水切割加工厂家分析水切割技术发展

　　多轴多维水射流加工系统应用于航空和宇航工业， 目前已成为航空制造业中的标准设备，已在逐步取代激光加工方法。 美国麦道飞机公司(现已并入波音公司)于 1988 年制造并安装了一台实用的 三维磨料水射流切割系统。 该系统有5个控制轴，第六个辅助轴用于 操纵帽状的射流收集器，其加工零件的尺寸范围为X轴方向6m、Y轴 方向3m,Z轴方向0. 6m。 波音公司波音777计划中，制造了一台具有 两个Z轴的大型磨料水射流切割系统，其中一个Z轴用于控制切割头 在Z轴方向运动，另一个Z轴用作坐标测昼机。 水切割加工整个系统带有复杂的 由多传感甜组成的检测系统，能检测加工零件和它们的加工误差。 采用的夹具由上百个经过编程控制的滚珠—丝杠手臂组成，每个手 臂端部带有真空吸盘，山于水射流切割过程中产生的切削力极小，这些夹具只需承受工件的质噩，可以准确地保证工件的定位，加工精度高，性能参数可见表15 - 16。 用这台磨料水射流切割机切割多层碳纤维增强复合材料，切割速度可达2. 5m/min，代替原有的按模板剪切下料的传统工艺可以节约材料20，提高生产率40。 为了克服大型水 射流切割设备价格高的缺点，水射流切割系统生产商开发了一类尺寸中等、价格较低的三维水射流切割设备。 美国开发的中等尺寸五轴机床，加工尺寸范围为长3m、宽2m，大加工速度为lOm/min，此时加 工精度为士O.2mm。

　　水切割加工提高水射流设备自动化的另一措施就是对其控制系统的改进。 水射流加工过程中，既有如压力、磨料流械、切割头进给速度等动态控制 变量，也有如混合管直径、喷嘴直径等准静态变凰，还有如混合管长度、 磨料种类等静态变量。 为了提高精密加工的精度，必须控制动态变量，监测准静态变量，合理选择静态变狱。 为此，开发了射流加工过程的专家控制系统，用于简化系统设置过程。 在这个系统中，用户只需输入静态参数，指定切割要求，如材料种类、厚度及表面加工质量等，给出按何 种优化方案加工，如小材料耗费量、大切割速度和表面质量等等，系统拧制软件则在内建的专家知识库的基础上自动给出切割过程中的控制参数，并且还允许修改。 随着自动控制领域自学习机制的深入，目前已可做到只须人带动机器手沿加工路线行走一遍，机器 手控制系统即可自动产生加工控制数据，辅以一定的人机对话交流信息，机器手即可自动加工，大大提高了系统的柔性。

　　为了提高系统的自动化程度，水切割加工开发了全自动快换喷嘴。它由喷 头本体、喷头接插件、准直夹具和接插件安装与拆卸系统组成。 更换喷 头时，接插件安装与拆卸系统拆下喷头接插件，向喷头本体内装入新的 接插件，准直夹具用于校准接插组件使其轴线与混合管轴线重合，所有 操作均由机器手完成。 此外，通过计算机闭环控制系统压力上升曲线， 可适应不同的加工材料，改善加工质摄;通过将力传感器置于磨料颗粒流中测量磨料颗粒打击动量的变化，可准确地测出磨料流量，误差小于5;通过声学方法或测批喷头中水喷嘴下方处混合腔内的真空度，可 以监测喷嘴的寿命;通过测量加工过程中加工材料的声发射信号，可以在线测量某些加工尺寸，如孔深、切缝深度等等。所有这些发展，水切割加工为提高射流加工的自动化提供了保证。