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水切割机回转轴的工作方式

发布者：水刀配件|科艾德时间：2017-08-15

      探讨一下立式五轴水刀回转轴的工作方式：立式五轴水刀切割机的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴另一种是依靠立式主轴头的回转工作台回转轴，就是设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A 轴，A 轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A 轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A 轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A 轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的五轴水刀数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造利息比较低。而缺点是:对于五轴水刀工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A 轴回转大于等于90度时，工件切削时会对五轴水刀切割机带来很大的承载力矩。
    主轴回转的方式是：5轴水刀切割机主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A 轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式有两种优点：一是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大。客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。二是它解决了以下这个问题：在模具高精度曲面加工过程中，用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差。现在采用采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内。当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造利息也较高。
    在“工业4.0”提出前，生产自动化更多的是针对制造流程，但仅通过单纯聚焦在制造流程的自动化已不能满足不断发展的互联网经济的需求。为确保企业具备可持续的竞争力就要求企业的整体解决方案覆盖整个价值链，即从产品的设计、生产规划、生产过程，到生产实施及服务环节，以实现全部工作流程的数字化深度融合及无缝的数据对接，来达到整个价值链的覆盖。“工业4.0”将实现增值网络的水平集成、完整增值链的无缝工程集成、垂直集成和网络化的生产系统。
    水刀切割机水路原理：自来水经过滤器过滤之后，由水泵进行加压，进入增压器两端的高压缸内。当油活塞往复运动时，一端高压缸通过进水单向阀进水，另一端高压缸的水被推出、经过出水单向阀进入高压管路。如此动作，在两端的高压缸中交替进行，形成源源不断的高压水流。由于存在增压器换向周期，输出的水流的压力形成周期性波动。因此高压水流需经高压蓄能器进行稳压。泵是水刀系统的核心成员。对水进行加压并连续输出水流，从而让切割刀头把高压水变为超音速水射流。
    水刀应用可以采用两种泵－增压泵和直接驱动泵。国内生产厂家较早一批以南京某水刀企业为主，最早开始使用美国PROCON泵进行增压（主要水刀行业起源于美国，而美国PROCON泵具有明显优势），带动国内一批水刀企业使用美国PROCON泵。PROCON泵的优势：水流稳定，压力恒定，结构紧凑。（国外增压器品牌有KMT，FLOW等）目前市场上运用的泵有很多进口水泵以PROCON泵、WILO泵为主。国内离心泵也有一些运用在该行业。
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