水刀效率分析

1、關(guān)于水切割設(shè)備效率和運行成本的分析報告按照集團公司領(lǐng)導(dǎo)對工藝所上報的“關(guān)于水切割可行性分析報告” 批示，現(xiàn)對水切割設(shè)備運行效率和運行成本進行分析。1 效率分析加工周邊或加工孔時， 加砂水刀比機械加工快， 水刀加工的效率與所切割材料的機械性能和厚度有關(guān)，與坯料的加工余量無關(guān)。水刀切削厚度與時間的關(guān)系見表 1表1切削材質(zhì)切削厚度水刀走刀速度（ mm/min ）每米所需時間（min）鋼板（中碳鋼）58151.2104442.3202034.9505817.21002147.7不銹鋼57601.3104142.4201895.3505418.51002050從上表可以看出，對厚度為 100mm 、切割

2、長度為 1000mm 的 中碳鋼板所需時間為 40 50 分鐘，如果采用機械加工的方法，用直 徑 125 刀盤銑削加工（毛坯余量 為 10mm ），平均走刀速度 200mm/min, 所需的銑削時間加上輔助時間大約需要 1.3 小時以上。 2 運行成本分析水切割設(shè)備的運行成本主要由噴嘴的損耗、刀管的損耗、高壓泵 的密封損耗、砂料的消耗、水的消耗等組成。2.1 噴嘴的損耗噴嘴材料一般為藍寶石、紅寶石、鉆石三種，各有其獨特屬性。 藍寶石是現(xiàn)在最常用的噴嘴材料，它是人造單晶寶石，其壽命大約為 50100 小時，在加砂水刀切割中，藍寶石的壽命是純水水刀切割的 1/2。通常情況下，藍寶石噴嘴的價格在 1

3、50 300 元。紅寶石噴 嘴的壽命同樣為 50 100 小時，但不適合純水切割。 鉆石噴嘴的壽命 為 800 2000 小時，但價格比藍寶石貴 1020 倍2.2 砂管的損耗：最高品質(zhì)的陶瓷碳化物砂管可以提供 150 小時的切割時間，而 直徑只增加 0.020 。2.3 高壓泵的密封損耗：增壓泵上的高壓密封的壽命大約 400 1200 小時；直接驅(qū)動 泵的密封的壽命前大約 200 600 小時。2.4 砂料消耗：見表 2表2噴嘴規(guī)格（ ）單位時間用砂量（ Kg/ 分鐘）0.010/0.0300.410.014/0.0400.640.018/0.0501.134砂料的成本在每千克 1.4 6.

4、0 元，取決于砂料型號。2.5 水的消耗（見表 3）：表3噴嘴規(guī)格用水量（立方米 /小時）0.0100.113550.0130.1862220.0160.2816042.6 水刀切割單位時間綜合運行成本（ 見表 4）：表4噴嘴規(guī)格元/小時備注小噴嘴（ 0.010 0.030 ）135不含人工、大噴嘴（ 0.016 0.040 ）238設(shè)備折舊般情況下加砂水刀加工廠的服務(wù)收費為： 816 1650 元/每小時。工藝研究所2009-7-2OMAX 水刀切割設(shè)備現(xiàn)場考察報告時間： 2009.07.04 2009.7.07地點：上海浦東金橋出口加工區(qū)優(yōu)傲馬水切割中心 水切割設(shè)備： OMAX2626定位

5、精度： 0.08工作臺尺寸： 1016 736 XY軸行程： 609 609 高壓泵型號： P3055V 高壓泵功率： 30hp（馬力） 高壓泵輸出壓力 :3800bar被切割零件：（二重提供的筒體試驗件）外形尺寸： 200 200 300 （毛坯）材質(zhì)： 18MnD5切割厚度： 200第一次參數(shù)選擇：可加工性：83 （根據(jù)被切割材料的機械性能或牌號選?。┵|(zhì)量系數(shù)3噴嘴直徑：0.36 砂管直徑：0.7 切割長度：40 切割速度（設(shè)備自動形成） 1.68 /min 切割后質(zhì)量評定：切割深度 090范圍內(nèi)光整平滑，表面粗糙度為 Ra12.56.3 ， 切割深度 90200 范圍水劍掃尾嚴重， 表面

6、質(zhì)量隨切割深度逐漸變 差。第二次參數(shù)選擇：可加工性： 50 （根據(jù)被切割材料的機械性能或牌號選?。┵|(zhì)量系數(shù) 噴嘴直徑： 0.36 砂管直徑： 0.7 切割長度： 40 切割速度（設(shè)備自動形成） 1.64 /min 切割后質(zhì)量評定：切割深度 0120 范圍內(nèi)光整平滑，表面粗糙度為 Ra12.56.3 ， 切割深度 120200 范圍水劍掃尾較嚴重，表面質(zhì)量變差，最尾部 位粗糙度僅為 Ra50。第三次參數(shù)選擇：可加工性： 40（根據(jù)被切割材料的機械性能或牌號選取）質(zhì)量系數(shù) 3噴嘴直徑： 0.36 砂管直徑： 0.7 切割長度： 40 切割速度（設(shè)備自動形成） 1.5 /min 切割后質(zhì)量評定：切割

7、深度 0140 范圍內(nèi)光整平滑，表面粗糙度為 Ra12.56.3 切割深度 140200 范圍水劍掃尾較嚴重，表面質(zhì)量隨切割深度逐 漸變差，最尾部位粗糙度僅為 Ra50。OMAX2626 水切割的易損件壽命及價格：。1 噴嘴：壽命： 100150小時； 價格： 300400 元/ 個2 砂管：壽命： 120150小時； 價格： 15001800元/ 個3 高壓泵密封：壽命： 5001000小時； 價格： 5000元/ 套（進口）4 砂：混合砂 （內(nèi)蒙 +連營港 +邢義）價格：1400 元/ 噸兩種典型材料切割的運行成本：設(shè)備功率被切材料價格 元/ 米30hp15 不銹鋼板9.630hp5 不銹

8、鋼板2.620hp5 不銹鋼板3.29OMAX 水刀切割設(shè)備現(xiàn)場考察綜合評述：一.美國 OMAX 公司是全球水切割設(shè)備制造商，主要生產(chǎn)有多種規(guī) 格的龍門式和懸臂式水刀切割設(shè)備。 OMAX2626 是規(guī)格較小的機 型，將其用于厚度尺寸為 200 的試塊切割屬于“小馬拉大車”， 在切割過程，只有通過有若干次摸索，選擇適當?shù)那懈顓?shù)，最突 出的是大幅度降低 切割速度，從切割效果來看能滿足二重試塊切割的要求。二.OMAX 水刀切割設(shè)備主要有以下特征：1 結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀2 穩(wěn)定性好，故障率低3 配有先進的“先算后動”控制軟件，直接用戶免費升級4 可配置搖擺頭自動調(diào)節(jié)水劍的偏轉(zhuǎn)角度，實現(xiàn)動態(tài)切割。5 有單泵（高壓泵）和雙 泵并聯(lián)兩種配置， 雙泵并聯(lián)兩種的切割 速度是單泵的切割速度高 1.4 1.5 倍 如果系統(tǒng)升級后還可提高 切割速度 15% 20% 。三 先型建議：1 用于鋼板下料和 300 板類零件精加工，