Изучите архитектуру 5-осевого водоструйного станка: от насоса ультравысокого давления (~550 МПа) до головки AB-оси, спецификаций сопла и системы управления для прецизионной резки.

Понимание основной архитектуры ЧПУ-водоструйного станка — ключ к эффективному использованию его потенциала. Способность машины выполнять фаски и сложные контуры на хрупких материалах без зон термического воздействия (HAZ) обеспечивается точной интеграцией системы ультравысокого давления (УВД), сложной режущей головки и жесткой портальной конструкции.

DINOSAW 5-осевая ЧПУ-водоструйная машина объединяет в себе портальный стол для резки (модели 3020 и 4020), УВД-насос, 5-осевую головку AB-оси, автоматическую подачу абразива и ЧПУ-шкаф управления, предлагая комплексную систему для высокоточного производства.

Получите стартовый лист параметров для ваших материалов.

Принципы 5-осевой водоструйной резки

Основной принцип абразивной водоструйной резки — эрозия материала. Процесс начинается с УВД-насоса, который нагнетает воду до экстремального давления. Эта вода затем проходит через крошечное отверстие (сопло), создавая сверхзвуковую струю. Для резки твердых материалов в эту струю в смесительной трубке подается абразивный гранат, и получившаяся суспензия выходит из режущей головки, точно разрушая заготовку.

Сопло (0,05–0,33 мм) и смесительная трубка (ID ~1,02 мм)

Сопло, обычно изготовленное из рубина или алмаза, — ключевой элемент, фокусирующий водяную струю. По данным DINOSAW, диаметр варьируется от 0,05 мм до 0,33 мм, при этом меньшие отверстия используются для более тонкой работы. После сопла вода проходит через смесительную камеру, где создается вакуум, втягивающий абразив из линии подачи. Вода и абразив смешиваются в смесительной трубке (песчаной трубке) с типичным внутренним диаметром 1,02 мм, после чего попадают на материал.

Кинематика головки AB/AC по сравнению с 3-осевой

В то время как 3-осевая машина работает в плоскостях X, Y и Z для 2D-профилирования, 5-осевая оснащена поворотной головкой AB-оси/AC-оси. Это позволяет режущей головке наклоняться и вращаться, обеспечивая резку сложных 3D-форм, скошенных кромок и компенсацию конусности, возникающей при резке толстых материалов. Это важно для таких задач, как подготовка кромок под сварку и создание бесшовных скошенных стыков на столешницах.

Скорости сервоприводов (X/Y ~6000 мм/мин), ход по Z ~90 мм

Движение контролируется высокоточными сервомоторами. Портальная система обеспечивает быстрое позиционирование, при этом скорости по осям X и Y достигают 6000 мм/мин. Ход по оси Z около 90 мм обеспечивает достаточный зазор для различных толщин материалов и креплений, а также включает функцию инфракрасного альтиметра для поддержания постоянного расстояния между соплом и поверхностью материала.

Управление УВД-насосом и градирня

Сердце системы — усилительный УВД-насос, способный достигать давления 550 МПа, хотя рабочее давление обычно составляет 350–390 МПа. Это давление создается гидросистемой, приводящей в движение плунжерный узел. В процессе работы температура масла может повышаться, что влияет на срок службы уплотнений и производительность. Для поддержания стабильной температуры масла интегрирована градирня, что продлевает срок службы компонентов высокого давления и обеспечивает стабильную подачу давления.

Интеграция HMI и блокировок

Вся система управляется ЧПУ-контроллером с интуитивно понятным интерфейсом оператора (HMI), доступным на китайском и английском языках. Программное обеспечение автоматизирует сложные расчеты, такие как время резки, и управляет параметрами, например, задержкой прокола и скоростью подачи. Для безопасности и контроля процесса система оснащена несколькими блокировками и спроектирована для совместимости со стандартным заводским оборудованием автоматизации, таким как ПЛК и приводы.

Ключевые компоненты и типовые неисправности

Высоконапорные уплотнения

Это расходные элементы внутри насоса.

  • Неисправность: Постепенный износ приводит к заметному падению давления и утечкам воды.
  • Решение: Следуйте графику профилактического обслуживания и используйте комплекты уплотнений для замены.

Сопло/смесительная трубка

Абразивная струя со временем изнашивает эти компоненты.

  • Неисправность: Изношенное сопло или трубка вызывают рассеивание струи, ухудшение качества кромки и снижение точности.
  • Решение: Регулярная проверка и своевременная замена.

Линия подачи абразива

Влага или неоднородный абразив могут вызвать засоры.

  • Неисправность: Засорение приводит к нестабильной или отсутствующей подаче абразива, что мешает резке.
  • Решение: Используйте качественный сухой абразив и регулярно проверяйте песочный клапан и систему подачи.

Часто задаваемые вопросы

Какой размер сопла лучше для резки спечённых плит?

Для тонких деталей и лучшего качества кромки на хрупких материалах, таких как спечённый камень, часто предпочтительнее использовать сопло с меньшим отверстием (например, 0,25 мм) в сочетании с соответствующей смесительной трубкой.

Почему износ уплотнений влияет на давление резки?

Уплотнения критически важны для поддержания давления в УВД-насосе. По мере их износа вода может проходить мимо уплотнения, вызывая падение давления и снижение эффективности резки.

Как подключить блокировки безопасности к заводскому ПЛК?

Шкаф управления станка предоставляет точки ввода/вывода, которые можно подключить к центральному ПЛК для мониторинга таких состояний, как аварийная остановка, статус насоса или открытие/закрытие крышки, обеспечивая безопасную интеграцию.

Когда необходима головка AB-оси/AC-оси?

Головка AB-оси/AC-оси необходима для создания скошенных кромок, компенсации конусности на толстых деталях и резки сложных 3D-форм. Для простой 2D-резки достаточно 3-осевой головки.

Нужно ли модернизировать градирню для непрерывной работы?

Для цехов, работающих в несколько смен в тёплом климате, рекомендуется модернизировать градирню или убедиться, что она правильно подобрана по мощности, чтобы поддерживать оптимальную температуру гидравлического масла и защищать насос.