PROCESSES USING WATER JETS
The two processes described in this section remove material by means of high-velocity streams of water or a combination of water and abrasives.
Water Jet Cutting Water jet cutting (WJC) uses a fine, high-pressure, high-velocity stream of water directed at the work surface to cause cutting of the work, as illustrated in Figure26.2.Toobtainthefinestreamofwaterasmallnozzleopeningofdiameter0.1to0.4 mm (0.004 to 0.016 in) is used. To provide the stream with sufficient energy for cutting, pressuresupto400MPa(60,000lb/in2)areused,andthejetreachesvelocitiesupto900m/s (3000 ft/sec). The fluid is pressurized to the desired level by a hydraulic pump. The nozzle unitconsistsofaholdermadeofstainlesssteel,andajewelnozzlemadeofsapphire,ruby,or
diamond. Diamond lasts the longest but costs the most. Filtration systems must be used in WJC to separate the swarf produced during cutting. Cutting fluids in WJC are polymer solutions, preferred because of their tendency to produce a coherent stream. We have discussed cutting fluids before in the context of conventional machining (Section 23.4), but never has the term been more appropriately applied than in WJC. Important process parameters include standoff distance, nozzle opening diameter, waterpressure,andcuttingfeedrate.AsinFigure26.2,thestandoffdistanceistheseparation betweenthenozzleopeningandtheworksurface.Itisgenerallydesirableforthisdistanceto be small to minimize dispersion of the fluid stream before it strikes the surface. A typical standoffdistanceis3.2mm(0.125in).Sizeofthenozzleorificeaffectstheprecisionofthecut; smaller openings are used forfiner cuts on thinner materials. To cut thicker stock, thicker jet streamsandhigherpressuresarerequired.Thecuttingfeedratereferstothevelocityatwhich the WJC nozzle is traversed along the cutting path. Typical feed rates range from 5 mm/s (12 in/min) to more than 500 mm/s (1200 in/min), depending on work material and its thickness [5]. The WJC process is usually automated using computer numerical control or industrial robots to manipulate the nozzle unit along the desired trajectory. Waterjetcuttingcanbeusedeffectivelytocutnarrowslitsinflatstocksuchasplastic, textiles, composites, floor tile, carpet, leather, and cardboard. Robotic cells have been installed with WJC nozzles mounted as the robot’s tool to follow cutting patterns that are irregular in three dimensions, such as cutting and trimming of automobile dashboards before assembly [9]. In these applications, advantages of WJC include: (1) no crushing or burningoftheworksurfacetypicalinothermechanicalorthermalprocesses,(2)minimum materiallossbecauseofthenarrowcutslit,(3)noenvironmentalpollution,and(4)easeof automating the process. A limitation of WJC is that the process is not suitable for cutting brittle materials (e.g., glass) because of their tendency to crack during cutting.
AbrasiveWaterJetCutting WhenWJCisusedonmetallicworkparts,abrasiveparticles mustusuallybeaddedtothejet streamtofacilitatecutting. This processis therefore called abrasive water jet cutting (AWJC). Introduction of abrasive particles into the stream complicates the process by adding to the number of parameters that must be controlled. Among the additional parameters are abrasive type, grit size, and flow rate. Aluminum oxide, silicon dioxide, and garnet (a silicate mineral) are typical abrasive materials, at grit sizes ranging between 60 and 120. The abrasive particles are added to the water stream at approximately 0.25 kg/min (0.5 lb/min) after it has exited the WJC nozzle. The remaining process parameters include those that are common to WJC: nozzle opening diameter, water pressure, and standoff distance. Nozzle orifice diameters are 0.25 to 0.63 mm (0.010 to 0.025 in)—somewhat larger than in water jet cutting to permit higher flow rates and more energy to be contained in the stream before injection of abrasives. Water pressures are about the same as in WJC. Standoff distances are somewhat less to minimize the effect of dispersion of the cutting fluid that now contains abrasive particles. Typical standoff distances are between 1/4 and 1/2 of those in WJC.
กระบวนการใช้น้ำ JETSกระบวนสองที่อธิบายไว้ในส่วนนี้เอาวัสดุโดยใช้ความเร็วสูงกระแสน้ำหรือน้ำและกัดกร่อนปรับใช้เจ็ทน้ำเจ็ทตัดน้ำตัด (WJC) ใช้แรงดันสูง ความ เร็วสูงกระแสน้ำโดยตรงที่ผิวงานทำตัดงาน ดังที่แสดงใน Figure26.2.Toobtainthefinestreamofwaterasmallnozzleopeningofdiameter0.1to0.4 มม. (0.004-0.016 ใน) เพื่อให้สตรีม มีพลังงานเพียงพอสำหรับตัด pressuresupto400MPa (60, 000 ปอนด์/in2) areused, andthejetreachesvelocitiesupto900m/s (3000 ฟุต/วินาที) น้ำจะหนีไปถึงระดับ โดยปั๊มไฮดรอลิก หัวฉีด unitconsistsofaholdermadeofstainlesssteel, andajewelnozzlemadeofsapphire ทับทิม หรือเพชร เพชรเวลายาวนานที่สุดแต่ต้นทุนสูงสุด ต้องใช้ระบบกรองใน WJC เพื่อแยก swarf ผลิตตัด ต๊าปเกลียวใน WJC เป็นโซลูชั่นโพลีเมอร์ ต้องการเนื่องจาก มีแนวโน้มที่จะสร้างกระแส coherent เราได้กล่าวถึงต๊าปก่อนในบริบทของทั่วไปเครื่องจักรกล (ส่วน 23.4), แต่มีคำว่าเคยประยุกต์ใช้อย่างเหมาะสมมากขึ้นกว่าใน WJC พารามิเตอร์กระบวนการสำคัญรวมระยะทางขัดแย้ง หัวฉีดเปิดเส้นผ่าศูนย์กลาง waterpressure, andcuttingfeedrateAsinFigure26.2, thestandoffdistanceistheseparation betweenthenozzleopeningandtheworksurfaceItisgenerallydesirableforthisdistanceto มีขนาดเล็กเพื่อลดการกระจายตัวของกระแสของเหลวก่อนจะนัดผิว Standoffdistanceis3.2mm(0.125in) ทั่วไปSizeofthenozzleorificeaffectstheprecisionofthecut ช่องเล็กจะตัด forfiner ใช้วัสดุบาง ตัดสต็อกหนา หนาเจ็ท streamsandhigherpressuresarerequiredThecuttingfeedratereferstothevelocityatwhich หัวฉีด WJC จะไม่เหมือนกันตามแนวเส้นทางตัด ปกติอาหารช่วงราคาจาก 5 mm/s (12 / นาที) จะมากกว่า 500 mm/s (1200 ใน / min), งานวัสดุและความหนาของ [5] กระบวนการ WJC มักจะเป็นแบบอัตโนมัติโดยใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมเชิงตัวเลขหรือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเพื่อควบคุมหน่วยหัวฉีดตามวิถีต้อง Waterjetcuttingcanbeusedeffectivelytocutnarrowslitsinflatstocksuchasplastic สิ่งทอ คอมโพสิต กระเบื้องปูพื้น พรม หนัง และกระดาษแข็งการ หุ่นยนต์เซลล์มีการติดตั้งกับหัวฉีด WJC ที่ติดตั้งเป็นเครื่องมือของหุ่นยนต์ตามรูปแบบการตัดที่ไม่สม่ำเสมอในสามมิติ ตัดและการตัดแต่งของแดชบอร์ดรถยนต์ก่อนสภา [9] ในโปรแกรมประยุกต์เหล่านี้ ข้อดีของ WJC รวม: (1) ไม่บด หรือ burningoftheworksurfacetypicalinothermechanicalorthermalprocesses, (2) ขั้นต่ำ materiallossbecauseofthenarrowcutslit, noenvironmentalpollution (3) และ (4) easeof อัตโนมัติกระบวนการ ข้อจำกัดของ WJC เป็นกระบวนการไม่เหมาะสำหรับตัดวัสดุเปราะ (เช่น แก้ว) เนื่องจากแนวโน้มที่จะแตกในระหว่างการตัดAbrasiveWaterJetCutting WhenWJCisusedonmetallicworkparts, abrasiveparticles mustusuallybeaddedtothejet streamtofacilitatecutting Processis นี้จึง เรียกว่าน้ำ abrasive jet ตัด (AWJC) แนะนำอนุภาค abrasive เข้าสตรีม complicates กระบวนการ โดยการเพิ่มจำนวนของพารามิเตอร์ที่ต้องควบคุม ระหว่างพารามิเตอร์เพิ่มเติมเป็นชนิด abrasive, grit ขนาด และอัตราการไหล อลูมิเนียมออกไซด์ ซิลิคอนไดออกไซด์ และโกเมน (แร่ซิลิเคท) ได้ทั่วไปวัสดุ abrasive ที่ grit ขนาดระหว่าง 60 และ 120 มีเพิ่มอนุภาค abrasive กับกระแสน้ำที่ประมาณ 0.25 กิโลกรัม/ขั้นต่ำ (0.5 ปอนด์/นาที) หลังจากนั้นได้ออกจากหัวฉีด WJC พารามิเตอร์กระบวนการที่เหลือรวมถึงคำที่เหมือนกับ WJC: หัวฉีดเปิดเส้นผ่าศูนย์กลาง แรงดันน้ำ และระยะทางขัดแย้งกัน หัวฉีด orifice สมมาตรเป็น 0.25-0.63 มม. (0.010-0.025 ใน) ตัวใหญ่กว่าในน้ำตัดเพื่ออนุญาตให้มีอัตราไหลสูงและพลังงานมากขึ้นจะอยู่ในกระแสก่อนฉีดกัดกร่อน แรงดันน้ำที่เกี่ยวกับเดียวกันกับ WJC ความขัดแย้งมีค่อนข้างน้อยเพื่อลดผลของการกระจายตัวของน้ำมันตัดที่ประกอบด้วย abrasive อนุภาค ความขัดแย้งโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1/4 และ 1/2 ของผู้ที่อยู่ใน WJC
การแปล กรุณารอสักครู่..
กระบวนการใช้น้ำ JETS
สองกระบวนการอธิบายไว้ในส่วนลบวัสดุนี้โดยวิธีการของลำธารความเร็วสูงของน้ำหรือการรวมกันของน้ำและการกัดกร่อน.
น้ำเจ็ทตัดตัดน้ำเจ็ท (WJC) ใช้ปรับแรงดันสูง, ความเร็วสูง กระแสของน้ำโดยตรงที่พื้นผิวการทำงานที่จะทำให้เกิดการตัดของการทำงานดังแสดงใน Figure26.2.Toobtainthefinestreamofwaterasmallnozzleopeningofdiameter0.1to0.4 มม (0.004-0.016 ใน) ถูกนำมาใช้ เพื่อให้กระแสที่มีพลังงานเพียงพอสำหรับการตัด, pressuresupto400MPa (£ 60,000 / in2) areused, andthejetreachesvelocitiesupto900m / s (3,000 ฟุต / วินาที) ของเหลวที่มีแรงดันให้อยู่ในระดับที่ต้องการโดยปั๊มไฮโดรลิค unitconsistsofaholdermadeofstainlesssteel หัวฉีด, andajewelnozzlemadeofsapphire ทับทิมหรือ
เพชร เพชรเป็นเวลาที่ยาวที่สุด แต่มีค่าใช้จ่ายมากที่สุด ระบบการกรองจะต้องใช้ใน WJC เพื่อแยกเศษโลหะที่ผลิตในระหว่างการตัด ตัดของเหลวใน WJC จะแก้ปัญหาลิเมอร์ที่ต้องการเนื่องจากแนวโน้มของพวกเขาในการผลิตกระแสเชื่อมโยงกัน เราได้กล่าวก่อนที่จะตัดของเหลวในบริบทของเครื่องจักรกลทั่วไป (มาตรา 23.4) แต่ไม่เคยมีคำว่าถูกนำมาใช้อย่างเหมาะสมมากขึ้นกว่าใน WJC พารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญรวมถึงระยะทางที่ขัดแย้งเส้นผ่าศูนย์กลางปากหัวฉีด, waterpressure, andcuttingfeedrate.AsinFigure26.2, thestandoffdistanceistheseparation betweenthenozzleopeningandtheworksurface.Itisgenerallydesirableforthisdistanceto จะมีขนาดเล็กเพื่อลดการแพร่กระจายของกระแสของเหลวก่อนที่จะนัดพื้นผิว standoffdistanceis3.2mm ทั่วไป (0.125in) .Sizeofthenozzleorificeaffectstheprecisionofthecut; ช่องเปิดขนาดเล็กจะใช้ในการตัด forfiner บนวัสดุทินเนอร์ ในการตัดหุ้นหนาเจ็ทหนา streamsandhigherpressuresarerequired.Thecuttingfeedratereferstothevelocityatwhich หัวฉีด WJC เหี่ยวแห้งไปตามเส้นทางตัด อัตราการป้อนโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 5 มม / วินาที (12 / นาที) ให้มากขึ้นกว่า 500 มม / วินาที (1200 ใน / นาที) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุการทำงานและความหนาของมันได้ [5] กระบวนการ WJC มักจะอัตโนมัติโดยใช้การควบคุมเชิงตัวเลขคอมพิวเตอร์หรือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมการจัดการกับหน่วยหัวฉีดไปตามวิถีที่ต้องการ Waterjetcuttingcanbeusedeffectivelytocutnarrowslitsinflatstocksuchasplastic, สิ่งทอ, คอมโพสิต, กระเบื้องปูพื้น, พรม, หนังและกระดาษแข็ง เซลล์หุ่นยนต์ที่ได้รับการติดตั้งหัวฉีด WJC ติดตั้งเป็นเครื่องมือของหุ่นยนต์ที่จะปฏิบัติตามรูปแบบการตัดที่มีความผิดปกติในสามมิติเช่นการตัดและการตัดแต่งแดชบอร์ดของรถยนต์ก่อนการประชุม [9] ในการใช้งานเหล่านี้ข้อดีของ WJC รวมถึง: (1) ไม่มีการบดหรือ burningoftheworksurfacetypicalinothermechanicalorthermalprocesses (2) ขั้นต่ำ materiallossbecauseofthenarrowcutslit (3) noenvironmentalpollution และ (4) easeof อัตโนมัติกระบวนการ ข้อ จำกัด ของ WJC คือกระบวนการไม่เหมาะสำหรับการตัดวัสดุเปราะ (เช่นแก้ว) เนื่องจากแนวโน้มของพวกเขาจะแตกระหว่างการตัด.
AbrasiveWaterJetCutting WhenWJCisusedonmetallicworkparts, abrasiveparticles mustusuallybeaddedtothejet streamtofacilitatecutting processis นี้จึงเรียกว่าตัดดำน้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (AWJC) บทนำของอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเข้าไปในกระแสซับซ้อนกระบวนการโดยการเพิ่มจำนวนของพารามิเตอร์ที่ต้องมีการควบคุม ท่ามกลางพารามิเตอร์เพิ่มเติมเป็นประเภทที่มีฤทธิ์กัดกร่อนขนาดกรวดและอัตราการไหล อลูมิเนียมออกไซด์ซิลิคอนไดออกไซด์และโกเมน (แร่ซิลิเกต) เป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทั่วไปที่มีขนาดกรวดระหว่าง 60 และ 120 อนุภาคขัดมีการเพิ่มกระแสน้ำที่ประมาณ 0.25 กก. / นาที (£ 0.5 / นาที) หลังจากที่มัน ได้เดินออกมาจากหัวฉีด WJC พารามิเตอร์กระบวนการที่เหลือรวมถึงผู้ที่อยู่ร่วมกันที่จะ WJC: เส้นผ่านศูนย์กลางเปิดหัวฉีดแรงดันน้ำและระยะทางขัดแย้ง ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางปากหัวฉีดเป็น 0.25-0.63 มิลลิเมตร (0.010-0.025 ใน) -somewhat ขนาดใหญ่กว่าในการตัดน้ำเจ็ทที่จะอนุญาตให้มีอัตราการไหลสูงขึ้นและพลังงานมากขึ้นที่จะมีอยู่ในกระแสก่อนที่จะฉีดสารกัดกร่อน แรงกดดันที่เกี่ยวกับน้ำเช่นเดียวกับใน WJC ระยะทางที่ขัดแย้งค่อนข้างน้อยที่จะลดผลกระทบของการกระจายตัวของของเหลวตัดที่ตอนนี้มีอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ระยะทางที่ขัดแย้งโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1/4 และ 1/2 ของผู้ที่อยู่ใน WJC
การแปล กรุณารอสักครู่..
PROCESSES USING WATER JETS
The two processes described in this section remove material by means of high-velocity streams of water or a combination of water and abrasives.
Water Jet Cutting Water jet cutting (WJC) uses a fine, high-pressure, high-velocity stream of water directed at the work surface to cause cutting of the work, as illustrated in Figure26.2.toobtainthefinestreamofwaterasmallnozzleopeningofdiameter0.1to0.4 มม. ( 0.004 ถึง 0.016 ) ใช้ เพื่อให้กระแสพลังงานที่เพียงพอสำหรับการตัด pressuresupto400mpa ( 60000lb ” ) / S ( , ) andthejetreachesvelocitiesupto900m 3000 ฟุต / วินาที ) ของเหลวแรงดันไปยังระดับที่ต้องการ โดยปั๊มไฮดรอลิก หัวฉีด unitconsistsofaholdermadeofstainlesssteel andajewelnozzlemadeofsapphire , ,ruby,or
diamond. Diamond lasts the longest but costs the most. Filtration systems must be used in WJC to separate the swarf produced during cutting. Cutting fluids in WJC are polymer solutions, preferred because of their tendency to produce a coherent stream. We have discussed cutting fluids before in the context of conventional machining (Section 23.4),แต่ไม่เคยได้ระยะมากขึ้นอย่างเหมาะสมใช้มากกว่าใน wjc . กระบวนการผลิตที่สำคัญ ได้แก่ การปลีกตัวห่าง หัวฉีดเปิดเส้นผ่าศูนย์กลาง waterpressure andcuttingfeedrate asinfigure26.2 thestandoffdistanceistheseparation betweenthenozzleopeningandtheworksurface , . , . itisgenerallydesirableforthisdistanceto มีขนาดเล็ก เพื่อลดการกระจายของกระแสของไหลก่อนที่มันจะกัดผิวเป็น standoffdistanceis3.2mm ทั่วไป ( 0.125in ) sizeofthenozzleorificeaffectstheprecisionofthecut ; เปิดมีขนาดเล็กใช้ forfiner ตัดวัสดุทินเนอร์ ตัดสต็อกให้หนาขึ้น หนาขึ้น streamsandhigherpressuresarerequired เจ็ท . thecuttingfeedratereferstothevelocityatwhich ที่ wjc หัวฉีดมี traversed ตามตัดเส้นทาง
การแปล กรุณารอสักครู่..