作业帮水射流的质量
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/13 16:40:01
水射流的质量
在切割厚度小于1英寸的材料时,传统的水射流设备通常切割的工件的精度为+/-0.003至+/-0.015英寸（.07至.4毫米). 动态水射流设备切割的工件的精度为+/- 0.001英寸.对于厚度大于1英寸的材料,工件的精度则为+/- 0.005至0.100英寸（.12至2.5毫米）.具有较高性能的XY工作台的线性定位精度约为0.005英寸或更高.那么工件的不精确性是什么造成的呢?)
如果用水射流或其它流束类型切割器（例如雷射或等离子体）切割材料,当切割能力开始下降时,水流就会向后偏转（与行程方向相反）.这种情况会造成：锥度增加、内棱角问题、弧形向外掠出.
锥度增加
高速切割时会形成“V”形锥度.减缓切割路径或增加切割能力即可降低或消除锥度.
内棱角问题
高速切割内棱角时,水流会从棱角射入部件,然后从棱角中穿出来.
固定
即使切割高品质部件时水射流的垂直力小于0.5磅,或者粗切割时低于5磅,为了保证切割出精确的工件,也需要使用适当的固定设备.
在切割或穿孔时,工件既不能移动,也不能振动.为减少误差,需将切割材料与收集器和固定在工作台板条上的实心棒挡块对接起来.在第一次切割时查看材料是否振动或移动.
有些材料（例如塑料）易受温度变化的影响.这些材料在轻微受热时也会膨胀（通常称为热膨胀）,或在冷却时收缩.在水射流切割过程中,材料不会变的很热,但可能变暖.
还要特别注意铸造材料的气隙,因为在气隙中水流易于涌出.加砂水射流不会造成薄板材料变形.但是会减轻应力.如果切割厚度小于0.125英寸的剪切材料,材料会扭曲或变形.如果可能,在材料内部而不是材料外部开始切割（穿孔和开始切割）.
除了明显的泵问题（例如确保泵在设定压力下输送水）之外,其它问题也会影响工件精度.如果泵有2个或更多增压器,它们是否在同一时间冲程?如果是,则要查看切边上的垂直标记是否与冲程频率相匹配.
止回阀应处于良好的工作状态.
喷嘴处的水压
如果从泵至切割头运行的高压水管存在过大的压力降（大于2500磅/平方英寸）,就会失去切割速度. 确保位于切割头附近的在线过滤器不会增加过量压力.
如果您的水管运行有所变化（改变了路线、用较小的备用管线替换掉大管线）,确保存在较大的压力降.减少泵之间的压力损失.压力意味着切割速度,切割速度代表着金钱.
切割器补偿值是指在考虑了射流切割的宽度后输入控制系统的值；事实上,您可以设定一个延长切割路径所需要的值,以使最终工件能够具有适当的尺寸.
在执行制成工件容差高于+/- 0.005英寸的高精度作业时,切割一个试样并确保已经设定了正确的切割器补偿值.由于操作人员没有确定最佳切割器补偿值,很多图纸被错误地切割.
最难的工件精度误差是程序误差,这是指工件程序的尺寸与原来的计算机辅助设计或手绘图的尺寸不能完全匹配.以图形形式出现在XY控制台屏幕上的部件程序通常不显示尺寸.因此,这种误差不会被检测出来.如果没有检测出其它误差,重新仔细检查工件程序的尺寸是否与原来的图纸的尺寸完全匹配.
砂料粒度通常为120、80和50（与用于木材加工的砂纸的粒度类似）.不同的粒度对部件精度的影响大不相同.粒度对表面光洁度和整体切割速度具有重大影响.砂料越细（是指粒度大）,切割速度越慢,表面越光滑.
定位精度和机器的动态运动特征对部件精度具有影响.影响机器运动性能的因素有很多种.其中包括：机器装置中的反冲力（方向的变化,当电动机从顺时针变为逆时针旋转时,齿轮或螺杆是否会产生反冲力?）,重复性,机器是否会一次次返回同一点?伺服装置的调节极为重要.不适当的调节会引起反冲力以及垂直度和重复性误差,并且可能造成机器振动
定位精度很重要,如同线性导轨的平直度和平行性一样.XY工作台上的长度和宽度都小于12英寸的较小工件不需要像较大工件一样高的定位精度.较大工件测量（例如4x4英尺）会对机器性能具有较大影响.由于较小部件掩盖了机器误差,所以看不到对制成工件容差具有主要影响的定位精度或导轨平直度.较大工件会更为明显地暴露这些误差.
应记住机器的运动特征不会直接与制成工件的容差一致.价格较高的超精密机器（例如,整个行程的线性定位精度为+/- 0.001英寸）不会自动生成精度为+/- 0.001英寸的制成工件,还要考虑其它工件精度因素.
如果用水射流或其它流束类型切割器（例如雷射或等离子体）切割材料,当切割能力开始下降时,水流就会向后偏转（与行程方向相反）.这种情况会造成：锥度增加、内棱角问题、弧形向外掠出.
锥度增加
高速切割时会形成“V”形锥度.减缓切割路径或增加切割能力即可降低或消除锥度.
内棱角问题
高速切割内棱角时,水流会从棱角射入部件,然后从棱角中穿出来.
固定
即使切割高品质部件时水射流的垂直力小于0.5磅,或者粗切割时低于5磅,为了保证切割出精确的工件,也需要使用适当的固定设备.
在切割或穿孔时,工件既不能移动,也不能振动.为减少误差,需将切割材料与收集器和固定在工作台板条上的实心棒挡块对接起来.在第一次切割时查看材料是否振动或移动.
有些材料（例如塑料）易受温度变化的影响.这些材料在轻微受热时也会膨胀（通常称为热膨胀）,或在冷却时收缩.在水射流切割过程中,材料不会变的很热,但可能变暖.
还要特别注意铸造材料的气隙,因为在气隙中水流易于涌出.加砂水射流不会造成薄板材料变形.但是会减轻应力.如果切割厚度小于0.125英寸的剪切材料,材料会扭曲或变形.如果可能,在材料内部而不是材料外部开始切割（穿孔和开始切割）.
除了明显的泵问题（例如确保泵在设定压力下输送水）之外,其它问题也会影响工件精度.如果泵有2个或更多增压器,它们是否在同一时间冲程?如果是,则要查看切边上的垂直标记是否与冲程频率相匹配.
止回阀应处于良好的工作状态.
喷嘴处的水压
如果从泵至切割头运行的高压水管存在过大的压力降（大于2500磅/平方英寸）,就会失去切割速度. 确保位于切割头附近的在线过滤器不会增加过量压力.
如果您的水管运行有所变化（改变了路线、用较小的备用管线替换掉大管线）,确保存在较大的压力降.减少泵之间的压力损失.压力意味着切割速度,切割速度代表着金钱.
切割器补偿值是指在考虑了射流切割的宽度后输入控制系统的值；事实上,您可以设定一个延长切割路径所需要的值,以使最终工件能够具有适当的尺寸.
在执行制成工件容差高于+/- 0.005英寸的高精度作业时,切割一个试样并确保已经设定了正确的切割器补偿值.由于操作人员没有确定最佳切割器补偿值,很多图纸被错误地切割.
最难的工件精度误差是程序误差,这是指工件程序的尺寸与原来的计算机辅助设计或手绘图的尺寸不能完全匹配.以图形形式出现在XY控制台屏幕上的部件程序通常不显示尺寸.因此,这种误差不会被检测出来.如果没有检测出其它误差,重新仔细检查工件程序的尺寸是否与原来的图纸的尺寸完全匹配.
砂料粒度通常为120、80和50（与用于木材加工的砂纸的粒度类似）.不同的粒度对部件精度的影响大不相同.粒度对表面光洁度和整体切割速度具有重大影响.砂料越细（是指粒度大）,切割速度越慢,表面越光滑.
定位精度和机器的动态运动特征对部件精度具有影响.影响机器运动性能的因素有很多种.其中包括：机器装置中的反冲力（方向的变化,当电动机从顺时针变为逆时针旋转时,齿轮或螺杆是否会产生反冲力?）,重复性,机器是否会一次次返回同一点?伺服装置的调节极为重要.不适当的调节会引起反冲力以及垂直度和重复性误差,并且可能造成机器振动
定位精度很重要,如同线性导轨的平直度和平行性一样.XY工作台上的长度和宽度都小于12英寸的较小工件不需要像较大工件一样高的定位精度.较大工件测量（例如4x4英尺）会对机器性能具有较大影响.由于较小部件掩盖了机器误差,所以看不到对制成工件容差具有主要影响的定位精度或导轨平直度.较大工件会更为明显地暴露这些误差.
应记住机器的运动特征不会直接与制成工件的容差一致.价格较高的超精密机器（例如,整个行程的线性定位精度为+/- 0.001英寸）不会自动生成精度为+/- 0.001英寸的制成工件,还要考虑其它工件精度因素.