圖形的平面切割加工。

*數控水刀有什么特性和優點？
與傳統的“熱”切割工藝相比，超高壓水射流切割機床以水流為切割介質，是一種“冷”切割工藝。它具有如下功能與優點：
1.切割時無熱變形，避免了材料的物理、化學變化；
2.廣泛適應于各種材料的切割加工，有“萬能切割機”之譽；
3.切口光滑平整無毛刺，一般無須再加工；
4.由數控系統操縱，切割精度高；
5.切割縫小于1.2mm，便于套料切割，節約材料；
6.加工過程不會產生污染環境的廢物。
數控水刀對那些用其它方法難以切割的材料如芳綸(Kevler)、鈦合金及各種復合材料是非常理想或唯一的加工手段。

*數控水刀能達到怎樣的精度？
嚴格來講，數控水刀雖然比火焰、等離子切割機床可以更精確的切割，但還不是精密加工機床，應該不能標注精度。在切割10mm以下的板料時，把切割速度和補償控制得恰到好處，誤差可以做到+-0.1mm。

*數控水刀能切割的最大厚度是多少？
由于水射流的靶距是不確定的或者說是變化的，數控水刀的最大切割厚度并不好明確界定。膽大者，敢稱400、500mm，保守者稱100mm以內，都是合理的。現有的數控水刀一般流量在2～3升，工作壓力在200～380MPa，射流經過空氣阻力，能量衰減極快，到400、500mm時，基本就隨風飄散了，就沒有打擊力。
就一般應用而言，切割金屬板材厚度建議不超過100mm，發泡材料如海綿厚度建議不超過300mm。

工作原理
油路部分工作原理
電機驅動油泵，將液壓油從油箱中抽出，經單向閥傳送到油壓管路中。此時油路分成三路，一路接蓄能器和壓力表，壓力表顯示油壓，蓄能器可起平穩油壓的作用，第二路接換向閥，另一路接溢流閥。當未按下開水射流按鈕時，從油泵送出來的液壓油經溢流閥、水冷式冷卻器和回油過濾器直接流回油箱，則少量的液壓油通過換向閥進入增壓器油腔，不足以推動油活塞產生換向或換向緩慢；而當按下開水射流按鈕后，溢流閥閉合，液壓油經換向閥進入增壓器油腔，推動油活塞運動，同時油活塞另一邊的液壓油被推出油缸，經水冷式冷卻器、回油過濾器流回油箱。當油活塞被推至油缸末端，碰撞換向頂桿，頂桿觸發換向閥產生換向信號，從而使液壓油路從油缸的另一端進入，油活塞回程。至油缸未端又觸發換向頂桿，油活塞又回程。如此，連續不斷地觸發換向器進行油路換向，從而形成增壓器的往復運動。

水路部分工作原理
自來水經過濾器過濾之后，由水泵進行加壓，進入增壓器兩端的高壓缸內。當油活塞往復運動時，一端高壓缸通過進水單向閥進水，另一端高壓缸的水被推出、經過出水單向閥進入高壓管路。如此動作，在兩端的高壓缸中交替進行，形成源源不斷的高壓水流。由于存在增壓器換向周期，輸出的水流的壓力形成周期性波動。因此高壓水流需經高壓蓄能器進行穩壓，通過高壓管輸送到噴射頭。在噴射頭上安裝有孔徑為0.25~0.33mm的寶石噴嘴。高壓水流在寶石噴嘴的約束下形成具有極大動能的高速“水箭”，可以擊穿纖維、皮革、橡膠等軟質材料。在“水箭”中混合一定比例的磨料，則形成磨料水射流，可以穿透任何堅硬材料。

增壓器原理
當液壓油作用在活塞上時，連接在活塞的高壓柱塞桿將高壓缸內的水推出。根據能量守恒定律，假設無摩擦損耗，兩者的作功相等。此時，油壓乘以活塞橫截面積等于水壓乘以柱塞桿橫截面積，即水壓與油壓的比值等于油活塞橫截面積與高壓柱塞桿橫截面積的比值。油活塞橫截面積與高壓柱塞桿橫截面積之比稱為“增壓比”，由于其比值固定，所以通過控制油壓就可調節水壓。

*影響數控水刀切割效率的因素有哪些?
影響數控水刀切割效率的因素是多方面的而且是相互影響的。主要有：刀頭結構及質量、水射流的壓力高低及壓力波動幅度、水噴嘴的完好程度、磨料質地規格選配是否合適及質量好壞、噴砂管完好程度，等等。

 *如何選到一臺好的水刀?
選擇大廠家，看市場上保有量大的水刀廠家。大廠家規模大，市場反饋及時，生產技術及時改進。再加上規模效應，采購原材料規模大，能保證原材料的質量。
水刀是加工工具，好工具的標準就是：一要效率高，二要耐用即故障率低，三要費用低。

第一步：看切割效率高低。
切割效率包括切口質量和切割速度。水刀切割的一個特點是：切割速度越低，切口質量越高。
拿同一塊材料到幾個水刀廠家去試切割，然后再比較：相同切口質量下，誰的切割速度快；相同切割速度下，誰的切口質量高。切割的最低要求，是切斷材料。切斷速度是一個很可靠的比較指標。

第二步：比較耐用性。
水刀的故障主要出在高壓系統。各水刀廠家產品性能高低由此涇渭分明。
高壓缸、蓄能器、高壓柱塞、單向閥體堵頭、高壓密封、單向閥等部件品質好壞，直接決定了水刀的故障率高低。這些部件的使用壽命越長越好。跟廠家簽合同的時候，最好要明確主要部件的使用壽命，簽訂明確的壽命保用合同。

第三步：比較維修、維護費用高低。
目前水刀沒有一個通行的標準，零部件互換性比較低。而且，水刀的高壓部件又是有限使用壽命。因此，購買水刀時不僅要看整機價格，更要看配件價格。不僅要看單價，更要結合使用壽命仔細算綜合使用成本。

簡而言之，用戶可以不必理會壓力、流量、精度這些指標，只管親眼所見和親耳所聞如何在合同里得到保證。