Точность гидроабразивной резки: Руководство по достижению точности резания

27 июля 2023 г.
Насколько точна гидроабразивная резка

Точность резки имеет огромное значение для многих отраслей промышленности, поскольку обеспечивает правильную подготовку разрезанных материалов к следующим этапам производственного процесса. Точная резка снижает вероятность ошибок и отходов и помогает обеспечить высокое качество конечного продукта.

Гидроабразивная резка - широко распространенная технология в различных отраслях промышленности, известная своей способностью обеспечивать точные резы. Точность гидроабразивной резки является важнейшим фактором, определяющим качество конечного продукта.

В этой статье мы рассмотрим все, что касается точность гидроабразивной резкиМы обсудим факторы, которые могут на нее повлиять, и преимущества достижения высокой точности резки. Кроме того, мы дадим ценные советы по максимальному увеличению точности гидроабразивной резки.

Насколько точна гидроабразивная резка?

Гидроабразивная резка высоко ценится за исключительную точность. Точность является решающим фактором, когда речь идет о снижении допусков. Под допуском при резке понимается незначительное отклонение конечного реза от запланированного. Хотя все технологии резки имеют определенный уровень допусков, технология гидроабразивной резки практически исключает эту проблему.

В типичном гидроабразивные станкиПри этом допуск на резку обычно составляет 0,002″ (0,05 мм). Некоторые современные гидроабразивные станки могут даже обеспечить допуск 0,001″ (0,025 мм) или меньше.

Этот уровень точности настолько мал, что невооруженным глазом он не воспринимается. Даже обычная линейка не сможет точно измерить столь малый масштаб.

Какие факторы влияют на точность гидроабразивной резки?

Гидроабразивная резка - это универсальный и эффективный метод, используемый в различных отраслях промышленности для резки широкого спектра материалов с высокой точностью. 

Однако достижение требуемой точности при гидроабразивной резке зависит от нескольких факторов. Вот некоторые важные факторы, влияющие на точность гидроабразивной резки:

Скорость резки

Более быстрая работа станка приводит к снижению точности и увеличению допуска. Скорость перемещения станка гидроабразивной резки может существенно влиять на точность реза. Более низкая скорость резки обеспечивает более точный контроль, что приводит к повышению точности и уменьшению допусков.

Качество абразива

Абразивные материалы, используемые в процессе резки, могут влиять на поведение струи гидроабразива. Существует несколько приемлемых абразивных материалов, но частицы абразива, имеющие одинаковый размер и форму, повышают однородность и точность обработки.

Это основные характеристики любого граната или абразивного материала для гидроабразивной резки. Выбор высококачественных абразивных материалов и поддержание их однородности позволяют повысить точность гидроабразивной резки.

Толщина заготовки

Правильная резка заготовки на станке гидроабразивной резки будет тем сложнее, чем больше ее толщина. Точность гидроабразивной резки часто падает ниже 0,1″ для материалов толщиной более дюйма, что является значительным снижением. Отчасти это связано с тем, что для точной резки гидроабразивная машина должна сначала просверлить отверстие в заготовке.

На станке гидроабразивной резки часто получается первоначальное отверстие, которое несколько нетипично. Отверстие будет более нестабильным, поскольку при большой толщине заготовки первый рез требует больших усилий. Однако после прорезания оставшаяся часть линии реза должна быть точной. 

Положение и устойчивость

Неправильное размещение станка гидроабразивной резки иногда может привести к увеличению допусков. Для получения точных резов и уменьшения допусков очень важно точно позиционировать станок, учитывая такие элементы, как пропил и смещение гидроабразивной струи.

Кроме того, любые вибрации заготовки, вызванные внешней нестабильностью, могут привести к появлению дефектов и разметки на отрезаемой части. Эти следы могут привести к тому, что допуск будет больше, чем необходимо. Обеспечение стабильной рабочей среды и минимизация внешних вибраций позволяют повысить точность гидроабразивной резки.

Опыт работы оператором станка

Результаты процесса гидроабразивной резки существенно различаются в зависимости от уровня квалификации оператора станка.

Квалифицированные операторы могут оптимизировать настройки резания и компенсировать толщину и твердость материала, что позволяет добиться большей точности и аккуратности.

Программное обеспечение и контроллеры ЧПУ для гидроабразивных систем

Программное обеспечение и элементы управления производителя могут существенно влиять на точность резки. Выбор в пользу более качественных контроллеров и программного обеспечения от известный производитель может привести к снижению допусков. Эти современные системы могут более точно следовать заданной траектории резания, что повышает точность.

Состояние фрезы

По сравнению с гидроабразивным резаком с изношенными соплами или отсутствующими деталями, хорошо обслуживаемый резак обладает большей точностью.

Регулярное техническое обслуживание и использование запасных частей в соответствии с инструкциями производителя являются залогом достижения высокой точности гидроабразивной резки.

Каковы преимущества высокой точности при гидроабразивной резке?

Гидроабразивные резаки произвели революцию в обрабатывающей промышленности благодаря своей способности точно и аккуратно разрезать широкий спектр материалов. С развитием технологий все большее значение приобретает высокая точность гидроабразивной резки.

Преимущества высокой точности гидроабразивной резки заключаются в следующем:

Отличное качество кромки

Одним из ключевых преимуществ высокой точности гидроабразивной резки является превосходное качество кромок. Традиционные методы резки часто оставляют прижоги, трещины или лишние заусенцы, что требует дополнительных процессов доводки. Однако гидроабразивная резка устраняет эти проблемы за счет использования технологии холодной резки.

Поскольку при гидроабразивной резке не выделяется тепло, никакие зоны термического воздействия не могут изменить молекулярную структуру материала, что приводит к снижению его прочности на разрыв. В результате получаются чистые кромки без дефектов, что позволяет экономить время и ресурсы.

Экономическая эффективность

Еще одним существенным преимуществом высокоточной гидроабразивной резки является ее экономичность. По сравнению с другими методами резки гидроабразивная резка требует меньших затрат на оснастку и оборудование.

Кроме того, этот процесс позволяет сократить количество отходов и ускорить производство, что дает более экономически эффективный конечный продукт.

Повышение производительности

Эффективность и скорость высокоточной гидроабразивной резки способствуют повышению производительности. Благодаря возможности быстрой работы 5-осевые гидроабразивные станки позволяют значительно сократить время изготовления новых деталей.

Повышение производительности напрямую ведет к сокращению производственного цикла и ускорению выполнения заказов.

Отсутствие зон теплового воздействия

Зоны теплового воздействия может негативно сказаться на структурной целостности и стабильности размеров материалов. Однако при высокоточной гидроабразивной резке режущие кромки остаются холодными на протяжении всего процесса, что полностью исключает появление зон термического влияния.

Свойства материала не изменяются под воздействием температуры, сохраняя его прочность и качество. Это гарантирует сохранение требуемых характеристик и точности деталей, изготовленных методом гидроабразивной резки.

Разница в точности между абразивной и чисто гидроабразивной резкой

Чистовая гидроабразивная резка и абразивная резка - это два разных варианта применения одной и той же технологии. При гидроабразивной резке материал разрезается струей воды.

С другой стороны, абразивная гидроабразивная резка предполагает использование мелких частиц, называемых абразивами, подмешиваемых в струю воды. Эти абразивы обеспечивают режущую способность, что делает их более подходящими для работы с прочными материалами.

Использование струи чистой воды для резки более твердых материалов потребует много времени из-за отсутствия абразивов. Поэтому важно понимать различия между струей чистой воды и абразивными методами струйной резки. Приняв обоснованное решение, вы сможете выбрать наиболее подходящий инструмент для своей работы.

Для резки подходит чистый гидроабразив:

  • Пена
  • Тонкий пластик
  • Резина
  • Пищевые продукты (курица, пирог или фрукты)
  • Ткань

Абразивная гидроабразивная резка подходит для:

  • Алюминий
  • Толстые пластики
  • Керамика
  • Сталь
  • Камень

Какова точность гидроабразивной резки по сравнению с другими процессами резки?

Для производственников и машиностроителей существует несколько основных вариантов процессов резки, включая электроэрозионную обработку (ЭЭО), лазерную, плазменную и гидроабразивную. Выбор технологии зависит от типа выполняемых работ и результатов, которых вы хотите достичь.

Чтобы помочь вам сделать оптимальный выбор, давайте разберем и сравним каждую технологию.

Лазерная резка

Лазерная резка - это популярная технология, использующая лазерные лучи для нагрева и резки металла в процессе производства. Чаще всего она используется для резки таких металлов, как сталь и алюминий. Лазерная резка является быстрой и эффективной технологией, но имеет и некоторые недостатки.

В отличие от гидроабразивной резки, лазерная резка не может работать с более толстыми материалами. Лучше всего она работает с поверхностями толщиной до одного дюйма. Тепло, выделяемое при лазерной резке, может также вызвать ожоги или стрессовые шрамы на готовом изделии. Лазерная резка ограничена в разнообразии материалов по сравнению с гидроабразивной резкой.

Плазменная резка

Плазменная резка предполагает использование газа под давлением и электричества для создания плазмы, которая затем может разрезать большинство материалов. В качестве газов для плазменной резки обычно используются азот, аргон и кислород. Плазменная резка может работать с более толстыми материалами, чем лазерная, и часто используется для резки металлов.

Однако по сравнению с гидроабразивной резкой лазерная резка быстрее и точнее. Плазменная резка является наименее дорогостоящей из четырех технологий резки. Как и при лазерной резке, на готовом изделии могут оставаться участки термического влияния, а чистая кромка может потребовать дополнительной обработки для удаления шлака или окалины.

Электроэрозионная обработка (EDM)

Для резки металла электроэрозионным способом используются электрические разряды. Это точный процесс для резки материалов размером 12 дюймов и менее, и зачастую он практически не требует дополнительной обработки.

EDM работает только с токопроводящими материалами, такими как сталь и сплавы, поскольку в основе его работы лежит электричество. В зависимости от задачи может потребоваться несколько вариантов расположения проводов.

Несмотря на то, что этот метод является самым медленным из четырех, электроэрозионная обработка может быть отличным вариантом для резки сложных форм и получения специфической отделки кромок.

Гидроабразивная резка

При гидроабразивной резке используются потоки воды под высоким давлением для резки различных материалов, в том числе толстых, тонких, мягких и твердых. При этом можно даже получать точно отполированные кромки. Мягкие пластмассы, пенопласт, резина и прокладки легко разрезаются водой под давлением 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Кроме того, абразивная гидроабразивная резка, при которой вода под давлением соединяется с песком, позволяет резать практически любые материалы, включая металл и камень. Гидроабразивная резка отличается высокой точностью и не приводит к возникновению теплового напряжения или появлению следов на конечном изделии.

Она позволяет обрабатывать материалы толщиной до 12 дюймов при грубой резке и, как правило, не требует дальнейшей отделки. Холодная резка с помощью струи воды позволяет получить атласно-гладкую кромку и оставляет мало пропилов.

Как добиться максимальной точности гидроабразивной резки?

Хотя гидроабразивная резка известна своей точностью, на точность реза могут влиять несколько факторов. Вот как можно максимально повысить точность гидроабразивной резки и добиться наилучших результатов:

Толщина детали

Несмотря на резку материалов различной толщины, точность гидроабразивной резки снижается с увеличением толщины. Для обеспечения точности при резке более толстых деталей рекомендуется сначала вырезать пробную деталь и соответствующим образом изменить программу.

При точной настройке программы и использовании хорошо отлаженного и идеально откалиброванного гидроабразивного станка можно точно разрезать даже очень толстые участки.

Материал

Тип разрезаемого материала существенно влияет на достигаемую точность. Использование материала с постоянной твердостью по всей длине и без внутренних напряжений имеет решающее значение. 

Материалы с несоответствующей твердостью или внутренним напряжением могут вызывать отклонения в резе, что приводит к снижению точности. Поэтому правильный выбор материала и обеспечение его качества помогут максимально повысить точность гидроабразивной резки.

Квалификация оператора

При создании деталей с жесткими допусками очень важно иметь компетентного оператора. Оператор должен досконально знать, как разработать эффективные траектории движения инструмента, поддерживать устойчивость, выполнять закрепление, проверку и изменение детали для повышения допусков.

Операторы также должны знать, как обслуживать и ремонтировать оборудование для гидроабразивной резки, чтобы гарантировать максимальную точность.

Средства управления

Система управления станка гидроабразивной резки играет решающую роль в точности резки. Станки с более точным управлением способны выполнять более точные резы.

Некоторые станки гидроабразивной резки оснащены двумя осями углового регулирования на режущей головке, что позволяет достичь высочайшей точности. Такие гидроабразивные станки могут удалять конусность с торцов реза, что еще больше повышает точность гидроабразивной резки.

Снятие конуса

Конусность - это отклонение от перпендикулярного реза, которое может влиять на точность профилей деталей.

Способность режущей головки компенсировать конусность имеет решающее значение для получения надежных профилей деталей. Кроме того, устранение конусности повышает точность гидроабразивной резки, что приводит к получению высококачественных и точных резов.

Профилактическое обслуживание

Как и для большинства машин и оборудования, для получения высококачественной продукции необходимо техническое обслуживание. Соблюдение последовательного графика технического обслуживания и замена компонентов через соответствующие промежутки времени могут обеспечить высокую точность и аккуратность резки.

Кроме того, регулярное техническое обслуживание поможет выявить и устранить любые проблемы, которые могут повлиять на точность гидроабразивной резки.

Заключение

Гидроабразивная резка - это высокоточный метод резки, обеспечивающий многочисленные преимущества с точки зрения точности и эффективности. Если понимать факторы, влияющие на точность гидроабразивной резки, и следовать передовым методам, можно максимально повысить точность резки и добиться исключительных результатов.

Таким образом, независимо от того, работаете ли вы в обрабатывающей, аэрокосмической или автомобильной промышленности, гидроабразивная резка может стать бесценным инструментом для достижения точности реза. И если вы заинтересованы в приобретении такого оборудования, не стесняйтесь просмотреть наша коллекция или просто связаться с нами.

Команда IVYCNC
Эта статья написана различными сотрудниками IVYCNC. IVYCNC является ведущим ресурсом в области производства с использованием обработки на станках с ЧПУ.
шевронный пухстрелка-вправо